Дишане

Бели дробове - един от видовете органи за извършване на дишане

Дишането е процес, при който живите същества поемат кислород и с участието на вода се разрушават органични вещества, при което се освобождава включената в тях химическа енергия, като се отделят вода и въглероден диоксид. Този процес е обратен на фотосинтезата. Извършва се във всички организми без прекъсване. Според начина на дишане живите същества се разделят на аероби и анаероби. Дишането зависи, както от външни фактори, така и от вътрешни. Дихателната функция при животните включва в себе си два паралелни процеса. От една страна непрекъснато постъпва кислород нужен за окислителните процеси, а от друга непрекъснато се елиминира въглеродния двуокис, който се отделя в тъканите. При висшите животни дишането може да се раздели на четири последователни етапа включващи обмяна на газовете между атмосфервия и алвеоларния въздух, преминаването им от авлеоларното пространство към кръвта и обратно, свързване и транспорт на газовете и обмяна на газовете между кръвта и тъканите. При едноклетъчните кислорода постъпва чрез проста дифузия от околната среда. В обратна посока се отделя въглеродния двуокис. Подобен е механизмът при нисшите червеи и други типове нисши животни. При повечето многоклетъчни обаче това става с помощта на специализирани дихателни органи.

Непосредственото постъпване на газове чрез повърхността на организмите се нарича кожно дишане. То е застъпено особено при нисшите животни, но се наблюдава дори и при човека. При насекомите дишането се осъщетвява чрез своеобразни системи от въздухоносни ходове, които пронизват цялото тяло. За осъществяване на дишането във водна среда са се развили различни по строеж и функция хриле. При птиците дихателната система се е видоизменила с цел подпомагане на летателния процес.

Особености на дихателната система

Дихателната система при сухоземните животни се състои от въздухоносни пътища, бял дроб, париетална и висцерална плевра. Те са разположени в херметично затворения гръден кош (с изключение на земноводните и змиите, при които липсва гръден кош). Освен тях в процеса на дишане участват и аферентни и еферентни проводни нервни пътища със сложно устроен дихателен център. Въздухоносните пътища от своя страна анатомично се подразделят на горни и долни. Горните започват от носната кухина и завършват с гласната цепка на ларинкса. Долните дихателни пътища са трахеята, бронхите и бронхиолите. Като се започне от бифуркацията на трахеята и се достигне до алвеолите, всеки клон на бронха или бронхиола се дели на два клона дихотомно. При човека те са 23 на брой.

Около 30% от вдишания от човека въздух не достига активната дихателна повърхност на алвеолите и остава в дихателните пътища. Този въздух не участва в газовата обмяна и поради тази причина пространството, в което се намира се нарича „вредно пространство“. Въпреки това обаче преминаването на въздуха през въздухоносните пътища има полезен ефект, който се състои в:

• Вдишаният въздух привежда в контакт мирисните дразнители с рецепторите на мирисния анализатор.
• В дихателните пътища се намират важни рецепторни полета на важни защитни рефлекси. В горните на кихането, а в долните на кашлянето.
• Тук се затопля въздуха и така се предпазват алвеолите от вредното въздействие на студения въздух.
• В лигавицата на дихателните пътища има множество секреторни клетки. Същите отделят слуз, която защитава организма от вредното въздействие на попадналите с въздуха микроорганизми.
• Серозният епител изпълнява секреторна функция, която допълнително спомага за овлажняваето на вдишания въздух. В някои случаи се усилва изпарението, а от там и отделянето на топлина.

Белите дробове не притежават двигателни елементи, а само епителна тъкан с еластични влакна. Ето защо ролята му при дишането е пасивна и зависи от гръдната и диафрагмалната мускулатура. Краищата на въздухоносните пътища завършват с микроскопични мехурчета - алвеоли. Разгънатата им повърхност надхвърля 100 пъти тази на тялото. Тънката им стена и богатата кръвоснабденост допълнително спомагат за лесната обмяна на газове между организма и атмосферния въздух. Белият дроб е разположен в гръдната кухина. Покрити са с висцерална плевра, а гръдната стена отсреща е застлана от париетална плевра. Между двата листа на плеврата се създава потенциална цепнатина изпълнена с плеврална течност. По този начин в процеса на дишане двете плеври се хлъзгат и избягват триенето между органите и тъканите.

