Внешняя среда, О₂ →|→|→|→|-→| митохондрии

←|←|←|←|←-|СО₂
1 2 3 4 5
1 - вентиляция
2 - аэрогематический барьер
3 - транспорт газов кровью,
4 - гематопаренхиматозный барьер
5 - ткани клетки
сплошные стрелки – конвективный перенос газов,
пунктирные стрелки – диффузионный.
У человека внешнее дыхание обеспечивается трахеей, бронхами, бронхиолами и альвеолами, общее количество которых составляет около 700 миллионов. Структурно-функциональной единицей легких является ацинус (см. рис.) В состав ацинуса входят терминальная бронхиола, альвеола и капилляры, оплетающие альвеолярный мешочек. Площадь альвеол равна 100-120 кв.м, а объем воздуха в них около 2-3 литров; объем воздухоносных путей – 150-180 мл. в обычных условиях альвеолы не спадаются, так как находящаяся на их внутренней поверхности жидкость содержит сурфактанты – вещества, снижающие поверхностное натяжение.

Газообмен между легкими и окружающей средой осуществляется за счет вдоха и выдоха. При вдохе объем легких увеличивается, давление в них становится ниже атмосферного, и воздух поступает в дыхательные пути. Этот процесс носит активный характер и обусловлен сокращением наружных межреберных мышц и опусканием (сокращением) диафрагмы, в результате чего объем легких возрастает на 250-300 мл. Во время выдоха объем грудной клетки уменьшается, воздух в легких сжимается. Давление в них становится выше атмосферного, и воздух выходит наружу. Выдох в спокойном состоянии осуществляется пассивно за счет тяжести грудной клетки и расслабления диафрагмы. Форсированный выдох происходит вследствие сокращения внутренних межреберных мышц, частично – за счет мышц плечевого пояса и брюшного пресса.
Важное значение для осуществления вдоха и выдоха имеет герметически замкнутая плевральная полость (щель), образованная висцеральным и париетальным листками плевры и защищенная небольшим количеством жидкости. Давление в плевральной полости ниже атмосферного, которое еще больше снижается при вдохе, способствуя поступлению воздуха в легкие. При попадании воздуха или жидкости в плевральную полость легкие спадаются за счет их эластической тяги. Дыхание становится невозможным и развивается – пневмоторакс.