При поступлении кислорода из внешней среды в кровь протекают обменные процессы в организме. Явление можно трактовать с химической и физиологической точек зрения. В первом случае наблюдается окисление и высвобождение энергии, а во втором — поддержка метаболизма и внутреннее постоянство. Подробно изучается система органов дыхания и газообмен на биологии в 5 классе.
Основные понятия
Газообмен осуществляется на 2 уровнях: внешний и внутренний. В первом случае кислород поступает в организм из внешней среды, а при выдохе происходит обратное явление. Дыхание на клеточном либо внутреннем уровне основано на окислительных реакциях, высвобождении энергии и транспортировки побочных продуктов.
У животных явление делится на 2 типа:
- аэробные (получение кислорода из внешней среды);
- анаэробные (развитие происходит без кислорода).
Аэробные организмы представлены в виде грибов, одноклеточных и многоклеточных растений, животных. Анаэробными являются простейшие, бактерии, паразитические черви. Они получают энергию за счет брожения либо гниения.
К примитивным органам дыханиям относятся перистые жабры. Впервые они появились у кольчатых морских червей. Простейшие или одноклеточные животные осуществляют дыхание через поверхность всего тела. Многоклеточные дышат кожей. При диффузии кислород поступает в ткани, проникая через клеточные мембраны во внутренние органы.
Строение человека
Жизнедеятельность человека обеспечивается питанием и дыханием. Последний процесс осуществляется с помощью нескольких органов: носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи, легкие. Носовая полость состоит из костно-хрящевой перегородки, разделенной на 2 части. Внутренняя поверхность имеет извилины. Для нее характерны следующие особенности:
- наличие слизи;
- обильное кровоснабжение.
В слизи присутствуют бактерицидные компоненты. Они используются для задержки и обезвреживания пыли, микробов. Ресничный эпителий помогает вывести пыль наружу. Кровь, проходящая по сосудам, согревает вдыхаемый воздух. В носоглотке присутствуют чувствительные клетки. Они вызывают чихание. Таким способом происходит удаление инородных частиц из носовой полости наружу.
Через гортань воздушные массы проходят в трахею. Между ее хрящами расположены голосовые связки. Они формируют щель. В результате их колебания возникает звук. Тембр голоса зависит от следующих органов:
- резонаторов, расположенных в ротовой полости;
- носа;
- языка;
- носоглотки.
Сверху гортань соединена с носоглоткой. При проглатывании пищи трахея закрывается с помощью надгортанника. Внутренние стенки гортани имеют слизистую оболочку с чувствительными клетками. Подобное строение органа способствует появлению кашля при проникновении в организм инородного тела.
Отделы трахеи
Трахея состоит из трубки, стенки которой имеют хрящевые полукольца. Задняя ее часть прилегает к пищеводу и содержит в себе мышечные волокна. Для нее характерно присутствие ресничного слизистого эпителия. Трахея имеет 2 ответвления, которые отходят к бронхам. Между ними и легкими образуется «бронхиальное дерево». На его ветках размещены специальные пузырьки — альвеолы. При вдохе они заполняются воздухом.
Стенки покрыты однослойным плоским эпителием, который выполняет защитные функции. Вокруг альвеол размещены капилляры. Они участвуют в газообмене. Легки находятся в разных плевральных мешках, а сверху органы покрыты плотной оболочкой — легочной плеврой.
У легких отсутствуют мышечные ткани, поэтому самостоятельно дышать они не способны. Процесс обеспечивает работоспособность диафрагмы и межреберных мышц. Дыхательные движения совершаются за счет сложного взаимодействия разных мышечных групп:
- межреберных;
- брюшины.
Функциональные возможности
К особенностям строения грудной клетки и легких можно отнести наличие плевры. Она называется висцеральной либо легочной, а та, что находится на ребрах, считается париетальной. Подобное строение системы дыхания обеспечивает нужный газообмен. При вдохе мышцы и ткань растягиваются, а воздух поступает в дыхательные пути. В альвеолах осуществляется его переработка.
Выдыхаемые массы содержат в себе большой процент углекислого газа. Для предотвращения слипания альвеол при дыхании их поверхность покрыта сурфактантом (специальная смазка с липидными компонентами). Терминальные отделы оплетены мелкими кровеносными сосудами, которые участвуют в обмене веществ и их транспортировке по организму.
В капиллярах белки присоединяются к кислороду, способствуя началу окисления. В результате реакции клетки получают энергию, поэтому самыми главными функциями дыхательной системы являются газообмен и дыхание. Одновременно обеспечивается поддержка тепла, так как наблюдается испарение воды. Гормональная функция заключается в синтезе серотонина, адреналина, пептидов.
При дисфункции любого органа нарушается комплексная работа системы, развиваются различные заболевания. Чтобы нормализовать ее функционирование, назначается комплексное обследование. Адекватная терапия показана на основе расшифровке данных.
