Что такое дыхание и путь воздуха в лёгкие - ДВИЖЕНИЕ И ОБМЕН ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ - ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА КАК САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ

Постановка проблемы урока

Факт 1. Орган дыхания человека - лёгкие.

Факт 2. Кислород нужен клеткам для дыхания.

• Как согласуются эти факты? Какой возникает вопрос? Предложите свой вариант основного вопроса и сравните с формулировкой авторов (с. 333).

Повторение необходимых знаний

• Что такое дыхание? (7 класс)

• Какие типы дыхательных систем вы знаете? (7 класс)

Решение проблемы

С помощью текста и рисунков выполните следующие задания.

• Найдите ответ на сформулированный вами вопрос.

• Объясните, как воздух попадает в лёгкие.

• Предположите, почему мы говорим именно с помощью органов дыхания.

Нашим клеткам необходима энергия. Её главный источник в организме — кислородное окисление органических молекул. Кислород так быстро расходуется в клетках, что снабжение им должно быть бесперебойным. Различные ткани имеют различную степень устойчивости к отсутствию кислорода. Некоторые мышечные клетки могут короткое время вырабатывать небольшое количество энергии и без участия кислорода, а клетки мозга, лишённые кислорода, перестают работать и погибают в течение нескольких минут.

Что такое дыхание?

Это вопрос не праздный. Дело в том, что под термином “дыхание” иногда имеются в виду совершенно различные процессы. Когда доктор говорит нам: “Дышите!”, он подразумевает дыхательные движения грудной клетки, с помощью которых мы доставляем воздух, богатый кислородом, из окружающей среды в лёгкие. Этот процесс называют внешним дыханием.В капиллярной сети лёгких происходит газообмен между воздухом лёгких и кровью, это — лёгочное дыхание. Кровь доставляет кислород тканям и уносит от них углекислый газ. Газообмен в тканях называют тканевым дыханием. И наконец, биологическое окисление органических молекул в митохондриях клетки называют клеточным дыханием. Строго говоря, дыхание — одна из основных жизненных функций. Она представляет собой несколько процессов, в результате которых клетки организма получают кислород, используют его и избавляются от углекислого газа. Однако к системе органов дыхания относят только воздухоносные пути и лёгкие.

Система прогрева и очистки

Воздухоносные пути разделяют на верхние и нижние дыхательные пути. Верхние дыхательные пути начинаются ноздрями — главным входом в дыхательную систему. Для чего же нам необходим специальный “воздушный путь”, ведь мы можем дышать и ртом?

Воздух поступает в носовую полость (рис. 31.1). Хрящевая перегородка делит носовую полость на правую и левую половины, поэтому ноздри у нас парные.

Изнутри они прикрыты жёсткими волосками, которые задерживают относительно крупные частицы, находящиеся во вдыхаемом воздухе (пыль, пушинки и т.д.). Носовую полость выстилает слизистая оболочка. Она обильно снабжена кровеносными сосудами, железами, выделяющими слизь. Всё это — приспособления для подготовки воздуха к поступлению в лёгкие. Частицы пыли и грязи оседают на липкой слизи, а реснички, которыми снабжены клетки слизистой оболочки, создают ток слизи по направлению к глотке. Слизь не только липкая, она содержит вещества, губительно действующие на микроорганизмы.

31.1. Носовая полость

• Каким образом организм защищается от поступления в него посторонних частиц и микроорганизмов вместе с вдыхаемым воздухом?

В задней части носа обе половины полости разделяются на секции костными выступами, идущими вдоль носовой полости. Они увеличивают внутреннюю поверхность стенок полости, превращая её в очень эффективный очиститель и обогреватель вдыхаемого воздуха. По густой сети проходящих в стенках носовой полости кровеносных сосудов навстречу холодному вдыхаемому воздуху течёт горячая артериальная кровь. Она согревает воздух, предохраняя лёгкие от переохлаждения. Кроме того, в носовой полости воздух насыщается водяными парами и его воздействие на влажные слизистые оболочки становится не столь жёстким. Неудивительно, что люди, по каким - то причинам постоянно дышащие через рот, более подвержены воспалительным заболеваниям дыхательных путей: вдыхаемый ими воздух минует стадию эффективной очистки, недостаточно нагревается и увлажняется.

31.2. Носовые раковины (поперечный разрез носовой полости)

• Зачем в носовых раковинах так много костных выступов?

Из носовой полости воздух поступает в носоглотку через внутренние ноздри - хоаны. Затем воздух поступает в гортань (рис. 31.3). Перед входом в гортань и пищевод находятся миндалины. Эти скопления ткани, подобные лимфатическим узлам, образуют “защитное кольцо” в области перехода ротовой полости в глотку. В миндалинах обезвреживается значительная часть огромного количества микроорганизмов, попавших в ротовую полость с пищей и вдыхаемым воздухом. Гортань имеет вид воронки, стенки которой образованы несколькими хрящами.

31.3. Гортань

• Какие типы тканей входят в состав гортани?

Вход в гортань находится рядом со входом в пищевод и во время глотания пищи закрывается хрящевым надгортанником. Иногда при разговоре во время еды надгортанник не успевает прикрыть вход в гортань, тогда частицы пищи могут попасть в дыхательное горло, поэтому лучше воздерживаться от разговоров во время еды.

Органы дыхания помогают нам говорить

В узкой части гортани находятся голосовые связки, благодаря которым мы обладаем голосом (рис. 31.4). Они образованы эластичной соединительной тканью.

31.4. Голосовые связки: А - открытые и Б - сомкнутые

• Достаточно ли голосовых связок для организации членораздельной речи?

При спокойном дыхании голосовые связки разведены. При усиленном дыхании они разводятся ещё шире, чтобы не мешать движению воздуха. Когда человек разговаривает, мышцы гортани сокращаются и связки смыкаются, оставляя лишь узкую щель. При прохождении воздуха через щель края связок вибрируют и издают звук. Голосовые связки мужчин длиннее и толще, чем у женщин и детей, поэтому мужской голос более низкий. Звуки, образующиеся в гортани, усиливаются воздушными полостями костей черепа: фронтальной пазухой и верхнечелюстной, или гайморовой, пазухой. Они служат резонаторами — усиливают звук и придают ему дополнительные оттенки. Форма голосовых связок и околоносовых пазух индивидуальна. Поэтому голос каждого человека неповторим, и мы различаем людей по голосу.

Крик вредит голосовым связкам. Они напрягаются, трутся друг о друга. Связки могут повредиться и от частых воспалений дыхательных путей, курения, злоупотребления алкоголем. Если не беречь связки, голос может стать хриплым, а иногда исчезает совсем.

Звуки, формируемые голосовыми связками, — ещё не речь. Членораздельные звуки речи — артикуляция — образуются в ротовой и носовой полостях. Они зависят от положения языка, зубов, губ, челюстей, распределения между ними воздушных потоков.

Нижние дыхательные пути - путь доставки воздуха в лёгкие

Из гортани воздух попадает в трахею (рис. 31.5). Очевидно, что трахея всегда должна быть открыта для тока воздуха. Для того чтобы стенки трахеи не спадались, она укреплена хрящевыми полукольцами. Трахея расположена спереди от пищевода и обращена к нему свободной от хрящей стороной. При прохождении пищи пищевод расширяется, и мягкая стенка трахеи не мешает этому.

31.5. Нижние дыхательные пути

• Каковы особенности строения эпителия нижних дыхательных путей?

В нижней своей части трахея делится на два бронха. Они входят в правое и левое лёгкие. В лёгких каждый из бронхов ветвится, подобно дереву. Воздухоносные трубочки становятся тоньше, они разделяются на бронхиолы, которые заканчиваются лёгочными пузырьками — альвеолами.

В воздухоносных путях — трахеях, бронхах и бронхиолах вплоть до их перехода в альвеолы - не происходит газообмена. Но наряду с носовой полостью воздухоносные пути играют важную роль в очищении воздуха. Эпителий трахеи и бронхов снабжён ресничками. В результате ритмических движений этих ресничек слизь и налипшие на неё мелкие частички удаляются по направлению к глотке.

Более крупные частицы, попавшие в воздухоносные пути, вызывают чихание и кашель.

При чихании раздражение слизистой оболочки носа пылью вызывает остановку дыхания и смыкание голосовой щели. Затем начинается интенсивный быстрый выдох. Давление воздуха нарастает, и наступает момент, когда он с силой прорывается через сомкнутые голосовые связки. Струя воздуха направляется наружу через гортань, вынося раздражители вместе со слизью. Механизм кашля аналогичен, только в этом случае поток воздуха выходит через рот. Причиной кашля может стать раздражение слизистой оболочки трахеи, бронхов, гортани. Чихание и кашель защищают лёгкие от загрязнений.

В нижних дыхательных путях завершаются увлажнение и согревание вдыхаемого воздуха. Длительность вдоха достаточно велика, чтобы к моменту поступления в лёгкие воздух нагрелся до температуры тела.

Формулирование вывода

Дыхание - это совокупность процессов, в результате которых клетки получают кислород (О₂), используют его для получения энергии и избавляются от двуокиси углерода (СО₂). Лёгочным дыханием называют газообмен между кровью и лёгкими. В воздухоносных путях вдыхаемый воздух очищается и прогревается.

Лёгочное дыхание, клеточное дыхание, носовая полость, голосовые связки, трахея, бронхи

Применение знаний

1. Что такое дыхание?

2. Что происходит с воздухом при движении по носовой полости?

3. Как мы разговариваем?

4. Как воздух попадает в лёгкие?

5. Зачем мы кашляем и чихаем?

6. Какие системы органов принимают участие в процессе дыхания?

7. Детский врач обнаружил у ребёнка опухшие желёзки. Что случилось с ребёнком?

8. Какое дыхание имеют в виду, когда его называют важнейшим свойством живого?