Что такое легкие в биологии кратко

Обновлено: 05.07.2024

С тех пор, как жизнь вышла из моря на сушу, дыхательная система, обеспечивающая газообмен с внешней средой, стала важной частью человеческого тела. Хотя все системы организма важны, считать, что одна более важна, а другая – менее, неправомерно. Ведь человеческий организм — тонко регулируемая и быстро реагирующая система, которая стремится обеспечить постоянство внутренней среды организма, или гомеостаз.

Советуем внимательно прочитать статью – в конце вас ждет интерактивный тест!

Дыхательная система — совокупность органов, обеспечивающих поступление кислорода из окружающего воздуха в дыхательные пути, и осуществляющих газообмен, т.е. поступление кислорода в кровоток и выведение углекислого газа из кровотока обратно в атмосферу. Однако дыхательная система — это не только обеспечение организма кислородом — это еще и человеческая речь, и улавливание различных запахов, и теплообмен.

Органы дыхательной системы человека условно делятся на дыхательные пути, или проводники, по которым воздушная смесь поступает к легким, и легочную ткань, или альвеолы.

Дыхательные пути по уровню прикрепления пищевода условно делятся на верхние и нижние. К верхним относятся:

нос и его придаточные пазухи
ротоглотка
гортань

трахея
главные бронхи
бронхи следующих порядков
терминальные бронхиолы.

Носовая полость — первый рубеж при поступлении воздуха в организм. На пути пылевых частиц встают многочисленные волоски, расположенные на слизистой полости носа, и очищают проходящий воздух. Носовые раковины представлены хорошо кровоснабжаемой слизистой и, проходя сквозь извитые носовые раковины, воздух не только очищается, но и согревается.

Также нос – орган, благодаря которому мы наслаждаемся ароматом свежей выпечки, или точно можем определить местонахождение общественного туалета. А все потому, что на слизистой верхней носовой раковины расположены чувствительные обонятельные рецепторы. Их количество и чувствительность генетически запрограммированы, благодаря чему парфюмеры создают запоминающиеся ароматы духов.

Проходя сквозь ротоглотку, воздух попадает в гортань. Как же получается, что пища и воздух проходят через одни и те же части тела и не смешиваются? При глотании надгортанник прикрывает дыхательные пути, и пища попадает в пищевод. При повреждении надгортанника человек может поперхнуться. Попадание еды в дыхательные пути требует немедленной помощи и может даже привести к смерти.

Гортань состоит из хрящей и связок. Хрящи гортани видны невооруженным глазом. Самый крупный из хрящей гортани — щитовидный хрящ. Его строение зависит от половых гормонов и у мужчин он сильно выдвигается вперед, формируя адамово яблоко, или кадык. Именно хрящи гортани служат ориентиром для врачей при проведении трахеотомии или коникотомии – операций, которые проводятся, когда инородное тело или опухоль перекрывают просвет дыхательных путей, и обычным способом человек не может дышать.

Через гортань и голосовые связки воздух поступает в трахею. Трахея анатомически делится на шейную и грудную части. Анатомическим ориентиром является яремная вырезка грудины.

Трахея имеет строение хрящевых полуколец. Передняя хрящевая часть обеспечивает беспрепятственное прохождение воздуха за счет того, что трахея не спадается. Сзади к трахее прилегает пищевод, и мягкая часть трахеи не задерживает прохождение пищи по пищеводу.

Дальше воздух по бронхам и бронхиолам, выстланным мерцательным эпителием, добирается до конечного отдела легких — альвеол. Легочная ткань, или альвеолы – конечные, или терминальные отделы трахеобронхиального дерева, похожие на слепо заканчивающиеся мешочки.

Множество альвеол формируют легкие. Легкие — парный орган. Природа позаботилась о своих нерадивых детях, и некоторые важные органы – легкие и почки – создала в двойном экземпляре. Человек может жить и с одним легким. Легкие расположены под надежной защитой каркаса из прочных ребер, грудины и позвоночника.

Интересно, что легкие лишены мышечной ткани и сами дышать не могут. Дыхательные движения обеспечивает работа мышц диафрагмы и межреберных мышц.

Человек совершает дыхательные движения благодаря сложному взаимодействию различных групп мышц межреберных, мышц брюшного пресса при глубоком дыхании, а самая мощная мышца, участвующая в дыхании, – диафрагма.

Легкие и грудная клетка выстланы плеврой. Плевра, которая выстилает легкие, называется легочной, или висцеральной. А та, которая покрывает ребра, – пристеночной, или париетальной. Строение дыхательной системы обеспечивает необходимый газообмен.

При вдохе мышцы растягивают легочную ткань, как умелый музыкант меха у баяна, и воздушная смесь атмосферного воздуха, состоящая из 21% кислорода, 79% азота и 0.03% углекислого газа поступает по дыхательным путям к конечному отделу, где оплетенные тонкой сетью капилляров альвеолы готовы принять кислород и отдать отработанный углекислый газ из человеческого тела. Состав выдыхаемого воздуха отличается значительно бо´льшим содержанием углекислого газа – 4%.

Чтобы представить масштаб газообмена, только подумайте, что площадь всех альвеол человеческого организма примерно равна волейбольной площадке.

Чтобы альвеолы не слипались, их поверхность выстлана сурфактантом — специальной смазкой, содержащей липидные комплексы.

Терминальные отделы легких густо оплетены капиллярами и стенка кровеносных сосудов тесно соприкасается со стенкой альвеол, что позволяет содержащемуся в альвеолах кислороду по разнице концентраций, без участия переносчиков, путем пассивной диффузии поступать в кровь.

В капиллярах кислород связывается с белком-переносчиком на эритроцитах и по легочным венам к сердцу возвращается насыщенная кислородом артериальная кровь.
Кислород участвует в процессах окисления, а клетка в результате получает необходимую для жизнедеятельности энергию.

Дыхание и газообмен – самые важные функции дыхательной системы, но далеко не единственные. Дыхательная система обеспечивает поддержание теплового баланса за счет испарения воды при дыхании. Внимательный наблюдатель замечал, что в жаркую погоду человек начинает чаще дышать. У людей, правда, этот механизм работает не так эффективно, как у некоторых животных, например у собак.

Гормональную функцию через синтез важных нейромедиаторов (серотонина, дофамина, адреналина) обеспечивают лёгочные нейроэндокринные клетки (PNE-pulmonary neuroendocrine cells). Также в легких синтезируются арахидоновая кислота и пептиды.

Учебный альбом из 12 листов. Типы тканей. Головной мозг. Спинной мозг. Функции нервной системы. Строение и работа сердца. Связь кровообращения и лимфообращения. Дыхание. Пищеварение. Строение почки. Строение и функции кожи. Строение и типы костей. Строение мышц. Восприятие. Органы чувств..

Регуляция

Казалось бы, что тут сложного. Содержание кислорода в крови снизилось, и вот она – команда для вдоха. Однако на самом деле механизм значительно сложнее. Ученые до сих пор не разгадали механизм, благодаря которому человек дышит. Исследователи лишь выдвигают гипотезы, и только некоторые из них доказываются сложными экспериментами. Точно установлено лишь то, что истинного водителя ритма в дыхательном центре, подобного водителю ритма в сердце, нет.

В стволе мозга расположен дыхательный центр, который состоит из нескольких разрозненных групп нейронов. Выделяют три основных группы нейронов:

дорсальная группа

Для полноценного обеспечения организма кислородом нервная система регулирует скорость вентиляции легких через изменение ритма и глубины дыхания. Благодаря отлаженной регуляции даже активные физические нагрузки практически не влияют на концентрацию кислорода и углекислого газа в артериальной крови.

В регуляции дыхания участвуют:

хеморецепторы каротидного синуса

₂

Легкие – это органы, обеспечивающие дыхание человека. Эти парные органы расположены в грудной полости, прилегают слева и справа к сердцу. Легкие имеют форму полуконусов, основанием прилежащих к диафрагме, верхушкой выступающих выше ключицы на 2-3 см. Правое легкое имеет три доли, левое – две. Скелет легких состоит из древовидно ветвящихся бронхов. Каждое легкое снаружи покрывает серозная оболочка – легочная плевра. Легкие лежат в плевральном мешке, образованном легочной плеврой (висцеральной) и выстилающей изнутри грудную полость пристеночной плеврой (париетальной). Каждая плевра снаружи содержит железистые клетки, продуцирующие жидкость в полость между листками плевры (плевральную полость). На внутренней (кардиальной) поверхности каждого легкого есть углубление – ворота легких. В ворота легких входят легочная артерия и бронхи, а выходят две легочные вены. Легочные артерии ветвятся параллельно бронхам.

Альвеолы – это полушаровидные выпячивания, состоящие из соединительнотканных волокон. Они выстланы слоем эпителиальных клеток и обильно оплетены кровеносными капиллярами. Именно в альвеолах осуществляется главная функция легких – процессы газообмена между атмосферным воздухом и кровью. При этом в результате диффузии кислород и углекислый газ, преодолевая диффузионный барьер (эпителий альвеол, базальная мембрана, стенка кровеносного капилляра), проникают от эритроцита до альвеолы и наоборот.

Функции легких

Важнейшей функцией легких является газообмен - снабжение гемоглобина кислородом, вывод углекислого газа. Поступление обогащенного кислородом воздуха и вывод насыщенного углекислотой осуществляется благодаря активным движениям грудной клетки и диафрагмы, а также сократительной способности самих легких. Но есть и другие функции легких. Легкие принимают активное участие в поддержании необходимой концентрации ионов в организме (кислотно-щелочного равновесия), способны выводить многие вещества (ароматические вещества, эфиры и другие). Также легкие регулируют водный баланс организма: через легкие испаряется примерно 0,5 л воды в сутки. При экстремальных ситуациях (например, гипертермия) данный показатель может доходить до 10 литров в сутки.

Вентиляция легких осуществляется благодаря разнице давлений. На вдохе легочное давление намного ниже атмосферного, благодаря чему воздух проникает внутрь легких. На выдохе давление в легких выше атмосферного.

Существуют два типа дыхания: реберное (грудное) и диафрагмальное (брюшное).

В местах прикрепления ребер к позвоночному столбу расположены пары мышц, которые крепятся одним концом к позвонку, а другим – к ребру. Есть внешние и внутренние межреберные мышцы. Внешние межреберные мышцы обеспечивают процесс вдоха. Выдох в норме является пассивным, а при патологии акту выдоха помогают внутренние межреберные мышцы.

Диафрагмальное дыхание осуществляется с участием диафрагмы. В расслабленном состоянии диафрагма имеет форму купола. При сокращении ее мышц купол уплощается, объем грудной полости при этом увеличивается, давление в легких снижается по сравнению с атмосферным, и осуществляется вдох. При расслаблении диафрагмальных мышц в результате разницы давлений диафрагма снова занимает исходное положение.

Регуляция процесса дыхания

Дыхание регулируется центрами вдоха и выдоха. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Рецепторы, обеспечивающие регуляцию дыхания, расположены в стенках кровеносных сосудов (хеморецепторы, чувствительные к концентрации диоксида углерода и кислорода) и на стенках бронхов (рецепторы, чувствительные к изменению давления в бронхах – барорецепторы). Есть также рецептивные поля в каротидном синусе (месте расхождения внутренних и внешних сонных артерий).

Легкие курящего человека

В процессе курения легкие подвергаются сильнейшему удару. Табачный дым, проникающий в легкие курящего человека, содержит табачный деготь (смолу), цианистый водород, никотин. Все эти вещества оседают в легочной ткани, в результате эпителий легких начинает просто отмирать. Легкие курящего человека представляют собой грязно-серую или даже просто черную массу отмирающих клеток. Естественно, функциональные возможности таких легких существенно снижены. В легких курящего человека развивается дискинезия ресничек, происходит спазмирование бронхов, в результате чего накапливается бронхиальный секрет, развивается хроническое воспаление легких, формируются бронхоэктазы. Все это приводит к развитию ХОБЛ – хронической обструктивной болезни легких.

Воспаление легких

К верхним воздухоносным путям относятся: носовая полость , носоглотка , а к нижним — гортань , трахея и бронхи .

Воздух попадает в полость носа через ноздри. Эпителий носовой полости выделяет слизь, которая склеивает пылинки и уничтожает микроорганизмы. Слизистая оболочка носовой полости выстлана мерцательным эпителием. Его реснички удаляют частицы пыли вместе со слизью. Слизистая хорошо снабжается кровью, что способствует согреванию и увлажнению воздуха. В носовой полости расположены также обонятельные рецепторы.

Из носовой полости очищенный, согретый и увлажнённый воздух попадает в носоглотку, а затем в гортань.

Гортань образована хрящами, самый крупный из которых — щитовидный . Важную роль выполняет надгортанник — хрящевая пластинка, расположенная над входом в гортань. Надгортанник закрывает вход в гортань при глотании и препятствует попаданию пищи в воздухоносные пути.

В полости гортани расположены голосовые связки . Между ними имеется голосовая щель. Звук появляется, когда воздух проходит сквозь сомкнутую голосовую щель. Края связок при этом вибрируют, и возникают звуковые колебания. У женщин и детей голосовые связки короткие и тонкие, поэтому у них голос высокий. У мужчин связки всегда более длинные, и мужской голос более низкий. В гортани возникает только звук. Формирование членораздельной речи происходит с участием языка, губ, зубов, щёк.

От нижнего края гортани отходит трахея . Это трубка, образованная \(16\)–\(20\) хрящевыми полукольцами, выстланная внутри мерцательным эпителием. Мягкой частью (без хряща) трахея прилегает к пищеводу.

Бронхи входят в лёгкие и образуют всё более мелкие веточки, на концах которых расположены альвеолы . Стенки альвеол состоят из одного слоя эпителиальной ткани и оплетены густой сетью кровеносных капилляров. Такое строение альвеол обеспечивает газообмен между воздухом, находящимся в лёгких, и кровью.

Дыхание – это процесс, без которого человек не может существовать. Знать, где у человека находятся легкие, как они функционируют и какое строение имеют, должен каждый, кто следит за своим здоровьем. Орган относится к жизненно важным, так как с его помощью весь организм обеспечивается кислородом.

Легкие человека: краткая характеристика органа

От работы дыхательной системы напрямую зависит функционирование мозга, выделение энергии, с помощью кислорода происходит расщепление полезных веществ. Органы дыхания включают нос, рот, гортань, трахею, бронхи, входящие в состав легких.

Легкое – это один из парных, самый объемный орган человека. В здоровом состоянии он розово-красного цвета, структура – мягкая, губчатая.

Объем органа в среднем составляет 3 литра, но для вдыхания и выдыхания достаточно 450-500 мл. У лиц, активно занимающихся плаванием, объем легких достигает 5 литров.

Для глубокого вдоха используется около двух литров атмосферного воздуха. При таких особенностях дыхания в органе остается запас, благодаря которому в альвеолах поддерживается уровень кислорода на необходимом уровне.

В тканях каждого легкого постоянно перемещается венозная и артериальная кровь, присутствуют лимфатические сосуды. В нем также имеются нервные клетки, тесно связанные с сосудами и бронхами.

В первый месяц беременности у плода уже формируются зачатки главного органа респираторной системы, а к пятому месяцу обозначаются его составные элементы. Орган продолжает рост до 25 лет, так как растущий организм постоянно нуждается в кислороде.

Расположение легких

Легкие располагаются посередине грудной клетки. Их защищает и поддерживает каркас из ребер, по 12 слева и справа. Со стороны спины органы защищаются позвоночным столбом.

Для обеспечения возможности дышать между ребрами присутствует мышечная ткань, к грудине кости фиксируются хрящами. Со стороны спины легкие располагаются на 2-3 см выше ключиц.

Снизу орган граничит с диафрагмой, разграничивающей брюшину и грудную клетку. С правой стороны под легким расположена печень. С левой стороны сверху примыкает сердце, а снизу – частично желудок. Точное расположение легких у человека наглядно можно посмотреть на фото.

Какое строение имеют легкие человека

Органы по форме похожи на полуконусы, но не являются идентичными по форме и размеру. Легкое, расположенное справа, покороче и пошире левого, а также более крупное. Это объясняется тем, что справа расположена печень. В легком, расположенном слева, имеется врезка для прилегания сердца. Орган, расположенный справа имеет три доли: нижнюю, среднюю и верхнюю. Левое имеет только две доли: верхнюю и нижнюю. Каждая доля имеет сегменты, которые снабжаются крупным кровеносным и дыхательным сосудом.

В каждом легком имеется:

корень, состоящий из вены, легочной артерии и крупного бронха;

входные ворота, то есть небольшие углубления, через которые корень проходит в легкое и разветвляется на более мелкие сосудики и бронхи.

Сегменты бронхов и сосудов отделяются слоями соединительной ткани и имеют форму пирамид. При изучении строения легких человека важно понимать, что орган имеет три основных структурных элемента, от которых зависит возможность выполнения дыхательной функции. Это:

Бронхи. Выглядят как раздвоенный ствол дерева с многочисленными разветвлениями. Расположены внутри легких и являются продолжением трахеи, которая разделяется на две широкие трубки, а затем еще на 5 ветвей: три в правом легком, два – в левом. С каждым разветвлением бронхи уменьшаются в диаметре.

Альвеолы. Это легочные пузырьки, предназначение которых – газообмен. Имеют тонкие стенки и микроскопический размер. Изнутри альвеолы выстланы сурфакантом, который препятствует слипанию оболочек. При дыхании через них молекулы кислорода проникает в кровь, а затем с эритроцитами разносится по кровеносной системе ко всем органам.

Бронхиолы. Формируются на концах бронхиальных ответвлений. Различают дыхательные и концевые. На их концах находятся ацинусы (наименьшие части бронхиального дерева).

Каждое легкое снаружи защищено плеврой. Это особая двухслойная оболочка, пролегающая между тканью легкого и грудиной. В плевре находится биологическая жидкость.

Также в структуре присутствует строма – это внутренний каркас органов, тонкая соединительная ткань, которая делит легкие на дольки. Внутри стромы располагаются кровеносные и лимфатические сосуды, нервные волокна, пути входа/выхода воздуха.

Функции легких

Самая важная функция легких – это газообмен, то есть поставка кислорода в кровь и вывод из организма углекислого газа. Процесс обеспечивается ритмичными движениями диафрагмы и грудной клетки, а также способностью легких сокращаться.

Без работы легких по выведению углекислоты невозможна поддержка кислотно-щелочного баланса. Через главный орган дыхания происходит эвакуация ацетона, ароматических веществ, аммиака и эфира.

Парный орган активно участвует в терморегуляции. При выдохе в окружающую среду отдается около 10% тепла.

Легкие принимают участие в регулировании водного баланса в организме. Через них каждые сутки испаряется около 0,5 л воды.

Также орган принимает участие в очищении крови, вступающей в реакцию с воздухом: молекулы кислорода заменяют молекулы углекислого газа.

Еще одна важнейшая функция – амортизация сердца и его защита от повреждений при ударах. Также орган выделяет особое вещество, препятствующее проникновению бактерий и вирусов. При разговоре обеспечивает поступление воздуха в организм, а также способны хранить запасы крови.

Таким образом, легкие нуждаются в бережном к ним отношении. Курение, работа в пыльных помещениях или на вредных производствах существенно ухудшают их состояние. Болезни органов дыхания – самые часто встречаемые в мире. Важно своевременно лечить инфекции, при работе едкими веществами использовать СИЗы, больше находиться на свежем воздухе и регулярно проходить флюорографию.

Все представленные на сайте материалы предназначены исключительно для образовательных целей и не предназначены для медицинских консультаций, диагностики или лечения. Администрация сайта, редакторы и авторы статей не несут ответственности за любые последствия и убытки, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.

Читайте также: