Средние дыхательные пути

39. Обзор дыхательной системы: воздухоносные пути и лёгкие, их функции и строение

К органам дыхания относятся полость носа, гортань, трахея, бронхи и лёгкие. В дыхательной системе выделяют воздухоносные (дыхательные) пути (полость носа, гортань, трахея и бронхи) и дыхательную часть, представленную дыхательной паренхимой лёгких, где происходит газообмен между воздухом, содержащимся в альвеолах лёгких, и кровью. Воздух проходит к гортани через полости носа, рта и глотку. Полость носа и носовую часть глотки (носоглотка) объединяют под названием «верхние дыхательные пути».

Характерными особенностями строения дыхательных путей является наличие хрящевого остова в их стенках, в результате чего стенки дыхательной трубки не спадаются, и наличие мерцательного эпителия на слизистой оболочке дыхательных путей, реснички клеток которого, колеблясь против движения воздуха, гонят наружу вместе со слизью инородные частицы, загрязняющие воздух.


Органы дыхания (схема). 1 — полость носа (cavitas nasi); 2 — полость рта (cavitas oris); 3 — глотка (pharynx); 4 — гортань (larynx); 5 — трахея (trachea); 6 — бронхи (bronchi); 7 — лёгкие (pulmones) [1989 Липченко В Я Самусев Р П — Атлас нормальной анатомии человека]

Полость носа является начальным отделом дыхательных путей и одновременно органом обоняния. Пахучие вещества, поступая вместе с вдыхаемым воздухом, раздражают обонятельные рецепторы. Проходя через полость носа, воздух согревается, увлажняется и очищается.

Полость носа перегородкой делится на две половины, которые спереди через ноздри сообщаются с атмосферой, а сзади при помощи хоан — с носоглоткой. Стенки носовой полости образованы костями и хрящами и выстланы слизистой оболочкой, которая легко набухает под влиянием различных раздражителей.

Наиболее крупными хрящами является хрящ носовой перегородки, составляющей её передний отдел, боковые хрящи и большие крыловидные, образующие крылья носа. В полости носа различают верхнюю, нижнюю, латеральную и медиальную (перегородка) стенки. С латеральной стенки свисают три носовые раковины: верхняя, средняя и нижняя, между которыми образуются три носовых хода: верхний, средний и нижний. Область верхнего носового хода носит название обонятельной, так как в её слизистой оболочке содержатся обонятельные рецепторы, а среднего и нижнего — дыхательной.

С носовой полостью связаны воздухоносные пазухи соседних костей — околоносовые пазухи. Сюда относятся верхнечелюстная (гайморова), лобная, клиновидная пазухи и пазухи решётчатой кости.

Воздух из полости носа попадает в носоглотку, а затем в ротовую и гортанную части глотки, куда открывается отверстие гортани. В области глотки перекрещиваются пищеварительный и дыхательный пути. Воздух может поступать сюда также через рот.


Полость носа (левая половина). 1 — лобная пазуха; 2 — носовая кость; 3 — средняя носовая раковина; 4 — средний носовой ход; 5 — преддверие полости носа; 6 — верхушка носа; 7 — нижняя носовая раковина; 8 — нижний носовой ход; 9 — твёрдое небо; 10 — резцовый канал; 11 — верхняя губа; 12 — ротовая щель; 13 — собственно полость рта; 14 — нижняя губа; 15 — язык; 16 — нижняя челюсть; 17 — подбородочно-подъязычная мышца; 18 — подбородочно-язычная мышца; 19 — надгортанник; 20 — нёбно-глоточная дужка; 21 — мягкое нёбо; 22 — трубный валик; 23 — глоточное отверстие слуховой трубы; 24 — гипофиз [1986 Гаврилов Л Ф Татаринов В Г — Анатомия]

Гортань располагается в передней области шеи на уровне IV-VI шейных позвонков, ниже подъязычной кости, образуя здесь заметное возвышение. У мужчин оно особенно хорошо выражено. При разговоре, пении, кашле гортань смещается, следуя за подъязычной костью, с которой соединена. У детей гортань расположена выше (на уровне III шейного позвонка), у стариков вследствие слабости связочного аппарата опускается до уровня VII позвонка. Сзади от гортани располагается глотка, с которой гортань сообщается через верхнее отверстие. Внизу гортань переходит в дыхательное горло — трахею. Спереди от неё лежат мышцы шеи, сбоку — сосудисто-нервные пучки.


Гортань (фронтальный разрез). 1 — преддверие гортани; 2 — надгортанник; 3 — складка преддверия; 4 — голосовая складка; 5 — голосовая мышца; 6 — перстневидный хрящ; 7 — подголосовая полость гортани; 8 — щитовидная железа; 9 — голосовая щель; 10 — желудочек гортани; 11 — щель преддверия [1986 Гаврилов Л Ф Татаринов В Г — Анатомия]

Скелет гортани образован несколькими хрящами. Перстневидный хрящ расположен в нижнем её отделе, щитовидный образует переднебоковые стенки, вверху отверстие гортани прикрывает надгортанник. Сзади располагаются более мелкие парные хрящи: черпаловидные, рожковидные и клиновидные. Хрящи соединяются между собой суставами и связками и могут менять своё положение относительно друг друга благодаря наличию мышц.


