Занятие №
Тема: Дыхательная система.
Продолжительность изучения темы 4,5 часа
Из них на занятии 2 часа.
Самостоятельная внеаудиторная работа 2,5 часа.
Цель: изучить закономерности микроскопического строения и гистофизиологии органов дыхательной системы.
Задачи:
Знать:
- общий принцип ветвления, строения и специфические особенности гистологического строения воздухоносных отделов дыхательной системы;
- гистофизиологию респираторного отдела легких;
- особенности кровоснабжения легких.
Уметь:
- по гистопрепаратам идентифицировать отделы воздухоносных путей;
- определять оболочки и составляющие их ткани, клетки и структуры;
- дифференцировать в гистопрепаратах легкого сосуды большого и малого кругов кровообращения;
- определять респираторные отделы ацинусов и их структурные элементы на ультрамикроскопическом уровне;
- идентифицировать структурные элементы аэрогематического (воздушно-кровяного) барьера на ультрамикроскопическом уровне.
Значение изучаемой темы.
Изучение органов дыхательной системы важно студентам для понимания, механизма дыхания, других выполняемых ими функций при изучении курса физиологии человека. Знание источников развития необходимо при изучении онкологических заболеваний органов дыхательной системы. Знание процессов органогенеза и возрастных изменений необходимо учитывать при расшифровке патогенеза заболеваний в различные периоды жизни.
Методические рекомендации по самоподготовке.
Теоретические вопросы для самоподготовки.
Необходимый исходный уровень знаний.
Из других курсов и тем:
1. Строение однослойного многорядного мерцательного (реснитчатого) эпителия прехордального генеза.
2. Строение однослойного эпителия энтодермального происхождения и многослойного эпителия эктодермального происхождения.
3. Строение экзокринных желез и эндокриноцитов APUD системы.
4. Гистофизиология рыхлой и плотной соединительной ткани.
5. Гистофизиология хрящевой ткани
6. Гистофизиологию гладкой мышечной ткани.
7. Мононуклеарная система макрофагов.
Теоретические вопросы по теме занятия
1. Развитие органов дыхания.
2. Принцип строения дыхательной системы
Воздухоносные пути.
1. Верхние отделы воздухоносных путей. Общий принцип строение слизистой оболочки на примере трахеи. Особенность строения слизистой оболочки носовой полости.
2. Гортань. Хрящи гортани. Слизистая оболочка гортани. Истинные и ложные голосовые связки.
3. Надгортанник. Особенности строения эпителиальной выстилки оральной (пищеварительной) и аборальной (дыхательной) поверхностей. Слизистые и смешанные железы надгортанника. Эластический хрящ.
4. Бронхиальное дерево. Классификация бронхов (морфологическая, хирургическая). Принцип ветвления. Принцип строения стенки бронхов. Частные особенности гистофизиологии стенки различных бронхов бронхиального дерева.
5. Легкое. Общий принцип построения легкого. Понятие о долях легкого, сегментах дольках, ацинусах.
6. Особенность интерстициальной соединительной ткани.
7. Ацинус - респираторный отдел легкого. Его составляющие.
7а. Строение стенки альвеолярной бронхиолы, альвеолярных ходов, альвеолярных мешочков.
8. Альвеола. Эпителий альвеолы, его строение и функции. Сурфактант, его химический состав и роль.
9. Аэрогематический барьер, его структуры. Взаимосвязь стенки альвеолы с капилляром.
10. Кровоснабжение легкого:
- Сосуды большого круга кровообращения (трофического).
- Сосуды малого круга кровообращения (газообменного).
- Анастомозы на уровне капилляров.
Особенности строения легкого в детском возрасте.
Темы, вынесенные на самостоятельное изучение
1. Гортань. Хрящи гортани. Слизистая оболочка гортани. Гистофизиология истинных и ложных голосовых связок.
Плевра.
3. Особенности строения слизистой оболочки носовой полости и гортани в детском возрасте.
Элементы УИРС. Темы рефератов (один по выбору):
1. Особенности дыхательной системы детского возраста.
2. Особенности строения слизистой оболочки носовой полости и гортани в детском возрасте.
3. Морфофункциональные особенности легкого новорожденного и детей различных возрастов.
4. Процесс становления структур плевры.
5. Аэрогематический барьер, гистофизиологии, значение для клиники.
6. Морфо-функциональные особенности легкого новорожденного и детей различных возрастов.
Методические указания к самостоятельной работе по теоретическому материалу.
Изучая тканевой состав оболочек стенки трахеи, обратить особое внимание на строение слизистой оболочки. Вспомнить строение многорядного реснитчатого эпителия, остановиться на типах клеток эпителия и их функциях, отметить наличие большого количества эластических волокон в подлежащей соединительной ткани. Проследить изменение тканевого состава и структуры оболочек стенок воздухоносных путей. Отметить тесную связь структуры бронхов разного калибра с их функциональными особенностями.
При разборе структурно-функциональных единиц легкого - ацинусов детально рассмотреть строение эпителия альвеол, обратить внимание на эластический каркас, подстилающий базальную мембрану альвеол, который является продолжением эластической стромы бронхов.
Следует отметить функциональные особенности респираторного эпителия (значение разных типов клеток: альвеолоцитов 1 и 2 типов). Уяснить значение сурфактанта и его химический состав.
Уяснить тесную связь стенки альвеол со стенкой капилляров. Изучить структуры аэрогематического барьера по ультрамикрофотограммам и его роль.
Обратить особое внимание на строение легкого эмбриона, на состояние его респираторных отделов.
Уяснить источники происхождения эпителия воздухоносных путей (закладка передней кишки, возникающая из прехордальной пластинки) и эпителия респираторных отделов как производного эпителия среднего отдела кишечной трубки энтодермального генеза.
Источники развития, органогенеза о собенности гистофизиологии органов дыхательной системы детского возраста.
Закладка воздухоносных путей, в том числе и бронхов, происходит с 5 недели до 4 месяца эмбриогенеза в области глоточной кишки. Бронхи закладываются в виде эпителиальных тяжей в области передней кишки однослойного многорядного мерцательного эпителия который развивается из прехордальной закладки. Структуры ацинусов паренхимы легкого закладываются у 4-х недельного зародыша в виде выпячивания однослойного призматического эпителия энтодермального происхождения среднего отдела кишечной трубки. С 5 по 7 месяц у эмбрионов появляются альвеолярные мешочки и формируется плоский эпителий вместо цилиндрического (О.В. Волкова, В.А. Малишевская, 1971 г.). К 7 месяцу эмбриогенеза дифференцируется эпителий альвеол, обнаруживаются альвеолоциты 2-ого порядка – секреторные и начинается синтез сурфактанта. Соединительная ткань стромы, гладкая мышечная, хрящевая ткани формируются из мезенхимы. После рождения продолжается удлинение и разветвление бронхов, образование новых альвеолярных ходов, расширяются альвеолы, увеличивается диаметр бронхов. Вследствие этого, масса всей легочной ткани увеличивается. Увеличивается толщина стенки бронхов. Однако количество эластических волокон недостаточно развито еще у 5 летнего ребенка. Это способствует застою и развитию воспалительных процессов. У 12 летних детей размеры альвеол вдвое больше, чем у новорожденных, а у взрослых диаметр крупнее в 3 раза. У недышавших новорожденных бронхи находятся в спавшемся состоянии.
Таким образом, все составные части дыхательного аппарата проходят сложный путь морфофункционального развития, продолжающегося после рождения.
Дифференцировка внелегочных воздухоносных путей к моменту рождения не закончена и продолжается и в постнатальном периоде. У новорожденного по всему дыхательному тракту продолжается новообразование желез, в связи, с чем в раннем детском возрасте наблюдается гораздо меньшее число желез на единицу площади в указанных органах, чем у взрослого человека. Железы лежат поверхностно в слизистой оболочке и лишь в дальнейшем погружаются вглубь. С возрастом в смешанных концевых отделах увеличивается число белковых клеток, однако преобладающими постоянно продолжают оставаться слизистые.
Из гистологических особенностей носовой полости и гортани детей следует отметить нежную структуру и значительное кровенаполнение собственного слоя слизистой оболочки этих органов. Такие особенности строения обусловливают резкий отек слизистой оболочки и затруднение дыхания у детей при воспалительных процессах в гортани.
В строении стенок бронхов в процессе развития ребенка также происходят значительные сдвиги. Стенка крупных и средних бронхов у новорожденного характеризуется наличием гиалинового хряща, тонкой слизистой оболочкой с малым количеством слизистых железок, слабым развитием мышечной ткани и эластичных волокон. С возрастом происходит некоторое утолщение стенок трахеи: у новорожденных ее толщина около 0,8 мм, у ребенка 3 месяцев - 1,1 мм, у восьмимесячного ребенка - 1,5 мм, у взрослого около 2 мм. Примерно сходным образом изменяется и толщина эпителия, выстилающего воздухоносные пути.
Поскольку педиатрам в процессе своей работы придется вести активную борьбу против курения следует привести данные, показывающие изменение высоты эпителия бронхов у курящих и некурящих юношей: у некурящих - 35-46 микронов, у курящих - 38,7-54,6 микрона: у заядлых курильщиков – 43-67 микронов.
То есть, курение оказывается неблагоприятным фактором, вызывающим защитную гипертрофию эпителия. Увеличение толщины бронхиального и альвеолярного эпителия отмечается также и при бронхо-легочных заболеваниях.
Уже в первые месяцы после рождения (а особенно к 3-4 годам), в стенке этих бронхов происходит усложнение слизистой оболочки, сопровождающееся увеличением в ней тонких эластичных волокон и слизистых желез. Особенно отчетливо выражена в этом возрасте сеть кровеносных и лимфатических сосудов.
В подростковом возрасте в связи с усиленным ростом бронхов в длину, отмечается значительное истончение их стенок. Стенка бронхов в это время характеризуется значительной мускуляризацией и развитием эластической ткани.
Легкое к моменту рождения хотя и способно выполнять, свои функции, однако дифференцировка его органных компонентов не завершена. Бронхиальное дерево продолжает ветвиться, и после рождения. Внутрилегочные бронхи бедны эластическими волокнами и мышечными клетками, в связи, с чем мелкие бронхи могут легко спадаться. Значительно развита междольковая соединительная ткань, чрезвычайно богатая лимфатическими сосудами. Дифференцировка бронхов заканчивается лишь к 7 годам. Рост бронхов особенно интенсивен в 1 год и в период полового созревания.
Масса легких после рождения интенсивно нарастает, так в 8 лет она в 8 раз больше, чем у новорожденного. Количество альвеол увеличивается от момента рождения до 8 лет. Ацинусы респираторных отделов растут до 25 лет. После 8 лет увеличение объема легких происходит за счет линейных размеров альвеол. У новорожденных диаметр альвеол равен 150 микронов, у взрослых – 200-300 микронов.
У новорожденного ацинусы представлены альвеолярными ходами и мешочками, и содержат мало альвеол. Эластический каркас в альвеолах развивается только после рождения, поэтому у новорожденного этот каркас слаб, и альвеолы легко могут спадаться. Это обусловливает предрасположение детей к пневмонии и тяжелое течение этого заболевания в детском возрасте. Дифференцировка ацинусов, также как и бронхов, заканчивается только к 7-9 годам.
Плевра развивается и дифференцируется до 7 лет. У ребенка первых 2-2,5 лет плевра характеризуется наличием однослойного мезотелия на поверхности при слабо развитом эластическом каркасе. К 7 годам структура плевры представляется дифференцированной. К этому времени мезотелии плевры имеет строение однослойного пласта, а эластические слои отчетливо выражены.
С возрастом происходит уменьшение внутренней поверхности легких, (примерно на 4% за каждое десятилетие).