Дыхательная система состоит из носовой полости, но

- В процессе эволюции разделение на ротовую и носовую полости произошло только у млекопитающих.
Объясните, почему только эти животные способны пережевывать пищу, а другие позвоночные заглатывают
оторванные куски, а то и всю добычу целиком.
Разделение на ротовую и носовую полости и появление предротовой полости (пространства между щеками, губами и
зубами) в процессе эволюции возникает только у млекопитающих. Объясните, почему только они способны
пережевывать пищу, а животные всех остальных классов позвоночных заглатывают оторванный кусок, а то и всю добычу
целиком.
- Возможно ли нормальное дыхание у человека и млекопитающих животных, когда пища пережевывается и
находится во рту? А во время проглатывания пищи?
Ответ: У пресмыкающихся, нет предротовой полости, а потому в момент жевания, если такое было бы возможно, пища
вываливалась бы изо рта. Кроме того, отсутствие перегородки между ротовой и носовой полостями не позволяет
пресмыкающимся одновременно с пережевыванием пищи дышать. Пищу они заглатывают целиком.
У млекопитающих дыхание возможно, когда пища находится во рту. В момент глотания дыхание прекращается, потому
что гортань закрыта надгортанником и вход в трахею блокирован.
- Человек и любое млекопитающее нормально дышат, когда пища пережевывается во рту. Дышат ли они во
время проглатывания пищи? Почему это возможно?
- Внешнее, или легочное, дыхание (обмен газов в легких между организмом и внешней средой)
осуществляется благодаря наличию системы органов дыхания, по которым воздух поступает в легкие. Что обусловливает
свободное прохождение воздуха по дыхательным путям?
Ответ. Костный и хрящевой скелеты поддерживают просвет дыхательных путей, и они не спадаются, сурфактант –
препятствует спаданию альвеол.
- Можно ли рассматривать наличие чувствительных клеток в полости носа как приспособительное
свойство организма, благодаря которому он защищает себя от проникновения внутрь инородных тел? Если «да», то
почему. Если «нет», то почему.
Ответ. Да. В случае раздражения чувствительных клеток в носовой полости рефлекторно возникает чихание, в
результате чего сильным потоком воздуха из носовой полости удаляется слизь микроорганизмами, пылью, сажей и т. д.
- Почему дети, у которых по тем или иным причинам затруднено дыхание через нос, чаще подвергаются
простудным заболеваниям?
- Нередко кровеносные сосуды полости носа расширяются настолько сильно, что закрывают и без того
узкие проходы носовой полости. Они забиваются слизью, и дышать становится невозможно. Поэтому многие дети, да
и взрослые, привыкают дышать ртом. Почему это вредно?
Ответ. Дышать ртом вредно, потому что воздух не успевает прогреться и очиститься от пыли и микробов, не ощущаются запахи, а это отражается на аппетите. Кроме того, снижается работоспособность, ухудшается память.
- Воздух, поступающий при дыхании в легкие, подвергается «стерилизации». Что обеспечивает защиту
организма от поступления в него вместе с вдыхаемым воздухом болезнетворных микроорганизмов?
Ответ. Эпителий, выстилающий воздухоносные пути, продуцирует слизь, обладающую противомикробными
свойствами. Кроме того, мельчайшие волоски эпителия находятся в постоянном движении навстречу потоку воздуха. В
результате загрязняющие воздух частицы, которые проникли в трахею, переносятся ресничками в глотку. Из нее при
кашле они удаляются вместе со слизью и жидкостью (или проглатываются)
- Рассмотрите рисунок 55, найдите щитовидный хрящ на рисунке и на себе. С
этой целью приложите руку к горлу и прощупайте выступающее твердое образование
(кадык у юношей). Сделайте глотательное движение.
Ответьте на вопросы:
Почему щитовидный хрящ поднимается вверх?
Что в это время происходит с надгортанником и что с язычком, находящимся у внутреннего края носоглотки?
Рис. 55. Строение гортани (вид сзади): 1 — надгортанник; 2 — щитовидный хрящ; 3 —
голосовые складки; 4 — черпаловидный хрящ; 5 — перстневидный хрящ.
