ЛЕКЦИЯ № 10
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АНАТОМИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.
Самое древнее наблюдение, касающееся человека, это то, что дыхание – это признак жизни. Если человек не дышит, значит, он мертв.
С физической точки зрения дыхание – это процесс вентиляции легких и газообмен, сопровождающийся поглощением кислорода и выделением углекислого газа. Этот процесс ещё называется внешним дыханием. Существует также внутреннее или тканевое дыхание, которое включает в себя два процесса:
1. транспорт газов кровью и
2. газообмен между кровью и тканями.
Газообмен – это важнейшая функция, без которой невозможна жизнь, так как превращение энергии в организме происходит в результате окислительного распада веществ с участием кислорода.
ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА – SYSTEMA RESPIRATORIUM – включает органы, обеспечивающие функцию дыхания, которая состоит из проведения воздуха к альвеолам и газообмен.
Функцию проведения воздуха осуществляют:
- полость носа,
-носовая и ротовая части глотки,
-гортань,
-трахея и
-бронхи.
Полость носа, ротовая и носовая части глотки относятся к верхним дыхательным путям. Гортань, трахея и бронхи называются нижним дыхательным путям.
Функцию газообмена осуществляют легкие. Стоит отметить, что у млекопитающих и человека внешнее дыхание осуществляется в основном легкими – это 98% всего газообмена. Но также в дыхании участвуют кожа – 1,5 % газообмена и пищеварительный тракт – 0,5% от всего газообмена.
Органы, проводящие воздух имеют общие элементы строения, обусловленные их функцией.
· В первых – все дыхательные пути имеют вид трубок, просвет которых не спадается, так как в их стенках имеется костный (полость носа) или хрящевой скелет. За счет этого воздух, несмотря на резкую смену давления, свободно движется при вдохе и выдохе.
· Во вторых – внутренняя поверхность всех дыхательных путей покрыта слизистой оболочкой, высланной мерцательным эпителием. Движение ресничек способствует удалению из дыхательных путей пылевых частиц, комочков слизи и микроорганизмов. В этом заключается дренажная функция дыхательных путей в основном бронхов. Нарушение этой функции приводит к развитию заболеваний бронхов и легких.
· В третьих – в слизистой оболочке дыхательных путей очень много слизистых и серозных желез, постоянно смачивающих её поверхность, что способствует увлажнению проходящего воздуха.
Помимо дыхания органы дыхательной системы выполняют и другие функции. Например, в полости носа располагаются обонятельные рецепторы, которые воспринимают запахи. В гортани имеются структуры, обеспечивающие голосообразование. Легкие играют важную роль в водном обмене. 15-20% воды удаляются из организма легкими. Также через легкие удаляются некоторые летучие вещества, например ацетон, закись азота и т.д. Легкие являются крупным депо крови, участвуют в поддержании постоянной температуры тела и кислотно-щелочного равновесия в организме. В легких вырабатываются биологически активные вещества такие как, гепарин, гистамин, серотонин и др.
РАЗВИТИЕ ОРГАНОВ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
В процессе эмбриогенеза у млекопитающих и человека наряду с закладкой трахеи и легких образуется жаберный аппарат, который в дальнейшем преобразуется в органы лица и шеи. Развитие наружного носа и полости носа тесно связано с развитием костей черепа, полости рта и органов обоняния. Развитие лица вы уже разбирали при изучении пищеварительной системы. Обращу ваше внимание только на то, что в течение 7-й недели эмбрионального развития происходит разделение первичной полости рта и полости носа вследствие слияния небных отростков с образованием твердого и мягкого неба. Этот процесс удлиняет полость носа и в дальнейшем в боковых стенках носовой полости появляются возвышения - будущие носовые раковины. Нижняя носовая раковина развивается первой и является самой большой. На 4-5ом месяце внутриутробной жизни появляются зачатки околоносных пазух. При их образовании происходит вытеснение кости разрастающейся слизистой оболочкой полости носа.
У новорожденных имеется только верхнечелюстная пазуха, которая очень маленьких размеров, в виде углубления на слизистой оболочки полости носа. Полного развития пазуха достигает к 10 годам. Лобная пазуха и ячейки решетчатой кости появляются на первом году жизни, а окончательного развития достигают в 17-20 лет. Клиновидная пазуха начинает формироваться на 3-м году жизни и полностью развивается к 12-13 годам.
На 3-4-й неделе эмбрионального развития из вентральной стенки эмбриональной кишки на границе головного и туловищного отделов образуется гортанно-трахеальный вырост. Он имеет вид трубки. Его верхний конец соединен с будущей глоткой. Затем вырост растет в каудальном направлении параллельно пищеводу, достигая на 6-ой неделе грудной полости. На его нижнем конце образуется два утолщения в форме пузырьков, причем правый больше, чем левый. Эти пузырьки являются зачатками бронхиального дерева и легких. Из гортанно-трахеального выроста образуется лишь эпителий и железы гортани, трахеи и бронхов. Соединительная ткань, хрящи, мускулатура, кровеносные и лимфатические сосуды гортани, трахеи, бронхов и легких образуются из окружающей мезенхимы.
Ранее всех формируется перстневидный хрящ. Позднее всех из мезенхимы в области III жаберной дуги – щитовидный хрящ. После хрящей гортани образуются её мышцы.
На 8-9 неделе внутриутробного развития начинает формироваться хрящи и мышцы трахеи и бронхов.
В процессе развития легкого можно выделить 3-и стадии:
Железистая
Каналикулярная
Альвеолярная
Первоначально будущие легкие – это пузырьки, имеющие тонкие стенки. Первая стадия – железистая – напоминает развитие железы и характеризуется разделением первичных пузырьков на вторичные с образованием сегментарных бронхов (10 в каждом легком).
Во второй стадии – каналикулярной, которая продолжается со 2 по 6-й месяц внутриутробной жизни, формируются многочисленные разветвления бронхов. В этой стадии происходит формирование бронхиального дерева, включая терминальные бронхиолы.
Начиная с 6-го по 9-й месяцы внутриутробной жизни закладываются альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки. Эта стадия называется альвеолярной и продолжается так же после рождения ребенка. Образование альвеолярных ходов и новых легочных альвеол заканчивается к 15 годам.
Легочная плевра возникает из спланхноплевры, а образование плевральных мешков идет параллельно развитию легких, сердца и перикарда.
ФУНКУИОНАЛЬНА АНАТОМИЯ ОРГАНОВ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.
Вдыхательной системе, как мы уже с вами говорили, различают воздухопроводящие пути и органы газообмена.
Воздухопроводящие пути начинаются с полости носа. Различают наружный нос - nasus externus и полость носа - cavitas nasi.
Наружный нос располагается посередине лица и представляет собой возвышение, имеющее различную форму, которая зависит от индивидуальных, возрастных и расовых особенностей.
Наружный нос имеет хрящевой и костный скелет. Косный скелет наружного носа составляют носовые кости и лобный отросток верхней челюсти. К хрящевому скелету носа относятся следующие гиалиновые хрящи: латеральный хрящ носа, большой хрящ крыла, малые хрящи крыльев, добавочные носовые хрящи, хрящ перегородки носа.
Все хрящи соединены с костным краем грушевидной вырезки, а также связаны друг с другом соединительной тканью, образуя единое целое. Костно-хрящевой скелет наружного носа покрыт снаружи мимическими мышцами и кожей.
У наружного носа выделяют: - корень носа – radix nasi, верхний участок, соединяющий его со лбом
- спинку носа – dorsum nasi, средняя его часть, идущая от корня вниз и
- верхушку носа – apex nasi.
Также у наружного носа выделяют 3-и поверхности: две латеральные и одну нижнюю. Нижняя поверхность называется основанием и имеет отверстия, которые называются ноздри - nares. На латеральных поверхностях в нижней трети располагаются подвижные части - крылья носа – alae nasi.
У новорожденный наружный нос короткий и плоский. Основание носа имеет наклон кверху. Ноздри овальные, расположены горизонтально. В дальнейшем происходит удлинение спинки и сужение крыльев наружного носа.
Полость носа делится на два отдела:
1. преддверие полости носа –vestibulum nasi
2. собственно полость носа – cavitas nasi proprium
Границей между двумя этими частями является порог полости носа – limen nasi.
Преддверие полости носа изнутри выслано кожей, которая продолжается сюда с наружного носа и постепенно переходит в слизистую оболочку полости носа. Кожа имеет жесткие волоски, которые являются первым барьером для пыли и инородных частиц.
Собственно полость носа образована костными стенками, покрытыми слизистой оболочкой. Костные стенки полости носа рассматривались при изучении черепа. Стоит напомнить, что нижняя стенка полости носа является одновременно верхней стенкой полости рта и стоматологам важно помнить об отношении корней верхних резцов и клыков к данной стенки. У некоторых людей, особенно с широким и коротким лицом верхушки верхних медиальных резцов и клыков очень близко прилежат ко дну полости носа и отделены от неё лишь тонкой пластинкой компактного вещества верхней челюсти, которую очень легко повредить, особенно при удалении данных зубов.
Собственно полость носа разделена перегородкой полости носа на две части. Каждая часть состоит 3-х носовых ходов, разделенных между собой носовыми раковинами, что обеспечивает турбулентный характер движения воздуха. Сзади полость носа посредством хоан сообщается с глоткой. Изнутри полость носа выслана слизистой оболочкой, которую можно разделить на две резко отличающиеся по строению и функции части: дыхательную и обонятельную.
Обонятельная часть – regio olfactoria занимает верхнюю стенку полости носа, верхнюю носовую раковину, верхний носовой ход, верхнюю часть средней носовой раковины и соответствующие им отделы перегородки полости носа. Данная область покрыта цилиндрическим эпителием, в состав которого входят специальные обонятельные, нейросенсорные, биполярные клетки, воспринимающие запахи. От этих клеток начинается обонятельный нерв.
Дыхательная часть – regio respiratoria покрыта реснитчатым эпителием. Реснички которого образуют сплошной «ковер», на который оседает пыль. Благодаря мерцанию ресничек осевшая пыль удаляется из полости носа. Слизистая оболочка полости носа содержит большое количество слизистых желез, которые в течение суток вырабатывают около 500 мл жидкости. Слизь обволакивает частички пыли и удаляет их из полости носа благодаря движению ресничек эпителия. Реснички движутся не наружу, а внутрь, в глотку. Это слизистое содержимое мы либо проглатываем, либо отхаркиваем. Очистки носа от раздражающих веществ способствует и чихание, которое возникает вследствие того, что слизистая оболочка полости носа обильно снабжена чувствительными нервными окончаниями. Слизь не только обволакивает частички пыли, но и увлажняет вдыхаемый воздух.
Слизистая оболочка полости носа выполняет ещё одну функцию – она согревает или остужает при необходимости воздух, за счет того, что она богата кровеносными сосудами. В области нижней носовой и нижней части средней носовой раковины сосуды образуют густое венозное сплетение, которое может набухать при различных условиях. При набухании слизистой оболочки затрудняется носовое дыхание, что является защитным механизмом для обонятельного эпителия от сверхсильных раздражителей.
Дополнительным приспособлением для вентиляции служат околоносные пазухи, также высланные слизистой оболочкой, которая является продолжением слизистой оболочки полости носа. Околоносные пазухи также выполняют резонаторную функцию и облегчают кости лицевого черепа.
У новорожденных полость носа имеет некоторые особенности. Высота полости носа небольшая. Хоаны округлой формы, размер около 0,5 см. Чаще всего полость носа новорожденных имеет 4-е носовые раковины: нижнюю, среднюю, верхнюю и самую верхнюю или наивысшую, которая потом редуцируется и у взрослых встречается только в 20% случаев. Носовые раковины довольно тонкие и располагаются близко к нижней стенки полости носа. Поэтому у новорожденных нижний носовой ход обычно отсутствует и образуется лишь к 6-7 месяцам. Все три носовых хода растут наиболее интенсивно после 6 месяцев и достигают обычной формы к 13 годам.
Гортань – larynx
Гортань – это сложно устроенный орган, что связано с многообразием её функций и в первую очередь с голосообразованием.
Расположена гортань в области шеи на уровне от 4 до 6 шейных позвонков, ниже подъязычной кости. Спереди она прикрыта инфрагиодной группой мышц и кожей. Снаружи положение гортани заметно по выступу, называемого «кадыком» или «адамовым яблоком», которое образуется за счет выступающих вперед пластинок щитовидного хряща и лучше выражено у мужчин.
Кадык – твердый, крепкий в переводе с тюркского. Арабские медики называли, словом яблоко все телесные выступы.
Скелет гортани образуют её хрящи. Именно благодаря им поддерживается просвет этой части дыхательных путей, необходимой для нормального дыхания. Хрящи гортани делятся на парные и непарные. К непарным хрящам гортани относятся:
1. щитовидный хрящ – cor. thyroidea
2. перстневидный хрящ – cor. cricoidea
3. надгортанник - epiglottis
К парным хрящам гортани относятся:
1. черпаловидные хрящи – cor. arytenoidea
2. рожковидные хрящи – cor. corniculata
3. клиновидные хрящи – cor. Cuneiformis
В большинстве своем хрящи гортани гиалиновые. Надгортанник, рожковидные, клиновидные хрящи и голосовой отросток черпаловидного хряща – эластические.
Самым крупным из хрящей гортани является щитовидный хрящ, расположенный спереди гортани и представленный двумя пластинками, соединенными между собой под прямым углом у мужчин (упомянутое адамово яблоко) и тупым у женщин. Поэтому шея у женин имеет более округлые очертания, чем у мужчин.
Снизу гортани располагается перстневидный хрящ, состоящий из дуги, направленной кпереди и пластинки – направленной назад. На верхнем крае пластинки перстневидного хряща по бокам от средней линии располагаются черпаловидные хрящи. У данных хрящей различают верхушку и основание. В основании выделяют два отростка: голосовой и мышечный. К мышечному отростку прикрепляются мышцы гортани, приводящие в движение черпаловидный хрящ. При этом изменяется положение голосового отростка, к которому прикрепляются голосовые связки. Это приводит к изменению величины голосовой щели и натяжению голосовых связок.
Сверху и спереди гортань прикрыта надгортанником, который во время глотания под действием связок и мышц сгибается назад и закрывает вход в гортань. Хрящи гортани соединены между собой при помощи связок и суставов, а движение в суставах осуществляется с помощью мышц гортани.
Рассмотрим сначала некоторые из связок.
Щито-подъязычная мембрана – membrana thyrohyoidea при помощи, которой гортань как бы подвешена к подъязычной кости. С её помощью при смещении подъязычной кости смещается и гортань, например при глотании.
Перстне-щитовидная связка – lig. cricothyroidea, которая натянута между верхним краем перстневидного хряща и нижнем краем щитовидного хряща. Её волокна не заканчиваются у нижнего края хряща, а продолжаются вверх, образуя эластический конус – conus elasticus. Верхний свободный край эластического конуса, натянутый между внутренней поверхность угла щитовидного хряща и голосовым отростком черпаловидного хряща образует голосовую связку – lig. vocale. Она состоит из эластических волокон и имеет желтый цвет. Выше неё и параллельно ей располагается связка преддверия – lig. vestibulare.
Кроме связок хрящи гортани соединены суставами. Различают два сустава: перстнечерпаловидный и перстнечерпаловидный
Перейдем к рассмотрению строения полости гортани – cavitas laryndis.
Полость гортани изнутри выслана слизистой оболочкой, представленной мерцательным эпителием, кроме голосовых связок и передне-верхней части надгортанника, которые покрыты многослойным плоским эпителием.
Полость гортани напоминает форму песочных часов и делится на три отдела: верхний, средний и нижний.
Верхний отдел гортани расширен и носит название преддверия гортани – vestibulum laryngis. Он начинается с входа в гортань, который сообщается её с глоткой и продолжается до складок преддверия – plica vestibularis, в толще которых располагаются связки преддверия. Параллельно и ниже данных складок расположены голосовые складки – plica vocalis, которые образованы слизистой оболочкой, голосовой мышцей и голосовой связкой. Между двумя складками расположено углубление, которое носит название желудочек гортани – ventriculus laryngis, выполняющий резонаторную функцию.
Складки преддверия ограничивают щель преддверия – rima vestibularis, а голосовые складки – голосовую щель – rima vocalis, которая является самым узким местом гортани. Голосовая щель состоит из двух частей: перепончатой и хрящевой. Перепончатая часть – передняя и более узкая расположена между голосовыми связками. Хрящевая часть - задняя и более широкая лежит между голосовыми отростками черпаловидных хрящей. Щель преддверия, голосовая щель и желудочки гортани относятся ко второму среднему суженному отделу гортани.
Нижним отделом полости гортани является подголосовая полость – cavitas infraglottica. Данный отдел начинается от голосовых складок и заканчивается входом в трахею и, как и первый отдел гортани расширен.
Как мы уже говорили, гортань является органом голосообразования. Вопрос о месте происхождения голоса давно интересовал человечество. Еще классик античной медицины Гален, констатировал, что с пересечением гортанного нерва прекращается визг свиней и лай собак. О том, что именно гортань, которую в те времена приравнивали к флейте, необходима для голосообразования, упоминал арабский мыслитель Ибн Аль-Араби. Но, все равно, происхождение голоса воспринимается как нечто таинственное. Человеческий голос бывает потрясающим. Стоит только вспомнит голоса великих оперных певцов и понимаешь, что это не просто сумма каких-то тонов, а нечто завораживающее.
Создает звук колебание голосовых связок при прохождении через них выдыхаемого воздуха. В зависимости от натяжения голосовых связок и ширины голосовой щели звук может меняться. Человек может сознательно регулировать этот процесс, в отличие от других млекопитающих и даже человекообразных обезьян, несмотря на сходства в строении гортани. Следует подчеркнуть, что в гортани происходит лишь голосообразование. В членораздельной речи принимают участие околоносные пазухи, губы, язык, мягкое нёбо и мимические мышцы.
У новорожденных гортань короткая и широкая. Расположена на 3-и позвонка выше, чем у взрослых и достигает окончательного положения лишь к 13 годам. Вход в гортань широкий. В течение первых 4-5 лет жизни ребенка гортань интенсивно растет. После 6 лет рост гортани замедляется и к 7 годам появляются все анатомические образования гортани. Рост и функция гортани тесно связана с развитием половых желез, поэтому у мальчиков в 12-15 лет гортань быстро растет, размеры её полости резко увеличиваются, удлиняются голосовые складки, что приводит к изменению голоса мальчиков. Он становится более низким и грубым.
Трахея – trachea
На границе между 6 и 7 шейными позвонками гортань переходит в трахею. Название трахеи происходит от греческого «trachys» - шершавый, шероховатый. Заканчивается трахея на уровне верхнего края 5 грудного позвонка, где делится на два главных бронха. Место деления называется бифуркация – bifurcatio tracheae. Длинна трахеи 8-11 см. В ней выделяют две части: короткую – шейную и более длинную – грудную. В шейной части к трахеи спереди и с боков прилежит щитовидная железа. Кроме этого спереди трахею прикрывают 2-ве мышцы: грудино-подъязычная и грудино-щитовидная, за исключением средней линии, что удобно для оперативных вмешательств на трахеи.
Между задней поверхностью мышц, покрытых фасцией и передней поверхностью трахеи располагается предтрахеальное клетчаточное пространство. В грудной части спереди трахеи располагается вилочковая железа и дуга аорты с отходящими от нее сосудами. Сбоку от трахеи располагается сосудисто-нервные пучки. К задней стенки трахеи на всем её протяжении прилежит пищевод.
Стенка трахеи состоит из 16-20 неполных хрящевых колец. Полукольца состоят из гиалинового хряща и занимают примерно 2/3 переднебоковой окружности трахеи. Хрящевые полукольца соединены между собой кольцевыми фиброзными связками –lig. Annularia. Задняя стенка трахеи не имеет хряща и называется перепончатой – paries membranaceus. Она состоит из пучков гладкой мышечной ткани, волокна которой располагаются в основном циркулярно и частично продольно. Отсутствие хрящей на задней стенки имеет очень важное значение. Благодаря этому пищевой комок, проходящий по пищеводу, не испытывает сопротивления со стороны трахеи. Вместе с тем трахея благодаря наличию в её стенках хрящей, связанных плотной фиброзной тканью очень упруга и эластична. Это позволяет ей противостоять значительному давлению из вне, сохраняя просвет постоянно открытым для прохождения воздуха, а также растягиваться и удлиняться в момент движения гортани.
Изнутри полость трахеи выслана слизистой оболочкой, которая представлена мерцательным эпителием и плотно срастается с хрящами и связками и не образует складок. В слизистой гортани много слизистых трахеальных желез и лимфоидных узелков. Сверху трахея покрыта адвентицией.
Трахея выполняет следующие функции:
- проведение воздуха
- увлажнение воздуха
- очищение воздуха
Очищение воздуха происходит за счет мукоцилиарного аппарата, который включает в себя мерцательный эпителий и секрет желез. Благодаря этому на внутренней поверхности трахеи образуется пленка, которая постоянно движется наружу.
На уровне верхнего края 5 грудного позвонка трахея делится на 2-ва главных бронха – bronchi principales dexter et sinister, образуя бифуркацию трахеи. Правый главный бронх короче и шире левого. Левый главный бронх в тоже время почти вдвое длиннее правого. Главные бронхи по строению схожи с трахеей и, как и у трахеи имеют скелет, состоящий из хрящевых полуколец. Хрящевых колец в правом главном бронхе 6-8, а в левом – 9-12. Правый главный бронх отходит от трахеи под углом 150-160 градусов и является как бы продолжением трахеи. Левый главный бронх образует с трахеей меньший угол – 130-140 градусов. Это объясняет, почему инородные тела чаще попадают в правый главный бронх. Угол на месте деления трахеи на главные бронхи имеет выступ, направленный вовнутрь и напоминающий гребень. Данный выступ носит название киль трахеи – carina. В норме он должен располагаться по средней линии и свободно смещаться при дыхании. Главные бронхи входят в ворота легкого, где начинают делиться с образованием бронхиального дерева.
У новорожденных и детей трахея и бронхи имеют некоторые особенности. Трахея у новорожденных короткая. Бифуркация трахеи располагается на уровне 3-4 грудных позвонков. Рост трахеи усиленно идет в первые 6 месяцев жизни, а затем замедляется до 10-летнего возраста. К 14-16 годам длинна трахеи удваивается, а к 25 годам утраивается.
Главные бронхи у новорожденных широкие. Хрящи их тонкие, мягкие, эластичные и обладают малой упругостью. Особенно интенсивно главные бронхи растут на первом году жизни. К 23 годам длинна главных бронхов удваивается.
Легкое – pulmonis
Легкое по форме напоминает конус с закругленной верхушкой, выступающей над первым ребром на 3-4 см, а у новорожденных располагающейся на уровне I ребра. Консистенция легкого мягкая, упругая, напоминает губку. Благодаря содержащемуся, а легких воздуху, оно плавает в воде. Этот факт имеет большое значение в судебно-медицинской практике. Легкие не дышавшего новорожденного тонут в воде. Цвет легкого у детей, особенно раннего возраста, бледно розовый. У взрослого человека ткань легкого постепенно темнеет, появляются черные пятна ближе к поверхности за счет частиц угля и пыли, которые откладываются в соединительнотканной основе легкого.
В легких различают верхушку – apex pulmonis и основание – basis pulmonis. Каждое легкое имеет 3-и поверхности: реберную, медиальную и диафрагмальную. Поверхности отделены друг от друга краями легкого: передним и нижним.
На медиальной поверхности каждого легкого расположены ворота легкого – hilum pulmonis, через которые в легкие проходят главные бронхи, сосуды и нервы, окруженные соединительной тканью. Это образование называется корнем легкого – radix pulmonis. Топография корней правого и левого легкого не одинакова. В корне правого легкого самое верхнее и заднее положение занимает правый главный бронх, несколько ниже и кпереди к нему лежит правая легочная артерия. Ниже и еще более кпереди правая верхняя легочная вена, ниже и кзади от которой располагается правая нижняя легочная вена. В корне левого легкого самое верхнее положение занимает левая легочная артерия, ниже и позади которой располагается левый главный бронх, а еще ниже и кпереди лежат верхняя и нижняя левые легочные вены.
Правое легкое больше левого. Каждое легкое глубокими щелями делится на доли. Правое легкое имеет 3-и доли: верхнюю, среднюю и нижнюю. Левое легкое делится на 2-ве доли: верхнюю и нижнюю. Каждая доля делится на сегменты. В каждом легком различают по 10 сегментов. Более подробное анатомическое строение легких вы будите рассматривать на практических занятиях, а сейчас мы перейдем к вопросу о строении бронхиального и альвеолярного дерева.
БРОНХИАЛЬНОЕ ДЕРЕВО
Каждый из двух главных бронхов, входя в ворота легкого, начинает делиться на долевые бронхиолы. В правом легком соответственно различают 3-и долевых бронха: верхней, средний и нижний. В левом легком 2-ва - верхний и нижний. Главные бронхи называются бронхами первого порядка, а долевые бронхи - бронхами второго порядка. Каждый долевой бронх делится на долее мелкие сегментарные бронхи по 10 в каждом легком соответственно сегментам. Сегмент – это участок легочной ткани, до известной степени изолированный анатомическом и физиологическом отношении, имеющий свою сосудисто-нервную систему и вентилируемый сегментарным бронхом. Сегментарные бронхи являются бронхами третьего порядка. Далее сегментарные бронхи начинают, делится дихотомически (каждый на два) на еще более мелкие бронхи соответственно четвертого и последующих порядков. Такое деление бронхов происходит от 9 до 15 раз до дольковых бронхиол – имеющих диаметр 1мм и снабжающих воздухом дольку легкого. Долькой легкого называют участок легочной ткани, который вентилируется 1-й дольковой бронхиолой, сопровождаемой конечными разветвлениями легочных артериол и венул, лимфатических сосудов и нервов. Легочная долька имеет вид пирамиды примерно 1 см в диаметре и расположена в легком таким образом, что верхушка направлена в сторону корня легкого, а основание к периферии легкого. Каждая дольковая бронхиола, входя в дольку легкого, разделяется в ней на 16-18 концевых бронхиол. Терминальными бронхиолами заканчивается бронхиальное дерево, которое выполняет функцию воздухопроведения, поэтому бронхи всех порядков имеют хрящевой скелет. Однако с уменьшением калибра бронхов, уменьшается и количество хрящевой ткани. В сегментарных бронхах хрящи уже не имеют форму полуколец, а распадаются на отдельные пластинки, величина которых уменьшается по мере уменьшения калибра бронхов. В бронхах происходит также постоянное уменьшение количества слизистых желез и уже в конечных бронхиолах они совсем отсутствуют, а реснитчатый эпителий сохраняется на всем протяжении бронхиального дерева. Мышечный слой бронхов состоит из циркулярно-расположенных кнутри от хрящей гладких мышечных волокон. Эта циркулярная гладкая мускулатура расположена почти спирально. В результате этого при вдохе при вдохе бронхи не только расширяются, но и удлиняются, а при выдохе - суживаются и укорачиваются. У места деления бронхов располагаются особые циркулярные мышечные пучки, которые могут сузить или полностью закрыть вход в бронх.
АЛЬВЕОЛЯРНОЕ ДЕРЕВО
Каждая концевая бронхиола дихотомически делится на дыхательные бронхиолы первого, затем второго и третьего порядков. Дыхательные бронхиолы третьего порядка продолжаются в альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки, окруженные густой сетью кровеносных капилляров. Данная анатомическая структура называется ацинус и является структурно-функциональной единицей легкого, которая выполняет функцию газообмена.
Стенки дыхательных бронхиол второго и третьего порядков имеют мешковидные выпячивания – альвеолы. В одной легочной дольке насчитывается около 50 ацинусов. Стенки дыхательных бронхиол окружены густой сетью эластических волокон и связаны с эластическими волокнами легочной паренхимы, в которой имеются пучки гладких мышечных клеток. Благодаря этому при выдохе бронхиолы не спадаются. Каждая бронхиола отделена от соседних межальвеолярной перегородкой, в которой расположена густая сеть кровеносных капилляров. Количество альвеол в обоих легких человека достигает 600-700 миллионов, а общая площадь их поверхности колеблется от 40 м2 при выдохе до 120 м2 – при вдохе.
Альвеолы изнутри высланы клетками, которые называются альвеолоцитами. Альвеолоциты можно разделить на два типа:
- дыхательные альвеолоциты
- гранулярные альвеолоциты.
В легких преобладают дыхательные альвеолоциты – примерно 87,5% и в них происходит газообмен. Газообмен осуществляется с помощью диффузии газов. При этом углекислый газ поступает из крови в альвеолы, а кислород – из альвеол в венозную кровь. Газообмен между альвеолами и кровью идет непрерывно, но во время систолы интенсивнее, чем во время диастолы. Обеспечивает газообмен разность парциального давления кислорода и углекислого газа в альвеолярной газовой смеси и поверхностного натяжения этих газов в крови. Газообмен происходит через воздушно-кровяной барьер (аэрогематический). Он очень тонок, в среднем 0,2 – 0,5 мкм, и образован цитоплазмой дыхательных альвеолоцитов, базальной мембраной на которой они лежат, которая сливается с базальной мембраной кровеносных капилляров и цитоплазмой эндотелиоцитов, образующих стенку капилляра.
Также газообмену способствуют:
1. огромная поверхность контакта легочных капилляров и альвеол.
2. большая скорость диффузии газов
3. интенсивная вентиляция легких и скорость кровотока.
Вторая группа альвеолоцитов – это гранулярные альвеолоцыты, которые больше по размеру, чем дыхательные и вырабатывают специфические вещества липидной природы называемые сурфактантом. Сурфактант образует невидимую пленку на внутренней поверхности альвеол. Основная функция – поддержание поверхностного натяжения альвеол и её способности к растягиванию при вдохе и противодействие спадению при выдохе. Особенно важна роль сурфактанта при первом вдохе у новорожденного. Кроме этого сурфактант препятствует пропотеванию жидкости в просвет бронхиол и обладает бактерицидным действием.
МЕХАНИЗМ ВДОХА И ВЫДОХА
Поступление воздуха в легкие при вдохе и изгнание его при выдохе осуществляется благодаря ритмичному расширению и сужению грудной клетки.
Сначала рассмотрим механизм вдоха. При вдохе происходят 3-и одновременно протекающих процесса:
1. расширение грудной клетки
2. расширение легких
3. поступление воздуха в альвеолы.
Расширение грудной клетки при вдохе обеспечивается сокращением дыхательных мышц и происходит в 2-х направлениях: вертикальном и переднезаднем. В вертикальном направлении расширение грудной клетки происходит в основном за счет диафрагмы, т.е. смещение её сухожильного центра вниз. Это является следствием того, что периферические точки прикрепления диафрагмы к внутренней поверхности грудной полости находятся ниже её купола. За счет движений диафрагмы происходит примерно 2/3 объема вентиляции легких. При спокойном вдохе купол диафрагмы опускается на 2 см, а при глубоком – на 10см.
Расширение грудной клетки в переднезаднем направлении осуществляется при поднятии и раздвигании ребер, вследствие сокращения наружных межреберных мышц. При расширении грудной клетки нижние ребра движутся в большем объеме, чем верхние. Поэтому нижние доли легких вентилируются лучше, чем их верхушки. Это объясняет тот факт, что верхушки легких более подвержены хроническим заболеваниям. Кроме наружных межреберных мышц поднимать ребра могут некоторые мышцы шеи и груди, которые прикрепляются к ребром. В зависимости от преобладания при дыхании поднятия ребер или опущения диафрагмы различают грудной или брюшной тип дыхания. Первый тип преобладает у мужчин, а второй - у женщин.
При расширении грудной клетки расширяются и легкие. Расширению легких в основном способствует атмосферное давление воздуха, действующее на легкое только с одной стороны – через воздухоносные пути. Расширению легких также способствует тот факт, что при расширении грудной клетки расширяется и полость плевры, так как париетальный листок плевры плотно сращен со стенками грудной полости. Увеличение плевральной полости приводит к увеличению отрицательного давления в плевральной полости и как следствие к расширению легких. Вспомогательную роль в этом процессе играет сила сцепления париетального и висцерального листков плевры. Сцепление происходит за счет тонкого слоя жидкости, находящейся в плевральной полости.
И последний процесс – поступление воздуха в легкие при их расширении является результатом падения давления в альвеолах.
Таким образом, вдох является активной фазой дыхания.
Вслед за вдохом плавно начинается выдох. При спокойном выдохе спадение грудной клетки происходит пассивно в силу эластичности легких и самой грудной клетки. Как только прекращается поступление нервных импульсов к мышцам вдоха они расслабляются. Диафрагма поднимается вверх, ребра опускаются и грудная полость уменьшает свои размеры. В опускании ребер также принимают участие внутренние межреберные мышцы. Вследствие сужения грудной клетки, легкие также сжимаются, уменьшается их объем, и воздух изгоняется в атмосферу. Таким образом выдох является пассивной фазой дыхания.
Плевра – pleura
Снаружи каждое легкое покрыто серозной оболочкой, которая называется – плевра. Плевра состоит из двух листков: париетального и висцерального. Висцеральный листок плотно срастается с легочной тканью, покрывает легкое со всех сторон, заходя в щели между долями. Париетальная плевра представляет собой сплошной листок, который срастается с внутренней поверхностью грудной полости и средостением. Париетальная плевра делится по отношению к стенкам грудной полости на: реберную, диафрагмальную и медиастинальную. Оба листка переходят друг в друга в области корня легкого. Между двумя листками располагается полость плевры – cavitas pleuralis, она замкнута и в ней находится небольшое количество серозной жидкости, увлажняющей листки, тем самым, облегчая их движения при дыхании. В плевральной полости отрицательное давление, за счет которого легкие находятся в растянутом состоянии. Об этом свидетельствует то, что при пневмотораксе (это патологическое состояние, когда нарушается целостность плевральной полости и атмосферный воздух заполняет её) легкое спадается.
В полости плевры различают более или менее небольшие пространства, ограниченные париетальной плеврой данные пространства называются синусы плевры. Различают:
- реберно-диафрагмальный синус,
- реберно-медиастин