Дыхательная система.
Дыхательная система – это совокупность органов, обеспечивающих внешнее дыхание и недыхательные функции.
Внешнее дыхание – поглощение кислорода из вдыхаемого воздуха, снабжение им кровью и удаление углекислого газа.
Состав дыхательной системы:
1. Воздухоносные пути:
a. Внелёгочные части: полость носа, носоглотка, гортань, трахея, внелёгочная часть бронхов.
b. Внутрилёгочные части: внутрилёгочная часть бронхов, терминальные бронхиолы.
2. Респираторные пути.
Источники эмбрионального развития:
1. Кожная энтодерма – эпителий начальных отделов воздухоносных путей.
2. Энтодерма кишечной трубки – эпителий основной части воздухоносных путей.
3. Мезенхима – соединительные ткани, гладкая мышечная ткань, сосуды.
4. Спланхнотом – эпителий плевры (оба листка).
5. Нейроэктодерма – нервные элементы.
На 25 – 26 день на вентральной стенке передней кишки образуется выпячивание – респираторный дивертикул, который удлиняется и в нижней части делится на 2 лёгочные почки. Затем дивертикул отделяется от передней кишки. Из верхней его части развивается эпителий гортани и трахеи, а из лёгочных почек – эпителий лёгких.
Дифференцировка лёгких проходит 3 стадии:
1. Железистая стадия (5-15 недели): ветвление воздухоносных путей, образование соединительной ткани из мезенхимы.
2. Канальцевая стадия (16-25 недели): развитие терминальных и респираторных бронхиол, образование альвеолярных ходов в виде канальцев.
3. Альвеолярная стадия (26-40 недели): канальцы преобразуются в мешочки, образуются альвеолы, дифференцируются альвеолоциты, секретируется сурфактант.
До момента рождения ребёнка альвеолы спавшиеся, просвет незначительный, лёгкие заполнены жидкостью с хлоридом и белком. После первого вдоха происходит резорбция этой жидкости.
Функции воздухоносных путей – недыхательные функции дыхательной системы:
1. Терморегуляция и увлажнение
2. Регуляция объёма вдыхаемого воздуха
3. Голосообразование
4. Обоняние
5. Рецепция раздражителей
6. Депонирование крови
7. Участие в регуляции свёртывания крови (образование тромбопластина и гепарина)
8. Участие в синтезе гормонов (кальцитонин и эритропоэтин)
9. Участие в вводно-солевом и липидном обмене
10. Метаболизм серотонина
11. Регуляция эритропоэза
12. Защитная функция (+ иммунная):
a. Лимфоциты, макрофаги, плазмоциты, диффузно расположенные дендритные клетки
b. Компактные структуры: глоточная трубная миндалина, нёбная миндалина.
Оболочки стенки воздухоносных путей:
1. Слизистая:
a. Эпителий (защитная функция)
i. Многослойный плоский ороговевающий эпителий (начальные отделы)
ii. Многослойный плоский неороговевающий (средние отделы)
iii. Однослойный многорядный
iv. Двухрядный и однорядный в дистальных отделах
b. Собственная пластинка (бокаловидные клетки, продуцирующие слизь)
i. РВСТ + эластические волокна + кровеносные и лимфатические сосуды + лимфоциты
c. Мышечная пластинка (не всегда)
i. Гладкая мышечная ткань – средние и нижние воздухоносные пути.
2. Подслизистая основа (железы, продуцирующие слизь)
i. РВНСТ + слизистые и белково-слизистые железы
3. Волокнисто-хрящевая основа (фиброзно-хрящевая)
i. Гиалиновая хрящевая ткань + мало эластической хрящевой ткани.
ii. В трахее и главных бронхах – кольца; в среднем бронхе – пластинки, островки, полукольца.
4. Адвентициальная оболочка
i. Волокнистая соединительная ткань.
Слизь:
1. Поверхностный слой – прочный и вязкий, прикрепляет микробы
2. Внутренний слой – жидкий, обеспечивает движение ресничек
Клеточный состав эпителия:
1. Ресничные клетки – на апикальной поверхности до 250 ресничек, выводящих пыль и слизь; рецепторы.
2. Бокаловидные клетки – в цитоплазме много слизистых капель, слизь содержит иммуноглобулин.
3. Клетки Клара – с куполообразной вершиной, расположены в бронхиолах, в цитоплазме очень хорошо развит кГ, аЭПС, содержат секрет различных ферментов, обезвреживающих токсины.
4. Дендритные клетки (антиген - представляющие) – отростчатые, расположены в верхних отделах воздухоносных путей; они захватывают антигены и аллергены, образуют цитокины (группа БАВ), регулирующие межклеточные взаимодействия, стимулируют Т-лимфоциты.
5. Нейроэндокринные клетки – менее 1%, вырабатывают серотонин, кальцитонин, бомбазин.
6. Щёточные клетки – на апикальной поверхности имеют микроворсинки, являются хеморецепторными, реагируют на химический состав вдыхаемого воздуха (не обоняние).
7. Базальные вставочные клетки – малодифференцированные клетки (камбиальные), делятся митозом, являются источником регенерации эпителия.
Строение носовой полости:
1. Преддверие:
a. Многослойный плоский эпителий
b. Соединительная ткань
c. Сальные железы
d. Волосы
2. Собственная носовая полость (слизистая оболочка):
a. Многорядный призматический реснитчатый эпителий (реснитчатые, вставочные, бокаловидные клетки)
b. Собственная пластинка слизистой
c. Слизистые железы
d. Лимфатические узелки
e. Кровеносные и лимфатические сосуды
f. Нервные окончания
В верхней носовой раковине – обонятельный эпителий.
Функции носовой полости:
1. Очистка воздуха
2. Согревание воздуха
3. Увлажнение воздуха
4. Химическая экспертиза воздуха
Строение гортани:
Слизистая оболочка
a. Многослойный плоский эпителий голосовых связок
b. Многорядный призматический реснитчатый эпителий
c. Собственная пластинка – РВНСТ + эластические волокна
Подслизистая основа
a. Белково-слизистые железы
Фиброзно-хрящевая оболочка
a. Гиалиновый хрящ
b. Эластический хрящ
Адвентиция
a. Плотная волокнистая соединительная ткань
Функции гортани:
1. Проведение воздуха
2. Голосообразование
Трахея – полый трубчатый орган, имеющий 4 оболочки, характерные для воздухоносных путей. Особенности:
1. Многорядный ресничный мерцательный эпителий
2. Основные клетки – ресничные, бокаловидные – мукоцилиарный конвейер:
a. Б: Р в трахее и бронхах 1:10 – реснички успевают удалять всю слизь. При болезнях и курении количество бокаловидных клеток возрастает, а ресничных уменьшается, их активность падает, и слизь застаивается, инфицируется.
b. Для мерцания ресничек оптимальная температура 18 -33 0 С, слабощелочная среда
3. Другие клетки – нейроэндокринные, базальные, дендритные
4. В собственной пластинке имеются лимфоидные фолликулы и отдельные пучки гладких мышечных клеток
5. Подслизистая основа содержит белково-слизистые железы
6. Волокнисто-хрящевая основа гиалиновой хрящевой тканью (16-20 незамкнутых колец, свободные концы соединены пучками гладких мышечных клеток)
7. Адвентициальная оболочка – РВНСТ
Бронхиальное дерево:
1. Внелёгочная часть:
a. Главный бронх
b. Долевые бронхи
c. Зональные бронхи
2. Внутрилёгочная часть:
a. Сегментные бронхи
b. Субсегментные бронхи
c. Междольковые бронхи
d. Внутридольковые бронхи
3. Конечные ветвления – терминальные бронхиолы
По диаметру:
1. Крупные:
a. Долевые бронхи
b. Зональные бронхи
c. Сегментные бронхи
2. Средние:
a. Субсегментные бронхи
3. Мелкие:
a. Междольковые бронхи
b. Внутридольковые бронхи
Особенности строения:
1. Постепенно уменьшается толщина эпителия
2. Многорядный эпителий сменяется 2-рядным, затем 1-рядным кубическим
3. Уменьшение, а затем исчезновение нормальных бокаловидных клеток
4. В дистальных отделах практически отсутствуют ресничные клетки, но появляются клетки Клара.
5. Толщина слизистой оболочки уменьшается, но мышечная пластинка выражается сильнее
6. Сокращение и исчезновение нормальных желёз в собственной пластинке
7. Замена хрящевых колец на островки и пластинки
8. В средних бронхах – много эластической хрящевой ткани
9. В мелких бронхах – волокнисто-хрящевая оболочка отсутствует
Терминальные бронхиолы:
1. Диаметр 0,5 мм
2. Однослойный кубический ресничный эпителий
3. Клетки: щёточные, секреторные, реснитчатые.
4. Эпителий окружён слоем РВСТ + эластические волокна (растяжение при вдохе)
Респираторный отдел.
Ацинус – структурно-функциональная единица – система альвеол, которые распадаются в стенках респираторных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков.
Состав ацинуса:
1. Респираторные бронхиолы 1, 2 и 3 порядка (дихотомическое деление) – однослойный кубический эпителий
2. Альвеолярные ходы – эластические волокна
3. Альвеолярные мешочки (по 2 на конце каждого альвеолярного хода) – гладкие миоциты
4. Альвеолы
Ацинусы отделяются друг от друга прослойками РВСТ с большим количеством кровеносных сосудов. 12-18 ацинусов составляют 1 долю.
Альвеола – округлое мешковидное образование диаметром 120-300 мкм. Стенка выстлана однослойным плоским эпителием, снаружи – густая сеть гемокапилляров. Количество: 300-500 млн. Площадь: 150 м2.
Между двумя альвеолами – поры Кона – коллатеральный транспорт кислорода.
Клетки:
1. Альвеолоциты 1 типа – 95% всей поверхности – плоские клетки, имеют выросты, выпуклую ядросодержащую часть. Выростами они наслаиваются друг на друга, а при вдохе/выдохе съезжают. На апикальной поверхности расположены микроворсинки. Функции: участие в образовании аэрогематического барьера. Состав аэрогематического барьера (толщина 0,5 мкм; пассивная диффузия):
a. Эндотелиоцит гемокапилляра (безъядерная часть)
b. Базальная мембрана эндотелиоцита
c. Базальная мембрана альвеолоцита
d. Альвеолоцит 1 типа (безъядерная часть)
e. Сурфактантный альвеолярный комплекс (САК)
2. Альвеолоциты 2 типа – кубические клетки с микроворсинками на апикальной поверхности. Секретируют белки, фосфолипиды и углеводы, которые образуют поверхностно-активные вещества, входящие в состав САК.
3. Щёточные клетки
4. Макрофаги