Хрящи и связки гортани. 1 — большие рога подъязычной кости; 2, 11 — щитоподъязычные связки; 3, 4 — верхний рог и правая пластинка щитовидного хряща; 5 — черпаловидный хрящ; 6, 7, 8, — связки между хрящами гортани; 9 — голосовая связка; 10 — рожковидный хрящ; 12 — щитоподъязычная мембрана; 13 — надгортанник [1986 Гаврилов Л Ф Татаринов В Г — Анатомия]

Полость гортани выстлана слизистой оболочкой и подразделяется на три отдела: верхний — преддверие гортани, средний суженный — собственно голосовой аппарат и нижний — подголосовая полость. Наиболее сложно устроен средний отдел, где на боковых стенках имеются две пары складок, между которыми образуются углубления — желудочки гортани. Верхние складки называются преддверными, а нижние — голосовыми. В толще последних лежат голосовые связки, образованные эластическими волокнами, и мышцы. Промежуток между правой и левой голосовыми складками называется голосовой щелью. Голосовые связки натянуты между щитовидным и черпаловидными хрящами и служат для воспроизведения звуков. В результате изменения положения хрящей под действием мышц гортани могут меняться ширина голосовой щели и натяжение голосовых связок. Выдыхаемый воздух колеблет голосовые связки, в результате чего возникают звуки. Расширяет голосовую щель одна мышца — задняя перстнечерпаловидная, сужают несколько мышц: боковая перстнечерпаловидная, щиточерпаловидная и др.

У детей и женщин размеры гортани меньше, чем у мужчин, следовательно, голосовые связки у них короче и голос выше. Величина гортани сильно изменяется в период полового созревания, вследствие чего у мальчиков, например, голос «ломается», становится ниже. В членораздельной речи участвуют также язык, губы, полости рта и носа.

Дыхательное горло — трахея — является непосредственным продолжением гортани. Стенка трахеи состоит из 16-20 неполных хрящевых колец, соединенных кольцевидными связками. Они простираются на 2/3 окружности. Задняя стенка перепончатая, содержит неисчерченные мышечные клетки. Слизистая оболочка выстлана мерцательным эпителием, богата лимфоидной тканью и железами. Трахея начинается на уровне нижнего края VI шейного позвонка и заканчивается на уровне IV-V грудных, где разделяется на два главных бронха. Это место называется бифуркацией (раздвоение) трахеи. (У детей начало трахеи расположено на уровне IV шейного позвонка, а раздвоение — на уровне II-III грудных позвонков.) Длина трахеи 8-12 см, поперечный диаметр ее 1,5-1,8 см. В шейном отделе спереди к трахее прилежит щитовидная железа, перешеек которой находится на уровне 2-4-го кольца трахеи, сзади лежит пищевод, а по бокам — сонные артерии. Грудной отдел ее спереди покрыт у детей вилочковой железой (или ее остатками у взрослых) и крупными сосудами, отделяющими трахею от грудины.

Главные бронхи отходят от трахеи почти под прямым углом и направляются к воротам лёгких. Правый бронх шире, но короче левого и является как бы продолжением трахеи. Стенка главных бронхов, так же как и трахея, содержит неполные хрящевые кольца. В бронхах среднего калибра гиалиновая хрящевая ткань сменяется эластической хрящевой тканью. В бронхах малого калибра фиброзно-хрящевая оболочка отсутствует. Главные бронхи (первого порядка) делятся в лёгком на долевые (второго порядка), те в свою очередь — на сегментарные (третьего порядка), а они — на дольковые (четвёртого порядка), от дольковых отходят ацинусы.

Лёгкие лежат в грудной полости по сторонам от сердца и крупных сосудов, покрыты серозной оболочкой — плеврой, которая образует вокруг них два замкнутых плевральных мешка. По форме лёгкие напоминают неправильный конус с основанием, обращённым к диафрагме, и верхушкой, выступающей на 2-3 см над ключицей в области шеи. В лёгком выделяют три поверхности: выпуклую рёберную, прилежащую к внутренней поверхности стенки грудной полости, диафрагмальную (основание) — к диафрагме и средостенную, или медиальную,- внутреннюю, обращённую к органам средостения, лежащим между плевральными мешками.

На средостенной поверхности находятся ворота лёгкого — место, через которое бронх, легочная артерия и нервы входят в лёгкое, а две легочные вены и лимфатические сосуды выходят из него. Все названные сосуды и бронхи составляют корень лёгкого.

Каждое лёгкое посредством борозд делится на доли: правое — на три (верхнюю, среднюю и нижнюю), левое — на две (верхнюю и нижнюю). Левое лёгкое имеет у переднего края сердечную вырезку.

Доли лёгкого состоят из сегментов. Бронхолегочным сегментом называют участок лёгкого, более или менее полно отделённый от соседних соединительнотканными прослойками с проходящими в них венами, снабжённый бронхом третьего порядка и ветвью легочной артерии. Сегменты имеют форму неправильных конусов или пирамид, обращённых основаниями к поверхности лёгкого. Всего в каждом лёгком насчитывается 10 сегментов.

Сегментарные бронхи многократно делятся, направляясь к периферии лёгкого. Бронх с просветом около 1 мм в диаметре входит в дольку лёгкого. Внутри неё ветвление бронхов продолжается. Здесь они получают название бронхиол (терминальные, или конечные, и респираторные, или дыхательные). Респираторные бронхиолы имеют выпячивания на своих стенках и переходят в альвеолярные ходы, на стенках которых находятся пузырьки — альвеолы. Весь этот комплекс, начиная с респираторной бронхиолы, по своему виду напоминает виноградную гроздь, поэтому его и называют альвеолярным деревом, или легочным ацинусом. Ацинус является структурной единицей лёгкого, в которой происходит газообмен между кровью, протекающей в капиллярах лёгкого, и воздухом, заполняющим легочные альвеолы. Альвеолы имеют вид открытого пузырька, внутренняя поверхность которого выстлана однослойным плоским эпителием, лежащим на основной мембране, к которой прилежат оплетающие альвеолы кровеносные капилляры. В лёгких взрослого насчитывается 300-500 млн. альвеол, общая дыхательная поверхность их составляет около 100 м 2 .

