Дихання

Етапи дихання та газообміну

Основні поняття і терміни: дихання, газообмін, етапи дихання, оксигемоглобін, карбгемоглобін, клітинне дихання.

Поняття про дихання та газообмін. Кажуть: потрібний, як повітря, маючи на увазі щось необхідне, без чого не можна прожити. Дійсно, людина без їжі витримує 40 діб, без води — до 5 днів, а без повітря — лише 5 хв. Дихання людини є обов'язковою умовою її життя.

Дихання — це сукупність процесів, які забезпечують надходження в організм кисню, використання його в окисшовальиих процесах і видалення з організму вуглекислого газу. Раніше це поняття означало зовнішнє дихання, тобто процес вдиху та видиху повітря.

Тепер воно охоплює обмін газів між довкіллям і клітиною, тобто газообмін, а також складні окислювальні реакції в клітині з вивільненням енергії АТФ, виробленням вуглекислого газу й води.

Значення дихання для організму.

Організм людини одержує енергію в результаті окисиення вуглеводів, жирів і білків. Цьому сприяє постачання його киснем із довкілля, оскільки власних запасів кисню організм не має. Аби відбувався процес окисиення та вивільнилася енергія, кожна клітина організму має постійно одержувати певну кількість кисню, що й забезпечується процесами дихання та газообміну.

Основні етани дихання та газообміну (рис. 25). Перший етап — зовнішнє дихання — це обмін повітрям між атмосферою та легеневими пухирцями (легенева вентиляція). До цього процесу належать дихальні рухи — вдих і видих, спрямовані на надходження повітря в

дихальні шляхи, а з них — до легенів і в зворотному напрямку (рис. 26).

Другий етап — перехід (шляхом дифузії) кисню з легенів у кров та вуглекислого газу у зворотному напрямку.

Третій етап - транспортування газів кров’ю. Він полягає в рознесенні кисню до клітин усього організму та перенесенні вуглекислого газу, що утворюється в клітинах, до легенів.

Четвертий етап — газообмін між кров’ю й клітинами. Кров віддає клітинам кисень унаслідок його дифузії з капілярів до міжклітинної рідини, а звідти — до клітин. Кисень дифундує крізь тоненьку стійку капіляра, бо в міжклітинній рідині його концентрація менша. З міжклітинної рідини до клітини кисень потрапляє так само, бо в клітинах його концентрація ще нижча. Венозна кров забирає вуглекислий газ шляхом дифузії: клітина, у процесі життєдіяльності якої накопичилося багато С0₂, віддає його в міжклітинну рідину, де його менше, а звідти — капілярам.

І останній, п'ятий етап — клітинне дихання.

Транспортування газів кров’ю. Системи органів дихання та кровообігу об'єднуються в єдину функціональну систему для виконання спільної дії забезпечення кожної клітини організму киснем.

Незначна кількість кисню розчинена в плазмі крові, а 90 % його переноситься за допомогою нестійкої форми гемоглобіну — оксигемоглобіну.

У нормі в одному літрі артеріальної крові оксигемоглобін переносить 190 мл кисню, у венозній крові ця величина вже становить 120 мл. Різниця — 70 мл кисню на літр крові (артеріовенозна різниця) — є тією кількістю кисню, яку забирають клітини й тканини для своєї життєдіяльності. Під час значних фізичних напружень, коли клітини й тканини потребують набагато більше кисню, артеріовенозна різниця кисню може становити 100-120 мл/л.

Вуглекислий газ постійно утворюється в клітинах і дифундує в міжклітинну рідину, а потім у кров венозної частини капілярів. На відміну від кисню, більша частина вуглекислого газу (90 %) транспортується у венозній крові в розчиненому в плазмі стані у вигляді кислих солей вугільної кислоти. У плазмі транспортуються 4 % С0₂і б % — у вигляді карбгемоглобіну. Проходячи через легені, венозна кров віддає тільки 10 % С0₂, а решта 90 % залишається для підтримання її певної кислотності.

Клітинне дихання є надзвичайно складним біохімічним процесом, який полягає в окисисппі вуглеводів, жирів і білків із виділенням епергії, що акумулюється в молекулах АТФ, та утворенням СО,₂. Відбувається це в мі-тохондріях - «енергетичних станціях» клітини, де містяться ферменти окис-11 ювал ьі і их процесі в.

Процес клітинного дихання дуже вразливий і легко порушується. Ферменти клітинного дихання блокуються нікотином, продуктами життєдіяльності деяких мікроорганізмів. Алкоголь і наркотики, маючи високу здатність розчиняти жироподібні речовини клітинних мембран (серед них і мітохоидрій) і руйнувати дихальні ферменти, грубо порушують процес внутрішньоклітинного дихання. Причинами його порушення може бути також авітаміноз, білкове та вуглеводне голодування, хронічні професійні отруєння, вилив радіації.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Поясніть, чому дихання притаманне всім живим істотам. Дайте визначення процесу дихання. 2. Поясніть біологічне значення кисню для організму людини. 3. Розгляньте рис. 25. Перемалюйте його в зошит схематично. Упишіть у схему основні етапи газообміну. Цифрами позначте їх послідовність. 4. Обґрунтуйте значення газообміну та клітинного дихання. Спробуйте з'ясувати, у чому полягають фізичні причини газообміну в легенях, тканинах і клітинах. 5. Обґрунтуйте взаємозв'язок серцево-судинної системи та системи дихання як єдиної функціональної системи. Про що він свідчить? 6. Поясніть роль гемоглобіну в перенесенні кисню. 7. Як і з якою метою кисень потрапляє до тканин організму? 8. З'ясуйте хімічні та фізичні механізми газообміну в тканинах і клітинах. 9. У яких органелах клітин відбувається процес окис-нення складних хімічних сполук?

Самостійна робота з підручником. Відомо, що під час видиху більша частина вуглекислого газу залишається в організмі. Знайдіть у параграфі пояснення цього біологічного явища. Обґрунтуйте його значення

Домашнє завдання. Опишіть у формі таблиці основні етапи дихання.

Загальна будова та функції органів дихання

Основні поняття і терміни: органи дихання, дихальні шляхи, носова порожнина, глотка, мигдалики, гортань, голосові зв'язки, трахея та бронхи, легені, альвеоли.

Будова дихальної системи. Дихальна система (або органи дихання)

це система органів, які беруть участь у транспортуванні повітря дихальними шляхами, у газообміні між організмом і навколишнім середовищем. Вона складається з дихальних, або повітря носи их, шляхів (носова порожнина, глотка, гортань, трахея, бронхи) і легенів.

Дихальні шляхи (рис. 27). Носова порожнина розділена кістково-хрящовою перегородкою на праву та ліву половини. У кожній із них є три звивисті

носові ходи: верхній, середній і нижній. До нижнього носового ходу відкривається носослізний канал. У сливовій оболонці верхнього носового ходу містяться рецептори нюхового аналізатора, які сприймають запахи.

Стінки порожнини носа вкриті слизовою оболонкою з миготливим епітелієм. Війки епітелію, рухаючись, затримують і виводять назовні пил і мікроорганізми, які осідають на слизовій оболонці, тим самим виконуючи захисну функцію.

Повітря, яке людина вдихає, у носовій порожнині зігрівається або охолоджується кров'ю, що тече но густій сітці кровоносних капілярів її слизової оболонки.

Слизова оболонка містить залози, які виділяють слиз, що зволожує повітря й стінки порожнини носа; затримує та знижує життєдіяльність хвороботворних бактерій, які потрапляють туди з повітрям. Слиз разом із частинками пилу, мікроорганізмами, що до нього прилипли, видаляється з носової порожнини.

Поряд із носовою порожниною розташовані чотири повітроиосігі придаткові пазухи носа. Найбільшими з них є гайморові пазухи, що містяться у верхніх щелепах по боках носової порожнини, і лобні. Придаткові носові пазухи з’єднуються каналами з порожниною носа. Нерідко спостерігаються запалення цих пазух, наприклад гайморової — гайморит. Він проявляється безперервним нежитем (часто з гнійними виділеннями), головним болем, зниженням нюху, незначним підвищенням температури тіла, ознобом. Серед ускладнень гаймориту ревматизм, хвороби серця, судин, бронхіальна астма тощо.

Глотка. Повітря до глотки надходить через ніс або рот. Найкраще дихати через ніс! З глотки починаються дві трубки: дихальна — трахея й травна — стравохід. Коли людина їсть у незручному положенні, одночасно розмовляє та сміється, їжа може потрапити в дихальні шляхи й спричинити сильний кашель чи навіть задушення.

У глотці розташовані мигдалики. Вони подібні до лімфатичних залоз, тому є захисним бар'єром усього організму, а не тільки дихальних шляхів. У нерівностях, отворах, щілинах мигдаликів можуть

нагромаджуватися рештки їжі та бактерії. При гострому запаленні мигдаликів виникає ангіна (з латин, стискати, душити), що проявляється болем і відчуттям стискання горла (особливо при ковтанні), утворенням гнійників на мигдаликах, підвищенням температури тіла (іноді до надто високих значень), загальним нездужанням. Ангіна дає тяжкі ускладнення (ревматизм, хвороби серця). Лікувати ангіну треба тільки під наглядом лікаря, виконуючи всі його призначення.

Гортань — це частина дихальної трубки, що передує трахеї (рис. 27, 28). Вона утворена дев'ятьма рухливими хрящами, найбільшим з яких є щитоподібний, який легко зміщується при розмові, кашлі, співі, ковтанні.

У гортані розташовані дві голосові вв'яжи (рис. 29) — еластичні, пружні волокна, укриті слизовою оболонкою. При їхньому розходженні між ними з'являється голосова щілина. Напруження й натягнення голосових зв'язок може змінюватися завдяки скороченню або розслабленню м’язів, що прикріплюються до них. Голосові зв’язки при проходженні через них повітря під час видиху можуть коливатися, утворюючи звуки різних частот (від 80 до 1300 Гц). Чим більша частота коливань, тим вищий тембр голосу. На висоту голосу впливає також і довжина голосових зв’язок: у жінок вони коротші, аніж у чоловіків. У чоловіків висота голосу в середньому становить 100 250 Гц, у жінок — 200 -400 Гц.

Сила (голосність) голосу залежить від напору струменя видихуваного повітря. Куріння та вживання алкоголю негативно впливають на голосові зв'язки, руйнуючи їх. Голос стає хрипким і в чоловіків, і в жінок.

У період статевого дозрівання відбувається фізіологічна зміна голосу (особливо в хлопчиків), що триває 1,5—2 роки. Приблизно у 20 років голос у людини стає стабільним.

Це треба пам’ятати! Не паліть, не вживайте алкоголь, не кричіть без потреби, тепло замотуйте шию шарфом у холодну погоду, не дихайте на морозі ротом. Якщо виникли хворобливі зміни голосу або він зник, негайно звертайтеся до лікаря!

Трахея - орті завдовжки 10-12 см і діаметром майже 1,5—2 см. Її стінки мають хрящові півкільця, що не дають їй спадатися й допомагають вільно пропускати повітря. Водночас м'яка м'язова задня стінка не заважає проходженню їжі стравоходом, який ззаду прилягає до трахеї.

Трахея починається з гортані, проходить у грудну порожнину, де поділяється на два головні бронхи - правий і лівий, що йдуть до відповідних легень. Правий бронх має три гілочки, а лівий — дві. У кожній легені гілочки багаторазово розгалужуються, утворюючи бронхіальне дерево. Найтоіппі бронхи

називають бронхіолами. Вони закінчуються легеневими мішечками, стінки яких утворені легеневими пухирцями, або альвеолами (з латин, комірка) (рис. ЗО, 31).

Бронхи мають хрящі у своїх стійках, тому ніколи не спадаються. Вони є не тільки повітропровідними трубками, а й виконують бар’єрну функцію. Секреторні клітини епітелію продукують слиз, у якому осідають частинки пилу

й містяться макрофага, що захоплюють і перетравлюють різні мікроорганізми.

Анатомічна будова легенів. Легені — парний орган (рис. ЗО). Вони розміщуються в грудній порожнині но обидва боки від серця, знизу прилягають до діафрагми, мають конусоподібну форму й складаються з часток, яких у правій легені три, а в лівій — дві.

Кожна легеня вкрита двома листками вологої сполучнотканинної оболонки — плеврою, що утворює герметичний мішок — плевральну порожнину. У ній немає повітря, а тиск від'ємний щодо атмосферного. Завдяки цьому венозна кров великого кола кровообігу повертається назад до правого передсердя, а легені можуть розширюватися при вдиху.

У нормі листки плеври вологі й під час дихання легко ковзають, не спричиняючи ніяких відчуттів. При виникненні запалення ці листки потовщуються, висихають, труться між собою, через що в грудній клітці при вдиху виникає сильний біль.

Із внутрішнього боку кожної легені є ворота, через які до її середини входять головний бронх, легенева артерія та виходять легеневі вени. Ліва легеня має серцеву виїмку, до якої прилягає серце.

Основною структурно-функціональною одиницею легенів є альвеоли.

Кожна легеня має 300 350 мли альвеол, загальна площа яких (дихальна поверхня легенів) становить 90-100 м², що в 50 разів перевищує площу поверхні тіла. Апьвеоли є тією частиною легенів, де відбувається газообмін між атмосфер-

ним повітрям і повітрям їхньої порожнини, тобто легенева вентиляція. Діаметр альвеол — 150-300 мкм, а товщина стінок — 0,4-1,5 мкм. Стінки альвеол складаються тільки з одного шару клітин та еластичних волокон, які дають змогу альвеолі розтягуватися під час вдиху й зменшуватися в об'ємі підчас видиху.

Стінки альвеол густо обплетені сіткою капілярів. Венозна кров надходить капілярами до легенів із розгалужень легеневої артерії. Тому вона насичена вуглекислим газом і бідна на кисень. Через тонку альвеолярно-капілярну мембрану вуглекислий газ потрапляє до альвеол шляхом дифузії, а під час видиху виводиться з організму. Водночас кисень із повітря альвеол дифундує в кров, перетворюючи її на артеріальну, яка відтікає з альвеол капілярами в ліве передсердя.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Визначте взаємозв’язок будови та функцій дихальних шляхів. 2. Поясніть, завдяки яким особливостям будови дихальні шляхи виконують захисну (бар'єрну) функцію. 3. Назвіть відомі вам хвороби носової порожнини, глотки та носоглотки. Поясніть, унаслідок чого вони виникають. 4. Від чого залежить висота й сила голосу? 5. Визначте взаємозв'язок між будовою та функціями трахеї й бронхів. 6. Яку будову мають легені? Як здійснюється газообмін в альвеолах?

Самостійна робота з підручником. Розгляньте рис. 27 і визначте, з яких частин складається глотка Поясніть, чому небезпечно розмовляти під час уживання їжі.

Запитання для допитливих. Чому тварини не здатні до членороздільної мови?

Домашнє завдання. Поясніть, у чому полягає взаємозв'язок між будовою та функціями органів дихання.

Це треба знати. Музичні інструменти здатні продукувати звуки різних частот: рояль, фортепіано — 27-4200 Гц, електрична гітара — 82-1570 Гц, труба — 160— 990 Гц, скрипка — 210-2800 Гц, флейта — 240-2300 Гц.

Частотний діапазон людського голосу знаходиться в межах: бас — 75-330 Гц, тенор — 120-500 Гц, мецо-сопрано — 170-700 Гц, сопрано — 230-1100 Гц. Спеціальними вокальними вправами можна розширити діапазон людського голосу. Найнижчий тон, який може взяти співак, — це 43,2 Гц, найвищий — до 2300 Гц

Легенева вентиляція. Регуляція дихання

Основні поняття і терміни: легенева вентиляція, вдих, видих, діафрагма, об’ємні показники дихання, життєва ємність легенів, газообмін, нервова регуляція дихання, гуморальна регуляція дихання.

Фізіологічна основа легеневої вентиляції. Легенева вентиляція (з латин. провітрювати, зміна повітря) — цс та ланка газообміну, завдяки якій повітря обмінюється між легенями та навколишнім середовищем. Зовнішнє

дихання відбувається в результаті аміни об'єму грудної порожнини під час вдиху іі видиху.

Під час вдиху об’єм легень збільшується, при видиху — зменшується. Вдих і видих — це дихальний цикл, що триває в середньому 3-5 с.

Рух грудної клітки (рис. 32). Вдих і видих у людини можливі завдяки злагодженій діяльності міжреберних м'язів, діафрагми та м'язів передньої черевної стінки під контролем ритмічної діяльності центру дихання довгастого мозку.

Вдих - це активний процес скорочення зовнішніх міжреберних м'язів і розслаблення внутрішніх. Ребра в цей момент піднімаються вгору й випинаються вперед, віддаляючись від хребта. Водночас скорочуються посмуговані м'язи діафрагми. Вона стає плоскішою та опускається на 2-4 см. При цьому об’єм грудної клітки збільшується, і в пій утворюється від'ємний (щодо атмосферного) тиск. Атмосферне повітря наче всмоктується грудною кліткою й заповнює альвеоли доти, доки тиск повітря в легенях не зрівняється з атмосферним.

Видих відбувається переважно пасивно в результаті скорочення еластичних стінок альвеол, розтягнутих під час вдиху, і розслаблення м’язів, що його забезпечували. При глибокому видиху скорочуються внутрішні міжреберні м’язи, що зменшує об’єм грудної порожнини, і тиск в альвеолах стає вищим за атмосферний. Повітря виштовхується з легень і спричиняє видих. При фізичному навантаженні або кисневому голодуванні для підсилення дихання починають працювати додаткові м'язи грудної клітки та черевної стінки.

Об’ємні показники дихання (рис. 32,33). У стані спокою доросла людина здійснює за хвилину 12 -16 дихальних циклів, під час сну — 10 12, а при фізичному навантаженні, хвилюванні, тяжкій хворобі — до ЗО 35 дихальних циклів. У маленьких дітей та осіб старшого віку частота дихання в стані спокою вища (20 25 дихальних циклів за хвилину).

Під час спокійного вдиху до легень потрапляє приблизно 500 мл (300— 800 мл) повітря. Це називають дихальним об'ємом. Глибоко вдихнувши, людина може набрати ще 1500-3000 мл повітря — це додатковий, або резервний, об'єм вдиху.

Після спокійного видиху людина може додатково видихнути ще 1300— 1500 мл повітря — резервний об’єм видиху.

Якщо складемо ці показники, одержимо величину життєвої ємності легень. Наприклад: 500 + 2500 + 1300 = 4300 мл.

Навіть після глибокого видиху в альвеолах і повітроиосних шляхах залишається 1000-1500 мл повітря — залишковий об'єм повітря.

Життєва ємність легень - це максимальний об’єм повітря, який можна видихнути після максимального вдиху. У жінок вона становить 3000-4500 мл, а в чоловіків — 4000 -5500 мл.

Здоровий спосіб життя й фізичні тренування значно підвищують життєву ємність легень. І навпаки: у людей петреиоваиих, зі шкідливими звичками ця величина може знизитися до двох літрів. Такі легені вже не здатні забезпечувати нормальний газообмін не тільки за найменшого фізичного навантаження, а й у стані спокою. Виникає стан дихальної недостатності.

Газообмін у легенях. Склад повітря в легенях. Повітря, що вдихає людина, містить 21 % кисню, майже 79 % азоту та 0,03 % вуглекислого газу; невелику кількість інертних газів і водяної пари. Повітря, що людина видихає, містить приблизно 16 % кисню та 4 % вуглекислого газу. Склад повітря в альвеолах унаслідок змін частоти й глибини дихання в різних функціональних станах організму (у спокої, при фізичному навантаженні, при розумовій роботі тощо) підтримується відносно стабільним (14,2 % кисню і 5,2 % вуглекислого газу, а також багато водяної пари). Вміст азоту й інертних газів у вдихуваному, видихуваному й альвеолярному повітрі залишається майже незмінним.

Нервова регуляція дихання. У довгастому мозку є безумовно-рефлекторний центр регуляції дихання, або дихальний центр. У ньому є дві ділянки — одна керує вдихом, а інша — видихом. Приблизно кожні 3-4 с виникає збудження в центрі вдиху. Воно через спинний мозок передається до дихальних міжреберних м’язів і діафрагми. М’язи скорочуються, об’єм грудної клітки збільшується — здійснюється вдих. При цьому нервові імпульси від м’язів і легень надходять до довгастого мозку. Вони викликають збудження центру видиху, водночас гальмуючи центр вдиху. Дихальні м'язи розслаблюються, об’єм грудної клітки зменшується — здійснюється видих. Після цього дихальний цикл починається знову.

Дихання може прискорюватися або уповільнюватися під впливом вищих відділів головного мозку (кори) па дихальний центр довгастого мозку. Тому людина може довільно на певний час (45-300 с) затримати дихання,

прискорити або уповільнити його. Прикладом керування своїм диханням є снів або гра па духових музичних інструментах. Однак вплив кори па дихальний центр обмежений. При різкому підвищенні концентрації С0.₂ в крові відбувається мимовільний вдих.

Якщо певні ситуації, що регулярно повторюються, супроводжуються змінами дихання, то в людини можуть вироблятися умовні рефлекси. Наприклад, при дії стрес-факторів людина починає хвилюватися й це завжди супроводжується поглибленням і прискоренням дихання. Такий стан забезпечує готовність організму до вирішення проблем, що виникли.

Захисні рефлекси дихальних шляхів. Чхання — це безумовний рефлекс, за допомогою якого з порожнини носа видаляються різні подразнювальні агенти — пил, сторонні тіла, слиз, пари їдких хімічних речовин тощо. Так організм запобігає потраплянню їх до інших дихальних шляхів. Рецептори цього рефлексу містяться в носовій порожнині, а його центр — у довгастому мозку.

Чхання може бути також симптомом інфекційного захворювання, що супроводжується нежитем. Зі струменем повітря з носа при чханні викидається безліч вірусів і бактерій, і це звільняє організм від інфекційних чинників, але сприяє поширенню інфекції серед інших людей. Тому, коли ви чхаєте, обов’язково прикривайте іііс хустинкою.

Кашель — це також захисний безумовний рефлекс, спрямований на видалення ротовою порожниною пилу, сторонніх часток, якщо вони потрапили до гортані, глотки, трахеї або бронхів, грудочок харкотиння, що утворюється при запаленні дихальних шляхів. Чутливі кашлеві рецептори містяться в слизовій оболонці дихальних шляхів. Центр його — теж у довгастому мозку.

Гуморальна регуляція дихання. Подразником, що спричиняє збудження дихального центру, є вуглекислий газ, зокрема його концентрація в крові. У стані спокою доросла людина робить приблизно 16 дихальних рухів за хвилину. Якщо рівень С0₂ в крові збільшується, відповідні рецептори сприймають це й надсилають нервові імпульси в центр вдиху, збільшуючи його активність. Унаслідок цього частота й глибина дихальних рухів збільшується (наприклад, при фізичному навантаженні або при перебуванні в иепровітреному приміщенні).

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Поясніть поняття «легенева вентиляція». Що є її основою? 2. Поясніть механізм вдиху та видиху. 3. Поясніть, що називають дихальним і додатковим об’ємами. 4. Визначте показник життєвої ємності легень. 5. З’ясуйте, як здоровий спосіб життя та фізичні тренування підвищують життєву ємність легень. Обґрунтуйте, чому. 6. До яких рефлексів відносяться чхання та кашель? 7. Від чого залежить об'єм споживання кисню організмом?

Запитання для допитливих. 1. Чому на морозі з рота йде пара? 2. Чому за складом видихуваного повітря автоінспектор може з'ясувати, чи вживав алкоголь водій-порушник? 3. Для чого до рота людини, що видається неживою, підносять дзеркальце?

Домашнє завдання. Обґрунтуйте, чому плавець перед тим, як пірнути, робить кілька глибоких вдихів і видихів.

Це треба знати. У курців захисний кашлевий рефлекс спочатку підсилюється через подразнення його рецепторів тютюновим димом. Тому протягом дня вони постійно кашляють. Однак через деякий час ці рецептори гинуть разом із війковими та секреторними клітинами. Кашель зникає, а харкотиння, що безперервно утворюється в курців, затримується в дихальних шляхах, позбавлених захисту. Це призводить до тяжких запальних уражень усієї дихальної системи. Виникає хронічний бронхіт курця. Людина, яка курить, голосно хропе під час сну через накопичення слизу в бронхах.

Хвороби дихальної системи. Вплив куріння та забрудненого повітря на органи дихання

Основні поняття і терміни: застуда, нежить, грип, бронхіт, запалення легенів, туберкульоз, пневмоторакс, бронхіальна астма, хронічний бронхіт, емфізема, рак легенів, куріння, чадний газ, домашній пил.

Інфекційні захворювання дихальних шляхів і їх причини. Мільйони мікроорганізмів — бактерії, віруси та гриби — живуть у повітрі. Під час вдихання вони легко проникають у дихальні шляхи, що зумовлює поширеність інфекцій дихальної системи (респіраторних інфекцій). До інфекційних захворювань верхніх дихальних шляхів належать інфекції приносових пазух, горла та гортані, які розвиваються внаслідок вдихання краплинок, що містять віруси й бактерії. Проявами захворювання є запалення й набряк слизової оболонки, якою вистелені ці структури. З віком у людей розвивається імунітет до більшості вірусів і рідше виникають інфекції. Діти значно частіше хворіють па респіраторні інфекційні захворювання.

Застуда. При переохолодженні людини збудники респіраторних інфекцій у верхніх дихальних шляхах активізуються й спричиняють запальний процес, насамперед у слизовій оболонці носової порожнини. Виникає нежить, або риніт (з латин, ніс). Застуда легко передається від однієї людини до іншої під час кашлю або чхання, тобто коли краплинки з вірусом потрапляють на руки, одяг, у повітря. Здебільшого застуду викликають віруси. Існує майже 200 вірусів, що її спричиняють.

Після потрапляння в організм віруси проникають усередину клітини слизової оболонки. Там вони швидко розмножуються, виділяючи токсичні речовини, які надходять у кров, викликаючи головний біль, кволість. Кровоносні судини носа розширюються в товщі слизової оболонки, зумовлюючи посилене виділення рідини. До інфікованої слизової оболонки надходять лімфоцити, що починають виробляти вірус-специфічні білки (антитіла), які нейтралізують віруси. Частина слизових клітин гине. їх і загиблі й нейтралізовані віруси поглинають фагоцити. Слиз, що виділяється з носа, густішає та має певні домішки з тіл загиблих лейкоцитів (гній). При застуді застосування антибіотиків є неефективним. Імунна система хворого сама має подолати інфекцію.

Це треба пам’ятати! При нежиті носовичок може стати джерелом повторного зараження.

Грип — це вірусна інфекція, проявляється гарячкою, ознобом, головним болем, болем у м'язах, кашлем. Іноді розвивається пневмонія. Грип виникає під час локалізованих спалахів або епідемій і швидко поширюється. Існують три основні форми грипу — А, В і С. Імунітет до вірусу одного типу неефективний щодо вірусу іншого тину. Грип може бути загрозливим для життя дітей та осіб похилого віку. Під час його епідемій можливі смертельні випадки. Якщо при захворюванні на грип не дотримуватися постільного режиму, можуть виникнути серйозні ускладнення.

Це треба пам’ятати! Людина, хвора на грип, є причиною інфікування оточуючих.

Гострий бронхіт (запалення бронхів) розвивається рантово. Може виникати як ускладнення інфекцій верхніх дихальних шляхів, наприклад застуди, або супроводжувати кір чи грип. Захворювання спричиняється переважно вірусами, проявляється вологим кашлем, гарячкою, а іноді незначними хрипами.

Пневмонія (запалення легень) виникає в найменших бронхіолах та альвеолах. Вона спричиняється вірусами й бактеріями, іноді грибами та найпростішими. Ранні симптоми: озноб, гарячка (з підвищенням температури тіла до 38 40 °С), пітливість, біль у м’язах і суглобах, головний біль. Згодом починається кашель, біль у грудях і задишка.

За наявності таких ознак треба негайно звернутися до лікаря. Самолікування при пневмонії неприпустиме!

Це треба пам’ятати! Банки, гірчичники, різні компреси тепер у лікуванні пневмонії не використовують. Доведено, що вони ускладнюють запальний процес, оскільки сприяють поширенню його по легенях, а потім із кров’ю та лімфою — по всьому організму.

Туберкульоз (з латин, горбик) — хронічне інфекційне захворювання, одне з найтяжчих у людини, що спричиняє велику смертність, навіть у молодому віці. У побуті туберкульоз називають сухотою. Ця хвороба уражає різні органи, але найчастіше — легені (рис. 34), у яких виникають характерні запальні явища. Туберкульоз викликає бактерія — туберкульозна наличка, або паличка Коха.

На туберкульоз частіше хворіють люди зі зниженою опірністю організму, не загартовані, які погано харчуються, недотримуються гігієнічних норм життя та свого житла, курять, зловживають алкоголем, наркотиками.

Соціальна профілактика туберкульозу полягає в поліпшенні загального рівня життя населення, екологічного стану довкілля, охороні праці та здоров’я, сприянні розвитку фізкультури та спорту.

