§ 12. Значення дихання. Система органів дихання

Функція дихання. Без їжі людина може прожити достатньо довго, а без повітря — усього кілька хвилин. Чому нам так необхідне повітря?

Скорочення м’язів, рух крові по судинах, діяльність мозку й безліч інших процесів потребують витрат енергії, яку організм одержує внаслідок реакцій енергетичного обміну, що відбуваються в клітинах. Більшість із них проходить за участі кисню з утворенням вуглекислого газу й води. Кисень потрапляє до організму, а вуглекислий газ залишає його під час газообміну з навколишнім середовищем. І використання кисню в клітинах, і газообмін є складовими дихальної функції. Отже, диханням називають процеси, що забезпечують надходження до організму кисню, його використання в реакціях енергетичного обміну, а також видалення з організму вуглекислого газу.

Як улаштована дихальна система (мал. 12.1а)? Вона складається з легенів, де відбувається газообмін, і повітроносних (дихальних) шляхів, по яких кисень надходить у легені, а вуглекислий газ видаляється.

Простежимо, який шлях проходить в організмі повітря, аби дістатися поверхні, де відбувається газообмін. Повітроносні шляхи починаються з носової порожнини. Її стінки вистелені слизовою оболонкою з війчастого епітелію.

Мал. 12.1. Дихальна система людини (а): 1 — носова порожнина; 2 — глотка; З — гортань; 4 — трахея; 5 — бронхи; б — легені; 7 — плевра; 8 — діафрагма; 9 — міжреберні м’язи. Будова гортані (б): 10 — надгортанник; 11 — під’язикова кістка; 12 — щитоподібний хрящ; 13 — місце розташування голосових зв’язок; 14 — початок трахеї. Бронхіоли та альвеоли (в): 15 — бронхіола; 16 — скупчення альвеол; 17 — альвеоли; 18 — кровоносні судини

Деякі його клітини виділяють слиз, інші — укриті війками. Слиз затримує пил, віруси, бактерії і частково знешкоджує їх. Унаслідок коливання війок слиз виводиться назовні. Завдяки великій кількості капілярів у слизовій оболонці вдихуване повітря зігрівається до температури тіла. Подразнення рецепторів в оболонці носа спричиняє захисні рефлекси, такі як чхання і виділення водянистої рідини. Завдяки великій кількості капілярів у слизовій оболонці вдихуване повітря зігрівається, набуваючи температури тіла. Подразнення рецепторів у слизовій оболонці носа спричиняє захисні рефлекси: чхання і виділення великої кількості водянистої рідини.

З носової порожнини повітря надходить до носоглотки й далі потрапляє в глотку. У її стінці розташовані скупчення лімфоїдної тканини — мигдалики, які захищають організм від бактерій і вірусів, вдихуваних разом із повітрям. У глотку відкриваються дихальний і травний шляхи: гортань (дихальне горло) (мал. 12.16) і розташований за нею стравохід. Повітря з носоглотки або з ротової порожнини прямує до гортані. Під час ковтання вхід у гортань закривається

хрящовим надгортанником, тому до неї їжа не потрапляє. Гортань є також органом голосоутворення.

Усередині гортань вистелена слизовою оболонкою, у ній міститься безліч нервових закінчень рецепторних нейронів. їх подразнення під час потрапляння до гортані твердих частинок або рідини спричиняє рефлекс — кашель (різкий видих через ротову порожнину). Так очищується гортань, захищаючи дихальні шляхи, що розташовані нижче, від проникнення шкідливих речовин.

З гортані повітря надходить до трахеї — трубки, яка утворена хрящовими дугами, з’єднаними щільною сполучною тканиною. Дуги запобігають спаданню трахеї. Трахея поділяється на два головних бронхи, які спрямовуються до правої й лівої легень. Внутрішня поверхня трахеї та бронхів вистелена війчастим епітелієм і вкрита бактерицидним слизом. Вії женуть слиз разом із пилом і мікроорганізмами до глотки, де він проковтується.

Кожний з головних бронхів багато разів розгалужується, утворюючи бронхіальне дерево. Найменші бронхи — бронхіоли — закінчуються мікроскопічними міхурцями — альвеолами (мал. 12.їв). Бронхіальні дерева, що «виросли» з кожного головного бронха, оточені багатьма мільйонами альвеол. їхні стінки складаються із шару епітеліальних клітин, через який і відбувається газообмін.

Бронхіальне дерево й альвеоли утворюють легені — парні органи, які займають майже весь об’єм грудної порожнини. Вони розділені на частки: у правій легені три частки, у лівій — дві. Ззовні легені вкриті щільною оболонкою зі сполучної тканини — плеврою. Така ж оболонка вистилає внутрішню стінку грудної порожнини. Мікроскопічна щілина між цими оболонками (плевральна порожнина) заповнена плевральною рідиною. Під час дихальних рухів вона зменшує тертя легенів об стінки грудної клітки.

Отже, кінцевим пунктом переміщення повітря по дихальних шляхах є альвеоли. їх загальна поверхня величезна — близько 100 м^{1 2}. Альвеоли обплетені густою мережею капілярів і розташовані так щільно, що ці судини затиснуті між ними. Усього 1 с перебуває кров у капілярах легенів, і за цей час вуглекислий газ із крові переміщується в повітряний простір альвеоли, а кисень із альвеоли — у кров. Вуглекислий газ видаляється з легенів назовні під час видиху, а кисень у складі крові прямує до всіх клітин організму.

Голосовий апарат (мал. 12.2). Гортань складається з двох невеликих послідовно розташованих порожнин, між якими є вузька голосова щілина. Її краї утворені еластичними голосовими зв'язками, розтягнутими між хрящами. Натяг голосових зв’язок може змінюватися внаслідок скорочення м’язів, які прикріплені до них і до гортані. У щілину між зв’язками проходить усе повітря, яке вдихається і видихається. Коли людина мовчить, розмір щілини достатньо великий, а голосові зв’язки і м’язи ненапружені. Під час видиху м’язи скорочуються і зв’язки натягуються, наближаючись одна до одної. Щілина між зв’язками звужується, і видихуване повітря, прориваючись крізь неї, спричиняє вібрацію зв’язок. Так виникає звук.

Формування звуків мовлення відбувається за участі нижньої щелепи й рухомих частин порожнини рота: язика, м’якого піднебіння й губ. Регуляцію мовленевого апарату здійснюють центри мовлення, розташовані в корі головного мозку.

1.    З'ясуйте, яким є біологічний сенс кожної складової дихання: клітинне дихання — ...; газообмін — ....

2.    Перевірте, чи є неточності у визначеннях дихання: дихання — процес надходження кисню до організму й видалення з організму вуглекислого газу; дихання — це використання кисню в реакціях енергетичного обміну в клітинах.

3.    За мал. 12.1 простежте шлях повітря від носових порожнин до капілярів, що обплітають легені. Проконтролюйте, чи може ваш товариш назвати органи дихальної системи.

4.    Запропонуйте товаришеві вимовити слово «книга». Використовуючи текст, поясніть, яку роботу під час вимовляння цього слова виконує голосовий апарат.

1. Які органи утворюють фізіологічну систему дихання, якою є функція

кожного з них? 2. Де розташована глотка, з якими органами вона сполучена? 3. Що таке кашель і що спричиняє цю реакцію? 4. Яку будову має поверхня газообміну в організмі людини? 5. Розкажіть про складові голосового апарату людини. 6*. Як виникають високі звуки людського мовлення?

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Базанова