36. Дихальні рухи. Голосовий апарат. Нейрогуморальна регуляція процесів дихання

• Назад до змісту

🔍🧪 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?

Якщо ушкодити стінку грудної порожнини, то порушиться її герметичність. Повітря ззовні потрапить у плевральну порожнину, де тиск зазвичай нижчий за атмосферний. Через це тиск у плевральній порожнині зрівняється з атмосферним, і легеня спадеться, бо її ніщо не утримуватиме в розправленому стані. В результаті людина не зможе нормально дихати. Щоб зарадити цьому, потрібно негайно відновити герметичність грудної клітки, наклавши на рану пов’язку, що не пропускає повітря, і терміново звернутися до лікаря.

🧠 ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

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.

Висота голосу залежить від довжини та товщини голосових зв’язок. У чоловіків голосові зв’язки довші й товщі, ніж у жінок, тому вони коливаються з меншою частотою і створюють нижчий звук. У дітей голосові зв’язки короткі й тонкі, тому вони коливаються швидко, і їхній голос є високим.

Для демонстрації цього явища можна створити просту модель. Потрібно взяти порожню коробку або рамку і натягнути на неї дві гумки різної товщини. Якщо торкнутися товстої гумки, звук буде низьким (як голос чоловіка), а якщо тонкої — високим (як голос жінки чи дитини). Це покаже, як товщина “зв’язок” впливає на висоту звуку.

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.

На частоту і глибину дихання впливають емоції. Проаналізувавши схеми, можна встановити таку відповідність:

• 1. Радісно смієшся — схема Б. Сміх — це серія коротких, уривчастих видихів, що добре видно на цій схемі.
• 2. Гніваєшся — схема А. У стані стресу чи емоційного хвилювання (як гнів) дихальний центр активується, зокрема через гормон адреналін. Це призводить до посилення легеневої вентиляції та, як правило, збільшення частоти та глибини дихання.
• 3. Сумуєш і плачеш — схема В. Коли людина сумує, її дихання стає глибоким і нерівномірним, із зітханнями, а плач супроводжується глибокими вдихами і тремтячими видихами, що схоже на графік В.

❓ ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Як змінюється тиск у грудній порожнині під час вдиху і видиху?

Під час вдиху міжреберні м’язи та діафрагма скорочуються, об’єм грудної клітки збільшується. Це призводить до розширення плевральної порожнини й зниження тиску в ній. Завдяки цьому легені розширюються, і в них заходить повітря. Під час видиху дихальні м’язи розслаблюються, об’єм грудної клітки зменшується, тиск у плевральній порожнині трохи підвищується, і повітря виходить з легень.

2. Опиши будову і значення плеври.

Плевра — це оболонка зі сполучної тканини, яка складається з двох шарів. Зовнішній шар зростається зі стінками грудної порожнини, а внутрішній покриває легені. Між цими шарами є герметична плевральна порожнина, в якій міститься невелика кількість рідини. Ця рідина зменшує тертя легень об стінки грудної клітки під час дихання. Тиск у плевральній порожнині трохи нижчий за атмосферний, що допомагає легеням залишатися розправленими. Якщо плевра ушкоджується, виникає пневмоторакс, легені спадаються.

3. Поясни, як працюють дихальні м’язи під час вдиху і видиху.

Дихальні рухи (вдих і видих) здійснюються завдяки скороченню або розслабленню м’язів, які змінюють об’єм грудної порожнини. У цьому беруть участь міжреберні м’язи та діафрагма.

• Вдих: Скорочуються зовнішні міжреберні м’язи, які підіймають ребра. М’язи діафрагми скорочуються і опускають її, змінюючи форму зі склепінчастої на пласку. Це збільшує об’єм грудної порожнини.
• Видих (спокійний): Відбувається пасивно через розслаблення зовнішніх міжреберних м’язів і діафрагми.
• Видих (глибокий/активний): Скорочуються внутрішні міжреберні м’язи та м’язи черевного преса.

4. Запропонуй гіпотезу, як зміна вмісту вуглекислого газу в навколишньому повітрі впливатиме на частоту дихання. Уклади план дослідження для перевірки твоєї гіпотези.

Гіпотеза: Підвищення концентрації вуглекислого газу (CO₂) у повітрі, що вдихається, призведе до збільшення частоти дихання. Це пов’язано з тим, що дихальний центр у мозку реагує на збільшення CO₂ в крові, посилаючи сигнали для прискорення дихання.

План дослідження (безпечний для здоров’я):

1. У стані спокою порахувати кількість вдихів за 1 хвилину. Повторити вимірювання 2-3 рази і знайти середнє значення.
2. Взяти паперовий пакет, щільно притиснути його до обличчя і спокійно дихати в нього протягом 30-40 секунд. За цей час у пакеті збільшиться концентрація вуглекислого газу.
3. Одразу після цього знову порахувати кількість вдихів за 1 хвилину.
4. Порівняти результати до і після дихання в пакет. Частота дихання має зрости.

5. За малюнком 36.4 поясни, як змінюється стан голосових зв’язок і голосової щілини під час мовлення та мовчання.

Під час мовчання голосові зв’язки розслаблені, а голосова щілина між ними широка, що дозволяє повітрю вільно проходити. Під час мовлення або співу голосові зв’язки натягуються, а голосова щілина звужується. Повітря, що видихається, проходить крізь вузьку щілину, змушуючи зв’язки вібрувати, що і створює звук.

6. За малюнком 36.5 назви об’єми, що утворюють ЖЄЛ. Які чинники впливають на ЖЄЛ? Як можна її підвищити?

Об’єми, що утворюють ЖЄЛ (життєву ємність легень):

• Дихальний об’єм (0,5 л) — об’єм повітря, який людина вдихає і видихає у спокійному стані.
• Додатковий об’єм вдиху (1,5–2 л) — максимальний об’єм повітря, який можна вдихнути після спокійного вдиху.
• Додатковий об’єм видиху (1–1,5 л) — максимальний об’єм повітря, який можна видихнути після спокійного видиху.

Чинники, що впливають на ЖЄЛ: вік, стать, зріст, рівень фізичної тренованості, куріння та наявність захворювань органів дихання.

Як підвищити ЖЄЛ: Життєву ємність легень можна підвищити за допомогою регулярних фізичних вправ, особливо аеробних навантажень (біг, плавання, їзда на велосипеді), які тренують дихальну систему.

🧩 СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

Після цього параграфа я дізнався, що:

• Тиск у плевральній порожнині, де знаходяться легені, завжди трохи нижчий за атмосферний, і це допомагає легеням бути розправленими.
• Видих у стані спокою є пасивним процесом, тобто м’язи для цього не напружуються, а просто розслабляються.
• Наш мозок реагує не стільки на нестачу кисню, скільки на надлишок вуглекислого газу в крові, змушуючи нас дихати частіше.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо…

Я стала більш обізнаною щодо того, як мої емоції, наприклад, радість чи сум, змінюють частоту і глибину мого дихання.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

Мені було трохи складно уявити, як працює плевра і чому легеня спадається при пошкодженні грудної клітки. Я уявив собі повітряну кульку (легеню) всередині герметичної банки (грудної клітки). Якщо в банці зробити дірку, то тиск зрівняється, і кулька здується. Цей образ допоміг мені зрозуміти цей процес.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

Ці знання можуть знадобитися на уроках біології, а також у житті. Наприклад, я тепер знаю, наскільки небезпечним є пошкодження грудної клітки й чому важливо швидко надати першу допомогу. Також я зрозуміла, чому фізичні вправи, такі як біг чи плавання, корисні для тренування дихальної системи та збільшення життєвої ємності легень.