Читать еще:  Ромашка в таблетках

Серозная оболочка лёгкого называется плеврой. Покрывая лёгкое со всех сторон, она по корню лёгкого переходит на стенки грудной полости, образуя вокруг лёгкого замкнутый плевральный мешок. Соответственно различают правый и левый плевральные мешки. Листок плевры, выстилающий стенки грудной полости и сращенный с ними, носит название пристеночной, или париетальной, плевры. В зависимости от того, какой участок она покрывает, выделяют рёберную, диафрагмальную и средостенную (медиастинальную) плевру. Плевра, покрывающая лёгкое и срастающаяся с его поверхностью, называется висцеральной, или легочной. Между париетальной и висцеральной плеврой находится плевральная полость, которая представляет собой капиллярную щель, содержащую ничтожное количество жидкости, уменьшающей трение между двумя листками плевры при дыхательных движениях. В местах перехода одной части париетальной плевры в другую образуются запасные пространства — карманы, или плевральные синусы, которые заполняются лёгкими в момент максимального вдоха, а в спокойном состоянии их стенки плотно прижаты друг к другу. Особенно велик рёберно-диафрагмальный синус, расположенный в нижнем отделе плевральной полости.

Границы плевры. Верхняя граница на 3-4 см выше переднего конца I ребра. Задняя соответствует месту перехода рёберной плевры в средостенную и идёт по околопозвоночной линии до XII ребра. Передняя граница наиболее изменчивая. Она соответствует передней линии перехода рёберной плевры в средостенную. Вверху края плевральных мешков симметричны и идут от верхней точки к грудино-ключичному сочленению, на уровне II-IV рёбер границы плевральных мешков сближены и идут вертикально вниз, будучи несколько смещены влево. Начиная с IV ребра их границы расходятся вниз и латерально до VII ребра по среднеключичной линии. Нижняя граница представляет линию перехода рёберной плевры в диафрагмальную. Она пересекает по среднеключичной линии VII ребро, по средней подмышечной — IX, затем идёт горизонтально, пересекая X и XI ребра, где встречается с задней границей.

Границы лёгких. Положение верхушек лёгких и их задних краёв соответствует границам плевры. Передний край правого лёгкого расположен соответственно передней границе плевры. Передняя граница левого лёгкого совпадает с границей плевры лишь в верхнем отделе до уровня IV ребра, где край лёгкого, образуя сердечную вырезку, отступает влево по IV ребру до среднеключичной линии, а затем идёт вертикально вниз до VI ребра. Отсюда нижняя граница пересекает среднюю подмышечную линию на уровне VIII ребра, лопаточную — на уровне X ребра и околопозвоночную — на уровне XI ребра, где переходит в заднюю границу. Граница между верхней и нижней долями лёгкого проходит сзади от остистого отростка III грудного позвонка и идёт вперёд и вниз к месту соединения костной и хрящевой частей VI ребра. В правом лёгком граница между верхней и нижней долями проходит так же. В месте её пересечения с подмышечной линией отходит борозда, отделяющая среднюю долю. Она идёт горизонтально к месту соединения IV ребра с грудиной. Нижняя граница правого лёгкого лежит несколько выше границы левого, примерно на высоту ребра.

Дыхательная система человека

Дыха́тельная систе́ма челове́ка — совокупность органов, обеспечивающих функцию внешнего дыхания (газообмен между вдыхаемым атмосферным воздухом и циркулирующей по малому кругу кровообращения кровью).

Газообмен осуществляется в альвеолах лёгких, и в норме направлен на захват из вдыхаемого воздуха кислорода и выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа.

Взрослый человек, находясь в состоянии покоя, совершает в среднем 14 дыхательных движений в минуту, однако частота дыхания может претерпевать значительные колебания (от 10 до 18 за минуту) [1] . Взрослый человек делает 15—17 вдохов-выдохов в минуту, а новорождённый ребёнок делает 1 вдох в секунду. Вентиляция альвеол осуществляется чередованием вдоха (инспирация) и выдоха (экспирация). При вдохе в альвеолы поступает атмосферный воздух, а при выдохе из альвеол удаляется воздух, насыщенный углекислым газом. Дыхание не перестаёт работать от рождения человека до его смерти, ведь без дыхания наш организм существовать не может. Доказано, что взрослый человек выдыхает 4 стакана воды в сутки (≈800 мл), а ребёнок — около двух (≈ 400 мл).

По способу расширения грудной клетки различают два типа дыхания:

  • грудной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём поднятия рёбер), чаще наблюдается у женщин;
  • брюшной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём уплощения диафрагмы), чаще наблюдается у мужчин.

Содержание

Дыхательные пути

Различают верхние и нижние дыхательные пути. Символический переход верхних дыхательных путей в нижние осуществляется в месте пересечения пищеварительной и дыхательной систем в верхней части гортани.

Система верхних дыхательных путей состоит из полости носа (лат. cavum nasi ), носоглотки (лат. pars nasalis pharyngis ) и ротоглотки (лат. pars oralis pharyngis ), а также частично ротовой полости, так как она тоже может быть использована для дыхания. Система нижних дыхательных путей состоит из гортани (лат. larynx , иногда её относят к верхним дыхательным путям), трахеи (др.-греч. τραχεῖα (ἀρτηρία) ), бронхов (лат. bronchi ).

Вдох и выдох осуществляется путём изменения размеров грудной клетки с помощью дыхательных мышц. В течение одного вдоха (в спокойном состоянии) в лёгкие поступает 400—500 мл воздуха. Этот объём воздуха называется дыхательным объёмом (ДО). Такое же количество воздуха поступает из лёгких в атмосферу в течение спокойного выдоха. Максимально глубокий вдох составляет около 2 000 мл воздуха. Максимальный выдох также составляет около 2 000 мл. После максимального выдоха в лёгких остаётся воздух в количестве около 1 500 мл, называемый остаточным объёмом лёгких. После спокойного выдоха в лёгких остаётся примерно 3 000 мл. Этот объём воздуха называется функциональной остаточной ёмкостью (ФОЁ) лёгких. Дыхание — одна из немногих функций организма, которая может контролироваться сознательно и неосознанно. Виды дыхания: глубокое и поверхностное, частое и редкое, верхнее, среднее (грудное) и нижнее (брюшное). Особые виды дыхательных движений наблюдаются при икоте и смехе. При частом и поверхностном дыхании возбудимость нервных центров повышается, а при глубоком — наоборот, снижается.

Дыхательные органы

Дыхательные пути обеспечивают связь окружающей среды с главными органами дыхательной системы — лёгкими. Лёгкие (лат. pulmo , др.-греч. πνεύμων ) расположены в грудной полости в окружении костей и мышц грудной клетки. В лёгких осуществляется газообмен между атмосферным воздухом, достигшим лёгочных альвеол (паренхимы лёгких), и кровью, протекающей по лёгочным капиллярам, которые обеспечивают поступление кислорода в организм и удаление из него газообразных продуктов жизнедеятельности, в том числе — углекислого газа. Благодаря функциональной остаточной ёмкости (ФОЁ) лёгких в альвеолярном воздухе поддерживается относительно постоянное соотношение содержания кислорода и углекислого газа, так как ФОЁ в несколько раз больше дыхательного объёма (ДО). Только 2/3 ДО достигает альвеол, который называется объёмом альвеолярной вентиляции. Без внешнего дыхания человеческий организм обычно может прожить до 5-7 минут (так называемая клиническая смерть), после чего наступают потеря сознания, необратимые изменения в мозге и его смерть (биологическая смерть). Восстановление функции внешнего дыхания и кровообращения после наступления биологической смерти ведёт к эффекту зомбирования, когда восстанавливается жизнедеятельность практически всех органов и тканей организма, кроме коры головного мозга.

Функции дыхательной системы

Кроме того, дыхательная система участвует в таких важных функциях, как терморегуляция, голосообразование, обоняние, увлажнение вдыхаемого воздуха. Лёгочная ткань также играет важную роль в таких процессах как: синтез гормонов, водно-солевой и липидный обмен. В обильно развитой сосудистой системе лёгких происходит депонирование крови. Дыхательная система также обеспечивает механическую и иммунную защиту от факторов внешней среды.

Дыхательная недостаточность

Дыха́тельная недоста́точность (ДН) — патологическое состояние, характеризующееся одним из двух типов нарушений:

  • система внешнего дыхания не может обеспечить нормальный газовый состав крови,
  • нормальный газовый состав крови обеспечивается за счёт повышенной работы системы внешнего дыхания.

Асфи́кси́я (от др.-греч. ἀ- — «без» и σφύξις — пульс, буквально — отсутствие пульса, в русском языке допускается ударение на второй или третий слог) — удушье, обусловленное кислородным голоданием и избытком углекислоты в крови и тканях, например при сдавливании дыхательных путей извне (удушение), закрытии их просвета отёком, падении давления в искусственной атмосфере (либо системе обеспечения дыхания) и так далее. В литературе механическую асфиксию определяют как: «кислородное голодание, развившееся в результате физических воздействий, препятствующих дыханию, и сопровождающееся острым расстройством функций центральной нервной системы и кровообращения…» или как «нарушение внешнего дыхания, вызванное механическими причинами, приводящее к затруднению или полному прекращению поступления в организм кислорода и накоплению в нем углекислоты». Первая помощь при асфиксии заключается в восстановлении функции внешнего дыхания: традиционно используют принудительное вдувание воздуха в лёгкие больного. Этот метод, названный «рот в рот» и «рот в нос» используется повсеместно в качестве немедленной помощи до приезда врача. [2]

Верхние дыхательные пути

Включают наружный нос, полость носа и глотку. Из внешней среды воздух попадает в полость носа, которая имеет сложный внутренний рельеф и разделена на две половины вертикальной перегородкой. На боковых стенках полости носа в передне-заднем направлении расположены тонкие костные пластинки — раковины, которые разделяют носовую полость на верхний, средний и нижний носовые ходы (рис. 4.1.2).

Рис. 4.1.2. Верхние дыхательные пути человека [11]

Благодаря наличию раковин воздушный поток разделяется. Основная часть вдыхаемого воздуха направляется в нижние и средние ходы носа. При встрече с раковинами в воздушном потоке возникают завихрения (турбулентность). Крупные инородные частицы, содержащиеся в воздухе, прилипают к покрытой слоем слизи слизистой оболочке носа.

На наружной поверхности слизистой оболочки носа расположен мерцательный эпителий, в каждой клетке которого имеется около 200 ресничек. Эти реснички постоянно колеблются, направляя слизь и содержащиеся в ней частицы вниз — в глотку. Кроме того, в слизистой оболочке носовых ходов находятся рецепторы, импульсы от которых через афферентные волокна тройничного нерва (V пара) и продолговатый мозг вызывают чихательный рефлекс.

Меньшая часть воздушного потока направляется в верхний носовой ход, где располагается основная часть обонятельной мембраны Ообонятельная область) (рис. 4.1.3. Микроструктурная организация обонятельной выстилки С^Л). Помимо верхнего отдела обонятельные рецепторы частично расположены в средней раковине и перегородке полости носа.

Читать еще:  При кашле чешется подбородок

Структурами обонятельных клеток, непосредственно реагирующими на пахучие вещества, являются обонятельные жгутики (волоски). Для ощущения запаха химическое вещество (одорант) должно обязательно диффундировать в слизь, где располагается сенсорная обонятельная сеть. Слизь играет важную роль в восприятии одорантов, поскольку является ведущим фактором, определяющим интенсивность и качество запаха.

