Строение органов дыхания

Определения и обозначения

Дыхательная система — органы, которые проводят воздух и обеспечивают его обмен с кровью. К ней относят воздухоносные пути — носовую полость, глотку, гортань, трахею и бронхи — и лёгкие. Воздух движется по ним от входа через нос или рот к лёгким, а затем к участкам газообмена.

Носовая полость — начальная часть дыхательных путей, разделённая перегородкой на правую и левую половины. Её слизистая оболочка выделяет слизь, а волоски задерживают крупные частицы пыли. Благодаря этому воздух очищается, согревается и увлажняется до того, как попадёт в нижние дыхательные пути.

Трахея — трубка, соединяющая гортань с бронхами. Её стенки укреплены хрящевыми полукольцами, поэтому дыхательный просвет не закрывается при движении воздуха. Открытая часть полуколец обращена к пищеводу и позволяет ему расширяться, когда по нему проходит пища.

Альвеола — небольшой воздушный мешочек в лёгком с очень тонкой стенкой. Снаружи стенка тесно соприкасается с капиллярами — мельчайшими кровеносными сосудами. Такая близость нужна, чтобы кислород и углекислый газ могли переходить между воздухом и кровью.

Как это устроено

Воздух проходит последовательно через носовую полость, глотку, гортань, трахею и бронхи, а затем попадает в лёгкие. Глотка соединяет полость носа с гортанью, поэтому служит промежуточным участком дыхательного пути. Внутри лёгких бронхи разветвляются на всё более мелкие трубки: такое ветвление доставляет воздух к многочисленным участкам лёгочной ткани.

Внутри носовой полости воздух соприкасается со слизистой оболочкой. Её кровеносные сосуды помогают согревать воздух, а влага с поверхности слизистой — увлажнять его, чтобы он не пересушивал дыхательные пути. Волоски задерживают крупные частицы, а слизь улавливает более мелкую пыль; мерцательный эпителий — слой клеток с подвижными ресничками — перемещает слизь к выходу из носа или в глотку.

Гортань и трахея не должны сплющиваться, иначе воздух не смог бы свободно проходить к лёгким. Их хрящевой каркас поддерживает просвет, то есть внутреннее пространство органа, но устройство этих органов различается: хрящи гортани образуют её основу, а в трахее расположены полукольцами. Надгортанник при глотании закрывает вход в гортань, помогая пище направиться в пищевод, а не попасть в дыхательные пути.

Бронхи многократно делятся на более мелкие ветви, которые заканчиваются участками с альвеолами. Чем больше таких ответвлений и альвеол, тем обширнее поверхность, на которой воздух может обмениваться газами с кровью. Поэтому разветвлённая сеть внутри лёгких нужна не просто для распределения воздуха, но и для создания большой площади газообмена.

Стенка альвеолы очень тонкая и прилегает к стенке капилляра. Такое расположение сокращает расстояние, которое должны преодолеть газы: кислород переходит из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислый газ — из крови в альвеолу. Затем воздух с углекислым газом удаляется при выдохе, а кровь переносит кислород к тканям организма.

Органы дыхания: расположение, строение и особенности

Пользуйся таблицей, чтобы проследить путь воздуха от носовой полости к лёгким и сопоставить расположение органов с их строением. В последнем столбце указана роль каждого участка, а не только его название. Особенно важно отличать проводящие воздух органы от альвеол, где происходит газообмен.

Разбор задач

Задача 1. Расположите органы по пути движения воздуха: трахея, носовая полость, бронхи, гортань. Нужно определить направление от входа в дыхательную систему к лёгким, а не расположить названия по алфавиту. Для этого вспомните, какой орган первым принимает воздух и какой связывает гортань с бронхами. Затем проверьте, какой из перечисленных органов находится ближе всего к лёгким.

1. Начало пути — носовая полость, через неё воздух входит в дыхательные пути.
2. После носовой полости воздух проходит в глотку, а затем в гортань. Глотка в условии не указана, но её место нужно учитывать при восстановлении полного пути.
3. Из гортани воздух поступает в трахею, которая внизу разделяется на бронхи.

Ответ: носовая полость → гортань → трахея → бронхи. Между носовой полостью и гортанью на полном пути находится глотка.

Задача 2. Ученик утверждает, что трахея может спадаться при вдохе так же, как мягкая трубка. Объясните, почему это неверно. При вдохе воздух движется внутрь, и давление в дыхательных путях меняется, поэтому важно выяснить, что поддерживает стенки трахеи. Сравните мягкую трубку без каркаса с трахеей, у которой есть укрепляющие элементы.

1. Определите, что такое просвет: это внутреннее пространство трубки, по которому движется воздух.
2. В стенках трахеи находятся хрящевые полукольца. Они сохраняют форму стенки и препятствуют закрытию просвета.
3. Учтите, что это именно полукольца, а не полностью замкнутые кольца: открытая часть обращена к пищеводу.

Ответ: утверждение неверно, потому что хрящевые полукольца укрепляют трахею и не позволяют ей спадаться при вдохе. При этом их форма оставляет пищеводу возможность расширяться.

Задача 3. Проследите путь воздуха от носовой полости до альвеол и объясните, какие особенности строения помогают подготовить воздух и обеспечить газообмен. Здесь нужно связать в одну последовательность органы, а затем объяснить, почему воздух очищается до лёгких и почему обмен газами возможен именно в конце пути. Не останавливайтесь на бронхах: они проводят воздух, но не являются главным местом газообмена.

1. Запишите путь: носовая полость → глотка → гортань → трахея → бронхи → мелкие дыхательные пути → альвеолы.
2. В носовой полости волоски и слизь задерживают пыль, а слизистая оболочка согревает и увлажняет воздух. Это помогает подготовить его к поступлению в нижние дыхательные пути.
3. Бронхи разветвляются, распределяя воздух по лёгким. Их многочисленные ветви приводят к альвеолам и увеличивают общую площадь поверхности, доступную для газообмена.
4. Сопоставьте стенки альвеол и капилляров: они тонкие и тесно прилегают друг к другу. Благодаря этому кислород и углекислый газ переходят между воздухом и кровью.

Ответ: воздух проходит от носовой полости через глотку, гортань, трахею, бронхи и мелкие дыхательные пути к альвеолам. Нос очищает и подготавливает воздух, ветвление бронхов распределяет его по лёгким, а тонкие стенки альвеол рядом с капиллярами обеспечивают газообмен.

Типичные ошибки

Ошибка: считать глотку частью только дыхательной системы. Так думают, потому что воздух действительно проходит через глотку, но через неё также направляется пища. Проверка: проследите два пути — воздух после глотки идёт в гортань, а пища при глотании направляется в пищевод.

Ошибка: путать гортань и глотку. Органы расположены рядом, поэтому их названия и функции иногда смешивают, однако это разные участки, следующие друг за другом. Проверка: глотка находится перед гортанью, а гортань соединяется с трахеей.

Ошибка: утверждать, что хрящевые кольца трахеи полностью замкнуты. Слова «кольца трахеи» могут навести на мысль о замкнутой форме, но хрящи трахеи имеют форму полуколец. Проверка: вспомните, что открытая часть обращена к пищеводу и позволяет ему растягиваться при прохождении пищи.

Ошибка: считать, что газообмен происходит в бронхах. Бронхи проводят и распределяют воздух, поэтому их легко принять за место его обмена с кровью. Проверка: ищите участок с тонкой стенкой, тесно прилегающей к капиллярам; это альвеолы.

Связь с другими темами

Для понимания дыхательных органов пригодятся знания об эпителиальной и соединительной тканях. Например, слизистая носовой полости связана с эпителием, а хрящи трахеи — с разновидностью соединительной ткани. Также нужно представлять, где расположены органы шеи и грудной полости: это помогает понять, как гортань переходит в трахею и как бронхи входят в лёгкие.

Строение дыхательных путей подготавливает к изучению вдоха и выдоха: чтобы понять движение воздуха, нужно знать его маршрут и какие органы сохраняют просвет. Затем можно связать путь воздуха с газообменом в лёгких, который происходит в альвеолах. Поскольку кислород и углекислый газ переходят между альвеолами и кровью, эта тема также связана с кровообращением.

Что запомнить

• Воздух проходит через дыхательные пути и поступает в лёгкие.
• Носовая полость очищает, согревает и увлажняет воздух.
• Глотка участвует и в дыхании, и в пищеварении.
• Хрящи помогают гортани и трахее сохранять просвет.
• Бронхи разветвляются внутри лёгких.
• Альвеолы — основное место газообмена между воздухом и кровью.