Строение органов дыхания

Определения и обозначения

Дыхательная система — совокупность органов, которые проводят воздух и обеспечивают газообмен организма с внешней средой. Её задача — доставить кислород к месту обмена и помочь удалить углекислый газ. Для этого в системе есть пути движения воздуха и лёгкие, где происходит газообмен.

Воздухоносные пути — органы, по которым воздух движется к лёгким и обратно: носовая полость, глотка, гортань, трахея и бронхи. Это непрерывный маршрут, который проводит воздух от входа в организм до лёгких. Глотка при этом общая для дыхательной и пищеварительной систем.

Альвеолы — мельчайшие пузырьки лёгких с тонкими стенками, через которые кислород и углекислый газ обмениваются между воздухом и кровью. Их стенки прилегают к капиллярам — самым мелким кровеносным сосудам. Такое соседство нужно, чтобы газы могли переходить между воздухом и кровью.

Плевра — оболочка, покрывающая лёгкие и выстилающая изнутри грудную полость; между её листками находится плевральная полость. Она окружает лёгкие и связывает их движения с движениями грудной клетки. Благодаря этому лёгкие следуют за изменением объёма грудной полости при дыхании.

Как это устроено

Воздух проходит последовательно через носовую полость, глотку, гортань, трахею и бронхи, а затем попадает в более мелкие разветвления лёгких. Органы соединены друг с другом, поэтому образуют непрерывный путь. Такой порядок позволяет воздуху добраться от входа в дыхательную систему до участков, где происходит газообмен. При выдохе воздух движется по тому же пути в обратном направлении.

В носовой полости воздух очищается, согревается и увлажняется. Слизистая оболочка выделяет слизь, которая задерживает пыль и мелкие частицы, а реснички помогают перемещать их наружу. Густая сеть кровеносных сосудов согревает проходящий воздух. Увлажнение слизистой уменьшает его сухость, поэтому дальше он поступает в дыхательные пути более подготовленным.

Гортань, трахея и бронхи должны оставаться открытыми, чтобы воздух мог свободно проходить. Их стенки поддерживают хрящевые элементы: в трахее и крупных бронхах они не дают просвету спадаться при дыхании. Надгортанник действует иначе: во время глотания он закрывает вход в гортань. Поэтому пища направляется в пищевод, а не в дыхательные пути.

Трахея делится на два главных бронха, которые входят в лёгкие и разветвляются на всё более мелкие бронхи и бронхиолы. Это похоже на систему ветвления: крупные пути распределяют воздух по разным участкам лёгких, а мелкие подводят его к альвеолам. Разветвлённая сеть позволяет доставить воздух ко множеству пузырьков. Поэтому альвеолы оказываются рядом с конечными участками воздушного пути.

Стенки альвеол очень тонкие, а снаружи их оплетает густая сеть капилляров. Кислороду нужно пройти через стенку альвеолы в кровь, а углекислому газу — в обратную сторону, поэтому тонкая граница облегчает обмен. Альвеол в лёгких очень много, и вместе они образуют большую поверхность. Благодаря этому газообмен может происходить сразу во множестве участков лёгких.

Органы дыхательной системы и их особенности

Сравнивайте в таблице строение каждого органа с его ролью: так проще понять, почему его особенности важны для дыхания. Например, хрящи помогают сохранять проходимость путей, а тонкие стенки альвеол подходят для обмена газами. По таблице также можно восстановить маршрут воздуха, отделяя воздухоносные пути от места газообмена.

Разбор задач

Задача 1. Проследите путь вдыхаемого воздуха от носа до альвеол, назвав органы по порядку.

Решение. Сначала определим, откуда воздух начинает движение и где оно заканчивается: он входит через нос и доходит до альвеол. Затем перечислим органы, которые соединяют эти точки, не пропуская глотку и гортань. В конце отделим крупные пути от мелких разветвлений внутри лёгких.

1. Начало пути — носовая полость.
2. Далее воздух проходит через глотку, гортань и трахею.
3. Трахея делится на главные бронхи, которые разветвляются на бронхи и бронхиолы.
4. Конечный участок пути — альвеолы в лёгких.

Ответ. Носовая полость → глотка → гортань → трахея → главные бронхи → более мелкие бронхи и бронхиолы → альвеолы. Глотку важно включить в маршрут, хотя она служит не только дыхательной, но и пищеварительной системе.

Задача 2. Объясните, почему трахея и бронхи не спадаются при дыхании и как воздух очищается на пути к лёгким.

Решение. Здесь нужно связать строение стенок с задачей проводить воздух. Если бы дыхательные пути спадались, движение воздуха к лёгким было бы затруднено. Для объяснения очистки нужно вспомнить, какие части носовой полости задерживают и удаляют частицы.

1. Хрящевые элементы поддерживают стенки трахеи и крупных бронхов, сохраняя просвет открытым.
2. В носовой полости слизь задерживает пыль и другие мелкие частицы.
3. Реснички перемещают задержанные частицы, а сосуды согревают проходящий воздух.
4. Слизистая оболочка увлажняет воздух перед его движением дальше по путям.

Ответ. Трахея и крупные бронхи не спадаются благодаря поддержке хрящей. Воздух очищается преимущественно в носовой полости: слизь задерживает частицы, а реснички помогают удалять их.

Задача 3. У пациента повреждены стенки альвеол и уменьшилась их общая поверхность. Как это повлияет на газообмен и почему?

Решение. Сначала определим, что происходит в альвеолах: кислород переходит из воздуха в кровь, а углекислый газ — из крови в воздух. Затем учтём, что обмен идёт через тонкие стенки альвеол, расположенные рядом с капиллярами. Если стенки повреждены, а общая поверхность меньше, условия для перехода газов ухудшаются.

1. Повреждение стенок затрудняет обмен между воздухом и кровью.
2. Уменьшение общей поверхности означает, что газообмен происходит на меньшем участке.
3. В результате кровь может получать меньше кислорода, а удаление углекислого газа может стать менее эффективным.

Ответ. Газообмен ухудшится: кислороду будет труднее переходить в кровь, а углекислому газу — выходить из неё в воздух. Причина в нарушении тонкого обменного барьера и уменьшении площади, где альвеолы соприкасаются с капиллярами.

Типичные ошибки

Ошибка: считать глотку частью только дыхательной системы. Глотка является общим участком для дыхательного и пищеварительного путей, поэтому воздух и пища проходят через неё, направляясь дальше разными маршрутами. Такую ошибку допускают, когда запоминают только путь воздуха. Проверьте себя: вспомните, что из глотки воздух направляется в гортань, а пища — в пищевод.

Ошибка: называть альвеолы воздухоносными путями. Воздухоносные пути проводят воздух, а альвеолы — место газообмена между воздухом и кровью. Путаница возникает потому, что воздух доходит и до альвеол. Чтобы проверить себя, спросите, что главное делает структура: проводит воздух дальше или обеспечивает обмен газами.

Ошибка: путать бронхи и бронхиолы с кровеносными сосудами. Бронхи и бронхиолы — разветвления дыхательных путей внутри лёгких; по ним движется воздух. Капилляры — кровеносные сосуды, по которым движется кровь и которые оплетают альвеолы. Для самопроверки проследите отдельно путь воздуха и путь крови: они встречаются у альвеол, но движутся по разным структурам.

Ошибка: считать, что лёгкие самостоятельно расширяются благодаря мышцам. Лёгкие не являются мышцами, которые сами раздвигают грудную клетку. Их движение связано с дыхательными движениями грудной клетки и диафрагмы, а плевра помогает лёгким следовать за этими движениями. Проверьте себя, назвав, что меняет объём грудной полости, а что движется вслед за ней.

Связь с другими темами

Для понимания строения органов дыхания полезно знать, как устроены клетки и ткани. Особенно важна роль крови и кровеносных капилляров: капилляры оплетают альвеолы и участвуют в обмене газами. Эти знания помогают связать строение лёгких с работой всего организма.

Строение дыхательных путей и лёгких станет основой для изучения вдоха и выдоха, газообмена и работы дыхательной системы. Понимание функций органов также пригодится при рассмотрении профилактики заболеваний органов дыхания. Оно помогает объяснить, почему важно беречь дыхательные пути и лёгкие.

Связь альвеол с капиллярами объясняет, как кислород попадает в кровь, а углекислый газ удаляется из организма. Для этого нужно учитывать не только путь воздуха, но и тонкие стенки альвеол. Так особенности строения становятся понятными через выполняемую функцию.

Что запомнить

• Воздух проходит по дыхательным путям от носовой полости к лёгким.
• Носовая полость очищает, согревает и увлажняет воздух.
• Хрящи поддерживают гортань, трахею и бронхи открытыми.
• Трахея разветвляется на бронхи, а бронхи — на более мелкие пути.
• Газообмен происходит в альвеолах.
• Тонкие стенки альвеол и густая сеть капилляров облегчают газообмен.
• Лёгкие покрыты плеврой.