Санітарна профілактика — це лікування хворих, спостереження й обстеження членів їхніх сімей. З метою раннього виявлення туберкульозу широко застосовують флюорографічне рентгенівське дослідження та діагностичні алергічні туберкулінові проби, наприклад Манту (названо на честь французького вченого, який це запровадив).

Специфічна профілактика туберкульозу полягає в уведенні всім новонародженим, а за потреби — підліткам і дорослим, вакцини БДЖ, що являє собою ослаблені туберкульозні палички, які сприяють утворенню активного штучного імунітету. Його тривалість — 4 -5 років. За потреби вакцинацію повторюють.

Неінфекційні хвороби дихальної системи. Захворювання, що зумовлюють порушення дихання, виникають після ушкодження або під впливом певних негативних факторів — куріння, удихання чадного газу, парів органічних речовин, пилу тощо. До відомих факторів ризику належать також пасивне куріння, повторні респіраторні інфекції в дитинстві.

Пневмоторакс виникає внаслідок розриву плеври, що спричиняє надходження повітря до плевральної порожнини й спадання легень. Пневмоторакс найчастіше є наслідком травми, що супроводжувалася порушенням цілісності грудної порожнини. Основні симптоми: задишка та біль у грудній клітці, утрата свідомості внаслідок асфіксії (ядухи). При пневмотораксі постражда-лий потребує невідкладної допомоги, яка полягає в накладанні пов’язки, що припиняє надходження повітря до плевральної порожнини. Поки цілісність грудної порожнини не буде поновлена, постраждалому необхідно робити штучне дихання «рот до рота».

Бронхіальна астма (з грецьк. ядуха) — тяжка хронічна хвороба органів дихання, що виявляється нападами ядухи й кашлю, пов’язаними зі зниженням прохідності бронхів. У тяжких випадках це може призвести до смерті людини. За різними даними, на астму хворіє 0,5-1 % населення Землі. Здебільшого астма має алергічну природу. До основних алергенів, які провокують напади астми, належать пліснява, пилок рослин, шерсть тварин, пил, харчові продукти, ліки. Причина деяких форм захворювання невідома.

Хронічний бронхіт. Хоча повторні гострі бронхіти, збудниками яких є віруси чи бактерії, можуть спричинити хронічне запалення, основними факторами ризику виникнення цієї хвороби є куріння та дія хімічних подразників. Спочатку кашель виникає переважно в дощові холодні місяці, а згодом починає турбувати постійно. З’являються також захриплість голосу та задишка. Причиною розвитку хронічного бронхіту є те, що подразнення бронхів тютюновим димом чи певними хімічними чинниками стимулює надмірну

продукцію слизу. Водночас ушкоджуються війки, які вкривають сливову оболонку бронхів. Цс призводить до затримки вдихальних шляхах сливу, де розмножуються бактерії. Накопичення сливу в бронхах рефлекторно викликає кашель (рис. 35).

Емфізема. Під час цієї хвороби альвеоли легень розтягуються та розриваються. Більшість хворих із вираженим ураженням легенів на емфізему — курці. Крім цього, фактором ризику є спадковий дефіцит певного ферменту. Це захворювання невиліковне, але припинення куріння значно сповільнює його прогресування.

Рак легенів. Причиною цього захворювання здебільшого (87 % усіх випадків) є куріння. У першій половині минулого століття рак легенів переважав у чоловіків, оскільки вони курили більше, аніж жінки. Тепер частота уражень на цю недугу в жінок швидко зростає й перевищила частоту захворювань на рак грудей, який донедавна був основною причиною смерті жінок від онкологічних хвороб (рис. 36). Іншими причинами раку легенів є тривале вдихання вугільного пилу, азбесту та кремнезему. Це захворювання трапляється в промислових районах частіше, аніж у сільській місцевості. Багато сполук, що вдихаються, стимулюють ріст атипових клітин у легенях. Однак цигарковий дим містить тисячі відомих канцерогенних (таких, що спричиняють онкологічні захворювання) речовин і є основною причиною раку легень.

Куріння — одна з найпоширеніших шкідливих звичок, що призводить до серйозних порушень здоров’я. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), курці вдвічі частіше, аніж ті, хто не курить, ризикують померти, не доживши до 65 років, вони в 14 разів частіше хворіють на рак легенів. 70 % померлих від інфаркту міокарда людей — курці.

Кожний курець начебто ставить на собі експеримент на виживання.

Основною діючою речовиною тютюну є нікотин — надзвичайно сильна отрута.

Під впливом нікотину надниркові залози викидають у кров велику кількість адреналіну, що призводить до звуження артерій (рис. 37) і підвищення артеріального тиску; погіршується кровопостачання всіх органів, зокрема бронхів і легень.

Гарячий тютюновий дим (на кінчику цигарки температура досягає 600 'С!) обпікає слизову оболонку верхніх дихальних шляхів, бронхів; досягає він і альвеол.

Постійне подразнення голосових зв’язок веде до хрипкості голосу. Дуже небезпечними є продукти згоряння тютюну. Головні з них — аміак і тютюновий дьоготь (смола). Аміак, розчиняючись у слизові дихальних шляхів, перетворюється на нашатирний спирт. Подразнюючи слизові оболонки, він спричиняє підвищену секрецію слизу, запальні процеси дихальних шляхів. Тютюновий дьоготь осідає на стійках повітроиосиих шляхів, накопичується в альвеолах, забарвлюючи легені в брудно-коричневий колір (рис. 34), а також виділяється з кашлем у вигляді сіруватого або коричневого харкотиння.

Тютюновий дьоготь містить у високій концентрації канцерогенні речовини — бензніреи та in., радіоактивні речовини: Полоній, Свинець, Стронцій, Вісмут.

Один з основних компонентів тютюнового диму — чадний газ (оксид вуглецю), який, з’єднуючись із гемоглобіном, утворює карбоксигемоглобін.

Треба підкреслити, що дитячий та жіночий організми вразливіші щодо негативної дії куріння, а тому всі хворобливі ознаки в дітей та жінок настають набагато раніше.

Домашній пил є одним із найактивніших алергенів. Це складна суміш неорганічних і органічних складових. Особливо небезпечні органічні компоненти домашнього пилу. їх поділяють на живі й неживі. Неживі — це частинки їжі, лусочки з верхнього шару шкіри людини й тварин, різні рослинні залишки; живі — кліщі (можуть існувати в пір’ї подушок, ворсі килимів), мікроскопічні гриби, личинки комах. Усі вони здатні спричиняти тяжкі алергічні хвороби — бронхіальну астму, хронічний алергічний нежить.

Дотримання чистоти в приміщеннях — головний засіб боротьби з пилом. Не менше 2-3 разів на тиждень треба робити вологе прибирання, чистити підлогу, меблі та килими. Навіть узимку кілька разів на день квартиру необхідно провітрювати.

Вихлопні гази автомобілів — дуже небезпечні для здоров’я людини. За неповного згоряння бензину в повітрі створюється висока концентрація

шкідливих речовин — оксидів азоту, вуглецю, свинцю. Люди, які живуть поблизу великих автомобільних трас, частіше хворіють на хронічний бронхіт, бронхіальну астму та рак легенів.

Промислове забруднення повітря є справжньою бідою не тільки для України, а й для всіх промислово розвинених країн. У містах, де спостерігається сильне забруднення довкілля промисловими відходами, понад 50 % мешканців хворіють на хронічний бронхіт. Люди, які живуть поблизу азбестових фабрик і цементних заводів, частіше хворіють на рак легенів; хто живе біля елеваторів, алюмінієвих заводів, часто хворіє на бронхіальну астму. Почастішали хвороби дихальних шляхів і легенів у селян. Це пов'язано з широким застосуванням мінеральних добрив, гербіцидів (засобів, що знищують бур’яни) та інсектицидів (препаратів, які знищують шкідливих комах).

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Назвіть причини захворювань дихальних шляхів. 2. Поясніть, які чинники викликають запалення дихальної системи. 3. Які прояви бронхіту та запалення легенів? 4. Поясніть причини, шляхи зараження, прояви та наслідки туберкульозу легенів. 5. Які профілактичні заходи здійснює держава для запобігання туберкульозу? 6. Обґрунтуйте механізм шкідливого впливу куріння на органи дихання. 7. Обґрунтуйте причини кисневої недостатності в організмі курця. 8. Назвіть речовини, які забруднюють повітря. 9. Поясніть, у чому полягає небезпека домашнього пилу та промислового забруднення повітря для органів дихання. 10. Чим шкідливі вихлопні гази автомобілів?

Запитання для допитливих. 1. Чому куріння особливо небезпечне в дитячому та юнацькому віці? 2. Чому небезпека куріння зростає на територіях із радіоактивним забрудненням? 3. Що може примусити людину кинути курити? 4. Спробуйте назвати хоча б декілька «переваг» куріння. Відповідь обґрунтуйте.

Домашнє завдання. 1. Складіть пам'ятку запобігання туберкульозу. 2. Підготуйте повідомлення про взаємозв’язок туберкульозу й ВІЛ. Використовуючи матеріал параграфа, обґрунтуйте необхідність відмови від куріння.

Це треба знати. Епідемії грипу були відомі ще в III ст. до н. е. Особливо страшною була епідемія грипу, що охопила всі країни світу в 1918-1920 рр. Тоді захворіло 1,5 млрд чоловік, а понад 20 млн із них померли.

Туберкульозу стільки ж років, скільки й людству. Про це свідчать результати розкопок і найдавніші писемні документи. Так, у чотирьох із десяти єгипетських мумій учені виявили ознаки туберкульозу хребта.

З 1995 р. в Україні триває епідемія туберкульозу. Її пік прийшовся на 2005-2006 рр. Щодня цією хворобою інфікується майже 100 людей. У світі на туберкульоз страждають приблизно 60 млн чоловік.

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Страшко