ГДЗ: Параграф § 17 / Биология 9 класс Часть 2

Бронхиальное дерево представляет собой систему последовательно ветвящихся воздухоносных путей, начиная от главного бронха и заканчивая терминальными бронхиолами, которые переходят в респираторные (дыхательные) бронхиолы и далее в альвеолярные ходы и мешочки с альвеолами.

Сурфактант — это липопротеиновый комплекс, вырабатываемый особыми клетками в стенках альвеол. Его основная роль заключается в снижении поверхностного натяжения водной пленки на внутренней поверхности альвеол, что препятствует их спадению (ателектазу) во время выдоха и облегчает процесс вдоха, поддерживая стабильность альвеол.

Плевра — это двойная серозная оболочка из соединительной ткани, покрывающая легкие (легочная/висцеральная плевра) и выстилающая внутреннюю поверхность грудной полости (пристеночная/париетальная плевра). Между листками плевры находится герметичная плевральная полость с отрицательным давлением и небольшим количеством жидкости, что обеспечивает скольжение легких и их растяжение при дыхательных движениях.

К дыхательным мышцам относятся:

• Главные: Диафрагма (обеспечивает вертикальное расширение грудной полости) и наружные межреберные мышцы (обеспечивают поперечное расширение).
• Вспомогательные: Большая и малая грудные, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные мышцы (используются при форсированном вдохе); внутренние межреберные мышцы и мышцы брюшного пресса (используются при форсированном выдохе).

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — это максимальный объем воздуха, который человек может выдохнуть после максимально глубокого вдоха. ЖЕЛ складывается из трех объемов:

• Дыхательный объем (ДО);
• Резервный объем вдоха (РОвд);
• Резервный объем выдоха (РОвыд).

Формула для ЖЕЛ: \(ЖЕЛ = ДО + РОвд + РОвыд\).

Легочная плевра постоянно растянута и сжата благодаря отрицательному давлению в плевральной полости, которое удерживает легкое прижатым к грудной клетке. Ее эластичность обусловлена наличием в ее составе соединительной эластичной ткани, которая позволяет ей растягиваться и возвращаться в исходное состояние.

При глотании происходит рефлекторная задержка дыхания (апноэ). Это необходимо для того, чтобы надгортанник закрыл вход в гортань (дыхательные пути), предотвращая попадание пищи или жидкости в трахею и легкие. Взаимосвязь обеспечивается нервной системой, которая координирует работу мышц гортани, глотки и дыхательных мышц.

Подсчет: Подсчитайте количество вдохов или выдохов за минуту (норма \(15-17\) движений/мин в покое). После задержки дыхания:

Изменение: Частота дыхания увеличится. Это происходит из-за того, что во время задержки в крови накапливается углекислый газ (\(\mathrm{CO}_2\)), который является главным регулятором дыхания. Повышенная концентрация \(\mathrm{CO}_2\) активирует дыхательный центр в продолговатом мозге, вызывая учащенное и более глубокое дыхание для быстрого выведения избытка \(\mathrm{CO}_2\) и насыщения крови кислородом.

Механизм вдоха (Инспирации)

Сокращаются наружные межреберные мышцы (поднимают ребра) и диафрагма (опускается). Объем грудной полости увеличивается. Благодаря отрицательному давлению в плевральной полости легкие растягиваются, их объем увеличивается, и воздух поступает в легкие извне (давление в легких становится ниже атмосферного).

Механизм выдоха (Экспирации)

При спокойном дыхании — пассивный процесс. Дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, диафрагма поднимается. Объем легких уменьшается за счет их эластической тяги. Давление в легких становится выше атмосферного, и воздух выходит наружу.

При переполнении желудка его объем увеличивается. Так как желудок находится в брюшной полости, он начинает давить снизу на диафрагму. Диафрагма — главная дыхательная мышца, которая должна опускаться при вдохе для увеличения объема грудной полости. Ограничение движения диафрагмы из-за давления желудка приводит к уменьшению амплитуды вдоха, что затрудняет дыхание и делает его поверхностным.

Каждое легкое окружено плеврой, образующей герметичную плевральную полость. Герметичность необходима для поддержания отрицательного (ниже атмосферного) давления в этой полости. Это отрицательное давление удерживает легкое в растянутом состоянии, прижимая его к стенке грудной клетки, и обеспечивает механическую связь между движениями грудной клетки и легких, что является ключевым условием для вентиляции легких.

Несколько глубоких вдохов (гипервентиляция) приводят к чрезмерному выведению углекислого газа (\(\mathrm{CO}_2\)) из крови. Уровень \(\mathrm{CO}_2\) в крови падает ниже нормального. Так как именно концентрация \(\mathrm{CO}_2\) является основным стимулятором дыхательного центра, его низкий уровень приводит к снижению активности центра, и дыхание может рефлекторно приостановиться (апноэ) до тех пор, пока уровень \(\mathrm{CO}_2\) не восстановится до порогового значения.