В обонятельной области располагаются рецепторные (вомеро- назальные) клетки, которые специализируются на восприятии феромонов. Эти клетки посылают сигналы в центры гипоталамуса, влияя на половое и репродуктивное поведение человека.

Благодаря наличию большого количества кровеносных сосудов в слизистой оболочке полости носа температура вдыхаемого внутри быстро приближается к температуре внутренней среды организма. У новорожденных этот процесс несовершенен, поскольку сосудистая сеть слизистой оболочки полости носа окончательно формируется в пубертатном периоде индивидуального развития человека.

Вокруг носовой полости внутри костей расположены дополнительные полости — пазухи. Они сообщаются с внешней средой через нос. Пазухи выполняют резонаторную функцию при образовании звуков, а также уменьшают массу лицевого черепа, сохраняя при этом его прочность.

Нижние дыхательные пути. Включают гортань, трахею, бронхи. Гортань. Помимо проведения воздуха участвует в голосообразовании (фонации). Именно последняя функция является определяющей в строении гортани.

Основу гортани составляют хрящи, обеспечивающие относительное постоянство ее формы. От глотки гортань отделяет надгортанник — непарный хрящ. Он, закрывая вход в гортань, защищает расположенные ниже дыхательные пути от попадания крупных инородных частиц при глотании. Другие крупные хрящи образуют подвижные соединения — суставы. При сокращении мышц гортани хрящи изменяют свое положение и, соответственно, меняется ее просвет (рис. 4.1.4).

Рис. 4.1.4. Поперечный разрез гортани (вид сзади):

I — преддверие гортани; II — промежуточная часть; III — подголосовая полость;

7 — надгортанник; 2 — щитовидный хрящ; 3 — преддверная складка; 4 — желудочек гортани; 5 — голосовая мышца; 6 — перстнещитовидная мышца; 7 — перстневидный хрящ; 8 — хрящ трахеи; 9 — голосовая складка [6]

На внутренней поверхности гортани расположены голосовые складки. Голосовые складки в основе своей имеют связки, размещенные под слизистой оболочкой и прикрепленные к хрящам гортани. При движении хрящей меняется их натяжение. Изменение просвета межголосовой щели и натяжение голосовых связок является основой звукообразования.

Внутренняя поверхность гортани выстлана слизистой оболочкой с эпителием (за исключением голосовых связок), содержащим мерцательные клетки. В подслизистом слое располагаются белково-слизистые железы, обеспечивающие увлажнение полости гортани, а также лимфатические фолликулы. Реснички мерцательного эпителия благодаря локомоциям обеспечивают дренаж слизи и инородных веществ из гортани вверх — в глотку.

Слизистая оболочка гортани обладает высокой чувствительностью к прикосновению чужеродных частиц, а также к едким газообразным химическим раздражителям (диоксид серы, хлор и др.). Афферентные импульсы от рецепторов слизистой оболочки гортани по блуждающим нервам (X пара) направляются в продолговатый мозг и возбуждают кашлевой рефлекс. С импульсно выходящим воздухом при кашле, как правило, удаляются не только вещества, раздражающие гортань, но и часть избыточной слизи (мокроты) бронхиального дерева.

Дыхательная трубка. Дыхательная трубка представляет собой трахею и бронхиальное дерево.

Суммарное поперечное сечение дыхательной трубки по направлению к респираторному отделу возрастает, а скорость движения воздуха по воздухоносным путям уменьшается. Наименьшее поперечное сечение в дыхательной трубке имеет трахея (2,5 см 2 ), а наибольшее — альвеолярные мешочки (11 800 см 2 ). Для сохранения неразрывности воздушной струи во время нормального дыхания скорость движения воздуха достигает наибольших значений (до 1 м • с 1 ) в трахее, в то время как в альвеолярных мешочках она снижается до 0,0002 м • с -1 . При такой низкой скорости воздушного потока газы в респираторном отделе перемещаются по законам диффузии, а не конвекции (как во всех предшествующих отделах).

Наибольшее сопротивление потоку воздуха в дыхательной трубке при нормальном дыхании оказывают широкие бронхиолы и бронхи, расположенные вблизи трахеи. Это обусловлено их несоизмеримо меньшим количеством по сравнению с числом параллельных терминальных бронхиол (порядка 6,5 • 10 4 ), через каждую из которых проходит небольшое количество воздуха.

Трахея и бронхи. Поддержание дыхательной трубки в открытом состоянии и беспрепятственное прохождение воздуха по ней обеспечивают упругие ткани, входящие в состав стенки трахеи и бронхов (рис. 4.1.5). От спадания трахею предохраняют хрящевые полукольца, встроенные в ее стенку. Благодаря наличию фиброзной ткани между кольцами и по задней стенке трахея сохраняет эластичность и подвижность, необходимые, например, при движении шеи или глотании.

Размеры хрящевых пластинок в последующих генерациях бронхов уменьшаются, а в бронхиолах диаметром менее 1,5 мм они уже отсутствуют. Упругость стенок мелких бронхиол не всегда обеспечивает неизменность просвета дыхательной трубки во время акта дыхания. Под влиянием сил, которые растягивают альвеолы, происходит расширение (но меньшее) и более крупных бронхиол. При форсированном выдохе и резком уменьшении размеров альвеол бронхиолы, лишенные хрящевых элементов в своей стенке, под действием сил воздушного потока могут спадаться.

Внутренняя поверхность слизистой оболочки трахеи и бронхов (как и полость носа и гортани) вплоть до терминальных бронхиол покрыта мерцательным эпителием, преимущественно бокаловидными и реснитчатыми клетками.

Рис. 4.1.5. Гортань, трахея и главные сегментарные бронхи

Бокаловидные клетки вырабатывают слизь, которая увлажняет поверхность бронхиального дерева и улавливает микрочастицы из воздушного потока. Слизь имеет свойства геля, характеризуется небольшой вязкостью и значительной эластичностью. Она содержит 96% воды и электролитов, а также гликопротеиды и молекулы белка (в том числе лизоцим и лактоферрин). Образование слизи секреторными клетками регулируется трансмембранным белком (CFTR), транспортирующим ионы С1

и Na + . Секреция слизи из желез находится под парасимпатическим (ацетилхолин), симпатическим (норадреналин и адреналин) и пептидергическим (VIР) контролем. На интенсивность выделения слизи железами эпителия дыхательной трубки влияют внешние факторы — температура и влажность вдыхаемого воздуха. В бронхах малого калибра железы, продуцирующие слизь, отсутствуют.

Реснитчатые клетки за счет постоянных движений приводят слой слизи в движение со скоростью несколько миллиметров в 1 мин по направлению к глотке. Наименьшая скорость движения слизи в бронхах, в трахее она возрастает в 20—40 раз. Реснитчатые клетки имеют многочисленные рецепторы (цитокинов, гистамина, брадики- нина, аденозина, глюкокортикоидов, (32-адренорецепторы и М3-холи- норецепторы). Изменение функциональной активности рецепторов влияет на интенсивность локомоций ресничек и скорость движения слизи (бронхиальный дренаж). При активации (32-адренорецепторов и М3-холинорецепторов интенсивность ионного транспорта в эпителии и частота биения ресничек возрастают. Время выведения инородных частиц из бронхиального дерева легких составляет от 1 до 24

ч. У пожилых людей этот процесс может занимать большее время.

Инородные частицы в воздухе, размер которых превышает 6 мкм, при вдохе, как правило, оседают на слизистой оболочке верхних отделов дыхательной трубки. Частицы, имеющие размер от 5 до 1 мкм, осаждаются в бронхиолах (угольная, силикатная пыль), а инородные тельца менее 0,5 мкм (табачный дым) — достигают альвеол и частично выводятся из легких с выдыхаемым воздухом.

По ходу ветвления и уменьшения диаметра бронхов количество эластических волокон в слизистой оболочке нижних дыхательных путей возрастает, а ее толщина уменьшается. Количество гладкомышечных волокон в слизистой оболочке дыхательной трубки по направлению к альвеолам также увеличивается.

Мышечный слой слизистой оболочки бронхов состоит из гладкомышечных клеток, расположенных в виде двух противоположно направленных спиралей. Сокращение гладкомышечных клеток приводит к образованию продольных складок слизистой оболочки бронха. Стенки бронхиол почти целиком состоят из гладких мышц, за исключением самых конечных (респираторных бронхиол), в них мышечные элементы отсутствуют.

Наибольшее влияние на гладкие мышцы бронхов оказывают катехоламины, циркулирующие в крови. Стимуляция (3-адрено- рецепторов адреналином вызывает расслабление гладких мышц бронхов и приводит к выраженному расширению просвета бронхиального дерева. Расслабление гладких мышц бронхов возникает при активации Н2-гистаминовых рецепторов, расположенных на эпителиальных клетках воздухоносных путей. Адренергические стимулы, опосредованные симпатической нервной системой, на мышечный тонус бронхиол оказывают слабое влияние.

Парасимпатические нервные импульсы (холинергические) вызывают умеренное повышение тонуса гладких мышц и сокращение бронхиол. Активация парасимпатических нервов может возникать рефлекторно с легких при раздражении эпителия самих дыхательных путей инородными веществами (дым, пыль и др.). Важная роль в сокращении бронхиол принадлежит веществам, которые образуются в самих легких — гистамину и медленнодействующей анафилактической субстанции. Эти биологически активные вещества высвобождаются при дегрануляции тучных клеток, расположенных в слизистой оболочке бронхиол, они играют важную роль в развитии аллергических приступов удушья.

MedGlav.com

Медицинский справочник болезней

Главное меню

Дыхательная система

ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА.

Дыхание — совокупность постоянно протекаю­щих в живом организме физиологических процессов, в результате которых он поглощает из окружающей среды кислород и выделяет углекислый газ и воду. Дыхание обеспечивает газообмен в организме, являющийся необходимым звеном обмена веществ. В основе дыхания лежат процессы окисления органических веществ — углеводов, жиров и белков, в результате чего осво­бождается энергия, обеспечивающая жизнедеятель­ность организма.

Вдыхаемый воздух через воздухонос­ные пути (полость носа, гортань, трахея, бронхи) достигает легочных пузырьков (альвеол), через стенки которых, обильно оплетенных кровеносными капиллярами, происходит газообмен между возду­хом и кровью.

У человека (и позвоночных животных) процесс дыхания со­стоит из трех взаимосвязанных этапов:

  • внешнего дыхания,
  • переноса газов кровью и
  • тканевого дыха­ния.

Сущность внешнего дыхания заключается в обмене газами между внешней средой и кровью, происходящем в специальных дыхательных органах — в легких. Из внеш­ней среды в кровь поступает кислород, а из крови выделяется наружу углекислый газ (поверхностью тела, т. е. через кожу, обеспечивается только 1—2% всего газообмена).
Смена воздуха в легких дости­гается ритмичными дыхательными движениями груд­ной клетки, осуществляемыми специальными мыш­цами, благодаря чему получается поочередное увели­чение и уменьшение объема грудной полости. У че­ловека грудная полость при вдохе увеличивается в трех направлениях: передне-заднем и боковом — за счет поднятия и вращения ребер, и в вертикаль­ном — за счет опускания грудобрюшной преграды (диафрагмы).

В зависимости от того, в каком на­правлении преимущественно увеличивается объем грудной клетки, различают:

  • грудной,
  • брюшной и
  • смешанный типы дыхания.

При дыхании легкие пассивно следуют за груд­ными стенками, расширяясь при вдохе и спадаясь при выдохе.
Общая площадь поверхности легоч­ных альвеол у человека равна в среднем 90 м 2 . Человек (взрослый) в состоянии покоя делает. 16—18 дыхательных циклов (т. е. вдохов и выдохов) в 1 мин.
При каждом вдохе в легкие входит при­мерно 500 мл воздуха, который называется дыха­тельным. При максимальном вдохе человек может вдохнуть еще около 1500 мл т. наз. допол­нительного воздуха. Если после спокойного выдоха сделать дополнительный усиленный выдох, то выводится еще 1500 мл т. наз. резервного воздуха.
Дыхательный, дополнительный и резерв­ный воздух составляют в сумме жизненную емкость легких.
Однако и после самого усиленного выдоха в легких все еще остается 1000—1500 мл остаточного воздуха.

Читать еще:  Спонгия тоста

Минутный объем дыхания или вентиляция легких, колеблется в зависимости от потребности организма в кисло­роде и составляет у взрослого человека в покое 5—9 л воздуха в 1 мин.
Во время физической работы, когда резко возрастает потребность организма в кислороде, вентиляция легких увеличивается до 60— 80 л в 1 мин., а у тренированных спортсме­нов даже до 120 л в мин. При старении организма уменьшается обмен веществ, уменьшается и размер; вентиляции легких. При повышении температуры тела частота дыхания несколько возрастает и при некоторых заболеваниях достигает 30—40 в 1 мин.; при этом глубина дыхания уменьшается.

Регуляция дыхания осуществляется дыхательным центром в продолговатом мозгу цен­тральной нервной системой. У человека, помимо этого, в регуляции дыхания играет большую роль кора голов­ного мозга.

Газообен происходит в альвеолах легких. Чтобы попасть в альвеолы легких, воздух при дыхании проходит по так называемым дыхательным путям: он проникает сначала в носовую полость, далее в глотку, которая является общим путем для воздуха и для пищи, поступающей в нее из полости рта: затем воздух движется по чисто дыхательной системе – гортани, дыхательному горлу, бронхам. Бронхи, постепенно разветвляясь, доходит до микроскопических бронхиол, из которых воздух попадает в легочные альвеолы.

Тканевое дыхание — сложный физиоло­гический процесс, проявляющийся в потреблении клет­ками и тканями организма кислорода и в образова­нии ими углекислоты. В основе тканевого дыхания лежат окислительно-восстановительные процессы, сопро­вождающиеся освобождением энергии. За счет этой энергии осуществляются все жизненные про­цессы — непрерывное обновление, рост и развитие тканей, секреции желез, сокращение мышц и т. д.

НОС И НОСОВАЯ ПОЛОСТЬ – начальная часть дыхательных путей и орган обоняния.
Нос построен из парных носовых костей и носовых хрящей, придающих ему внешнюю форму.
Носовая полость расположена в центре лицевого скелета и представляет выстланный слизистой оболочкой костный канал, идущий от отверстий (ноздрей) до хоан, соединяющих его с носоглоткой.
Носовая перегородка разделяет носовую полость на правую и левую половины.
Характерными для носовой полости являются придаточные пазухы – полости в соседних костях (верхнечелюстной, лобной, решетчатой), которые сообщаются с носовой полостью посредством отверстий и каналов.

Слизистая оболочка, выстилающая носовой канал, состоит из реснитчатого эпителия; волоски его имеют постоянные колебательные движения в направлении входа в нос, что преграждает доступ в дыхательные пути мелким угольным, пылевым и др. частичкам, вдыхаемым с воздухом. Воздух, поступающий в носовую полость, согревается в ней благодаря обилию кровеносных сосудов в слизистой оболочке носовой полости и согретому воздуху придаточных пазух. Это предохраняет дыхательные пути от непосредственного воздействия внешней низкой температуры. Вынужденное дыхание через рот (напр, при искривлении носовой перегородки, при полипах носа) обусловливает возможность возникновения инфекции дыхательных путей.

ГЛОТКА – часть пищеварительной и дыхательной трубки, расположенная между носовой и ротовой полостью вверху и гортанью и пищеводом внизу.
Глотка представляет собой трубку, основу которой составляет мышечный слой. Глотка выстлана слизистой оболочкой, а снаружи покрыта соединительнотканным слоем. Глотка лежит впереди шейного отдела позвоночника вниз от черепа до 6-го шейного позвонка.
Самый верхний отдел глотки – носоглотка – лежит позади носовой полости, которая открывается в него хоанами; это путь для поступления в глотку вдыхаемого через нос воздуха.

При акте глотания дыхательные пути изолируются: мягкое небо (небная занавеска) поднимается и, прижимаясь к задней стенке глотки, отделяет носоглотку от средней части глотки. Специальные мышцы подтягивают глотку кверху и кпереди; благодаря этому подтягивается кверху и гортань, и корень языка придавливает надгортанник, который таким образом закрывает вход в гортань, препятствуя попаданию пищи в дыхательные пути.

ГОРТАНЬ – начало дыхательного горла (трахеи), включающее голосовой аппарат. Гортань расположена на шее.
Строение гортани имеет сходство с устройством духовых так называемых язычковых музыкальных инструментов: в гортани находится суженное место – голосовая щель, в который выталкиваемый из легких воздух приводит в колебание голосовые связки, играющие ту же роль, какую в инструменте играет язычок.

Гортань расположена на уровне 3-6-го шейных позвонков, гранича сзади с пищеводом и сообщаясь с глоткой отверстием, называемым входом в гортань. Внизу гортань переходит в дыхательное горло.
Основание гортани образует имеющий кольцевидную форму перстневидный хрящ, соединяющийся внизу с трахеей. На перстневидном хряще, подвижно соединяясь с ним суставом, расположен самый крупный хрящ гортани – щитовидный хрящ, состоящий из двух пластинок, которые соединяясь впереди под углом, образуют хорошо видный у мужчин выступ на шее – кадык.