Ответ. Во время глотания мышцы поднимают подъязычную кость, и вместе с нею
подтягивается вверх щитовидный хрящ. 2. Надгортанник при этом закрывает вход в
гортань, а язычок — внутренние носовые отверстия. В результате этого пища не может
попасть в дыхательные пути и переходит в пищевод.
- Посмотрите на рисунок 55 и определите, в каком состоянии находится голосовая щель: в состоянии
спокойного дыхания или в момент произношения звуков.
Ответ. Голосовая щель находится в состоянии спокойного дыхания.
- У мужчин щитовидный хрящ выступает вперед, поэтому голосовые складки у них длиннее, чем у женщин.
Подумайте, как это отражается на тембре голоса.
Ответ. Более длинные и толстые голосовые связки мужчин сравнительно с голосовыми связками женщин являются
причиной более низкого голоса.
- Известно, что звуки речи формируются с помощью органов ротовой и носовой полостей. Чтобы убедиться
в этом, протяжно произнесите звуки Р, М, Н, 3, а затем зажмите нос. Какие звуки будут искажаться?
Ответ. Звуки М и Н при зажатом носе искажаются сильнее, их трудно произносить. Звуки Р и 3 искажаются значительно
меньше.
- Произнесите слоги ЛЕ, ЛИ, НИ обычным способом и с зажатым носом. Изменяется ли звучание этих
слогов и почему?
Ответ. Звучание слогов ЛЕ, ЛИ, НИ при произнесении их с зажатым носом изменится, так как в артикуляции не будут
принимать участие носовая полость и околоносовые пазухи, которые выполняют роль усилителей звуков — резонаторов.
- Каждое легкое покрыто оболочкой — плеврой, второй листок плевры выстилает грудную полость. Между
двумя листками плевры находится щелевидная плевральная полость. В норме давление в ней ниже атмосферного.
Ответьте на вопрос: будет ли работать легкое, если давление в плевральной полости сравняется с атмосферным?
Когда это может произойти?
Ответ. Если давление в плевральной полости будет равно атмосферному, дыхание станет невозможным, так как легкие
не будут следовать за стенками грудной полости. Последнее бывает при сквозном ранении груди. Легкое в этом случае
спадается (пневмоторакс).
- Воздух поступает в легкие при возникновении в них разрежения, вызванного расширением грудной клетки.
Почему при расширении грудной клетки увеличивается объем легких?
Ответ. Движение грудной клетки передается легкими через плевру. Плевра выполняет функцию сцепления между
легкими и грудной клеткой.
- Однажды в больницу был доставлен человек. Его грудная клетка с двух сторон была пробита. Легкие при
этом осталась невредимыми. Через некоторое время больной умер от удушья. Почему это произошло? Изучите рисунок
57 и ответьте на вопросы:
Какая кровь поступает из правого желудочка сердца в легкие — венозная или артериальная?
Что происходит с кровью в легочных альвеолах?
По артериям или по венам артериальная кровь возвращается к сердцу? В какой отдел сердца она попадает?
Куда поступает кровь из левого желудочка?
Что происходит в капиллярах мышцы?
Какая кровь идет к сердцу от мышц, по каким сосудам и в какой отдел сердца попадает?
Где происходит легочный газообмен, а где — тканевый?
Ответ. Из правого желудочка сердца в легкие поступает венозная кровь. 2. В легочных альвеолах венозная кровь превращается в артериальную. 3. Артериальная кровь по легочным венам идет к сердцу и попадает в левое предсердие. 4. Из
левого желудочка кровь попадает в аорту, а из нее в артерии. 5. В капиллярах мышцы кровь теряет кислород, обогащается углекислым газом и становится венозной. 6. Венозная кровь по венам направляется к сердцу и через полые вены
попадает в правое предсердие. 7. Легочный газообмен происходит в капиллярах альвеол, тканевый газообмен в капиллярах тканей, например в мышечных капиллярах.
- При усилении физической нагрузки человек, начинает дышать глубже и чаще. Почему?
Ответ. При усилении физической нагрузки возрастает концентрация углекислого газа в крови, что через хеморецепторы
вызывает повышение возбудимости нейронов в продолговатом мозге. Это в сою очередь. Активизирует работу
дыхательных мышц.
- Используя рисунок 57, проследите путь эритроцита от легких до мышцы и от мышцы до легких. Ответьте
на вопросы:
Почему без притока кислорода деятельность мышцы затруднена?
Что происходит при окислении органических веществ кислородом?
На какие процессы тратится освобождающаяся при этом энергия?
Рис. 57. Схема малого и большого кругов кровообращения, раскрывающая
связь легочного и тканевого дыхания.
Ответ. Путь эритроцита от легких до мышцы: легочная вена (9); левое
предсердие (2); левый желудочек (1); аорта, артерии (10); капилляры мышцы
(11). Путь эритроцита от мышцы до легких: вены большого круга (5); правое
предсердие (3); правый желудочек (4); легочная артерия (6); капилляры легочных альвеол (8).
Без притока кислорода деятельность мышцы затруднена, потому что ухудшаются процессы биологического окисления. 2.
При окислении органических веществ кислородом выделяется большое количество энергии. 3. Освобождающаяся
энергия расходуется на работу, которую совершает мышца, а также на восстановление мышечных волокон.
- Альвеолы легких оплетены сетью тончайших сосудов — капилляров, диаметр которых составляет около 10
мкм. Диаметр эритроцита около 7 мкм. Сколько эритроцитов одновременно проходит через просвет капилляра? Какое
это имеет биологическое значение?
Ответ. Одновременно по капилляру могут пройти 1 – 2 эритроцита, что повышает эффективность газообмена.
- Известно, что регуляция дыхания осуществляется рефлекторно и гуморально. Выпишите в один столбик
те примеры, где имеет место гуморальная регуляция, а во второй столбик — те из них, регуляция которых
осуществляется рефлекторно. Примеры:
Чихание при раздражении рецепторов слизистой носа.
Задержка дыхания вследствие уменьшения концентрации углекислого газа в крови, возникающая после частого и
глубокого дыхания в состоянии покоя.
Задержка дыхания при вхождении в холодную воду, действующую на рецепторы кожи.
Задержка дыхания, происходящая в результате действия нашатырного спирта на органы обоняния.
Накопление углекислого газа в крови вследствие произвольной задержки дыхания, вызывающее непроизвольное
возобновление дыхания.
Ответ. Регуляция дыхания
Гуморальная
Нервная
Задержка дыхания вследствие уменьшения концентрации
углекислого газа в крови, возникающая после частого и
глубокого дыхания в состоянии покоя (вымывание СОд из
крови).
Накопление углекислого газа в крови вследствие
произвольной
задержки
дыхания,
вызывающее
непроизвольное возобновление
дыхания.
Чихание при раздражении рецепторов слизистой носа.
Задержка дыхания при вхождении в холодную воду,
действующую на рецепторы кожи.
Задержка дыхания, происходящая в результате действия
нашатырного спирта на органы обоняния.
- Сделайте глубокий выдох и задержите дыхание на максимальный срок. Измерьте время задержки дыхания
в секундах. Затем сделайте максимальный вдох и определите, сколько секунд вам удалось не дышать. Сравните
результаты измерений и ответьте на вопрос: почему после глубокого вдоха удается задержать дыхание на большее
время, чем после глубокого выдоха?
При выполнении опыта надо соблюдать следующие условия:
- перед первым и вторым опытом нельзя делать глубокие и быстрые вдохи и выдохи;
- между первым и вторым опытом должен быть 10—15-минутный перерыв.
Ответ. Если задержать дыхание на максимальном выдохе, то из-за низкой емкости легких критическая концентрация
углекислого газа в крови будет достигнута за меньшее время, чем при задержке дыхания на максимальном вдохе, когда
емкость легких наивысшая.
- Среди легочных болезней особенно опасен туберкулез легких. Ответьте на вопросы:
Чем опасно это заболевание?
От каких животных можно заразиться туберкулезом?
Ответ. При туберкулезе легких их ткань повреждается. Вначале возникают небольшие очажки воспаления — туберкулы, затем, если человек не лечится, легкие превращаются в рыхлую творожистую массу, начинается кровохарканье,
и человек погибает.
Заразиться туберкулезом можно через молоко коровы, больной этой болезнью.
- Опишите, как проводят искусственное дыхание «изо рта в рот», и ответьте на вопросы:
Почему в момент вдувания воздуха в легкие непрямой массаж сердца не проводится?
В каком ритме надо проводить непрямой массаж сердца и искусственное дыхание «изо рта в рот»?
Зачем под голову пострадавшего подкладывают валик?
Ответ. При вдувании воздуха грудная клетка поднимается вверх, при непрямом массаже сердца на грудину надавливают
сверху. Это противоположные движения, которые одновременно проводиться не могут. 2. После 4—5 надавливаний на
грудину один раз вдувают воздух в рот. 3. Под голову пострадавшего подкладывают валик, чтобы язык не закрывал
дыхательные пути.
- Прочитайте текст о вреде, который человеку наносит пыль, и ответьте на вопросы.
Текст. Пыль образуется при работе с зерном, льном, хлопком, особенно при их сортировке. Очень много пыли
образуется при стрижке овец и транспортировке шерсти. Немалые клубы пыли поднимает автомобильный транспорт.
Гигиенисты различают мягкую и жесткую пыль. Мягкую пыль составляют частицы лёсса и глины, жесткую — частицы
песка и кварца. Попадая в верхние дыхательные пути и легкие, частицы жесткой пыли ранят ткани, вызывают их
воспаление. Вместе с пылью в легкие может проникнуть стафилококковая инфекция, а она особо опасна, поскольку
устойчива к антибиотикам.
Немалый вред может причинить и органическая пыль, особенно если учесть, что вместе с ней в организм могут попасть
возбудители бруцеллеза. Инфекция передается только от животных к человеку, причем наиболее опасные возбудители —
бруцеллы овец. Коровий бруцеллез переносится несколько легче. При бруцеллезе страдают прежде всего лимфатические
узлы, затем болезнь распространяется на другие органы: суставы, сухожилия, кровеносные сосуды, иногда поражаются
нервы, легкие, сердце. Поэтому при работе на фермах, а также в других пыльных или опасных местах необходимо
пользоваться респиратором или марлевой повязкой.
Вопросы:
Какие из сельскохозяйственных работ наиболее пыльные? Как защитить себя от пыли?
Почему стадо овец перед стрижкой рекомендуют несколько раз прогнать через неглубокую речку?
Какая пыль наиболее опасна жесткая или мягкая ?
Бруцеллезом можно заразиться не только через пищу, например некипяченое молоко, через контакт с больным
животным, но и через воздух. Как происходит заражение в этом случае?
В чем проявляется заболевание?
Почему при приготовлении вакцины обычно пользуются ослабленными бруцеллами больной коровы?
Ответ. Особо пыльные работы — с зерном, льном, хлопком при их сортировке, при стрижке овец и транспортировке
шерсти. Сильную пыль поднимают автомобильный транспорт, трактора и прочие транспортные средства. Защитить себя
от пыли можно с помощью марлевой повязки. 2. После прогона овец через неглубокую речку пылевые частицы на их
шерсти намокают и склеиваются, и во время стрижки образуется меньше пыли. 3. Наиболее опасна жесткая пыль, потому
что она царапает эпителий воздухоносных путей и легких. 4. Вместе с органической пылью в организм попадают
возбудители бруцеллеза. Они могут вызвать заболевание человека. 5. При бруцеллезе вначале поражаются
лимфатические узлы, затем суставы, сухожилия, кровеносные сосуды, иногда бывают осложнения на печень, легкие и
сердце. 6. Коровьи бруцеллы для человека менее опасны, поэтому для приготовления вакцины пользуются ослабленными
бруцеллами коровьего бруцеллеза. В ответ на вакцинацию в организме человека образуются антитела, которые способны
уничтожать возбудителей овечьего и коровьего бруцеллеза.
- В крови человека, отравившегося угарным газом (СО), образуется соединение гемоглобина с угарным газом.
Оно более устойчиво, чем соединение гемоглобина с кислородом. Ответьте на вопрос: как это отражается на
тканевом дыхании человека?
Ответ. Соединение угарного газа с гемоглобином стойкое. Поэтому гемоглобин не может транспортировать кислород к
тканям: на месте О2 находится СО2.
- Ответьте на вопрос: только ли печное отопление при неправильной эксплуатации печи может стать
причиной отравления угарным газом?
Ответ. Угарный газ может образовываться и при сжигании бытового газа, если неправильно отрегулированы конфорки.
- Различают клиническую и биологическую смерть. Какая из них наступает раньше? По каким признакам
определяют, что произошла клиническая или биологическая смерть?
- Перед тем, как нырнуть в воду, нужно набрать в легкие как можно больше воздуха или сделать ряд
быстрых и глубоких вдохов и выдохов. В каком случае человек дольше продержится под водой? Ответ поясните.
- Для преодоления отрезка в 100 метров нужно 125-150 литров воздуха. За считанные 10-15 секунд, пока
длится бег, легкие бегуна не могут пропустить через себя такое количество воздуха. Каким образом возмещается
дефицит воздуха у бегуна?
- Группа альпинистов совершала восхождение. Вот, не спеша, достигли высоты в один километр, одолели
второй. Все чувствовали себя хорошо. И вдруг несколько человек, из оказавшихся на такой высоте, стали жаловаться
на головокружение, слабость и одышку. Прошли еще несколько метров. Одышка усилилась, к тому же заболела голова,
появилась тошнота и шум в ушах. По настоянию руководителя группы заболевшие спустились обратно на базу. В чем
причина столь резкого ухудшения самочувствия альпинистов?
- Известно, что гемоглобин эритроцитов принимает участие в переносе кислорода.
что между этими веществами происходит химическое взаимодействие? Каким образом?
Можно ли доказать,
- В 1956 году, в одном из журналов, появилась сенсационная статья под заголовком "Жизнь без крови". В ней
ученый описывает эксперимент, в котором он заменял животным кровь жидким синтетическим полимером или
обычным физиологическим раствором. Животные в этой ситуации продолжали жить, как ни в чем не бывало. Какие
условия должен был соблюсти ученый при эксперименте?
- "Жизнь — это горение". Эти слова принадлежат знаменитым французским ученым XVIII века А. Лавуазье и
П. Лапласу. Объясните, какое отношение это имеет к процессу дыхания?
- Известно, что у человека в дыхании принимают участие не только легкие, но и вся поверхность тела —
кожа от пяток до головы. Особенно усиленно дышит кожа на груди, спине и животе. Интересно, что по
интенсивности дыхания эти участки кожи значительно превосходят легкие. С единицы поверхности такой кожи
кислорода может поглощаться на 28% больше, а углекислого газа выделяться на 54% больше чем в легких. Как можно
объяснить такое явление? Почему общая доля кожного дыхания у человека составляет около 1%?
- Кошка, собака, кролик и другие наземные млекопитающие умирают через несколько минут после полного
погружения в воду. Утка, однако, может переносить 10-20 минутные погружения под воду, а тюлень — 20 минутные и
более. Некоторые виды китов уходят на глубину более чем на час. Как можно объяснить эти факты?
- Судя по романам Ф. Купера, индейцы, прячась от врагов в водоемах, дышали при помощи пустотелых
стеблей камыша. Однако дышать таким способом, находясь под водой, можно лишь тогда, когда глубина погружения
не превышает 1,5 м. С какими особенностями дыхания связано такое ограничение?
- При погружении под воду обычно используется акваланг. К сожалению, опыт использования акваланга
показал, что с его помощью погружаться можно только на глубину до 40 м. Объясните, почему дальнейшее погружение
опасно для жизни аквалангиста?
- Для глубоководных погружений водолазам оставляют газовые смеси, которыми они дышат. В этой смеси
азот, который является основным газом воздуха, заменяется гелием. Объясните, с чем связана такая замена.
- Наркотическое вещество, например эфир, от наркозной маски доходит до клеток головного мозга.
Перечислите все структуры и процессы, находящиеся на пути прохождения наркотика и процессы, происходящие на
каждом этапе прохождения.
- Майору Пронину сообщили, что в море, недалеко от устья реки, выловлен утопленник. «Прежде всего,
выясните, утонул человек в море или же труп был вынесен туда из реки», - дал указание майор. Как выполнить приказ?
- Объясните следующие явления: а) при глубоком продолжительном дыхании может наступить остановка
дыхания и потеря сознания; б) когда человек долго и непрерывно дует, это может привести к потемнению в глазах и
даже к потере сознания; в) первая помощь угоревшему, утонувшему, пострадавшему от электрического тока состоит
в интенсивном вдыхании ему в рот воздуха из лёгких другого человека. Какие эксперименты можно провести, чтобы
проверить ваши объяснения?