Патология на дишането

Външното дишане обхваща процесите свързани с газообмена между вдишания въздух и кръвта достигаща до алвеолите. Нормалното протичане на газообмена се дължи на три основни процеса - вентилация на алвеолите, дифузия на газовете през алвеолно-капилярната мембрана и перфузия на алвеолите, която отразява количеството на протичащата през тях кръв. Между трите процеса съществува пряка зависимост и нарушението на един от тях, води до нарушения и в останалите. Така се намалява ефективността на външното дишане и се предизвиква дихателна недостатъчност. Това понятие обединява няколко състояния, при които нормалният газов състав на кръвта е нарушен и се появява задух.

Дихателната недостатъчност се дължи предимно в нарушения на вентилацията на белите дробове като в тези случаи се говори за вентилационна недостатъчност. Когато са засегнати процесите на дифузия на газовете и циркулацията на кръвта в белите дробове, състоянието се нарича белодробна недостатъчност. Ето защо понятието дихателна недостатъчност включва в себе си вентилационната и белодробната недостатъчност. То отразява общата недостатъчност на дишането и отражението му върху белите дробове, сърдечно-съдовата система, кръвта и нервно-хуморалните и тъканните механизми на регулация.

Етиология на дихателната недостатъчност

• Нервно-регулаторни нарушения. Дихателният център в продълговатия мозък и пневмотаксичният център във варолиевия мост контролират дишането под влияние на нервни импулси идващи от кората на главния мозък, хипоталамуса и периферната нервна система. Нарушенията на всяко едно от тези звена изменя характера на импулсите и променят възбудимостта на двата центъра. Пораженията на ЦНС могат да се изразяват в склероза и спазъм на кръвоносните съдове и кръвоизливи в мозъка, енцефалити, черепномозъчни травми, едем или токсични увреждания на мозъка, притискане от растящи тумори и други.
• Нарушения в дихателните пътища. Свеждат се до намаляване на проводимостта им или до пълното им запушване. Така се затруднява или спира достъпат на въздух до белите дробове. Такива нарушения са например засядане на храна в областта на ларинкса, парализа на възвратния нерв, изкривяване на носните прегради, оток на глотиса, тумори, възпаление на лигавицата на дихателните пътища, спазъм на бронхите и други патологични процеси. Нарушенията на функцията на ресничестия епител на трахеята води до забавени движения на ресничките. Така образуваната слуз от клетките се изтласква навън с по-бавна скорост, натрупва се в трахеята и задруднява вентилацията.
• Нарушение на функцията на гръдния кош.
• Нарушение на функцията на дихателната мускулатура.
• Нарушение на функцията на плеврата и плевралните кухини.
• Структурно-функционални нарушение в алвеолите.

Механизми на дихателната недостатъчност

• Нарушения в белодробната вентилация.
  • Хипервентилация.
  • Хиповентилация.
  • Неравномерна вентилация.
• Нарушения в дифузията на газовете.
• Нарушения в циркулацията (перфузия) на кръвта в белите дробове.

Форми на променено дишане

• Задух.
  • Експираторен задух.
  • Инспираторен задух.
• Периодично дишане.
  • Чейн-Стоксово дишане.
  • Биотово дишане.
  • Кусмаулово дишане.
• Агонално дишане.
• Задушаване.

Интересни факти

• Интензивнността на процеса се обуславя от силата на процесите, извършващи се в живата материя. Например при растенията пъпките и семената дишат съвсем слабо, а по време на цъфтеж дишането е най-силно.
• При застаряване на организма процеса намалява, а младите клетки дишат по-бързо.
• Друг вътрешен фактор е количеството и състава на органични вещества, минерални соли, количеството на водата и кислорода в тялото.
• Дишането се извършва най-бързо при оптимална температура. Тя е различна при различните видове. При повишаване или намаляване на оптималната температура, се забавя процеса. Всеки вид организъм има долна и горна граница на температурата, след която дишането спира (над 45°С белтъчините на цитоплазмата коагулират и организма умира).
• Друг външен фактор е светлината. Тя влияе косвено.

Дишането се извършва в митохондриите на живата клетка, които са налице както в животните, така и в растенията и във всяко живо същество. Освободената енергия способства за движението на веществата, на отделните органи и целият организъм.

Източници

• Томов Тр., Седлоев Н., Градинарски Г., Костов Й., Илиев Я., Биволарски Б., Георгиев П., "Ветеринарномедицинска физиология", Издателство Тракийски университет, Стара Загора 1998 г.
• Иванов В., "Патологична физиология на домашните животни", Земиздат, София 1995 г.