Будова та функції органів дихання, їх вікові зміни

Біологічне значення дихання

Дихання людини є обов’язковою умовою її життя, невід’ємною складовою гомеостазу організму.

В приказці: «Потрібний, як повітря» мається на увазі щось конче потрібне, без чого не можна прожити. Дійсно, людина без їжі витримує 40 діб, без води – до трьох днів, а без повітря – лише 5 хвилин.

Дихання – це необхідний фізіологічний процес постійного обміну газами між організмом і зовнішнім середовищем.

Процес дихання включає 5 етапів :

1. Обмін повітря між довкіллям і альвеолами легень (легенева вентиляція).

2. Обмін газів між альвеолярним повітрям і кров’ю (дифузія газів у легенях).

3. Транспорт газів кров’ю.

4. Газообмін між кров’ю, тканинами і клітинами.

5. Використання кисню клітинами і виділення ними вуглекислого газу (тканинне дихання).

Чотири етапи відносяться до зовнішнього дихання, а п’ятий етап – до внутрішньо тканинного дихання. Яке відбувається на біохімічному рівні.

Крім газообміну, дихання є важливим фактором теплорегуляції. Легені виконують функцію виділення, оскільки через них виводиться СО2, аміак і інші леткі сполуки.

Зі слизом з органів дихання видаляються продукти обміну речовин: сечовина, сечова кислота, солі мінеральних речовин, пил і мікроорганізми.

Дихання, як і кровообіг, надзвичайно важливий процес для забезпечення гомеостазу організму. Порушення дихання призводить не тільки до зміни газового складу внутрішнього середовища організму, а й до глибоких змін у всіх реакціях обміну речовин, в усіх процесах життєдіяльності.

 

Будова та функції органів дихання, їх вікові зміни

 

До органів дихання входять повітряності шляхи (носова порожнина, носоглотка, гортань, трахея, бронхи) та легені.

Таблиця. Будова та функції органів дихання

Орган	Будова з віковими особливостями	Функції
Носова порожнина	Носова порожнина ділиться хрящовою перегородкою на дві половинки: праву і ліву. В ній є 3 носові ходи: верхній, середній і нижній. Стінка носової порожнини вкрита слизовою оболонкою з війчастим епітелієм, має густу сітку капілярів. У слизі є лейкоцити з фагоцитарною здатністю, а також білок лізоцим. Нюхові рецептори локалізуються в верхньому носовому відділі. Носова порожнина сполучається з гайморовою, лобною і клиноподібною пазухами, порожнинами черепа.. Носові ходи у дітей вужчі, ніж у дорослих, формуються до 14-15 років. У перші дні життя дитини дихання через ніс утруднене.	Очищення, зігрівання, зволоження, знезаражування повітря, сприймання запахів.
Глотка (носоглотка)	М’язова трубка, в яку відкриваються порожнини носа, рота, гортані та слухові трубки, які сполучають порожнину глотки з порожниною середнього вуха. Носоглотка у дітей широка і коротка, слухова труба знаходиться низько. У дітей віком 4-10 років виникають аденоїдні розрощення, тобто збільшення лімфатичної тканини у ділянці глотки і носа.	Проходження повітря, знезаражування повітря.
Гортань	Порожнина, утворена хрящами, до яких прикріплені м’язи і голосові зв’язки – гнучкі, пружні волокна, розміщені паралельно, утворюючи голосову щілину. Зверху вхід у гортань покривається надгортанником, який перешкоджає надходженню їжі в гортань і дихальні шляхи. Порожнина гортані має дві пари складок, що затуляють вхід у гортань під час ковтання. Нижня пара складок вкриває голосові зв’язки, простір між якими називається голосовою щілиною видихуване повітря, проходячи через вузьку щілину, примушує коливатися голосові зв’язки – виникає звук. У звукоутворенні беруть участь язик, губи, щоки, порожнини носа і рота. У чоловіків голосові зв’язки довші, ніж у жінок, тому в них низький голос. Гортань у дітей коротша і вужча, ніж у дорослих, інтенсивно росте в 1-3 роки життя та в період статевого дозрівання. У хлопчиків 12-14 років починає рости кадик на щитоподібному хрящі.	Проходження повітря, утворення голосу і звукової мови.
Трахея	Нижній відділ гортані довжиною 10-13 см, утворений із 16-20 неповних хрящових кілець. Задня стінка трахеї перетинчаста, в ній є гладенькі м’язові волокна, прилягає до стравоходу, що сприяє проходженню їжі по ньому.	Проходження повітря
Бронхи	Правий і лівий бронх багаторазово поділяються, сполучені хрящовими півкільцями і утворюють бронхіальне дерево. Слизова оболонка, що вистилає трахею і бронхи, дуже багата на кровоносні судини. Тому у дітей вони легше ушкоджуються, ніж у дорослих.	Проходження повітря
Легені	Права легеня утворена трьома частками, ліва – двома. Легені складаються з легеневих міхурців – альвеол (d = 0,2 – 0,3 мм). Стінка альвеол – це один шар плоского епітелію і еластичні волокна. Альвеоли вкриті сіткою кровоносних капілярів. Їх 300 – 700 млн. Площа 60-120 м². Кожна легеня вкрита серозною оболонкою – плеврою з двомалистками – вісцеральним і парієнтальним. Перший щільно зрісся з легенями, другий приріс до грудної клітки. Між цими листками є щілина, заповнена серозною рідиною, яка зволожує поверхні плеври, зменшує тертя між листками під час дихальних рухів. Повітря в щілині плеври немає, тиск негативний – нижчий атмосферного на 6-9 мм рт.ст., що сприяє збільшенню дихальної поверхні легенів при вдиху, поверненню крові до серця, покращенню кровообігу та лімфовідтоку. Кровонаповнення легень у дітей підвищене.	Газообмін, терморегуляція, виділення продуктів життєдіяльності.

 

Дихальний цикл. Типи дихання

Дихальний цикл складається з двох фаз: вдиху і видиху.

Дихальні рухи

↓ ↓

Вдих видих

Дихальні рухи забезпечують дихальні м’язи:

- міжреберні м’язи;

- міжхрящові м’язи трахеї, бронхів;

- діафрагма;

- черевна стінка;

- великий грудний м’яз,

- м’язи плечового поясу.

Між грудною стінкою і поверхнею легень (між парієнтальним і вісцеральним листками плеври) лежить щілина з негативним тиском. Плевральна щілина закрита герметично, тому під час розширення грудної клітки слідом за її стінками ідуть і легені, які завдяки еластичності їх тканини легко розтягуються. В розтягнутих легенях тиск повітря падає нижче від атмосферного.

Грудна порожнина герметично закрита. Тому при наявності різниці тиску між атмосферним і легеневим повітрям зовнішнє повітря заходить у легені, тобто відбувається вдих. Спокійний видих відбувається пасивно без участі м’язів. Зменшення розмірів грудної порожнини приводить до зменшення об’єму легень, до збільшення тиску в легенях, внаслідок чого частина повітря виходить з легень назовні, поки тиск повітря в легенях не зрівняється з атмосферним.

У новонароджених до 6 міс. переважає діафрагмальне (черевне) дихання. В міру розвитку міжреберних м’язів і росту дитини грудна клітка опускається вниз і ребра набирають косого положення. Дихання немовлят стає грудочеревним із перевагою діафрагмального.

У віці від 3 до 7 років у зв’язку з розвитком плечового пояса переважає грудний тип дихання. З 7-8 років виникають статеві відмінності в типі дихання: у хлопчиків переважає черевний тип дихання, у дівчаток – грудний.

Дихання новонародженого становить 48-63 дихальних рухів /хв, воно часте та поверхове.

Частота дихальних рухів змінюється з віком:

1 рік - 50-60 д.р./хв при неспанні, під час сну 35-40 д.р./хв;

4-6 років – 23-26 д.р./хв;

6-10 років – 18-20 д.р./хв;

доросла людина -15-17 д.р./хв.

Співвідношення частоти дихання і серцевих скорочень (ЧСС/ ЧДР)становить1:4 – 1:5.При м’язовій роботі частота дихання збільшується в 2-3 рази. При захворюваннях частота та глибина дихання змінюється.

 

Легеневі об’єми. Газообмін у легенях та тканинах

У спокої людина може вдихнути і видихнути приблизно 500 мл повітря – це буде дихальний об’єм легень.

Об’єм дихального повітря змінюється з віком, відповідно становить:

1 місяць – 30 мл (см³)

1 рік – 70 мл

6 років – 156 мл

10 років – 230 мл

14 років – 300 мл.

При посиленому диханні людина може вдихнути ще приблизно 1500-3000 мл повітря – це додаткове, резервне повітря вдиху.

Після спокійного видиху людина може додатково видихнути ще 1500 мл повітря – резервний об’єм видиху.

Життєва ємність легень (ЖЄЛ) – найбільша кількість повітря, яку людина може видихнути після найглибшого вдиху.

Тема: Вивчення можливостей дихальної системи.

Дослід №1

Тема: Визначення зміни частоти дихальних рухів при різних умовах.

Обладнання: секундомір.

Порядок роботи:

1. Покладіть руку на груди і порахуйте число дихальних рухів в положенні сидячі.

2. Визначте число дихальних рухів після 20 присідань. Отримані дані запишіть у зошит.

 

 

Дослід № 2.

 

Тема: Затримка дихання.

Мета: ознайомити студентів з правилами затримки дихання для самоконтролю за станом здоров’я і фізичним розвитком.

Обладнання: секундомір.

Практична значимість роботи: Затримкою дихання визначають пристосування дихальної системи до різних умов діяльності і ступінь натренованості. Здатність затримувати дихання деякою мірою свідчить про насиченість крові киснем.

Порядок роботи:

1. Стоячи зробіть кілька глибоких вдихів і видихів. Після одного з вдихів закрийте рот і затисніть пальцями ніс.

2. За секундоміром зафіксуйте час затримки дихання.

3. Запишіть дані в зошит.

Довідка:

Звичайні нетреновані люди затримують дихання на 40-50с, а треновані на 1 - 2,5 хв.

При захворюваннях органів кровообігу і дихання тривалість затримки дихання не перебільшує 30 с.

Учні молодшого шкільного віку можуть затримувати дихання на 35-40 с, середнього – на 40-50 с, а старшого на 45-50 с. Тренування підвищує здатність затримувати дихання, а втома – знижує.

 

Лабораторна робота № 2.

 

Тема: Гігієна дихання.

Порядок роботи:

Заповніть таблицю. Дайте анатомо-фізіологічне обґрунтування основним правилам гігієни дихання.

Біологічне значення дихання

Дихання людини є обов’язковою умовою її життя, невід’ємною складовою гомеостазу організму.

В приказці: «Потрібний, як повітря» мається на увазі щось конче потрібне, без чого не можна прожити. Дійсно, людина без їжі витримує 40 діб, без води – до трьох днів, а без повітря – лише 5 хвилин.

Дихання – це необхідний фізіологічний процес постійного обміну газами між організмом і зовнішнім середовищем.

Процес дихання включає 5 етапів :

1. Обмін повітря між довкіллям і альвеолами легень (легенева вентиляція).

2. Обмін газів між альвеолярним повітрям і кров’ю (дифузія газів у легенях).

3. Транспорт газів кров’ю.

4. Газообмін між кров’ю, тканинами і клітинами.

5. Використання кисню клітинами і виділення ними вуглекислого газу (тканинне дихання).

Чотири етапи відносяться до зовнішнього дихання, а п’ятий етап – до внутрішньо тканинного дихання. Яке відбувається на біохімічному рівні.

Крім газообміну, дихання є важливим фактором теплорегуляції. Легені виконують функцію виділення, оскільки через них виводиться СО2, аміак і інші леткі сполуки.

Зі слизом з органів дихання видаляються продукти обміну речовин: сечовина, сечова кислота, солі мінеральних речовин, пил і мікроорганізми.

Дихання, як і кровообіг, надзвичайно важливий процес для забезпечення гомеостазу організму. Порушення дихання призводить не тільки до зміни газового складу внутрішнього середовища організму, а й до глибоких змін у всіх реакціях обміну речовин, в усіх процесах життєдіяльності.

 

Будова та функції органів дихання, їх вікові зміни

 

До органів дихання входять повітряності шляхи (носова порожнина, носоглотка, гортань, трахея, бронхи) та легені.

Таблиця. Будова та функції органів дихання

Орган	Будова з віковими особливостями	Функції
Носова порожнина	Носова порожнина ділиться хрящовою перегородкою на дві половинки: праву і ліву. В ній є 3 носові ходи: верхній, середній і нижній. Стінка носової порожнини вкрита слизовою оболонкою з війчастим епітелієм, має густу сітку капілярів. У слизі є лейкоцити з фагоцитарною здатністю, а також білок лізоцим. Нюхові рецептори локалізуються в верхньому носовому відділі. Носова порожнина сполучається з гайморовою, лобною і клиноподібною пазухами, порожнинами черепа.. Носові ходи у дітей вужчі, ніж у дорослих, формуються до 14-15 років. У перші дні життя дитини дихання через ніс утруднене.	Очищення, зігрівання, зволоження, знезаражування повітря, сприймання запахів.
Глотка (носоглотка)	М’язова трубка, в яку відкриваються порожнини носа, рота, гортані та слухові трубки, які сполучають порожнину глотки з порожниною середнього вуха. Носоглотка у дітей широка і коротка, слухова труба знаходиться низько. У дітей віком 4-10 років виникають аденоїдні розрощення, тобто збільшення лімфатичної тканини у ділянці глотки і носа.	Проходження повітря, знезаражування повітря.
Гортань	Порожнина, утворена хрящами, до яких прикріплені м’язи і голосові зв’язки – гнучкі, пружні волокна, розміщені паралельно, утворюючи голосову щілину. Зверху вхід у гортань покривається надгортанником, який перешкоджає надходженню їжі в гортань і дихальні шляхи. Порожнина гортані має дві пари складок, що затуляють вхід у гортань під час ковтання. Нижня пара складок вкриває голосові зв’язки, простір між якими називається голосовою щілиною видихуване повітря, проходячи через вузьку щілину, примушує коливатися голосові зв’язки – виникає звук. У звукоутворенні беруть участь язик, губи, щоки, порожнини носа і рота. У чоловіків голосові зв’язки довші, ніж у жінок, тому в них низький голос. Гортань у дітей коротша і вужча, ніж у дорослих, інтенсивно росте в 1-3 роки життя та в період статевого дозрівання. У хлопчиків 12-14 років починає рости кадик на щитоподібному хрящі.	Проходження повітря, утворення голосу і звукової мови.
Трахея	Нижній відділ гортані довжиною 10-13 см, утворений із 16-20 неповних хрящових кілець. Задня стінка трахеї перетинчаста, в ній є гладенькі м’язові волокна, прилягає до стравоходу, що сприяє проходженню їжі по ньому.	Проходження повітря
Бронхи	Правий і лівий бронх багаторазово поділяються, сполучені хрящовими півкільцями і утворюють бронхіальне дерево. Слизова оболонка, що вистилає трахею і бронхи, дуже багата на кровоносні судини. Тому у дітей вони легше ушкоджуються, ніж у дорослих.	Проходження повітря
Легені	Права легеня утворена трьома частками, ліва – двома. Легені складаються з легеневих міхурців – альвеол (d = 0,2 – 0,3 мм). Стінка альвеол – це один шар плоского епітелію і еластичні волокна. Альвеоли вкриті сіткою кровоносних капілярів. Їх 300 – 700 млн. Площа 60-120 м². Кожна легеня вкрита серозною оболонкою – плеврою з двомалистками – вісцеральним і парієнтальним. Перший щільно зрісся з легенями, другий приріс до грудної клітки. Між цими листками є щілина, заповнена серозною рідиною, яка зволожує поверхні плеври, зменшує тертя між листками під час дихальних рухів. Повітря в щілині плеври немає, тиск негативний – нижчий атмосферного на 6-9 мм рт.ст., що сприяє збільшенню дихальної поверхні легенів при вдиху, поверненню крові до серця, покращенню кровообігу та лімфовідтоку. Кровонаповнення легень у дітей підвищене.	Газообмін, терморегуляція, виділення продуктів життєдіяльності.