Дыхательная система человека: строение дыхательной системы и как работает

Дыхание — одна из немногих способностей организма, которую мы можем контролировать как неосознанно, так и сознательно. Остановить слюнотечение, производство газов или выработку грудного молока силой мысли мы не можем, а вот перестать дышать — запросто. При этом без трех упомянутых неконтролируемых функций мы могли бы прекрасно жить дальше, а вот без кислорода – никак. Но природа все равно решила дать человеку право выбора: дышать или не дышать.

По всей видимости, эту способность мы получили случайно. Умение перекрывать самому себе кислород — просто побочный эффект регулирующей функции дыхания. Учащение или замедление его частоты – мощный способ мобилизации всего организма или стабилизации психического состояния. Сделал несколько глубоких вдохов — успокоился, ускорил частоту дыхания — быстрее приготовился к схватке. С точки зрения успешности вида важно, что мы умеем управлять дыханием осознанно.

Это — не единственный интересный факт о дыхательной системе человека.

Дыхательная система человека состоит из носа, глотки, гортани, трахеи и легких с бронхами. Различают верхние и нижние дыхательные пути, символическая граница между которыми проходит в месте пересечения пищеварительной и дыхательной систем в верхней части гортани. Легкие человека разные: правое делится на 3 доли (верхняя, средняя, нижняя) с помощью горизонтальной и косой щелей, в то время как левое — лишь на 2 (верхняя и нижняя доли) с помощью 1 косой щели.
Задача дыхательной системы — захват воздуха с необходимым для жизни кислородом и выделение во внешнюю среду ненужного углекислого газа. Взрослый человек делает 14-18 вдохов/выдохов в минуту, а новорожденный — 60 раз, то есть 1 вдох/выдох в секунду. Однако при этом взрослый человек может не дышать в два раза меньше, чем младенец: первые в среднем держатся без кислорода до 4 минут, а вторые – до 10.
Мужчины и женщины дышат по-разному. Так называемый грудной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём поднятия ребер) чаще наблюдается у женщин. Брюшной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путем уплощения диафрагмы), чаще наблюдается у мужчин.
В 2021 году ныряльщик из Хорватии Будимир Шобат побил свой собственный мировой рекорд по задержке дыхания под водой, внесенный в Книгу рекордов Гиннесса. 54-летний Шобат продержался без воздуха 24 минуты и 33 секунды, улучшив свой предыдущий результат на 22 секунды. Рекорд был поставлен в дисциплине «статическое апноэ», при котором спортсмен задерживает дыхание на время, находясь на поверхности воды лицом вниз. Предварительно Будимир, который в прошлом занимался бодибилдингом, некоторое время дышал чистым кислородом, чтобы насытить им организм.
Легкие — единственный орган нашего тела, который при погружении в воду не тонет, а остается на поверхности. Корни слова «легкое» на многих языках означают «то, что плавает на воде».
Объем легких взрослого человека составляет в среднем 5 л. Известно, что объем легких можно увеличить. Например, у пловцов объем легких увеличивается до 6 л, а у певцов — до рекордных более 7 л.
Стенки легких изнутри густо усеяны альвеолярными пузырьками — это крошечные полушария из соединительной ткани и элестичных волокон, внутри наполненные газом. Именно в альвеолах происходит газообмен: воздух, который мы вдохнули (обогащенный кислородом) попадает внутрь альвеол и далее в кровь, а обратно в легкие из альвеол попадает воздух, обогащенный углекислым газом — который мы затем выдыхаем. Количество альвеол у взрослого человека около 600—700 миллионов, у новорождённого — от 30 до 100 млн. Площадь дыхательной поверхности легких изменяется от 30 м² при выдохе до 100 м² при глубоком вдохе. Для сравнения, площадь кожи равна 1,5—2,3 м². И хотя считается, что самый большой орган человека — это именно кожа, внутренняя поверхность легких бьет этот рекорд.
С помощью особого ритма дыхания люди могут похудеть, вылечить насморк, справиться с последствиями стресса и еще многое другое. Например, от бессонницы помогает следующее упражнение: закрыв большим пальцем правую ноздрю, нужно сделать вдох через левую и тоже закрыть ее. Потом открыть правую ноздрю и выдохнуть. Затем повторить все наоборот: вдохнуть через правую и выдохнуть через левую. И так не менее десяти раз. Такой тип дыхания гармонизирует работу полушарий головного мозга, нервная система успокаивается, и человек спокойно засыпает.
Икота — это непроизвольное кратковременное нарушение дыхания. Она возникает из-за сокращений диафрагмы и межреберных мышц, которые имитируют фиксированный вдох, однако внезапное закрытие дыхательных путей надгортанником перекрывает поток воздуха: вдох сопровождается как бы коротким удушьем. Характерный звук икоты — это следствие резкого закрытия голосовой щели. Контролировать икоту человек не может. Икота может возникать по разным причинам, никак не связанным с дыханием. Например, из-за переедания. Считается, что мировой рекорд по продолжительности икоты принадлежит американцу по имени Чарльз Осборн: приступ икоты начался у него в 1922 году (по имеющимся данным, в тот момент он пытался взвесить свинью), а прекратился лишь спустя 68 лет — в феврале 1990 года. На тот момент Осборну было 96, а умер он еще через год, в 97-м.
Заболевания органов дыхания — самые распространенные у детей до 18 лет. В Украине ежегодно дети переносят от 5 до 12 эпизодов вирусной инфекции, сопровождающихся поражением нижних и верхних дыхательных путей. Пневмония остается одной из главных причин детской смертности в нашей стране.
Идеальная диета для здоровья легких: мясо с помидорами, а на десерт — яблоки. Примерно с 30 лет у человека начинает снижаться функция легких с разной скоростью — в зависимости от состояния здоровья, образа жизни и других факторов. С помощью диеты этот процесс можно замедлить. Регулярное употребление фруктов и овощей улучшает состояние легких даже бывших курильщиков. Исследователи в течение десяти лет отслеживали изменения в состоянии легких у 650 взрослых, которые избавились от вредной привычки. В итоге обнаружили, что у приверженцев здоровой диеты, которые регулярно съедали более двух помидоров или более трех порций свежих фруктов в день, за десять лет легкие сохранили свои функции гораздо лучше, чем у тех, кто ел меньше одного помидора или меньше одной порции фруктов в день. Также укрепляет легочную ткань и способствует обеспечению лучшего функционирования дыхательной системы потребление белка.