Решебник по биологии 9 класс Суматохин. Углубленный Часть 1, 2 Часть 2 | Страница 98

Плевра представляет собой двухслойную (висцеральный и пристеночный листки) серозную оболочку из соединительной ткани, которая покрывает легкие и выстилает внутреннюю поверхность грудной полости.

К дыхательным мышцам относятся главные (диафрагма, наружные межрёберные мышцы) и вспомогательные мышцы (внутренние межрёберные мышцы, мышцы брюшного пресса).

Жизненную ёмкость лёгких (ЖЕЛ) составляют следующие показатели: дыхательный объём (ДО), резервный объём вдоха (РОвд) и резервный объём выдоха (РОвыд).

ЖЕЛ = ДО + РОвд + РОвыд

Это возможно за счёт того, что лёгочная плевра состоит из соединительной ткани, богатой эластическими волокнами. Именно эластические волокна обеспечивают способность ткани растягиваться при вдохе (вместе с лёгкими) и возвращаться в исходное положение (сжиматься) при выдохе.

При глотательном движении дыхание останавливается (происходит кратковременная задержка). Взаимосвязь дыхательных движений и глотания заключается в том, что в момент глотания надгортанник рефлекторно перекрывает вход в гортань, чтобы предотвратить попадание пищи или жидкости в дыхательные пути.

После задержки дыхания частота дыхания резко увеличилась (учащенное дыхание). Это произошло потому, что во время задержки в крови накопился углекислый газ (СО₂), который сильно возбудил дыхательный центр в продолговатом мозге.

Механизм вдоха (активный процесс): Сокращаются диафрагма (опускается) и наружные межрёберные мышцы (поднимают рёбра), увеличивая объём грудной клетки. В результате этого давление в лёгких падает, и воздух поступает внутрь.

Механизм выдоха (пассивный процесс): Дыхательные мышцы расслабляются. Эластичные лёгкие и плевра сжимаются, уменьшая объём грудной клетки. Давление в лёгких становится выше атмосферного, и воздух выходит наружу. (При форсированном выдохе сокращаются внутренние межрёберные мышцы и мышцы пресса.)

Принятие больших количеств пищи затрудняет дыхание, потому что наполненный желудок давит на диафрагму снизу, препятствуя её свободному опусканию при вдохе. Поскольку диафрагма является главной дыхательной мышцей, ограничение её движения уменьшает вертикальный размер грудной полости и объём вдыхаемого воздуха.

Каждое лёгкое находится в герметически замкнутом пространстве (плевральная полость), потому что это необходимо для механизма дыхания. Между листками плевры создается отрицательное давление (ниже атмосферного). Это давление удерживает лёгкие расправленными и заставляет их следовать за движениями грудной клетки, обеспечивая легочную вентиляцию.

После нескольких глубоких вдохов подряд (гипервентиляция) дыхание становится редким или останавливается, потому что избыточное выдыхание СО₂ приводит к снижению его концентрации в крови. Поскольку именно СО₂ является главным стимулятором дыхательного центра в мозге, его низкая концентрация ослабляет этот центр, и он перестает посылать импульсы, пока уровень СО₂ не восстановится.

Альвеолы идеально приспособлены для процессов газообмена благодаря следующим особенностям строения:

1. Огромная общая площадь: Лёгкие содержат миллионы альвеол, что создает общую площадь поверхности для газообмена в десятки квадратных метров.

2. Тонкие стенки: Стенка альвеолы состоит всего из одного слоя плоских клеток, а также тонкой базальной мембраны. Это обеспечивает минимальное расстояние для диффузии O₂ и СО₂ между воздухом и кровью.

3. Густая сеть капилляров: Каждая альвеола опутана густой сетью легочных капилляров, что обеспечивает постоянный и быстрый кровоток для обмена газами.

4. Сурфактант: Вещество, покрывающее альвеолы, предотвращает их спадение при выдохе, поддерживая непрерывность газообмена.

1. Первое появление: Лёгкие впервые появились у костных рыб в виде выроста пищеварительной трубки — плавательного пузыря, который у некоторых видов начал функционировать как орган добавочного дыхания.

2. Появление истинных лёгких: Истинные лёгкие появились у земноводных (амфибий) в связи с выходом на сушу и необходимостью дышать атмосферным воздухом. Первые лёгкие были мешкообразными и простыми.

3. Изменения в ходе эволюции:

   • Пресмыкающиеся: Лёгкие становятся более складчатыми и ячеистыми, что увеличивает площадь газообмена.

   • Птицы и млекопитающие: У них развиваются наиболее сложные и эффективные лёгкие. У млекопитающих (включая человека) лёгкие состоят из множества альвеол (тонкостенных пузырьков), что обеспечивает максимальную площадь газообмена, необходимую для поддержания теплокровности и высокого метаболизма.

В основе газообмена лежит диффузия газов, обусловленная разницей их парциального давления. В основе регуляции дыхания лежат нервные (дыхательный центр) и гуморальные (концентрация СО₂ в крови) процессы.