Анатомия органов дыхания

Дыхание — это многоплановый термин, конкретное содержание которого зависит от области применения. Наиболее часто под термином «дыхание» подразумевают периодические движения грудной клетки, изменяющие ее объем и вызывающие возвратно-поступательное движение воздуха в дыхательных путях (респирация). У одноклеточных и ряда беспозвоночных, не имеющих специализированных образований для газообмена, осуществляет­ся прямое дыхание через покровы тела. С увеличением массы тела в процессе эволюции возникают специализированные орга­ны дыхания, имеющие развитую поверхность (жабры, легкие) и вспомогательные образования (дыхательные мышцы) обеспечи­вающие не прямое дыхание. В биоэнергетике дыхание рассматривается как процесс внутриклеточного освобождения энергии при разложении органических веществ и выработки АТФ. В биохимии дыхание исследуется как многоступенчатый фермен­тативный процесс окисления субстратов, протекающий на после­довательно расположенных в мембранах клеточных органелл ферментных комплексов дыхательной цепи, направляющих по­ток электронов на конечных акцептор. Если в качестве акцепто­ра выступают неорганические соединения, то такое дыхание на­зывают анаэробным, если молекула кислорода — то говорят об аэробном дыхании. В физиологии термином дыхания обозна­чают процесс газообмена между организмом и средой его обитания, сопровождающийся поглощением кислорода и выделением углекислого газа.

В понятие системы органов дыхания включаются:

1. верхние дыхательные пути (полость носа, носоглотка, ротог­лотка, гортань);
2. нижние дыхательные пути (трахея и бронхи);
3. легочная паренхима, плевра и ее полость;
4. аппарат, обеспечивающий дыхательные движения (ребра с прилегающими костными образованиями, дыхательные мышцы).

Верхние и нижние дыхательные пути образуют воздухоносные пути; основная их функция заключается в проведении воздуха извне в легкие и из легких наружу;
Легкие образуют дыхательную часть — в них происходит газо­обмен между воздухом и кровью.
Воздухоносные пути имеют в своих стенках или костную основу (носовая полость), или хрящи (гортань, трахея, бронхи), в ре­зультате чего эти органы сохраняют просвет и не спадаются.
Слизистая оболочка воздухоносных путей покрыта мерцатель­ным эпителием — реснички их клеток своими движениями изго­няют наружу вместе со слизью попавшие в дыхательные пути инородные частицы.

Полость носа

Функции:
1. является началом дыхательных путей;
2. орган обоняния;
3. очищает, согревает и увлажняет вдыхаемый воздух.

Пахучие вещества воздуха раздражают обонятельные рецепторы, в которых возникают нервные импульсы.

Спереди полость носа закрывает и защищает наружный нос. Стенка носа имеет костную основу, книзу переходит в верхушку. Крылья носа (боковые части) укреплены хрящами крыльев носа. Полость носа перегородкой делится на 2 половины, которые спереди через ноздри сообщаются с атмосферой, а сзади — при помощи хоан — с носоглоткой.

Стенки носовой полости образованы костями и хрящами и выстланы слизистой оболочкой, которая легко набухает при дейст­вии различных раздражителей. Наиболее крупными хрящами являются:
— хрящ носовой перегородки
— боковые хрящи
— большие крыловидные хрящи (образуют крылья носа),

В полости носа различают 4 стенки:
1. верхняя
2. нижняя
3. латеральная
4. медиальная (перегородка).

С латеральной стенки свисают 3 носовые раковины:
— средняя
— нижняя.

Между ними образуются 3 носовых хода:
— верхний
— средний
— нижний.

С носовой полостью связаны воздухоносные пазухи соседних костей — околоносовые пазухи:
— верхнечелюстная (гайморова)
— лобная
— клиновидная
— пазухи решетчатой кости.

Слизистая оболочка полости носа богата кровеносными сосуда­ми (венами), которые согревают вдыхаемый воздух. При раздра­жении или повреждении слизистой оболочки здесь легко возни­кают носовые кровотёчения. Пазухи уменьшают вес черепа, слу­жат резонаторами звуков, голоса.

Вдыхаемый воздух из полости носа через хоаны попадает в но­соглотку. Через ротовую часть глотки, где пересекают пищевари­тельный путь, поступает в гортань. В ротовую часть глотки воз­дух также попадает через рот.

Рисунок 1. Анатомия грудной клетки: легкие, грудная стенка, диафрагма, плевральная по­лость и центральные ВП. Плевральная полость образо­вана прилегающими друг к другу висцеральной и париетальной плеврой (по М.А. Гриппи. Патофизиология лег­ких, 1997)

Гортань

Располагается в передней области шеи на уровне IV — VI шей­ных позвонков, ниже подъязычной кости, образуя здесь заметное возвышение, у мужчин — «адамово яблоко». При разговоре, пе­нии, кашле, гортань смещается, следуя за подъязычной костью, с которой соединена
У детей гортань расположена выше, у стариков — ниже из-за слабости связочного аппарата. Сзади от гортани располагается глотка, с которой гортань сообщается через верхнее отверстие. Внизу гортань переходит в трахею.

Скелет гортани образован хрящами:
— перстневидный — расположен в нижнем отделе;
— щитовидный — образует переднебоковые стенки;
— надгортанник — вверху прикрывает отверстие гортани.

Сзади располагаются более мелкие парные хрящи:
— черпаловидные
— рожковидные
— клиновидные.

Хрящи соединяются между собой суставами и связками и могут менять положение относительно друг друга благодаря наличию мышц.

Полость гортани выстлана слизистой оболочкой и делится на отдела:
— верхний — преддверие гортани
— средний — суженный, собственно голосовой аппарат
— нижний — подголосовая полость.

Наиболее сложно устроен средний отдел, где на боковых стенках имеется 2 пары складок, между ними образуются углубления — желудочки гортани. Верхние складки называются преддверными, нижние — голосовыми. В толще нижних складок лежат голосовые связки (образованы эластическими волокнами) и мышцы. Промежуток между правой и левой голосовыми складками называется голосовой щелью.
Голосовые связки натянуты между щитовидными и черпаловид­ными хрящами и служат для воспроизведения звуков. Выдыхае­мый воздух колеблет голосовые связки, и возникают звуки.

У детей и женщин размеры гортани меньше, чем у мужчин, следовательно, голосовые связки у них короче и голос выше. Вели­чина гортани сильно изменяется в период полового созревания — у мальчиков «ломается» голос, становится ниже. В членораздель­ной речи также участвуют язык, губы, полости рта и носа.

Трахея

Трахея — является непосредственным продолжением гортани. Стенка трахеи состоит из 16- 20 неполных хрящевых колец, со­единенных кольцевидными связками.
Задняя стенка трахеи перепончатая (прилежит к пищеводу) — построена из соединительной ткани и гладкомышечных пучков. Слизистая оболочка трахеи покрыта мерцательным эпителием, содержит много желез и лимфоидных узелков.

Бронхи

На уровне V грудного позвонка трахея делится на 2 главных бронха (бифуркация трахеи):
— правый
— левый
Они направляются к воротам легких.

Рисунок 2. Трахеобронхиальное дерево как система дихототически ветвящихся трубок. Про­водящая зона, охватывающая первые 16 генераций ВП до уровня терминальных бронхиол (Z – 0 — 16), в газообмене не участвует. Транзиторная и респираторная зоны, в которых происходит газообмен, включают дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвео­лярные мешочки и альвеолы (2 – 17 — 23)

Правый главный бронх короче и шире левого, он является как бы продолжением трахеи. Стенки главных бронхов имеют строение, аналогичное трахее — их скелет образован хрящевыми полукольцами.

В воротах легких главные бронхи делятся на долевые. В пра­вом легком имеется 3 долевых бронха, в левом — 2. Долевые бронхи делятся на сегментарные и другие более мелкие, кото­рые образуют в каждом легком 22 — 23 порядка ветвления. Раз­ветвление бронхов в легком называется бронхиальным деревом.
В стенках бронхов среднего диаметра гиалиновая хрящевая ткань сменится эластическими хрящевыми пластинками. У мел­ких бронхов хрящевая ткань отсутствует, но хорошо выражена гладкомышечная ткань.

Легкие

Правое и левое легкие располагаются в грудной полости справа и слева от сердца и крупных кровеносных сосудов. Легкие по­крыты серозной оболочкой — плеврой, образующей вокруг каж­дого легкого замкнутый плевральный мешок — плевральную по­лость.

По форме легкое напоминает конус с уплощенной медиальной стороной, закругленной верхушкой и основанием, обращенным к диафрагме. У легкого выделяют 3 поверхности:
— реберную
— диафрагмальную
— средостенную

Реберная поверхность выпуклая, прилежит к внутренней по­верхности грудной стенки.
Диафрагмальная поверхность выпуклая, прилежит к диафраг­ме.
Средостенная (медиальная) поверхность уплощенная, на ней находятся ворота легкого, через которые в легкие входят:
— главный бронх
— легочная артерия
— нервы

и выходят:
— легочные вены
— лимфатические сосуды.

Бронхи, сосуды, нервы образуют корень легкого. Каждое легкое глубокими бороздами (щелями) разделено на доли.

Рисунок 3. Сегментарное строение легких. а — вид спереди, б — вид сзади, в — вид сбоку

У правого легкого 3 доли:— верхняя
— средняя
— нижняя.

У левого легкого 2 доли:
— нижняя
— верхняя.

У долей выделяют сегменты: по 10 в каждом легком.

Правое легкое. Верхняя доля правого легкого состоит: из 3 сег­ментов — верхушечного (1), заднего (2) и переднего (3); средняя доля — из 2 сегментов: латерального (4) и медиального (5); а нижняя доля из 5 сегментов: верхнего (верхушечного) сегмента (6), медиального базального (сердечного) сегмента (7), который располагается но медиальной поверхности правого легкого и на рисунке не показан, а также переднего (8), латерального (9) и заднего (10) базальных сегментов.

Левое легкое. Верхняя доля левого легкого состоит из тех же 3 сегментов, что и правое легкое (1,2, 3). Нижняя доля включает верхний (4) и нижний (5) язычковые сегменты, верхний (верху­шечный) сегмент (6), передний (8), латеральный (9) и задний (10) базальные сегменты легкого. В левом легком отсутствует базальный (сердечный) сегмент.

Границы между ними на поверхности легкого не видны. Сегменты легкого состоят из долек, в одном сегменте примерно 80 долек. В каждую дольку входит дольковый бронх диаметром 1 мм. Дольковый бронх делится на концевые (терминальные) бронхиолы, а они на дыхательным (респираторные) бронхиолы. Дыхательные бронхиолы переходят в альвеолярные ходы, на стенках которых имеются миниатюрные выпячивания (пузырьки) — альвеолы.

Одна концевая бронхиола с ее разветвлениями — дыхательными бронхиолами, альвеолярными ходами и альвеолами называется альвеолярным дыхательным деревом или лёгочным ацинусом (гроздью). Ацинус является структурно-функциональной единицей легкого, в нем происходит газообмен между протекающей по капиллярам кровью и воздухом альвеол.

Плевра.

Серозная оболочка покрывает легкие и плотно срастается с ле­гочной паренхимой, образует стенки плевральных полостей, в которых располагаются легкие.
Плевра, покрывающая легкие — легочная, висцеральная, по кор­ню легкого переходит на стенки грудной полости, образуя во­круг каждого легкого плевральный мешок — левый и правый. Плевра, выстилающая стенки грудной полости — пристеночная, париетальная.

У париетальной плевры выделяют:
1. реберную плевру — прилежит к ребрам;
2. диафрагмальную плевру
3. средостенную.

Между париетальной и висцеральной плеврой имеется узкая щель — плевральная полость, содержит небольшое количество серозной жидкости. Жидкость смачивает соприкасающиеся по­верхности висцеральной и париетальной плевры, облегчает скольжение легких в плевральных полостях.

Кровоснабжение легких.

Система кровоснабжения легких из большого круга кровообра­щения начинается бронхиальной артерией. Она отходит от дуги аорты. Разветвления этой артерии идут по бронхам и питают главным образом их стенки, а также строму легкого, бронхиаль­ные железы. Схема распределения легочных артерий и вен соот­ветствует схеме ветвления ВП.

Легочная лимфатическая система.

Легочные лимфатические сосуды образуют важную систему взаимодействия с внесосудистой жидкостью в легких. Лимфати­ческие сосуды располагаются па поверхности висцеральной плевры и в паренхиме легких, где они тесно прилегают к легочным артериям, венам и воздухоносным путям. Лимфатические протоки содержат многочисленные клапаны, которые обеспечи­вают однонаправленный ток лимфы в сторону ворот легких. Ле­гочные лимфатические сосуды впадают в лимфатические узлы, расположенные вокруг крупных воздухоносных путей и в средо­стении.

Лимфатическая система обеспечивает поддержание жидкостного баланса легких и является элементом защитной системы орга­низма. Лимфоидная ткань находится в стенках ВП, образуя бронхо- ассоциированную лимфоидную ткань.

Иннервация легких и воздухоносных путей.

Легкие иннервируются ветвями блуждающего нерва и грудных симпатических ганглиев. Афферентные и эфферентные нейроны играют важную роль в регуляции функции легких, включая ре­гуляцию диаметра ВП. Кроме того, афферентные волокна очень важны для восприятия потока воздуха в уровня наполнения лег­ких воздухом»