РАЗДЕЛ: ПРОЦЕСС ДЫХАНИЯ
ТЕМА: «АНАТОМИЯ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ».
Значение дыхания для жизни человека.
Основным свойством живой материи является обмен веществ и энергии. Энергия используется во всех процессах жизнедеятельности человека (для синтеза составных частей протоплазмы клеток, роста организма, замены изношенных частей организма, поддержания постоянной температуры тела). Источником энергии является энергия, заключенная в химических связях органических веществ - продуктов питания. Она освобождается в организме в результате окислительных процессов, протекающих с кислородом, при этом образуется углекислый газ и вода, которые выводятся из организма. Таким образом, непрерывное поступление кислорода в организм является жизненной необходимостью.
Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, участие его в обменных процессах и удаление из организма углекислого газа. Без пищи человек погибает через 60 – 70 дней, без воды – через 3 дня, а без дыхания – через 3 минуты.
Дыхательная система.
Общие данные.
Дыхательная система (systema respiratorium)- комплекс органов и анатомических образований, осуществляющих функцию внешнего дыхания, т.е. обмен газов между организмам и окружающей средой.
К дополнительным функциям дыхательной системы относят: очистку, увлажнение и согревание воздуха, барьерную (защитную) функцию, участие в обонянии, голосообразовании, выделении газообразных веществ из организма.
В дыхательной системе выделяют:
· воздухоносные пути (дыхательные пути): полость носа, гортань, трахею, бронхи
· дыхательную часть - дыхательная паренхима легких.
Воздухоносные пути или дыхательные пути.
Воздухоносные пути соответственно их положению в теле подразделяют на верхний и нижний отдел.
К верхним дыхательным путям относятся полость носа, носовая часть глотки, ротовая часть глотки, к нижним дыхательным путям - гортань, трахея, бронхи, включая внутрилегочные разветвления бронхов.
В клинике верхними дыхательными путями принято называть: полость носа, носоглотку, ротоглотку, гортань.
Характерными особенностями строения дыхательных путей являются:
· наличие хрящевого остова в их стенке (поэтому стенки дыхательной трубки при дыхании не спадаются);
· наличие мерцательного эпителия на слизистой оболочке (ворсинки, колеблясь против движения воздуха, гонят наружу вместе со слизью инородные частицы, загрязняющие воздух).
· в слизистой оболочке имеются железы, выделяющие слизь.
Полость носа (cavitas nasi).
Это начальный отдел дыхательной системы и, одновременно, - периферический отдел обонятельного анализатора. В нем различают корень носа, спинку носа и верхушку носа, по бокам от которой расположены крылья носа. Внутри носа находится полость носа. Полость носа делится на две половины, которые спереди сообщаются с атмосферой через ноздри, а сзади - с носоглоткой при помощи хоан. Кверху от полости носа находится передняя черепная ямка, книзу – полость рта, по бокам - глазницы и верхнечелюстные (гайморовы) пазухи.
Стенки образованы костями и хрящами. К наиболее крупным хрящам относятся хрящ носовой перегородки, составляющий ее передний отдел, боковые хрящи и большие крыловидные, образующие крылья носа.
В каждой половине носа на боковой стенке находятся три носовые раковины: верхняя и средняя (являются отростками решетчатой кости), а нижняя (самостоятельная кость). Между носовыми раковинами образуются верхний, средний и нижний носовые ходы. Носовые раковины с перегородкой не соприкасаются, между ними имеется пространство в виде узкой щели, которое в клинике называют общим носовым ходом. Переднюю, меньшую, часть полости носа называют преддверием полости носа (покрыта кожей с сальными железами и волосками), а заднюю, большую, часть называют собственно полостью носа (выстлана слизистой оболочкой). Слизистая оболочка полости носа выстилает все ее стенки и носовые раковины. Она содержит призматический мерцательный (реснитчатый) эпителий и большое количество слизистых желез и кровеносных сосудов.
Реснички мерцательного эпителия колеблются в направлении хоан и задерживают пылевые частицы. Секрет слизистых желез смачивает слизистую оболочку, при этом обволакивает пылевые частицы и увлажняет сухой воздух. Кровеносные сосуды образуют сплетения. Особенно густые сплетения венозных сосудов находятся в области нижней и по краю средней носовых раковин. Они называются пещеристыми венозными сплетениями раковин, при их повреждении возможны обильные кровотечения. Наличие большого количества сосудов в слизистой оболочке носа способствуют согреванию вдыхаемого воздуха.
Слизистая оболочка легко набухает под влиянием различных раздражителей.
В слизистой оболочке полости носа выделяют обонятельную и дыхательную области. Обонятельная область занимает верхнюю носовую раковину и верхний отдел перегородки носа, где находятся специальные обонятельные и опорные клетки, составляющие орган обоняния. Остальную часть слизистой оболочки полости носа относят к дыхательной области.
В полость носа посредством отверстий открываются воздухоносные околоносовые пазухи или придаточные пазухи носа. Наиболее крупные из них – лобная и верхнечелюстная (гайморова) пазухи. Они сообщаются со средним носовым ходом. Клиновидная пазуха открывается в верхний носовой ход. Стенки пазух выстланы слизистой оболочкой, которая является продолжением слизистой оболочки полости носа, что является предпосылкой для распространения воспаления из полости носа.
Околоносовые пазухи участвуют в согревании вдыхаемого воздуха и являются звуковыми резонаторами.
В нижний носовой ход открывается носослезный канал, по которому слеза из глазницы оттекает в полость носа.
Функции полости носа: очищает от пыли, увлажняет и согревает воздух, участвует в обонянии.
Из носовой полости воздух через хоаны попадает в носовую часть глотки, затем переходит в ротовую часть глотки, а из нее в гортань. В области глотки происходит перекрест пищеварительного и дыхательного путей. Воздух может поступать сюда также через рот.
Гортань (larynx).
Полый непарный орган, расположенный в передней области шеи, ниже подъязычной кости (подвешена к ней при помощи щитоподъязычной мембраны), на уровне IV – VI шейных позвонков, образуя заметное возвышение. Впереди гортани лежат мышцы шеи, сбоку – сосудисто-нервные пучки (общая сонная артерия, внутренняя яремная вена, блуждающий нерв) и доли щитовидной железы. Позади гортани расположена гортаноглотка, с которой она сообщается своим верхним отверстием. Внизу гортань переходит в дыхательное горло – трахею. Вместе с подъязычной костью гортань смещается вверх и вниз при глотании.
Скелет гортаниобразован несколькими хрящами, соединенными между собой суставами, связками, мышцами и поэтому могут менять свое положение относительно друг друга. Различают 3 непарных хряща и 3 парных хряща. Непарными хрящами являются щитовидный, перстневидный и надгортанный (надгортанник), парными - черпаловидный, рожковидный, клиновидный. Все хрящи гиалиновые, за исключением надгортанника, рожковидного, клиновидного.
Самым крупным из хрящей гортани является щитовидный хрящ. Он состоит из двух четырехугольных пластинок, соединенных друг с другом спереди под углом 900 у мужчин и 1200 у женщин. Угол легко прощупывается через кожу шеи и называется выступом гортани (кадык). Перстневидный хрящ по форме напоминает перстень, находится ниже щитовидного. Состоит из дуги – передней суженной части и четырехугольной пластинки, обращенной кзади. Надгортанник расположен позади корня языка и ограничивает вход в гортань спереди. Во время глотания надгортанник закрывает вход в гортань. Черпаловидные хрящи лежат над пластинкой перстневидного хряща. У основания черпаловидного хряща есть два отростка. К мышечному отростку прикрепляются многие мышцы гортани, а к голосовому отростку прикрепляется голосовая связка и голосовая мышца. Небольшие хрящи рожковидные и клиновидные лежат над верхушками черпаловидных хрящей.
Мышцы гортани начинаются от одних и прикрепляются к другим ее хрящам. По функции они делятся на 3 группы: мышцы, расширяющие голосовую щель; мышцы, суживающие ее, и мышцы, изменяющие напряжение голосовых связок.
Полость гортани имеет форму песочных часов. В ней различают 3 отдела:
· верхний расширенный отдел – преддверие гортани (через вход в гортань сообщается с глоткой);
· средний суженный отдел – собственно голосовой аппарат;
· нижний расширенный отдел – подголосовая полость (переходит в полость трахеи).
Слизистая оболочка выстилает стенки полости гортани и на боковых стенках ее суженной части образует две парные складки: верхняя складка называется складкой преддверия (ложная голосовая), а нижняя – истинной голосовой складкой. Между этими складками на боковой стенке гортани с каждой стороны имеется слепое углубление – желудочек гортани (выполняют функцию резонатора при голосообразовании). Между правой и левой голосовыми складками образуется голосовая щель. В толще каждой голосовой складки находятся одноименная связка и мышца. Голосовые связки, правая и левая, идут в сагиттальном направлении от внутренней поверхности щитовидного хряща к голосовому отростку черпаловидного хряща и служат для воспроизведения звуков. В результате изменения положения хрящей под действием мышц гортани может меняться ширина голосовой щели и натяжение голосовых связок. Звукообразование происходит на выдохе.
Причиной образования голоса является колебание голосовых связок, которые колеблются не пассивно под действием тока воздуха, а благодаря тесному взаимодействию связок с голосовой мышцей, тесно прилежащей к связке. Голосовая мышца получает ритмические импульсы, приходящие из центров головного мозга со звуковой частотой. Голосовые связки, ритмически сокращаясь, придают воздушной струе колебательный характер.
Звук, который порождают голосовые связки, совершенно не похож на звуки живого голоса: свой естественный тембр человеческий голос приобретает лишь благодаря системе резонаторов (полости рта, глотки и носа вместе с околоносовыми пазухами, а так же языку и зубам).
Небольшая задняя часть голосовой щели ограничена черпаловидными хрящами, поэтому в голосовой щели выделяют переднюю межперепончатую часть и заднюю межхрящевые части. Длина голосовой щели у мужчин составляет 20-24 мм, у женщин – 16-19 мм. Ширина голосовой щели при спокойном дыхании равна 5 мм, при голосообразовании достигает 15 мм. При образовании звуков межперепончатая часть голосовой щели суживается и представляет собой щель, а межхрящевая часть формирует треугольник.
Слизистая оболочка выстлана мерцательным эпителием, за исключением голосовых складок, которые покрыты многослойным плоским неороговевающим эпителием. В слизистой оболочке содержаться гортанные железы, выделяющие серозно-слизистый секрет, увлажняющий полость гортани. Слизистая оболочка преддверия гортани чрезвычайно чувствительна: при попадании сюда инородных тел немедленно получается реакция в виде сильного кашля. Подслизистая основа формирует фиброзно-эластическую мембрану гортани, прочно срастающуюся со слизистой оболочкой.
Функции гортани: служит для проведения воздуха и является органом звукообразования.
Трахея (trachea).
Трахея, или дыхательное горло, непарный орган, имеет форму трубки длиной 9 – 15 см, диаметром 1,5 – 2,7 см. и является непосредственным продолжением гортани. Она начинается от нижнего края VI шейного позвонка и заканчивается на уровне IV – V грудных позвонков, где делится на два главных бронха (левый и правый). Место разветвления трахеи называется бифуркацией трахеи (бифуркация- раздвоение, вилка). В соответствии с месторасположением в
трахее различают две части – шейную и грудную. В шейном отделе спереди трахеи расположена щитовидная железа, перешеек которой прилежит ко 2 – 4-му кольцам трахеи, сзади лежит пищевод, а по бокам – сонные артерии. Грудной отдел трахеи спереди прикрыт грудиной, у детей вилочковой железой (или ее остатками у взрослых) и крупными сосудами. Стенка трахеи состоит из 16 – 20 неполных хрящевых гиалиновых колец, соединенных связками. Задняя стенка трахеи, прилежащая к пищеводу, мягкая и называется перепончатая. Она состоит из соединительной и волокон гладкой мышечной ткани. Слизистая оболочка лишена складок, выстлана мерцательным эпителием, содержит большое количество лимфоидной ткани и слизистых желез. Снаружи трахея покрыта адвентицией.
Функция трахеи: обеспечивает проведение воздуха из гортани в бронхи и легкие и обратно.
Бронхи (bronchi)
Различают главные бронхи (левый и правый) и бронхиальное дерево, входящее в состав легких.
Главные бронхи, правый и левый, отходят от бифуркации трахеи почти под прямым углом и направляются к воротам соответствующего легкого. Правый главный бронх вдвое короче и шире левого, имеет более вертикальное направление, являясь как бы продолжением трахеи. Над правым главным бронхом проходит непарная вена, а над левым – дуга аорты. Стенка главных бронхов по своему строению напоминает стенку трахеи. Их скелетом являются хрящевые полукольца: в правом 6-8, а в левом – 9-12. Сзади главные бронхи имеют перепончатую стенку. Слизистая оболочка бронхов покрыта мерцательным эпителием и богата лимфоидной тканью и слизистыми железами.
Функция главных бронхов: обеспечивают проведение воздуха из трахеи в бронхиальное дерево и легкие и обратно.
Легкие (pulmones)
Легкое (pulmo; греч. pneumon) - паренхиматозный, парный дыхательный орган, в котором происходит газообмен. Легкие, правое и левое, занимают большую часть грудной полости; лежат по сторонам от сердца и крупных сосудов, в плевральных мешках.
Внешнее строение.
Каждое легкое имеет конусовидную форму. Нижняя расширенная часть – основание легкого лежит на диафрагме, а верхняя, суженно-закругленная часть, - верхушка легкого выступает в области шеи на 2 – 3 см выше ключицы. На легком различают три поверхности – реберную, диафрагмальную и средостенную (медиастинальную) и два края – передний и нижний. На медиальной поверхности легкого имеется углубление - ворота легкого. Через ворота каждого легкого проходят главный бронх, легочная артерия, две легочные вены, нервы, лимфатические сосуды, а также бронхиальные артерии вены. Все эти образования у ворот легкого объединены соединительной тканью в общий пучок, называемый корнем легкого. На медиастинальной поверхности левого легкого кпереди и книзу от ворот имеется сердечное вдавление, а на его переднем крае, в нижней его части, имеется сердечная вырезка, где легкое как бы оттеснено сердцем, оставляет незакрытым значительную часть перикарда.
Правое легкое короче и шире, чем левое. Каждое легкое посредством борозд делится на доли: правое на три (верхнюю, среднюю, нижнюю), левое на две (верхнюю и нижнюю). Между долями проходят глубокие междолевые щели: две (косая и горизонтальная) на правом и одна (косая) на левом легком. Доли легких подразделяются на бронхолегочные сегменты, сегменты состоят из долек, а дольки – из ацинусов. Ацинусы являются функционально-анатомическими единицами легкого, которые осуществляют основную функцию легких – газообмен.
Паренхима легкого состоит из системы многократно ветвящихся бронхов разного диаметра, бронхиол и ацинусов, а также артерий, вен, лимфатических сосудов и нервов. Все эти образования связаны между собой соединительной тканью. Благодаря содержанию в легких воздуха их вещество имеет относительную плотность ниже единицы, поэтому кусочки легкого в воде не тонут Легкие плода не содержат воздуха, они более «тяжелые» и в воде тонут.
Внутреннее строение.
Каждый из главных бронхов вступает в соответствующее легкое, где ветвится, образуя бронхиальное дерево. В области ворот каждый главный бронх разделяется на долевые бронхи (вторичные бронхи) по числу долей в соответствующем легком: левый - на два, правый – на три. Долевые бронхи, вступая в вещество легких, отдают от себя ряд более мелких бронхов (третичных бронхов), называемых сегментарными бронхами. В каждом легком по 10 сегментов.
Соответственно паренхима легких подразделяется на бронхолегочные сегменты. Каждый бронхолегочный сегмент представляет собой участок легочной паренхимы, вентилируемый одним сегментарным бронхом. Имеет форму конуса или пирамиды и отделен от соседних сегментов прослойками соединительной ткани. В каждый сегмент входит и в нем разветвляется ветвь легочной артерии.
Сегментарные бронхи, в свою очередь, образуют внутрисегментарные бронхи, которые дихотомически (каждый на два) разветвляются сначала на средние бронхи (диаметр 5 – 2 мм), а они в свою очередь на несколько порядков мелких бронхов (диаметр 2 – 1 мм). Насчитывается 8 – 10 порядков ветвления внутрисегментарных бронхов. Самые малые по калибру бронхи входят по одному в каждую дольку легкого, их называют дольковыми бронхами (диаметр около 1 мм). Долька легкого – это небольшие части легочных сегментов, имеет вид конуса с поперечником 0,5 – 2,0 см. Соседние дольки отделены друг от друга прослойками соединительной ткани. Дольки расположены в 2 - 3 ряда по периферии долей легкого. Дольковые бронхи имеют 4 – 5 порядков ветвлений и заканчиваются конечными (терминальными) бронхиолами. Их у одного долькового бронха образуется 16 – 20.
Стенки крупных долевых и сегментарных бронхов по своему строению сходны со стенками трахеи и главных бронхов, но скелет их образован не хрящевыми кольцами, а пластинками гиалинового хряща разной величины. В ветвях сегментарных бронхов эти пластинки состоят из эластической хрящевой ткани. Слизистая оболочка бронхов выстлана мерцательным эпителием разной толщины и содержит соединительную ткань, имеющую много эластических волокон, а также миоциты, образующие мышечную пластинку. В подслизистой основе бронхов имеются железы, выделяющие слизь на поверхность эпителия (в мелких бронхах таких желез нет). По мере уменьшения калибра бронхов их стенка становится тоньше, уменьшаются размеры хрящевых пластинок, призматические по форме клетки реснитчатого эпителия постепенно переходят в кубические, но толщина мышечной пластинки слизистой оболочки не изменяется.
Стенки бронхиол тоньше стенок мелких бронхов, в них отсутствуют хрящевые пластинки. Слизистая оболочка бронхиол выстлана кубическим эпителием; она содержит пучки гладких мышечных клеток и много эластических волокон, вследствие чего бронхиолы легко растяжимы (при вдохе). В слизистой оболочке бронхиол железы отсутствуют.
Конечные (терминальные) бронхиолы дают начало респираторной паренхиме легкого, или альвеолярному дереву. Конечные бронхиолы делятся на дыхательные бронхиолы, в стенке которых имеются легочные альвеолы. От одной конечной бронхиолы образуется 14 – 16 дыхательных бронхиол. Последние, ветвясь и расширяясь, дают многочисленные альвеолярные ходы, которые заканчиваются альвеолярными мешочками. Стенки дыхательных бронхиол и их производные состоят из дыхательного (респираторного) эпителия и несут дыхательные пузырьки – альвеолы легких.
Альвеолы легкого представляют собой выпячивания в форме полушария диаметром до 0,25 мм. Они выстланы не слизистой оболочкой, а однослойным плоским эпителием (дыхательный, или респираторный эпителий), расположенным на сети эластических волокон, и снаружи оплетены кровеносными капиллярами. Толщина стенки альвеолы и прилежащих капилляров вместе составляет около 0,5 мкм; через такую мембрану и происходит газообмен между альвеолярным воздухом и кровью. Общее количество альвеол в легких составляет 300 – 500 млн., а их общая поверхность (дыхательная поверхность) достигает у взрослого во время глубокого вдоха 100 – 120 м2. В состав стенки альвеолы входят также эластические волокна (поэтому возможно увеличение и уменьшение объема во время вдоха и выдоха). Большое значение в функционировании респираторного эпителия легочных альвеол имеет сурфактант – специальное вещество, вырабатываемое клетками альвеол. Сурфактант препятствует слипанию стенок альвеол при вдохе, так как регулирует силу поверхностного натяжения альвеолярной мембраны.
В соединительной ткани между альвеолами имеется большое количество макрофагов (иммунокомпетентные клетки), которые отсюда могут проникать в альвеолы и выполнять там свою фагоцитарную функцию, а также участвовать в формировании иммунологических реакций в легочной ткани.
Респираторные бронхиолы, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки с альвеолами составляют единое альвеолярное дерево или дыхательную паренхиму легкого. Они образуют функционально-анатомическую единицу легкого, называемую ацинус.
Ацинус ( гроздь ) – это часть дольки легкого, включающая одну дыхательную бронхиолу 1- го порядка, соответствующие ей ветви – дыхательные бронхиолы 2-го и 3-го порядка, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки с расположенными на их стенках альвеолами легкого. Каждая легочная долька состоит из 12 – 18 ацинусов.
Функции легких: основная – дыхательная; дополнительные – осуществляют регуляцию водного обмена, участвуют в процессах терморегуляции, являются депо крови.