На перстневидном хряще, также соединяясь с ним суставами, расположены симметрично 2 черпаловидных хряща, несущих каждый на своей верхушке по маленькому санториниевому хрящу. Между каждым из них и внутренним углом щитовидного хряща натянуты 2 истинные голосовые связки, ограничивающие голосовую щель.
Длина голосовых связок у мужчин 20-24мм, у женщин – 18-20мм. Короткие связки дают более высокий голос, чем длинные.
При дыхании голосовые связки расходятся, и голосовая щель принимает форму треугольника, обращенного вершиной вперед.

ДЫХАТЕЛЬНОЕ ГОРЛО (Трахея) – следующая за гортанью дыхательного пути, через который воздух проходит к легким.
Дыхательное горло начинается на уровне 6-го шейного позвонка и представляет трубку, состоящую из 18—20 неполных хрящевых колец, замыкающихся сзади гладкими мышечными волокнами, вследствие чего задняя стенка её мягка и уплощена. Это дает возможность лежащему позади нее пищеводу расширяться во время прохождения по нему пищевого комка при глотании. Пройдя в грудную полость, дыхательное горло делится на уровне 4-го грудного позвонка на 2 бронха, идущие к пра­вому и левому легкому.

БРОНХИ — ветви дыхательного горла (трахеи), через которые при дыхании в легкие поступает и из легких выдыхается воздух.
Трахея в грудной по­лости делится на правый и левый первич­ные бронхи, которые вхо­дят соответственно в правое и левое легкое: последова­тельно делясь на все более мелкие вторичные бронхи. Они образуют бронхиальное дерево, составляющее плотную основу легкого. Диаметр первичных бронхов — 1,5—2 см.
Мель­чайшие бронхи — бронхиолы, имеют микроскопические размеры и представляют конечные отделы воздухопроводящих путей, на концах которых распо­ложена собственно дыхательная ткань легкого, об­разованная альвеолами.

Стенки бронхов образованы хрящевыми кольцами и глад­кими мышцами. Хрящевые кольца обусловливают неподатливость бронхов, неспадение их и беспрепятственное движение воздуха при дыхании. Внутренняя поверхность бронхов (как и других отделов дыхательных путей) выстлана слизистой оболочкой с мерцательным эпителием: клетки эпителия снабжены ресничками.

ЛЁГКИЕ представля­ют парный орган. Они за­ключены в грудной клетке и располо­жены по сторонам от сердца.
Каждое легкое имеет форму конуса, широ­кое основание ко­торого обращено вниз к грудобрюш­ной преграде (диа­фрагме), наруж­ная поверхность— к ребрам, обра­зующим наружную стенку грудной клетки, внутрен­няя поверхность охватывает сердеч­ную сорочку с за­ключенным в ней сердцем. Верхуш­ка легкого высту­пает над ключицей. Средние размеры лёгкого взрослого человека: высота правого 17,5 см, левого — 20 см, ширина при основании право­го легкого 10 см, левого — 7 см. Легкие имеют пушистую консистен­цию, т. к. заполнены воздухом. С внутрен­ней поверхности, в ворота легкого, входят бронх, сосуды и нервы.

Бронх про­водит в легкие воз­дух, поступающий че­рез носовую (ротовую) полость, в гортань и трахею. В лёгких бронх постепенно делится на более мелкие вто­ричные, третичные и т. д. бронхи, составляя как бы хряще­вой остов легкого; конечным ветвлением бронхов является проводящая бронхиола; она целится на альвеолярные ходы, стенки которых усеяны легочными пузырьками — альвеолами.

От сердца в лёгкие идут легочные артерии, несущие насыщенную углекислым газом венозную кровь. Легочные артерии делятся параллельно бронхам и в конечном счете распадаются на капилляры, охватывающие своей сетью альвеолы. Обратно из альвеол капил­ляры постепенно собираются в вены, которые выходят из легких в виде легочных вен, поступающих в левую половину сердца и несущих насыщенную кислоро­дом артериальную кровь.

Газообмен между внешней средой и организмом происходит в альвеолах.
В полость альвеол поступа­ет содержащий кислород воздух, а к стенкам аль­веол притекает кровь. При поступлении в альвеолы воздуха они растягиваются и, на­оборот, спадаются, когда воз­дух выходит из лёгкого.
Благодаря тончайшей стенке альвеол здесь легко происходит га­зообмен — поступление в кровь кислорода из вды­хаемого воздуха и отдача в него углекислого газа из крови; происходит очищение крови, она стано­вится артериальной и разносится далее через сердце в ткани и органы тела, в которых отдает кислород и воспринимает углекислый газ.

Каждое легкое одето оболочкой — плеврой, перехо­дящей с легких на стенки грудной клетки; таким образом легкое заключено в замкнутый плевральный мешок, образованный пристеночным листком плевры. Между легочным и пристеночным листками плевры имеется узкая щель, содержащая небольшое количество жидкости. При дыхательных движениях грудной клетки полость плевры (вместе с грудной клеткой) расширяется, а опускающаяся диафрагма удлиняет ее верхне-нижний размер. Ввиду того что щель между листками плевры безвоздушна, расширение грудной клетки вызывает в полости плевры отри­цательное давление, растягивает ткань легкого, которое таким образом засасывает через воздухоносные пути (рот — трахея —бронхи) атмосферный воздух, посту­пающий в альвеолы.

Расширение грудной клетки при вдохе является активным и совершается при помощи дыхательных мышц (межреберных, лестничных, брюшных); спа­дение ее при выдохе происходит пассивно и при содействии эластичных сил ткани самого легкого. Плевра обес­печивает скольжение легкого в грудной полости при дыха­тельных движениях.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector