Біологія. Повторне видання. 8 клас. Задорожний (2025)
Тема 6. Дихальна система та газообмін
§ 34. Значення газообміну. Система органів дихання
БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ
Поміркуй, що спільного в будові класичного пилососа і повітроносних шляхів.
Пригадай інші побутові пристрої, схожі за будовою на органи людини.
ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ
1. Чи доводилося тобі біля багаття відчувати енергію палаючої деревини? Один зі способів загасити вогонь — перекрити доступ повітря (кисню). Без кисню припиняється дихання. За малюнком 34.1 вияви подібні й відмінні ознаки горіння і дихання.
Мал. 34.1. Порівняння процесів горіння і дихання
2. Якщо помістити у склянку з водою шматочки легень і м’язів тварин, вони опиняться на різній глибині. Поміркуй, який шматочок опиниться на дні, а який — плаватиме на поверхні. Обґрунтуй свою думку.
РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ
Без кисню людина не може прожити і 15 хвилин. Кисень використовується у мітохондріях для окиснення органічних речовин. У результаті послідовних реакцій вивільняється велика кількість енергії, що акумулюється в молекулах АТФ, які переносять її туди, де вона необхідна (для роботи м’язів, мозку тощо). У результаті дихання з глюкози та жирів вивільняється вуглекислий газ — один з остаточних продуктів обміну.
Надходження кисню у кров і виділення в зовнішнє середовище вуглекислого газу забезпечує система органів дихання. Її утворюють повітроносні шляхи і легені (мал. 34.2). Повітроносні шляхи поділяють на верхні (носова порожнина, глотка, гортань) і нижні (трахея, бронхи).
Мал. 34.2. Будова системи органів дихання
Майже вся поверхня повітроносних шляхів ізсередини вистелена війчастим епітелієм (мал. 34.3). На верхній поверхні його клітини містять війки. Також в епітелії розташовані келихоподібні клітини, що виділяють слиз. Часточки пилу, мікроорганізми з вдихуваного повітря захоплюються війками і прилипають до слизу. Коливання війок забезпечує переміщення слизу із цими часточками назовні (у носовій порожнині) або до глотки (з гортані і трахеї). Після ковтання мікроорганізми знешкоджуються шлунковим соком.
Мал. 34.3. Війчастий епітелій повітроносних шляхів
Передусім вдихуване повітря надходить у носову порожнину, що має велику площу поверхні завдяки звивистим ходам. Вона сполучена з придатковими пазухами (гайморовими, лобними). У носовій порожнині повітря зволожується, очищується і знезаражується завдяки війчастому епітелію і слизу. Тут працюють імунні клітини, що вловлюють і знешкоджують антигени. Під епітелієм міститься розгалужена система кровоносних судин, що суттєво сприяє зігріванню вдихуваного повітря. Носова порожнина відіграє важливу роль у сприйнятті запахів, позаяк містить нюхові рецептори.
З носової порожнини повітря надходить у глотку. Саме в її нижній частині перетинаються дихальний і травний шляхи. Під час ковтання надгортанний хрящ рефлекторно перекриває вхід у гортань і запобігає потраплянню в неї їжі та води.
Гортань — орган із подвійною функцією: важливий компонент повітроносного шляху й орган голосоутворення. Про роль гортані у формуванні голосу ознайомся в § 36.
Основу гортані утворюють кілька хрящів, найбільший з них щитоподібний. Хрящі формують еластичний скелет гортані, що підтримує відповідну форму і є опорою для прикріплення голосових зв’язок.
З гортані повітря надходить у трахею. Це еластична трубка, внутрішній діаметр якої становить 12-18 мм, а довжина — 10-15 см. Стінка трахеї містить хрящі, м’язи і зв’язки. Хрящі трахеї у вигляді С-подібних кілець не дають її стінкам спадатися (мал. 34.4). Позаду до трахеї прилягає стравохід. Тож у цій частині стінка трахеї під час проходження харчової грудки по стравоходу вгинається всередину.
Мал. 34.4. Поперечний переріз трахеї
Трахея розділяється на лівий і правий бронхи, що розгалужуються, утворюючи бронхіальне дерево. Важливу роль виконують м’язи, що можуть звужувати просвіт бронхів, наприклад, під час надходження холодного або забрудненого повітря. Насамкінець галуження утворюються крихітні бронхіоли діаметром 0,5-1 мм, що доставляють повітря в легеневі міхурці — альвеоли.
Легені — парний орган, де здійснюється газообмін. Для ефективності цього процесу легені мають велику площу поверхні (до 140 м2). Це досягається утворенням численних міхурців — альвеол, у які з бронхіол надходить багате киснем повітря. Альвеоли обплетені кровоносними капілярами, що і забезпечує ефективний газообмін.
Легені розміщені у грудній клітці і вкриті плеврою (про роль плеври дізнаєшся в § 36). Ліва легеня менша за праву, оскільки зліва міститься серце. Від першого вдиху новонародженого легені наповнюються повітрям і постійно містять певну його кількість.
• Виконай в е-додатку завдання 34.1.
ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ
Кисень необхідний для окиснення речовин з вивільненням енергії, що акумулюється в молекулах АТФ. Система органів дихання складається з повітроносних шляхів (носова порожнина → глотка → гортань → трахея → бронхи) і легень як органу газообміну. Повітроносні шляхи вистелені війчастим епітелієм. Гортань, трахея, бронхи містять хрящову тканину. Легені мають систему альвеол, що збільшує площу поверхні газообміну.
ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ
1. Розмісти органи дихання у правильній послідовності під час вдиху і під час видиху повітря.
2. Обґрунтуй, чому не варто сміятися або говорити, коли їси.
3. Доведи, що вдихати повітря носом значно краще, ніж ротом.
4. Доведи зв’язок будови трахеї з виконуваними функціями.
5. Як формується бронхіальне дерево і які функції воно виконує?
6. STEM-проєкт. Об’єднайтесь у групи. Створіть моделі органів дихання (гортані, трахеї, стінки носової порожнини) із підручних матеріалів (картону, дроту, пластикових гофрованих труб тощо).
СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ
Виконай завдання (див. с. 9).
