Будова органів дихальної системи. З першого вдиху, в момент народження, і до останнього, в момент смерті, наші легені вентилюються. Вдих і видих здійснюються найчастіше без контролю з боку свідомості. Сутність дихання полягає в постійному постачанні організму киснем та постійному виведенні вуглекислого газу. Кисень потрібен для окиснення вуглеводів. Вони — своєрідне «пальне» для нашого організму. «Згоряючи», вуглеводи виділяють енергію, потрібну для всіх без винятку життєвих процесів. Кожній живій клітині має бути доставлений кисень. Цікаво, що він проникає з повітря в наш організм крізь шкіру, але частка такого кисню є незначною, тому без органів дихальної системи ми не можемо обходитися.

Зовнішнім диханням називають газообмін між атмосферним повітрям та легенями, внутрішнім диханням — залучення кисню в окисно-відновні хімічні реакції в клітинах. Шлях кисню такий. Спершу вдихнуте повітря потрапляє в легені, там шляхом дифузії крізь стінки капілярів потрапляє у кров. Гемоглобін, що знаходиться в еритроцитах крові, зв’язує кисень і віддає вуглекислий газ. З потоком крові кисень доправляється до внутрішніх органів. З капілярів гемоглобін віддає кисень клітинам, забираючи у них вуглекислий газ. Таким чином, дихальна система нерозривно пов’язана з кровоносною.

Зовнішнє дихання забезпечується низкою органів і структур. Це повітроносні шляхи, грудна клітка, легені, плевра і м’язи, скорочення яких забезпечує дихальні рухи.

Кожен знає, що частота і глибина вдиху та видиху змінюються і залежать від фізичного навантаження, стану сну і бадьорості, температури навколишнього середовища та інших чинників. Наш організм має кілька механізмів контролю за зовнішнім диханням.

Повітроносні шляхи. До верхніх дихальних шляхів належать носова порожнина, носова і ротова частини глотки, до нижніх — гортань, трахея і бронхи (мал. 28).

Хоч би яку позу займала людина — дихальні шляхи завжди повинні бути відкритими, тому в будові відповідних органів багато хрящової і кісткової тканини.

Мал. 28. Повітроносні шляхи дихальної системи: 1 - носова порожнина; 2 - глотка; 3 - гортань; 4 - трахея; 5 - бронхи; 6 - легені

Носова порожнина з навколишнім середовищем сполучається через ніздрі. Вона розділена на праву і ліву половини хрящовою перетинкою. Зсередини ніздрі вкриті волоссям, яке фільтрує повітря від механічних часток. Далі порожнина вкрита миготливим епітелієм, клітини якого мають війки. Постійно рухаючись, укриті слизом війки виводять назовні пил і мікроорганізми, що осідають на них. Густа мережа кровоносних судин і капілярів слизової оболонки носової порожнини забезпечує зігрівання або охолодження повітря, яке людина вдихає. Залози слизової оболонки виділяють слиз, що має антибактеріальні властивості. Частину слизової оболонки носової порожнини займає нюхова ділянка, де розміщені нюхові рецептори. Механічне чи хімічне подразнення слизової оболонки призводить до чхання або надмірного виділення слизу, яке має захисний характер. З глоткою носова порожнина сполучається через отвори — хоани.

Мал. 29. Будова носової порожнини і глотки: 1 - носова порожнина; 2 - носоглотка; 3 - ротоглотка; 4 - гортань

Мал. 30. Гортань: 1 - надгортанник; 2 - щитоподібний хрящ; 3 - голосові зв’язки

У кістках черепа, повз які проходять повітроносні шляхи, містяться приносові пазухи, з якими носова порожнина з’єднується. Вони зменшують вагу кісток, слугують резонаторами, беруть участь у терморегуляції вдихуваного повітря.

З носової порожнини повітря потрапляє в носову частину глотки (носоглотка), далі — в ротову (ротоглотка), звідки надходить у гортань (мал. 29).

Гортань розміщена в передній частині шиї на рівні IV-VI шийних хребців (мал. 30). Перед гортанню розташовані м’язи, з боків — судини та нерви, позаду — ротова частина глотки. Верх гортані з’єднаний з під’язиковою кісткою, внизу знаходиться щитоподібна залоза. Скелет гортані утворений міцними парними й непарними хрящами, які між собою з’єднані суглобами та зв’язками. Серед зв’язок найважливіші — голосові, що разом зі спеціальними м’язами формують голосовий апарат людини. Рухомість хрящів забезпечують спеціальні м’язи. Парними є черпакуваті, ріжкуваті, клиноподібні хрящі, непарними — щитоподібний, перснеподібний, надгортанний. Зсередини стінки гортані вкриті слизовою оболонкою з миготливим епітелієм (крім голосових зв’язок і частини надгортанника). Гортань забезпечує утворення звуків та запобігає потраплянню їжі у трахею за допомогою надгортанника.

Коли людина мовчить і спокійно дихає, між голосовими зв’язками є досить широкий проміжок. Коли людина розмовляє, спеціальні м’язи змінюють ширину голосової щілини між голосовими зв’язками, змінюючи тембр. Дихальні м’язи змінюють силу голосу. Видихуване повітря під час мовлення проходить між зв’язками, що коливаються. Саме коливання повітря сприймається нами як голос.

Нижня частина гортані переходить у трахею. Це трубка завдовжки 8-13 см, діаметром 15-25 мм. У грудній порожнині вона ділиться на два бронхи: лівий та правий. Стінку трахеї формують 16-20 гіалінових хрящів у формі неповних кілець. Між собою кільця поєднані зв’язками. Хрящові кільця розімкнуті з боку задньої стінки, там, де до трахеї прилягає стравохід. Завдяки цьому ми не відчуваємо дискомфорту під час проковтуванні їжі. Слизова оболонка трахеї вистелена війчастим епітелієм.

Мал. 31. Легені: 1 - частки легень; 2 - ворота легень

Мал. 32. Альвеоли легень: 1 - альвеоли; 2 - кровоносні капіляри; 3 - обмін газів у альвеолах між вдихнутим повітрям і кров’ю

Від трахеї відгалужуються два бронхи. Правий — коротший і ширший, лівий — довший і тонший. У зв’язку з цим предмети, які можуть надійти із вдихуваним повітрям, частіше потрапляють у праву легеню. Будова стінок бронхів є аналогічною будові трахеї. Хрящових кілець у правому бронху є менше, ніж у лівому. Внутрішню поверхню бронхів вистилає війчастий епітелій. Правий бронх розгалужується на три гілки, а лівий — на дві. У легенях гілки багаторазово розгалужуються, утворюючи бронхіальне дерево. Найтонші бронхи називаються бронхіолами. Вони закінчуються альвеолярними мішечками.

Легені — парні органи дихальної системи, розташовані в грудній порожнині (мал. 31). Права легеня є дещо коротшою за ліву, але ширшою й загалом більшою, ніж ліва. Крізь ворота в кожну легеню входять бронхи, артерії, вени, лімфатичні судини. Легені в людини розділені на частки: права — на три, а ліва — на дві.

Найменшою структурно-функціональною одиницею легень є альвеола (мал. 32). Це куляста структура 0,2-0,3 мм у діаметрі, стінка якої складається з одного шару епітеліальних клітин. Зовні альвеоли обплутані кровоносними капілярами. В обох легенях дорослої людини є до 500 млн альвеол. Площа їх поверхні сягає 100 м2 під час глибокого вдиху. Внутрішня поверхня альвеол укрита тонким шаром особливої речовини сурфактанту, що запобігає їх злипанню під час видиху.

Зовні легені вкриті плеврою, що складається з двох листків: внутрішнього і зовнішнього. Внутрішній листок зростається з легенями, зовнішній — з грудною кліткою та діафрагмою. Епітеліальні клітини, що вкривають листки плеври зсередини, виділяють рідину в щілину між ними, що пом’якшує тертя листків між собою під час дихання.

• 1. Який процес називають «зовнішнім диханням»?
• 2. Назвіть верхні та нижні дихальні шляхи.
• 3. Опишіть функції гортані.
• 4. Порівняйте будову трахеї та бронхів.
• 5. Опишіть будову легень.
• 6. Яку функцію виконує плевра?

• Необхідно встановити, народилася дитина мертвою чи померла після народження. Яким чином це можна зробити?

• З якою системою органів пов’язано походження в процесі еволюції дихальної системи?

ЦЕ ЦІКАВО ЗНАТИ!