Дыхание - это процесс вентиляции легких и газообмена, сопровождающийся поглощением кислорода и выделением углекислого газа. Дыхательная система выполняет важнейшую функцию - газообмен, без которого невозможна жизнь, ибо превращение энергии в организме происходит в результате окислительного распада питательных веществ с участием кислорода . Удаление углекислого газа, одного из конечных продуктов дыхательного обмена- еще одна важнейшая функция газообмена. Перенос кислорода в организме включает следующие этапы: легочное (внешнее) дыхание , поступление кислорода в альвеолы (легочная вентиляция) и диффузия кислорода из альвеол в кровь капилляров малого круга; транспорт кислорода кровеносной системой ; тканевое дыхание , диффузия кислорода из капилляров в ткани . Удаление и выведение углекислого газа происходит в обратном порядке. Полость носа , носовая часть глотки , гортань , трахея , бронхи различных калибров, включая бронхиолы , являются воздухоносными путями . В них воздух согревается, очищается от различных частиц и увлажняется. Альвеолярные ходы и альвеолы являются собственно респираторными отделами, в которых и происходит газообмен. У человека один из органов дыхательной системы - гортань - выполняет две функции: воздухоносную и голосообразовательную . Нормальное дыхание происходит через полость носа, где расположен орган обоняния , который анализирует качество вдыхаемого воздуха. Полость носа выстлана изнутри слизистой оболочкой , которую можно разделить на две резко отличающиеся по строению и функции части: дыхательную и обонятельную .
Три носовые раковины увеличивают общую поверхность полости носа. В области средней и нижней носовых раковин имеется пещеристая ткань, содержащая множество тонких вен, которые в обычных условиях находятся в спавшемся состоянии, при наполнении их кровью слизистая оболочка набухает. Воздух из полости носа поступает через хоаны в носовую, затем ротовую части глотки и в гортань. Строение глотки описано выше.
Обмен газами между клеткой и средой называется дыханием. Клетки живых организмов получают энергию в результате окисления питательных веществ, и поэтому к ним постоянно должен поступать кислород . При этом должен постоянно удаляться конечный продукт метаболизма - углекислый газ .
Важнейший механизм газообмена - это диффузия . При диффузии молекулы перемещаются из области их высокой концентрации в область низкой, причем на работу по переносу молекул затрачивается их собственная кинетическая энергия (пассивный транспорт). Однако при диффузии различные вещества переносятся лишь на сравнительно малые расстояния в пределах организма - меньше 1 мм.
В случае, если необходимо перенести вещества на большое расстояние, используется конвекционный транспорт , именно таким способом переносятся молекулы газа через дыхательные пути в процессе легочной вентиляции . К конвекционным процессам относится также транспорт газов кровью .
Перенос кислорода из окружающей среды к клеткам производится в следующей последовательности:
1. Конвекционный транспорт в альвеолы (вентиляция).
2. Диффузия из альвеол в кровь легочных капилляров .
3. Конвекционный перенос кровью к капиллярам тканей.
4. Диффузия из капилляров в окружающие ткани.