Значення дихання. Будова органів дихання
Розділ 5 ДИХАННЯ
Зазвичай ніхто з нас не помічає, як він дихає. Проте варто пробігти 20-30 м, зробити десяток присідань або нахилень, і ви відчуєте, що грудна клітка почала часто здійматися. Як пов’язані з диханням рухи грудної клітки? Чому на збільшення фізичних навантажень ваш організм реагує підвищенням частоти рухів грудної клітки?
Відповіді на ці запитання ви знайдете, вивчивши розділ “Дихання”. Ви також дізнаєтеся про будову дихальної системи; про механізми вдиху і видиху; про обмін газів у легенях
§ 25. Значення дихання. Будова 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 і безліч інших процесів потребують витрат енергії, яку організм одержує внаслідок реакцій енергетичного обміну, що відбуваються в клітинах. Більшість з них проходить за участю кисню з утворенням вуглекислого газу і води. Кисень потрапляє до організму, а вуглекислий газ залишає його під час газообміну
Як улаштована дихальна система (мал. 25.1 а)? Вона складається з легенів, де відбувається газообмін, і повітроносних шляхів, по яких кисень надходить у легені, а вуглекислий газ видаляється.
Простежимо, який шлях проходить в організмі повітря, щоб дістатися поверхні, де відбувається газообмін. Повітроносні шляхи починаються з носової порожнини. Їх стінки вистелені слизовою оболонкою з війчастого епітелію. Війки безперервно рухаються, затримуючи пил і бактерії, а слиз знешкоджує їх і зволожує повітря. Завдяки великій кількості капілярів у слизовій оболонці вдихуване повітря набуває температури тіла. Подразнення рецепторів у слизовій оболонці носа спричиняє захисні рефлекси: чхання і виділення великої кількості водянистої рідини.
Мал. 25.1. Дихальна система людини (а): 1 – носова порожнина; 2 – глотка; 3 – гортань;
4 – трахея; 5 – бронхи; 6 – 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
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. 25.1 б) 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 і 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 легені. Внутрішня поверхня трахеї і 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. 25.1 в). Бронхіальні дерева, що “виросли” з кожного головного бронха, оточені багатьма мільйонами альвеол. їх стінки складаються з 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 м2. Альвеоли обплетені густою мережею капілярів і розташовані так щільно, що капіляри 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 з кров’ю прямує до всіх клітин організму.
Мал. 25.2. Голосовий апарат. Вимовляння звуків – голосова щілина закрита (а); мовчання – голосова щілина відкрита (б): 1 – гортань;
2 – трахея; 3 – голосові зв’язки; 4 – голосова щілина; 5 – стравохід
Голосовий апарат (мал. 25.2). 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 вдихується і видихається. Коли людина мовчить, розмір щілини достатньо великий, а голосові зв’язки і м’язи ненапружені. Під час видиху, коли м’язи скорочуються і зв’язки натягуються, наближаючись одна до одної, виникає звук. Щілина між зв’язками звужується, і видихуване повітря, прориваючись крізь неї, спричиняє вібрацію зв’язок.
Формування звуків мовлення відбувається за участю нижньої щелепи й рухомих частин порожнини рота: язика, м’якого піднебіння й губ. Регуляцію мовленевого апарату здійснюють центри мовлення, розташовані в корі головного мозку.
