Теоретический блок. Дыхательная система. Общие вопросы

Дыхательная система. Общие вопросы. Органы дыхания обеспечивают важнейшие для жизнедеятельности организма процессы — поступление кислорода в легкие при вдохе, газообмен в легких и выведение из организма углекислоты и других веществ с выдыхаемым воздухом.

Дыхательная система человека состоит из дыхательных путей, проводящих воздух, и легких.

К дыхательным путям относятся: полость носа (с придаточными пазухами), а также гортань, трахея и бронхи. В проведении воздуха участвуют и элементы пищеварительной системы: полость рта и глотка. Важная функция дыхательных путей — частичная очистка, увлажнение и согревание воздуха, а также удаление осевшей на них пыли и слизи за счет движения ресничек эпителия.

Носовая полость делится носовыми раковинами на три носовых хода: верхний, средний и нижний. Это заметно удлиняет путь вдыхаемого воздуха, и он лучше согревается и очищается от механических примесей.

В носовую полость открываются воздухоносные пазухи — верхне­челюстная, клиновидная, лобная, решетчатые, — уменьшающие вес лицевого отдела головы и участвующие в голосообразовании как резонаторы. Глотка соединяет полость носа с гортанью. Слизистая оболочка, выстилающая ее, покрыта многослойным плоским эпителием; в области носоглотки имеется цилиндрический и мерцательный эпителий. В отчетливо развитом подслизистом слое много лимфоидной ткани. В глотку открывается гортань, которая не просто проводит воздух, но и является одновременно местом голосообразования. Орган функционирует как язычковый духовой музыкальный инструмент. Звук возникает при колебании парных голосовых связок под воздействием струи воздуха из расположенного ниже отдела дыхательной трубки. Регулируя давление воздуха, ширину промежутка между голосовыми связками (голосовой щели) и натяжение связок, можно управлять силой звука и его высотой. Тембр звука (богатство обертонов) определяется резонирующими аппаратами как в пределах гортани (гортанные желудочки), так и над ней (носоглотка, носовая полость). Скелет гортани состоит из хрящей, внутренняя поверхность выстлана слизистой оболочкой. Голосовые связки, натянутые горизонтально в переднезаднем направлении, ограничивают голосовую щель. Степень их натяжения обеспечивается мышцами гортани.

Трахея, или дыхательное горло, — это цилиндрическая трубка, состоящая из 16—20 хрящевых полуколец, которые с дорсальной стороны, прилежащей к пищеводу, соединены плотной соединительнотканной перепонкой. Изнутри трахея выстлана слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием. На конце трахея делится на два главных бронха, также представляющих собой трубчатые образования. Они расположены за пределами легочной ткани, и от них отходят долевые, а затем сегментарные бронхи. Эти воздухоносные пути расположены уже внутри легкого. За ними следуют бронхи низших порядков (8—9) и, наконец, бронхиолы. Последовательно делящиеся бронхи и бронхиолы образуют бронхиальное дерево. По мере уменьшения калибра бронхов строение их стенки меняется: уменьшается хрящевой и увеличивается мышечный компонент. Последние по порядку ветвления, так называемые терминальные (концевые) бронхиолы, имеют непрерывную эпителиальную выстилку. Постепенно эпителий становится прерывистым, бронхиолярная стенка переходит в альвеолы.

Просвет бронхиол продолжается в альвеолярные ходы, связанные с полостью альвеол. Стенки альвеолы выстланы дыхательным эпителием, к которому снаружи прилегает капиллярная сеть; здесь и осуществляется диффузия газов. Клубок бронхиол и альвеол составляет легочную дольку, или структурно-функциональную единицу легкого — ацинус.

Легкие — парные органы, покрытые серозной оболочкой и образо­ванные мягкой эластичной тканью ячеистого строения. Ввиду отрица­тельного давления в плевральных полостях легкие находятся в расправ­ленном состоянии, принимая конфигурацию стенки грудной полости.

Дыхательная поверхность легкого оценивается у взрослого человека в 24—69 м². Изучение пластического слепка воздухоносных путей легкого 25-летнего мужчины обнаружило между трахеей и концевыми ветвями бронхиального дерева, меньшими 0, 7 мм в диаметре, 8298 разветвлений, из них 1603 были дольковыми бронхами. Дольковые бронхи возникают после 8—25 дихотомических делений бронхиального дерева. Общая численность дистальных дыхательных бронхиол составляет 233491. Число альвеол в легком варьирует от 212 млн до 605 млн (в среднем 375 млн) и зависит в известной мере от длины тела (r=0, 578). В слизистой оболочке бронхов (от главных до 6-го порядка ветвления) насчитывается в обоих легких 7357, 5±71, 1 желез при незначительном колебании по сторонам: справа — 4080, 2±53, 3, слева — 3277, 3±58, 3.

Кроме основной функции (газообмен) легкие частично играют роль депо крови, участвуют в регуляции температуры тела, водообмене (15—20% удаляемой из организма воды приходится на долю легких). Они содержат элементы ретикуло-эндотелиальной системы, в альвеолах имеется много клеток-макрофагов, поглощающих микробы и пыль (защитная функция).

Возрастные изменения. Органы дыхания развиваются в эмбриогенезе вместе с пищеварительной системой. Гортанно-трахеальный вырост образуется на 4-й нед развития из головного отдела передней кишки. На верхушке выроста образуются два пузырька — легочные почки, из которых впоследствии возникнут бронхи и легкие. На 5-й нед формируется бронхиальное дерево. К 16—17-й нед определяется железистое строение легкого при четко выраженной дольчатости.

У новорожденного ребенка относительно слабо развиты придаточные пазухи носа, гортань располагается высоко, она короче и шире, чем у взрослого, трахея уплощена. Размеры альвеол у новорожденных втрое меньше, чем у взрослых. С первых месяцев жизни ребенка происходит перестройка слизистой оболочки, в ней увеличивается содержание эластических тонких волокон и слизистых желез. К 9 мес нарастает число мышечных бронхов, альвеоляризуются конечные разветвления бронхов, хотя просвет альвеол еще невелик, а стенки их довольно толсты. Окончательная дифференцировка бронхиального дерева происходит к 7 годам. В подростковом возрасте стенки бронхов истончаются, усиленно развивается мышечная и эластическая ткань. Строение стенки бронха взрослого человека и подростка существенно не различается. Рост альвеол продолжается до 24—28 лет. С прекращением процессов роста усиливаются процессы старения. Слизистая оболочка дыхательных путей постепенно атрофируется. Секрет желез приобретает вязкость и трудно отделяется. Застою секрета в дыхательных путях способствуют повышение порога чувствительности рецепторов слизистой и слабость мускулатуры, наступающие с возрастом.

В период роста и зрелости абсолютный вес легких увеличивается. Однако относительный вес уменьшается на протяжении всей жизни. Микроскопически легкие в процессе старения характеризуются исчез­новением части альвеолярных перегородок, превращением группы альвеол в одну крупную. Таким образом, старческое легкое эмфизематозно, что сопровождается уменьшением дыхательной поверхности легких и нарушением легочного газообмена.

Внутригрупповая и межгрупповая изменчивость морфологических показателей. Высокой изменчивостью отличаются форма и размеры желудочков гортани. Площадь желудочков, по измерениям на рентгенограммах, у взрослых людей мало зависит от возраста и колеблется от 27, 0 до 68, 5 мм2 у женщин и от 31, 0 до 201, 0 мм2 у мужчин. По форме желудочков и полости гортани устанавливаются четкие различия между человеком и антропоидами, например шимпанзе.

Расположение борозд на поверхности легкого у разных приматов
неодинаково. У человека имеются особенности, присущие
узконосым обезьянам.

Строение трахеи у человека весьма изменчиво. Хрящевые кольца, образующие ее скелет, непостоянны по форме и положению. Соединяясь друг с другом, они образуют сложные фигуры. Чаще прочих встречаются кольца, соединяющиеся друг с другом в форме букв «У» (28, 6%), «U» (24, 8%) и «V» (20, 4%). Реже хрящевые кольца образуют фигуру в виде буквы «Н» (7, 2%) и имеют неполное строение (6, 6%). Каждая из остальных пяти разновидностей встречается в 1—3% случаев. Трахея человека может иметь от 2 до 13 (в среднем 7) вариаций строения хрящевых колец.

Высокая изменчивость характерна как для гортани в целом, так и для отдельных ее частей. Обследование взрослого населения Киева показало, что ширина пластинок щитовидного хряща составляет 21, 5— 45, 0 мм у мужчин и 24, 5—30, 0 мм у женщин; соответственно высота пластинок в месте соединения — 9, 5—21, 5 и 9, 5—15, 5 мм, угол их схождения 40—120 и 70—115°.

Факторами, обусловливающими вариабельность ряда морфологических показателей дыхательной системы, следует считать возраст, пол, этническую принадлежность, профессию и климатогеографические условия.