Студариум егэ биология дыхательная система

1

2

3

4

5

В каждой клетке нашего организма постоянно бурлят химические реакции, в ходе которых вырабатывается энергия, необходимая для жизнедеятельности клеток и их органоидов, для работы внутренних органов.

Энергия может образовываться в ходе химического взаимодействия кислорода с белками, жирами и углеводами. Этот процесс называют окислением веществ.

При окислении веществ выделяется энергия и конечным продуктом окисления является вода и углекислый газ. Кстати, при горении образуются такие же вещества и выделяется энергия в виде тепла, поэтому процесс окисления и горения сравнивают.

Доставкой кислорода в наш организм занимаются органы дыхания, о которых вы узнаете в этом уроке.

Дыхательная система— это совокупность органов и тканей, которые выполняют воздухоносную (полость рта, носоглотка, гортань, трахея, бронхи) и газообменную (легкие, кровь), функции.

В состав дыхательной системы входят:

• лёгкие
• дыхательные пути (носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы)

Межрёберные мышцы и диафрагма помогают осуществлять легочные сокращения, участвуют в процессах вдоха и выдоха, так как сами легкие не способны к сокращению.

Дыхательная система:

Функции дыхательной системы:

• газообмен- поступление в организм кислорода и выведение из организма углекислого газа
• участие в звукообразовании
• участие в обонянии
• очищение, увлажнение, согревание вдыхаемого воздуха
• выработка некоторых биологически активных веществ(гепарин, липиды)
• поддержание иммунитета организма (защита от инфекции и пыли)
• выведение из организма газообразных продуктов метаболизма
• терморегуляция- (согревание воздуха; при дыхании с поверхности легких испаряется вода, что способствует охлаждению крови и всего организма)
• кроветворная функция: в лёгких созревают белые клетки крови- тучные клетки и базофилы

Функции дыхательных путей:

• очищение, увлажнение, согревание вдыхаемого воздуха
• восприятие запаха, температурных и механических раздражителей
• воздухопроводящая функция

В стенках дыхательных путей находится хрящевая основа, а внутренняя поверхность покрыта слизистой оболочкой, которая имеет большое количество желез, выделяющих слизь.

Слизистая оболочка образована клетками мерцательного эпителия с множеством ресничек.

Реснички эпителиальных клеток, двигаясь, выводят наружу вместе со слизью инородные тела из дыхательных путей.

Вот реснички клеток носового эпителия:

Верхние дыхательные пути

Носовая полость — это начальный отдел дыхательных путей и одновременно орган обоняния.

Носовая полость поделена хрящевой перегородкой на две половины.

В самом начале носовых ходов (ноздри) располагаются мелкие волоски, которые очищают вдыхаемый воздух от крупных пылевых частиц.

В слизистой оболочке носовой полости находится большое число кровеносных сосудов, а верхний слой этой оболочки образован клетками мерцательного (ресничного) эпителия.

Также в слизистой содержится большое количество слизистых желез (150 желез/см² слизистой оболочки).

Благодаря выходу на поверхность слизистой оболочки фагоцитов из кровеносных капилляров происходит уничтожение микробов.

Глотка— воронкообразный канал длиной 11- 12 см.

Глотка является соединительным звеном между полостью носа и ртом, а также пищеводом и гортанью.

Полости глотки:

• верхняя- носовая (носоглотка)- образована верхней частью глотки и полостью носа
• средняя-ротовая
• нижняя- гортанная

Нижние дыхательные пути

Гортань расположена в передней части шеи на уровне IV- VII шейных позвонков.

Изнутри гортань выстлана слизистой оболочкой из ресничного эпителия.

Функции:

• проведение воздуха
• звукообразование
• защита нижних дыхательных путей от попадания в них инородных частиц

Гортань образуют крупные хрящи:

• перстневидный хрящ
• щитовидный хрящ (образует выступ гортани: небольшой у женщин и сильно выступающий вперед у мужчин- кадык или адамово яблоко)
• два черпаловидных хряща
• надгортанный хрящ (надгортанник)

Хрящи гортани соединены между собой суставами и связками, а промежутки между хрящами затянуты соединительнотканными перепонками.

Надгортанник прикрывает вход в гортань в момент глотания пищи. В состоянии покоя он приоткрыт, а хрящ немного приподнят, что обеспечивает приток воздуха.

Передним концом надгортанник соединён с щитовидным хрящом.

Работа надгортанника:

Голосовые связки и мышцы гортани находятся под контролем центральной нервной системы.

Мышцы гортани суживают и расширяют голосовую щель.

При образовании звука голосовая щель закрыта.

При вибрации голосовых связок, образуются звуки разной высоты и силы.

Звукообразование зависит от состояния полости носа, глотка, возраста, пола.

У детей размеры гортани меньше, чем у взрослых; голосовые связки короче, тембр голоса выше. 

Размеры гортани могут изменяться в период полового созревания, что ведет к изменению голоса.

Трахея и бронхи

Трахея- непарный орган в форме трубки длиной 9—10 см, через который воздух поступает в легкие и наоборот.

Трахея образована 16-20 неполными хрящевыми кольцами, соединенными между собой кольцевыми связками.

Так как позади трахеи идет пищевод, пищевой комок, продвигаясь, расширяет его, а для того чтобы он расширялся беспрепятственно и не нарушал дыхания, трахея и состоит из полуколец, т.е. незамкнутых колец.

Ресничный эпителий трахеи:

Приблизительно на уровне 5 грудного позвонка трахея разветвляется на два главных (первичных) бронха, которые отходят в правое и левое легкое.

Это место деления носит название бифуркации (разветвления).

Главные бронхи многократно ветвятся на более мелкие трубочки, образуя бронхиальное дерево.

Правый главный бронх имеет более вертикальное направление; он короче и шире левого.

В связи с этим инородные тела из трахеи чаще попадают в правый бронх.

Длина правого бронха около 3 см, а левого 4- 5 см.

Главные бронхи состоят из неполных хрящевых колец, они придают форму бронхам, благодаря чему воздух по ним проходит легко.

Внутри бронхи выстланы слизистой оболочкой с реснитчатым многослойным эпителием, содержащей слизистые железы и одиночные лимфоидные узелки.

Трахея и бронхи в дыхательном газообмене не участвуют, а являются только воздухопроводящими путями.

Легкие- главный орган дыхательной системы, который насыщает кислородом кровь и выводит углекислый газ.

Лёгкие расположены в грудной полости и покрыты плеврой.

Плевра— тонкая, гладкая и влажная, соединительнотканная мембрана (оболочка), одевающая каждое из лёгких.

Вокруг каждого лёгкого образуется герметически замкнутая плевральная полость, которая заполнена небольшим количеством серозной жидкости, играющей роль смазки, облегчающей дыхательные движения лёгких.

Внизу легкие прилегают к диафрагме.

Диафрагма- непарная мышца, разделяющая грудную и брюшную полости, служащая для расширения лёгких. 

Из-за расположения диафрагмы правое легкое короче и шире левого, а левое легкое длиннее и более узкое, потому что в левой половине грудной клетки находится сердце, которое своей верхушкой повернуто влево.

Каждое легкое делится на доли: правое состоит из трех долей, левое состоит из двух долей.

Средостение— пространство между правым и левым плевральными мешками, там располагаются сердце, трахея, пищевод, вилочковая железа, нервы диафрагмы и грудной лимфатический проток.

В легких находится бронхиальное дерево.

Самые тонкие бронхиальные ветви называют бронхиолами.

Количество бронхиол в легких насчитывается до 25 миллионов.

От них отходят тончайшие ходы, стенки которых образуют многочисленные лёгочные пузырьки- альвеолы.

Стенки альвеол пронизаны сетью капилляров именно в них происходит газообмен, в кровь из альвеолярного воздуха поступает кислород, а из крови в альвеолярный воздух — углекислый газ.

Альвеолы образованы эластическими волокнами, благодаря которым лёгочная ткань легко растягивается во время вдоха и снова спадается во время выдоха.

Количество альвеол в обоих лёгких достигает 350 млн, если представить, что все лёгочные альвеолы образовали один большой пузырь, то диаметр этого пузыря будет равен 6 м.

Физиология дыхания

Большинство живых организмов способно к дыханию, этот процесс является одним из наиболее важных и для человека.

Дыхание- физиологический процесс обмена газов в лёгких и тканях.

У человека различают дыхание:

• внутреннее (клеточное, тканевое)- газообмен в клетках, окисление веществ в митохондриях
• транспорт газов кровью или другими жидкостями тела
• внешнее (легочное) дыхание- газообмен в капиллярах лёгочных пузырьков

Газообмен в лёгких и тканях других органов. 

При вдохе лёгкие заполняются воздухом, который в основном содержит кислород, углекислый газ, азот и пары воды.

В альвеолах кислород переходит из альвеолярного воздуха в кровь, где кислород связывается с гемоглобином эритроцитов, и кровь, ставшая теперь артериальной, устремляется по сосудам к сердцу.

Углекислый газ из крови поступает в альвеолярный воздух и выдыхается в окружающую среду.

В тканях других органов наблюдается обратная картина. 

В межклеточной жидкости и в клетках кислорода значительно меньше, поэтому гемоглобин крови отдаёт кислород, который поступает к клеткам.

В клетках за счет кислорода происходит окисление веществ, что приводит к освобождению энергии и образованию основного конечного продукта распада органических соединений- углекислого газа, который забирается гемоглобином и опять переносится в альвеолы легких и удаляется из организма.

Газообмен в альвеолах:

Механизм вдоха и выдоха.

Дыхательные движения обеспечивают вдохии выдохи, то есть периодические увеличения и уменьшения объёма лёгких.

Вдох является активным актом, так как осуществляется при помощи дыхательных мышц, а выдох пассивным.

Сами лёгкие не способны самостоятельно растягиваться и сокращаться.

Лёгкие лишь следуют за грудной клеткой, которая расширяется благодаря диафрагме и межрёберным мышцам.

Типы дыхания.

Грудное дыхание осуществляется преимущественно за счёт наружных межрёберных мышц, характерно для женщин, это связывают с тем, что в период беременности полость живота занята плодом, в это период диафрагма не может опускаться достаточно глубоко.

Брюшное дыхание осуществляется за счёт диафрагмы, характерно для мужчин, хотя во сне у мужчин преобладает грудной тип дыхания.

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ)— это максимальное количество воздуха, которое может быть набрано в легкие после максимального полного выдоха. 

У взрослого здорового человека ЖЕЛ может быть в пределах от 3500 до 7000 мл.

Жизненная емкость лёгких измеряется прибором спирометром.

ЖЕЛ состоит из нескольких объемов:

• дыхательный объем— это количество воздуха, которое поступает и выводится из лёгких при спокойном дыхании (500-600 мл)
• резервный объем вдоха— объём дополнительного вдоха, которое может поступить в лёгкие после спокойного вдоха (1500- 2500 мл)
• резервный объем выдоха— объём дополнительного выдоха, которое может вывестись из лёгких после спокойного выдоха (1000- 1500 мл)

Регуляция дыхания обеспечивает согласованную работу мышц, отвечающих за ритмическое чередование вдохов и выдохов. Она производится нервными и гуморальными механизмами.

Нервная регуляция осуществляется ведущим дыхательным центром, расположенным в области продолговатого мозга. Это было установлено русским физиологом Николаем Александровичем Миславским в 1885 году.

Дыхательный центр возбуждается примерно 15 раз в минуту, что соответствует средней частоте дыхательных движений у человека в спокойном состоянии.

Дыхательные центры обнаружены в области гипоталамуса, в коре головного мозга, поэтому мы можем сами контролировать наше дыхание.

Вегетативная нервная система иннервирует стенки бронхов. 

Их гладкая мускулатура снабжена центробежными волокнами, блуждающими и симпатическими нервами.

Блуждающие нервы вызывают сокращение бронхиальной мускулатуры и сужение бронхов, а симпатические нервы расслабляют бронхиальную мускулатуру и расширяют бронхи.

Гуморальная регуляция: вдох осуществляется рефлекторно в ответ на повышение концентрацию углекислого газа в крови.

В стенках многих сосудов расположены рецепторы, возбуждающиеся при повышении содержания углекислого газа в крови.

От них импульсы следуют в дыхательный центр, вызывая учащение дыхания.

Защитные рефлексы дыхательной системы. 

При вдыхании паров веществ, раздражающих рецепторы слизистой оболочки дыхательных путей (хлор, аммиак), происходит мгновенный рефлекторный спазм мышц гортани, бронхов и задержка дыхания.

К защитным рефлексам следует отнести также короткие резкие выдохи: кашель и чихание.

Кашель— усиленный резкий выдох, вызванный сокращениями мышц дыхательных путей из-за раздражения рецепторов, расположенных в носовой полости, глотке, гортани, трахее, бронхах, плевре.

Чихание возникает при раздражении слизистых оболочек носовой полости, при этом происходит резкий выдох через нос.

При чихании и кашле из дыхательных путей удаляются инородные частицы, слизь и т. п.

Зевота— долгий вдох и постепенный выдох.

Зевание помогает охладить мозг и снять усталость, психическую нагрузку, обновить воздух в лёгких.

Зевота очень заразительна. Если вы увидите зевающего человека, то скорее всего  сами начнете зевать. Это так называемая зеркально-нейронная реакция.

Причём взаимодействие не ограничивается особями одного вида (например, собака, наблюдающая за хозяином, часто зевает вслед за ним, и наоборот).

03.12.2021

562

0

Хотите использовать этот тест в собственных целях?

Легко!

• Для этого Вам необходимо авторизоваться на сайте и вернуться на эту страницу.
• После этого здесь будет кнопка, с помощью которой вы сможете перейти к процедуре копирования.