Біологія. Повторне видання. 8 клас. Задорожний (2025)
§ 36. Дихальні рухи. Голосовий апарат. Нейрогуморальна регуляція процесів дихання
БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ
Поміркуй, що трапиться з легенями, якщо ушкодити стінку грудної порожнини, і в ній утвориться дірка. Як можна зарадити ускладненням, що виникнуть у результаті такого ушкодження?
ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ
1. Чому зазвичай у чоловіків голос нижчий, ніж у жінок, а у дітей вищий, ніж у дорослих? Запропонуй створення моделі з підручних матеріалів, що продемонструє твоє пояснення. Скористайся рекомендаціями в е-додатку (завдання 36.1).
2. Пригадай із власного досвіду, як змінюється частота і глибина твого дихання, коли ти: 1) радісно смієшся; 2) гніваєшся; 3) сумуєш і плачеш. Установи відповідність між схемами (А, Б, В) (мал. 36.1) і зазначеними емоціями.
Мал. 36.1. Частота і глибина дихання в умовах спокою та у різних емоційних станах
БІОСЛОВО
Плевра — сполучнотканинна оболонка, що вкриває легені і внутрішню поверхню грудної клітки.
Життєва ємність легень (ЖЄЛ) — максимальний об’єм повітря, який людина може видихнути після найглибшого вдиху.
РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ
Наповнення легень повітрям здійснюється за особливим механізмом, важливу роль у якому відіграє плевра (мал. 36.2). Зовнішній шар (листок) плеври зростається зі стінкою грудної порожнини і діафрагмою, а внутрішній — із зовнішньою поверхнею легень. У результаті кожна легеня герметично упакована у двошаровий «мішечок», між шарами якого утворюється плевральна порожнина. У ній міститься невелика кількість рідини, яка змащує поверхню плеври зсередини, що зменшує тертя під час вдиху і видиху. Тиск у плевральній порожнині дещо нижчий за атмосферний (на 5-6 мм рт. ст.), і це відіграє ключову роль у наповненні легень повітрям.
Мал. 36.2. Розташування і будова плеври
Підвищення вмісту вуглекислого газу в крові збуджує дихальний центр у стовбурі мозку, що у відповідь надсилає імпульси до зовнішніх міжреберних м’язів і діафрагми. Унаслідок їх скорочення ребра підіймаються, об’єм грудної клітки збільшується, що веде до розширення плевральної порожнини і зниження тиску в ній. У результаті внутрішній листок плеври «підтягується» за зовнішнім, і легеня наповнюється повітрям. Відбувається вдих. Розтягнення легень подразнює рецептори бронхів, імпульси від яких гальмують центр вдиху, тож здійснюється видих (мал. 36.3).
Мал. 36.3. Дихальні рухи
У здорової дорослої людини частота дихальних рухів у спокої становить 12-18 за хвилину, у дітей — вища. На частоту і глибину дихання впливають як зовнішні (уміст СО2 в повітрі, температура), так і внутрішні (фізичне навантаження, емоції, стан здоров’я) чинники.
Процеси дихання регулюються дихальним центром у стовбурі мозку, що реагує передусім на зміни вмісту СО2 у крові. За його підвищення частота збільшується, якщо ж відбулася гіпервентиляція (посилене дихання), частота знижується. Симпатична нервова система, адреналін, тироксин посилюють дихання, парасимпатична — сповільнює.
Дихальні рухи відіграють важливу роль у голосоутворенні. Голосові зв’язки, що розміщені у гортані, під час говоріння чи співу натягуються, і голосова щілина звужується (мал. 36.4). Під час видиху повітря під тиском проходить крізь щілину, при цьому голосові зв’язки вібрують і створюються коливання повітря — звук.
Мал. 36.4. Розташування голосових зв’язок
Людина використовує голос для спілкування. У промовлянні слів, співі важливу роль виконує глотка, носова порожнина, язик, губи, м’язи, що змінюють положення усіх цих компонентів. Ознайомся в е-додатку з роботою голосового апарату та його віковими змінами (завдання 36.2).
Промовляння і спів відбуваються під час видиху повітря. Тож досвідчені співаки, сопілкарі, трубачі мають великий об’єм легень, щоб створювати тривалий звук.
Життєва ємність легень (ЖЄЛ) — важливий показник фізичного розвитку людини (мал. 36.5). Її вимірюють спірометром: людина видихає у прилад увесь об’єм повітря після найглибшого вдиху. Але навіть після найглибшого видиху в легенях лишається повітря (залишковий об’єм, його не включають до ЖЄЛ).
Мал. 36.5. Життєва ємність легень
У спокої людина вдихає і видихає близько 0,5 л повітря.
ЖЄЛ залежить від багатьох чинників: віку, статі, зросту, фізичної тренованості, куріння, захворювання органів дихання. Високі показники ЖЄЛ свідчать про хороший фізичний розвиток і вищий рівень адаптації до навантаження. У підлітковому і юнацькому віці фізична активність суттєво сприяє збільшенню об’єму легень, тоді як куріння призводить до його зменшення.
ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ
Під час вдиху скорочуються зовнішні міжреберні м’язи і діафрагма, що приводить до розширення грудної клітки і наповнення легень повітрям. Після вдиху відбувається видих. Регуляція дихання здійснюється нервовим (дихальний центр у стовбурі мозку, автономна нервова система, довільна регуляція) і гуморальним (уміст CO2 у крові, адреналін, тироксин) шляхами. Гортань із голосовими зв’язками відіграє важливу роль у голосоутворенні.
ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ
1. Як змінюється тиск у грудній порожнині під час вдиху і видиху?
2. Опиши будову і значення плеври.
3. Поясни, як працюють дихальні м’язи під час вдиху і видиху.
4. Запропонуй гіпотезу, як зміна вмісту вуглекислого газу в навколишньому повітрі впливатиме на частоту дихання. Уклади план дослідження для перевірки твоєї гіпотези. Проведи дослідження (за умови, що твій план безпечний для здоров’я).
5. За малюнком 36.4 поясни, як змінюється стан голосових зв’язок і голосової щілини під час мовлення та мовчання.
6. За малюнком 36.5 назви об’єми, що утворюють ЖЄЛ. Які чинники впливають на ЖЄЛ? Як можна її підвищити?
СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ
Виконай завдання (див. с. 9).
