Дыхательная система легкие. Дыхательная система
1. ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ
2. ВЕРХНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ
2.2. ГЛОТКА
3.НИЖНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ
3.1. ГОРТАНЬ
3.2. ТРАХЕЯ
3.3. ГЛАВНЫЕ БРОНХИ
3.4. ЛЕГКИЕ
4.ФИЗИОЛОГИ ДЫХАНИЯ
1. ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ
Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии, необходимой для их жизнедеятельности (т. н. клеточное, или тканевое, дыхание). У одноклеточных животных и низших растений обмен газов при дыхании происходит путем диффузии через поверхность клеток, у высших растений - через межклетники, пронизывающие все их тело. У человека внешнее дыхание осуществляется специальными органами дыхания, а тканевое - обеспечивается кровью.
Газообмен между организмом и внешней средой обеспечивают органы дыхания (Рис). Дыхательные органы свойственны животным организмам, получающим кислород из воздуха атмосферы (легкие, трахеи) или растворенный в воде (жабры).
Рисунок. Органы дыхания человека
Органы дыхания состоят из дыхательных путей и парных дыхательных органов - легких. В зависимости от положения в теле дыхательные пути подразделяются на верхний и нижний отделы. Дыхательные пути представляют собой систему трубок, просвет которых формируется благодаря наличию в них костей и хрящей.
Внутренняя поверхность дыхательных путей покрыта слизистой оболочкой, которая содержит значительное количество желез, выделяющих слизь. Проходя через дыхательные пути, воздух очищается и увлажняется, а также приобретает необходимую для легких температуру. Проходя через гортань, воздух играет важную роль в процессе формирования членораздельной речи у человека.
По дыхательным путям воздух поступает в легкие, где происходит газообмен между воздушной средой и кровью. Кровь отдает через легкие избыток двуокиси углерода и насыщается кислородом до нужной организму концентрации.
2. ВЕРХНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ
К верхним дыхательным путям относятся полость носа, носовая часть глотки, ротовая часть глотки.
2.1 НОС
Нос состоит из наружной части, которая формирует полость носа.
Наружный нос включает корень, спинку, верхушку и крылья носа. Корень носа расположен в верхней части лица и отделен от лба переносьем. Боковые стороны носа по средней линии соединяются и образуют спинку носа. Книзу спинка носа переходит в верхушку носа, внизу крылья носа ограничивают ноздри. По средней линии ноздри разделены перепончатой частью носовой перегородки.
Наружная часть носа (наружный нос) имеет костный и хрящевой скелет, образованные костями черепа и несколькими хрящами.
Полость носа разделяется перегородкой носа на две симметричные части, открывающиеся впереди на лице ноздрями. Сзади через хоаны полость носа сообщается с носовой частью глотки. Перегородка носа спереди перепончатая и хрящевая, а сзади костная.
Большая часть полости носа представлена носовыми ходами, с которыми сообщаются околоносовые пазухи (воздушные полости костей черепа). Различают верхний, средний и нижний носовые ходы, каждый из которых располагается под соответствующей носовой раковиной.
Верхний носовой ход сообщается с задними ячейками решетчатой кости. Средний носовой ход сообщается с лобной пазухой, верхнечелюстной пазухой, средними и передними ячейками (пазухами) решетчатой кости. Нижний носовой ход сообщается с нижним отверстием носослезного канала.
В слизистой оболочке носа выделяют обонятельную область - часть слизистой оболочки носа, покрывающую правую и левую верхние носовые раковины и часть средних, а также соответствующий им отдел носовой перегородки. Остальная часть слизистой оболочки носа относится к дыхательной области. В обонятельной области находятся нервные клетки, воспринимающие пахучие вещества из вдыхаемого воздуха.
В передней части полости носа, называемом преддверием носа, находятся сальные, потовые железы и короткие жесткие волосы - вибрисы.
Кровоснабжение и лимфоотток полости носа
Слизистая оболочка полости носа кровоснабжается ветвями верхнечелюстной артерии, ветвями из глазной артерии. Венозная кровь оттекает от слизистой оболочки по клиновиднонебной вене, впадающей в крыловидное сплетение.
Лимфатические сосуды от слизистой оболочки носа направляются к подчелюстным лимфоузлам и подбородочным лимфоузлам.
Иннервация слизистой оболочки носа
Чувствительная иннервация слизистой оболочки носа (передней части) осуществляется ветвями переднего решетчатого нерва из носоресничного нерва. Задняя часть боковой стенки и перегородки носа иннервируется ветвями носонебного нерва и задними носовыми ветвями из верхнечелюстного нерва. Железы слизистой оболочки носа иннервируются из крылонебного узла, задними носовыми ветвями и носонебным нервом от вегетативного ядра промежуточного нерва (части лицевого нерва).
2.2 ГЛОТКА
Это участок пищеварительного канала человека; соединяет ротовую полость с пищеводом. Из стенок глотки развиваются легкие, а также вилочковая, щитовидная и околощитовидная железы. Выполняет глотание и участвует в процессе дыхания.
К нижним дыхательным путям относятся - гортань, трахея и бронхи с внутрилегочными разветвлениями.
3.1 ГОРТАНЬ
Гортань занимает срединное положение в передней области шеи на уровне 4 - 7 шейного позвонков. Гортань вверху подвешена к подъзячной кости, внизу соединяется с трахеей. У мужчин она образует возвышение - выступ гортани. Спереди гортань прикрыта пластинками шейной фасции и подъязычными мышцами. Спереди и с боков гортань охватывают правая и левая доли щитовидной железы. Позади гортани располагается гортанная часть глотки.
Воздух из глотки попадает в полость гортани через вход в гортань, который ограничен спереди надгортанником, с боков - черпалонадгортанными складками, и сзади - черпаловидными хрящами.
Полость гортани условно делится на три отдела: преддверие гортани, межжелудочковый отдел и подголосовую полость. В межжелудочковом отделе гортани находится речевой аппарат человека – голосовая щель. Ширина голосовой щели при спокойном дыхании равна 5 мм, при голосообразовании достигает 15 мм.
Слизистая оболочка гортани содержит много желез, выделения которых увлажняют голосовые складки. В области голосовых связок слизистая оболочка гортани не содержит желез. В подслизистой основе гортани располагается большое количество фиброзных и эластических волокон, которые образуют фиброзно-эластическую мембрану гортани. Она состоит из двух частей: четырехугольной мембраны и эластического конуса. Четырехугольная мембрана залегает под слизистой оболочкой в верхнем отделе гортани и участвует в образовании стенки преддверия. Вверху она достигает черпалонадгортанных связок, а внизу ее свободный край образует правую и левую связки предддверия. Эти связки расположены в толще одноименных складок.
Эластический конус находится под слизистой оболочкой в нижнем отделе гортани. Волокна эластического конуса начинаются от верхнего края дуги перстневидногот хряща в виде перстнещитовидной связки, уходят вверх и несколько кнаружи (латерально) и прикрепляются спереди к внутренней поверхности щитовидного хряща (около его угла), а сзади - к основанию и голосовым отросткам черпаловидных хрящей. Верхний свободный край эластического конуса утолщенный, натянут между щитовидным хрящом спереди и голосовыми отростками черпаловидных хрящей сзади, образуя на каждой стороне гортани ГОЛОСОВУЮ СВЯЗКУ (правую и левую).
Мышцы гортани делятся на группы: расширители, суживатели голосовой щели и мышцы, напрягающие голосовые связки.
Голосовая щель расширяется только при сокращении одной мышцы. Это парная мышца, начинается на задней поверхности пластинки перстневидного хряща, идет вверх и прикрепляется к мышечному отростку черпаловидного хряща. Суживают голосовую щель: латеральная перстнечерпаловидная, щиточерпаловидная, поперечная и косая черпаловидные мышцы.
Перстнещитовидная мышца (парная) начинается двумя пучками от передней поверхности дуги перстневидного хряща. Мышца идет верх и крепится к нижнему краю и к нижнему рогу щитовидного хряща. При сокращении этой мышцы щитовидный хрящ наклоняется вперед и голосовые связки натягиваются (напрягаются).
Голосовая мышца - парная (правая и левая). Каждая мышца располагается в толще соответствующей голосовой складки. Волокна мышцы вплетаются в голосовую связку, к которой эта мышца прилежит. Голосовая мышца начинается от внутренней поверхности угла щитовидного хряща, в его нижней части, и крепится к голосовому отростку черпаловидного хряща. Сокращаясь, она напрягает голосовую связку. При сокращении части голосовой мышцы напрягается соответствующий участок голосовой связки.
Кровоснабжение и лимфоотток гортани
К гортани подходят ветви верхней гортанной артерии из верхней щитовидной артерии и ветви нижней гортанной артерии - из нижней щитовидной артерии. Венозная кровь оттекает по одноименным венам.
Лимфатические сосуды гортани впадают в глубокие шейные лимфатические узлы.
Иннервация гортани
Гортань иннервируется ветвями верхнего гортанного нерва. При этом наружная его ветвь иннервирует перстнещитовидную мышцу, внутренняя - слизистую оболочку гортани выше голосовой щели. Нижний гортанный нерв иннервирует все остальные мышцы гортани и слизистую оболочку ее ниже голосовой щели. Оба нерва являются ветвями блуждающего нерва. К гортани подходят также гортанноглоточные ветви симпатического нерва.
3.2 ТРАХЕЯ
Трахея - орган, по которому воздух проходит в легкие и обратно. Трахея - орган непарный, начинается от нижней границы гортани на уровне нижнего края 6 шейного позвонка и на уровне 5 грудного позвонка делится на два главных бронха (это место деления трахеи называется бифуркацией трахеи). Трахея проходит впереди пищевода.
Трахея имеет форму трубки, длиной 9 - 11 см и несколько уплощенной спереди и сзади.
Выделяют шейную и грудную части трахеи. В шейном отделе к трахеи спереди прилежит щитовидная железа. По бокам от трахеи располагаются правый и левый сосудисто-нервные пучки (общая сонная артерия, внутренняя яремная вена и блуждающий нерв). В грудной полости впереди трахеи находятся дуга аорты, левая плечеголовная вена и плечеголовной ствол - ветвь дуги аорты, делящаяся на правую общую сонную артерию и правую подключичную артерию. Также впереди трахеи располагается начальная часть левой общей сонной артерии и вилочковая железа.
Стенка трахеи состоит из слизистой оболочки (внутренний слой), подслизистой основы и волокнисто-мышечно-хрящевой и соединительнотканной (наружной) оболочек. Основу трахеи составляют 16 - 20 хрящевых полуколец, разомкнутых с задней стороны. Соседние хрящи соединяются друг с другом кольцевыми связками, которые продолжаются сзади в перепончатую стенку, содержащую гладкие мышечные волокна. Верхний хрящ трахеи соединяется с перстневидным хрящом гортани. Слизистая оболочка трахеи состоит из многослойного реснитчатого эпителия; содержит слизистые железы и одиночные лимфоидные узелки. В подслизистой основе находятся трахеальные железы.
Кровоснабжение и лимфоотток трахеи
К трахее подходят артериальные ветви от нижней щитовидной, внутренней грудной артерий и от аорты. Венозная кровь оттекает по одноименным венам в правую и левую плечеголовные вены.
Лимфатические сосуды трахеи впадают в глубокие боковые шейные, предтрахеальные, верхние и нижние трахеобронхиальные лимфатические узлы.
Иннервация трахеи
Иннервация трахеи осуществляется трахеальными ветвями правого и левого возвратных гортанных нервов и из парного симпатического нервного ствола.
3.3 ГЛАВНЫЕ БРОНХИ
Главные бронхи являются продолжением трахеи после ее раздвоения на уровне верхнего края 5 грудного позвонка и направляются к воротам правого и левого легких. Правый главный бронх короче и шире, чем левый. Длина правого бронха - около 3 см, левого - 4 - 5 см. Над левым главным бронхом лежит дуга аорты, над правым главным бронхом - непарная вена. Стенка главного бронха соответствует строению трахеи. Скелетом главных бронхов являются хрящевые полукольца. В правом главном бронхе 6 - 8 хрящевых полуколец, в левом главном бронхе - 9 - 12.
3.4 ЛЕГКИЕ
Легкие - парный дыхательный орган. Они находятся в плевральных полостях и осуществляют газообмен между окружающей организм воздушной средой и кровью.
Правое и левое легкое располагаются в грудной клетке. Каждое легкое окружено оболочкой - плеврой - от соседних анатомических образований. Между плеврой, окружающей легкие, и грудной клеткой есть другой листок плевры - пристеночный листок, который выстилает внутреннюю поверхность грудной клетки.
Между легочной плеврой и пристеночной плеврой имеется щелевидное замкнутое пространство - плевральная полость. В плевральной полости находится небольшое количество жидкости, которая смачивает соприкасающиеся гладкие, листки пристеночной и легочной плевры, устраняя трение их друг о друга. При дыхании, увеличивается или уменьшается объем легких. При этом легочная плевра (ВИСЦЕРАЛЬНАЯ) свободно скользит по внутренней поверхности пристеночной плевры. В местах перехода пристеночной плевры с реберной поверхности на дифрагму и средостение образуются углубления - плевральные синусы.
Легкие, расположенные в плевральных мешках, разделены СРЕДОСТЕНИЕМ, в состав которого входят сердце, аорта, нижняя полая вена, пищевод и другие органы. Органы средостения также покрыты плеврой, которая называется медиастенальной плеврой. В верхней части грудной клетки, с правой и левой сторон пристеночная плевра соединяется с медиастенальной плеврой и образует КУПОЛ ПЛЕВРЫ (правый и левый). Внизу легкие лежат на диафрагме. Правое легкое короче и шире левого легкого т.к. правый купол диафрагмы выше левого купола диафрагмы. Левое легкое уже и длиннее правого легкого, потому, что часть левой половины грудной клетки занимает сердце. Спереди, c боков, сзади и вверху легкие контактируют с грудной клеткой.
По форме легкое напоминает усеченный конус. Средняя высота правого легкого 27.1 см у мужчин и 21.6 см у женщин. Средняя высота левого легкого 29.8 см у мужчин и 23 см - у женщин. Средняя ширина основания правого легкого у мужчин - 13.5 см у мужчин и 12.2 см у женщин. Средняя ширина основания левого легкого у мужчин - 12.9 см и у женщин - 10.8 см. Средняя длина правого легкого у живых людей, измеренная на рентгенологических снимках, составляет 24.46 +-2.39 см., масса одного легкого - 374.+-14 г.
В каждом легком различают верхушку, основание и три поверхности - реберную, медиальную (обращена к средостению) и диафрагмальную. Поверхности легкого разделены краями. Передний край отделяет реберную поверхность от медиальной поверхности. Нижний край отделяет реберную и медиальную поверхности от диафрагмальной.
Каждое легкое делится на доли глубоко вдающимися в ткань легкого щелями. Доли также выстланы висцеральной плеврой. У правого легкого имеются три доли - верхняя, средняя и нижняя, а у левого легкого только две доли - верхняя и нижняя. На медиальной поверхности каждого легкого, примерно в центре, имеется воронкообразное углубление - ВОРОТА ЛЕГКОГО. В ворота каждого легкого входит корень легкого.
Корень легкого состоит из главного бронха, легочной артерии, легочных вен (двух), лимфатических сосудов, нервных сплетений, бронхиальных артерий и вен. В воротах легкого также находятся лимфатические узлы. Расположение сосудистых образований в корне (воротах) легкого обычно таково, что верхнюю часть ворот занимают главный бронх, нервные сплетения, легочная артерия, лимфатические узлы, а нижнюю часть ворот легкого - легочные вены. В воротах правого легкого вверху лежит главный бронх, под ним - легочная артерия и ниже ее - две легочные вены. В воротах левого легкого вверху располагается легочная артерия, под ней - главный бронх и еще ниже - две легочные вены. В воротах легких главные бронхи разбиваются на долевые бронхи.
Доли легких подразделяются на бронхолегочные СЕГМЕНТЫ - легочные участки, более или менее отделенные от таких же соседних участков прослойками соединительной ткани. Правое легкое имеет три сегмента в верхней доле, два сегмента в средней доле и пять сегментов в нижней доле. Левое легкое имеет пять сегментов в верхней доле и пять сегментов в нижней доле. Сегментарное строение легких связано с порядком ветвления бронхов в легких: в воротах легких главные бронхи разбиваются на долевые бронхи; долевые бронхи, в свою очередь, входят в ворота доли легкого и разделяются на сегментарные бронхи - по количеству легочных сегментов.
Сегментарные бронхи входят в бронхолегочный сегмент и делятся в нем на ветви, насчитывающие 9 - 10 порядков ветвления. Сам бронхолегочный сегмент состоит из легочных долек. В центре сегмента проходит сегментарный бронх и сегментарная артерия. По границе соседних сегментов, в перегородке соединительной ткани проходит сегментарная вена, отводящая кровь от сегментов. Сегмент своим основанием обращен к поверхности легкого, а верхушкой к - корню.
Бронх диаметром в 1 мм содержит в своей стенке хрящ, входит в дольку легкого (часть легочного сегмента) под названием долькового бронха. Внутри дольки этот бронх делится на 18 - 20 КОНЦЕВЫХ БРОНХИОЛ, которых в обоих легких около 20000. Стенки концевых бронхиол не содержат хрящей. Каждая концевая бронхиола делится на ДЫХАТЕЛЬНЫЕ БРОНХИОЛЫ. От каждой дыхательной бронхиолы отходят альвеолярные ходы, несущие на себе альвеолы и заканчивающиеся АЛЬВЕОЛЯРНЫМИ МЕШОЧКАМИ. Стенки этих мешочков состоят из ЛЕГОЧНЫХ АЛЬВЕОЛ. Диаметр альвеолярного хода и альвеолярного мешочка составляет 0.2 - 0.6 мм, альвеолы - 0.25 - 0.3 мм.
Бронхи в легких составляют бронхиальное дерево. Дыхательные бронхиолы, отходящие от концевой бронхиолы, альвеолярные ходы, альвелярные мешочки и легочные альвеолы образуют альвеолярное дерево легкого (легочный ацинус). В альвеолярном дереве происходит газообмен между кровью и наружным воздухом. Альвеолярное дерево является структурно-функциональной единицей легкого. Число легочных ацинусов (альвеолярных деревьев) в одном легком достигает 150000, а количество альвеол равно 300 - 350 млн. Площадь дыхательной поверхности всех альвеол составляет около 80 кв.м.
Границы легких
Верхушка правого легкого спереди выступает над ключицей на 2 см, а над 1 ребром - на 3 - 4 см. Сзади верхушка правого легкого находится на уровне остистого отростка 7 шейного позвонка.
Передняя граница (проекция переднего края правого легкого) идет к правому грудино-ключичному сочленению, затем переходит через середину симфиза рукоятки грудины, опускается позади тела грудины, несколько левее срединной линии тела, проходит до хряща 6 ребра и далее переходит в нижнюю границу. Верхушка левого легкого имеет такую же проекцию, как и верхушка правого легкого. Передняя граница левого легкого проходит к грудино-ключичному сочленению, затем через середину симфиза рукоятки грудины позади ее тела опускается до хряща 4 ребра. Затем передняя граница левого легкого отклоняется влево и идет вдоль нижнего края хряща 4 ребра до окологрудинной линии, где поворачивает вниз, пересекает четвертый межреберный промежуток и хрящ 5 ребра. Достигнув хряща 6 ребра, передняя граница левого легкого круто переходит в нижнюю границу.
Нижняя граница левого легкого располагается несколько ниже (на половину ребра), чем нижняя граница правого легкого. По околопозвоночной линии нижняя граница левого легкого переходит в заднюю границу, проходящую слева вдоль позвоночника. Границы правого и левого легких несколько отличаются друг от друга, т.к. правое легкое шире и короче левого. Кроме того, в левом легком в области переднего его края имеется сердечная вырезка.
Кровоснабжение и лимфоотток легких
Артериальная кровь для питания легочной ткани и бронхов поступает в легкие по бронхиальным ветвям грудной части аорты. Венозная кровь от стенок бронхов по бронхиальным венам поступает в притоки легочных вен, а также в непарную и полунепарные вены. По левой и правой легочным артериям в легкие поступает венозная кровь, которая в результате газообмена обогащается кислородом, отдает двуокись углерода и становится артериальной. Артериальная кровь из легких по легочным венам поступает в левое предсердие.
