Легочная система человека

Легкие человека

Легкие — это органы воздушного дыхания у человека, пресмыкающихся, птиц, многих земноводных, всех млекопитающих, и даже некоторых рыб (двоякодышащих, многоперов и кистеперых). Легкие человека являются частью довольно сложной системы органов. Они выделяют двуокись углерода и доставляют в организм кислород, расслабляясь и расширяясь десятки тысяч раз в день.

Это парный орган, который занимает почти всю полость грудной клетки и является основным органом дыхательной системы. Их форма и размер непостоянны и могут меняться в зависимости от фазы человеческого дыхания.

Схема легких и дыхательной системы человека

Анатомия и строение

Легкие человека являются парным органом дыхания. Они расположены в грудной клетке человека и прилегают к сердцу с обеих сторон. Легкие имеют форму полуконуса. Их основание находится на диафрагме, а вверх такого человеческого органа выступает на пару сантиметров выше ключицы. Однако хотелось бы отметить, что правое легкое немного короче и больше по объему левого легкого.

Поверхность легких, которая прилегает к ребрам, выпуклая, а сторона, которая обращена к сердцу – вогнутая. Практически посередине такого дыхательного органа имеется углубления, которые являются «воротами» легких, через которые в них заходят легочная артерия, главный бронх, ветви нервов, бронхиальная артерия, а выходят – лимфатические сосуды и легочные вены. Интересно знать, что комплекс таких органов называются «легочный корень».

Стоит отметить, что на внутренней поверхности левого легкого имеется еще одно заметное «вдавление», то есть сердечная вырезка, которая образовалась в результате прилегания сердца. Каждое из легких покрыто блестящей, гладкой, влажной серозной оболочкой (плеврой). В области легочного корня она переходит на поверхность грудной полости, где образует плевральный мешок.

На поверхности правого легко есть две довольно глубокие щели, делящие само легкое на нижнюю, среднюю и верхнюю доли. А вот левое легкое пресекает всего одна щель, и соответственно делит его на верхнюю и нижнюю долю. Кроме того, данный дыхательный орган еще делят на дольки и сегменты. Сегменты выглядят в виде пирамид, каждый из которых имеет свою собственную артерию, бронху и нервы. Состоят они из маленьких пирамидок – долек. Их число в одном легком достигает 800.

В каждой дольке продолжает ветвиться бронх, а диаметр его трубочек-бронхиол становится все меньше и меньше. Однако намного тоньше бронхиол являются их ответвления – альвеолярные ходы, которые в свою очередь усеяны целыми гроздьями очень маленьких тонкостенных пузырьков – альвеол. Вот именно эти альвеолы и составляют дышащую ткань каждого из легких.

Альвеолы легких

Стенка альвеол образуется при помощи клеток альвеолярного эпителия и полностью оплетена сеткой капилляров. По этим капилляром течет венозная кровь, которая поступает в этот дыхательный орган из правой половинки сердца. Она насыщена углекислым газом. Сквозь альвеолярно-капиллярную мембрану регулярно происходит двойной обмен: во время выдоха углекислый газ выводится из организма, а с альвеол в кровь поступает кислород, который быстро поглощает гемоглобин крови.

Обратите внимание, что во время вдоха все альвеолы не успевают заполниться воздухом. Он обновляется только лишь в какой-то части альвеол. Оставшиеся альвеолы составляют своеобразный резерв, к которому человеческий организм будет прибегать, к примеру, во время физической нагрузки.

Функции основные и второстепенные

Основной функцией легких является газообмен между кровью и атмосферой. А вот второстепенных функций можно выделить намного больше:

  • Изменяют рН крови;
  • Под воздействием ангиотензинпревращающего фермента преобразуют ангиотензин I в ангиотензин II;
  • Служат защитой сердца, закрывают его от ударов;
  • Выделяют антимикробные соединения и иммуноглобулин-А в бронхиальный секрет, тем самым защищая организм от различных респираторных инфекций. Слизь бронхов содержит в себе гликопротеины с антимикробным действием, такие как лактоферрин, муцин, лактопероксидаза, лизоцим.
  • Легкие служат своеобразным резервуаром крови в человеческом организме. Объем крови в этом органе дыхания составляет примерно 450 миллилитров, это приблизительно 9 % от всего объема крови в системе кровообращения.
  • Обеспечение воздушного потока требуется для создания голосовых звуков.
  • Мерцательный эпителий бронхов – это очень важная система защиты от различных инфекций, которые передаются воздушно-капельным путем.
  • За счет испарения воды с альвеол в выдыхаемый воздух происходит терморегуляция.

