Презентація - "Дихальна система людини". (Біологія 8 клас)

Дихальна система та газообмін. Біологія 8

Система органів дихання. Газообмін. Будова верхніх дихальних шляхів. Газообмін — обмін газами між організмом і зовнішнім середовищем. Людина, як і наземні тварини, дихає атмосферним повітрям. Воно має постійно надходити в організм людини, оскільки його вміст обмежений об’ємом легень. Дихання — сукупність процесів, які забезпечують надходження в організм кисню, використання його для розщеплення і окиснення органічних речовин і виділення з нього вуглекислого газу. Розрізняють:зовнішнє дихання — доставка кисню від легень до тканин організму і переніс вуглекислого газу від тканин до легень;внутрішнє (тканинне) дихання — окиснювальні процеси у клітинах (відбуваються у мітохондріях), внаслідок яких виділяється енергія для життєдіяльності.

Органи дихання забезпечують:зовнішнє дихання, тобто вентиляцію легенів (надходження і виведення газів);газообмін у легенях (надходження кисню з повітря в кров, а вуглекислого газу — з крові у повітря, що видихається);перенесення газів кров'ю;газообмін у тканинах (надходження вуглекислого газу з тканин у кров, а кисню — з крові у тканини);тканинне дихання (окиснення органічних речовин у клітинах і синтез АТФ). Система органів, що забезпечує газообмін нашого організму з навколишнім середовищем, — це дихальна система. Вона містить повітроносні шляхи (їх поділяють на верхні й нижні) та легені.

Легені парні органи дихання, які займають майже всю площу грудної порожнини, та відокремлені від черевної особливим м’язом — діафрагмою. Права легеня має три долі, а ліва — з дві. Легені складаються з альвеол. Стінки альвеол мають один шар епітеліальних тканин і обплетені густою мережею кровоносних капілярів. Така будова альвеол забезпечує газообмін між повітрям, що міститься у легенях, і кров'ю. Повітроносні шляхи — це система з’єднаних між собою порожнистих органів, якими рухається вдихуване та видихуване повітря. До верхніх повітроносних шляхів належать: носова порожнина, носоглотка, а до нижніх — гортань, трахея і бронхи. Органом повітряного дихання є легені.

Повітря потрапляє у порожнину носа через ніздрі. Носова порожнина поділяється кістково-хрящовою перегородкою на дві половини — ліву і праву. У кожній з них є три звивисті носові ходи: верхній, середній та нижній. До нижнього відкривається носослізний канал. У слизовій оболонці верхнього — містяться рецептори нюхового аналізатора. Якщо до носової порожнини потрапляють мікроорганізми або речовини з різким запахом, рецептори подразнюються і виникає захисний рефлекс — чхання. З носової порожнини очищене, зігріте і зволожене повітря потрапляє у носоглотку, де є скупчення лімфатичних вузлів — мигдалики, які є захисним бар'єром дихальних шляхів. Через носоглотку повітря поступає в глотку — верхню частину глотки, розташовану позаду носової порожнини. Від глотки починаються два порожнисті органи: гортань (належить до дихальної системи) та стравохід (належить до травної системи), розміщений позаду гортані. Таким чином, у глотці перетинаються дихальні й травні шляхи.

Будова гортані та голосового апарату. Через носоглотку повітря поступає у гортань, яка утворена 9 хрящами. Найбільшими хрящами є щитоподібний, перснеподібний та надгортанний. Хрящі гортані сполучені між собою суглобами, зв'язками та м'язами. Хрящові пластинки перснеподібного хряща сполучаються майже під прямим кутом, утворюючи кадик. Надгортанний хрящ — надгортанник — хрящова пластинка, розташована над входом у гортань. Надгортанник закриває вхід у трахею під час ковтання і перешкоджає попаданню їжі у повітроносні шляхи. У порожнині гортані містяться голосові зв'язки. У верхній частині гортані розташований надгортанний хрящ (надгортанник). Він запобігає потраплянню сторонніх часток до повітроносних шляхів. У разі випадкового подразнення їх шматочками їжі, різними твердими або рідкими речовинами та газовими сумішами, а також унаслідок запальних процесів виникає захисний дихальний рефлекс — кашель. Це різкий рефлекторний видих через рот. Завдяки кашлю порожнина гортані очищається від сторонніх часток, що дає змогу захистити інші органи дихання.

У просвіті гортані (в її середній частині) розташований голосовий апарат, основу якого становлять голосові зв’язки та голосові м’язи. Голосові зв’язки утворені паралельно розташованими еластичними волокнами, між якими є голосова щілина. Залежно від ступеня натягу голосових зв’язок ширина щілини змінюється. Коли через голосову щілину проходить видихуване повітря, натягнуті голосові зв’язки починають коливатися, створюючи звук (голос). Що сильніше натягнуті голосові зв’язки, то вищим є утворюваний звук. Гучність звуку при цьому визначається силою, з якою видихається повітря з легень. Коли людина мовчить, голосові зв’язки розходяться, голосова щілина набуває вигляду рівнобедреного трикутника. Голосові зв’язки можуть робити від 80 до 10000 коливань за секунду. Висота голосу людини залежить від довжини голосових зв’язок. У жінок і дітей голосові зв'язки короткі і тонкі, тому у них голос високий. У чоловіків зв'язки завжди довші, і чоловічий голос є нижчим. Відтінки голосу залежать від резонаторів, роль яких виконують порожнини рота, носа, носоглотки, глотки. У формуванні різних звуків, а особливо звуків мови, беруть участь язик, піднебіння, губи, зуби, щоки, нижня щелепа. Голос людини здатний змінюватися з віком, що пов’язано з перебудовою голосового апарату. Критичним для розвитку голосового апарату є період статевого дозрівання. У цей період голос ніби «ламається».

Будова трахеї та бронхів. Від нижнього краю гортані відходить трахея. Це трубка, довжиною 10 - 14 см, утворена 16 - 20 хрящовими півкільцями, які не дозволяють затримуватися повітрю при різноманітних рухах шиї. Позаду від трахеї розміщений стравохід. Слизова оболонка трахеї вистелена епітелієм: залозистим та війчастим, які виконують захисну функцію. Легені — парні органи. Права легеня більша за ліву, тому що ліва має заглиблення — так звану серцеву виїмку. Права легеня складається з трьох часток, а ліва —лише з двох. Кожна легеня має конусоподібну форму: звужену верхівку та розширену основу, що прилягає до діафрагми. На внутрішній (оберненій до серця) поверхні обох легень є ворота легень, через які проходять нерви, бронхи, легеневі артерії, легеневі вени та лімфатичні судини.

Схематичне зображень легень людини. 1: Трахея 2: Легенева артерія 3: Легенева вена 4: Альвеолярний хід 5: Альвеоли 6: Серцева вирізка лівої легені 7: Бронхіоли 8: Третинні бронхи 9: Вторинні бронхи 10: Головні бронхи 11: Гортань. Дихальна система людини

Дихальні рухи. Газообмін у легенях і тканинах. Дихальні рухи. Повітря надходить у легені та виводиться з легень завдяки дихальним рухам: вдиху і видиху, під час яких змінюється об’єм легень. Вдих і видих разом становлять дихальний цикл. Це ритмічний процес, частота якого у здорової людини становить 16 - 20 циклів за хвилину, що забезпечує газообмін організму. Під час вдиху скорочуються зовнішні міжреберні м’язи, які підіймають ребра та відводять їх убік. Скорочення м’язів діафрагми змінюють її форму зі склепінчастої на пласку. Через це об’єм грудної порожнини збільшується й тиск у легенях стає нижчий за атмосферний. Завдяки цьому повітря надходить через повітроносні шляхи до альвеол легень.

У стані спокою видих відбувається пасивно через розслаблення зовнішніх міжреберних м’язів і діафрагми. При цьому ребра опускаються за рахунок власної ваги. Діафрагму відтискають догори еластичні внутрішні органи черевної порожнини, які були відтиснуті донизу під час вдиху. Під час глибокого (активного) видиху, крім розслаблення зовнішніх міжреберних м’язів і м’язів діафрагми, скорочуються внутрішні міжреберні м’язи та м’язи черевного преса. Внутрішні міжреберні м’язи активно опускають ребра, а м’язи черевного преса, скорочуючись, відтискають діафрагму вгору. Унаслідок цього об’єм грудної порожнини значно зменшується, тиск у ній стає вищий за атмосферний, і повітря витискається з легень у повітроносні шляхи, а звідти — назовні. Додаткові групи м’язів можуть бути задіяні в дихальних рухах у разі значних фізичних навантажень.

Легеневі об'єми — це різні кількості повітря, що заповнюють легені під час дихальних рухів:дихальний об'єм — 300 - 500 мл — об'єм повітря, що вдихається або видихається при спокійному диханні;резервний об'єм вдиху — 1000 - 2000 мл — додаткове повітря, яке можна вдихнути після звичайного, спокійного вдиху;резервний об'єм видиху — 1000 - 1500 мл — додаткове повітря, яке можна видихнути після спокійного видиху;залишковий об'єм — 1000 - 1500 мл — повітря, що залишається в легенях навіть після максимального видиху. Розрізняють наступні типи дихання:грудне — відбувається завдяки роботі міжреберних м'язів та переміщенню грудної клітки;черевне — найефективніший тип дихання, зумовлений переважно скороченням діафрагми;змішане — відбувається завдяки спільній роботі міжреберних м'язів та діафрагми.

Обмін газів у легенях. Зовнішнє, або легеневе дихання — це газообмін між атмосферним повітрям й кров'ю в легенях, що включає вентиляцію (вдих - видих) та здійснюється у два етапи — обмін повітрям між зовнішнім середовищем й альвеолами легень (так звана легенева вентиляція) та газообмін між альвеолярним повітрям і кров'ю. Це ключова ланка між атмосферним середовищем і внутрішнім обміном газів в організмі, що забезпечує постачання кисню і видалення вуглекислого газу.

Газообмін у тканинах. Транспортування газів кров'ю передбачає рознесення кисню із плином крові (у вигляді оксигемоглобіну еритроцитів) організмом до органів і тканин, а також забирання від них вуглекислого газу та перенесення його до легень. Цей етап відбувається за участі двох фізіологічних систем органів — дихальної та серцево-судинної. Вони об'єднуються в єдину функціональну систему для виконання спільної функції — забезпечення кожної клітини організму киснем. Склад атмосферного повітря та повітря після видиху{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Повітря. Кисень (%)Вуглекислий газ (%)Азот, водяна пара, інертні гази (%)Вдихуване(атмосферне)20,95 0,0379,02 Альвеолярне14,405,2080,40 Видихуване16,304,0079,70

Регуляція процесів дихання. Нервова регуляція дихальних рухів відбувається за участю дихального центру, що складається з кількох відділів, розташованих у стовбурі головного мозку (міст і довгастий мозок). До відділів дихального центру надходять імпульси від рецепторів легень, міжреберних м'язів, діафрагми. Залежно від цієї інформації дихальний центр прискорює або сповільнює дихання, впливаючи на частоту дихальних рухів. Мимовільна нервова регуляція відбувається завдяки автоматизму дихального центру, який забезпечує ритмічну безумовно рефлекторну діяльність, а довільна нервова регуляція координується нейронами кори півкуль великого мозку. Нервова регуляція дихання: 1 - кора півкуль; 2 - дихальний центр; 3 - нервові шляхи до діафрагми; 4 - нервові шляхи до міжреберних м'язів; 5 - діафрагма; 6 - міжреберні м'язи; 7 - нервові шляхи від міжреберних м'язів, діафрагми і легень

Гуморальна регуляція дихальних рухів визначається вмістом вуглекислого газу в крові та його впливом на нейрони. Якщо в крові, котра омиває дихальний нервовий центр довгастого мозку, є надлишок CO2, збудливість дихального центру зростає, а дихальні рухи стають частішими та глибшими. Якщо ж CO2 в крові мало, то відбувається гальмування дихання. Під час фізичних навантажень, м'язи виконують посилену роботу, тому кількість вуглекислого газу в крові зростає, що стає однією з причин поглиблення і посилення дихальних рухів. Велику роль у зміні дихальних рухів відіграють захисні безумовні дихальні рефлекси. Після подразнення рецепторів слизової оболонки повітроносних шляхів пилом чи слизом спостерігаються чхання і кашель — захисні рефлекси, що перешкоджають потраплянню сторонніх часток у легені та допомагають їх видаленню. Центри чхання і кашлю також містяться в довгастому мозку.

Профілактика захворювань дихальної системиІнфекційні захворювання дихальних шляхів. Хвороботворні віруси та бактерії можуть вражати будь-яку частину дихальних шляхів:запалення слизової оболонки носа називають нежить, або риніт (від грец. ринос — ніс). Проявляється закладеністю, чханням та виділеннями, спричиняється вірусами, бактеріями або алергенами (пил, пилок). Може бути гострим (застуда) або хронічним (алергія, подразники). Вимагає лікування для запобігання ускладненям.

Запалення глотки — фарингіт (від грец. фаринкс — глотка). Найчастіше викликається вірусами (ГРВІ, грип) або бактеріями та проявляється болем, прешінням, сухістю в горлі, дискомфортом під час ковтання, можливим підвищенням температури та сухим кашлем. Може бути як гострим, так і хронічним. Лікування спрямоване на усунення причини, полегшення симптомів та запобігання ускладненням. Запалення слизової оболонки гортані та голосових зв'язок — ларингіт (від грец. ларинкс — гортань). Проявляється захриплістю або втратою голосу, першінням у горлі та сухим кашлем, який може переходити у вологий. Може бути гострим (часто на фоні ГРВІ, гррипу, перенапруження голосу) або хронічним. Особливо небезпечним є у дітей, оскільки може викликати стеноз гортані, що вимагає негайної допомоги лікаря.

Запалення трахеї — трахеїт. Найчастіше спричинюється вірусами (ГРВІ, грип) або бактеріями і проявляється сильним, нападоподібним кашлем, болем за грудиною, загальною слабкістю та невеликим підвищенням температури, іноді з переходом у мокротиння. Захворювання рідко буває самостійним, найчастіше є ускладненям інших інфекцій дихальних шляхів. Бронхіт — запалення бронхів з переважним ураженням слизової оболонки. Характерні симптоми: кашель (за гострого бронхіту — тривалий, виснажливий), частіше — з виділенням слизового чи слизогнійного харкотиння, задишка, біль у грудях, підвищення температури. Буває гострим (часто вірусним, триває до 3 тижнів) і хронічним (тривале подразнення, часто через куріння). Основні причини — віруси, бактерії, куріння, алергени, промисловий пил. Лікування залежить від форми — відпочинок, рясне пиття при гострій формі, а при хронічній — вимагає медичної допомоги

Інфекційні захворювання органів дихання. Плеврит — запалення плеври, виникає унаслідок потрапляння збудників інфекції до плевральної порожнини. Це значно ускладнює або навіть унеможливлює надходження повітря до легень. Викликає біль при диханні, кашлі та задишку. Часто є ускладненням інших захворювань дихальної системи. Може призводити до накопичення рідини у плевральній порожнині. Пневмонія (від грец. пневмонія — хвороба легень) — запалення легень, насамперед, альвеол. Це дуже небезпечне інфекційне захворювання, збудниками якого найчастіше є бактерії, рідше — віруси, що призводить до накопичення рідини або гною в альвеолах, ускладнюючи дихання, викликаючи кашель, лихоманку, задишку, гарячку. Може мати легку форму, або бути небезпечною для життя, особливо для маленьких дітей, людей похилого віку та осіб з ослабленим імунітетом, і потребує своєчасної діагностики (рентген, аналізи).

Грип — високозаразне інфекційне захворювання, яке спричиняють віруси грипу кількох різних штамів. Має симптоми, схожі з іншими гострими респіраторними вірусними інфекціями (ГРВІ), але є набагато небезпечнішим. Симптомами є гарячка (до 38 - 40 °С, сильний біль у м'язах і суглобах, головний біль, що локалізується в зоні лоба і очей, виражене відчуття втоми та розбитості. Після того як людина перехворіла на грип, у неї виробляється несприйнятність до певного штаму вірусу грипу. Але інші штами, які ще не вражали цю людину, здатні спричиняти захворювання. Віруси грипу здатні до постійної мутації. Саме цим пояснюють повторні захворювання на грип. Інкубаційний період — період від моменту зараження до перших проявів захворювання.

Туберкульоз (народна назва — сухоти) — небезпечне інфекційне захворювання. Збудник — бактерія туберкульозна паличка (паличка Коха), яка найчастіше уражає легені. Вона може перебувати у вдихуваному повітрі, краплинках харкотиння, на посуді, одязі, рушниках та інших предметах, якими користувалася хвора на туберкульоз людина. Збудники туберкульозу можуть передаватися людині й через харчові продукти тваринного походження — молоко та м’ясо. Захворювання розвивається довго й поступово. Проявами захворювання можуть бути постійний кашель із кровохарканням, рясне потовиділення вночі, гарячка, втрата маси тіла. Дифтерія — важке бактеріальне захворювання людини. Її збудник — бактерія дифтерійна паличка. Заразитися дифтерією можна від людини, що захворіла, чи людини-носія. Спори бактерії з повітрям потрапляють у дихальні шляхи. Запалення спочатку розвивається в глотці, рідше — гортані, трахеї, порожнинах рота і носа. На слизових оболонках виникає щільна сіра плівка, яка може перекрити просвіт трахеї й спричинити задуху. Може пошкоджувати серце, нервову систему та нирки через вироблення потужного токсину. Для запобігання захворюванню на дифтерію роблять профілактичні щеплення. Якщо ж людина все ж захворіла, застосовують протидифтерійні лікувальні препарати.

Дякую за увагу !!!