Решебник по биологии 8 класс Соловьева §26

Механизм вдоха и выдоха. Строение грудной клетки

Стр. 106

Вспомните

В каком отделе головного мозга находится дыхательный центр?

Дыхательный центр находится в продолговатом мозге. Он регулирует ритм и глубину дыхания. Этот центр автоматически посылает импульсы к дыхательным мышцам. Благодаря этому человек дышит даже во сне. Он чувствителен к уровню углекислого газа в крови. При его повышении дыхание учащается.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

За что он отвечает?

Дыхательный центр отвечает за регулярное, ритмичное дыхание. Он контролирует вдох и выдох. Центр регулирует частоту дыхания в зависимости от потребностей организма. При физической нагрузке он ускоряет дыхание. Он также участвует в кашле, чихании и зевании. Без его работы дыхание бы остановилось.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Какие ещё центры находятся в этом отделе?

В продолговатом мозге также находятся сосудодвигательный и пищеварительный центры. Сосудодвигательный регулирует тонус сосудов и давление. Центр глотания и жевания управляет движением пищи. Есть также центры чихания, рвоты и кашля. Все они обеспечивают важнейшие жизненные функции. Продолговатый мозг контролирует работу внутренних органов.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Как называется мышечная перегородка между грудной и брюшной полостями?

Эта перегородка называется диафрагма. Она представляет собой куполообразную мышцу. При сокращении она опускается и увеличивает объём грудной клетки. Это вызывает вдох. При расслаблении диафрагма поднимается — происходит выдох. Диафрагма играет ключевую роль в дыхании млекопитающих.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

У какого класса позвоночных животных она появилась впервые?

Диафрагма впервые появилась у млекопитающих. У рыб, амфибий и рептилий её нет. У них дыхание осуществляется за счёт других механизмов. Только млекопитающие имеют диафрагму, разделяющую грудную и брюшную полости. Она позволяет эффективно вентилировать лёгкие. Это особенно важно для теплокровных животных.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Стр. 109

Знание и понимание

1. Перечислите структуры, осуществляющие акт дыхания.

Акт дыхания обеспечивают дыхательный центр продолговатого мозга, межрёберные мышцы и диафрагма. Также участвуют лёгкие и грудная клетка. Трахея, бронхи и альвеолы служат путями движения воздуха. Грудная клетка меняет объём, помогая втягивать и выталкивать воздух. Рецепторы и нервы передают сигналы о необходимости вдоха. Все эти структуры работают слаженно.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

2. Как вы понимаете словосочетания: грудной и брюшной типы дыхания?

Грудной тип дыхания характеризуется активной работой межрёберных мышц. Он чаще встречается у женщин. При этом рёбра поднимаются, и грудная клетка расширяется. Брюшной тип дыхания основан на движении диафрагмы. Он более характерен для мужчин. При нём живот двигается вверх и вниз при вдохе и выдохе.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Стр. 109

Применение

1. Опишите функции дыхательного центра.

Дыхательный центр находится в продолговатом мозге. Он регулирует частоту и ритм дыхания. При повышении углекислого газа в крови он активизируется. Через нервы он посылает сигналы мышцам. Это вызывает вдох или выдох. Центр также отвечает за рефлексы: чихание, кашель.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

2. Определите связь между актом вдоха и потребностью организма в кислороде.

Когда организму не хватает кислорода, уровень CO₂ в крови растёт. Это возбуждает дыхательный центр. Вдох становится глубже и чаще. Таким образом кислород быстрее поступает в лёгкие и кровь. Дыхание обеспечивает газообмен, необходимый для жизни клеток. При нагрузке дыхание ускоряется, чтобы покрыть потребности организма.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

3. Сравните грудной и брюшной типы дыхания.

Грудной тип — это движение грудной клетки вверх при помощи межрёберных мышц. Он чаще наблюдается у женщин. Брюшной тип — это движение живота за счёт диафрагмы. У мужчин он более выражен. Оба типа обеспечивают поступление воздуха в лёгкие. Иногда они работают одновременно.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Стр. 109

Анализ

1. Изобразите в виде схемы механизмы вдоха и выдоха.

2. Выскажите ваше мнение о причинах, сходстве и отличиях вдоха, выдоха, кашля и чихания.

Вдох и выдох — это фазы нормального дыхания. Они происходят автоматически благодаря работе дыхательного центра. Вдох активен: мышцы сокращаются, воздух втягивается. Выдох обычно пассивен: мышцы расслабляются, воздух выходит.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Кашель и чихание — это защитные рефлексы. Они возникают при раздражении дыхательных путей. При кашле воздух резко выходит через рот, при чихании — через нос.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Все эти процессы обеспечивают вентиляцию лёгких. Их цель — поддержание чистоты дыхательных путей и обмена газов. Отличие в том, что вдох и выдох — регулярны, а кашель и чихание — реакция на раздражение.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Стр. 109

Синтез

1. Порассуждайте: дышал бы человек, которому кислород попадал сразу в кровь, минуя органы дыхания?

Если бы кислород каким-то образом поступал в кровь, минуя органы дыхания, человек теоретически мог бы жить. Однако на практике это невозможно без сложных медицинских технологий, таких как экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО). Органы дыхания — это не просто каналы для воздуха, а система, обеспечивающая очищение, увлажнение, согревание и транспортировку газа. В лёгких кислород проникает в кровь через альвеолярно-капиллярную мембрану. Если бы кислород просто вводили в вену, он не растворился бы в нужном количестве, потому что гемоглобин нужен для его переноса. Кроме того, лёгкие участвуют в выведении углекислого газа — это второй важный компонент газообмена. Без лёгких в крови накапливался бы CO₂, вызывая интоксикацию. Кроме того, дыхательные движения стимулируют другие физиологические процессы — от кровотока до лимфообращения. Таким образом, органы дыхания — жизненно необходимы. Даже если бы технологически можно было обойтись без них, организм был бы лишён важнейших функций. Поэтому, минуя дыхательные пути, кислород не мог бы полностью заменить дыхание. Всё это показывает, что дыхание — это не только газообмен, но и сложная система, встроенная в общую физиологию человека.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

2. Определите роль различных структур в осуществлении механизмов дыхания.

В дыхании участвуют несколько систем и структур. Главную роль играет дыхательный центр в продолговатом мозге — он регулирует ритм и частоту дыхания. При изменении состава крови он активируется и посылает сигналы к дыхательным мышцам. Межрёберные мышцы при вдохе приподнимают рёбра, увеличивая объём грудной клетки. Диафрагма — мышечная перегородка — также участвует в изменении объёма грудной полости, опускаясь при вдохе и поднимаясь при выдохе. Лёгкие сжимаются и расширяются вслед за движением грудной клетки, обеспечивая вдох и выдох. Трахея, бронхи и носовая полость — это проводящие пути для воздуха. Альвеолы — основное место газообмена между воздухом и кровью. Гемоглобин в эритроцитах связывает кислород и транспортирует его к тканям. Также участвуют рецепторы в сосудах и лёгких, чувствительные к содержанию газов. Они посылают сигналы в головной мозг. Таким образом, дыхание — это слаженная работа нервной, дыхательной и мышечной систем.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Стр. 109

Оценка

1. После наложения кислородной маски во время операции пациент не дышит около 30 с. Молодой ассистирующий хирург собирается начать реанимацию, но опытный врач останавливает его. Спустя ещё 30 с пациент начинает дышать самостоятельно. Выскажите своё мнение по поводу этого явления.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Это явление связано с особенностями регуляции дыхания. При операции пациент, возможно, находился под действием наркоза. Наркотические вещества временно подавляют активность дыхательного центра. После наложения маски кислород начал поступать в организм, но дыхательный рефлекс ещё не восстановился. Это не означает остановку дыхания навсегда — просто временная пауза. Дыхательный центр мог быть подавлен, но после насыщения крови кислородом он снова активизировался. Кроме того, организм мог «замедлить» дыхание, так как кислорода уже достаточно поступало в лёгкие. Это напоминает задержку дыхания во сне или при глубоком вдохе. Опытный врач понимает, что паниковать рано, и реанимация ещё не требуется. Если бы прошло больше времени — тогда да, нужны были бы меры. Но 30–60 секунд — это нормальная физиологическая пауза. Поэтому важно наблюдать за состоянием пациента и не торопиться с выводами.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

2. Оцените описанную ситуацию. Объясните произошедшее с точки зрения механизмов дыхания.

Ситуация объясняется торможением дыхательного центра, вызванным анестезией. Препараты могут блокировать передачу нервных импульсов от хеморецепторов к дыхательным мышцам. В результате межрёберные мышцы и диафрагма временно не получают сигналы на сокращение. Однако кислород продолжает поступать через маску, и кровь насыщается. Как только концентрация углекислого газа в крови немного повышается, рецепторы активизируются. Они передают сигнал в продолговатый мозг. Дыхательный центр восстанавливает активность, и начинается вдох. Это естественный физиологический процесс. Пациент снова начинает дышать, не требуя вмешательства. Таким образом, система регуляции дыхания саморегулирующаяся. Главное — не нарушать этот процесс резким вмешательством.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

3. Обсудите, можно ли определить пол 3–4-месячного ребёнка, укрытого по пояс пелёнкой, просто наблюдая за ним?

Да, в некоторых случаях это возможно. У младенцев различаются типы дыхания в зависимости от пола. У мальчиков в раннем возрасте чаще наблюдается брюшной тип дыхания. У них активно двигается живот при вдохе и выдохе. У девочек чаще проявляется грудной тип — поднимаются рёбра. Это связано с особенностями формирования дыхательных мышц и гормональным фоном. При наблюдении можно обратить внимание на то, какая часть тела движется сильнее. Если при дыхании движется преимущественно живот — вероятно, это мальчик. Если поднимается грудная клетка — скорее всего, девочка. Конечно, это не 100% метод, но он используется в практике педиатров. Поэтому наблюдение за типом дыхания может дать дополнительную информацию о поле ребёнка.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал