Биология · 8 класс2 четвертьТема 5ГОСО РК 2026Базовый

Дыхательная система: строение воздухоносных путей, легких и механизм газообмена

Анатомия дыхательных путей (носовая полость, гортань, трахея, бронхи), альвеолы легких, сурфактант, механизм вдоха и выдоха, жизненная емкость легких (ЖЕЛ) и нервно-гуморальная регуляция дыхания.

Время изучения~75 минтеория + практика
Разделы темы5 разд.пошаговый разбор
Тест темы3 вопр.с мгновенным ответом
СОР / СОЧ2 четвертьдескрипторы ГОСО

Дыхательная система обеспечивает доставку кислорода из атмосферы в кровь и удаление углекислого газа. Дыхательные пути подразделяются на:

• Носовая полость — выстлана мерцательным эпителием со слизистыми железами и густой сетью кровеносных капилляров; воздух согревается, увлажняется и очищается от взвешенных пылевых частиц и микробов ресничками эпителия;

• Носоглотка и ротоглотка — перекрест дыхательного и пищеварительного путей;

• Гортань — полый хрящевой орган (щитовидный, перстневидный хрящи и надгортанник, закрывающий вход в гортань при глотании). В полости гортани натянуты эластичные голосовые связки, колебания которых выдыхаемым воздухом рождают звук голоса;

• Трахея (длина 10-12 см) — трубка из 16-20 гиалиновых хрящевых полуколец (задняя стенка мягкая перепончатая, прилежит к пищеводу, не мешая прохождению пищевого комка);

• Главные бронхи — делятся на правый и левый, ветвятся внутри легких, образуя бронхиальное дерево (до мелких бронхиол).

Анимированная модель: Дыхательная система человека и альвеолярный газообмен

Анимированная модель
Дыхательная система человекаТрахеяПравое легкое(3 доли)Левое легкое(2 доли)Ритм дыхания: 16-18 в минуту, ЖЕЛ ~3.5-5 лАльвеола: Диффузия газовАльвеолярныйвоздухPO₂ = 100 ммКапиллярO₂ →← CO₂Диффузия по градиенту давленияЭритроциты насыщаются кислородом (Hb + 4O₂)
Строение дыхательных путей (гортань, трахея, бронхи, легкие) и ритмический газообмен: капиллярная диффузия O₂ и CO₂ в альвеолярной ткани.
Анатомия

Надгортанник

Эластический хрящевой клапан, рефлекторно перекрывающий гортань при глотании.
Гистология

Мерцательный эпителий

Эпителий дыхательных путей, биение ресничек которого выводит слизь и пылевые частицы наружу (мукоцилиарный клиренс).

Легкие — парные конусовидные органы, расположенные в плевральных полостях грудной клетки (правое легкое состоит из 3 долей, левое — из 2 долей, освобождая место для сердца):

• Структурно-функциональная единица легкого — ацинус: система альвеолярных ходов и легочных пузырьков — альвеол (диаметр 0.2-0.3 мм), отходящих от одной дыхательной бронхиолы;

• В обоих легких человека насчитывается около 600-700 млн альвеол, их суммарная площадь дыхательной поверхности достигает 100-120 м² (в 50-70 раз больше площади поверхности тела);

• Стенка альвеолы состоит из одного слоя плоских эпителиоцитов, оплетенных плотной сетью капилляров;

• Изнутри альвеолы выстланы пленкой фосфолипидного комплекса — сурфактанта, который снижает поверхностное натяжение и предотвращает спадение (коллапс) альвеол при выдохе, а также обладает бактерицидными свойствами.

Цитология легких

Альвеола

Тонкостенный легочный пузырек, окруженный капиллярами, место диффузии газов O₂ и CO₂.
Биохимия

Сурфактант

Липидно-белковая пленка на внутренней поверхности альвеол, предотвращающая их слипание при выдохе.

Каждое легкое покрыто серозной плеврой (висцеральный листок прирастает к паренхиме легкого, париетальный выстилает грудную клетку). Между ними — герметичная плевральная полость с серозной смазкой и ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ДАВЛЕНИЕМ (на 4-8 мм рт. ст. ниже атмосферного), удерживающим легкие в расправленном состоянии:

• Вдох (активный процесс) — дыхательный центр продолговатого мозга посылает импульсы: наружные межреберные мышцы сокращаются (ребра поднимаются), диафрагма сокращается и уплощается, опускается на 1.5-3 см. Объем грудной полости увеличивается, давление в легких падает ниже атмосферного, и воздух засасывается внутрь;

• Выдох (пассивный в покое) — дыхательные мышцы расслабляются, ребра опускаются под собственной тяжестью, купол диафрагмы поднимается, объем грудной клетки уменьшается, эластическая тяга легких выталкивает воздух наружу.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — максимальный объем воздуха, выдыхаемый после предельно глубокого вдоха. Измеряется спирометром (у взрослого человека 3500-5000 мл).

Формула ЖЕЛ
ЖЕЛ=ДО+РОвд+РОвыд≈500+1500+1500=3500 млЖЕЛ = ДО + РО_{вд} + РО_{выд} \approx 500 + 1500 + 1500 = 3500 \text{ мл}
ДО — дыхательный объем (500 мл), РОвд — резервный объем вдоха (1.5-2 л), РОвыд — резервный объем выдоха (1.5 л). После выдоха в легких остается остаточный объем (1.0-1.2 л).

Диффузия газов происходит пассивно по градиенту парциального давления:

• В альвеолярном воздухе парциальное давление p(O₂) = 100 мм рт. ст., а в притекающей венозной крови p(O₂) = 40 мм рт. ст. — кислород диффундирует через аэрогематический барьер в эритроциты, соединяясь с гемоглобином в нестойкий оксигемоглобин (HbO₂);

• p(CO₂) в венозной крови = 46 мм рт. ст., а в альвеолах = 40 мм рт. ст. — углекислый газ переходит в альвеолярный воздух и выдыхается;

• В тканях p(O₂) низкое (менее 40 мм рт. ст.), оксигемоглобин диссоциирует и отдает кислород клеткам для клеточного дыхания в митохондриях.

Регуляция дыхания:

• Нервная: дыхательный центр расположен в продолговатом мозге (автоматические циклы вдоха/выдоха), кора полушарий обеспечивает произвольную задержку или учащение дыхания;

• Гуморальная: главный химический регулятор дыхания — КОНЦЕНТРАЦИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА (CO₂) в крови. При накоплении CO₂ хеморецепторы продолговатого мозга и сонных синусов возбуждаются, вызывая рефлекторное учащение и углубление дыхания.

Биохимия дыхания

Оксигемоглобин

Нестойкий комплекс гемоглобина с молекулярным кислородом ярко-алого цвета (HbO₂).
Нейрофизиология

Дыхательный центр

Группа нейронов ретикулярной формации продолговатого мозга, регулирующая частоту и глубину дыхания.

Типичные вопросы ЕНТ по физиологии дыхания:

1. Угарный газ (CO) соединяется с гемоглобином в 250-300 раз прочнее, чем кислород, образуя стойкий карбоксигемоглобин (HbCO). Это блокирует транспорт кислорода и вызывает тяжелую гемическую гипоксию и удушье;

2. Карбогемоглобин (HbCO₂) — нормальное физиологическое соединение гемоглобина с углекислым газом, легко диссоциирующее в легких;

3. Пневмоторакс — попадание воздуха в плевральную полость при ранении грудной стенки: отрицательное давление исчезает, легкое немедленно спадается и выключается из дыхания.

Запомните для ЕНТ

Карбоксигемоглобин (HbCO) — смертельный яд (угарный газ)! Карбогемоглобин (HbCO₂) — нормальный транспорт CO₂.

Ваш прогресс по теме25%
Шпаргалка формул8 класс
Общий объем крови в организме:
Vкр=0.07⋅mтелаV_{кр} = 0.07 \cdot m_{тела}[л]
Минутный объем кровотока (МОК):
Q=HR⋅SVQ = HR \cdot SV[мл/мин (или л/мин)]
Систолический (ударный) объем сердца:
SV=EDV−ESVSV = EDV - ESV[мл]
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ):
ЖЕЛ=ДО+РОвд+РОвыдЖЕЛ = ДО + РО_{вд} + РО_{выд}[мл (или л)]
Следующая тема

Пищеварительная система и обмен веществ: ферменты, этапы расщепления нутриентов

Перейти к теме →