ДЫХАНИЕ - реферат за 9-й класс

Дыхание значит жизнь». Эта фраза бесспорна и так глубоко сидит в нашем сознании, что ... редко напоминает о себе. Разве только устами доктора, который, приложив к груди пациента фонендоскоп, вдруг скажет: «Дышите, дышите, не дышите ...» Как - не дышать ? Вот тут-то и понимаешь, сколь призрачно все окружающее тебя благополучие, если не хватает сущего пустяка - капли атмосферного воздуха, наполненного живительным кислородом. И как все в мире относительно.

Без комфорта, без удовольствия, без любви человек худо ли бедно ли может протянуть всю жизнь. Без пищи, самой простой, - только несколько недель. Без воды - считанные дни. А без воздуха ? Здесь счет идет уже на минуты.

Еще древнегреческий философ Анаксимен, наблюдая за дыханием животных и человека, считал воздух условием и первопричиной жизни. Великий врач
Древней Греции Гиппократ называл воздух « пастбищем жизни». Хотя представление о воздухе как единственном условии существования всего живого и наивны, но они отражают понимание огромного значения воздуха для организма.

Органы дыхания - это воздушные ворота в организм. Через них он сообщается с внешней средой, хотя они и являются внутренними органами.

I. Органы дыхания.

1.1. Значение дыхания.

Человек дышит, поглощая из внешней среды кислород и выделяя в нее углекислый газ.

Каждой клетке в ткани любого органа необходима энергия. Ее источник в организме - непрерывный распад и окисление органических соединений. Так как в процессах окисления участвует кислород, клетки нуждаются в постоянном его притоке. В результате окисления любых органических веществ образуются углекислый газ и вода, которые удаляются из организма.

Снабжение клеток кислородом и удаление из них углекислого газа осуществляется кровью. Обмен газов между кровью и воздухом происходит в органах дыхания.

Систему органов дыхания составляют легкие, расположенные в грудной полости и воздухоносные пути: носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи. (приложение, рис. 1)

1.2. Воздухоносные пути.

Воздухоносные пути начинаются носовой полостью, которая наружу открывается ноздрями. Носовая полость разделяется костно-хрящевой перегородкой на правую и левую половины. В каждой из них находятся извилистые носовые ходы, которые увеличивают внутреннюю поверхность носовой полости. Слизистая оболочка, выстилающая носовую полость, обильно снабжена ресничками, кровеносными сосудами и железами, выделяющими слизь. (рис. 2).

Рис 2. Оболочка носовой полости со слизистыми и железистыми клетками.

В полости носа на 1 квадратный сантиметр слизистой оболочки приходится около 150 желез. Слизистая оболочка носа обильно снабжена густоразветвленной сетью артерий и относительно широкими венами.
Кровеносные сосуды слизистой оболочки, отдавая тепло, быстро нагревают воздух. Носовая слизь увлажняет его. Бактерии, попавшие вместе с воздухом, обезвреживаются блуждающими клетками носовой слизи. Ритмичное волнообразное движение ресничек направлено в сторону, противоположную движению воздуха.
На поверхности ресничек из глубины легких и дыхательных путей перебрасываются наружу частицы пыли, отмершие клетки, убитые бактерии и
«прочий мусор». Если бы реснички не удаляли из дыхательных путей пыль, то за 70 лет в легких ее скопилось бы около 5 кг.

Из носовой полости воздух попадает в носоглотку, а затем в гортань.
Гортань имеет вид воронки, стенки которой образованы несколькими подвижно соединяющимися хрящами и прикрепленными к ним мышцами и связками.
Обеспечивает прохождение воздуха, защищает дыхательные пути от попадания пищи, во время проглатывания ее вход в гортань закрывается хрящевым надгортанником. У детей и женщин две пластинки щитовидного хряща сходятся под тупым углом, а у мужчин - под прямым углом, образуя выступ ( адамово яблоко ).Длина гортани у мужчин в среднем 44 мм, у женщин - 36мм. Между хрящами гортани имеются слизистые складки - голосовые связки (приложение, рис 3). Пространство между голосовыми связками называют голосовой щелью.

Когда человек молчит, голосовые связки расходятся и голосовая щель имеет вид равнобедренного треугольника. При разговоре, пении голосовые связки смыкаются. Выдыхаемый воздух давит на складки, они начинают колебаться. Так рождается звук.

Высота голоса человека связана с длиной голосовых связок. Чем короче голосовые связки, тем больше частота их колебаний и тем выше голос. У женщин голосовые связки короче, чем у мужчин. Вот почему женский голос всегда выше.

Голосовые связки могут совершать от 80 до 10000 колебаний в 1 сек.
Окончательное формирование звуков речи человека происходит в полостях глотки, носоглотки, рта и носа, при изменении положения языка, губ, нижней челюсти. Голосом человек может передать свои чувства и настроения: радость и гнев, нежность и угрозу, насмешку и ласку.

Крик вредит голосовым связкам: они сильно напрягаются и сближаются, ударяются и трутся друг о друга, повреждаясь при этом. У человека, который часто кричит, голос становится хриплым или исчезает совсем. При шепоте голосовые связки сомкнуты не полностью. Когда нужно щадить голосовой аппарат, рекомендуется говорить шепотом.

Повреждают голосовые связки частые воспаления дыхательных путей.
Отрицательное влияние на голосообразующий аппарат оказывают курение и употребление алкоголя. Не случайно курящих и злоупотребляющих спиртными напитками людей всегда можно узнать по глухому хриплому голосу.

Из гортани вдыхаемый воздух проходит в трахею, имеющую вид трубки без изгибов. Ее передняя стенка образована 16 - 20 полукольцами, соединенными между собой связками и мышцами. Задняя мягкая стенка трахеи прилегает к пищеводу и не мешает прохождению пищи. Длина трахеи у человека 10 - 13см, диаметр 15 - 18 мм. Трахея разветвляется на 2 бронха, которые входят в правое и левое легкие. У бронхов несколько предназначений. Во-первых, это проводящие пути, по которым воздух поступает в легкие: в бронхах он окончательно согревается и увлажняется. Во-вторых, воздух там очищается.
Бронхи покрыты изнутри так называемым мерцательным эпителием, каждая клетка которого имеет своеобразную ресничку. Эти реснички «мерцают» - все время движутся и как бы подметают бронхи. Все инородные тела (пыль, сажа, микробы) оседают на слизистой оболочке бронхов и с помощью ресничек и кашля удаляются.

1.3. Легкие.

Легкие расположены в грудной полости. Состоят из долей - в правом легком три доли, в левом - две. Основу легких образуют бронхи и бронхиолы, которые переходят в альвеолярные ходы с альвеолами. Диаметр воздухоносных трубочек постепенно уменьшается. Концы самых мелких бронхиальных трубочек заканчиваются гроздями тонкостенных легочных пузырьков, заполненных воздухом. (рис 4)

Рис 4. Легочные пузырьки. (Схема).

Их стенки образованы одним слоем эпителиальных клеток и густо оплетены сеткой капилляров. Эпителиальные клетки пузырьков выделяют биологически активные вещества, которые в виде тонкой пленки выстилают их внутреннюю поверхность. Эта пленка поддерживает постоянный объем пузырьков и не дает им смыкаться. Кроме того, вещества пленки обезвреживают микроорганизмы, проникающие в легкие с воздухом. «Отработанная» пленка выводится через воздухоносные пути в виде мокроты или «переваривается» легочными фагоцитами.

При воспалении легких, туберкулезе и других легочных инфекционных заболеваниях пленка может повреждаться, легочные пузырьки слипаются и не могут участвовать в газообмене. У курильщиков пузырьки теряют свою эластичность и способность очищаться, пленка твердеет от ядов сигарет.
Свежий воздух, интенсивное дыхание при физической работе и занятия спортом способствуют обновлению пленки, выстилающей легочные пузырьки. Легочные пузырьки образуют губчатую массу, которая формирует легкие. Легкие заполняют всю грудную полость, за исключением места, занятого сердцем, кровеносными сосудами, воздухоносными путями и пищеводом. В каждом легком
300 - 350 млн. легочных пузырьков, их общая поверхность превышает 100 м2, что примерно в 75 раз больше поверхности тела.

Снаружи каждое легкое покрыто гладкой блестящей оболочкой из соединительной ткани - легочной плеврой. Внутренняя стенка грудной полости выстлана пристеночной плеврой. Находящаяся между ними герметичная плевральная полость увлажнена и совсем не содержит воздуха. Поэтому легкие тесно прижаты к стенке грудной полости и их объем всегда изменяется за изменением объема грудной полости.

II. Газообмен в легких и тканях.

2.1. Дыхательные движения.

Вдох и выдох ритмически сменяют друг друга, обеспечивая прохождение воздуха через легкие, их вентиляцию. (рис 5) Смена вдоха и выдоха регулируется дыхательным центром, расположенном в продолговатом мозге. В дыхательном центре ритмически возникают импульсы, которые по нервам передаются межреберным мышцам и диафрагме, вызывая их сокращение. Ребра приподнимаются, диафрагма за счет сокращения ее

Рис 5. Вдох и выдох.

мышц становится почти плоской. Объем грудной полости увеличивается. Легкие следуют за движениями грудной клетки. Происходит вдох. Затем межреберные мышцы и мышцы диафрагмы расслабляются, объем грудной полости уменьшается, легкие сжимаются и воздух удаляется. Происходит выдох.

При относительном покое взрослый человек совершает примерно 16 дыхательных движений в 1 минуту. В плохо проветриваемом помещении частота дыхательных движений возрастает в 2 и более раза. Это происходит потому, что нервные клетки дыхательного центра чувствительны к углекислому газу, содержащемуся в крови. Как только его количество в крови увеличивается, в дыхательном центре усиливается возбуждение и нервные импульсы распространяются по нервам к дыхательным мышцам. В результате частота и глубина дыхательных движений увеличиваются. Таким образом, дыхательные движения регулируются нервным и гуморальным путем.

Больше кислорода нужно растущему организму, кроме того, работающая ткань поглощает кислород. Во время сна за 1 час человек поглощает 15-20 литров кислорода; когда он бодрствует, но лежит, потребление кислорода увеличивается на 1/3, а при ходьбе - вдвое, при легкой работе - втрое, при тяжелой - в шесть и более раз.

2.2. Жизненная емкость легких.

Активность газообмена влияет на емкость легких. У спортсмена она обычно больше нормы на 1 - 1,5 литра. А у пловцов достигает 6,2 литра. Наибольший объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха, составляет около 3500 см3. Этот объем называют жизненной емкостью легких.

У разных людей жизненная емкость не одинакова. Ее определяют при медицинских обследованиях с помощью специального прибора - спирометра.

2.3. Обмен газов в легких.

Содержание газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе неодинаково. Во вдыхаемом воздухе содержится почти 21% кислорода, около 79% азота, примерно
0,03% углекислого газа, небольшое количество водяных паров и инертных газов.

Процентный состав выдыхаемого воздуха иной. Кислорода в нем остается около 16%, количество углекислого газа возрастает до 4%. Увеличивается и содержание водяных паров. Азот и инертные газы остаются в том же количестве, что и во вдыхаемом. Разное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе объясняется обменом газов в легочных пузырьках. Концентрация углекислого газа в венозных капиллярах легочных пузырьков гораздо выше, чем в воздухе, заполняющем легочные пузырьки (рис
6). Углекислый газ из венозной крови поступает в легочные пузырьки и во время выдоха выводится из организма. Кислород из легочных пузырьков проникает в кровь и вступает в химическое соединение с гемоглобином. Кровь из венозной превращается в артериальную. По легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие, затем - в левый желудочек и в большой круг кровообращения.

Рис 6. Газообмен в легких. Газообмен в тканях

2.4. Обмен газов в тканях.

Из капилляров большого круга кровообращения кислород поступает в ткани.
В артериальной крови кислорода больше, чем в клетках, поэтому он легко диффундирует в них и используется в окислительных процессах. Углекислый газ из клеток поступает в кровь. Таким образом, в тканях органов происходит превращение артериальной крови в венозную. Венозная кровь по венам большого круга кровообращения поступает в правое предсердие, затем в правый желудочек сердца, а оттуда - в легкие.

III. Регуляция дыхания. Оказание первой помощи при остановке дыхания.

1. Дыхательные рефлексы.

В зависимости от состояния организма (сон, физическая работа, изменение температуры и т.д.) частота и глубина дыхания рефлекторно меняются. Дуги дыхательных рефлексов проходят через дыхательный центр. Рассмотрим такие рефлексы, как чихание и кашель.

Пыль или вещества с резким запахом, попадая в носовую полость, раздражают рецепторы, расположенные в ее слизистой оболочке. Возникает защитный рефлекс - чихание - сильный и быстрый рефлекторный выдох через ноздри. Благодаря ему из носовой полости удаляются раздражающие ее вещества. Накопившаяся в носовой полости слизь при насморке вызывает такую же реакцию. Кашель - это резкий рефлекторный выдох через рот, возникающий при раздражении гортани.

2. Искусственное дыхание.

Искусственное дыхание применяется при оказании первой помощи утопленникам, при поражении электрическим током, молнией, отравлении угарным газом и других несчастных случаях.

При оказании помощи утонувшему прежде всего нужно как можно скорее удалить воду из его воздухоносных путей и легких. Для этого спасатель, стоя на одном колене, укладывает пострадавшего себе на бедро так, чтобы его голова и верхняя часть туловища свисали вниз. (рис 7).

Рис 7. Помощь утопающему.

Далее открывают рот тонувшему и, похлопывая его по спине, удаляют воду из дыхательных путей. Затем пострадавшего кладут на спину, освободив шею, грудь и живот его от давящих частей одежды (расстегивают воротник, снимают галстук, ремень). Под лопатки ему следует подложить какой-нибудь мягкий сверток, голову запрокинуть, а нижнюю челюсть выдвинуть вперед. После этого следует начать вдувать воздух в накрытый носовым платком рот или нос пострадавшего. Такие вдувания производят примерно 16 раз в одну минуту.
Надо следить за тем, чтобы после каждого искусственного «вдоха» грудная клетка пострадавшего опускалась. Продолжительность такого «выдоха» должна быть более «вдоха» приблизительно в два раза. Если сердце не бьется, надо сочетать этот прием с непрямым массажем сердца: после одного вдувания воздуха в легкие производить 4 - 5 быстрых толчкообразных надавливаний на нижнюю треть грудины в направлении, перпендикулярном позвоночнику. (рис 8).
Грудину смещают у взрослых на 4 - 5 см, а у детей младшего возраста - на
1,5 - 2 см. в ритме 70 - 90 надавливаний в минуту. После 4 - 5 надавливаний вновь следует вдувать воздух в рот или нос пострадавшего.

Меры по оживлению можно считать достигшими цели, если у пострадавшего сузились зрачки, порозовела кожа, появился пульс. Оказание первой помощи нельзя прекращать до тех пор, пока тонувший не станет самостоятельно дышать и не придет в сознание. После этого его следует напоить горячим чаем, укутать одеялом и доставить в больницу.

Рис 8. Непрямой массаж сердца.

IV. Болезни органов дыхания.

1. Заражение через воздух.

Вместе с пылью в воздухе всегда есть бактерии. Они оседают на пылинки и долго находятся во взвешенном состоянии. Там, где много пыли в воздухе, много и микробов. Из одной бактерии при температуре +30(С через каждые 30 минут образуются две, при +20(С их деление замедляется в два раза.
Прекращают размножаться микробы при +3 +4(С. В зимнем морозном воздухе почти нет микробов. Губительно действует на микробы и солнечные лучи.

Микроорганизмы и пыль задерживаются слизистой оболочкой верхних дыхательных путей и удаляются из них вместе со слизью. Большинство микроорганизмов при этом обезвреживается. Часть микроорганизмов, проникающих в органы дыхания, может вызвать различные заболевания: грипп, туберкулез, ангину, дифтерию и др.

2. Грипп.

Грипп вызывается вирусами. Они микроскопически малы и не имеют клеточного строения. Вирусы гриппа содержаться в слизи, выделяющейся из носа больных людей, в их мокроте и слюне. Во время чихания и кашля больных людей миллионы невидимых глазу капелек, таящих в себе инфекцию, попадают в воздух. Если они проникают в дыхательные органы здорового человека, он может заразиться гриппом. Таким образом, грипп относится к капельным инфекциям. Это самая распространенная болезнь из всех ныне существующих.
Эпидемия гриппа, начавшаяся в 1918 году, за полтора года погубила около 2 млн. человеческих жизней. Вирус гриппа меняет свою форму под воздействием лекарств, проявляет чрезвычайную устойчивость.

Грипп распространяется очень быстро, поэтому нельзя допускать заболевших гриппом к работе и к занятиям. Он опасен своими осложнениями.
При общении с людьми, больными гриппом, нужно прикрывать рот и нос повязкой, сделанной из сложенного вчетверо куска марли. При кашле и чихании прикрывайте рот и нос платком. Этим вы убережете от заражения окружающих.

3. Туберкулез.

Возбудитель туберкулеза - туберкулезная палочка чаще всего поражает легкие. Она может находиться во вдыхаемом воздухе, в капельках мокроты, на посуде, одежде, полотенце и других предметах, которыми пользовался больной.
Туберкулез - не только капельная, но и пылевая инфекция. Раньше его связывали с недостаточным питанием, плохими условиями жизни. Сейчас мощный всплеск туберкулеза связан с общим понижением иммунитета. Ведь туберкулезной палочки, или палочки Коха, всегда было много вовне, как раньше, так и сейчас. Она очень живуча - образует споры и может храниться в пыли десятки лет. А потом воздушным путем попадает в легкие, не вызывая, впрочем, болезни. Отсюда практически у всех сегодня «сомнительная» реакция
Манту. А для развития самой болезни нужен либо непосредственный контакт с больным, либо ослабленный иммунитет, когда палочка начинает «действовать».
В крупных городах сейчас обитает много бомжей и освободившихся из мест заключения - а это настоящий рассадник туберкулеза. К тому же появились новые штаммы туберкулеза, не чувствительные к известным препаратам, клиническая картина смазалась.

4 Бронхиальная астма.

Настоящим бедствием в последнее время стала бронхиальная астма. Астма сегодня очень распространенное заболевание, серьезное, неизлечимое и социально значимое. Астма - это доведенная до абсурда защитная реакция организма. Когда в бронхи попадает вредный газ, возникает рефлекторный спазм, перекрывающий отравляющему веществу вход в легкие. В настоящее время защитная реакция при астме стала возникать на очень многие вещества, и бронхи стали «захлопываться» от самых безобидных запахов. Астма - типично аллергическая болезнь.

5. Действие курения на органы дыхания.

Табачный дым, помимо никотина, содержит около 200 веществ, чрезвычайно вредных для организма, в том числе угарный газ, синильную кислоту, бензпирен, сажу и др. В дыми одной сигареты содержится около 6 ммг. никотина, 1,6 ммг. аммиака, 0,03 ммг. синильной кислоты и др. При курении эти вещества проникают в ротовую полость, верхние дыхательные пути, оседают на их слизистых оболочках и пленке легочных пузырьков, заглатываются со слюной и попадают в желудок. Никотин вреден не только для курящего. Не курящий, длительно находившийся в прокуренном помещении, может серьезно заболеть. Табачный дым и курение чрезвычайно вредны в молодом возрасте.
Имеются прямые доказательства снижения умственных способностей у подростков вследствие курения. Табачный дым вызывает раздражение слизистых оболочек ротовой, носовой полости, дыхательных путей и глаз. Почти у всех курильщиков развивается воспаление дыхательных путей, с которым связан мучительный кашель. Постоянное воспаление снижает защитные свойства слизистых оболочек, т.к. фагоциты не могут очистить легкие от болезнетворных микробов и вредных веществ, поступающих вместе с табачным дымом. Поэтому курильщики часто болеют простудными и инфекционными заболеваниями. Частицы дыма и дегтя оседают на стенках бронхов и легочных пузырьков. Защитные свойства пленки снижаются. Легкие курильщика теряют эластичность, становятся малорастяжимыми, что уменьшает их жизненную емкость и вентиляцию. В результате этого снабжения организма кислородом уменьшается. Работоспособность и общее самочувствие резко ухудшаются. У курильщиков гораздо чаще бывают пневмонии и в 25 раз чаще - рак легких.
Самое печальное, что человек, прокуривший 30 лет, а потом бросивший, даже спустя 10 лет не застрахован от рака. В его легких уже произошли необратимые изменения. Бросить курить надо сразу и навсегда, тогда быстро угасает этот условный рефлекс. Важно убедиться во вреде курения и обладать силой воли.

Приложение.

Рис. 1. Органы дыхания.

Рис. 2. Положение голосовых связок при молчании (вверху), при разговоре

(в середине), при шепоте (внизу).

Органы, участвующие в образовании звуков речи.

Список используемой литературы.

1. Биологический энциклопедический словарь. М. Советская энциклопедия,

1989.

2. И. Д. Зверев. Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека. М. Просвещение, 1978.

3. А. М. Цузмер, О. Л. Петришина. Биология. Человек и его здоровье. М.

Просвещение, 1994.

4. Т. Сахарчук. От насморка до чахотки. Журнал Крестьянка, №4, 1997.