"Биология", Сивоглазов В.И., Каменский А.А., Сарычева Н.Ю.
Органы дыхания проводят воздух к лёгким, подготавливают его и обеспечивают газообмен между воздухом и кровью. Воздух проходит последовательно через носовую полость, глотку, гортань, трахею, бронхи и бронхиолы, а затем достигает альвеол. Строение каждого отдела связано с его задачей: нос очищает и согревает воздух, хрящи удерживают дыхательные пути открытыми, а тонкие стенки альвеол позволяют кислороду и углекислому газу переходить между воздухом и кровью.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Носовая полость — начальный отдел дыхательных путей, через который проходит вдыхаемый воздух. Её слизистая оболочка и волоски задерживают часть пыли и микроорганизмов, а богатая сосудами оболочка помогает согревать воздух. Увлажнение защищает дыхательные пути от пересыхания, поэтому воздух поступает дальше в более подходящем для организма состоянии.
Гортань — отдел дыхательных путей, соединяющий глотку с трахеей. В ней находятся голосовые связки, колебания которых участвуют в образовании звуков. Надгортанник закрывает вход в гортань при глотании, помогая не допустить попадания пищи в дыхательные пути.
Трахея — трубка, по которой воздух направляется от гортани к бронхам. Её хрящевые полукольца поддерживают просвет и не дают стенкам спадаться при дыхании. Изнутри трахея покрыта мерцательным эпителием — тканью с подвижными ресничками, которая помогает перемещать слизь с задержанными частицами.
Бронхи и бронхиолы — разветвляющиеся воздухоносные пути внутри лёгких. Крупные бронхи делятся на всё более мелкие ветви, бронхиолы. Такая сеть распределяет воздух по лёгким и подводит его к альвеолам, где происходит газообмен.
При вдохе воздух сначала попадает в носовую полость, затем проходит через глотку и гортань в трахею. Из трахеи он направляется в бронхи, а по их разветвлениям — в бронхиолы и альвеолы. Эта последовательность важна: крупные пути проводят поток, а всё более мелкие ветви распределяют его по лёгким, пока он не достигнет места газообмена.
Носовая полость не просто пропускает воздух, а подготавливает его к движению по дыхательным путям. Волоски и слизь задерживают часть крупных частиц, а реснички помогают перемещать слизь к выходу или в сторону глотки. Слизистая оболочка согревает воздух благодаря кровеносным сосудам и увлажняет его, поэтому нижние отделы дыхательной системы меньше подвергаются воздействию холодного и сухого воздуха.
Стенки трахеи и бронхов содержат хрящи, которые сохраняют их просвет открытым. Это необходимо, потому что при дыхательных движениях давление в грудной клетке меняется и мягкая трубка могла бы сужаться. В трахее хрящи имеют форму незамкнутых сзади полуколец: податливая задняя стенка соседствует с пищеводом и позволяет ему расширяться при прохождении пищи.
Внутренняя поверхность трахеи и крупных бронхов покрыта слизью и мерцательным эпителием. Реснички непрерывно перемещают слизь, а вместе с ней — пыль и другие задержанные частицы, в сторону глотки. Поэтому дыхательные пути способны самоочищаться; если работа ресничек нарушена, загрязнения и слизь удаляются хуже.
Гортань проводит воздух из глотки в трахею и одновременно участвует в образовании голоса. Когда воздух проходит через гортань, голосовые связки могут колебаться и создавать звуки. Во время глотания надгортанник прикрывает вход в гортань, потому что попадание пищи в трахею мешало бы дыханию и могло бы вызвать кашель.
Бронхи многократно разветвляются на более мелкие бронхи и бронхиолы, поэтому воздух распределяется по разным участкам лёгких. В конце бронхиол находятся альвеолы — тонкостенные образования, окружённые кровеносными сосудами. Через их тонкие стенки кислород переходит из воздуха в кровь, а углекислый газ — из крови в альвеолы, откуда он удаляется при выдохе.
| Отдел | Расположение и строение | Особенности стенок или выстилки | Основная функция |
|---|---|---|---|
| Носовая полость | Начало дыхательных путей | Слизистая оболочка, волоски, реснички и кровеносные сосуды | Очищать, согревать и увлажнять воздух |
| Гортань | Между глоткой и трахеей | Содержит голосовые связки и надгортанник | Проводить воздух, участвовать в образовании звуков и защищать вход в дыхательные пути |
| Трахея | Продолжает гортань и ведёт к бронхам | Хрящевые полукольца и мерцательный эпителий | Проводить воздух и поддерживать открытый просвет |
| Бронхи | Ветви трахеи, расположенные в лёгких | Стенки поддерживаются хрящами, внутри есть слизистая оболочка | Проводить и распределять воздух по лёгким |
| Бронхиолы | Мелкие ветви бронхов внутри лёгких | Более тонкие стенки, чем у крупных бронхов | Подводить воздух к альвеолам |
| Альвеолы | Расположены на концах бронхиол | Очень тонкие стенки, рядом проходят кровеносные сосуды | Обеспечивать газообмен между воздухом и кровью |
Сравнивайте отделы по направлению движения воздуха: так легче отличить проводящие пути от места газообмена. Затем соотнесите строение стенок с функцией отдела. Например, хрящи нужны для сохранения просвета, а тонкие стенки альвеол — для обмена газами.
Расположите отделы дыхательной системы в порядке прохождения воздуха от внешней среды до места газообмена. В перечне нужно учесть глотку, хотя в таблице выше она отдельно не описана. Последним укажите место, где кислород и углекислый газ переходят между воздухом и кровью.
Ответ: носовая полость → глотка → гортань → трахея → бронхи → бронхиолы → альвеолы. Первые отделы проводят и распределяют воздух, а альвеолы являются местом газообмена. Поэтому альвеолы не следует называть воздухоносными путями.
Объясните, почему трахея не спадается при дыхании и почему её хрящевые кольца не замкнуты сзади. Нужно связать форму стенки не только с прохождением воздуха, но и с расположением соседних органов. Подумайте, что происходило бы с просветом трахеи без опоры и какое пространство требуется пищеводу.
Ответ: хрящевые полукольца поддерживают просвет трахеи, поэтому воздух свободно проходит к бронхам. Сзади кольца не замкнуты, чтобы стенка могла немного уступать при расширении расположенного рядом пищевода. Значит, форма хрящей помогает одновременно дыханию и прохождению пищи.
У человека повреждена выстилка бронхов с мерцательным эпителием. Объясните, как это повлияет на очищение дыхательных путей и риск заболеваний. Для ответа проследите, что делают реснички и что происходит с частицами, задержанными в слизи. Затем свяжите ухудшение очищения с защитой организма.
Ответ: повреждённые реснички хуже перемещают слизь с задержанными частицами. Из-за этого загрязнения могут дольше оставаться в бронхах, а дыхательные пути становятся менее защищёнными. Риск воспалений и заболеваний при этом повышается.
Ошибка: считать, что из гортани воздух сразу попадает в лёгкие. Так думают, если пропускают промежуточные отделы на пути воздуха. Проверьте себя, восстановив всю последовательность: после гортани идут трахея, бронхи и бронхиолы, ведущие к альвеолам.
Ошибка: называть альвеолы частью воздухоносных путей. Путаница возникает потому, что воздух достигает альвеол по бронхиолам. Но в альвеолах происходит газообмен, а не дальнейшее проведение воздуха по ветвям; проверьте, где кислород переходит в кровь.
Ошибка: смешивать функции гортани и глотки. Глотка участвует в проведении и пищи, и воздуха, а гортань относится к дыхательным путям и связана с голосообразованием. Чтобы проверить себя, вспомните, где расположены голосовые связки и какой отдел соединяется с трахеей.
Ошибка: считать, что хрящевые полукольца трахеи полностью замкнуты. На схеме или в описании легко не заметить, что задняя стенка устроена иначе. Помните о пищеводе, который расположен позади трахеи: незамкнутая и более податливая часть стенки позволяет ему расширяться при глотании.
Для понимания темы пригодятся знания о клетках и тканях, а также умение различать дыхательную и пищеварительную системы. Строение дыхательных путей помогает объяснить вдох и выдох, газообмен в лёгких и способы профилактики заболеваний органов дыхания. Связь с кровообращением особенно заметна в альвеолах: кислород поступает оттуда в кровь, а углекислый газ движется из крови в обратном направлении.
Почему дышать носом полезнее, чем ртом?
В носовой полости воздух согревается, увлажняется и очищается от части пыли и микроорганизмов. При дыхании ртом он проходит эту подготовку хуже.
Зачем трахее нужны хрящевые полукольца?
Они поддерживают просвет трахеи, чтобы стенки не спадались и воздух мог проходить к бронхам. Полукольца не замкнуты сзади, поэтому стенка со стороны пищевода остаётся более податливой.
Почему надгортанник особенно важен при глотании?
При глотании надгортанник закрывает вход в гортань. Это помогает пище и жидкости попадать в пищевод, а не в дыхательные пути.
Где заканчиваются воздухоносные пути и начинается газообмен?
Бронхиолы ведут к альвеолам — тонкостенным образованиям в лёгких. В альвеолах кислород переходит в кровь, а углекислый газ — из крови в воздух.
Как бронхи и бронхиолы помогают воздуху распределяться в лёгких?
Бронхи многократно ветвятся на более мелкие бронхи, а затем на бронхиолы. Благодаря этому воздух поступает в разные участки лёгких и достигает альвеол.
§ 30. Строение органов дыхания
