Вступление
Дыхание — это все процессы газообмена между организмом и внешней средой, которые обеспечивают кислородное окисление, в результате которого выделяется и запасается энергия (АТФ) и удаляется из организма углекислый газ и вода.
Биологический смысл дыхания заключается в получении кислорода для полного окисления органических веществ до неорганических в митохондриях клеток.
Подробнее о клеточном дыхании ты можешь прочесть в статье «Энергетический обмен».
Дыхательная система образована лёгкими, где происходит газообмен, и воздухоносными путями, которые проводят воздух из окружающей среды в лёгкие и начинаются с носовой полости.
Носовая полость
- Разделена на две половины с помощью носовой перегородки.
- Слизистая оболочка покрыта мерцательным эпителием, реснички которого очищают входящий воздух, и содержит железистые клетки, которые выделяют слизь, и кровеносные сосуды, которые согревают или охлаждают воздух.
- Также слизистая содержит обонятельные рецепторы, которые воспринимают запахи.
Гортань
- Расширенная часть дыхательных путей между глоткой и трахеей в виде трубки из хрящей, содержащей голосовой аппарат.
- Разделяет воздухоносные и пищеварительные пути.
- Состоит из нескольких хрящей: черпаловидных, перстневидного и щитовидного, который образует кадык.
- Включает надгортанник, который прикрывает трахею во время глотания для того, чтобы пища не попала в дыхательные пути.
- Содержит голосовые связки, которые крепятся к хрящам гортани. Между связками есть голосовая щель, которая регулирует поступление воздуха и звукообразование. Когда человек спокойно дышит, связки разомкнуты, при пении и речи они смыкаются, остаётся лишь узкая щель, через которую выходит воздух, заставляя связки колебаться и образовывать звук.
Трахея
- Трубка из хрящевых полуколец, задняя стенка которой образована эластичной соединительной тканью, чтоба не препятствовать продвижению пищи по пищеводу.
- Внизу трахея делится на два бронха.
Бронхи
- Ветвящиеся трубки из хрящевых колец, которые образуют бронхиальные деревья из бронхов разных порядков и бронхиол – мельчайших бронхов, не имеющих хрящевой ткани.
- Правый бронх делится на три ветви по количеству долей правого легкого, левый – на две ветви.
- Также правый бронх более короткий и широкий, из-за чего именно в правый бронх, как правило, попадают посторонние тела.
Легкие
- Два губчатых органа, которые занимают большую часть грудной полости.
- Левое лёгкое образовано двумя долями и меньше по размеру (из-за того, что слева находится сердце), правое — немного больше и сложено из трёх долей.
- Снаружи лёгкие покрывает плевра — оболочка из двух слоёв соединительной ткани, причем наружный слой плевры срастается со стенкой грудной полости, а внутренний слой — с самими лёгкими.
- Между слоями плевры находится очень маленькая плевральная полость с жидкостью, которая нужна для скольжения листков плевры при движениях грудной клетки.
- Плевральная полость герметична, и в ней поддерживается давление ниже атмосферного, чтобы лёгкие оставались расправленными и прилегали к стенкам грудной полости.
- Конечные бронхиолы лёгких заканчиваются альвеолами — микроскопическими лёгочными пузырьками, которые оплетены большим количеством капилляров. Стенки капилляров и пузырьков очень тонкие, что позволяет газам проникать через них в процессе диффузии.
- Изнутри альвеолы покрыты сурфактантом – веществом, которое регулирует поверхностное натяжение в альвеолах и не даёт им спадать при уменьшении их объёма на выдохе.
Газообмен в лёгких
- Углекислый газ из венозной крови капилляров за счёт диффузии транспортируется в альвеолы.
- Кислород из воздуха растворяется в сурфактанте альвеол, а оттуда за счёт диффузии движется в кровь.
- В крови кислород сразу присоединяется к белку гемоглобину в эритроцитах и в виде оксигемоглобина транспортируется по организму.
Этапы вдоха и выдоха
Вдох
- При повышении концентрации CO2 в крови происходит возбуждение дыхательного центра продолговатого мозга и образование нервного импульса.
- Нервный импульс передаётся к межрёберным мышцам и диафрагме.
- Эти мышцы сокращаются.
- Объём грудной полости увеличивается за счёт поднятия рёбер и опускания диафрагмы.
- Давление в лёгких понижается до значения ниже атмосферного.
- Воздух поступает в лёгкие (из зоны большего давления в зону меньшего давления).
Выдох
- Межрёберные мышцы и диафрагма расслабляются.
- Объём грудной полости уменьшается за счёт опускания ребер и подъёма диафрагмы.
- Давление в лёгких повышается до значений выше атмосферного.
- Воздух выходит из лёгких (из зоны большего давления в зону меньшего давления).
Автор:
Хусаинова Валерия, руководитель направления методической разработки “100балльного репетитора” по предметам ОГЭ и 10 класса
