К органам дыхания относятся полость носа, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие (рис.1). Все органы дыхательной системы (кроме легких) являются воздухоносными путями, они проводят воздух извне в легкие и из легких наружу. Легкие образуют дыхательную часть, поскольку в легких происходит газообмен между воздухом и кровью.
Воздухоносные пути имеют в своих стенках или костную основу (носовая полость), или хрящи (гортань, трахея, бронхи). Поэтому эти органы сохраняют просвет, не спадаются. Слизистая оболочка воздухоносных путей покрыта мерцательным эпителием, реснички их клеток своими движениями изгоняют наружу вместе со слизью попавшие в дыхательные пути инородные частицы.
Полость носа выполняет двоякую функцию - она является началом дыхательных путей и органом обоняния. Вдыхаемый воздух, проходя через полость носа, очищается, согревается, увлажняется. Находящиеся во вдыхае-
Рис.1. Дыхательная система (схема):
I - полость рта, 2 - носовая часть глотки, 3 - мягкое нёбо, 4 - язык, 5 - ротовая часть глотки, 6 - надгортанник, 7 - гортанная часть глотки, 8 - гортань, 9 - пищевод, 10 - трахея, 11 - верхушка легкого, 12 - верхняя доля левого легкого, 13 - левый главный бронх, 14 - нижняя доля левого легкого, 15 - альвеолы, 16 - правый главный бронх, 17 - правое легкое, 18 - подъязычная кость, 19 - нижняя челюсть, 20 - преддверие рта, 21 - ротовая щель, 22 - твердое нёбо, 23 - носовая полость
мом воздухе пахучие вещества раздражают обонятельные рецепторы, в которых возникают обонятельные нервные импульсы.
Спереди полость носа закрывает (и защищает) наружный нос. Спинка носа, имеющая костную основу, книзу переходит в его верхушку. Крылья носа (боковые его части) укреплены хрящевыми пластинками -хрящами крыльев носа.
Полость носа разделена перегородкой на правую и левую половины. Перегородка носа образована перпендикулярной пластинкой решетчатой кости и сошником. Сзади полость носа через отверстия - хоаны сообщается с верхним отделом глотки - носоглоткой. На боковых стенках располагаются три носовые раковины: верхняя, средняя и нижняя, свисающие в полость носа. Между раковинами находятся носовые ходы: верхний, средний и нижний (рис.2). В нижний носовой ход открывается отверстие носослезного протока. Именно поэтому, если глаза плачут, то «плачет» и нос: жидкость, выделяющаяся из него в это время,- слеза.
В слизистой оболочке, покрывающей верхние отделы полости носа (верхние носовые раковины и верхние носовые ходы), располагаются обонятельные рецепторы, воспринимающие различные запахи. Эта часть полости носа получила название обонятельной области. Зону нижних и средних носовых ходов называют дыхательной областью.
Слизистая оболочка полости носа богата кровеносными сосудами (венами), назначение которых- согревание вдыхаемого воздуха. При раздражении или повреждении слизистой оболочки здесь легко возникают носовые кровотечения.
В носовую полость открываются воздухоносные придаточные полости (пазухи) носа: лобная, верхнечелюстная (гайморова пазуха), клиновидная и решетчатые лабиринты. Воздухоносные придаточные пазухи не только уменьшают вес (массу) черепа, но и служат резонаторами звуков, голоса.
Рис.2. Латеральная стенка полости носа:
1 - лобная пазуха, 2 - средняя носовая раковина, 3- верхняя носовая раковина, 4 - нижняя носовая раковина, 5- клиновидная пазуха, 6- глоточная миндалина, 7 – глоточное отверстие слуховой трубы, 8 - твердое нёбо
Из полости носа вдыхаемый воздух через хоаны попадает в носоглотку. Затем, пройдя через ротовую часть глотки, где пересекает пищеварительный путь, попадает в гортань. В ротовую часть глотки поступает также воздух при дыхании через рот. Отметим, что евстахиева труба соединяет носоглотку с барабанной полостью среднего уха. В связи с этим инфекционные агенты могут попасть из носоглотки в полость среднего уха, вызвать его воспаление (отит).
Возрастные особенности полости носа
У новорожденного полость носа низкая (высота ее 17,5 мм) и узкая. Носовые раковины относительно толстые, носовые ходы развиты слабо. Нижняя носовая раковина касается дна полости носа. Общий носовой ход остается свободным, и через него осуществляется дыхание новорожденного, хоаны низкие. К 6 месяцам высота полости носа увеличивается до 22 мм и формируется средний носовой ход, к 2 годам - нижний, после 2 лет - верхний. К 10 годам полость носа увеличивается в длину в 1,5 раза, а к 20 годам - в 2 раза по сравнению с новорожденным. Из околоносовых пазух у новорожденного имеется только верхнечелюстная, она развита слабо. Остальные пазухи начинают формироваться после рождения. Лобная пазуха появляется на втором году жизни, клиновидная - к 3 годам, ячейки решетчатой кости - к 3-6 годам. К 8-9 годам верхнечелюстная пазуха занимает почти все тело кости. Лобная пазуха к 5 годам имеет размеры горошины. Размеры клиновидной пазухи у ребенка 6-8 лет достигают 2-3 мм. Пазухи решетчатой кости в 7-летнем возрасте плотно прилежат друг к другую; к 14 годам по строению они похожи на решетчатые ячейки взрослого человека. Анатомические размеры придаточных полостей носа в различные возрастные периоды представлены в таблице 1. Таблица 1 Анатомические размеры придаточных полостей носа в различные возрастные периоды Гортань располагается в передней части шеи, ниже подъязычной кости, на уровне IV-VI шейных позвонков. Впереди гортани располагаются поверхностные мышцы шеи, сзади - гортанная часть глотки. Гортань при помощи связок и мышц соединена с подъязычной костью. При глотании, разговоре, кашле гортань смещается вверх-вниз. Вверху гортань сообщается с глоткой, внизу гортань переходит в трахею. Спереди и с боков к гортани прилежит щитовидная железа. Скелетом гортани служат хрящи, соединенные друг с другом при помощи суставов и связок. Это щитовидный, перстнещитовидный, черпаловидные хрящи и надгортанник (рис.3). Щитовидный хрящ, гиалиновый, непарный, самый крупный, состоит из двух четырехугольных пластинок, впереди соединенных под прямым углом (у мужчин) и 120 градусов (у женщин). Этот угол выступает кпереди, образуя возвышение, хорошо выраженное у мужчин (адамово яблоко). А Б Рис.3. Хрящи, связки и суставы гортани: А - вид спереди: 1 - тело подъязычной кости, 2 - зерновидный хрящ, 3 - верхний рог щитовидного хряща, 4 - пластинка щитовидного хряща, 5 - нижний рог щитовидного хряща, 6 - дуга перстневидного хряща, 7 - хрящи трахеи, 8 - кольцевые связки, 9 - перстнещитовидный сустав, 10 - перстнещитовидная связка, 11 - верхняя щитовидная вырезка, 12 - щитоподъязычная мембрана, 13 - срединная щитоподъязычная связка, 14 - латеральная щитоподъязычная связка. Б - вид сзади: 1 - надгортанник, 2 - большой рог подъязычной кости, 3 - зерновидный хрящ, 4 - верхний рог щитовидного хряща, 5 - пластинка щитовидного хряща, 6 - черпаловидный хрящ, 7 - правый перстнечерпаловидный сустав, 8 - правый перстнещитовидный сустав, 9 - хрящи трахеи, 10 - перепончатая стенка трахеи, 11 - пластинка перстневидного хряща, 12 - левый перстнещитовидный сустав, 13 - нижний рог щитовидного хряща, 14 - левый перстнечерпаловидный сустав, 15 - мышечный отросток черпаловидного хряща, 16 - голосовой отросток черпаловидного хряща, 17 - щитонадгортанная связка, 18 - рожковидный хрящ, 19 - латеральная щитоподъязычная связка, 20 - щитоподъязычная мембрана Книзу от щитовидного хряща располагается перстневидный хрящ, гиалиновый, непарный. Он имеет дугу и пластинку, несущую по краям суставные поверхности для соединения с правым и левым черпаловидными хрящами. В месте перехода дуги в пластинку с каждой стороны имеется суставная площадка для соединения перстневидного хряща с щитовидным. Сзади на пластинке перстневидного хряща находятся два подвижных черпаловидных хряща, над которыми лежат также парные миниатюрные рожковидные и клиновидные хрящи. Черпаловидный хрящ гиалиновый, парный, по форме похож на трехгранную пирамиду. Его основание имеет форму треугольника и образует вместе с суставной площадкой пластинки перстневидного хряща подвижный сустав. От основания черпаловидного хряща выступает вперед голосовой отросток, образованный эластическим хрящом, к которому прикрепляется голосовая связка. Рожковидный хрящ парный, эластический, располагается на верхушке черпаловидного хряща. Клиновидный хрящ парный, эластический, располагается в толще черпалонадгортанной складки. Вход в гортань со стороны глотки закрывает непарный, эластичный надгортанник, напоминающий листочек какого-то дерева, имеющий расширенную часть и стебелек. Внутренняя поверхность гортани выстлана слизистой оболочкой. Полость гортани подразделяется на три отдела: верхний, средний и нижний (рис.4). Верхний отдел, суживающийся книзу до преддверных связок, называется преддверием гортани. Средний отдел находится между преддверными (ложными) складками вверху и голосовыми (истинными) складками внизу. В этом самом узком отделе гортани могут застрять предметы, попавшие в дыхательные пути. Справа и слева между преддверными и голосовыми складками имеются углубления - правый и левый желудочки гортани. Нижний отдел гортани - подголосовая полость - располагается книзу от голосовых связок. Расширяясь книзу, подголосовая полость переходит в трахею. Голосовые складки, покрытые слизистой оболочкой, образованы голосовыми связками и голосовыми мышцами, натянутыми между щитовидным хрящом впереди и черпаловидными хрящами сзади. Узкое сагиттальное пространство между голосовыми складками носит название голосовой щели. Рис.4. Полость гортани. Вскрыта сзади: 1 - большой рог подъязычной кости, 2 - зерновидный хрящ, 3 - щитоподъязычная мембрана, 4 - верхний рог щитовидного хряща, 5 - складка преддверия, 6 - желудочек гортани, 7 - голосовая складка, 8 - перстнечерпаловидный сустав, 9 - подголосовая полость, 10 - пластинка перстневидного хряща (частично удалена), 11 - задняя черпа-ловидная мышца, 12 - черпаловидный хрящ, 13 - рожковидный хрящ, 14 - преддверие гортани, 15 - латеральная щитоподъязычная связка, 16 - надгортанник При спокойном дыхании ширина голосовой щели составляет 5 мм. При голосообразовании, особенно при пении, крике, голосовая щель расширяется до максимальных ее размеров - до 15 мм, при этом могут быть видны кольца трахеи вплоть до разделения ее на главные бронхи (рис.). Длина голосовой щели (переднезадний размер) у мужчин достигает 20-24 мм, у женщин- 16-19 мм. Более низкий голос у мужчин зависит от большей, чем у женщин и детей длины голосовых связок. Натяжение голосовых связок, ширину голосовой щели во время дыхания и во время голосообразования регулируют мышцы гортани. Мышцами гортани являются голосовая и перстнещитовидная, которые натягивают голосовые связки, боковые перстнечерпаловидные (суживают голосовую щель), задние перстнечерпаловидные (расширяют голосовую щель) и другие. В формировании членораздельной речи участвуют также губы, язык, зубы, полость рта и полость носа с ее придаточными пазухами. Рассмотрим подробнее процесс голосообразования. Голосообразовательная функция гортани - одна из главных - присуща только человеку и составляет основу второй сигнальной системы. Систему органов дыхания при голосообразовании подразделяют на три группы: 1) органы, накапливающие воздух и обусловливающие движение его струи,- легкие, бронхи, трахея; 2) звукоизвлекающие и голосообразующие - гортань, ее голосовые складки и мышцы; 3) резонаторы звука и вместилища артикуляционных органов - надгортанные полости (рта, носа, носо-, рото- и гортаноглотки), язык, губы, мягкое нёбо и другие артикуляционные органы, а также нижние резонаторы - трахея и бронхи. Голосовые связки- это структуры очень нежные. Напомним: 1) внутри голосовая складка содержит голосовую связку и голосовую мышцу; 2) покрыта слизистой оболочкой, выстланной многослойным плоским неороговевающим эпителием; 3) в ней практически отсутствует подслизистый слой, желез нет; 4) две голосовые связки образуют голосовую щель, в которой выделяют межперепончатую и межхрящевую части. Голосовые складки интенсивно растут на первом году жизни и в период мутации. Примерно к 12 годам устанавливаются половые различия в длине голосовых связок. У девочек они короче, чем у мальчиков. Так, у 12-13-летних мальчиков их длина 13-14 мм, а в переходном возрасте она увеличивается на 6-8 мм и к 20 годам достигает 22-25 мм. У девочек рост голосовых связок протекает медленнее. В связи с особенностями строения голосового аппарата голоса детей по качественным показателям отличаются от голосов взрослых. По мере роста и совершенствования органов речи голоса детей изменяются по высоте, силе, тембру, т. е. претерпевают мутацию. Слизистая оболочка гортани детей высокочувствительна к раздражителям и микробным ядам, под действием которых она быстро набухает, что приводит к изменению или временной потере голоса. О том, как работают голосовые складки, уже давно гадали ученые, но из множества предложенных ими теорий наибольшее число сторонников было у двух. Первая из них была ведущей на протяжении нескольких десятилетий, утверждая, что голосовые складки подобны государственным флагам, вьющимся на ветру, т. е. они пассивно колеблются на выдохе, когда через их сомкнутые края под давлением проходит воздух. То есть, сторонники этой теории предполагают механическую природу, объясняющую вибрацию голосовых связок напором струи воздуха, поступающего из легких и подгортанных полостей с большой силой, сравнивают гортань с органной трубой, не учитывая свойства звучащего материала (органические и неорганические). Другие считают, что механизм звукообразования имеет функциональную природу, т. е. нейрохронаксическую, или нейромоторную. Согласно этой теории, вибрация голосовых связок является результатом быстрых и ритмичных сокращений волокон голосовых мышц. При этом активность мышц обусловливается залпами эфферентных импульсов, поступающих из ЦНС по возвратному нерву со звуковой частотой. Следовательно, голосовые связки, ритмично сокращаясь, придают воздушной струе колебательный характер. И чем чаще колеблются голосовые связки, тем выше образующиеся звуки, которые, проходя по системе резонаторов (надгортанные полости), усиливаются, приобретая свойственную им окраску (тембр). С помощью артикуляционных органов звуки (гласные и согласные) соединяются в слоги и слова. При этом исключительная роль принадлежит коре головного мозга, ее осознанному управлению органами дыхания и артикуляции. Поясним это на примере. Предположим, Вы собираетесь произнести определенный звук. И хотя Вы не очень задумывались над этим, Ваша нервная система (точнее, некоторые центры головного мозга) заранее «оценивает» частоту желаемого Вами звука и начинает посылать импульсы к мышцам гортани именно с этой частотой. А они, ритмично сокращаясь, придают воздушной струе колебательный характер. Количество колебательных движений, совершаемых в секунду, определяет высоту голоса, а это напрямую зависит от длины голосовых связок: чем они короче, тем больше количество их колебаний в секунду и тем, стало быть, выше голос, и наоборот. Для примера скажем, что мужские певческие голоса подразделяют на тенор, баритон и бас. Так, у тенора длина связок 15-17 мм, число колебаний 122580 в секунду. У баса (перед глазами появляется образ Федора Ивановича Шаляпина) - соответственно 22-25 мм и 81-325 колебаний/сек. Баритон, разумеется, имеет промежуточное положение (18-21 мм и 96- 426 колебаний/сек). Следует указать, что у людей, которым приходится много петь или говорить, могут быть профессиональные заболевания из-за чрезмерного перенапряжения голосовых складок. В связи с этим голосовые складки бусовидно утолщаются по краю («узелки певцов»). Голосовой аппарат человека, как указано выше, состоит из легких, гортани с голосовыми связками, глоточной, ротовой и носовой полости. Голосовые связки являются звукопроизводящими частями голосового аппарата. При спокойном дыхании они вялы и между ними образуется широкая щель для свободного прохождения воздуха. При разговоре голосовые связки напрягаются и приближаются друг к другу так, что между ними остается лишь узкий промежуток, так называемая голосовая щель. Когда воздух, выдыхаемый легкими, проходит через эту щель, голосовые связки приходят в колебание, причем частота колебаний может изменяться в зависимости от степени напряжения связок, впрочем, в довольно узких границах. Звуковые волны, образующиеся в голосовой щели, весьма сложны и представляют собой наложение большого числа всевозможных тонов. Ротовая и носовая полости играют роль резонаторов. Изменяя форму этих полостей путем соответствующего расположения языка, зубов и губ, мы можем усиливать по желанию отдельные тоны звуковой волны, идущей из голосовой щели, и произносить тот или иной звук (рис. 5). Голосовые связки с различно установленными резонансными полостями рта и глотки наиболее сильно колеблются при произношении гласных звуков. При образовании согласных звуков мягкое небо, кончик языка и губы приходят в самостоятельные колебания на различных участках. Эти колебания или сами по себе, или в соединении со смесью звуков, производимых голосовыми связками, образуют согласные звуки человеческой речи. Для речи человека достаточно 4-6 тонов октавы. При пении диапазон значительно шире. Частотный диапазон голоса представлен в таблице 2. Таблица 2 Частотный диапазон различных голосов Возрастные особенности гортани
Гортань новорожденного имеет сравнительно большие размеры; она короткая, широкая, воронкообразная, располагается выше, чем у взрослого человека (на уровне II- IV позвонков). Пластинки щитовидного хряща располагаются под тупым углом друг к другу. Выступ гортани отсутствует. Вследствие высокого расположения гортани у новорожденных и детей грудного возраста надгортанник находится несколько выше корня языка, поэтому при глотании пищевой комок (жидкость) обходит надгортанник латерально. В результате этого ребенок может дышать и глотать (пить) одновременно, что имеет важное значение при акте сосания. Вход в гортань у новорожденного относительно шире, чем у взрослого. Преддверие короткое, поэтому голосовая щель находится высоко, она имеет длину 6,5 мм (в 3 раза короче, чем у взрослого). Голосовая щель заметно увеличивается в первые три года жизни ребенка, а затем в период полового созревания. Мышцы гортани у новорожденного и в детском возрасте развиты слабо. Наиболее интенсивный их рост наблюдается в период полового созревания. Гортань быстро растет в течение первых четырех лет жизни ребенка. В период полового созревания (после 10-12 лет) вновь начинается активный рост, который продолжается до 25 лет у мужчин и до 22-23 лет у женщин. Рис.5. Положение голосовых связок при различных функциональных состояниях. Голосовая щель закрыта (I), открыта при спокойном дыхании (II) и резко расширена (при голосообразовании) (III). Стрелками указано направление тяги мышц. А - ларингоскопическая картина: 1 - надгортанник, 2 - надгортанный бугорок, 3 - голосовая складка, 4 - рожковидный бугорок, 5 - клиновидный бугорок, 6 - складка преддверия. Б - схемы различных положений голосовых связок, голосовой щели и черпаловидных хрящей: 1 - пластинка (правая) щитовидного хряща, 2 - голосовая связка и голосовая мышца, 3 - черпаловидный хрящ-, 4 - задняя перстнечерпаловидная мышца, 5 -латеральная перстнечерпаловидная мышца, 6 - поперечная черпаловидная мышца, 7 - щиточерпаловидная мышца Вместе с ростом гортани (она постепенно опускается) в детском возрасте расстояние между ее верхним краем и подъязычной костью увеличивается. К 7 годам нижний край гортани находится на уровне верхнего края VI шейного позвонка. Положение, характерное для взрослого человека, гортань занимает после 17-20 лет. Половые отличия гортани в раннем возрасте не наблюдаются. В дальнейшем рост гортани у мальчиков идет несколько быстрее, чем у девочек. После 6-7 лет гортань у мальчиков крупнее, чем у девочек того же возраста. В 10- 12 лет у мальчиков становится заметным выступ гортани. В период полового созревания размеры гортани, длина голосовых связок у мальчиков больше, чем у девочек. Хрящи гортани, тонкие у новорожденного, с возрастом становятся более толстыми, однако долго сохраняют свою гибкость. В пожилом и старческом возрасте в хрящах гортани, кроме надгортанника, откладываются соли кальция; хрящи окостеневают, становятся хрупкими и ломкими. Трахея, с которой сверху соединяется связками гортань, простирается от нижнего края VI шейного позвонка до верхнего края V грудного позвонка. Трахея имеет скелет в виде 16-20 хрящевых полуколец, не замкнутых сзади и соединенных кольцевыми связками. Задняя стенка трахеи, прилежащая к пищеводу, перепончатая, построена из соединительной ткани и гладкомышечных пучков. Слизистая оболочка трахеи покрыта мерцательным эпителием, содержит много желез и лимфоидных узелков. На уровне V грудного позвонка трахея делится на два главных бронха (бифуркация трахеи) - правый и левый, направляющиеся к воротам легких. Правый главный бронх короче и шире левого, он является как бы продолжением трахеи. Стенки главных бронхов имеют такое же строение, как и трахея, их скелет образован хрящевыми полукольцами. В воротах легких главные бронхи делятся на долевые. В правом легком имеется три долевых бронха, в левом - два. Долевые бронхи делятся на сегментарные и другие более мелкие, которые образуют в каждом легком 22-23 порядка ветвления. Разветвление бронхов в легком называют бронхиальным деревом. (рис.6) В стенках бронхов среднего диаметра гиалиновая хрящевая ткань сменяется эластическими хрящевыми пластинками. У мелких бронхов хрящевая ткань отсутствует вообще, но хорошо выражена гладкомышечная ткань (рис. 7). Рис.6. Трахеобронхиальное дерево как система дихотомически ветвящихся трубок. Проводящая зона, охватывающая первые 16 генераций воздухоносных путей до уровня терминальных бронхиол (Z= 0-16), в газообмене не участвует. Транзиторная и респираторная зоны, в которых происходит газообмен, включают дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы (Z=17-23). Рис.7. Структура стенки воздухоносных путей- бронха, бронхиолы, альвеолы. Бронхиальная стенка содержит реснитчатый псевдослоистый эпителий, гладкомышечные клетки, слизистые железы, соединительную ткань и хрящ. В бронхиолах представлен простой эпителий, хрящ отсутствует и стенка более тонкая. Альвеолярная стенка приспособлена преимущественно для газообмена, а не для опорной функции. Воздухоносные пути (ВП) могут быть рассмотрены как ряд дихотомически ветвящихся трубок: каждый «родительский» ВП дает начало двум «дочерним» ветвям (рис.8). В легком человека насчитывается в среднем 23 генерации ВП. Первые 16 известны как проводящие ВП, поскольку они обеспечивают доступ потоку газа к зонам легких, где происходит газообмен, и в обратном направлении. Эти ВП включают бронхи, бронхиолы и терминальные бронхиолы. Последние семь генераций состоят из дыхательных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков. Каждое из этих образований дает начало альвеолам. Дыхательная бронхиола первого порядка (Z =17 на рис.) и все дистально от нее расположенные газообменивающие ВП образуют легочный ацинус. Строение стенок проводящих ВП значительно отличается от строения стенок дыхательных путей, в которых протекает обмен газов (рис.7). Стенки проводящих ВП состоят из трех основных слоев: внутренней слизистой оболочки, гладкомышечного слоя, отделенного от слизистой соединительнотканной подслизистой прослойкой; и внешнего соединительнотканного слоя, содержащего в больших бронхах хрящ. Бронхиальный эпителий является псевдослоистым, содержащим высокие и низкие базальные клетки, каждая из которых прикреплена к базальной мембране. Бронхиолы выстланы простым эпителием. Эпителиальные клетки ВП несут на своей апикальной поверхности реснички, которые являются важными элементами мукоцилиарной системы. Реснички ритмично колеблются в направлении носоглотки, продвигая защитный слой слизи, секретируемой бокаловидными клетками, расположенными между реснитчатыми клетками эпителия. Мукоцилиарный «эскалатор» является важным механизмом очищения ВП и частью защиты дыхательной системы организма. Гладкая мускулатура ВП, собранная в непрерывные пучки внутри соединительнотканной подслизистой прослойки, простирается от главных бронхов до дыхательных бронхиол. Мышечные пучки проникают также в газообмены зоны, расположенные в стенках у входа в альвеолы. Рис.8. Анатомия грудной клетки: легкие, грудная стенка, диафрагма, плевральная полость и центральные воздухоносные пути. Плевральная полость образована прилегающими друг к другу висцеральной и париетальной плеврой Возрастные особенности трахеи и главных бронхов
У новорожденного длина трахеи составляет 3,2-4,5 см, ширина просвета в средней части - около 0,8 см. Перепончатая стенка трахеи относительно широкая, хрящи трахеи развиты слабо, тонкие, мягкие. В пожилом и старческом возрасте (после 60-70 лет) хрящи трахеи становятся плотными, хрупкими, при сдавлении легко ломаются. После рождения трахея быстро растет в течение первых 6 месяцев, затем рост ее замедляется и вновь ускоряется в период полового созревания и в юношеском возрасте (12- 22 года). К 3-4 годам жизни ребенка ширина просвета трахеи увеличивается в 2 раза. Трахея у ребенка 10-12 лет вдвое длиннее, чем у новорожденного, а к 20-25 годам длина ее утраивается. Слизистая оболочка стенки трахеи у новорожденного тонкая, нежная; железы развиты слабо. У ребенка 1-2 лет верхний край трахеи располагается на уровне IV-V шейных позвонков, в 5-6 лет - кпереди от V-VI позвонков, а в подростковом возрасте - на уровне VI шейного позвонка. Бифуркация трахеи к 7 годам жизни ребенка находится кпереди от IV-V грудных позвонков, а после 7 лет постепенно устанавливается на уровне V грудного позвонка, как у взрослого человека. Главные бронхи особенно быстро растут на первом году жизни ребенка и в период полового созревания. Размеры трахеи в различные возрастные периоды представлены в таблице 3. Таблица 3 Размеры трахеи на протяжении развития Диаметр главных бронхов на протяжении развития представлен в таблице 4. Таблица 4 Диаметр главных бронхов в различные возрастные периоды Правое и левое легкие располагаются в грудной полости, справа и слева от сердца и крупных кровеносных сосудов. Покрыты легкие серозной оболочкой - плеврой, образующей вокруг каждого легкого замкнутый плевральный мешок - плевральную полость. По форме легкое напоминает конус с уплощенной медиальной стороной, закругленной верхушкой и основанием, обращенным к диафрагме (рис.9). У каждого легкого выделяют три поверхности: реберную, диафрагмальную и средостенную. Реберная поверхность выпуклая, Рис.9. Легкие. Вид спереди: 1 - верхушка легкого, 2 - верхняя доля левого легкого, 3 - нижняя доля левого легкого, 4 - основание легкого, 5 - сердечная вырезка, 6 - междолевые щели, 7 - нижняя доля правого легкого, 8 - средняя доля правого легкого, 9 - верхняя доля правого легкого, 10 - трахея, 11 – гортань прилежит к внутренней поверхности грудной стенки. Диафрагмальная поверхность вогнутая, она прилежит к диафрагме. Средостенная (медиальная) поверхность уплощенная. На уплощенной стороне (медиальной, средостенной) находятся ворота легкого, через которые в легкие входят главный бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены и лимфатические сосуды. Бронхи, сосуды, нервы образуют корень легкого. Каждое легкое глубокими бороздами (щелями) разделено на доли. У правого легкого три доли: верхняя, средняя и нижняя, у левого легкого две доли - нижняя и верхняя. У долей выделяют сегменты (по 10 в каждом легком), границы между которыми на поверхности легкого не видны. Сегменты легкого состоят из долек. В одном сегменте насчитывают примерно 80 долек. В каждую дольку входит дольковый бронх диаметром 1 мм. Дольковый бронх делится на концевые (терминальные) бронхиолы, а концевые - на дыхательные (респираторные) бронхиолы. Дыхательные бронхиолы переходят в альвеолярные ходы, на стенках которых имеются миниатюрные выпячивания (пузырьки) - альвеолы. Одна концевая бронхиола с ее разветвлениями - дыхательными бронхиолами, альвеолярными ходами и альвеолами - называется альвеолярным (дыхательным) деревом, или легочным ацинусом (гроздью). Ацинус является структурно-функциональной единицей легкого, в нем происходит газообмен между протекающей по капиллярам кровью и воздухом альвеол. В обоих легких человека имеется около 600-700 млн. альвеол, дыхательная поверхность которых составляет примерно 120 м2. Основная функция легких - обмен газов: поглощение кислорода из окружающей среды и удаление из организма двуокиси углерода. Эти процессы необходимы для клеточного метаболизма. Эффективный газообмен возможен при интеграции и координации функций различных органов. Наружный воздух нагнетается к поверхности легкого, через которую происходит газообмен, в то время как альвеолярный газ, «нагруженный» двуокисью углерода, удаляется из легких с помощью того же насосного механизма. Легочное кровообращение обеспечивает кровоток через легкие для непрерывного поглощения кислорода, его доставки к тканям и, одновременно, для удаления двуокиси углерода в альвеолы. Тесное сопряжение между вентиляцией и кровообращением является основой максимальной эффективности обмена газов. В конечном итоге, система газообмена должна контролироваться, регулироваться и непрерывно приспосабливаться к широкому спектру изменений метаболизма, возникающих при физической нагрузке и различных заболеваниях. Помимо газообмена легкие выполняют ряд метаболических функций, включая синтез сурфактанта и других веществ, а также метаболизм множества химических медиаторов. Расстройство этих функций может значительно повлиять на газообмен в легких. В норме легкие обладают замечательной способностью поддерживать требуемые уровни поглощения кислорода и удаления двуокиси углерода в различных условиях. Болезнь легких, однако, может избирательно, либо тотально влиять на физиологические процессы, вовлеченные в газообмен. Например, обструктивные болезни воздухоносных путей препятствуют потоку воздуха к альвеолам и в обратном направлении, в то время как рестриктивные болезни легких нарушают соотношения между вентиляцией и кровотоком или создают барьер для диффузии газов. Обратите внимание на то, что функция легких тесно сопряжена с их структурой, а последняя обусловлена функцией. Возрастные особенности легких
Легкие у новорожденного неправильной конусовидной формы, верхние доли относительно небольших размеров, средняя доля правого легкого по размерам равна верхней доле, а нижняя сравнительно велика. Масса обоих легких новорожденного составляет в среднем 57 г (от 39 до 70 г), объём 67 см3. Плотность недышавшего легкого составляет 1,068 (легкие мертворожденного ребенка тонут в воде), а плотность легкого дышавшего ребенка - 0,490. Бронхиальное дерево к моменту рождения в основном сформировано. На первом году жизни наблюдается его интенсивный рост (размеры долевых бронхов увеличиваются в 2 раза, а главных - в 1,5 раза). В период полового созревания рост бронхиального дерева снова усиливается. Размеры всех его частей к 20 годам увеличиваются в 3,5-4 раза по сравнению с бронхиальным деревом новорожденного. У людей 40-45 лет бронхиальное дерево имеет наибольшие размеры, Возрастная инволюция бронхов начинается после 50 лет. В пожилом и старческом возрасте длина и диаметр просвета сегментарных бронхов немного уменьшаются, иногда появляются четкообразные выпячивания их стенок. Легочные ацинусы у новорожденного имеют небольшое количество мелких легочных альвеол. В течение второго года жизни ребенка и позже ацинус растет за счет появления новых альвеолярных ходов и образования новых легочных альвеол в стенках уже имеющихся альвеолярных ходов. Образование новых разветвлений альвеолярных ходов заканчивается к 7-9 годам, легочных альвеол - к 12-15 годам. К этому времени размеры альвеол увеличиваются вдвое. Формирование легочной паренхимы завершается к 15-25 годам. В период от 25 до 40 лет строение легочного ацинуса практически не меняется. После 40 лет постепенно начинается старение легочной ткани: легочные альвеолы становятся крупнее, часть межальвеолярных перегородок исчезает. После рождения в процессе роста и развития легких увеличивается их объем: в течение первого года в 4 раза, к 8 годам - в 8 раз, к 12 годам - в 10 раз, к 20 годам - в 20 раз по сравнению с объемом легких новорожденного. Плевра - это серозная оболочка, которая покрывает легкие со всех сторон, прочно срастаясь с легочной паренхимой, и образует стенки плевральных полостей, в которых располагаются легкие. Плевра, покрывающая легкие - легочная, висцеральная плевра, по корню легкого переходит на стенки грудной полости, образуя вокруг каждого легкого замкнутый плевральный мешок (правый и левый). Плевру, выстилающую стенки грудной полости, называют пристеночной, или париетальной. У париетальной плевры выделяют реберную плевру, прилежащую к ребрам, диафрагмальную плевру и средостенную (медиастиналъную) плевру. Между париетальной и висцеральной плеврой имеется узкая щель - плевральная полость, содержащая небольшое количество серозной жидкости. Эта жидкость смачивает соприкасающиеся поверхности висцеральной и париетальной плевры, облегчает скольжение
Возраст, годы
Верхнечелюстная пазуха, мм
Лобные пазухи, мм
вышина
длина
Ширина
вышина
длина
ширина
12-15
17-18
взрослые
-
-
-
голоса
Частотный диапазон голоса, Гц
Мужские: бас
80-350
Баритон
100-400
Тенор
130-500
Женские: контральто
170-780
Меццо-сопрано
200-900
Сопрано
250-1000
Колоратурное сопрано
260-1300
Возраст, годы
Длина, см
Диаметр, мм
сагиттальный
Фронтальный
8-10
6,3
9,0
10,1
10-12
6,3
9,8
11,1
12-14
6,4
10,3
11,3
14-16
7,2
12,7
14,0
взрослые
9-15
13,0-23,0
12,0-18,0
Возраст, годы
Правый бронх, мм
Левый бронх, мм
сагиттальный
поперечный
сагиттальный
поперечный
8,6
9,2
7,3
8,4
9,6
10,2
8,5
8,5
11,0
12,6
9,8
8,8
взрослые
14,0
14,4
11,5
11,1