Заболевания

Болезни данного органа дыхания являются одними из самых распространенных заболеваний во всем мире. Во всем мире миллионы людей страдают от различных легочных заболеваний. Инфекции, курение и генетическая предрасположенность в основном виноваты в заболеваниях легких. Стоит отметить, что болезни данного органа дыхания могут быть связаны с проблемами, которые возникли в каких-либо других человеческих органах.

Все заболевания легких можно разделить на следующие группы.

Болезни легких, которые влияют на дыхательные пути

  • Астма — это такое заболевание, при котором постоянно воспалены дыхательные пути. Инфекции, аллергии и загрязнения могут запросто вызвать симптомы упомянутой болезни;
  • ХОЗЛ (хроническое обструктивное заболевание легких) – это неспособность человека нормально выдохнуть, что приводит к сильному затруднению дыхания;
  • Хронический бронхит, характеризуется сильным надрывным кашлем;
  • Острый бронхит;
  • Эмфизема, одна из форм ХОЗЛ;
  • Муковисцидоз – это генетическое заболевание, при котором постоянно выделяется небольшое количество мокроты.

Перекрытие бронхов при бронхиальной астме

Болезни легких, которые влияют на альвеолы

  • Туберкулез;
  • Пневмония;
  • Отек легких;
  • Эмфизема;
  • Рак легких;
  • Пневмокониоз;
  • Синдром острой дыхательной недостаточности.

Эмфизема легких

Заболевания легких, которые влияют на интерстиций (ткань между альвеолами)

  • Отеки легких и пневмония;
  • Интерстициальное заболевание легких (идиопатический пневмосклероз, саркоидоз, аутоиммунные заболевания).

Пневомния (воспаление легких)

Болезни, которые влияют на кровеносные сосуды

  • Легочная гипертензия;
  • Легочная эмболия.

Заболевание легких, которые влияют на плевру

  • Пневмоторакс;
  • Плевральный выпот;
  • Мезотелиома.

Коллапс правого легкого при пневмотораксе

Болезни легких, которые влияют на грудную стенку

  • Нейромышечные расстройства ( к примеру, тяжелая миастения или амиотрофический латеральный склероз);
  • Синдром гиповентиляции.

Методы диагностики

Исследование функций органов дыхания также можно разделить на несколько групп:

Инструментальные и лабораторные методы исследования

  • Рентгенография;
  • Бронхография;
  • Рентгеноскопия;
  • Томография;
  • Флюорография.
  • Торакоскопия;
  • Бронхоскопия.

Магнитно-резонансная томография легких

Методы функциональной диагностики

  • Плевральная пункция;
  • Легочная вентиляция.
  • Исследование мокроты.

Схематическое изображение плевральной пункции: 1 – левое лёгкое, поджатое жидкостью в плевральной полости; 2 – свободная жидкость в левой плевральной полости; 3 – резервуар для сбора отсасываемой из плевральной полости жидкости.

Методы лечения и профилактики

Принимая во внимание тот факт, что заболевания легких являются самыми распространенными болезнями, как у взрослых, так и у детей, их профилактика и лечение должны быть адекватными и четкими. Стоит отметить, что если вы своевременно не диагностируете болезни органов дыхания, то лечить их впоследствии вы будете намного дольше, а вот система терапии станет довольно сложной.

Как правило, в качестве терапии назначают целый комплекс медикаментозных средств. Обычно практикуют симптоматическое лечение (оно устраняет симптомы болезни), этиотропную терапию (лекарства, устраняющие причину заболевания), поддерживающую терапию (лекарства, требующиеся для восстановления функций, которые были нарушены в процессе заболевания).

Практикуют и применение антибиотиков, которые будут эффективны в борьбе против определенного возбудителя. Обратите внимание, что лекарства должен назначать исключительно врач, и то только после комплексного обследования больного. Не стоит забывать и о других методах лечения, таких как ингаляция, физиотерапия, мануальная терапия, массаж грудной клетки, рефлексотерапия, лфк, дыхательная гимнастика и др.

После операции на легких

Для профилактики болезней легких, учитывая строение такого органа дыхания и особенности передачи в них возбудителей, используют различные средства защиты органов дыхания. Пребывая в личном контакте с человеком, у которого была диагностирована какая-либо вирусная инфекция, очень важно самому использовать средства индивидуальной защиты (к примеру, ватно-марлевые повязку).

Стоит отметить, что самым простым, но при этом неимоверно важным методом профилактики болезней дыхательных органов является увеличение времени прогулки на свежем воздухе. Кроме того, очень важно регулярно проветривать помещение, в котором человек живет.

Рекомендуется отказаться от частого употребления спиртного и курения, так как эти привычки особенно негативно сказываются на дыхательной системе. Вредные вещества, присутствующие в алкоголе и табаке, попадая в легкие, травмируют их, а также отрицательно влияют на слизистые оболочки. Например, у злостных курильщиков намного чаще диагностируют такие болезни, как хронический бронхит, эмфизема легких и рак легкого.

Кроме того, для профилактики используют и специальную дыхательную гимнастику, профилактические ингаляции с использованием эфирных масел и лекарственных трав. Тем людям, которые склонны к заболеваниям органов дыхания, медики рекомендуют выращивать у себя в доме, как можно больше комнатных растений, которые вырабатывают кислород.

Если говорить в общем, то профилактика болезней легких состоит в активном и здоровом образе жизни. Избавьтесь от вредных привычек, занимайтесь спортом, и тогда вы будете себя прекрасно чувствовать!

Строение органов дыхания человека

Нос и носовая полость образуют основное внешнее отверстие для дыхательной системы и первый участок воздушной трассы -дыхательные пути организма, через которые воздух движется. Нос представляет собой строение из хряща, костей, мышц и кожи, которая поддерживает и защищает переднюю часть носовой полости. Носовая полость представляет собой полое пространство внутри носа и черепа, которое покрыто волосками и слизистой оболочкой. Функция полости носа — нагреть, увлажнить и отфильтровать воздух, поступающий в организм, прежде чем он достигает легких. Волоски и слизь, выстилающие носовую полость помогают улавливать пыль, плесень, пыльцу и другие загрязнители окружающей среды, прежде чем они смогут достичь внутренних частей тела. Воздух, выходящий из тела через нос возвращает влагу и тепло в носовую полость перед тем, как оно будет отправлено в окружающую среду.

Рот, также известный как ротовая полость, является вторичным наружным отверстием для дыхательных путей. Самое нормальное дыхание происходит через носовую полость, но ротовая полость может быть использована, чтобы дополнить или заменить функции носовой полости, когда это необходимо. Поскольку путь воздуха, поступающего в организм из ротовой полости короче, чем путь для воздуха, поступающего из носа, рот не греет и не увлажняет воздух, поступающий в легкие. Во рту также не хватает волос и липкой слизи, чтобы фильтровать воздух. Одно из преимуществ дыхания через рот — более короткое расстояние и больший диаметр позволяет большему количеству воздуха быстро войти в тело.

Глотка
Глотка, также известная как горло, является мышечной воронкой, которая простирается от заднего конца носовой полости до верхнего конца пищевода и гортани. Глотка делится на 3 области: носоглотка, ротоглотка и гортаноглотка. Носоглотка является высшей областью глотки, расположенной в задней части носовой полости. Вдыхаемый воздух из полости носа проходит в носоглотку и спускается через ротоглотки, расположенную в задней части полости рта. Воздух вдыхается через ротовую полость и поступает в глотку. Затем, вдыхаемый воздух опускается в гортаноглотку, где он будет переадресован в отверстие гортани с помощью надгортанника. Надгортанник представляет собой лоскут из эластичного хряща, который действует как переключатель между трахеей и пищеводом. Поскольку гортань также используется, чтобы проглатывать пищу, надгортанник гарантирует, что воздух пройдёт в трахею, закрывая отверстие в пищевод. Во время процесса глотания, надгортанник движется, чтобы покрыть трахеи, для того чтобы пища попала в пищевод и предотвратить удушье.
Гортань
Гортань, также известная как голосовые связки, является коротким участком дыхательных путей, который соединяет гортаноглотку и трахею. Гортань расположена в передней части шеи, чуть уступает подъязычной кости и превосходящей трахеи. Несколько хрящевых структур составляют гортань. Надгортанник является одним из хрящевых кусков в гортани и служит в качестве крышки гортани при глотании. Низшим к надгортаннику является хрящ щитовидной железы, который часто называют кадык, чаще всего увеличен и виден у взрослых мужчин. Хрящ щитовидной железы держит открытым передний конец гортани и защищает голосовые связки. Ниже щитовидного хряща находится кольцеобразный перстневидный хрящ, который удерживает гортань открытой и поддерживает её задний конец. В дополнение к хрящевой ткани, гортань содержит специальные структуры, известные как голосовые складки, которые позволяют организму производить звуки речи и пения. Голосовые связки являются складками слизистой оболочки, которые вибрируют для создания вокальных звуков. Напряжение и вибрация голосовых складок может быть изменено, чтобы изменить высоту колебаний, что они производят.

Читать еще:  Лечение гвоздикой

Трахея или дыхательное горло, представляет собой 12 — сантиметровую трубку, изготовленную из С-образных гиалиновых хрящевых колец, с многорядным мерцательным цилиндрическим эпителием. Трахея соединяет гортань с бронхами и позволяет воздуху проходить через шею в грудную клетку. Кольца хряща, составляющие трахеи, позволяют ему оставаться открытым для воздуха во все времена. Открытый конец хрящевых колец обращенный кзади к пищеводу, позволяет пищеводу расширяться в пространстве, занимаемом трахеей, чтобы позволить массе из пищи переместиться через пищевод.

Основная функция трахеи — обеспечение четкого дыхательного пути для воздуха, чтобы он мог войти и выйти из легких. Кроме того, эпителий, выстилающий трахеи, производит слизь, которая накопила пыль и другие загрязняющие вещества и предотвращает её попадание в легкие. Реснички на поверхности эпителиальных клеток, перемещают слизь точно к глотке, где она может быть проглочена и переварена в желудочно-кишечном тракте.

Бронхи и бронхиолы
На нижнем конце трахеи дыхательные пути расщепляются на левую и правую ветви, известные как первичные бронхи. Левый и правый бронхи идут в каждое легкое, затем следуют отходящие более мелкие бронхи — вторичные. Вторичные бронхи несут воздух в доли легких — 2 в левом легком и 3 в правом легком. Вторичный бронхи в свою очередь, разделяются на множество более мелких третичных бронхов в пределах каждого лепестка. Третичные бронхи распадаются на множество мелких бронхиол, которые распространяются по всей поверхности легких. Каждые бронхиолы далее распадается на множество более мелких ветвей менее миллиметра в диаметре, называемых конечными бронхиолами. И, наконец, миллионы крошечных конечных бронхиол проводят воздух в альвеолы легких.

По мере того, как в дыхательных путях расщепляется на древовидные ветви бронхи и бронхиолы, структура стенок дыхательных путей начинает изменяться. Первичные бронхи содержат множество С-образных хрящевых колец, которые прочно удерживают дыхательные пути открытыми и придают бронхам форму сплющенного круга или буквы D. Где бронхи разветвляются на вторичные и третичные бронхи, хрящи становятся более широко расставленными и покрыты более гладкими мышцами, содержащими белок эластин. Бронхиолы отличаются от структуры бронхов тем, что они не содержат какой-либо хрящ вообще. Наличие гладких и эластических мышц позволяет более мелким бронхам и бронхиолам быть более гибкими и пластичными.

Основная функция бронхов и бронхиол — нести воздух из трахеи в легкие. Гладкие мышечные ткани в их стенках помогают регулировать поток воздуха, поступающего в легкие. Когда большие объемы воздуха требуются для тела, например, во время физических упражнений, гладкая мышца расслабляется для расширения бронхов и бронхиол. Дилатационные дыхательные пути обеспечивают меньшее сопротивление воздушному потоку и позволяют большему количеству воздуха проходить в и из легких. Гладкие мышечные волокна способны сокращаться во время отдыха, чтобы предотвратить гипервентиляциюи. Бронхи и бронхиолы также используют слизь и реснички их эпителиальной выстилки для улавливания и перемещения пыли и других загрязняющих веществ из легких.

Лёгкие являются парой крупных, рыхлых органов, находящихся в грудной клетке сбоку от сердца и превосходящими диафрагму. Каждое легкое окружено плевральной мембраной, которая обеспечивает его пространством для расширения, а также служит для создания отрицательного давления относительно атмосферному. Отрицательное давление позволяет легким пассивно наполняться воздухом, тогда как они расслабляются. Левые и правые легкие немного отличаются по размеру и форме из — за сердца, находящегося на левой стороне тела. Таким образом, левое легкое немного меньше, чем правое и состоит из 2 — ух долей, в то время как правое легкое имеет 3 доли.

Внутренняя часть легких состоит из губчатых тканей, содержащих много капилляров и около 30 миллионов крошечных мешочков, известных как альвеолы. Альвеолы — чашеобразные структуры, находящиеся в конце терминала бронхиол и окруженные капиллярами. Альвеолы выстланы тонкой прослойкой плоского эпителия, что позволяет воздуху войти в альвеолы и обменять свои газы при прохождении крови через капилляры.

Мышцы дыхания

Набор мышц окружающих легкие, которые способны засосать воздух для ингаляции или выдохнуть его из легких. Основная мышца дыхания в организме человека — диафрагма, тонкий лист скелетных мышц. Когда диафрагма сжимается, она движется книзу несколько сантиметров в брюшную полость, увеличивая пространство внутри грудной полости и обеспечивая продувание воздуха в легкие. Релаксация диафрагмы позволяет воздуху течь обратно в легкие во время выдоха.

Между ребрами находится много межреберных мышц, которые помогают диафрагме с увеличением и сжатием легких. Эти мышцы делятся на две группы: внутренние межреберные и наружные межреберные мышцы. Внутренние — глубоко расположенный набор мышц, они угнетают ребра, чтобы сжать грудную полость и лёгкие, чтобы выдохнуть воздух из легких. Внешние межреберные мышцы находятся на поверхности и функционируют, чтобы поднять ребра, обеспечивая расширение объема грудной полости и в результате чего воздух выходит из легких.

Легочная вентиляция

Легочная вентиляция представляет собой процесс перемещения воздуха в и из легких, чтобы облегчить газообмен. Дыхательная система использует систему отрицательного давления и сокращение мышц для достижения легочной вентиляции. Система отрицательного давления дыхательной системы предполагает создание отрицательного градиента давления между альвеолами и внешней атмосферой. Мембрана запечатывает легкие и поддерживает давление незначительно ниже, чем в атмосфере, когда легкие находятся в состоянии покоя. Это приводит к пассивному наполнению легких в состоянии покоя. Чтобы заполнить легкие воздухом, давление в них поднимается до тех пор, пока оно не станет соответствовать атмосферному. На данном этапе ещё больше воздуха может быть вдыхаемо сокращением диафрагмы и наружных межреберных мышц, которые увеличивают объем грудной клетки и снова снижая давление в легких ниже, чем в атмосфере.
Для того, чтобы выдохнуть воздух, диафрагма и внешние межреберные мышцы расслабляются, в то время как внутренние межреберные мышцы сокращаются, чтобы уменьшить объем грудной клетки и увеличить давление внутри грудной полости. Градиент давления в это время восстанавливается, что приводит к выдоху воздуха, пока давление внутри легких и за пределами тела не станут равны. На этом этапе свойство упругости легких приводит к их возвращению назад к их объему покоя, восстанавливая отрицательный градиент давления, присутствующий во время ингаляции.

Внешнее дыхание

Внешнее дыхание — обмен газов между воздухом, заполняющим альвеолы и кровь в капиллярах и окружающим стенки альвеол. Воздух, поступающий в легкие из атмосферы имеет более высокое парциальное давление кислорода и более низкое парциальное давление диоксида углерода, чем имеет кровь в капиллярах. Разница в парциальных давлений призывает газы диффундировать пассивно вдоль их градиентов давления от высокого до низкого через простой чешуйчатый эпителий покрова альвеолов. Конечным результатом внешнего дыхания является движение кислорода из воздуха в кровь и перемещение углекислого газа из крови в воздух. Кислород становится возможно транспортировать к тканям организма, в то время как углекислый газ выбрасывается в атмосферу во время выдоха.

Внутреннее дыхание

Это — обмен газов между кровью в капиллярах и тканями организма. Капиллярная кровь имеет более высокое парциальное давление кислорода и более низкое парциальное давление углекислого газа, чем ткани, через которые она проходит. Разница в парциальных давлений приводит к диффузии газов вдоль их градиентов давления от высокого до низкого давления через эндотелий капилляров. Конечным результатом внутреннего дыхания является диффузия кислорода в ткани и диффузия углекислого газа в кровь.

Транспортировка газов
2 основных дыхательных газа, кислород и углекислый газ, которые транспортируются по всему телу с помощью крови крови. Плазма крови имеет способность транспортировать растворенный кислород и углекислый газ, но большая часть газов, переносимых в крови существуют для транспортировки молекул. Гемоглобин является важной молекулой транспорта, находится в красных кровяных клетках, которые содержат почти 99% кислорода крови. Гемоглобин может также нести небольшое количество углекислого газа из тканей обратно в легкие. Тем не менее, подавляющее большинство диоксида углерода присутствует в плазме как бикарбонат — ион. Когда парциальное давление углекислого газа высоко в тканях, фермент карбоангидразы катализирует реакцию между диоксидом углерода и водой с образованием угольной кислоты. Углекислота затем диссоциирует на ионы водорода и бикарбонат — иона. Когда парциальное давление углекислого газа низко в легких, происходят реакции обратного порядка и углекислый газ высвобождается в легкие, чтобы быть выпущенным наружу.

Гомеостатический контроль дыхания

В нормальных условиях покоя, тело сохраняет спокойную частоту дыхания и глубину — нормальное дыхание. Нормальное дыхание сохраняется до возникновения повышенного спроса на кислород у тела. А производство углекислого газа повышается за счет большей нагрузки. Вегетативные хеморецепторы в организме способны контролировать парциальное давление кислорода и CO2 в крови и посылают сигналы в дыхательный центр ствола головного мозга. Дыхательный центр затем регулирует частоту и глубину дыхания, чтобы вернуть кровь к её нормальному уровню парциального давления газов.

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).

Читать еще:  Ингаляции при зеленых соплях небулайзером

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.

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.

Лёгкие — органы воздушного дыхания.

Компьютерная томограмма лёгких человека.




В лёгких осуществляется газообмен между воздухом, находящимся в паренхиме лёгких, и кровью, протекающей по лёгочным капиллярам.

Схема лёгких и дыхательной системы человека.

Лёгкие у человека — парный орган дыхания. Лёгкие заложены в грудной полости, прилегая справа и слева к сердцу. Они имеют форму полуконуса, основание которого расположено на диафрагме, а верхушка выступает на 1—3 см выше ключицы в область шеи. Лёгкие имеют выпуклую рёберную поверхность (иногда на лёгких есть отпечатки от рёбер), вогнутую диафрагмальную и срединную поверхность, обращённую к срединной плоскости тела. Эта поверхность называется медиастинальной (средостенной). Все органы, расположенные посередине между лёгкими (сердце, аорта и ряд других кровеносных сосудов, трахея и главные бронхи, пищевод, тимус, нервы, лимфатические узлы и протоки), составляют средостение (mediastinum). На средостенной поверхности обоих лёгких имеется углубление — ворота лёгких. В них входят бронхи, лёгочная артерия и выходят две лёгочных вены. Лёгочная артерия ветвится параллельно ветвлению бронхов. На средостенной поверхности левого лёгкого расположена достаточно глубокая сердечная яма, а на переднем крае — сердечная вырезка. Основная часть сердца расположена именно здесь — слева от срединной линии.

Читать еще:  Как обрабатывать нос после прокола

Правое лёгкое состоит из 3, а левое из 2 долей. Скелет лёгкого образуют древовидно разветвляющиеся бронхи. Каждое лёгкое покрыто серозной оболочкой — лёгочной плеврой и лежит в плевральном мешке. Внутренняя поверхность грудной полости покрыта пристеночной плеврой. Снаружи каждая из плевр имеет слой железистых клеток, выделяющих плевральную жидкость в плевральную щель (пространство между стенкой грудной полости и лёгким).

Каждая доля лёгких состоит из сегментов — участков, напоминающих обращённый вершиной к корню лёгкого неправильный усечённый конус, каждый из которых вентилируется постоянным сегментарным бронхом и снабжён соответствующей ветвью лёгочной артерии. Бронх и артерия занимают центр сегмента, а вены, отводящие от сегмента кровь, располагаются в соединительнотканных перегородках между лежащими рядом сегментами. В правом лёгком обычно 10 сегментов (3 в верхней доле, 2 в средней и 5 в нижней), в левом лёгком — 8 сегментов (по 4 в верхней и нижней доле) [11] .

Ткань лёгкого внутри сегмента состоит из пирамидальной формы долек (лобул) длиной 25 мм , шириной 15 мм , основание которых обращено к поверхности. В вершину дольки входит бронх, который последовательным делением образует в ней 18—20 концевых бронхиол. Каждая из последних заканчивается структурно-функциональным элементом лёгких — ацинусом. Ацинус состоит из 20—50 альвеолярных бронхиол, делящихся на альвеолярные ходы; стенки тех и других густо усеяны альвеолами. Каждый альвеолярный ход переходит в концевые отделы — 2 альвеолярных мешочка.

Оконечность бронхиолы и расположенные на ней альвеолы. Показаны также артериальные (синие) и венозные (красные) капилляры (следует обратить внимание, что, в отличие от большинства других частей организма, вены лёгких несут красную, обогащённую кислородом кровь, а артерии — тёмную кровь, насыщенную углекислотой). Фиолетовым цветом показаны железы, выделяющие слизь в просвет бронхов. Бронхиолы охватываются мышечными волокнами. Жёлтым показаны ветви нервов.

Альвеолы представляют собой полушаровидные выпячивания и состоят из соединительной ткани и эластичных волокон, выстланы тонким прозрачным эпителием и оплетены сетью кровеносных капилляров. В альвеолах происходит газообмен между кровью и атмосферным воздухом. При этом кислород и углекислый газ проходят в процессе диффузии путь от эритроцита крови до альвеолы, преодолевая суммарный диффузионный барьер из эпителия альвеол, базальной мембраны и стенки кровеносного капилляра, общей толщиной до 0,5 мкм , за 0,3 с [12] . Диаметр альвеол — от 150 мкм у младенца до 280 мкм у взрослого и 300—350 мкм у пожилых людей. Количество альвеол у взрослого человека составляет 600—700 миллионов, у новорождённого младенца — от 30 до 100 млн. Общая площадь внутренней поверхности альвеол меняется между выдохом и вдохом от 40 м² до 120 м² (для сравнения, площадь кожного покрова человека равна 1,5—2,3 м² ).

Таким образом, воздух доставляется к альвеолам через древовидную структуру — трахеобронхиальное дерево, начинающееся с трахеи и далее разветвляющееся на главные бронхи, долевые бронхи, сегментарные бронхи, дольковые бронхи, концевые бронхиолы, альвеолярные бронхиолы и альвеолярные ходы.

Средняя высота правого лёгкого у мужчин — 27,1 см , у женщин — 21,6 см , в то время как левого — 29,8 и 23 см соответственно. Средняя масса одного лёгкого взрослого колеблется от 374 до 1914 граммов . Общая ёмкость колеблется от 1290 до 4080 мл и в среднем составляет 2680 мл [13] .

У детей ткань лёгких бледно-розового цвета. У взрослых ткань лёгких постепенно темнеет за счёт вдыхаемых частиц угля и пыли, которые откладываются в соединительнотканной основе лёгких.

Лёгкие обильно снабжены чувствительными, вегетативными нервами и лимфатическими сосудами.

Лёгкие человека в разрезе. Воздушные входы и выходы из лёгких через проходы хрящевых трубок — бронхи и бронхиолы. На этом рисунке ткань лёгких рассечена, чтобы раскрыть бронхиолы.

Вентиляция лёгких

При вдохе давление в лёгких ниже атмосферного, а при выдохе — выше, что даёт возможность воздуху двигаться в лёгкие из атмосферы и назад. Существует несколько видов дыхания:

  • рёберное или грудное дыхание;
  • брюшное или диафрагмальное дыхание.

Рёберное дыхание

В местах присоединения рёбер к позвоночнику есть пары мышц, крепящиеся одним концом к ребру, а другим — к позвонку. Те мышцы, которые крепятся с дорсальной стороны тела, называются внешними межрёберными мышцами. Они расположены прямо под кожей. При их сокращении ребра раздвигаются, раздвигая и приподнимая стенки грудной полости. Те мышцы, которые расположены с вентральной стороны, называются внутренними межрёберными мышцами. При их сокращении стенки грудной полости сдвигаются, уменьшая объём лёгких. Они используются при принудительном (активном) выдохе, так как обычный выдох происходит пассивно, за счёт эластичной тяги лёгочной ткани.

Брюшное дыхание

Брюшное или диафрагмальное дыхание выполняется, в частности, с помощью диафрагмы. Диафрагма имеет в расслабленном состоянии форму купола. При сокращении мышц диафрагмы купол становится плоским, в результате чего объём грудной полости увеличивается, а объём брюшной полости уменьшается. При расслаблении мышц диафрагма принимает исходное положение за счёт её упругости, перепада давления и давления органов, находящихся в брюшной полости.

Активный выдох/вдох

При активном выдохе (например, кашель, чиханье) используется мускулатура брюшного пресса, диафрагмы и межребёрные мышцы. При глубоком вдохе задействуется мускулатура плечевого пояса.

Ёмкость лёгких

Полная ёмкость лёгких равна 5000 мл , жизненная (при максимальном вдохе и выдохе) — 3000—5000 мл и более [14] ; обычный вдох и выдох составляет около 400—500 мл (так называемый дыхательный объём). Максимально глубокий вдох составляет около 2000 мл воздуха. Максимальный выдох также составляет около 2000 мл . После максимального выдоха в лёгких остаётся воздух в количестве около 1500 мл , называемый остаточным объёмом лёгких. После спокойного выдоха в лёгких остаётся примерно 3000 мл . Этот объём воздуха называется функциональной остаточной ёмкостью (ФОЁ) лёгких. Благодаря функциональной остаточной ёмкости лёгких в альвеолярном воздухе поддерживается относительно постоянное соотношение содержания кислорода и углекислого газа, так как ФОЁ в несколько раз больше дыхательного объёма. Только около 2 3 дыхательного объёма достигает альвеол; эта величина называется объёмом альвеолярной вентиляции. Диагностическая процедура измерения объёма лёгких (спирометрия) выполняется с помощью специального прибора — спирометра, через который пропускается выдыхаемый человеком воздух.

Регуляция дыхания

Расширение лёгких (синий) и выдох (оранжевый)

Дыхание регулируется в центрах вдоха и выдоха. Одни рецептивные поля находятся в районе дыхательного центра на границе между продолговатым мозгом и задним. Рецепторы, с помощью которых происходит регуляция дыхания, располагаются на кровеносных сосудах (хеморецепторы, реагирующие на концентрацию диоксида углерода и, в меньшей степени, кислорода), на стенках бронхов (барорецепторы, реагирующие на давление в бронхах). Некоторые рецептивные поля находятся в каротидном синусе (место расхождения внешних и внутренних сонных артерий).

Также симпатическая и парасимпатическая системы могут изменять просвет бронхов.

Второстепенные функции лёгких

Кроме своей основной функции — газообмена между атмосферой и кровью — лёгкие выполняют в организме человека (и млекопитающих) ряд других функций:

  • Изменяют pH крови, облегчая изменения в парциальном давлении углекислого газа
  • Преобразуют ангиотензин I в ангиотензин II под действием ангиотензинпревращающего фермента.
  • Служат для амортизации сердца, предохраняя его от ударов.
  • Выделяют иммуноглобулин-А и антимикробные соединения в бронхиальный секрет, защищая организм от респираторных инфекций [15] . Слизь бронхов содержит гликопротеины с антимикробным действием, такие, как муцин, лактоферрин[16] , лизоцим, лактопероксидаза[17][18] .
  • Мерцательный эпителий бронхов является важной системой защиты от инфекций, передающихся воздушно-капельным путём. Частицы пыли и бактерии во вдыхаемом воздухе попадают в слизистый слой, присутствующий на поверхности слизистой оболочки дыхательных путей, и перемещаются вверх к глотке мерцательным движением ресничек, покрывающих эпителий.
  • Обеспечение воздушного потока для создания звуков голоса.
  • Лёгкие служат резервуаром крови в организме. Объём крови в лёгких составляет около 450 миллилитров, в среднем около 9 процентов от общего объёма крови всей системы кровообращения. Это количество легко может изменяться в два раза в ту или другую сторону от нормального объёма. Потеря крови из большого круга кровообращения при кровотечении может быть частично компенсирована выбросом крови из лёгких в кровеносную систему [19] .
  • Терморегуляция за счёт испарения воды с поверхности альвеол в выдыхаемый воздух (более важна для животных, лишённых потовых желёз, чем для человека).

Заболевания

Из другой патологии встречаются различные пороки развития лёгких (агенезия, аплазия, гипоплазия, врождённая локализованная эмфизема лёгкого и т. д.), свищи, пневмопатии, онкологические заболевания (рак лёгкого, кисты), наследственно обусловленные заболевания (например, муковисцидоз) и т. д. Повреждение сосудов грудной стенки может обусловить гемоторакс, а повреждение лёгочной ткани — пневмоторакс.

К заболеваниям лёгких предрасполагает курение, отравление выхлопными газами, работа на вредном производстве (пневмокониозы).

Органогенез и развитие

Лёгкие человека закладываются на третьей неделе внутриутробного развития. На четвёртую неделю возникают две бронхолёгочные почки, которые разовьются соответственно в бронхи и лёгкие. Бронхиальное дерево формируется от пятой недели до четвёртого месяца. На четвёртом-пятом месяце закладываются дыхательные бронхиолы, появляются первые альвеолы и формируются ацинусы. К моменту рождения количество долей, сегментов, долек соответствует количеству этих образований у взрослого человека.

Однако развитие лёгких продолжается и после рождения. В течение первого года жизни бронхиальное дерево увеличивается в полтора-два раза. Следующий период интенсивного роста соответствует половому созреванию. Появление новых разветвлений альвеолярных протоков заканчивается в период от 7 до 9 лет, альвеол — от 15 до 25 лет. Объём лёгких к 20 годам превышает объём лёгких у новорождённого в 20 раз. После 50 лет начинается постепенная возрастная инволюция лёгких, которая усиливается в возрасте свыше 70 лет.

Трансплантация легких ЧИТАТЬ.

Пересадка сердце-легкие ЧИТАТЬ.

ЛЁГКИЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Американские ученые из Йельского университета (Yale University) под руководством Лауры Никласон (Laura Niklason) вырастили в лаборатории легкие (на донорском внеклеточном матриксе).

Матрикс был заполнен клетками эпителия легких и внутренней оболочки кровеносных сосудов, взятых у других особей. С помощью культивации в биореакторе исследователям удалось вырастить новые легкие, которые затем пересадили нескольким крысам.

Орган нормально функционировал у разных особей от 45 минут до двух часов после трансплантации. Однако после этого в сосудах легких начали образовываться тромбы. Кроме того, исследователи зафиксировали утечку небольшого количества крови в просвет органа. Тем не менее, исследователям впервые удалось продемонстрировать потенциал регенеративной медицины для трансплантации лёгких. 1

ЛЕГКИЕ ДИАГНОСТИКА

БОДИПЛЕТИЗМОГРАФИЯ

СПИРОМЕТРИЯ

УРОВЕНЬ СО2 EUKTR UFP

Государственная программа бесплатных профилактических обследований

Заболевания, относящиеся к компетенции пульмонологии

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector