Дыхательная система включает в себя носовую полость гортань бронхи и легкие

Дыхательная система включает в себя носовую полость гортань бронхи и легкие thumbnail

Дыхательная система выполняет функцию газообмена, однако принимает участие также в таких важных процессах как терморегуляция, увлажнение воздуха, водно-солевой обмен и многих других. Органы дыхания представлены носовой полостью, носоглоткой, ротоглоткой, гортанью, трахеей, бронхами, легкими.

Органы дыхания

Носовая полость

Делится хрящевой перегородкой на две половины — правую и левую. На перегородке располагаются три носовые раковины, образующие носовые ходы: верхний, средний и нижний. Стенки полости носа выстланы слизистой оболочкой с мерцательным эпителием. Реснички эпителия, двигаясь резко и быстро в направлении ноздрей и плавно и медленно в направлении легких, задерживают и выводят наружу пыль и микроорганизмы, осевшие на слизи оболочки.

Слизистая оболочка носовой полости обильно снабжена кровеносными сосудами. Протекающая по ним кровь согревает или охлаждает вдыхаемый воздух. Железы слизистой оболочки выделяют слизь, которая увлажняет стенки носовой полости и снижает жизнедеятельность бактерий, попадающих из воздуха. На поверхности слизистой оболочки всегда имеются лейкоциты, которые уничтожают большое количество бактерий. В слизистой оболочке верхнего отдела полости носа находятся окончания нервных клеток, образующие орган обоняния.

Полость носа сообщается с полостями, находящимися в костях черепа: гайморова, лобные и клиновидные пазухи.

Таким образом, воздух, поступающий в легкие через носовую полость, очищается, согревается и обеззараживается. Этого не происходит с ним, если он проникает в организм через ротовую полость. Из полости носа через хоаны воздух поступает в носоглотку, из нее в ротоглотку, а затем — в гортань.

Строение гортани

Расположена на передней стороне шеи и снаружи ее часть видна как возвышение, называемое кадыком. Гортань не только воздухоносный орган, но и орган образования голоса, звуковой речи. Ее сравнивают с музыкальным аппаратом, сочетающим элементы духового и струнного инструментов. Сверху вход в гортань прикрывается надгортанником, который препятствует попаданию в нее пищи.

Стенки гортани состоят из хрящей и покрыты изнутри слизистой оболочкой с мерцательным эпителием, который отсутствует на голосовых связках и на части надгортанника. Хрящи гортани представлены в нижнем отделе перстневидным хрящем, спереди и с боков — щитовидным, сверху — надгортанником, сзади тремя парами мелких. Они соединены между собой полуподвижно. К ним крепятся мышцы и голосовые связки. Последние состоят из гибких, упругих волокон, которые идут параллельно друг другу.

Строение гортаниСтроение гортани

Между голосовыми связками правой и левой половины расположена голосовая щель, просвет которой изменяется в зависимости от степени натяжения связок. Оно вызывается сокращениями особых мышц, которые тоже называют голосовыми. Их ритмичные сокращения сопровождаются сокращениями голосовых связок. От этого выходящая из легких струя воздуха приобретает колебательный характер. Возникают звуки, голос. Оттенки голоса зависят от резонаторов, роль которых выполняют полости дыхательного пути, а также глотка, ротовая полость.

Анатомия трахеи

Нижний отдел гортани переходит в трахею. Трахея расположена впереди пищевода и является продолжением гортани. Длина трахеи 9-11см, диаметр 15-18мм. На уровне пятого грудного позвонка она делится на два бронха: правый и левый.

Стенка трахеи состоит из 16-20 неполных хрящевых колец, препятствующих сужению просвета, соединенных между собой связками. Они простираются на 2/з окружности. Задняя стенка трахеи — перепончатая, содержит гладкие (неисчерченные) мышечные волокна и прилегает к пищеводу.

Бронхи

Из трахеи воздух поступает в два бронха. Их стенки тоже состоят из хрящевых полуколец (6-12 штук). Они препятствуют спадению стенок бронхов. Вместе с кровеносными сосудами и нервами бронхи входят в легкие, где, разветвляясь, образуют бронхиальное дерево легкого.

Изнутри трахея и бронхи выстланы слизистой оболочкой. Самые тонкие бронхи называются бронхиолами. Они заканчиваются альвеолярными ходами, на стенках которых находятся легочные пузырьки, или альвеолы. Диаметр альвеол 0,2-0,3мм.

Стенка альвеолы состоит из одного слоя плоского эпителия и тонкого слоя эластических волокон. Альвеолы покрыты густой сетью кровеносных капилляров, в которых происходит газообмен. Они образуют дыхательную часть легкого, а бронхи — воздухоносный отдел.

В легких взрослого человека около 300-400 млн. альвеол, их поверхность составляет 100-150м2, т. е. общая дыхательная поверхность легких в 50-75 раз больше, чем вся поверхность тела человека.

Строение легких

Легкие представляют собой парный орган. Левое и правое легкое занимают почти всю грудную полость. Правое легкое больше по объему, чем левое, и состоит из трех долей, левое — из двух долей. На внутренней поверхности легких находятся ворота легких, через которые проходят бронхи, нервы, легочные артерии, легочные вены и лимфатические сосуды.

Снаружи легкие покрыты соединительно-тканной оболочкой — плеврой, которая состоит из двух листков: внутренний листок сращен с воздухоносной тканью легкого, а наружный — со стенками грудной полости. Между листками находится пространство — полость плевры. Соприкасающиеся поверхности внутреннего и наружного листков плевры гладкие, постоянно увлажнены. Поэтому в норме не ощущается их трение во время дыхательных движений. В плевральной полости давление на 6-9 мм рт. ст. ниже атмосферного. Гладкая, скользкая поверхность плевры и пониженное давление в ее полостях благоприятствуют движениям легких во время актов вдоха и выдоха.

Читайте также:  Разница бронхи и легкие

Основная функция легких состоит в газообмене между внешней средой и организмом.

Источник

Дыхательная система человека включает в себя нос, его полость с околоносовыми пазухами, глотку, гортань, трахею, бронхи и легкие.

Дыхание – сложный процесс, включающий в себя обмен газами между воздухом и кровью (внешнее дыхание), перенос газов кровью и газообмен между кровью и клетками тела (внутреннее дыхание). Активными в акте вдоха и выдоха являются дыхательные мышцы, легкие пассивно следуют за движениями стенок грудной полости. Дыхательный центр, посылающий ритмичные команды к дыхательным мышцам, находится в продолговатом мозге, расположенном на границе со спинным. В состоянии покоя цикл дыхания (вдох – выдох) повторяется 16–20 раз в минуту.

Строение носа и глотки

К органам дыхания относятся нос, его полость с околоносовыми пазухами, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие – верхние и нижние дыхательные пути.

Полость носа является начальным отделом дыхательных путей. Перегородкой она разделена на левую и правую части. На ее боковых стенках располагаются носовые раковины – по 3 с каждой стороны. Между носовыми раковинами пролегают носовые ходы. Такой сложный рельеф способствует увеличению поверхности слизистой оболочки полости носа и, следовательно, наиболее полному очищению, увлажнению и согреванию вдыхаемого воздуха. В области верхнего носового хода находятся обонятельные рецепторы – именно сюда быстрее всего попадает струя вдыхаемого через ноздри воздуха.

С носовой полостью связаны воздухоносные пазухи, расположенные в соседних костях. Наиболее крупные из них – лобная и верхнечелюстная (гайморова) пазухи. Лобная пазуха находится в толще лобной кости над переносьем, гайморова – в верхней челюсти. Вход в них прикрыт складками слизистой оболочки. Через полость носа в околоносовые пазухи часто распространяется воспалительный процесс, и в результате развиваются осложнения после простудных заболеваний. В полость носа открывается также носослезный канал, по которому из глазниц оттекает слезная жидкость. Поэтому при плаче из носовой полости обильно вытекает слизь, а при затянувшемся насморке слезятся глаза.

Под слизистой оболочкой полости носа располагаются венозные сплетения, поэтому она легко набухает под воздействием любых раздражителей. Холодный воздух вызывает очень быстрое набухание слизистой оболочки и сужение носовых ходов. При этом вдыхаемый воздух, двигаясь медленнее и более тонкой струей, лучше согревается и очищается.

В носовой части глотки располагаются глоточные миндалины (аденоидные), которые  задерживают и уничтожают болезнетворные микроорганизмы, находящиеся в воздухе.

Строение гортани, трахеи, бронхов

Гортань располагается в передней области шеи и имеет сложное строение, т. к. помимо проведения воздуха участвует в голосообразовании. Спереди гортань покрыта мышцами шеи, а внизу с боков – щитовидной железой. При глотательных движениях можно наблюдать, как гортань поднимается и опускается, поскольку щитовидный хрящ гортани выступает под кожей (у мужчин в виде кадыка, или адамова яблока). На боковых стенках гортани располагаются голосовые складки, между которыми находится голосовая щель.

Продолжением гортани является трахея. Она представляет собой трубку длиной 9–12 см, которая в грудной полости делится на два главных бронха. Сзади к трахее прилежит пищевод, а по бокам – сонные артерии. Стенка трахеи состоит из 16–20 неполных хрящевых колец, соединенных связками. Задняя стенка трахеи, граничащая с пищеводом, перепончатая, содержит мышечные волокна. Благодаря такому строению трахея обладает значительной растяжимостью.

Два главных бронха (правый и левый) направляются к воротам соответствующего легкого. Правый бронх шире и короче левого, поэтому инородные тела, случайно попавшие в дыхательные пути, большей частью оказываются именно в нем. Левый главный бронх к легким проходит под дугой аорты, он уже и длиннее. Стенка главных бронхов имеет такое же строение, как у трахеи. Каждый из главных бронхов в легком ветвится на более мелкие бронхи, образуя бронхиальное дерево. Стенки самых мелких бронхов (диаметром около 1 мм) содержат хрящевые пластинки и пучки гладкомышечных клеток. Спазм именно этих бронхов лежит в основе развития бронхиальной астмы.

Строение легких

Легкие расположены в грудной полости по бокам от сердца и крупных сосудов. Они покрыты серозной оболочкой – плеврой, которая образует два замкнутых плевральных мешка. У легкого 3 поверхности: реберная, диафрагмальная и внутренняя. На внутренней поверхности, обращенной к сердцу, находятся ворота легкого, через которые в каждое проходят бронх, легочные сосуды и нервы, составляя вместе корень легкого.

Каждое легкое глубокими щелями разделено на доли: правое – на 3 (верхнюю, среднюю и нижнюю), левое – на 2 (верхнюю и нижнюю). В соответствии с ветвлением бронхов и кровеносных сосудов доли легкого разделяются на более мелкие участки – сегменты (по 10 в каждом легком). Именно сегменты (реже – доли) при необходимости удаляют хирургическим путем, не нарушая деятельности оставшейся части органа. Сегменты в свою очередь подразделяются на многочисленные дольки, диаметр которых не превышает 12 мм. Основания долек заметны на поверхности легкого в виде маленьких многоугольных полей. Количество долек в каждом легком доходит до 800. В каждую дольку легкого входит бронх диаметром около 1 мм.

Читайте также:  Как закалить бронхи ребенку

Внутри дольки бронх разветвляется на концевые бронхиолы, ими и заканчиваются воздухоносные пути. Каждая концевая бронхиола разветвляется на дыхательные бронхиолы, переходящие в альвеолярные ходы, на стенках которых находятся пузырьки – альвеолы. Стенка альвеол очень тонка и состоит из одного слоя клеток, к которому прилежат кровеносные капилляры. Через стенку альвеол и осуществляется обмен газами между воздухом и кровью. В легких взрослого человека насчитывается до 400 млн альвеол, общая дыхательная поверхность которых составляет около 100 кв. м.

У взрослого человека при спокойном вдохе в легкие поступает около
500 мл воздуха. При усиленном вдохе (выдохе) можно дополнительно
вдохнуть (выдохнуть) еще по 1500 мл воздуха. В сумме эти объемы
(500 + 1500 + 1500) составляют жизненную емкость легких (ЖЕЛ).
Нормальная ЖЕЛ составляет у женщин в среднем 2700 мл,
а у мужчин – 3500 мл. У физически тренированных людей ЖЕЛ
может достигать 6000 мл, а у людей с нарушением
дыхательной функции ЖЕЛ значительно
снижается, что выявляется при диагностике.

Автор: Ольга Гурова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры анатомии человека РУДН

Источник

Дыхательная система — совокупность органов, обеспечивающих поступление кислорода из окружающего воздуха в дыхательные пути, и осуществляющих газообмен, т.е. поступление кислорода в кровоток и выведение углекислого газа из кровотока обратно в атмосферу. Однако дыхательная система — это не только обеспечение организма кислородом — это еще и человеческая речь, и улавливание различных запахов, и теплообмен.

Органы дыхательной системы человека условно делятся на дыхательные пути, или проводники, по которым воздушная смесь поступает к легким, и легочную ткань, или альвеолы.

Дыхательные пути по уровню прикрепления пищевода условно делятся на верхние и нижние. К верхним относятся:

  • нос и его придаточные пазухи
  • ротоглотка
  • гортань

К нижним дыхательным путям относятся:

  • трахея
  • главные бронхи
  • бронхи следующих порядков
  • терминальные бронхиолы.

Носовая полость — первый рубеж при поступлении воздуха в организм. На пути пылевых частиц встают многочисленные волоски, расположенные на слизистой полости носа, и очищают проходящий воздух. Носовые раковины представлены хорошо кровоснабжаемой слизистой и, проходя сквозь извитые носовые раковины, воздух не только очищается, но и согревается.

Также нос – орган, благодаря которому мы наслаждаемся ароматом свежей выпечки, или точно можем определить местонахождение общественного туалета. А все потому, что на слизистой верхней носовой раковины расположены чувствительные обонятельные рецепторы. Их количество и чувствительность генетически запрограммированы, благодаря чему парфюмеры создают запоминающиеся ароматы духов.

Проходя сквозь ротоглотку, воздух попадает в гортань. Как же получается, что пища и воздух проходят через одни и те же части тела и не смешиваются? При глотании надгортанник прикрывает дыхательные пути, и пища попадает в пищевод. При повреждении надгортанника человек может поперхнуться. Попадание еды в дыхательные пути требует немедленной помощи и может даже привести к смерти.

Гортань состоит из хрящей и связок. Хрящи гортани видны невооруженным глазом. Самый крупный из хрящей гортани — щитовидный хрящ. Его строение зависит от половых гормонов и у мужчин он сильно выдвигается вперед, формируя адамово яблоко, или кадык. Именно хрящи гортани служат ориентиром для врачей при проведении трахеотомии или коникотомии – операций, которые проводятся, когда инородное тело или опухоль перекрывают просвет дыхательных путей, и обычным способом человек не может дышать.

Дальше на пути воздуха встают голосовые связки. Именно проходя через голосовую щель и заставляя дрожать натянутые голосовые связки, человеку доступна не только функция речи, но и пение. Некоторые уникальные певцы могут заставить дрожать связки с частотой 1000 децибел и силой своего голоса взрывать хрустальные стаканы
(в России самым широким диапазоном голоса в пять октав обладает Светлана Феодулова — участница шоу «Голос–2»).

