Дыхательная система

Дыхательные органы служат для доставки с вдыхаемым воздухом через легкие кислорода в кровь и выведения (при выдохе) углекислого газа. Газообмен происходит в легких, куда кислород поступает через дыхательные (воздухоносные) пути. Воздухоносные пути подразделяются на верхние (носовая полость и глотка) и нижние (гортань, трахея и бронхи). В стенках дыхательных путей расположены костная и хрящевая ткани, благодаря чему стенки их не спадаются и воздух свободно движется при вдохе и выдохе.

Полость носа (рис. 13)Вдыхаемый воздух для соприкосновения с нежной тканью легких должен быть очищен, согрет и увлажнен. Это достигается в полости носа, которая является начальным отделом дыхательной системы. Кроме того, различают наружный нос, который имеет костный и хрящевой скелет.

Рис. 13. Носовая полость.

Кости и хрящи носа, покрытые кожей, образуют наружный нос. В нем различают корень носа, расположенный вверху, верхушку носа, направленную вниз, и две боковые стороны, которые сходятся по средней линии, образуя спинку носа, обращенную вперед. Нижние части боковых сторон носа образуют крылья носа, которые своими нижними краями ограничивают ноздри, служащие для прохождения воздуха в носовую полость. Воздух из носовой полости попадает в глотку, а из нее в гортань.

Носовая полость разделена носовой перегородкой на две симметричные половины, которые спереди сообщаются с атмосферой через наружный нос при помощи ноздрей, а сзади – с глоткой посредством хоан. На боковых стенках полости носа располагаются три носовые раковины – нижняя, верхняя и средняя и под ними три носовых хода – нижний, верхний и средний (рис. 13).

Стенки полости носа вместе с перегородкой и раковинами выстланы слизистой оболочкой, которая содержит ряд приспособлений для обработки вдыхаемого воздуха. Она покрыта мерцательным эпителием, на который оседает пыль. Благодаря мерцанию ресничек осевшая пыль удаляется из носовой полости. Слизистая оболочка содержит слюнные железы, секрет которых обволакивает пыль и способствует ее удалению, а также увлажняет воздух. Она богата венозными сосудами, образующими густые сплетения, благодаря чему проходящая через нос струя воздуха согревается. Повреждение сосудов приводит к носовым кровотечениям. Описанные приспособления слизистой оболочки, служащие для обработки воздуха, расположены на уровне средних и нижних носовых раковин и носовых ходов. Эта часть носовой полости называется дыхательной.

В верхней части носовой полости на уровне верхней носовой раковины расположен орган обоняния, поэтому эту часть называют обонятельной областью. Здесь заложены периферические нервные окончания обонятельного нерва – обонятельные клетки, составляющие рецептор обонятельного анализатора.

Дополнительными приспособлениями для вентиляции служат околоносовые пазухи (верхнечелюстная или гайморова, лобная, клиновидная и ячейки решетчатой кости), выстланные слизистой оболочкой, являющейся продолжением слизистой оболочки носа. Наличие носовых раковин и околоносовых пазух увеличивает поверхность слизистой оболочки, соприкосновение с которой способствует лучшей обработке вдыхаемого воздуха.

Свободная циркуляция воздуха, необходимого для дыхания, обеспечивается неподатливостью стенок носовой полости, состоящей из костей и гиалиновых хрящей.

Гортань расположена на передней поверхности шеи, ниже подъязычной кости, на уровне 4-6-го шейных позвонков. Позади нее лежит глотка, с которой гортань находится в непосредственном сообщении при помощи отверстия, называемого входом в гортань. По бокам гортани проходят крупные кровеносные сосуды шеи, а спереди гортань покрыта мышцами. Внизу она переходит в трахею, а сверху гортань прикрепляется к подъязычной кости, вследствие чего она следует за ее движениями, поднимаясь и опускаясь, например при глотании. Гортань представляет собой не только дыхательную трубку, но и голосовой аппарат.

Рис. 14. Хрящи гортани.

В гортани различают скелет в виде хрящей, соединения в виде связок и суставов и мышцы, движущие хрящи, вследствие чего меняются величина голосовой щели и степень натяжения голосовых складок.

Скелет гортани состоит из трех непарных (щитовидного, перстневидного и надгортанника) и трех парных хрящей (черпаловидных, рожковидных, клиновидных). Хрящи гортани соединены между собой при помощи суставов и связок (рис. 14).

Мышцы гортани,приводя в движение хрящи гортани, изменяют ширину ее полости и голосовой щели, ограниченной голосовыми складками, а также напряжение голосовых связок. Поэтому в зависимости от функции они могут быть разделены на следующие группы:

1) мышцы, расширяющие голосовую щель;

2) мышцы, суживающие голосовую щель;

3) мышцы, изменяющие напряжение голосовых связок.

Слизистая оболочка, изнутри выстилающая гортань, покрыта мерцательным эпителием. На внутренней поверхности боковых стенок гортани она образует на каждой стороне по две складки: складку преддверия и голосовую складку. В толще каждой голосовой складки лежат голосовая связка и голосовая мышца. Между правой и левой голосовыми складками находится голосовая щель, через которую проходит воздух, а между голосовой складкой и складкой преддверия с каждой стороны имеется углубление, называемое желудочком гортани, которое играет роль резонатора при воспроизведении звуков. Возникновение звука связано с колебанием голосовых связок во время выдоха. От величины голосовой щели зависит высота тона. Образованию звука способствуют также определенные движения языка, губ, щек. Гортанные желудочки и полость рта являются резонаторами.

Полость гортани состоит из трех отделов: верхнего (преддверия гортани), который сообщается с полостью глотки, среднего, где расположен собственно голосовой аппарат, и нижнего, переходящего в трахею.

Трахея (рис. 15)начинается на уровне 6-го шейного позвонка и оканчивается на уровне 5-го грудного позвонка, где она делится на два бронха – правый и левый. Место деления трахеи носит название бифуркации трахеи. Длина трахеи колеблется от 9 до 11см. Трахея сзади прилежит к пищеводу, а по бокам от нее располагаются сосудисто-нервные пучки.

Рис. 15. Трахея и бронхи.

А – вид спереди: 1 – пищевод, 2 – трахея, 3 – аорта, 4 – левый главный бронх, 5 – левая легочная артерия, 6 – левый верхний долевой бронх, 7 – сегментарные бронхи верхней доли левого легкого, 8 – левый нижний долевой бронх, 9 – непарная вена, 10 – сегментарные бронхи нижней и средней долей правого легкого, 11 – правый нижний долевой бронх, 12 – правый средний долевой бронх, 13 – правый верхний долевой бронх, 14 – правый главный бронх, 15 – бифуркация трахеи.

Б – область бифуркации трахеи.

Стенка трахеи состоит из 16-20 неполных хрящевых колец, соединенных фиброзными связками. Каждое кольцо составляет лишь две трети окружности. Задняя стенка трахеи соединительнотканная (фиброзная), она содержит пучки гладкой мышечной ткани, которые обеспечивают активные движения трахеи при дыхании, кашле и т.п. Слизистая оболочка трахеи покрыта мерцательным эпителием, богата лимфоидной тканью и слизистыми железами. При дыхании мелкие частички пыли прилипают к увлажненной слизистой оболочке, а реснички мерцательного эпителия продвигают их обратно к выходу из дыхательных путей.

Бронхи. На уровне 5-го грудного позвонка трахея делится на два главных бронха – правый и левый, которые направляются к воротам соответствующего легкого. Правый бронх расположен более вертикально, он шире и короче левого (рис. 15).

Легкие (рис. 16)расположены в грудной полости по сторонам от сердца и больших сосудов, в плевральных мешках, отделенных друг от друга средостением. Каждое легкое имеет неправильно-конусовидную форму, с основанием, направленным вниз, и закругленной верхушкой, которая выстоит на 3-4см выше 1-го ребра. В легком различают три поверхности: реберную, диафрагмальную и медиальную, два края – передний и нижний, отделяющие диафрагмальную и медиальную поверхности от реберной. Передний край левого легкого имеет сердечную вырезку.

Рис. 16. Легкие.

1 – гортань, 2 – трахея, 3 – верхушка легкого, 4 – реберная поверхность, 5 – бронхи, 6 – верхняя доля, 7 – горизонтальная борозда, 8 – косая борозда, 9 – сердечная вырезка переднего края легкого, 10 – средняя доля, 11 – нижняя доля, 12 – диафрагмальная поверхность, 13 – нижний край.

Каждое легкое посредством борозд делится на доли (рис. 16).В правом легком различают три доли, в левом – две. Кроме этого в легких различают более мелкие части – сегменты и дольки.

Рис. 17. Корень легкого.

На медиальной поверхности каждого легкого располагаются ворота легкого (рис. 17), через которые бронхи, легочная артерия и нервы входят в легкое, а две легочные вены и лимфатические сосуды выходят, составляя вместе корень легкого.

Ветвление бронхов (рис. 18). Соответственно делению легких на доли каждый из двух главных бронхов, войдя в ворота легких, делится на долевые бронхи (бронхи второго порядка). Долевые бронхи, вступая в вещество легкого, отдают ряд более мелких бронхов, называемых сегментарными бронхами, так как они вентилируют определенные участки легкого – сегменты (бронхи третьего порядка). Затем каждый сегментарный бронх делится на более мелкие дольковые бронхи.

Каждый дольковый бронх разветвляется на 12-18 конечных бронхиол. Каждая конечная бронхиола делится на две дыхательные или респираторные бронхиолы, которые продолжаются в альвеолярные ходы, заканчивающиеся альвеолярными мешочками. Стенка этих образований состоит из одного слоя эпителия. Все бронхи, от главных до конечных бронхиол, составляют единое бронхиальное дерево, служащее для проведения струи воздуха при вдохе и выдохе, газообмен между воздухом и кровью в них не происходит. Дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки с альвеолами составляют альвеолярное дерево или дыхательную паренхиму легких.

Рис. 18. Бронхиальное дерево.

Структура, состоящая из дыхательных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков, называется ацинусом (рис. 19). Это – структурно-функциональная единица легких. Количество ацинусов в обоих легких около 800 000, а альвеол – 300-500 миллионов. Площадь дыхательной поверхности легких колеблется от 30 квадратных метров при выдохе до 100 квадратных метров при глубоком вдохе. Газообмен в легких происходит вследствие разности осмотического давления газов. Кислород проходит из альвеол в капилляры, а углекислота из крови в альвеолы.

Сегменты легких. В каждом легком выделяют по 10 сегментов. Под броно-легочным сегментом понимают участок легкого, соответствующий разветвлению сегментарного бронха и сопровождающих его ветвей легочной артерии, других сосудов и нервов. Сегменты легких состоят из легочных долек. Это небольшие (0,5-1см в поперечнике) участки легочной ткани пирамидальной формы, отделенные друг от друга соединительнотканными междольковыми перегородками. В обоих легких насчитывается около 1000 долек.

Таким образом, из совокупности ацинусов слагаются дольки, из долек – сегменты, из сегментов – доли, из долей – целое легкое.

Рис. 19. Альвеолярное дерево.

Функции легких. Основная функция легких – газообмен (обогащение крови кислородом и выделение из нее углекислого газа). Кроме этого, легкие участвуют в обмене веществ (водном, липидном и солевом), что имеет значение в поддержании кислотно-щелочного равновесия. Легкие обладают мощно развитой системой клеток, проявляющих фагоцитарные свойства и оказывающей защитное действие.

Кровообращение в легких (рис. 20).В связи с функцией газообмена легкие получают не только артериальную, но и венозную кровь. Последняя притекает через ветви легочной артерии, каждая из которых входит в ворота соответствующего легкого и затем делится соответственно ветвлению бронхов. Самые мелкие ветви легочной артерии образуют сети капилляров, оплетающих альвеолы. Венозная кровь, притекающая к легочным капиллярам через ветви легочной артерии, вступает в газообмен с содержащимся в альвеоле воздухом: она выделяет в альвеолы углекислый газ и получает взамен кислород. Из капилляров складываются вены, несущие кровь, обогащенную кислородом (артериальную) и образующие затем более крупные венозные стволы. Артериальная кровь в легкие приносится ветвями грудной аорты, она питает стенку бронхов и легочную ткань.

Рис. 20. Кровообращение в легких.

Плевра (рис. 21) – серозная оболочка, которая покрывает легкие и стенки грудной полости. В ней различают два листка: висцеральный и париетальный (пристеночный), которые переходят друг в друга. Между ними располагается плевральная полость, содержащая незначительное количество серозной жидкости, которая уменьшает трение между листками и облегчает движение легких при дыхании. Висцеральная плевра сращена с легким, охватывает его со всех сторон, заходя в глубину междолевых борозд. У корня легких висцеральная плевра переходит в париетальную, которая выстилает внутреннюю поверхность грудной полости, образуя вокруг каждого легкого плевральный мешок. В плевральной полости давление ниже атмосферного, что создает хорошие условия для заполнения легких воздухом во время дыхания.

Рис. 21. Плевра.

Средостение представляет собой комплекс органов, расположенных между правым и левым плевральными мешками. Различают переднее и заднее средостение. Границей между ними служит фронтальная плоскость, условно проведенная через корни легких и трахею. В переднем средостении располагаются сердце, начальные отделы выходящих и впадающих в сердце крупных сосудов, вилочковая железа, диафрагмальный нерв. В заднем средостении – пищевод, нисходящая аорта, грудной лимфатический проток, симпатический ствол, блуждающие нервы, лимфатические узлы. Пространство между органами и сосудами средостения заполнены соединительной тканью.