Біологія. 8 клас. Страшко

§ 14. 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 повітряносних, 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 слизовій оболонці верхнього носового ходу містяться рецептори нюхового аналізатора, які сприймають запахи.

Рис. 27. Глотка та гортань. Схема дихального (синя лінія) і травного (червона лінія) шляхів та їх перехрестя в ділянці глотки: 1 — порожнина носа; 2 — м’яке піднебіння; 3 — тверде піднебіння; 4 — губи; 5 — порожнина рота; 6 — язик; 7 — зуби; 8 — носоглотка; 9 — ротоглотка; 10 — власне глотка, що переходить у гортань; 11 — надгортанник; 12 — порожнина гортані

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

Повітря, яке людина вдихає, у носовій порожнині зігрівається або охолоджується кров’ю, що тече по 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 повітроносні 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 накопичуватися 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.

Рис. 28. Гортань: а) вигляд спереду; б) вигляд ззаду: 1 — щитоподібний хрящ. Якщо його кут дуже випинається вперед, то утворюється так званий кадик (або адамове яблуко), найчастіше — у чоловіків

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 зв’язки (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). Що більша частота коливань, то 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 куріть, 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 — орган 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. Найтонші бронхи називають бронхіолами. Вони закінчуються легеневими мішечками, стінки яких утворені легеневими пухирцями, або альвеолами (з латин. комірка) (рис. 30, 31).

Рис. 29. Положення голосових зв’язок під час утворення звуків мови: а) під час мовчання; б) під час мовлення; в) під час шепоту: 1 — голосові зв’язки; 2 — голосова щілина

Бронхи мають хрящі у своїх стінках, 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 макрофаги, що захоплюють і перетравлюють різні мікроорганізми.

Анатомічна будова легенів. Легені — парний орган (рис. 30). Вони розміщуються в грудній порожнині по 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.

З 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 млн альвеол, загальна площа яких (дихальна поверхня легенів) становить 90-100 м2, що в 50 разів перевищує площу поверхні тіла. Альвеоли є тією частиною легенів, де відбувається газообмін між атмосферним 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 під час видиху.

Рис. 30. Анатомічна будова легенів: 1 — правий головний бронх; 2 — ребра; 3 — частки легенів; 4 — діафрагма; 5 — серцева виїмка; 6 — плевра; 7 — трахея; 8 — лівий головний бронх; 9 — альвеоли

Рис. 31. Будова альвеол: 1 — кров, насичена вуглекислим газом; 2 — кров, насичена киснем; 3 — легеневі капіляри; 4 — капіляр; 5 — еритроцити; 6 — повітря

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 виразної 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 — 160990 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.