Побиологии.рф

Дыхание — это процесс газообмена между организмом и внешней средой. Из внешней среды в организм поступает кислород, а во внешнюю среду выделяется углекислый газ, частично вода, в виде водяного пара.

Газообмен состоит из трех этапов: внешнего дыхания, транспорта газов кровью, внутреннего (тканевого и клеточного) дыхания.

Внешнее дыхание осуществляет дыхательная система. В результате внешнего дыхания кислород поступает в капилляры альвеол, а углекислый газ из капилляров поступает в полости альвеол. На втором этапе кислород с помощью кровеносной системы транспортируется по всему телу, в обратном направлении кровь транспортирует углекислый газ к легким. Внутреннее дыхание представляет сначала газообмен между капиллярами и межтканевой жидкостью, а затем газообмен между межтканевой жидкостью и клетками. Газообмен осуществляется за счет диффузии по градиенту концентраций. Для газов используют понятие парциальное давление.

Строение дыхательной системы

Носовая полость. Разделена перегородкой на правую и левую половины (рис. 1). Сзади сообщается с носоглоткой через хоаны. Между раковинами находятся носовые ходы: верхний, средний и нижний. В слизистой оболочке верхних носовых ходов располагаются обонятельные рецепторы — обонятельная область. Средние и нижние носовые ходы называют дыхательной областью. В носовую полость открываются воздухоносные придаточные полости (пазухи) носа: лобная и верхнечелюстные (гайморовы пазухи). В носовой полости имеется волосяной покров. В связи с тем что слизистая оболочка богата кровеносными сосудами, в ней происходит нагрев или охлаждение воздуха. Волосяной покров обеспечивает очистку воздуха от пыли. В обонятельной области с помощью хеморецепторов происходит анализ поступающего воздуха.

Рис. 1. Латеральная стенка полости носа: 1 - лобная пазуха; 2 - средняя носовая раковина; 3- верхняя носовая раковина; 4 - нижняя носовая раковина; 5 - клиновидная пазуха; 6 - глоточная миндалина; 7 - глоточное отверстие слуховой трубы; 8 - твердое небо

Гортань. Располагается в передней части шеи (рис. 2). Вверху сообщается с глоткой, внизу переходит в трахею. Имеет хрящевой скелет. Спереди и с боков к гортани прилегает щитовидная железа. В средней части находятся голосовые связки. Выполняет несколько функций: при глотании закрывает вход в трахею (надгортанник), голосовые связки принимают участие в формировании звуков различной высоты.

Трахея. Имеет вид трубки с хрящевым скелетом в виде хрящевых полуколец. Задняя стенка, прилежащая к пищеводу, перепончатая для лучшего прохождения пищевого комка. Слизистая оболочка покрыта мерцательным эпителием, содержит много желез, выделяющих слизь.

Осуществляет транспорт воздуха к бронхам. Продолжается очистка воздуха от взвешенных частиц, которые прилипают к слизи и выносятся мерцательным эпителием в носоглотку. Продолжается нагрев воздуха.

Рис. 2. Хрящи, связки и суставы гортани: А — вид спереди: 1 — тело подъязычной кости; 2 — зерновидный хрящ; 3 — верхний рог щитовидного хряща; 4 — пластинка щитовидного хряща; 5 — нижний рог щитовидного хряща; 6 — дуга перстневидного хряща; 7 — хрящи трахеи; 8 — кольцевые связки; 9 — перстнещи-товидный сустав; 10 — перстнещитовидная связка; 11 — верхняя щитовидная вырезка; 12 — щитоподъязычная мембрана; 13 — срединная щитоподъязычная связка; 14 — латеральная щитоподъязычная связка; Б — вид сзади: 1 — надгортанник; 2 — большой рог подъязычной кости; 3 — зерновидный хрящ; 4 — верхний рог щитовидного хряща; 5 — пластинка щитовидного хряща; 6 — черпаловидный хрящ; 7 — правый перстнечерпаловидный сустав; 8 — правый перстнещитовидный сустав; 9 — хрящи трахеи; 10 — перепончатая стенка трахеи; 11 — пластинка перстневидного хряща; 12 — левый перстнещитовидный сустав; 13 — нижний рог щитовидного хряща; 14 — левый перстнечерпаловид-ный сустав; 15 — мышечный отросток черпаловидного хряща; 16 — голосовой отросток черпаловидного хряща; 17 — щитонадгортанная связка; 18 — рожковидный хрящ; 19 — латеральная щитоподъязычная связка; 20 — щитоподъязычная мембрана

Бронхи. На уровне V грудного позвонка трахея разделяется на два бронха. Правый главный бронх короче и выше левого, является как бы продолжением трахеи. Стенки имеют хрящевой скелет, как у трахеи. При вхождении в легкие делятся на долевые бронхи: в правом — на три, в левом — на два. Долевые бронхи делятся на сегментарные бронхи меньшего диаметра — бронхиолы. Разветвление бронхов в легком называется бронхиальным деревом. С уменьшением диаметра у бронхов исчезают хрящевые кольца. Выполняют в основном транспортную функцию — доставка воздуха в легкие. Происходит частичный нагрев воздуха.

Легкие. Парный паренхимный орган. Правое и левое легкое располагаются в грудной полости, справа и слева от сердца. В связи с этим левое легкое меньше правого (рис. 3). Покрыты легкие серозной оболочкой — плеврой, образующей вокруг легкого замкнутый плевральный мешок — плевральную полость. Каждое легкое разделено на доли: правое на три (верхнее, среднее, нижнее), левое на два (верхнее и нижнее). Каждая доля делится на бронхолегочные сегменты. Сегменты — на дольки (рис. 4). Дольки — на ацинусы, в состав которых входят альвеолы и альвеолярные ходы. Ацинус является структурно-функциональной единицей легкого. Главная функция легких — газообмен между кровью и воздухом, в результате чего в кровь поступает кислород, а из крови выделяется углекислый газ.

Легочные объемы. У человека выделяют следующие легочные объемы:

—дыхательный объем — количество воздуха, вдыхаемое и выдыхаемое человеком при спокойном дыхании (объем 500 мл);

—резервный объем вдоха — количество воздуха, которое человек вдыхает при глубоком вдохе, после спокойного вдоха (объем 1500 мл);

—резервный объем выдоха — количество воздуха, которое человек выдыхает при глубоком выдохе, после спокойного выдоха (объем 1500 мл);

—жизненная емкость легких — объем воздуха, складывающийся из дыхательного и резервного объема вдоха и выдоха (объем 3500 мл);

—мертвый объем — воздух, который остается в воздухоносных путях и не участвует в газообмене (объем не определен);

—остаточный объем — количество воздуха, которое всегда остается в легких после самого глубокого выдоха. Предохраняет легкие от спадания (объем около 1200 мл).

Рис. 3. Легкие. Вид спереди: I — верхушка легкого; 2 — верхняя доля левого легкого; 3 — нижняя доля левого легкого; 4 — основание легкого; 5 — сердечная вырезка; 6 — междолевые щели; 7 — нижняя доля правого легкого; 8 — средняя доля правого легкого; 9 — верхняя доля правого легкого; 10 — трахея; II — гортань

Выделяют еще минутный объем дыхания — количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает в течение 1 минуты (объем 5—8 л).

Рис. 4. Структура дольки легкого: 1 — дольковый бронх; 2 — ветвь легочной артерии; 3 — легочный лимфатический узел; 4 — лимфатические сосуды; 5, 12 — терминальные бронхиолы; 6 — дыхательные бронхиолы; 7 — альвеолярные ходы; 8, 9 — альвеолы легкого; 10 — плевра; 11 — приток легочной вены; 13 — ветвь бронхиальной артерии; 14 — приток бронхиальной вены

Источник: А.Г. Лебедев "Готовимся к экзамену по биологии"