Служебная собака [Руководство по подготовке специалистов служебного собаководства] Крушинский Леонид Викторович

4. Система органов дыхания

4. Система органов дыхания

Дыханием называется процесс поглощения организмом кислорода и выделения углекислоты. Этот жизненно важный процесс заключается в обмене газами между организмом и окружающим его атмосферным воздухом. При дыхании организм получает из воздуха необходимый ему кислород и выводит наружу накопившуюся в организме углекислоту. Обмен газами в организме должен происходить непрерывно. Прекращение дыхания хотя бы на несколько минут влечет за собой смерть животного. Дыхание внешне проявляется рядом чередующихся расширений и сужений грудной клетки. Процесс дыхания слагается: из воздухообмена между легкими и атмосферным воздухом, из газообмена между легкими и кровью - внешнее, или легочное, дыхание, и из газообмена между кровью и тканями - внутреннее, или тканевое, дыхание. Дыхание осуществляется системой органов, или дыхательным аппаратом. Он состоит из воздухоносных путей - носовой полости, гортани, трахеи и легких. В акте дыхания участвует и грудная клетка.

Носовая полость. Носовая полость является первым отделом воздухоносных путей. Костной основой носовой полости служат лицевые кости, решетчатая кость и передний край клиновидной и лобных костей. Внутри носовая полость разделена на две половины носовой перегородкой. Передняя часть ее хрящевая, а задняя - костная. Носовая полость начинается двумя, несколько расщепленными внизу, отверстиями, называемыми ноздрями. Стенки ноздрей образуются боковыми хрящами, отходящими от передней части носовой перегородки. Эти хрящи предотвращают спадение стенок ноздрей при вдохе. Между ноздрями расположен участок кожи с шероховатой, слегка бугристой поверхностью (обычно черного цвета), лишенный волос, называемый носовым зеркальцем. Подвижный участок носа у собаки называется мочкой. У здоровой собаки носовое зеркальце всегда несколько влажное и охлажденное.

В каждой половине носовой полости имеются тонкие, спирально изогнутые костные пластинки - носовые раковины. Они делят носовую полость на три хода - нижний, средний и верхний. Нижний носовой ход вначале узкий, но кзади делается более широким и сливается со средним ходом. Верхний ход узкий и неглубокий. Нижний и средний носовые ходы служат для прохождения воздуха при спокойном дыхании. При глубоком вдохе струя воздуха достигает верхнего носового хода, где расположен орган обоняния (рис. 48).

Рис. 48. Носовая полость собаки

1 - нижняя носовая раковина; 2 - верхняя носовая раковина

Начальная часть носовой полости покрыта плоским, многослойным эпителием, переходящим в более глубоких частях в цилиндрический, мерцательный эпителий. Последний характерен тем, что на свободном конце клетки имеются пучки тонких подвижных нитей, называемых ресничками или мерцательными волосками, откуда происходит и название эпителия.

Проходя через носовую полость, воздух согревается (до 30–32°) и очищается от взвешенных в нем посторонних минеральных и органических частиц. Этому способствует большая поверхность складчатой слизистой оболочки, покрытой мерцательным эпителием, назначение которого заключается в том, чтобы движением своих ресничек задерживать мелкие частицы пыли воздуха, которые затем выделяются из носа со слизью. Раздражение ресничек вызывает чихание.

В обонятельной области слизистой оболочки находятся клетки особой чувствительности, так называемые обонятельные. Раздражение их частицами пахучих веществ вызывает ощущение запаха. Эта часть носовой полости служит органом обоняния.

Гортань. Вдыхаемый воздух, направляясь из носовой полости в трахею, проходит через гортань. Гортань лежит под входом в пищевод, сообщаясь с носовой полостью через носоглотку. Гортань состоит из пяти хрящей, соединенных между собой мышцами и связками. Один из этих хрящей, охватывающий кольцом вход в трахею, называется кольцевидным или перстневидным, другой - щитовидным, а два, расположенные сверху, - черпаловидными. Передний хрящ, выступающий в глотку, называется надгортанным.

Полость гортани выстлана слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием. Раздражение слизистой оболочки гортани вызывает кашель. G внутренней стороны гортани слизистая оболочка образует складки, имеющие в своей основе голосовые связки и мышцы. Голосовые связки, направленные своими свободными концами друг к другу, ограничивают голосовую щель. При сокращении мышц голосовые связки напрягаются, и голосовая щель суживается. Сильным выдыхательным движением воздуха напряженные голосовые связки приводятся в колебание, в результате чего создается звук (голос).

