Органы дыхания обеспечивают поступление кислорода в организм и выведение оттуда углекислого газа. Разделяют два типа дыхания - внутреннее и внешнее. Внутреннее дыхание - потребление одной клеткой кислорода и выведение ею углекислого газа. Внешнее дыхание разделяют на пять этапов:
1)Поступление воздуха в альвеолярные пузырьки
2)Поступление кислорода из альвеолярных пузырьков в кровь
3)Образование оксигемоглобина и транспорт его к тканям
4)Отщепление кислорода и присоединение к гемоглобину углекислого газа или образование солей угольной кислоты и транспорт их к легким.
5)Отсоединение углекислого газа, выведение его из организма.
Кроме участия в дыхании, легкие выводят избытки воды, пары эфира и алкоголя. В начале дыхания воздух попадает в воздухоносные пути (носовая полость, выстланная ресничным эпителием), где воздух согревается, очищается, увлажняется. Затем он попадает в гортань, состоящую из хрящей и имеющую вид воронки. Там имеется голосовая щель, окруженная голосовыми связками. Когда воздух проходит через гортань, голосовые связки колеблются и возникает звук. Тембр голоса зависит от частоты колебания голосовых связок. Гортань продолжается в виде трахеи, состоящей из хрящевых полуколец. Она делится на два бронха (правый больше, соответственно, правое легкое состоит из трех долей, а леворе - из двух). Бронхи разветвляются на бронхиолы, которые заканчиваются альвеолярными пузырьками (до 0,3 миллиардов в каждом пузырьке). Альвеолярный пузырек состоит из слоя эпителиальной ткани, выстлан тонким слоем жидкости. В ней накапливются пылевые частицы, микроорганизмы, и с ее помощью они выводятся при кашле. Жидкость стремится сжать пузырек, поэтому в его стенках вырабатывается сурфактант, резко снижающий поверхностное натяжение. Каждое легкое лежит в плевральном мешке. Изнутри грудная клетка выстлана пристеночной плеврой. Между ними имеется плевральная полость, в которой находится плевральная жидкость, снижающая трение. Спереди легкие защищены грудиной и ребрами, сзади - позвоночником. От ребер отходят межреберные мышцы, снизу находится диафрагма. Для вдоха необходимо расширение альвеолярных пузырьков. Так как в их стенках нет мышечной ткани, объем легких следует за объемом грудной клетки. Основная роль принадлежит межреберным мышцам и диафрагме: мышцы сокращаются, диафрагма уплощается, ребра поднимаются, грудина отодвигается от позвоночника. Межреберные мышцы и диафрагма - поперечно-полосатая мускулатура, иннервируются соматической нервной системой, которая представлена мотонейронами. К ним сигнал идет из центра вдоха, находящегося в продолговатом мозгу. Клетки этого центра обладают свойством автоматии, возбуждаются 14-16 раз в минуту. При разрушении дыхательного центра или связи между ним и спинным мозгом дыхание останавливается. Выдох - акт пассивный. Происходит при расслаблении межреберных мышц и диафрагмы.
Хотя дыхательный центр обладает свойством автоматии, необходима регуляция его работы. Важнейшим регулятором является уровень кислорода и углекислого газа в крови. В кровеносном русле имеются хеморецепторы, отслеживающие уровень кислорода и углекислого газа. Кроме того, в дыхательный центр поступают сигналы от межреберных мышц, где находятся рецепторы растяжение - мышечные веретена. При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает 500 мл воздуха. Этот воздух называется дыхательным. После спокойного выдоха человек может выдохнуть еще 1500 мл. Это резервный воздух. После спокойного вдоха человек может вдохнуть еще 1500 мл. Это дополнительный воздух. Сумма этих объемов называется жизненной емкостью легких. Другая характеристика органов дыхание - легочная вентиляция. Для получения этой характеристики нужно умножить объем дыхательного воздуха на количество дыханий в минуту.