Совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, использование его в окислении органических веществ и удаление углекислого газа и некоторых других соединений, называется дыханием.

Главный орган дыхательной системы — легкие, куда наружный воздух поступает по воздухоносным путям — последовательно соединенным между собой полостям и трубкам. Вначале воздух проходит через две носовые полости, сообщающиеся с глоткой. Стенки носовых полостей выстланы слизистой оболочкой, содержащей клетки реснитчатого эпителия. Здесь вдыхаемый воздух очищается от пыли, увлажняется, согревается до температуры тела, а оказавшиеся в нем микробы обезвреживаются. Благодаря рефлексу чихания крупные частицы пыли и избыток слизи удаляются из организма.

Носоглотка сообщается с гортанью. При проглатывании пищи вход в гортань закрывается хрящевым надгортанником, что препятствует попаданию пищи из носоглотки в дыхательные пути. Важнейшими функциями гортани являются проведение воздуха в трахею, участие в производстве звуков человеческой речи и предохранение дыхательных путей от проникновения туда вредных для организма веществ. При раздражении рецепторов гортани возникает рефлекторная реакция — кашель, благодаря которому полость гортани очищается от раздражающих веществ.

Гортань непосредственно переходит в трахею, которая внизу делится на два крупных бронха, входящих в правое и левое легкое. В трахее и бронхах продолжается насыщение вдыхаемого воздуха водяными парами и его очищение. Выделяющуюся слизь с частичками пыли и микроорганизмами реснички эпителия гонят в глотку, где она проглатывается.

В легких происходит обмен газов между вдыхаемым воздухом и кровью. Как и внутренняя стенка грудной полости, легкие покрыты плотной оболочкой — плеврой. Пространство между ними ( плевральная полость) заполнено плевральной жидкостью.

Ткань легких состоит из ветвящихся бронхов и легочных пузырьков (альвеол), оплетенных густой сетью капилляров. Тесное соприкосновение капилляров и пузырьков обеспечивает интенсивный газообмен: углекислый газ из крови переходит в легочный пузырек, а кислород из пузырька — в кровь. Углекислый газ удаляется из легких во время выдоха, а обогащенная кислородом и очищенная от углекислого газа кровь по легочным венам поступает в сердце и отсюда разносится по всему организму.

Дыхательные движения и их регуляция

В замкнутой плевральной полости постоянно поддерживается пониженное давление. Вдох осуществляется за счет сокращения межреберных мышц и мышц диафрагмы — грудобрюшной преграды. При сокращении диафрагма оттесняет органы брюшной полости вниз, межреберные мышцы поднимают ребра, что увеличивает объем плевральной полости. Давление в ней становится ниже атмосферного, и воздух засасывается в легкие через воздухоносные пути. При выдохе под действием собственной тяжести ребра опускаются, мышцы диафрагмы расслабляются, она принимает первоначальное положение, и грудная полость уменьшается до обычных размеров. Легочные пузырьки и бронхи уменьшаются в объеме за счет сокращения своих эластичных стенок и выталкивают наружу часть находящегося в них воздуха.

Работой органов дыхания управляет дыхательный центр в продолговатом мозге. Сюда от различных рецепторов непрерывно поступают сигналы о содержании углекислого газа в тканях тела, о работе мышц, о степени наполнения легких воздухом и о транспортировке газов кровью. При недостатке кислорода в воздухе учащаются дыхательные движения. Повышение концентрации углекислого газа вызывает углубление дыхательных движений. Дыхательный центр подчиняется вышележащим отделам головного мозга. Благодаря влияниям больших полушарий головного мозга работа дыхательного аппарата может произвольно меняться, например во время речи, пения и пр.

Газообмен в легких и тканях

Кровь, поступающая в легкие по системе малого круга кровообращения, содержит мало кислорода и много углекислого газа. Обмен газов между кровью и воздухом, поступающим в легкие, осуществляется путем их диффузии через тонкие стенки легочных пузырьков и кровеносных сосудов: кислород из воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови — в легочные пузырьки. Диффузия кислорода и углекислого газа продолжается до тех пор, пока концентрация их молекул по обе стороны оболочки не станет одинаковой. Благодаря процессу диффузии кислород, растворившийся в крови, проникает внутрь эритроцитов и вступает там в соединение с гемоглобином. В результате образуется нестойкое соединение — оксигемоглобин. Обогащенная кислородом кровь возвращается в сердце, а оттуда направляется во все органы и ткани.

Как только кровь достигнет капилляров и растворенный в ней кислород станет переходить в ткани, начинается распад оксигемоглобина на гемоглобин и кислород.

Обмен газов в тканях осуществляется тоже за счет диффузии; при этом кислород переходит из крови в ткани, а углекислый газ из тканей переходит в кровь, и его концентрация в тканях снижается.

Пищеварение

Пищевые продукты и питательные вещества

Все вещества, необходимые для жизнедеятельности, организм получает из пищи и воды. Совокупность процессов, обеспечивающих механическую переработку пищи и химическое расщепление ее на простые растворимые вещества, которые поступают в кровь и поглощаются из нее клетками, называется пищеварением.

Пищевые продукты состоят из питательных веществ — белков, жиров, углеводов, а также воды, минеральных солей и витаминов.

В результате химической обработки и усвоения питательных веществ организм получает строительный материал для клеток и тканей, а также энергию, необходимую для осуществления всех многочисленных функций организма.

К органам пищеварительной системы относятся ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишки, слюнные железы, печень, поджелудочная железа.

Пищеварительная система выполняет три важнейшие функции.

1) Секреторная функция: пища подвергается химической обработке пищеварительными соками, вырабатываемыми пищеварительными железами. В результате этого белки, жиры и углеводы расщепляются до более простых растворимых соединений, из которых в организме образуются новые, только ему свойственные органические соединения.

2) Двигательная функция: пища передвигается по пищеварительному каналу и тщательно перемешивается благодаря мощным сокращениям мускулатуры стенок пищеварительного канала — перистальтике.

3) Всасывательная функция: в результате пищеварения питательные вещества через слизистую оболочку отдельных участков пищеварительного канала всасываются в кровь и лимфу.

Пищеварение в полости рта. Глотание

В ротовой полости пища механически размельчается и перемешивается. Здесь же начинается первичный этап ее химической обработки под действием слюны, которая вырабатывается слюнными железами. В слюне содержатся специальные ферменты, расщепляющие крахмал до глюкозы.

Скользкий комок пережеванной и смоченной слюной пищи благодаря движениям языка и щек попадает на спинку языка и проталкивается дальше в глотку. В этот момент гортань поднимается и вход в нее закрывается надгортанником. В результате пища не попадает в дыхательные пути, а проталкивается дальше в пищевод. Таким образом, глотание является сложным рефлекторным актом. Центр глотания находится в продолговатом мозге и взаимодействует с центром дыхания и центром сердечной деятельности.