Лимфатические сосуды легких впадают в бронхолегочные, нижние и верхние трахеобронхиальные лимфатические узлы. Большая часть лимфы из обоих легких оттекает в правый лимфатический проток, от верхних отделов левого легкого лимфа оттекает непосредственно в грудной проток.
Иннервация легких
Иннервация легких осуществляется из блуждающих нервов и из симпатического ствола, ветви которых в области корня легкого образуют легочное сплетение, ветви этого сплетения по бронхам и сосудам проникают в легкое. В стенках крупных бронхов также имеются сплетения нервных волокон.
Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, использование его в окислении органических веществ и удаление из организма углекислого газа. Один из этапов дыхания - ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ. Под внешним дыханием понимают процессы, обеспечивающие обмен газов между окружающей средой и кровью человека.
Вентиляция легких осуществляется путем периодической смены вдохов (инспирация) и выдохов (экспирация). Частота дыхательных движений в покое у здорового человека в среднем составляет 14 - 16 в минуту. Выдох обычно на 10 - 20% длиннее (дольше) вдоха.
Вентиляция легких осуществляется за счет дыхательных мышц. В акте вдоха принимают участие мышцы диафрагмы, наружные межреберные мышцы, межхрящевые части внутренних межреберных мышц. Во время вдоха эти мышцы увеличивают объем грудной полости. В акте выдоха принимают участие мышцы брюшной стенки, межкостные части внутренних межреберных мышц, эти мышцы уменьшают объем грудной полости.
Вентиляция легких - непроизвольный акт. Дыхательные движения осуществляются автоматически, благодаря наличию чувствительных нервных окончаний, реагирующих на концентрацию углекислоты и кислорода в крови и в спинномозговой жидкости. Эти нервные чувствительные окончания (хеморецепторы) посылают сигналы об изменении концентрации углекислоты и кислорода в ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР - нервное образование в продолговатом мозгу (нижняя часть головного мозга). Дыхательный центр обеспечивает координированную ритмичную деятельность дыхательных мышц и приспосабливает дыхательный ритм к изменениям наружной газовой среды и колебаниям содержания углекислоты и кислорода в тканях организма и крови.
В нормальных условиях легкие всегда растянуты, но эластическая тяга легких стремится уменьшить их объем. Эта тяга обеспечивает ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ в плевральной полости по отношению к давлению в альвеолах легких, поэтому легкие не спадаются. При нарушении герметичности плевральной полости (например - при проникающем ранении грудной клетки) развивается пневмоторакс, и легкие спадаются.
Объем воздуха в легких в конце спокойного выдоха называют функциональной остаточной емкостью. Она составляет сумму резервного объема выдоха (1500 мл) - выводимого из легких при глубоком выдохе, и ОСТАТОЧНОГО ОБЪЕМА - остающегося в легких после глубокого выдоха (примерно 1500 мл). В течение одного вдоха в легкие поступает дыхательный объем - 400 - 500 мл (при спокойном дыхании), а при максимально глубоком вдохе - еще резервный объем - примерно 1500 мл. Объем воздуха, выходящий из легких при максимально глубоком выдохе после максимально глубокого вдоха, составляет ЖИЗНЕННУЮ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ (ЖЕЛ). Жизненная емкость легких составляет в среднем 3500 мл. Общая емкость легких определяется ЖЕЛ + ОСТАТОЧНЫЙ ОБЪЕМ.
Не весь вдыхаемый воздух достигает альвеол. Объем воздухоносных путей, в которых газообмен не происходит называют анатомическим мертвым пространством. Газообмен также не происходит на участках альвеол, где нет контакта альвеол с капиллярами.
Воздух при вздохе через воздухоносные пути достигает легочных альвеол. Диаметр легочной альвеолы меняется при дыхании, увеличиваясь при вдохе, и составляет 150 - 300 мкм. Площадь контакта капилляров малого круга кровообращения с альвеолами около 90 кв. метров. Легочные артерии, несущие к легким венозную кровь, в легких распадаются на долевые, затем сегментарные ветви - вплоть до капиллярной сети, которая окружает легочные альвеолы.
Между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения находится ЛЕГОЧНАЯ МЕМБРАНА. Она состоит из поверхностно-активной выстилки, легочного эпителия (клеток легочной ткани), эндотелия капилляров (клеток стенок капилляров) и двух пограничных мембран.
Перенос газов через легочную мембрану осуществляется благодаря диффузии молекул газов из-за разницы их парциального давления. Углекислота и кислород переходят из мест с более высокой концентрацией в области с более низкой концентрацией, т.е. кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь, а углекислота из крови проникает в альвеолярный воздух.
Каждый капилляр проходит над 5 - 7 альвеолами. Время прохождения крови через капилляры в среднем - 0.8 секунд. Большая поверхность контакта, малая толщина легочной мембраны и относительно малая скорость тока крови в капиллярах способствуют ГАЗООБМЕНУ между альвеолярным воздухом и кровью. Обогащенная кислородом и обедненная углекислотой кровь в результате газообмена становится артериальной. Выходя из легочных капилляров, она собирается в легочные вены и через легочные вены попадает в левое предсердие, а откуда - в большой круг кровообращения.
Список использованной литературы
1. Алкамо Эдуард. Анатомия. Учебное пособие. – М.: АСТ, Астрель, 2002. – 278 с., илл.
2. Анатомия человека. – М.: изд-во «Мир энциклопедий», 2006. – 240 с.
3. Анатомия человека. Учебное пособие. – М.: Феникс, 2006. – 116 с.
4. Анатомия человека. Карманный справочник. – М.: АСТ, Астрель, 2005. – 320 с., илл.
5. Билич Г.Л., Сапин М.Р. Анатомия человека. В двух книгах. Серия «Естественные науки». – М.: ПРИОР, 2005. – 229 с., илл.
6. Билич Г. Л., Крыжановский В. А. Анатомия человека. Русско-латинский атлас. Цистология. Гистология. Анатомия. Справочник. – М.: Оникс, 2006. – 180 с., илл.
7. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия. Компьютерный диск, 2006. Статья «Дыхание»
8. Гайворонский И.В., Ничипорук Г.И. Анатомия дыхательной системы и сердца. – М.: ЭЛБИ-СПб, 2006. – 40 с.
9. Занимательная анатомия и медицина. – М.: Белый город, 2004. – 48 с.
10. Паркер С. Занимательная анатомия. – М.: РОСМЭН, 1999. – 114 с., илл.
1. Введение (значение дыхания).........................................................................4
2. Строение органов дыхания.............................................................................4-8
2.1. Полость носа.......................................................................................4-5
2.2. Носоглотка...........................................................................................5
2.3. Гортань.................................................................................................5-6
2.4. Трахея и бронхи..................................................................................6-7
2.5. Легкие..................................................................................................7-8
3. Дыхательные движения..................................................................................8-12
3.1. Акты вдоха и выдоха..........................................................................8-9
3.2. Типы дыхания.....................................................................................9-11
3.3. Жизненная емкость легких................................................................11-12
4. Газообмен в легких..........................................................................................12-15
4.1. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.........12-13
4.2. Газообмен легких................................................................................13-14
4.3. Связывание углекислого газа кровью...............................................14-15
5. Регуляция дыхания..........................................................................................15-21
5.1. Дыхательный центр............................................................................15-16
5.2. Рефлекторная регуляция....................................................................16-17
5.3. Первый вдох новорожденного...........................................................17-19
5.4. Дыхание при физической работе.......................................................19-21
Список литературы ............................................................................................22
Скачать:
Предварительный просмотр:
ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕКА.
ЗНАЧЕНИЕ ДЫХАНИЯ
Дыхание
- жизненно необходимый процесс постоянного обмена газами между организмом и окружающей его внешней средой.
Почти все сложные реакции превращения веществ в организме идут с обязательным участием кислорода. Без кислорода невозможен обмен веществ, и для сохранения жизни необходимо постоянное поступление кислорода.
При окислительных процессах образуются продукты распада, в том числе и углекислый газ, которые удаляются из организма.
При дыхании происходит обмен газов между организмом и окружающей средой, что обеспечивает постоянное поступление в организм кислорода и удаление из него углекислого газа. Этот процесс протекает в легких. Переносчиком кислорода от легких к тканям, а углекислого газа от тканей к легким является кровь.
СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ
Полость носа.
В органах дыхания различают воздухоносные пути, по которым проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух, и легкие, где совершается газообмен между воздухом и кровью. Дыхательный путь начинается носовой полостью, отделенной от полости рта перегородкой: спереди - твердое нёбо, а сзади - мягкое нёбо. Воздух в носовую полость проникает через носовые отверстия - ноздри. У наружного края их располагаются волоски, предохраняющие от попадания в нос пыли. Носовая полость делится перегородкой на правую и левую половину, каждая из которых делится носовыми раковинами на нижний, средний и верхний носовые ходы (рис.50).
В первые дни жизни дыхание у детей через нос затруднено. Носовые ходы у детей уже, чем у взрослых, и окончательно формируются к 14-15 годам.
Слизистая оболочка носовой полости обильно снабжена кровеносными сосудами и покрыта многорядным мерцательным эпителием. В эпителии много железок, выделяющих слизь, которая вместе с пылевыми частицами, проникшими с вдыхаемым воздухом, удаляется мерцательными движениями ресничек. В носовой полости вдыхаемый воздух согревается, частично очищается от пыли и увлажняется.
Носовая полость сзади через отверстия - хоаны - сообщается с носоглоткой.
Носоглотка
. Носоглотка - верхняя часть глотки. Глотка представляет собой мышечную трубку, в которую открываются полость носа, полость рта и гортани. В носоглотку, кроме хоан, открываются слуховые трубы, соединяющие полость глотки с полостью среднего уха. Из носоглотки воздух проходит в ротовую часть глотки и дальше в гортань.
Глотка у детей широкая и короткая, слуховая труба располагается низко. Заболевания верхних дыхательных путей нередко осложняются воспалением среднего уха, так как инфекция легко проникает в среднее ухо через широкую и короткую слуховую трубу.
Гортань
. Скелет гортани образован несколькими хрящами, соединенными между собой суставами, связками и мышцами. Самый крупный из них - щитовидный хрящ. Над входом в гортань располагается хрящевая пластинка - надгортанник. Он выполняет роль клапана, закрывающего вход в гортань при глотании.
Полость гортани покрыта слизистой оболочкой, которая образует две пары складок, замыкающих вход в гортань во время глотания. Нижняя пара складок покрывает голосовые связки. Пространство между голосовыми связками называют голосовой щелью. Таким образом, гортань не только связывает глотку с трахеей, но и участвует в речевой функции.
При обычном дыхании голосовые связки расслаблены и щель между ними сужается. Выдыхаемый воздух, проходя через узкую щель, заставляет колебаться голосовые связки - возникает звук. От степени натяжения голосовых связок зависит высота тона: при натянутых связках звук выше, при расслабленных - ниже. Дрожанию голосовых связок и образованию звуков способствуют движения языка, «губ и щек, сокращение мышц самой гортани.
У мужчин голосовые связки длиннее, чем у женщин. Это объясняет более низкий голос мужчин.
Гортань у детей короче, уже и располагается выше, чем у взрослых. Наиболее интенсивно гортань растет на 1-3-м годах жизни и в период полового созревания.
В 12-14 лет у мальчиков на месте соединения пластинок щитовидного хряща начинает расти кадык, удлиняются голосовые связки, вся гортань становится шире и длиннее, чем у девочек. У мальчиков в этот период происходит ломка голоса.
Трахея и бронхи
. Трахея отходит от нижнего края гортани. Это полая неспадающаяся трубка длиной (у взрослого человека) около 10-13 см. Внутри трахея выстлана слизистой оболочкой. Эпителий здесь многорядный, мерцательный. Позади трахеи расположен пищевод. На уровне IV-V грудных позвонков трахея делится на правый и левый первичные бронхи.
Бронхи по своему строению напоминают трахею. Правый бронх короче левого. Первичный бронх, вступив в ворота легких, делится на бронхи второго, третьего и других порядков, которые образуют бронхиальное дерево. Самые тонкие веточки называют бронхиолами.
У новорожденных трахея узкая и короткая, длина ее 4 см, к 14-15 годам длина трахеи составляет 7 см.
Легкие
. Тонкие бронхиолы входят в легочные дольки и внутри них делятся на конечные бронхиолы. Бронхиолы разветвляются на альвеолярные ходы с мешочками, стенки которых образованы множеством легочных пузырьков - альвеол. Альвеолы являются конечной частью дыхательного пути. Стенки легочных пузырьков состоят из одного слоя плоских эпителиальных клеток. Каждая альвеола окружена снаружи густой сетью капилляров. Через стенки альвеол и капилляров происходит обмен газами- из воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в альвеолы поступают углекислый газ и пары воды.
В легких насчитывают до 350 млн. альвеол, а их поверхность достигает 150м
2
. Большая поверхность альвеол способствует лучшему газообмену. По одну сторону этой поверхности находится альвеолярный воздух, постоянно обновляющийся в своем составе, по другую - непрерывно текущая по сосудам кровь. Через обширную поверхность альвеол происходит диффузия кислорода и углекислого газа. Во время физической работы, когда при глубоких вдохах альвеолы значительно растягиваются, размеры дыхательной поверхности увеличиваются. Чем больше общая поверхность альвеол, тем интенсивнее происходит диффузия газов. Каждое легкое покрыто серозной оболочкой, называемой плеврой. У плевры два листка. Один плотно сращен с легким, другой приращен к грудной клетке. Между обоими листками - небольшая плевральная полость, заполненная серозной жидкостью (около 1-2 мл), которая облегчает скольжение листков плевры при дыхательных движениях.
Легкие у детей растут главным образом за счет увеличения объема альвеол (у новорожденного диаметр альвеолы 0,07 мм, у взрослого он достигает уже 0,2 мм). До трех лет происходят усиленный рост легких и дифференцировка их отдельных элементов. Число альвеол к восьми годам достигает числа их у взрослого человека. В возрасте от 3 до 7 лет темпы роста легких снижаются. Особенно энергично растут альвеолы после 12 лет. Объем легких к 12 годам увеличивается в 10 раз по сравнению с объемом легких новорожденного, а к концу периода полового созревания - в 20 раз (в основном за счет увеличения объема альвеол).
ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ
Акты вдоха и выдоха.
Благодаря ритмически совершающимся актам вдоха и выдоха происходит обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом, находящимся в легочных пузырьках.
В легких нет мышечной ткани, и поэтому активно они сокращаться не могут. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит дыхательным мышцам. При параличе дыхательных мышц дыхание становится невозможным, хотя органы дыхания при этом не поражены.
При вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы и диафрагма. Межреберные мышцы приподнимают ребра и отводят их несколько в сторону. Объем грудной клетки при этом увеличивается. При сокращении диафрагмы ее купол уплощается, что также ведет к увеличению объема грудной клетки. При глубоком дыхании принимают участие и другие мышцы груди и шеи. Легкие, находясь в герметически закрытой грудной клетке, пассивно следуют во время вдоха и выдоха за ее движущимися стенками, так как при помощи плевры они приращены к грудной клетке. Этому способствует и отрицательное давление в грудной полости. Отрицательное давление - это давление ниже атмосферного. Во время вдоха оно ниже атмосферного на 9-12 мм рт.ст., а во время выдоха - на 2-6 мм рт.ст. (рис. 51).
В ходе развития грудная клетка растет быстрее, чем легкие, отчего легкие постоянно (даже при выдохе) растянуты. Растянутая эластичная ткань легких стремится сжаться. Сила, с которой ткань легкого стремится сжаться за счет эластичности, противодействует атмосферному давлению. Вокруг легких, в плевральной полости, создается давление, равное атмосферному минус эластическая тяга легких. Так вокруг легких создается отрицательное давление. За счет отрицательного давления в плевральной полости легкие следуют за расширившейся грудной клеткой. Легкие при этом растягиваются. Атмосферное давление действует на легкие изнутри через воздухоносные пути, растягивает их, прижимает к грудной стенке.
В растянутом легком давление становится ниже атмосферного, и за счет разницы давления атмосферный воздух через дыхательные пути устремляется в легкие. Чем больше увеличивается при вдохе объем грудной клетки, тем больше растягиваются легкие, тем глубже вдох.
При расслаблении дыхательных мышц ребра опускаются до исходного положения, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а следовательно, и легких уменьшается и воздух выдыхается наружу. В глубоком, выдохе принимают участие мышцы живота, внутренние межреберные и другие мышцы.
Типы дыхания
. У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и весь плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. В связи с такими особенностями у новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Диафрагмальный тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка трудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. Дыхание грудных детей теперь становится грудобрюшным, с преобладанием диафрагмального, причем в верхнем отделе грудной клетки подвижность остается все еще небольшой.
В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса все более начинает преобладать грудной тип дыхания и к семи годам он становится выраженным.
В 7-8 лет начинаются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип дыхания, у девочек - грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14-17 годам. Следует заметить, что тип дыхания у юношей и девушек может меняться в зависимости от занятий спортом, трудовой деятельностью.
В силу своеобразия строения грудной клетки и малой выносливости дыхательных мышц дыхательные движения у детей менее глубокие и частые.
Глубина и частота дыхания. Взрослый человек делает в среднем 15-17 дыхательных движений в минуту; за один вдох при спокойном дыхании вдыхает 500 мл воздуха. При мышечной работе дыхание учащается в 2-3 раза. При некоторых видах спортивных упражнений частота дыхания доходит до 40-45 раз в минуту.
У тренированных людей при одной и той же работе объем легочной вентиляции постепенно увеличивается, так как дыхание становится более редким, но глубоким. При глубоком дыхании альвеолярный воздух вентилируется на 80-90%, что обеспечивает большую диффузию газов через альвеолы. При неглубоком и частом дыхании вентиляция альвеолярного воздуха значительно меньше и относительно большая часть вдыхаемого воздуха остается в так называемом мертвом пространстве - в носоглотке, ротовой полости, трахее, бронхах. Таким образом, у тренированных людей кровь в большей степени насыщается кислородом, чем у нетренированных. Глубина дыхания характеризуется объемом воздуха, поступающим в легкие за один вдох,- дыхательным воздухом.
Дыхание новорожденного ребенка частое и поверхностное. Частота подвержена значительным колебаниям - 48-63 дыхательных цикла в минуту во время сна.
У детей первого года жизни частота дыхательных движений в минуту во время бодрствования 50-60, а во время сна - 35-40. У детей 1-2 лет во время бодрствования частота дыхания 35-40, у 2-4-летних - 25-35 и у 4-6-летних 23-26 циклов в минуту. У детей школьного возраста происходит дальнейшее урежение дыхания (18-20 раз в минуту).
Большая частота дыхательных движений у ребенка обеспечивает высокую легочную вентиляцию.
Объем дыхательного воздуха у ребенка в 1 месяц составляет 30 мл, в 1 год - 70 мл, в 6 лет - 156 мл, в 10 лет - 230 мл, в 14 лет - 300 мл.
За счет большой частоты дыхания у детей значительно выше, чем у взрослых, минутный объем дыхания (в пересчете на 1 кг массы). Минутный объем дыхания - это количество воздуха, которое человек вдыхает за 1 мин; он определяется произведением величины дыхательного воздуха на число дыхательных движений в 1 мин. У новорожденного минутный объем дыхания составляет 650-700 мл воздуха, к концу первого года жизни - 2600- 2700 мл, к шести годам - 3500 мл, у 10-летнего ребенка - 4300 мл, у 14-летнего - 4900 мл, у взрослого человека - 5000-6000 мл.
Жизненная емкость легких
. В покое взрослый человек может вдохнуть и выдохнуть относительно постоянный объем воздуха (около 500 мл). Но при усиленном дыхании можно вдохнуть еще около 1500 мл воздуха. Точно так же после обычного выдоха человек может еще выдохнуть 1500 мл воздуха. Наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после глубокого вдоха, называют жизненной емкостью легких.
Жизненная емкость легких меняется с возрастом, зависит она также от пола, степени развития грудной клетки, дыхательных мышц. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин; у спортсменов она больше, чем у нетренированных людей. У штангистов, например, она составляет около 4000 мл, у футболистов - 4200 мл, у гимнастов - 4300, у пловцов - 4900, у гребцов - 5500 мл и более. Так как измерение жизненной емкости легких требует активного и сознательного участия самого ребенка, то она может быть определена лишь после 4-5 лет (табл. 13).
К 16-17 годам жизненная емкость легких достигает величин, характерных для взрослого человека.
ГАЗООБМЕН В ЛЕГКИХ
Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.
Производя попеременно вдох и выдох, человек вентилирует легкие, поддерживая в альвеолах относительно постоянный газовый состав. Человек дышит атмосферным воздухом с большим содержанием кислорода (20,9%) и низким содержанием углекислого газа (0,03%), а выдыхает воздух, в котором кислорода - 16,3%, а углекислого газа - 4%. В альвеолярном воздухе кислорода - 14,2%, а углекислого газа - 5,2% (табл. 14).
Почему в выдыхаемом воздухе кислорода содержится больше, чем в альвеолярном? Объясняется это тем, что при выдохе к альвеолярному воздуху примешивается воздух, который находится в органах дыхания, в воздухоносных путях.
Более низкая эффективность легочной вентиляции у детей выражается в ином газовом составе как выдыхаемого, так и альвеолярного воздуха. Чем моложе дети, тем меньше процент углекислого газа и тем больше процент кислорода в выдыхаемом и альвеолярном воздухе. Соответственно у них меньший процент использования кислорода. Поэтому детям для потребления одного и того же объема кислорода и выделения одного и того же объема углекислого газа нужно больше вентилировать легкие, чем взрослым людям.
Газообмен в легких
. В легких кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови поступает в легкие. Движение газов происходит по законам диффузии, согласно которым газ распространяется из среды с высоким парциальным давлением в среду с меньшим давлением.
Парциальным давлением называют часть общего давления, которая приходится на долю данного газа в газовой смеси. Чем выше процентное содержание газа в смеси, тем соответственно выше его парциальное давление. Для газов, растворенных в жидкости, употребляют термин «напряжение», соответствующий термину «парциальное давление», применяемому для свободных газов.
Газообмен в легких совершается между альвеолярным воздухом и кровью. Альвеолы легких оплетены густой сетью капилляров. Стенки альвеол и стенки капилляров очень тонкие, что способствует проникновению газов из легких в кровь и наоборот. Газообмен зависит от поверхности, через которую осуществляется диффузия газов, и разности парциального давления (напряжения) диффундирующих газов. Такие условия есть в легких. При глубоком вдохе альвеолы растягиваются и их поверхность достигает 100-150 м
2
. Также велика и поверхность капилляров в легких. Есть и достаточная разница парциального давления газов альвеолярного воздуха и напряжения этих газов в венозной крови (табл. 15).
Из таблицы 15 следует, что разность между напряжением газов в венозной крови и их парциальным давлением в альвеолярном воздухе составляет для кислорода 110-40 = 70 мм рт.ст., а для углекислого газа 47-40=7 мм рт.ст. Такой разницы давлений достаточно для обеспечения организма кислородом и удаления из него углекислого газа.
Связывание кислорода кровью. В крови кислород соединяется с гемоглобином, образуя непрочное соединение - оксигемоглобин. 1 г гемоглобина способен связать 1,34 см
3
кислорода. Чем выше парциальное давление кислорода, тем. больше образуется оксигемоглобина. В альвеолярном воздухе парциальное давление кислорода 100-ПО мм рт. ст. При этих условиях 97% гемоглобина крови связывается с кислородом.
В виде оксигемоглобина кислород от легких кровью переносится к тканям. Здесь парциальное давление кислорода низкое и оксигемоглобин диссоциирует, высвобождая кислород. Так обеспечивается снабжение тканей кислородом.
Наличие в воздухе или тканях углекислого газа уменьшает способность гемоглобина связывать кислород.
Связывание углекислого газа кровью.
Углекислый газ переносится кровью в химически связанном виде - в виде гидрокарбоната натрия и гидрокарбоната калия. Часть его транспортируется гемоглобином. Связывание углекислого газа и отдача его кровью зависят от его напряжения в тканях и крови. Важная роль при этом принадлежит содержащемуся в эритроцитах ферменту карбоангидразе. Карбоангидраза в зависимости от содержания углекислого газа ускоряет во много раз реакцию, уравнение которой: СО
2
+Н
2
О=Н
2
С0
3
.
В капиллярах тканей, где напряжение углекислого газа высокое, происходит образование угольной кислоты. В легких карбоангидраза способствует дегидратации, что приводит к вытеснению углекислого газа из крови.
Газообмен в легких у детей тесно связан с особенностями регуляции у них кислотно-щелочного равновесия. У детей дыхательный центр очень чутко реагирует на малейшие изменения реакции крови. Даже при незначительном сдвиге равновесия в сторону подкисления, у детей легко возникает одышка.
Диффузионная способность легких у детей с возрастом увеличивается. Это связано с увеличением суммарной поверхности альвеол легких.
Потребность организма в кислороде и выделение углекислого газа определяются уровнем окислительных процессов, протекающих в организме. С возрастом этот уровень снижается, соответственно и величина газообмена на 1 кг массы по мере роста ребенка уменьшается.
РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ
Дыхательный центр.
Дыхание человека меняется в зависимости от состояния его организма. Оно спокойное, редкое во время сна, частое и глубокое при физических нагрузках, прерывистое, неровное во время эмоций. При погружении в холодную воду у человека на время останавливается дыхание, «дух захватывает». Русский физиолог Н. А. Миславский в 1919 г. установил, что в продолговатом мозге имеется группа клеток, разрушение которых ведет к остановке дыхания. Так было положено начало изучению дыхательного центра. Дыхательный центр - сложное образование и состоит из центра вдоха и центра выдоха. Позже удалось показать, что дыхательный центр имеет более сложную структуру и в процессах регуляции дыхания принимают участие также вышележащие отделы центральной нервной системы, которые обеспечивают приспособительные изменения в системе органов дыхания к различной деятельности организма. Важная роль в регуляции дыхания принадлежит коре больших полушарий.
Дыхательный центр находится в состоянии постоянной активности: в нем ритмически возникают импульсы возбуждения. Эти импульсы возникают автоматически. Даже после полного выключения центростремительных путей, идущих к дыхательному центру, в нем можно зарегистрировать ритмическую активность. Автоматизм дыхательного центра связывают с процессом обмена веществ в нем. Ритмические импульсы передаются из дыхательного центра по центробежным нейронам к дыхательным мышцам и диафрагме, обеспечивая чередование вдоха и выдоха.
Рефлекторная регуляция.
При болевом раздражении, при раздражении органов брюшной полости, рецепторов кровеносных сосудов, кожи, рецепторов дыхательных путей изменение дыхания происходит рефлекторно.
При вдыхании паров аммиака, например, раздражаются рецепторы слизистой оболочки носоглотки, что приводит к рефлекторной задержке дыхания. Это важное защитное приспособление, препятствующее попаданию в легкие ядовитых и раздражающих веществ.
Особое значение в регуляции дыхания имеют импульсы, идущие от рецепторов дыхательных мышц и от рецепторов самих легких. От них в большей степени зависит глубина вдоха и выдоха. Это происходит так. При вдохе, когда легкие растягиваются, раздражаются рецепторы в их стенках. Импульсы от рецепторов легких по центростремительным волокнам блуждающего нерва достигают дыхательного центра, тормозят центр вдоха и возбуждают центр выдоха. В результате дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, диафрагма принимает вид купола, объем грудной клетки уменьшается и происходит выдох. Выдох, в свою очередь, рефлекторно стимулирует вдох.
В регуляции дыхания принимает участие кора головного мозга, обеспечивающая тончайшее приспособление дыхания к потребностям организма в связи с изменениями условий внешней среды и жизнедеятельности организма.
Вот примеры влияния коры больших полушарий на дыхание. Человек может на время задержать дыхание, по своему желанию изменить ритм и глубину дыхательных движений. Влияниями коры головного мозга объясняются предстартовые изменения дыхания у спортсменов - значительное углубление и учащение дыхания перед началом соревнования. Возможна выработка условных дыхательных рефлексов. Если к вдыхаемому воздуху добавить 5-7% углекислого газа, который в такой концентрации учащает дыхание, и сопровождать вдох стуком метронома или звонком, то через несколько сочетаний один только звонок или стук метронома вызовет учащение дыхания.
Гуморальные влияния на дыхательный центр. Большое влияние на состояние дыхательного центра оказывает химический состав крови, в частности ее газовый состав. Накопление углекислого газа в крови вызывает раздражение рецепторов в кровеносных сосудах, несущих кровь к голове, и рефлекторно возбуждает дыхательный центр. Подобным образом действуют и другие кислые продукты, поступающие в кровь, например молочная кислота, содержание которой в крови увеличивается во время мышечной работы.
Первый вдох новорожденного
. При внутриутробном развитии плод получает кислород и отдает углекислый газ через плаценту организму матери. Однако плод совершает дыхательные движения в виде незначительного расширения грудной клетки. Легкие при этом не расправляются, а только возникает небольшое отрицательное давление в плевральной щели. Согласно данным И. А. Аршавского, такого рода дыхательные движения плода способствуют лучшему движению крови и улучшению кровоснабжения плода, а также являются своеобразной тренировкой функции легких. Во время родов, после перевязки пупочного канатика, организм ребенка отделяется от организма матери. При этом в крови новорожденного накапливается углекислый газ и снижается содержание кислорода. Изменение газового состава крови приводит к повышению возбудимости дыхательного центра как гуморально, так и рефлекторно через раздражение рецепторов в стенках кровеносных сосудов. Клетки дыхательного центра раздражаются, и в ответ возникает первый вдох. А далее вдох рефлекторно вызывает выдох.
В возникновении первого вдоха немаловажная роль принадлежит изменению условий существования новорожденного по сравнению с внутриутробным его существованием. Механические раздражения кожи при прикосновении рук акушера к телу ребенка, более низкая температура окружающей среды по сравнению с внутриутробной, подсыхание тела новорожденного в воздухе - все это также способствует рефлекторному возбуждению дыхательного центра и возникновению первого вдоха.
И. А. Аршавский в появлении первого вдоха основную роль отводит возбуждению спинномозговых дыхательных мотонейронов, клеток ретикулярной формации продолговатого мозга; возбуждающим фактором при этом служит снижение парциального давления кислорода в крови.
Во время пepвoго вдоха расправляются легкие, которые у плода были в спавшемся состоянии, легочная ткань плода очень упруга, малорастяжима. Нужна определенная сила, чтобы растянуть и расправить легкие. Поэтому первый вдох труден и происходит с большими затратами энергии.
Особенности возбудимости дыхательного центра у детей. К моменту рождения ребенка его дыхательный центр способен обеспечивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла (вдох и выдох), но не так совершенно, как у детей старшего возраста. Это связано с тем, что к моменту рождения функциональное формирование дыхательного центра еще не закончилось. Об этом свидетельствует большая изменчивость частоты, глубины, ритма дыхания у детей раннего возраста. Возбудимость дыхательного центра у новорожденных и грудных детей низкая. Дети первых лет жизни отличаются более высокой устойчивостью к недостатку кислорода (гипоксии), чем дети более старшего возраста.
Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом. К 11 годам уже хорошо выражена возможность приспособления дыхания к различным условиям жизнедеятельности.
Чувствительность дыхательного центра к содержанию углекислого газа повышается с возрастом и в школьном возрасте достигает примерно уровня взрослых. Следует отметить, что в период полового созревания происходят временные нарушения регуляции дыхания и организм подростков отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека.
О функциональном состоянии дыхательного аппарата свидетельствует и возможность произвольно изменять дыхание (подавлять дыхательные движения или производить максимальную вентиляцию). В произвольной регуляции дыхания участвует кора больших полушарий головного мозга, центры, связанные с восприятием речевых раздражителей и с ответами на эти раздражители.
Произвольная регуляция дыхания связана со второй сигнальной системой и появляется лишь с развитием речи.
Произвольные изменения дыхания играют важную роль при выполнении ряда дыхательных упражнений и помогают правильно сочетать определенные движения с фазой дыхания (вдохом и выдохом).
Дыхание при физической работе.
У взрослого человека при мышечной работе увеличивается легочная вентиляция в связи с учащением и углублением дыхания. Такие виды деятельности, как бег, плавание, бег на коньках и лыжах, езда на велосипеде, резко повышают объем легочной вентиляции. У тренированных людей усиление легочного газообмена идет главным образом за счет увеличения глубины дыхания. Дети же в силу особенностей их аппарата дыхания не могут при физических нагрузках значительно изменить глубину дыхания, а учащают дыхание. И без того частое и поверхностное дыхание у детей при физических нагрузках становится еще более частым и поверхностным. Это приводит к более низкой эффективности вентиляции легких, особенно у маленьких детей.
Подростки, в отличие от взрослых, быстрее достигают максимального уровня потребления кислорода, но и быстрее прекращают работу из-за неспособности поддерживать долго потребление кислорода на высоком уровне. Правильное дыхание. Замечали ли вы, что человек на короткое время задерживает вдох, когда к чему-нибудь прислушивается? А почему у гребцов, молотобойцев момент наибольшего усиления совпадает с резким выдохом («ух»)?
При нормальном дыхании вдох короче выдоха. Такой ритм дыхания облегчает физическую и умственную деятельность. Это можно объяснить так. Во время вдоха дыхательный центр возбуждается, при этом по закону индукции возбудимость других отделов мозга снижается, а при выдохе имеет место обратное явление. Поэтому сила мышечного сокращения понижается во время вдоха и возрастает во время выдоха. Поэтому работоспособность понижается и скорее наступает утомление, если вдох удлинен, а выдох укорочен.
Научить детей правильно дышать при ходьбе, беге и других видах деятельности - одна из задач учителя. Одно из условий правильного дыхания - это забота о развитии грудной клетки. Для этого важно правильное положение тела, особенно во время сидения за партой, дыхательная гимнастика и другие физические упражнения, развивающие мускулатуру, приводящую в движение грудную клетку. Особенно полезны в этом отношении такие виды спорта, как плавание, гребля, катание на коньках, ходьба на лыжах.
Обычно человек с хорошо развитой грудной клеткой дышит равномерно и правильно. Надо приучать детей ходить и стоять, соблюдая прямую осанку, так как это содействует расширению грудной клетки, облегчает деятельность легких и обеспечивает 1 более глубокое дыхание. При согнутом положении туловища в организм поступает меньшее количество воздуха.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Биология. Справочник абитуриента. Научная разработка и составление З.А.Власовой. Филологическое общество "Слово". - М.: "Ключ – С". 1997.
- Большая российская энциклопедия. – М.: Дрофа 1996г.
3. Обреимова Н.И., Петрухин А.С. Основы анатомии, физиологии и гигиены детей и подростков. – М.: Академия 2000г.
- 1. ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ
- 2. ВЕРХНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ
- 2.1. НОС
- 2.2. ГЛОТКА
- 3.НИЖНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ
- 3.1. ГОРТАНЬ
- 3.2. ТРАХЕЯ
- 3.3. ГЛАВНЫЕ БРОНХИ
- 3.4. ЛЕГКИЕ
- 4.ФИЗИОЛОГИ ДЫХАНИЯ
- Список использованной литературы
1. ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ
Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии, необходимой для их жизнедеятельности (т. н. клеточное, или тканевое, дыхание). У одноклеточных животных и низших растений обмен газов при дыхании происходит путем диффузии через поверхность клеток, у высших растений -- через межклетники, пронизывающие все их тело. У человека внешнее дыхание осуществляется специальными органами дыхания, а тканевое -- обеспечивается кровью.
Газообмен между организмом и внешней средой обеспечивают органы дыхания (Рис). Дыхательные органы свойственны животным организмам, получающим кислород из воздуха атмосферы (легкие, трахеи) или растворенный в воде (жабры).
Рисунок. Органы дыхания человека
Органы дыхания состоят из дыхательных путей и парных дыхательных органов - легких. В зависимости от положения в теле дыхательные пути подразделяются на верхний и нижний отделы. Дыхательные пути представляют собой систему трубок, просвет которых формируется благодаря наличию в них костей и хрящей.
Внутренняя поверхность дыхательных путей покрыта слизистой оболочкой, которая содержит значительное количество желез, выделяющих слизь. Проходя через дыхательные пути, воздух очищается и увлажняется, а также приобретает необходимую для легких температуру. Проходя через гортань, воздух играет важную роль в процессе формирования членораздельной речи у человека.
По дыхательным путям воздух поступает в легкие, где происходит газообмен между воздушной средой и кровью. Кровь отдает через легкие избыток двуокиси углерода и насыщается кислородом до нужной организму концентрации.
2. ВЕРХНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ
К верхним дыхательным путям относятся полость носа, носовая часть глотки, ротовая часть глотки.
2.1 НОС
Нос состоит из наружной части, которая формирует полость носа.
Наружный нос включает корень, спинку, верхушку и крылья носа. Корень носа расположен в верхней части лица и отделен от лба переносьем. Боковые стороны носа по средней линии соединяются и образуют спинку носа. Книзу спинка носа переходит в верхушку носа, внизу крылья носа ограничивают ноздри. По средней линии ноздри разделены перепончатой частью носовой перегородки.
Наружная часть носа (наружный нос) имеет костный и хрящевой скелет, образованные костями черепа и несколькими хрящами.
Полость носа разделяется перегородкой носа на две симметричные части, открывающиеся впереди на лице ноздрями. Сзади через хоаны полость носа сообщается с носовой частью глотки. Перегородка носа спереди перепончатая и хрящевая, а сзади костная.
Большая часть полости носа представлена носовыми ходами, с которыми сообщаются околоносовые пазухи (воздушные полости костей черепа). Различают верхний, средний и нижний носовые ходы, каждый из которых располагается под соответствующей носовой раковиной.
Верхний носовой ход сообщается с задними ячейками решетчатой кости. Средний носовой ход сообщается с лобной пазухой, верхнечелюстной пазухой, средними и передними ячейками (пазухами) решетчатой кости. Нижний носовой ход сообщается с нижним отверстием носослезного канала.
В слизистой оболочке носа выделяют обонятельную область - часть слизистой оболочки носа, покрывающую правую и левую верхние носовые раковины и часть средних, а также соответствующий им отдел носовой перегородки. Остальная часть слизистой оболочки носа относится к дыхательной области. В обонятельной области находятся нервные клетки, воспринимающие пахучие вещества из вдыхаемого воздуха.
В передней части полости носа, называемом преддверием носа, находятся сальные, потовые железы и короткие жесткие волосы - вибрисы.
Кровоснабжение и лимфоотток полости носа
Слизистая оболочка полости носа кровоснабжается ветвями верхнечелюстной артерии, ветвями из глазной артерии. Венозная кровь оттекает от слизистой оболочки по клиновиднонебной вене, впадающей в крыловидное сплетение.
Лимфатические сосуды от слизистой оболочки носа направляются к подчелюстным лимфоузлам и подбородочным лимфоузлам.
Иннервация слизистой оболочки носа
Чувствительная иннервация слизистой оболочки носа (передней части) осуществляется ветвями переднего решетчатого нерва из носоресничного нерва. Задняя часть боковой стенки и перегородки носа иннервируется ветвями носонебного нерва и задними носовыми ветвями из верхнечелюстного нерва. Железы слизистой оболочки носа иннервируются из крылонебного узла, задними носовыми ветвями и носонебным нервом от вегетативного ядра промежуточного нерва (части лицевого нерва).
2.2 ГЛОТКА
Это участок пищеварительного канала человека; соединяет ротовую полость с пищеводом. Из стенок глотки развиваются легкие, а также вилочковая, щитовидная и околощитовидная железы. Выполняет глотание и участвует в процессе дыхания.
3.НИЖНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ
К нижним дыхательным путям относятся - гортань, трахея и бронхи с внутрилегочными разветвлениями.
3.1 ГОРТАНЬ
Гортань занимает срединное положение в передней области шеи на уровне 4 - 7 шейного позвонков. Гортань вверху подвешена к подъзячной кости, внизу соединяется с трахеей. У мужчин она образует возвышение - выступ гортани. Спереди гортань прикрыта пластинками шейной фасции и подъязычными мышцами. Спереди и с боков гортань охватывают правая и левая доли щитовидной железы. Позади гортани располагается гортанная часть глотки.
Воздух из глотки попадает в полость гортани через вход в гортань, который ограничен спереди надгортанником, с боков - черпалонадгортанными складками, и сзади - черпаловидными хрящами.
Полость гортани условно делится на три отдела: преддверие гортани, межжелудочковый отдел и подголосовую полость. В межжелудочковом отделе гортани находится речевой аппарат человека - голосовая щель. Ширина голосовой щели при спокойном дыхании равна 5 мм, при голосообразовании достигает 15 мм.
Слизистая оболочка гортани содержит много желез, выделения которых увлажняют голосовые складки. В области голосовых связок слизистая оболочка гортани не содержит желез. В подслизистой основе гортани располагается большое количество фиброзных и эластических волокон, которые образуют фиброзно-эластическую мембрану гортани. Она состоит из двух частей: четырехугольной мембраны и эластического конуса. Четырехугольная мембрана залегает под слизистой оболочкой в верхнем отделе гортани и участвует в образовании стенки преддверия. Вверху она достигает черпалонадгортанных связок, а внизу ее свободный край образует правую и левую связки предддверия. Эти связки расположены в толще одноименных складок.
Эластический конус находится под слизистой оболочкой в нижнем отделе гортани. Волокна эластического конуса начинаются от верхнего края дуги перстневидногот хряща в виде перстнещитовидной связки, уходят вверх и несколько кнаружи (латерально) и прикрепляются спереди к внутренней поверхности щитовидного хряща (около его угла), а сзади - к основанию и голосовым отросткам черпаловидных хрящей. Верхний свободный край эластического конуса утолщенный, натянут между щитовидным хрящом спереди и голосовыми отростками черпаловидных хрящей сзади, образуя на каждой стороне гортани ГОЛОСОВУЮ СВЯЗКУ (правую и левую).
Мышцы гортани делятся на группы: расширители, суживатели голосовой щели и мышцы, напрягающие голосовые связки.
Голосовая щель расширяется только при сокращении одной мышцы. Это парная мышца, начинается на задней поверхности пластинки перстневидного хряща, идет вверх и прикрепляется к мышечному отростку черпаловидного хряща. Суживают голосовую щель: латеральная перстнечерпаловидная, щиточерпаловидная, поперечная и косая черпаловидные мышцы.
Перстнещитовидная мышца (парная) начинается двумя пучками от передней поверхности дуги перстневидного хряща. Мышца идет верх и крепится к нижнему краю и к нижнему рогу щитовидного хряща. При сокращении этой мышцы щитовидный хрящ наклоняется вперед и голосовые связки натягиваются (напрягаются).
Голосовая мышца - парная (правая и левая). Каждая мышца располагается в толще соответствующей голосовой складки. Волокна мышцы вплетаются в голосовую связку, к которой эта мышца прилежит. Голосовая мышца начинается от внутренней поверхности угла щитовидного хряща, в его нижней части, и крепится к голосовому отростку черпаловидного хряща. Сокращаясь, она напрягает голосовую связку. При сокращении части голосовой мышцы напрягается соответствующий участок голосовой связки.
Кровоснабжение и лимфоотток гортани
К гортани подходят ветви верхней гортанной артерии из верхней щитовидной артерии и ветви нижней гортанной артерии - из нижней щитовидной артерии. Венозная кровь оттекает по одноименным венам.
Лимфатические сосуды гортани впадают в глубокие шейные лимфатические узлы.
Иннервация гортани
Гортань иннервируется ветвями верхнего гортанного нерва. При этом наружная его ветвь иннервирует перстнещитовидную мышцу, внутренняя - слизистую оболочку гортани выше голосовой щели. Нижний гортанный нерв иннервирует все остальные мышцы гортани и слизистую оболочку ее ниже голосовой щели. Оба нерва являются ветвями блуждающего нерва. К гортани подходят также гортанноглоточные ветви симпатического нерва.
3.2 ТРАХЕЯ
Трахея - орган, по которому воздух проходит в легкие и обратно. Трахея - орган непарный, начинается от нижней границы гортани на уровне нижнего края 6 шейного позвонка и на уровне 5 грудного позвонка делится на два главных бронха (это место деления трахеи называется бифуркацией трахеи). Трахея проходит впереди пищевода.
Трахея имеет форму трубки, длиной 9 - 11 см и несколько уплощенной спереди и сзади.
Выделяют шейную и грудную части трахеи. В шейном отделе к трахеи спереди прилежит щитовидная железа. По бокам от трахеи располагаются правый и левый сосудисто-нервные пучки (общая сонная артерия, внутренняя яремная вена и блуждающий нерв). В грудной полости впереди трахеи находятся дуга аорты, левая плечеголовная вена и плечеголовной ствол - ветвь дуги аорты, делящаяся на правую общую сонную артерию и правую подключичную артерию. Также впереди трахеи располагается начальная часть левой общей сонной артерии и вилочковая железа.
Стенка трахеи состоит из слизистой оболочки (внутренний слой), подслизистой основы и волокнисто-мышечно-хрящевой и соединительнотканной (наружной) оболочек. Основу трахеи составляют 16 - 20 хрящевых полуколец, разомкнутых с задней стороны. Соседние хрящи соединяются друг с другом кольцевыми связками, которые продолжаются сзади в перепончатую стенку, содержащую гладкие мышечные волокна. Верхний хрящ трахеи соединяется с перстневидным хрящом гортани. Слизистая оболочка трахеи состоит из многослойного реснитчатого эпителия; содержит слизистые железы и одиночные лимфоидные узелки. В подслизистой основе находятся трахеальные железы.
Кровоснабжение и лимфоотток трахеи
К трахее подходят артериальные ветви от нижней щитовидной, внутренней грудной артерий и от аорты. Венозная кровь оттекает по одноименным венам в правую и левую плечеголовные вены.
Лимфатические сосуды трахеи впадают в глубокие боковые шейные, предтрахеальные, верхние и нижние трахеобронхиальные лимфатические узлы.
Иннервация трахеи
Иннервация трахеи осуществляется трахеальными ветвями правого и левого возвратных гортанных нервов и из парного симпатического нервного ствола.
3.3 ГЛАВНЫЕ БРОНХИ
Главные бронхи являются продолжением трахеи после ее раздвоения на уровне верхнего края 5 грудного позвонка и направляются к воротам правого и левого легких. Правый главный бронх короче и шире, чем левый. Длина правого бронха - около 3 см, левого - 4 - 5 см. Над левым главным бронхом лежит дуга аорты, над правым главным бронхом - непарная вена. Стенка главного бронха соответствует строению трахеи. Скелетом главных бронхов являются хрящевые полукольца. В правом главном бронхе 6 - 8 хрящевых полуколец, в левом главном бронхе - 9 - 12.
3.4 ЛЕГКИЕ
Легкие - парный дыхательный орган. Они находятся в плевральных полостях и осуществляют газообмен между окружающей организм воздушной средой и кровью.
Правое и левое легкое располагаются в грудной клетке. Каждое легкое окружено оболочкой - плеврой - от соседних анатомических образований. Между плеврой, окружающей легкие, и грудной клеткой есть другой листок плевры - пристеночный листок, который выстилает внутреннюю поверхность грудной клетки.
Между легочной плеврой и пристеночной плеврой имеется щелевидное замкнутое пространство - плевральная полость. В плевральной полости находится небольшое количество жидкости, которая смачивает соприкасающиеся гладкие, листки пристеночной и легочной плевры, устраняя трение их друг о друга. При дыхании, увеличивается или уменьшается объем легких. При этом легочная плевра (ВИСЦЕРАЛЬНАЯ) свободно скользит по внутренней поверхности пристеночной плевры. В местах перехода пристеночной плевры с реберной поверхности на дифрагму и средостение образуются углубления - плевральные синусы.
Легкие, расположенные в плевральных мешках, разделены СРЕДОСТЕНИЕМ, в состав которого входят сердце, аорта, нижняя полая вена, пищевод и другие органы. Органы средостения также покрыты плеврой, которая называется медиастенальной плеврой. В верхней части грудной клетки, с правой и левой сторон пристеночная плевра соединяется с медиастенальной плеврой и образует КУПОЛ ПЛЕВРЫ (правый и левый). Внизу легкие лежат на диафрагме. Правое легкое короче и шире левого легкого т.к. правый купол диафрагмы выше левого купола диафрагмы. Левое легкое уже и длиннее правого легкого, потому, что часть левой половины грудной клетки занимает сердце. Спереди, c боков, сзади и вверху легкие контактируют с грудной клеткой.
По форме легкое напоминает усеченный конус. Средняя высота правого легкого 27.1 см у мужчин и 21.6 см у женщин. Средняя высота левого легкого 29.8 см у мужчин и 23 см - у женщин. Средняя ширина основания правого легкого у мужчин - 13.5 см у мужчин и 12.2 см у женщин. Средняя ширина основания левого легкого у мужчин - 12.9 см и у женщин - 10.8 см. Средняя длина правого легкого у живых людей, измеренная на рентгенологических снимках, составляет 24.46 +-2.39 см., масса одного легкого - 374.+-14 г.
В каждом легком различают верхушку, основание и три поверхности - реберную, медиальную (обращена к средостению) и диафрагмальную. Поверхности легкого разделены краями. Передний край отделяет реберную поверхность от медиальной поверхности. Нижний край отделяет реберную и медиальную поверхности от диафрагмальной.
Каждое легкое делится на доли глубоко вдающимися в ткань легкого щелями. Доли также выстланы висцеральной плеврой. У правого легкого имеются три доли - верхняя, средняя и нижняя, а у левого легкого только две доли - верхняя и нижняя. На медиальной поверхности каждого легкого, примерно в центре, имеется воронкообразное углубление - ВОРОТА ЛЕГКОГО. В ворота каждого легкого входит корень легкого.
Корень легкого состоит из главного бронха, легочной артерии, легочных вен (двух), лимфатических сосудов, нервных сплетений, бронхиальных артерий и вен. В воротах легкого также находятся лимфатические узлы. Расположение сосудистых образований в корне (воротах) легкого обычно таково, что верхнюю часть ворот занимают главный бронх, нервные сплетения, легочная артерия, лимфатические узлы, а нижнюю часть ворот легкого - легочные вены. В воротах правого легкого вверху лежит главный бронх, под ним - легочная артерия и ниже ее - две легочные вены. В воротах левого легкого вверху располагается легочная артерия, под ней - главный бронх и еще ниже - две легочные вены. В воротах легких главные бронхи разбиваются на долевые бронхи.
Доли легких подразделяются на бронхолегочные СЕГМЕНТЫ - легочные участки, более или менее отделенные от таких же соседних участков прослойками соединительной ткани. Правое легкое имеет три сегмента в верхней доле, два сегмента в средней доле и пять сегментов в нижней доле. Левое легкое имеет пять сегментов в верхней доле и пять сегментов в нижней доле. Сегментарное строение легких связано с порядком ветвления бронхов в легких: в воротах легких главные бронхи разбиваются на долевые бронхи; долевые бронхи, в свою очередь, входят в ворота доли легкого и разделяются на сегментарные бронхи - по количеству легочных сегментов.
Сегментарные бронхи входят в бронхолегочный сегмент и делятся в нем на ветви, насчитывающие 9 - 10 порядков ветвления. Сам бронхолегочный сегмент состоит из легочных долек. В центре сегмента проходит сегментарный бронх и сегментарная артерия. По границе соседних сегментов, в перегородке соединительной ткани проходит сегментарная вена, отводящая кровь от сегментов. Сегмент своим основанием обращен к поверхности легкого, а верхушкой к - корню.
Бронх диаметром в 1 мм содержит в своей стенке хрящ, входит в дольку легкого (часть легочного сегмента) под названием долькового бронха. Внутри дольки этот бронх делится на 18 - 20 КОНЦЕВЫХ БРОНХИОЛ, которых в обоих легких около 20000. Стенки концевых бронхиол не содержат хрящей. Каждая концевая бронхиола делится на ДЫХАТЕЛЬНЫЕ БРОНХИОЛЫ. От каждой дыхательной бронхиолы отходят альвеолярные ходы, несущие на себе альвеолы и заканчивающиеся АЛЬВЕОЛЯРНЫМИ МЕШОЧКАМИ. Стенки этих мешочков состоят из ЛЕГОЧНЫХ АЛЬВЕОЛ. Диаметр альвеолярного хода и альвеолярного мешочка составляет 0.2 - 0.6 мм, альвеолы - 0.25 - 0.3 мм.
Бронхи в легких составляют бронхиальное дерево. Дыхательные бронхиолы, отходящие от концевой бронхиолы, альвеолярные ходы, альвелярные мешочки и легочные альвеолы образуют альвеолярное дерево легкого (легочный ацинус). В альвеолярном дереве происходит газообмен между кровью и наружным воздухом. Альвеолярное дерево является структурно-функциональной единицей легкого. Число легочных ацинусов (альвеолярных деревьев) в одном легком достигает 150000, а количество альвеол равно 300 - 350 млн. Площадь дыхательной поверхности всех альвеол составляет около 80 кв.м.
Границы легких
Верхушка правого легкого спереди выступает над ключицей на 2 см, а над 1 ребром - на 3 - 4 см. Сзади верхушка правого легкого находится на уровне остистого отростка 7 шейного позвонка.
Передняя граница (проекция переднего края правого легкого) идет к правому грудино-ключичному сочленению, затем переходит через середину симфиза рукоятки грудины, опускается позади тела грудины, несколько левее срединной линии тела, проходит до хряща 6 ребра и далее переходит в нижнюю границу. Верхушка левого легкого имеет такую же проекцию, как и верхушка правого легкого. Передняя граница левого легкого проходит к грудино-ключичному сочленению, затем через середину симфиза рукоятки грудины позади ее тела опускается до хряща 4 ребра. Затем передняя граница левого легкого отклоняется влево и идет вдоль нижнего края хряща 4 ребра до окологрудинной линии, где поворачивает вниз, пересекает четвертый межреберный промежуток и хрящ 5 ребра. Достигнув хряща 6 ребра, передняя граница левого легкого круто переходит в нижнюю границу.
Нижняя граница левого легкого располагается несколько ниже (на половину ребра), чем нижняя граница правого легкого. По околопозвоночной линии нижняя граница левого легкого переходит в заднюю границу, проходящую слева вдоль позвоночника. Границы правого и левого легких несколько отличаются друг от друга, т.к. правое легкое шире и короче левого. Кроме того, в левом легком в области переднего его края имеется сердечная вырезка.
Кровоснабжение и лимфоотток легких
Артериальная кровь для питания легочной ткани и бронхов поступает в легкие по бронхиальным ветвям грудной части аорты. Венозная кровь от стенок бронхов по бронхиальным венам поступает в притоки легочных вен, а также в непарную и полунепарные вены. По левой и правой легочным артериям в легкие поступает венозная кровь, которая в результате газообмена обогащается кислородом, отдает двуокись углерода и становится артериальной. Артериальная кровь из легких по легочным венам поступает в левое предсердие.
Лимфатические сосуды легких впадают в бронхолегочные, нижние и верхние трахеобронхиальные лимфатические узлы. Большая часть лимфы из обоих легких оттекает в правый лимфатический проток, от верхних отделов левого легкого лимфа оттекает непосредственно в грудной проток.
Иннервация легких
Иннервация легких осуществляется из блуждающих нервов и из симпатического ствола, ветви которых в области корня легкого образуют легочное сплетение, ветви этого сплетения по бронхам и сосудам проникают в легкое. В стенках крупных бронхов также имеются сплетения нервных волокон.
4.ФИЗИОЛОГИ ДЫХАНИЯ
Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, использование его в окислении органических веществ и удаление из организма углекислого газа. Один из этапов дыхания - ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ. Под внешним дыханием понимают процессы, обеспечивающие обмен газов между окружающей средой и кровью человека.
Вентиляция легких осуществляется путем периодической смены вдохов (инспирация) и выдохов (экспирация). Частота дыхательных движений в покое у здорового человека в среднем составляет 14 - 16 в минуту. Выдох обычно на 10 - 20% длиннее (дольше) вдоха.
Вентиляция легких осуществляется за счет дыхательных мышц. В акте вдоха принимают участие мышцы диафрагмы, наружные межреберные мышцы, межхрящевые части внутренних межреберных мышц. Во время вдоха эти мышцы увеличивают объем грудной полости. В акте выдоха принимают участие мышцы брюшной стенки, межкостные части внутренних межреберных мышц, эти мышцы уменьшают объем грудной полости.
Вентиляция легких - непроизвольный акт. Дыхательные движения осуществляются автоматически, благодаря наличию чувствительных нервных окончаний, реагирующих на концентрацию углекислоты и кислорода в крови и в спинномозговой жидкости. Эти нервные чувствительные окончания (хеморецепторы) посылают сигналы об изменении концентрации углекислоты и кислорода в ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР - нервное образование в продолговатом мозгу (нижняя часть головного мозга). Дыхательный центр обеспечивает координированную ритмичную деятельность дыхательных мышц и приспосабливает дыхательный ритм к изменениям наружной газовой среды и колебаниям содержания углекислоты и кислорода в тканях организма и крови.
В нормальных условиях легкие всегда растянуты, но эластическая тяга легких стремится уменьшить их объем. Эта тяга обеспечивает ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ в плевральной полости по отношению к давлению в альвеолах легких, поэтому легкие не спадаются. При нарушении герметичности плевральной полости (например - при проникающем ранении грудной клетки) развивается пневмоторакс, и легкие спадаются.
Объем воздуха в легких в конце спокойного выдоха называют функциональной остаточной емкостью. Она составляет сумму резервного объема выдоха (1500 мл) - выводимого из легких при глубоком выдохе, и ОСТАТОЧНОГО ОБЪЕМА - остающегося в легких после глубокого выдоха (примерно 1500 мл). В течение одного вдоха в легкие поступает дыхательный объем - 400 - 500 мл (при спокойном дыхании), а при максимально глубоком вдохе - еще резервный объем - примерно 1500 мл. Объем воздуха, выходящий из легких при максимально глубоком выдохе после максимально глубокого вдоха, составляет ЖИЗНЕННУЮ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ (ЖЕЛ). Жизненная емкость легких составляет в среднем 3500 мл. Общая емкость легких определяется ЖЕЛ + ОСТАТОЧНЫЙ ОБЪЕМ.
Не весь вдыхаемый воздух достигает альвеол. Объем воздухоносных путей, в которых газообмен не происходит называют анатомическим мертвым пространством. Газообмен также не происходит на участках альвеол, где нет контакта альвеол с капиллярами.
Воздух при вздохе через воздухоносные пути достигает легочных альвеол. Диаметр легочной альвеолы меняется при дыхании, увеличиваясь при вдохе, и составляет 150 - 300 мкм. Площадь контакта капилляров малого круга кровообращения с альвеолами около 90 кв. метров. Легочные артерии, несущие к легким венозную кровь, в легких распадаются на долевые, затем сегментарные ветви - вплоть до капиллярной сети, которая окружает легочные альвеолы.
Между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения находится ЛЕГОЧНАЯ МЕМБРАНА. Она состоит из поверхностно-активной выстилки, легочного эпителия (клеток легочной ткани), эндотелия капилляров (клеток стенок капилляров) и двух пограничных мембран.
Перенос газов через легочную мембрану осуществляется благодаря диффузии молекул газов из-за разницы их парциального давления. Углекислота и кислород переходят из мест с более высокой концентрацией в области с более низкой концентрацией, т.е. кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь, а углекислота из крови проникает в альвеолярный воздух.
Каждый капилляр проходит над 5 - 7 альвеолами. Время прохождения крови через капилляры в среднем - 0.8 секунд. Большая поверхность контакта, малая толщина легочной мембраны и относительно малая скорость тока крови в капиллярах способствуют ГАЗООБМЕНУ между альвеолярным воздухом и кровью. Обогащенная кислородом и обедненная углекислотой кровь в результате газообмена становится артериальной. Выходя из легочных капилляров, она собирается в легочные вены и через легочные вены попадает в левое предсердие, а откуда - в большой круг кровообращения.
Загрузка...