Трахея, или дыхательное горло. Трахея представляет трубку, состоящую из кольцевых хрящевых пластинок (вид гофрированной трубки противогаза). У собаки трахея имеет почти цилиндрическую форму. Концы хрящевых пластинок не достигают друг друга. Они соединяются плоско натянутой поперечной связкой, что предохраняет их от повреждений при надавливании, например, ошейником. Со стороны этой связки трахея прилегает к расположенному над ней пищеводу. Слизистая оболочка, выстилающая трахею, покрыта мерцательным эпителием, между клетками которого рассеяны отдельные слизистые железки. Реснички мерцательного эпителия колеблются в сторону гортани, благодаря чему выделяющаяся слизь, а с ней и мелкие частицы пыли легко удаляются из трахеи (рис. 49).

Рис. 49. Схема разветвления бронхов

При значительном скоплении они выбрасываются кашлевыми толчками.

Легкие. Легких у собаки два - правое и левое. Легкие лежат в грудной полости, почти полностью ее занимают и поддерживаются в своем положении бронхами, кровеносными сосудами и складкой плевры. Каждое легкое делится на три доли - верхушечную, сердечную и диафрагмальную. В правом легком у собаки имеется еще дополнительная доля (рис. 50 и 51).

Рис. 50. Легкие собаки

Строение легких следующее. Трахея, входя в грудную полость, делится на два крупных бронха, которые вступают в легкие. В легких бронхи разветвляются на более мелкие ветви и подходят в виде концевых бронхов к так называемым дыхательным долькам. Входя в дольки легкого, каждый бронх делится на ветви, стенки которых выпячиваются в виде большого количества маленьких мешочков, называемых легочными альвеолами. В этих альвеолах и происходит газообмен между воздухом и кровью.

Рис. 51. Слепок двух долек бронхов

К легким подходит от сердца легочная артерия. Войдя в легкие, она ветвится параллельно бронхам и постепенно уменьшается в размере. В дольках легкого легочная артерия образует густую сеть мельчайших сосудов - капилляров, окружающих поверхность альвеол. Рис. 51. Слепок двух долек бронхов. Пройдя альвеолы, капилляры, сливаясь в более крупные сосуды, образуют легочные вены, идущие от легких к сердцу.

Грудная полость. Грудная полость имеет форму конуса. Боковыми стенками ее служит скелет грудной клетки с межреберными мышцами, сзади расположена диафрагма, а спереди - шейные мышцы, кровеносные сосуды и нервы.

Грудная полость выстлана серозной оболочкой, называемой пристеночной плеврой. Легкие также покрыты серозной оболочкой, называемой легочной плеврой. Между пристеночной и легочной плеврой остается узкая щель, наполненная небольшим количеством серозной жидкости. В этой узкой щели имеется отрицательное давление, вследствие чего легкие всегда находятся в несколько растянутом состоянии и всегда прижаты вплотную к грудной стенке и следуют за всеми ее движениями.

Кроме легких, в грудной полости располагается сердце и проходят пищевод, кровеносные сосуды и нервы.

Механизм дыхания. Чтобы произвести вдох, грудная полость должна расшириться. Межреберные мышцы, сокращаясь, приподнимают ребра. При этом середина ребер поднимается кверху и несколько отходит от средней линии, а грудная кость, неподвижно соединенная с концами ребер, следует за движением ребер. Это увеличивает объем грудной полости. Расширению грудной полости способствует и движение диафрагмы. В спокойном состоянии диафрагма представляет купол, выпуклая часть которого направлена в сторону грудной полости. При вдохе этот купол делается более плоским, края диафрагмы, прилегающие к грудной стенке, отходят от нее, и грудная полость увеличивается. Легкие при каждом расширении грудной клетки пассивно следуют за ее стенками и расширяются давлением воздуха, находящегося в альвеолах. Давление этого воздуха, в силу увеличения объема альвеол, становится меньше атмосферного, вследствие чего наружный воздух устремляется в альвеолы и происходит вдыхание.

После вдоха наступает выдох. Во время выдоха мышцы грудной клетки и диафрагмы расслабляются. Реберные связки и хрящи в силу своей эластичности стремятся принять прежнее положение. Брюшные органы (печень, желудок), оттесненные диафрагмой при вдохе, возвращаются в свое нормальное положение. Все это вызывает уменьшение грудной полости, стенки которой начинают давить на легкие, и они спадаются. Кроме того, легкие спадаются в силу своей эластичности, и при этом давление воздуха в них становится больше атмосферного, чем и создаются условия, способствующие выталкиванию воздуха из легких наружу - происходит выдыхание. При усиленном выдохе активно участвуют и брюшные мышцы. Они отодвигают в сторону грудной клетки брюшные органы, что увеличивает давление на диафрагму.

При выдыхании легкие не освобождаются полностью от содержащегося в них воздуха, который называется остаточным.

Различают три типа дыхания: брюшной, грудной и реберно-брюшной. У собаки в спокойном состоянии тип дыхания бывает брюшным. При глубоком дыхании он становится реберно-брюшным. Грудной тип дыхания бывает только при одышке.

Частота дыхания, т. е. число вдыханий и выдыханий в одну минуту, у собаки в спокойном состоянии колеблется в пределах от 14 до 24. В зависимости от различных условий (беременность, возраст, внутренняя и внешняя температура) частота дыхания может изменяться. Молодые собаки дышат чаще. Сильно увеличивается частота дыхания у собаки во время жары и при мышечной работе.

Дыхательные движения регулируются центром дыхания, находящимся в продолговатом мозгу. Возбуждение дыхательного центра происходит преимущественно автоматически. В омывающей его крови появляется избыток углекислоты, которая возбуждает клетки дыхательного центра. Это создает своеобразную систему саморегуляции дыхания. С одной стороны, накопление углекислоты вызывает усиленную вентиляцию легких и способствует удалению углекислоты из крови. С другой стороны, когда усиленная вентиляция легких приводит к насыщению крови кислородом и к понижению содержания в ней углекислоты, возбудимость дыхательного центра снижается и дыхание на некоторое время задерживается. Чувствительность дыхательного центра очень велика. Резко изменяется дыхание при мышечной работе, когда продукты мышечного обмена (молочная кислота) не успевают окисляться и в значительном количество поступают в кровь, возбуждая дыхательный центр. Возбуждение дыхательного центра может происходить и рефлекторным путем, т. е. в результате возбуждения периферических нервов, идущих к продолговатому мозгу. Так, например, болевые ощущения могут вызвать короткую остановку дыхания с последующим продолжительным лзыдохом, иногда сопровождающимся стоном или лаем. Короткая остановка дыхания происходит также при действии на кончу холода, например при погружении в холодную воду.

Обмен газов в легких и тканях. Обмен газов в легких и тканях происходит благодаря диффузии. Сущность этого физического явления заключается в следующем: поступающий в альвеолы легких воздух содержит в себе больше кислорода и меньше углекислого газа, чем кровь, притекающая к легким. Вследствие разницы газового давления кислород будет проходить через стенки альвеол и капилляров в кровь, а углекислый газ - в обратном направлении. Поэтому и состав выдыхаемого и вдыхаемого воздуха будет различный. Вдыхаемый воздух содержит 20,9 % кислорода и 0,03 % углекислого газа, а выдыхаемый - 16,4 % кислорода и 3,8 % углекислого газа.

Поступивший из альвеол легких в кровь кислород разносится по всему организму. Клетки организма крайне нуждаются в кислороде и страдают от избытка углекислого газа. Кислород в клетках расходуется для окислительных процессов, поэтому его в клетках меньше, чем в крови. Углекислый газ же, наоборот, постоянно образуется и его в клетках оказывается больше, чем в крови. В силу этой разницы между кровью и тканями происходит газообмен или так называемое тканевое дыхание.

Связь органов дыхания с функциями других органов. Органы дыхания тесно связаны с системой кровообращения. Сердце лежит рядом с легкими и частично ими прикрывается. Постоянная вентиляция легких при дыхании охлаждает сердечную мышцу и предохраняет ее от перегревания.

Дыхательные движения грудной клетки способствуют кровообращению.

Тесно связаны органы дыхания и с пищеварением. Диафрагма при дыхании давит на брюшные органы и прежде всего на печень, что способствует лучшему выделению желчи, Диафрагма помогает акту дефекации. Тесно связано дыхание и с мускулатурой. Даже незначительное мышечное напряжение вызывает усиление дыхания.

Органы дыхания служат важным фактором теплорегуляции.