Органы дыхания

Для поддержания жизни клетки и ткани любого органа необходима энергия. Её источник в организме — непрерывный распад и окисление органических соединений. Для процессов окисления необходим кислород, поэтому клетки нуждаются в его постоянном притоке, что и обеспечивает дыхание. Образующийся при окислении углекислый газ и вода выводятся из организма.

Снабжение клеток кислородом и удаление из них углекислого газа осуществляется кровью. Обмен газов между кровью и воздухом происходит в органах дыхания.

Систему органов дыхания (рис. 85) составляют легкие, расположенные в грудной полости, и воздухоносные пути: носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи.

Органы дыхания
Рис. 85. Органы дыхания
Воздухоносные пути. Носовая полость — начальный отдел воздухоносных путей — разделена на две половины (правую и левую) костно хрящевой перегородкой. Каждая половина носовой полости имеет несколько извилистых носовых ходов, благодаря чему внутренняя поверхность носовой полости увеличивается. Носовую полость выстилает слизистая оболочка, которая обильно снабжена ресничками, кровеносными сосудами и железами, выделяющими слизь (рис. 86). Слизь не только задерживает микробы, но и обезвреживает их. Благодаря деятельности ресничек слизь вместе с прилипшими частицами непрерывно удаляется из носовой полости.
Слизистая оболочка носовой полости с железистыми и слизистыми клетками (электронная сканирующая микроскопия)
Рис. 86. Слизистая оболочка носовой полости с железистыми и слизистыми клетками (электронная сканирующая микроскопия)

Из носовой полости согретый и увлажненный воздух попадает в носоглотку, а затем в гортань.

Гортань имеет вид воронки, стенки которой образованы несколькими хрящами. Вход в гортань во время проглатывания пищи закрывается хрящевым надгортанником. Между хрящами гортани имеются парные эластические складки слизистой оболочки — голосовые связки. Они натянуты в полости гортани и ограничивают голосовую щель. (рис. 87). Пространство между голосовыми связками называют голосовой щелью.

Положение голосовых связок при молчании, при разговоре, при шепоте
Рис. 87. Положение голосовых связок при молчании (а), при разговоре (б), при шепоте (в)

Когда человек молчит, голосовые связки расходятся и голосовая щель имеет вид равнобедренного треугольника (рис. 87, а). При разговоре, пении голосовые связки смыкаются (рис. 87, б), выдыхаемый воздух давит на складки, и они начинают колебаться. Так рождается звук. Высота голоса человека связана с длиной голосовых связок. Чем короче голосовые связки, тем больше частота их колебаний и тем выше голос. У женщин и детей голосовые связки короче, чем у мужчин, поэтому женский голос и голос ребенка всегда выше.

Голосовые связки могут совершать от 80 до 10 тыс. колебаний в 1 с. Окончательное формирование звуков речи человека происходит в полостях рта, носоглотки и носа, при изменении положения языка, губ, нижней челюсти. Голосом человек может передать свои чувства и настроение: радость и гнев, нежность и угрозу, насмешку и ласку.

Крик вредит голосовым связкам: они сильно напрягаются и, сближаясь, ударяются и трутся друг о друга, иногда, повреждаясь при этом. У человека, который часто кричит, голос становится хриплым или исчезает совсем. При шепоте голосовые связки сомкнуты не полностью (рис. 87, в). Когда нужно щадить голосовой аппарат, рекомендуется говорить шепотом.

Повреждают голосовые связки частые воспаления дыхательных путей. Отрицательное влияние на голосообразующий аппарат оказывают курение и употребление алкоголя. Не случайно курящих и злоупотребляющих спиртными напитками людей всегда можно узнать по глухому хриплому голосу.

Из гортани вдыхаемый воздух проходит в трахею, имеющую вид трубки. Ее передняя стенка образована хрящевыми полукольцами, соединенными между собой связками и мышцами. Задняя (мягкая) стенка трахеи прилегает к пищеводу, не мешая прохождению пищи. Трахея разветвляется на два бронха, которые входят в правое и левое легкие (рис. 85, 88).

Легкие. В легких каждый из бронхов разветвляется, подобно дереву. При этом диаметр воздухоносных трубочек постепенно уменьшается. Концы самых мелких бронхиальных трубочек заканчиваются гроздьями тонкостенных легочных пузырьков, заполненных воздухом (рис. 88, а, б). Их стенки образованы одним слоем эпителиальных клеток и густо оплетены сеткой капилляров. Эпителиальные клетки пузырьков выделяют биологически активные вещества, которые в виде тонкой пленки выстилают их внутреннюю поверхность. Эта пленка поддерживает постоянный объем пузырьков и не дает их стенкам смыкаться. Кроме того, вещества пленки обезвреживают микроорганизмы, проникающие в легкие с воздухом. «Отработанная» пленка выводится через воздухоносные пути в виде мокроты или «переваривается» легочными фагоцитами.

Строение легких (схема)
Рис. 88, а. Строение легких (схема)
Легочные пузырьки (электронная сканирующая микроскопия)
Рис. 88, б. Легочные пузырьки (электронная сканирующая микроскопия)

При воспалении легких, туберкулезе и других легочных инфекционных заболеваниях пленка может повреждаться, легочные пузырьки слипаются и не могут участвовать в газообмене. У курильщиков пузырьки теряют свою эластичность и способность очищаться. Пленка твердеет от ядов сигарет. Свежий воздух, интенсивное дыхание при физической работе и занятиях спортом способствуют обновлению пленки, выстилающей легочные пузырьки.

Легочные пузырьки образуют губчатую массу, которая формирует легочную ткань. Легкие заполняют большую часть грудной полости. В каждом легком содержится 300—350 млн легочных пузырьков, а их общая поверхность превышает 100 м2, что примерно в 50 раз больше поверхности тела.

Снаружи каждое легкое покрыто гладкой, блестящей соединительнотканной оболочкой — легочной плеврой. Внутренняя стенка грудной полости выстлана пристеночной плеврой. Находящаяся между ними герметичная плевральная полость увлажнена и совсем не содержит воздуха. Поэтому легкие тесно прижаты к стенке грудной полости и их объем всегда изменяется вслед за изменением объема грудной полости.

1. Каково значение дыхания? 2. Какие органы образуют систему органов дыхания? 3. Какое значение имеет носовая полость в процессе дыхания? 4. Как образуются звуки речи? 5. Какое строение имеют легкие? 6. Что такое плевральная полость? 7. Почему надо дышать через нос? 8. Какое значение имеет отсутствие хрящей в задней стенке трахеи, прилегающей к пищеводу? 9. Какую функцию выполняют легочные пузырьки?