Через гортань и голосовые связки воздух поступает в трахею. Трахея анатомически делится на шейную и грудную части. Анатомическим ориентиром является яремная вырезка грудины.

Трахея имеет строение хрящевых полуколец. Передняя хрящевая часть обеспечивает беспрепятственное прохождение воздуха за счет того, что трахея не спадается. Сзади к трахее прилегает пищевод, и мягкая часть трахеи не задерживает прохождение пищи по пищеводу.

Дальше воздух по бронхам и бронхиолам, выстланным мерцательным эпителием, добирается до конечного отдела легких — альвеол. Легочная ткань, или альвеолы – конечные, или терминальные отделы трахеобронхиального дерева, похожие на слепо заканчивающиеся мешочки.

Множество альвеол формируют легкие. Легкие — парный орган. Природа позаботилась о своих нерадивых детях, и некоторые важные органы – легкие и почки – создала в двойном экземпляре. Человек может жить и с одним легким. Легкие расположены под надежной защитой каркаса из прочных ребер, грудины и позвоночника.

Биология. 9 класс. Человек. Учебник

Биология. 9 класс. Человек. Учебник

Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования, рекомендован Министерством образования и науки РФ и включен в Федеральный перечень учебников. Учебник адресован учащимся 9 класса и входит в учебно-методический комплекс «Живой организм», построенный по линейному принципу. 

Читайте также:  Сок для легких и бронхов

Купить

Функции дыхательной системы

Интересно, что легкие лишены мышечной ткани и сами дышать не могут. Дыхательные движения обеспечивает работа мышц диафрагмы и межреберных мышц.

Человек совершает дыхательные движения благодаря сложному взаимодействию различных групп мышц межреберных, мышц брюшного пресса при глубоком дыхании, а самая мощная мышца, участвующая в дыхании, – диафрагма.

Наглядно представить работу дыхательных мышц поможет опыт с моделью Дондерса, описанный на странице 177 учебника «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.

Легкие и грудная клетка выстланы плеврой. Плевра, которая выстилает легкие, называется легочной, или висцеральной. А та, которая покрывает ребра, – пристеночной, или париетальной. Строение дыхательной системы обеспечивает необходимый газообмен.

При вдохе мышцы растягивают легочную ткань, как умелый музыкант меха у баяна, и воздушная смесь атмосферного воздуха, состоящая из 21% кислорода, 79% азота и 0.03% углекислого газа поступает по дыхательным путям к конечному отделу, где оплетенные тонкой сетью капилляров альвеолы готовы принять кислород и отдать отработанный углекислый газ из человеческого тела. Состав выдыхаемого воздуха отличается значительно бо´льшим содержанием углекислого газа – 4%.

Чтобы представить масштаб газообмена, только подумайте, что площадь всех альвеол человеческого организма примерно равна волейбольной площадке.

Чтобы альвеолы не слипались, их поверхность выстлана сурфактантом — специальной смазкой, содержащей липидные комплексы.

Терминальные отделы легких густо оплетены капиллярами и стенка кровеносных сосудов тесно соприкасается со стенкой альвеол, что позволяет содержащемуся в альвеолах кислороду по разнице концентраций, без участия переносчиков, путем пассивной диффузии поступать в кровь.

Если вспомнить основы химии, а конкретно – тему растворимость газов в жидкостях, особо дотошные могут сказать: «Ерунда какая, ведь растворимость газов с повышением температуры уменьшается, а тут вы рассказываете, что кислород отлично растворяется в теплой, почти горячей — примерно 38-39°С, соленой жидкости».
И они правы, но забывают, что эритроцит содержит гемоглобин-захватчик, одна молекула которого может присоединить 8 атомов кислорода и транспортировать их к тканям!

В капиллярах кислород связывается с белком-переносчиком на эритроцитах и по легочным венам к сердцу возвращается насыщенная кислородом артериальная кровь.
Кислород участвует в процессах окисления, а клетка в результате получает необходимую для жизнедеятельности энергию.

Дыхание и газообмен – самые важные функции дыхательной системы, но далеко не единственные. Дыхательная система обеспечивает поддержание теплового баланса за счет испарения воды при дыхании. Внимательный наблюдатель замечал, что в жаркую погоду человек начинает чаще дышать. У людей, правда, этот механизм работает не так эффективно, как у некоторых животных, например у собак.

Гормональную функцию через синтез важных нейромедиаторов (серотонина, дофамина, адреналина) обеспечивают лёгочные нейроэндокринные клетки (PNE-pulmonary neuroendocrine cells). Также в легких синтезируются арахидоновая кислота и пептиды.

Биология. 9 класс. Учебник.

Биология. 9 класс. Учебник    

Учебник  биологии  для  9  класса  поможет  вам  получить  представление  о  структуре живой материи, её наиболее общих законах, о многообразии жизни  и  истории  её  развития  на  Земле.  При  работе  вам  пригодится  ваш  жизненный  опыт,  а  также  знания  по  биологии,  приобретённые  в  5–8  классах.

Купить

Регуляция

Казалось бы, что тут сложного. Содержание кислорода в крови снизилось, и вот она – команда для вдоха. Однако на самом деле механизм значительно сложнее. Ученые до сих пор не разгадали механизм, благодаря которому человек дышит. Исследователи лишь выдвигают гипотезы, и только некоторые из них доказываются сложными экспериментами. Точно установлено лишь то, что истинного водителя ритма в дыхательном центре, подобного водителю ритма в сердце, нет.

В стволе мозга расположен дыхательный центр, который состоит из нескольких разрозненных групп нейронов. Выделяют три основных группы нейронов:

  • дорсальная группа — основной источник импульсов, которые обеспечивают постоянный ритм дыхания;
  • вентральная группа — контролирует уровень вентиляции легких и может стимулировать вдох или выдох в зависимости от момента возбуждения.Именно эта группа нейронов управляет мышцами брюшного пресса и живота для глубокого дыхания;
  • пневмотаксический центр — благодаря его работе происходит плавная смена выдоха вдохом.

Для полноценного обеспечения организма кислородом нервная система регулирует скорость вентиляции легких через изменение ритма и глубины дыхания. Благодаря отлаженной регуляции даже активные физические нагрузки практически не влияют на концентрацию кислорода и углекислого газа в артериальной крови.

В регуляции дыхания участвуют:

  • хеморецепторы каротидного синуса, чутко реагирующие на содержание газов О2 и СО2 в крови. Рецепторы расположены во внутренней сонной артерии на уровне верхнего края щитовидного хряща;
  • рецепторы растяжения легких, расположенные в гладких мышцах бронхов и бронхиол;
  • инспираторные нейроны, расположенные в продолговатом мозге и варолиевом мосту (делятся на ранние и поздние).

Сигналы с различных групп рецепторов, расположенных в дыхательных путях, передаются в дыхательный центр продолговатого мозга, где в зависимости от интенсивности и продолжительности формируется импульс к дыхательному движению.

Физиологи предположили, что отдельные нейроны объединяются в нейронные сети для регуляции последовательности смены фаз вдоха-выдоха, регистрации отдельными типами нейронов своего потока информации и изменения ритма и глубины дыхания в соответствии с этим потоком.

Расположенный в продолговатом мозге дыхательный центр контролирует уровень напряжения газов крови и регулирует вентиляцию легких с помощью дыхательных движений, чтобы концентрация кислорода и углекислого газа была оптимальной. Регуляция осуществляется при помощи механизма обратной связи.

О регуляции дыхания с помощью защитных механизмов кашля и чихания можно почитать на странице 178 учебника «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.

Источник