Система органов дыхания

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, альвеолярные 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.

 

Границы легких

С. Паркер [6] подчеркивает, что 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. Физиология дыхания

Е. А. Воробьева, А. В. Губарь, Е. Б. Сафьянникова [4] определяют дыхание как 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.

Воздух, проходя через голосовые связки, принимает участие в формировании членораздельной речи, благодаря возможности изменения просвета голосовой щели мышцами гортани.

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.

Г. Л. Билич, В. А. Крыжановский [3] считают, что 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.

Таким образом, 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.е. клеточное, или тканевое дыхание).

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.

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1.Алкамо, Э. Анатомия : учебное пособие / Э. Алкамо. – М. : АСТ, Астрель, 2002. – 278 с. : ил.

2.Анатомия человека : карманный справочник. – М. : АСТ, Астрель, 2005. – 320 с. : ил.

3.Билич, Г. Л. Анатомия человека. Русско-латинский атлас. Цистология. Гистология. Анатомия. Справочник / Г. Л. Билич, В. А. Крыжановский. – М. : Оникс, 2006. – 180 с. : ил.

4.Воробьева, Е. А. Анатомия и физиология / Е. А. Воробьева, А. В. Губарь, Е. Б. Сафьянникова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Медицина, 1987. – 416 с. : ил.

5.Гайворонский, И. В. Анатомия дыхательной системы и сердца / И. В. Гайворонский, Г. И. Ничипорук. – М. : ЭЛБИ-СПб, 2006. – 40 с.

6.Паркер, С. Занимательная анатомия / С. Паркер. – М. : РОСМЭН, 1999. – 114 с. : ил.

7.Сапин, М. Р. Анатомия  человека. В 2 кн. : учеб. для студ. биол. и мед. спец. вузов. Кн. 1 / М. Р. Сапин, Г. Л. Билич. – М. : Издательский дом «ОНИКС. 21 век» : Альянс – В, 2001. – 463 с. : цв. ил.