Регистр лекарственных средств России РЛС Пациент 2003.

Назад Оглавление Вперёд

Процесс дыхания, поступление кислорода в организм при вдохе и удаление из него углекислого газа и паров воды при выдохе. Строение респираторной системы. Ритмичность и различные типы дыхательного процесса. Регуляция дыхания. Разные способы дыхания.

Для нормального протекания обменных процессов в организме человека и животных в равной мере необходим как постоянный приток кислорода, так и непрерывное удаление углекислого газа, накапливающегося в ходе обмена веществ. Такой процесс называется внешним дыханием.

Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа.

 
  

Таким образом, 

дыхание – одна из важнейших функций регулирования жизнедеятельности человеческого организма. В организме человека функцию дыхания обеспечивает дыхательная (респираторная система).

В дыхательную систему входят легкие и респираторный тракт (дыхательные пути), который, в свою очередь, включает носовые ходы, гортань, трахею, бронхи, мелкие бронхи и альвеолы (смотри рисунок 1.5.3). Бронхи разветвляются, распространяясь по всему объему легких, и напоминают крону дерева. Поэтому часто трахею и бронхи со всеми ответвлениями называют бронхиальным деревом.

Кислород в составе воздуха через носовые ходы, гортань, трахею и бронхи попадает в легкие. Концы самых мелких бронхов заканчиваются множеством тонкостенных легочных пузырьков – 

альвеол (смотри рисунок 1.5.3).

Альвеолы – это 500 миллионов пузырьков диаметром 0,2 мм, где происходит переход кислородом в кровь, удаление углекислого газа из крови.

Здесь и происходит газообмен. Кислород из легочных пузырьков проникает в кровь, а углекислый газ из крови – в легочные пузырьки (рисунок 1.5.4).

Рисунок 1. 5.4. Легочный пузырек. Газообмен в легких

Важнейший механизм газообмена – это диффузия, при которой молекулы перемещаются из области их высокого скопления в область низкого содержания без затраты энергии (

пассивный транспорт). Перенос кислорода из окружающей среды к клеткам производится путем транспорта кислорода в альвеолы, далее в кровь. Таким образом, венозная кровь обогащается кислородом и превращается в артериальную. Поэтому состав выдыхаемого воздуха отличается от состава наружного воздуха: в нем содержится меньше кислорода и больше углекислого газа, чем в наружном, и много водяных паров (смотри рисунок 1.5.4). Кислород связывается с гемоглобином, который содержится в эритроцитах, насыщенная кислородом кровь поступает в сердце и выталкивается в большой круг кровообращения. По нему кровь разносит кислород по всем тканям организма. Поступление кислорода в ткани обеспечивает их оптимальное функционирование, при недостаточном же поступлении наблюдается процесс кислородного голодания (
гипоксии).

Недостаточное поступление кислорода может быть обусловлено несколькими причинами как внешними (уменьшение содержания кислорода во вдыхаемом воздухе), так и внутренними (состояние организма в данный момент времени). Пониженное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, так же как и увеличение содержания углекислого газа и других вредных токсических веществ наблюдается в связи с ухудшением экологической обстановки и загрязнением атмосферного воздуха. По данным экологов только 15% горожан проживают на территории с допустимым уровнем загрязнения воздуха, в большинстве же районов содержание углекислого газа увеличено в несколько раз.

При очень многих физиологических состояниях организма (подъем в гору, интенсивная мышечная нагрузка), так же как и при различных патологических процессах (заболевания сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем) в организме также может наблюдаться гипоксия.

Природа выработала множество способов, с помощью которых организм приспосабливается к различным условиям существования, в том числе к гипоксии.

Так компенсаторной реакцией организма, направленной на дополнительное поступление кислорода и скорейшее выведение избыточного количества углекислого газа из организма является углубление и учащение дыхания. Чем глубже дыхание, тем лучше вентилируются легкие и тем больше кислорода поступает к клеткам тканей.

К примеру, во время мышечной работы усиление вентиляции легких обеспечивает возрастающие потребности организма в кислороде. Если в покое глубина дыхания (объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого за один вдох или выдох) составляет 0,5 л, то во время напряженной мышечной работы она увеличивается до 2-4 л в 1 минуту. Расширяются кровеносные сосуды легких и дыхательных путей (а также дыхательных мышц), увеличивается скорость тока крови по сосудам внутренних органов. Активируется работа дыхательных нейронов. Кроме того, в мышечной ткани есть особый белок (

миоглобин), способный обратимо связывать кислород. 1 г миоглобина может связать примерно до 1,34 мл кислорода. Запасы кислорода в сердце составляют около 0,005 мл кислорода на 1 г ткани и этого количества в условиях полного прекращения доставки кислорода к миокарду может хватить для того, чтобы поддерживать окислительные процессы лишь в течение примерно 3-4 с.

Миоглобин играет роль кратковременного депо кислорода. В миокарде кислород, связанный с миоглобином, обеспечивает окислительные процессы в тех участках, кровоснабжение которых на короткий срок нарушается.

В начальном периоде интенсивной мышечной нагрузки увеличенные потребности скелетных мышц в кислороде частично удовлетворяются за счет кислорода, высвобождающегося миоглобином. В дальнейшем возрастает мышечный кровоток, и поступление кислорода к мышцам вновь становится адекватным.

Все эти факторы, включая усиление вентиляции легких, компенсируют кислородный “долг”, который наблюдается при физической работе. Естественно, увеличению доставки кислорода к работающим мышцам и удалению углекислого газа способствует согласованное увеличение кровообращения в других системах организма.

Саморегуляция дыхания. Организм осуществляет тонкое регулирование содержания кислорода и углекислого газа в крови, которое остается относительно постоянным, несмотря на колебания количества поступающего кислорода и потребности в нем. Во всех случаях регуляция интенсивности дыхания направлена на конечный приспособительный результат – оптимизацию газового состава внутренней среды организма.

Частота и глубина дыхания регулируются нервной системой – ее центральными (

дыхательный центр) и периферическими (вегетативными) звеньями. В дыхательном центре, расположенном в головном мозге, имеются центр вдоха и центр выдоха.

Дыхательный центр представляет совокупность нейронов, расположенных в продолговатом мозге центральной нервной системы.

При нормальном дыхании центр вдоха посылает ритмические сигналы к мышцам груди и диафрагме, стимулируя их сокращение. Ритмические сигналы образуются в результате спонтанного образования электрических импульсов нейронами дыхательного центра.

Сокращение дыхательных мышц приводит к увеличению объема грудной полости, в результате чего воздух входит в легкие. По мере увеличения объема легких возбуждаются рецепторы растяжения, расположенные в стенках легких; они посылают сигналы в мозг – в центр выдоха. Этот центр подавляет активность центра вдоха, и поток импульсных сигналов к дыхательным мышцам прекращается. Мышцы расслабляются, объем грудной полости уменьшается, и воздух из легких вытесняется наружу (смотри рисунок 1.5.5).

Рисунок 1.5.5. Регуляция дыхания

Процесс дыхания, как уже отмечалось, состоит из легочного (внешнего) дыхания, а также транспорта газа кровью и тканевого (внутреннего) дыхания. Если клетки организма начинают интенсивно использовать кислород и выделять много углекислого газа, то в крови повышается концентрация угольной кислоты. Кроме того, увеличивается содержание молочной кислоты в крови за счет усиленного образования ее в мышцах.

Данные кислоты стимулируют дыхательный центр, и частота и глубина дыхания увеличиваются. Это еще один уровень регуляции. В стенках крупных сосудов, отходящих от сердца, имеются специальные рецепторы, реагирующие на понижение уровня кислорода в крови. Эти рецепторы также стимулируют дыхательный центр, повышая интенсивность дыхания. Данный принцип автоматической регуляции дыхания лежит в основе 
бессознательного управления дыханием, что позволяет сохранить правильную работу всех органов и систем независимо от условий, в которых находится организм человека.

Ритмичность дыхательного процесса, различные типы дыхания. В норме дыхание представлено равномерными дыхательными циклами “вдох – выдох” до 12-16 дыхательных движений в минуту. В среднем такой акт дыхания совершается за 4-6 с. Акт вдоха проходит несколько быстрее, чем акт выдоха (соотношение длительности вдоха и выдоха в норме составляет 1:1,1 или 1:1,4). Такой тип дыхания называется эйпноэ (дословно – хорошее дыхание). При разговоре, приеме пищи ритм дыхания временно меняется: периодически могут наступать задержки дыхания на вдохе или на выходе (апноэ). Во время сна также возможно изменение ритма дыхания: в период медленного сна дыхание становится поверхностным и редким, а в период быстрого – углубляется и учащается. При физической нагрузке за счет повышенной потребности в кислороде возрастает частота и глубина дыхания, и, в зависимости от интенсивности работы, частота дыхательных движений может достигать 40 в минуту.

При смехе, вздохе, кашле, разговоре, пении происходят определенные изменения ритма дыхания по сравнению с так называемым нормальным автоматическим дыханием. Из этого следует, что способ и ритм дыхания можно целенаправленно регулировать с помощью сознательного изменения ритма дыхания.

Человек имеет возможность, сознательно управлять дыханием.

 
  

Человек рождается уже с умением использовать лучший способ дыхания. Если проследить как дышит ребенок, становится заметным, что его передняя брюшная стенка постоянно поднимается и опускается, а грудная клетка остается практически неподвижной. Он “дышит” животом – это так называемый диафрагмальный тип дыхания.

Диафрагма – это мышца, разделяющая грудную и брюшную полости.Сокращения данной мышцы способствуют осуществлению дыхательных движений: вдоха и выдоха.

В повседневной жизни человек не задумывается о дыхании и вспоминает о нем, когда по каким-то причинам становится трудно дышать. Например, в течение жизни напряжение мышц спины, верхнего плечевого пояса, неправильная осанка приводят к тому, что человек начинает “дышать” преимущественно только верхними отделами грудной клетки, при этом объем легких задействуется всего лишь на 20%. Попробуйте положить руку на живот и сделать вдох. Заметили, что рука на животе практически не изменила своего положения, а грудная клетка поднялась. При таком типе дыхания человек задействует преимущественно мышцы грудной клетки (грудной тип дыхания) или области ключиц (ключичное дыхание). Однако как при грудном, так и при ключичном дыхании организм снабжается кислородом в недостаточной степени.

Недостаток поступления кислорода может возникнуть также при изменении ритмичности дыхательных движений, то есть изменении процессов смены вдоха и выдоха.

В состоянии покоя кислород относительно интенсивно поглощается миокардом, серым веществом головного мозга (в частности, корой головного мозга), клетками печени и корковым веществом почек; клетки скелетной мускулатуры, селезенка и белое вещество головного мозга потребляют в состоянии покоя меньший объем кислорода, то при физической нагрузке потребление кислорода миокардом увеличивается в 3-4 раза, а работающими скелетными мышцами – более чем в 20-50 раз по сравнению с покоем.

Интенсивное дыхание, состоящее в увеличении скорости дыхания или его глубины (процесс называется гипервентиляцией), приводит к увеличению поступления кислорода через воздухоносные пути. Однако частая гипервентиляция способна обеднить ткани организма кислородом. Частое и глубокое дыхание приводит к уменьшению количества углекислоты в крови (гипокапнии) и защелачиванию крови – респираторному алкалозу.

Подобный эффект прослеживается, если нетренированный человек осуществляет частые и глубокие дыхательные движения в течение короткого времени. Наблюдаются изменения со стороны как центральной нервной системы (возможно появление головокружения, зевоты, мелькания “мушек” перед глазами и даже потери сознания), так и сердечно-сосудистой системы (появляется одышка, боль в сердце и другие признаки). В основе данных клинических проявлений гипервентиляционного синдрома лежат гипокапнические нарушения, приводящие к уменьшению кровоснабжения головного мозга. В норме у спортсменов в покое после гипервентиляции наступает состояние сна.

Следует отметить, что эффекты, возникающие при гипервентиляции, остаются в то же время физиологичными для организма – ведь на любое физическое и психоэмоциональное напряжение организм человека в первую очередь реагирует изменением характера дыхания.

При глубоком, медленном дыхании (брадипноэ) наблюдается гиповентиляционный эффект. Гиповентиляция – поверхностное и замедленное дыхание, в результате которого в крови отмечается понижение содержание кислорода и резкое увеличение содержания углекислого газа (гиперкапния).

Количество кислорода, которое клетки используют для окислительных процессов, зависит от насыщенности крови кислородом и степени проникновения кислорода из капилляров в ткани.Снижение поступления кислорода приводит к кислородному голоданию и к замедлению окислительных процессов в тканях.

В 1931 году доктор Отто Варбург получил Нобелевскую премию в области медицины, открыв одну из возможных причин возникновения рака. Он установил, что возможной причиной этого заболевания является недостаточный доступ кислорода к клетке.

Используя простые рекомендации, а также различные физические упражнения, можно повысить доступ кислорода к тканям.

  • Правильное дыхание, при котором воздух, проходящий через воздухоносные пути, в достаточной степени согревается, увлажняется и очищается – это спокойное, ровное, ритмичное, достаточной глубины.
  • Во время ходьбы или выполнения физических упражнений следует не только сохранять ритмичность дыхания, но и правильно сочетать ее с ритмом движения (вдох на 2-3 шага, выдох на 3-4 шага).
  • Важно помнить, что потеря ритмичности дыхания приводит к нарушению газообмена в легких, утомлению и развитию других клинических признаков недостатка кислорода.
  • При нарушении акта дыхания уменьшается приток крови к тканям и понижается насыщение ее кислородом.

Необходимо помнить, что физические упражнения способствуют укреплению дыхательной мускулатуры и усиливают вентиляцию легких. Таким образом, от правильного дыхания в значительной мере зависит здоровье человека.

Стрижков Алексей, Анатомия опорно-двигательного аппарата

Лекция «Функциональная анатомия, развитие и аномалии развития дыхательной системы» подготовлена Стрижковым А. Е. в 1992 году. Эта лекция, с небольшими коррекциями, читалась студентам лечебного, педиатрического и стоматологического, а позже медико-профилактического факультетов медицинского университета.

Дыхательная система — система органов, ответственная за газообмен между атмосферой и организмом. Этот газообмен называется внешним дыханием.

Функции дыхательной системы:

  1. Внешнее дыхание.
  2. Голосообразование. Гортань, полость носа с придаточными пазухами, а также другие органы обеспечивают формирование голоса.
  3. Обоняние. В полости носа имеются рецепторы органа обоняния.
  4. Выделение. Некоторые вещества (продукты жизнедеятельности и т.п.) могут выделяться через дыхательную систему.
  5. Защитная. Имеется значительное количество специфических и неспецифических иммунных образований.
  6. Регуляция гемодинамики. Легкие при вдохе усиливают приток венозной крови к сердцу.
  7. Депо крови.
  8. Терморегуляция.

Дыхательная система состоит из двух отличных друг от друга по функции частей:

1. Дыхательные пути — обеспечивают прохождение воздуха.
2. Дыхательные органы — это два легких, где осуществляется газообмен.

Общий принцип строения дыхательных путей:

1. Орган в форме трубки, имеющей костный или хрящевой скелет, не позволяющий стенкам спадаться. Просвет дыхательных всегда открыт. В результате воздух свободно проникает в легкие и обратно.
2. Слизистая оболочка дыхательных путей содержит большое количество слизистых желез. Образующаяся слизь задерживает большую часть вдыхаемой с воздухом пыли.Это важный элемент защитной функции дыхательных путей. Кроме того, мы знаем, слизь, испаряя жидкую фракцию, увлажняет вдыхаемый воздух.
3. Слизистая оболочка дыхательных рутей почти на всем протяжении выстлана мерцательным эпителием. Координированные движения ресничек последнего перемещают слизь и осевшие на ней частицы грязи в одном направлении — к глотке. Это явление — самоочищение дыхательных путей.

Дыхательные пути по расположению делятся на две части:

1. Верхние дыхательные пути (полость носа, носовая и ротовая части глотки) расположены сверху. По отнощении к пищеварительной трубке верхние дыхательные пути лежат дорзально.
2. Нижние дыхательные пути (гортань, трахея, бронхи) расположены ниже. Они лежат вентральнее пищеварительной трубки.

Верхние дыхательные пути начинаются с полости носа. Полость носа разделена на две половины перегородкой носа. У нее выделяют две части: переднюю — хрящевую, заднюю — костную.  Слизистая оболочка в основном повторяет рельеф костной полости носа.

На латеральной стенке полости носа различают три носовых раковины (верхнюю, среднюю и нижнюю), под каждой располагаются соответствующий носовой ход. В верхний носовой ход (самый короткий) открываются клиновидная пазуха и задние ячейки решетчатого лабиринта. В средний носовой ход (самый длинный) открываются верхнечелюстная и лобная пазухи, передние и средние ячейки  решетчатого лабиринта. В нижний носовой ход (самый широкий) открывается  носослезный проток.

Различают две функциональные части полости носа:

1) обонятельная область: верхний носовой ход, верхняя носовая раковина и соответствующая им часть перегородки носа — место локализации обонятельных рецепторов;

2) дыхательная область — все остальное.

Функции полости носа (кроме того, что это дыхательный путь):

  1. Очищение вдыхаемого воздуха: а) волосы преддверия носа задерживают крупные частицы грязи, б) слизь обволакивает более мелкие частички (до 40% пыли), в) мерцательный эпителий удаляет слизь и грязь из полости носа в носоглотку.
  2. Согревание вдыхаемого воздуха происходит за счет сосудистого русла: стенки полости носа обильно кровоснабжаются, а в области нижней носовой раковины находятся пещеристые венозные сплетения.
  3. Увлажнение вдыхаемого воздуха происходит за счет: а) слезы, поступающей через носослезный проток, б) слизи (до 500 мл/сут.).
  4. Обоняние — распознавание запахов. У современного человека только за счет обонятельной области. У древнего человека обонятельные рецепторы находились во всей слизистой оболочке носа и в придаточных пазухах носа.
  5. Защитная функция — микроорганизмы обезвреживаются слизью (содержит лизоцим) и удаляются вместе с частицами грязи, а также имеется лимфоидная ткань.
  6. Резонаторная функция — полость носа и ее (придаточные) пазухи обеспечивают резонанс голоса.

Глотка как орган состоит из трех частей: носовой, ротовой, гортанной. К верхним дыхательным путям относятся носовая и ротовая части.

Функции глотки:

  1. Перекрест пищеварительных и дыхательных путей.
  2. Защита. Специфическую защиту обеспечивает глоточное лимфо-эпителиальное кольцо (рассмотрено на лекции пищеварительной системе).

Для обеспечения указанный функций глотке присущи особенности строения::

1. Проводит воздух: стенки не спадаются, носоглотка выстлана мерцательным эпителием.
2. Проводит пищу: на границах ротоглотки существуют приспособления — заслонки (мягкое небо, надгортанник), препятствующие попаданию пищи в дыхательные пути; ротоглотка выстлана многослойным плоским эпителием.

Гортань — первый орган нижних дыхательных путей. У взрослого человека находится в области шеи с IV по VI шейные позвонки. Ведущая функция — образование голоса.

Скелет гортани образуют хрящи. Различают непарные: перстневидный, щитовидный и надгортанник — и парные: черпаловидные, клиновидные и рожковидные.  Перстневидный — гиалиновый хрящ в форме перстня: передняя часть дуга, задняя — пластинка. Щитовидный хрящ — две пластинки соединяются под углом. У мужчин угол острый, у женщин и детей — тупой. Черпаловидные хрящи напоминают пирамиду и содержат два отростка: мышечный и голосовой.

Между хрящами имеются соединения: непрерывные (связки и мембраны) и прерывные. Из непрерывных соединений наибольший интерес представляют голосовые связки: они соединяют голосовые отростки черпаловидных хрящей с углом щитовидного хряща. Эти связки ограничивают голосовую щель и от степени их натяжения зависят характристики голоса человека. Суставы обеспечивают движения отдельных хрящей друг относительно друга, что ведет к изменению натяжения голосовых связок, и, следовательно, голоса. Различают перстне-щитовидный сустав (ось вращения фронтальная) и перстне-черпаловидный сустав (ось вращения вертикальная).

Движения в суставах производят мышцы гортани. Они делятся на три группы:

  1. Мышцы, расширяющие голосовую щель: задняя перстнечерпаловидная мышца.
  2. Мышцы, суживающие голосовую щель: латеральная перстнечерпаловидная, щиточерпаловидная, поперечная черпаловидная и косая черпаловидная мышцы.
  3. Мышцы, напрягающие голосовые связки: голосовая и щиточерпаловидная мышцы.

Рис. 1. Мышцы гортани.
Обозначения:

  • Хрящи гортани (и их части):
  1. щитовидный хрящ,
  2. дуга перстневидного хряща,
  3. голосовой отросток черпаловидного хряща,
  4. мышечный отросток черпаловидного хряща,
  5. пластинка перстневидного хряща.
  • Мышцы гортани:
    1. голосовая мышца,
    2. щиточерпаловидная мышца,
    3. поперечная черпаловидная мышца,
    4. косая черпаловидная мышца,
    5. латеральная перстнечерпаловидная мышца,
    6. задняя перстнечерпаловидная мышца,
    7. перстнещитовидная мышца.

    Рис. 2. Полость гортани (фронтальный разрез).

    Изнутри гортань покрыта слизистой оболочкой, которая повторяет контуры хрящей гортани и их соединений.

    В полости гортани выделяют три отдела:

    1. Преддверие гортани — от входа в гортань до щели преддверия. Щель преддверия ограничена складками преддверия.

    2. Межжелудочковый отдел — пространство между щелями преддверия и голосовой щелью.

    3. Подголосовая полость — от голосовой щели до начала трахеи. Между складками преддверия и голосовыми складками располагаются углубления — желудочки гортани (принимают участие в обеспечении резонанса голоса).

    Голосовая щель ограничена голосовыми складками — слизистой оболочкой гортани, покрывающей голосовые складки.  Это самая узкая часть полости гортани. У щели различают две части: межперепончатую (передняя, большая, между голосовыми связками) и межхрящевая (задняя, меньшая, между черпаловидными хрящами).

    Трахея и бронхи имеют общий план строения. Каждый из них — это полая трубка, имеющая три оболочки: внутреннюю — слизистую, выстланную реснитчатым эпителием, среднюю — волокнисто-мышечно-хрящевую, основу которой составляют хрящевые кольца (полукольца, пластины), наружную — адвентициальную, образованную рыхлой соединительной тканью.

    Трахея, непарный орган, располагается с VI шейного по IV (V) грудные позвонки. Различают шейную и грудную части. Основу составляют 16-20 гиалиновых хрящевых полуколец, не замкнутых сзади.

    Трахея делится на два главных бронха (бронха первого порядка) — бифуркация трахеи, по одному для каждого легкого.

    Отличия главных бронхов
    ПризнакПравый главный бронхЛевый главный бронх

    1. Угол по отношению к вертикальной оси.

    10-15 градусов

    65-80 градусов

    2. Длина.

    Короче (3 см)

    Длиннее (4-5 см)

    3. Диаметр.

    Больше

    Меньше

    4. Количество хрящевых полуколец.

    6-8

    9-12

    5. Топография (над бронхом расположена).

    Непарная вена

    Дуга аорты

    6. Ветвление (количество долевых бронхов).

    3

    2

    Такое строение главных бронхов приводит к тому, что инородные тела чаще попадают в правый главный бронх.

    Главные бронхи вступают в ворота легкого вместе с одной легочной артерией и двумя легочными венами. Их совокупность называется корень легкого. Расположение элементов корня легкого неодинакова справа и слева (сверху вниз):

    Ворота правого легкогоВорота левого легкого

    Б (главный бронх)

    А (легочная артерия)

    А (легочная артерия)

    Б (главный бронх)

    В (легочные вены)

    В (легочные вены)

    Главные бронхи делятся на долевые бронхи (бронхи второго порядка): справа — 3, слева — 2. Долевые бронхи делятся на сегментарные бронхи (третьего порядка). Далее каждый бронх дихотомически делится на бронхи следующего порядка: субсегментарные и т.п., дольковые и внутридольковые. По мере уменьшения диаметра меняется форма хряща от кольцевой к пластинчатой и уменьшается количество желез. Совокупность всех бронхов, начиная с главного, по которым осуществляется  проведение воздуха, называется бронхиальное дерево.

    Внутридольковые бронхи распадаются на различное число концевых (терминальных) бронхиол. Они имеют диаметр 0,5 мм и не содержат хрящевых пластинок, поэтому их просвет может закрываться при сокращении гладкой мускулатуры.

    Легких у человека два. Они асимметричны: правое по сравнению с левым шире и короче, его объем больше на 10%. Ведущей функцией легких является газообмен между кровью и воздухом.

    Легкое является паренхиматозным органом, имеет закономерности строения, характерные для этих органов.

    Каждое легкое соответственно делению главных бронхов на долевые разделено на доли: правое на три, левое на две. Доли отделяются друг от друга глубокими щелями: нижняя доля обоих легких — косой щелью, средняя от верхней у правого легкого — горизонтальной щелью. Доли делятся на сегменты.  Сегмент — структурная единица легкого, соответствующая одному сегментарному бронху и сегментарной легочной артерии. Каждое легкое имеет по 10 сегментов (Рис. 3). У детей сегменты отделены друг от друга толстыми прослойками соединительной ткани. С возрастом они уменьшаются, особенно в нижних долях. Сегменты делятся на субсегменты и т.д. вплоть до легочной дольки. В одном сегменте различают до 80 долек.

    Функциональной единицей легкого является ацинус — система разветвления одной концевой (терминальной) бронхиолы. Она делится на 14-16 дыхательных бронхиол, образующих до 1500 альвеолярных ходов, несущих на себе до 20000 альвеол. Альвеолы разделены межальвеолярными перегородками, содержащими густую сеть кровеносных капилляров, соединительнотканные клетки и волокна.

    Функция ацинуса — обмен газами между воздухом и кровью. В связи с этим у легкого имеются особенности кровоснабжения: функционирует два самостоятельных круга кровообращения:

    — малый (система легочных артерий) — проводящий газообмен,
    — большой (система бронхиальных артерий) — питающий ткани бронхов и легких.

    Совокупность всех ацинусов легкого называется альвеолярное дерево. Оно осуществляет газообмен.

    Легкие являются подвижным внутренним органом, поэтому они имеют специальную серозную оболочку — плевру. Существует два плевральных мешка: для правого и левого легких. Они оба герметично замкнуты и как любая серозная оболочка имеют по два листка:

    1. Висцеральный листок (или плевра) — прочно срастается с легким, проникает в щели между долями. Не покрыт лишь небольшой участок на медиальной поверхности легкого в области его ворот.
    2) париетальный листок (или плевра) — срастается со стенками грудной клетки, диафрагмой и средостением. По расположению у париетальной плевры различают части: реберную, медиастинальную и диафрагмальную.

    Висцеральный и париетальный листки переходят друг в друга в области ворот легкого, где образуют легочную связку. В этом месте легкое плеврой не покрыто.

    Между висцеральным и париетальным листками находится узкое щелевидное пространство — полость плевры. Оно содержит небольшое количество плевральной жидкости, облегчающей скольжение двух листков друг относительно друга. Части полости плевры, расположенные у места перехода одной части париетальной плевры в другую и куда при спокойном дыхании легкое не заходит, называются плевральными синусами. Различают реберно-диафрагмальный (самый глубокий), диафрагмально-медиастинальный и реберно-медиастинальный синусы.

    Развитие верхних дыхательных путей тесно связано с развитием костей черепа и начального отдела пищеварительной системы, о чем уже говорилось на предыдущих лекциях. Нижние дыхательные пути и легкие в онтогенезе  у человека имеет два источника развития: энтодерма (эпителий дыхательной системы) и мезенхима (соединительная ткань, мышцы и хрящи).

    1. Закладка дыхательных путей происходит на 3-й неделе внутриутробного развития в виде мешковидного выпячивания вентральной стенки переднего отдела первичной кишки.
    2. Выпячивание растет вперед и вниз и принимает форму трубки (гортанно-трахеальный вырост). Верхний конец трубки сообщается с первичной кишкой (место закладки глотки).
    3. На 4-й неделе дистальный конец выроста делитсяна два асимметричных выпячивания — закладка легких.
    4. На 5-й неделе — закладка долевых бронхов.
    5. 2 — 4-й месяцы — формирование бронхиального дерева.
    6. 4 — 6-й месяцы — формирование бронхиол.
    7. 6 — 9-й месяцы — формирование альвеолярных ходов и альвеол.

    Из проксимального конца гортанно-трахеального выроста образуется эпителий гортани. Хрящи гортани формируются из 2 — 3 жаберных дуг. Из средней части гортанно-трахеального выроста формируется эпителий трахеи. На 8 — 9-й неделях внутриутробного развития формируются хрящи и мышцы трахеи.

    Плевра образуется из мезодермы: висцеральный листок мезодермы — спланхноплевра — образует висцеральную плевру, а соматоплевра дает начало париетальной плевре.

    В постнатальном онтогенезе продолжается рост бронхиального и альвеолярного дерева, увеличивается порядок ветвления бронхов (до 23 у взрослого человека).

    Аномалии развития легких и нижних дыхательных путей можно разделить на несколько групп (классификация пороков легких ВНИИ пульмонологии МЗ СССР):

    1. Пороки, связанные с недоразвитием органа в целом или его анатомических, структурных, тканевых элементов:

    1.1. Агенезия легкого — легкое и главный бронх отсутствуют.
    1.2. Аплазия легкого — существует лишь слепо заканчивающийся главный бронх.
    1.3. Гипоплазия легкого простая — относительно равномерное недоразвитие органа.
    1. 4. Гипоплазия легкого кистозная (поликистоз) — наиболее частая аномалия, имеющая важное клиническое значение — недоразвитие легкого с формированием множественных кистоподобных расширений бронхов.
    1.5. Трахеобронхомегалия (синдром Мунье-Куна) — резко выраженное расширение трахеи и крупных бронхов.
    1.6. Синдром Вильямса-Кемпбелла — врожденная гипоплазия или аплазия хрящей сегментарных бронхов и их ветвей, ведущая к генерализованной бронхоэктазии.
    1.7. Врожденная долевая эмфизема — резкое увеличение объема одной из долей вследствии эмфизематозных изменений и ее вздутия.
    1.8. Врожденная односторонняя эмфизема (синдром Маклеода) — развитие прогрессирующей эмфиземы в одном из легких.

    2. Пороки, связанные  с наличием избыточных (добавочных ) дизэмбриогенетических формирований:

    2.1. Добавочное легкое (доля) с обычным кровоснабжением.
    2.2. Внедолевая секвестрация — существует добавочное легкое (доля)  с аномальным кровоснабжением (чаще только большой круг кровообращения).
    2.3. Киста легкого — полость внутрилегкого бронхогенного происхождения, заполенная воздухом или жидкостью.
    2.4. Внутридолевая секвестрация — киста легкого с аномальным кровоснабжением, не сообщается с просветом бронха и содержит жидкость.
    2.5. Гамартома — эмбриональная опухоль, содержащая избыток хряща.

    3. Необычное расположение анатомических структур легкого:

    3.1. Зеркальное» легкое — два симметричных легких.
    3.2. Обратное расположение легких — справа имеется две доли, а слева — три.
    3.3. Трахеальный бронх — отхождение крупного бронха от трахеи выше бифуркации.
    3.4. Доля непарной вены — часть верхней доли отделена веной и глубоко вдается в средостение.
    3.5. Прочие.

    4. Локализованные нарушения строения трахеи и бронхов:

    4.1. Стенозы трахеи и бронхов.
    4.2. Дивертикулы трахеи и бронхов.
    4.3. Трахео- и бронхопищеводные свищи.
    4.4. Сочетание перечисленных аномалий.

    5. Аномалии кровеносных и лимфатических сосудов легких.

    03.02.1992

    Автор лекции Стрижков А.Е. (1992-2017). Это одна из первых лекций, размещенных Стрижковым в сети Интернет в свободном доступе для читателей. В связи с отсутствием финансирования подобных проектов на периферии РФ, автором содержательная (анатомическая) часть лекции выполнена в свободное после основной работы время, программирование сайта проводилось автором лично на тех же условиях. Права на издание и техническое решение: ООО АИНСИ. При перепечатке материалов лекции обязательно ссылаться на первоисточник. Адрес ссылки в сети: http://strizhkov.com/lectio_spl.html#tabs-3

    © Стрижков А.Е., 1992-2019.

    Анатомия и физиология: газообмен

    Опубликовано 12.07.13 Кортни Смит

    Знаете, что круто?

    Дыхание. Дыхание является сложным процессом — в него вовлечено множество структур во многих системах, и тем не менее, как и зрение, мы принимаем его как нечто само собой разумеющееся. Держу пари, что мы принимаем все наших непроизвольных действий как должное. Дыхание, моргание, обоняние, вкус, биение сердца, пищеварение в желудке — большинство из нас никогда не задумываются о том, как нам повезло, что все это происходит без сучка и задоринки. Но я отвлекся. Вернуться к дыханию!

    Сделай мне одолжение: вдохни один раз, красиво и глубоко, а затем выдохни.

    Готово? Ладно, хорошо. В , может быть, в вам потребовалось две секунды, чтобы завершить это действие, ваша дыхательная система усердно работала, превращая этот глубокий вдох в полезный кислород и питательные вещества для остальной части вашего тела. Довольно дико, да?


    Изображения, полученные с помощью Visible Body Suite.

    Легкие (фиолетовые образования в грудной клетке) — это органы, служащие местом газообмена. Каждое легкое конической формы, очень эластичное и губчатое по консистенции. Левое легкое разделено на две доли: верхнюю и нижнюю. Правое легкое разделено на три доли: верхнюю, среднюю и нижнюю.

    В каждом легком есть дыхательное дерево, состоящее из бронхов и их ветвящихся подразделений — первичных бронхов, которые разветвляются на вторичные бронхи, которые разветвляются на третичные бронхи, которые разветвляются на бронхиолы.

    Изображения, полученные с помощью Visible Body Suite.

    Бронхи доставляют богатый кислородом воздух в легкие, где газообмен происходит в крошечных воздушных мешочках, называемых альвеолами. Выдыхаемый воздух (бедный кислородом и богатый углекислым газом) идет обратным путем — от концов бронхиол и обратно вверх.

    Изображения, полученные с помощью Visible Body Suite.

    Альвеолы ​​— это крошечные воздушные мешочки в легких — 1,5 миллиона на легкое! — окруженные капиллярными сетями. Кислород диффундирует из альвеол в капилляры, которые переносят его из легких в остальные части тела; углекислый газ диффундирует в альвеолы ​​и затем выдыхается из организма. Дыхательная мембрана является барьером, через который происходит обмен кислорода и углекислого газа.

     

    Изображения, полученные с помощью Visible Body Suite.

    При малом кровообращении — кровообращении между сердцем и легкими — сосудистая сеть переворачивается. В то время как в норме артерии переносят обогащенную кислородом кровь от сердца к остальным частям тела, легочные артерии переносят деоксигенированную кровь от сердца к легким для пополнения. Легочные вены также возвращают насыщенную кислородом кровь к сердцу из легких.

    Изображение получено из Visible Body Suite.

    Хотите узнать больше о дыхательной системе и о том, как она работает? Ознакомьтесь с нашей электронной книгой о дыхательной системе!

    Обязательно подпишитесь на  Visible Body  Блог, чтобы узнать больше об анатомии!

    Вы профессор (или знаете кого-то, кто им является)? У нас есть потрясающие изображения и ресурсы для вашего курса анатомии и физиологии! Узнайте больше здесь.  


    Похожие сообщения:

    — Верхняя дыхательная система
    — Части клетки человека
    — 5 интересных фактов о среднем и внутреннем ухе

    Дополнительные источники:

    • Посмотрите интерактивную лекцию о структурах дыхательной системы
    • Читать о распространенных заболеваниях легких

    Дыхательная система — канал улучшения здоровья

    Резюме

    Прочитать полный информационный бюллетень
    • Дыхание — это поглощение кислорода и удаление углекислого газа из организма.
    • Эту работу выполняют легкие.
    • Дыхание достигается за счет сокращения и расслабления диафрагмы и реберных мышц.

    Нашим клеткам для выживания нужен кислород. Одним из отходов, производимых клетками, является другой газ, называемый углекислым газом. Дыхательная система поглощает кислород из воздуха, которым мы дышим, и выбрасывает нежелательный углекислый газ.

    Основным органом дыхательной системы являются легкие. К другим органам дыхания относятся нос, трахея и дыхательные мышцы (диафрагма и межреберные мышцы).

    Нос и трахея

    Вдыхание через нос согревает и увлажняет вдыхаемый воздух. Волоски в носу помогают задерживать любые частицы пыли. Нагретый воздух поступает в легкие через дыхательное горло или трахею. Трахея представляет собой полую трубку, укрепленную хрящевыми кольцами, чтобы предотвратить ее коллапс.

    Легкие

    Легкие находятся внутри грудной клетки, защищены грудной клеткой и покрыты мембраной, называемой плеврой. Легкие выглядят как гигантские губки. Они заполнены тысячами трубочек, разветвляющихся все мельче и мельче. Самыми маленькими компонентами являются воздушные мешочки, называемые «альвеолами». Каждый из них имеет тонкую сетку капилляров. Здесь происходит обмен кислорода и углекислого газа.

    Дыхательные мышцы

    Чтобы легкие оставались надутыми, им нужен вакуум внутри грудной клетки. Диафрагма представляет собой мышечный слой, подвешенный под легкими. Когда мы дышим, диафрагма сокращается и расслабляется. Это изменение давления воздуха означает, что воздух «всасывается» в легкие при вдохе и «выталкивается» из легких при выдохе.

    Межреберные мышцы между ребрами помогают изменять внутреннее давление, поднимая и расслабляя грудную клетку в ритме с диафрагмой.

    Газообмен

    Кровь, содержащая углекислый газ, поступает в капилляры, выстилающие альвеолы. Газ движется из крови через тонкую пленку влаги в воздушный мешок. Затем углекислый газ выдыхается.

    При вдохе кислород втягивается в альвеолы, где он попадает в кровь, используя ту же пленку влаги.

    Речь и дыхательная система

    Дыхательная система также позволяет нам говорить. Выдыхаемый воздух проходит через голосовые связки внутри горла. Звучание голоса зависит от:

    • натяжение и длина голосовых связок
    • форма грудной клетки
    • сколько воздуха выдыхается.