Анатомия, физиология и гигиена дыхательной системы

-слизистой, покрытой многорядным призматическим мерцательным эпителием (за исключением голосовых связок, которые, как и задняя поверхность надгортанного хряща и внутренняя поверхность щитовидного, выстланы многослойным плоским неороговевающим эпителием) и соединённой с хрящами гортани при помощи волокнисто-эластической перепонки гортани. Содержит большое количество выводных протоков гортанных желёз;

  -фиброзно-хрящевой, состоящей из гиалиновых и эластичных хрящей;

-соединительно-тканной,  которая окружает  хрящевую и выполняет  функцию каркаса  гортани.

При образовании звука  голосовая щель закрыта  и открывается  только при повышении  давления воздуха  в подголосовой полости  на выдохе. При этом образуются звуки разной высоты и силы. В формировании звука участвуют мышцы гортани, которые суживают и расширяют голосовую щель. Кроме того, звукообразование зависит от состояния резонаторов (полость носа, придаточные пазухи носа, глотка), возраста, пола, функции речевого аппарата. В звукообразовании принимает участие и центральная нервная система, под контролем которой находятся голосовые связки и мышцы гортани. У детей размеры гортани меньше, чем у взрослых, голосовые связки короче, тембр голоса выше. Размеры гортани могут изменяться в период полового созревания, что ведёт к изменению голоса.   

Трахея  и бронхи. 

Трахея  – непарный орган, через который  воздух поступает  в лёгкие и наоборот. Трахея имеет форму  трубки длиной 9-10см, несколько сжатой в направлении спереди назад; поперечник её равен в среднем 13-18мм.

Основу  трахеи составляют 16-20 гиалиновых хрящевых полуколец, соединённых  между собой  кольцевыми связками.

Трахея  начинается на уровне нижнего края VI шейного позвонка и заканчивается на уровне верхнего края V грудного позвонка.

В трахее различают  шейную и грудную части.

В шейной части спереди  трахеи находится  щитовидная железа, сзади – пищевод, а по бокам –  сосудисто-нервные  пучки (общая сонная артерия, внутренняя яремная вена, блуждающий нерв).

В грудной части  спереди трахеи находится  дуга аорты, плечеголовной  ствол, левая плечеголовная  вена, начало левой общей сонной артерии и вилочковая железа.

В грудной полости  трахея делится на два главных бронха, которые отходят  в правое и левое легкое. Место деления трахеи называется бифуркацией. Правый главный бронх имеет более вертикальное направление; он короче и шире левого. В связи с этим инородные тела из трахеи чаще попадают в правый бронх. Длина правого бронха около 3см., а левого 4-5см. Над левым главным бронхом лежит дуга аорты, над правым – непарная вена. Правый главный бронх имеет 6-8, а левый 9-12 хрящевых полуколец.

Внутри  трахея и бронхи выстланы слизистой оболочкой, которая рыхло соединяется с хрящами при помощи подслизистой основы. Слизистая оболочка трахеи лишена складок и покрыта многорядным призматическим реснитчатым эпителием, содержащим слизистые железы и одиночные лимфоидные узелки. Снаружи трахея и главный бронх покрыты адвентицией (соединительно-тканной оболочкой).

Главные бронхи (первого порядка) в свою очередь  делятся на долевые (второго  порядка), а они  в свою очередь  – на сегментарные (третьего порядка), которые  делятся далее  и образуют бронхиальное дерево легких.

Главные бронхи состоят из неполных хрящевых колец; в бронхах среднего калибра гиалиновая хрящевая ткань заменяется на хрящевую эластическую; в концевых бронхиолах хрящевая оболочка отсутствует. 

Легкие. 

Легкие представляют собой парный орган, занимающий практически всю полость грудной клетки и являющийся главным органом дыхательной системы, который насыщает кислородом кровь и выводит углекислый газ.

Каждое лёгкое имеет  форму усечённого конуса, закруглённая верхушка которого направлена к надключичной ямке.

Форма и размер лёгких неодинаковы и способны меняться в зависимости от фазы дыхания.

Внизу легкие прилегают  к диафрагме, спереди, с боков и сзади  каждое легкое соприкасается  с грудной стенкой. Правый купол диафрагмы  лежит выше левого, поэтому правое легкое короче и шире левого. Левое легкое уже и длиннее, потому что в левой половине грудной клетки находится сердце, которое своей верхушкой повернуто влево.

Верхушки  легких выступают  выше ключицы на 2-3см. Нижняя граница легкого  пересекает VI ребро по средне-ключичной линии, VII ребро – по передней подмышечной,VIII – по средней подмышечной, IX – по задней подмышечной, X ребро – по околопозвоночной линии.

Нижняя  граница левого легкого  расположена несколько  ниже. На максимальном вдохе нижний край опускается еще на 5-7см.

Задняя  граница легких проходит вдоль позвоночника от II ребра. Передняя граница (проекция переднего края) берет начало от верхушек легких, проходит почти параллельно на расстоянии 1,0-1,5см. на уровне хряща IV ребра. В этом месте граница левого легкого отклоняется влево на 4-5см. и образует сердечную вырезку. На уровне хряща VI ребра передние границы легких переходят в нижние.

В легком выделяют три  поверхности: выпуклую реберную, прилегающую  к внутренней поверхности  стенки грудной полости; диафрагмальную –  прилегает к диафрагме; медиальную (средостенную), направленную в сторону средостения. На медиальной поверхности находятся ворота легкого, через которые входят главный бронх, легочная артерия и нервы, а выходят две легочные вены и лимфатические сосуды. Все вышеперечисленные сосуды и бронхи составляют корень легкого.

Каждое  легкое бороздами  делится на доли: правое – на три (верхнюю, среднюю и нижнюю), левое – на две (верхнюю и нижнюю). Верхняя междолевая борозда правого лёгкого называется горизонтальной щелью а нижние междолевые борозды правого и левого лёгкого – косыми щелями.

Большое практическое значение имеет деление  легких на так называемые бронхолегочные сегменты; в правом и в  левом легком по 10 сегментов.

Сегмент ы отделяются друг от друга соединительно-тканными перегородками (малососудистыми зонами), имеют форму конусов, верхушка которых направлена к воротам,  а основание – к наружной поверхности легких. В центре каждого сегмента расположены сегментарный бронх, сегментарная артерия, а на границе с другим сегментом – сегментарная вена.

Каждое легкое состоит из разветвленных бронхов, которые образуют бронхиальное дерево и систему легочных пузырьков. Вначале главные бронхи делятся на долевые (правый на три, левый – на два), а затем на сегментарные. Последние в свою очередь разветвляются на субсегментарные (средние) бронхи. Субсегментарные бронхи также делятся на более мелкие 9-10-го порядка. Бронх диаметром 1мм называется дольковым и  вновь разветвляется на 18-20 конечных бронхиол. В правом и левом легком человека насчитывается около 20 000 конечных (терминальных) бронхиол. Они совсем не содержат желёз и хрящей. Каждая конечная бронхиола делится на дыхательные бронхиолы, которые в свою очередь делятся последовательно дихотомично (на две) и переходят в альвеолярные ходы.

Каждый  альвеолярный ход заканчивается двумя альвеолярными мешочками. Стенки альвеолярных мешочков состоят из легочных альвеол. Диаметр альвеолярного хода и альвеолярного мешочка составляет 0,2-0,6мм, альвеолы – 0,25-0,30мм.

Дыхательные бронхиолы, а также  альвеолярные мешочки  и альвеолы легкого образуют альвеолярное дерево (легочный ацинус), которое является структурно – функциональной единицей легкого. Количество легочных ацинусов в одном легком достигает 15 000; количество альвеол в среднем составляет 350-400млн., в каждом ацинусе содержится 15-20 альвеол, а площадь дыхательной поверхности всех альвеол – около 80м². Стенки альвеол выстилает однослойный эпителий, под котрым в соединительно-тканных перегородках находятся кровеносные капилляры, представляющие собой аэрогематический барьер (между воздухом и кровью), но не препятствующие газообмену и выделению паров.

Для кровоснабжения легочной ткани и стенок бронхов кровь  поступает в легкие по бронхиальным артериям из грудной части  аорты. Кровь от стенок бронхов по бронхиальным венам отходит в протоки легочных вен, а также в непарную и полунепарную вены. По левой и правой легочным артериям в легкие поступает венозная кровь, которая обогащается кислородом в результате газообмена, отдает углекислый газ и, превратившись в артериальную кровь, по легочным венам стекает в левое предсердие.

Лимфатические сосуды легких впадают  в бронхолегочные, а также в нижние и верхние трахеобронхиальные лимфоузлы. 

Плевра  и средостение. 

Плевра  – тонкая гладкая  серозная оболочка, которая окутывает  каждое легкое.

Различают висцеральную плевру, которая плотно срастается с тканью легкого и заходит в щели между долями легкого, и париетальную (пристеночную), которая выстилает внутри стенки грудной полости. В области корня легкого висцеральная плевра переходит в париетальную.

Париетальная  плевра состоит из реберной, медиастинальной (средостенной) и диафрагмальной плевры. Реберная плевра покрывает внутреннюю поверхность ребер  и межреберных  промежутков, около  грудины и сзади  около позвоночного столба переходит  в медиастинальную плевру. Вверху реберная и медиастинальная плевра переходят одна в другую и образуют купол плевры, а внизу они переходят в диафрагмальную плевру, которая покрывает диафрагму, кроме центральной части, где диафрагма соединяется с перикардом.

Таким образом, между париетальной и висцеральной плеврой образуется щелевидное замкнутое пространство – плевральная полость. В этой полости находится небольшое количество серозной жидкости, которая увлажняет листки плевры при дыхательных движениях легких. В местах перехода реберной плевры в диафрагмальную и медиастинальную образуются углубления – плевральные синусы. Эти синусы являются резервными пространствами правой и левой плевральных полостей, а также вместилищем для накопления плевральной жидкости при нарушении процессов ее образования и усвоения.

Между реберной и диафрагмальной плеврой находится  реберно-диафрагмальный синус; в месте  перехода медиастинальной  плевры в диафрагмальную – диафрагмо-медиастинальный  синус, а в месте  перехода реберной плевры в медиастинальную образуется реберно-медиастинальный синус.

Площадь париетальной плевры больше, чем висцеральной. Левая плевральная  полость длиннее  и уже, чем правая. Верхняя граница  плевры выступает  на 3-4см. выше за I ребро. Сзади плевра опускается до уровня головки XII ребра, где переходит в диафрагмальную плевру. Спереди на правой стороне плевра идет от грудино-ключичного сустава и опускается до VI ребра и переходит в диафрагмальную плевру. Слева париетальная плевра проходит параллельно правому листку своей плевры до хряща IV ребра, затем отклоняется влево и на уровне VI ребра переходит в диафрагмальную. Нижняя граница плевры представляет собой линию перехода реберной плевры в диафрагмальную. Она пересекает VII ребро среднеключичной линии, IX- по средне подмышечной, затем идет горизонтально, пересекая X и XI ребра, подходит к позвоночному столбу на уровне шейки XII ребра, где нижняя граница переходит в заднюю границу плевры.

Средостение представляет собой  комплекс органов, расположенных  между правой и  левой плевральными полостями. Спереди средостение ограниченно грудиной, сзади – грудным отделом позвоночного столба, с боков – правой и левой медиастинальной плеврой. Вверху средостение продолжается до верхней апертуры грудной клетки, внизу – до диафрагмы. Различают два отдела средостения: верхнее и нижнее.

В верхнем средостении  вилочковая железа, правая и левая  плечеголовные вены, верхняя полая  вена, дуга аорты  и отходящие от нее сосуды (плечеголовной  ствол, левая общая  сонная и подключичная артерии), трахея, верхняя часть пищевода, соответствующие отделы грудного лимфатического протока правого и левого симпатических стволов, проходят блуждающий и диафрагмальный нервы.

В нижнем средостении  находятся перикард с расположенным  в нем сердцем, крупными сосудами, главные бронхи, легочные артерии и вены, лимфатические узлы, нижняя часть грудной аорты, непарная и полунепарная вены, средний и нижние отделы пищевода, грудной лимфатический проток, симпатические стволы и блуждающие нервы. 

Физиология  дыхательной системы. 

Физиология дыхания. 

Жизнедеятельность живого организма  связана с поглощением  им О2 и выделением СО2. Поэтому в понятие «дыхание» входят все процессы, связанные с доставкой О2 из внешней среды внутрь клетки и выделением СО2 из клетки в окружающую среду.

У человека различают дыхание: 1) внутреннее (клеточное, тканевое); 2) транспорт газов кровью или другими жидкостями тела; 3) внешнее (легочное). Фактически все звенья газотранспортной системы организма, включая регуляторные механизмы, призваны обеспечивать концентрацию кислорода в клетках, необходимую для поддержания активности дыхательных ферментов.

Перенос О2 из альвеолярного воздуха в кровь и СО2 из крови в альвеолярный воздух происходит исключительно путем диффузии. Движущей силой диффузии является разница парциального давления О2 и СО2 по обеим сторонам альвеолокапиллярной мембраны. Кислород и углекислый газ диффундируют через слой тонкой пленки фосфолипидов (сурфактанта), альвеолярной эпителий, две основные мембраны, эндотелий кровеносного капилляра. Диффузионная способность легких для кислорода значительная. Это обусловлено большим количеством альвеол и их значительной газообменной поверхностью, а также небольшой толщиной (около 1мкм.) альвеолокапиллярной мембраны. Время прохождения крови через капилляры легких составляет около 1с., напряжение газов в артериальной крови, которая оттекает от легких, полностью соответствует парциальному давлению в альвеолярном воздухе. Если вентиляция легких недостаточная и в альвеолах увеличивается содержание СО2, то уровень концентрации СО2 сразу же повышается в крови, что приводит к учащению дыхания.