Какие органы относятся к верхним дыхательным путям. Что собой представляют верхние дыхательные пути? Органы дыхательной системы: дыхательные пути, голосообразование. Легочное дыхание, тканевое дыхание, клеточное дыхание. Заболевания дыхательных путей

Дыхательная система

Дыхательной системой называется совокупность человеческих органов, которые обеспечивающие внешнее дыхание. Дыхательная система имеет такие основные отделы:

• Верхние дыхательные пути;
• Нижние дыхательные пути;
• Легкие.

Дыхательная система начинает функционировать в момент рождения, а заканчивает свое функционирование после смерти человека. Работа представленной системы заключается в выполнении таких функций:

• Терморегулирование человеческого организма;
• Возможность разговаривать;
• Возможность различать запахи;
• Проводит увлажнение воздуха, который вдыхает человек;
• Принимает участие в липидном и солевом обмене.

К тому же, четкое строение дыхательной системы выполняет немаловажную функцию в иммунной системе, обеспечивая добавочную защиту человеческого организма от окружающей среды. Существует несколько видов дыхания, таких как:

• Грудное, которое чаще всего присутствует у женского пола;
• Брюшное, которое чаще всего присутствует у мужского пола.

Какое строение имеют верхние дыхательные пути? Верхние дыхательные пути включают в себя:

• Носа;
• Части полости рта;
• Ротовой глотки;
• Носовой глотки.

В момент вдыхания воздух в первую очередь оказывается в носу, именно в нем и происходит первый этап его очищения, который проходит при помощи волосинок. Сетка, состоящая из кровеносных сосудов носовой слизистой оболочки, выполняет согревание воздуха, который вдыхается человеком.

Капельки слизи в носу человека выполняют увлажняющий эффект. Таким образом, воздух подготавливается к условиям, которые преобладают в легких человека. После этого воздух переходит к фарингеальной полости, которая в свою очередь разделяется на несколько секций.

Причем именно в этом месте пересекаются пути дыхательной системы и пищевод. Воздух, который вдыхает человек, проходит по глотке к нижним дыхательным путям.

Какое строение имеют нижние дыхательные пути? Нижние дыхательные пути имеют такое строение:

• Трахея или, как ее еще называют дыхательное горло;
• Гортань;
• Легкие.

Воздух из глотки изначально переходит в гортань. Гортань имеет возможность перекрывания трахеи и соединения с бронхиальной трубкой и фаренгиальной полостью. Если бы гортань не имела такой возможности, то человек не мог бы кашлять. После этого воздух переходит из гортани в трахеи.

Обратите внимание на то, что диафрагма не относится к дыхательным путям, но все равно она считается неотъемлемой частью дыхательной системы.

Заболевание дыхательных путей

На сегодняшний момент существует огромное количество заболеваний дыхательной системы человеческого организма и каждое из них тем или иным способом доставляет некий дискомфорт больному, тем самым усложняя его жизнь.

Одними из самых распространенных симптомов заболевания дыхательной системы являются, например, насморк и кашель, причем некоторые симптомы вообще могут привести к летальному исходу. Функционирование дыхательной системы обязательно должно быть стабильным, потому как отклонение от норм может привести к клинической смерти, а также необратимым переменам в мозге человека.

Как правило, к относятся такие широко известные болезни как:

• Фарингит;
• Ангина;
• Тонзиллит;
• Острое респираторное заболевание;
• трахеит;
• острое респираторно-вирусное заболевание;
• гайморит;
• ринит;
• ларингит.

К заболеваниям нижних дыхательных путей относятся такие:

• бронхит;
• туберкулез;
• легочный инфаркт;
• бронхиальная астма;
• саркоидоз;
• легочная эмфизема;
• пневмония;
• профессиональные легочные заболевания.

Основные симптомы

Обычно проявляется симптомами, которые обуславливаются проникновением вируса, который вызывает интоксикацию всего организма в целом. Какие же существуют симптомы данного заболевания?

Итак, основные симптомы заболевания дыхательных путей:

• Сильная головная боль;
• Плохой сон;
• Большая температура;
• Упадок сил;
• Болевые ощущения в мышцах;
• Плохой аппетит;
• Рвотные позывы;
• Судороги;
• Утрудненное дыхание;
• Боль при употреблении пищи;
• Болит все тело;
• Сухость горла;
• Болит горло;
• Появление хрипоты;
• Увеличенные лимфоузлы;
• Возникновение белых пятен на миндалинах;
• Лихорадка;
• Температура тела может достигать 39⁰С;
• Кратковременная потеря сознания;
• Ослабленная реакция;
• Повышенная или же наоборот пониженная активность.

Например, ринитом называется воспаление слизистых оболочек носа, при котором возникает сильный насморк, трудное дыхание, а также частое чихание. Фарингитом называют воспаление слизистых оболочек глотки, причем различают острую и хроническую формы заболевания. При фарингите замечается некое першение и болевые ощущения при употреблении пищи.

Ларингитом называют воспаление гортани, которое может переходить на голосовые связки, и сопровождается осиплостью голоса, а также лающим кашлем. Тонзиллит относится к инфекционным заболеваниям, которое проявляется в остром воспалении лимфаденоидных колец глотки, как правило, миндалин.

При данном заболевании наблюдается увеличение миндалин, покраснение слизистых оболочек и болевыми ощущениями при потреблении пищи. Трахеит - это воспаление слизистых оболочек трахеи, при котором наблюдается сухой кашель и тяжесть в грудной клетке.

Бронхит является воспалением слизистых оболочек бронхов. Бронхит сопровождается увеличением объема секреции в бронхах, вследствие чего происходит выделение мокроты и вызывается кашель. Также бронхит может сопровождаться поражением небольших бронхов, а это приводит к появлению отдышки.

Лечение дыхательных путей

Воспаление дыхательных путей не относится к самым серьезным заболеваниям, поэтому и лечение не является чем-то очень сложным. В чем заключается лечение воспаления дыхательных путей? При лечении ларингита врачи рекомендуют меньше напрягать голосовые связки. Самым важным при лечении , тонзиллита, трахеита и бронхита является исключение из своего рациона пищи, которая может раздражать горло.

То есть избавиться от кислой, соленой, горячей, холодной и острой пищи. Также противопоказано употреблять алкогольные напитки и курить, так как табачный дым и алкоголь тоже приводят к раздражению слизистых оболочек.

При воспалении горла нужно употреблять большое количество жидкости, причем идеальным вариантом будет употребление витаминных напитков, таких как, отвары шиповника или ягодные морсы.

Для снижения уровня тела применяются жаропонижающие препараты. Как правило, врач назначает препараты, в состав которых входит интерферон и лизоцим, а также минерально-витаминовые комплексы.

Естественно если заболевание имеет бактериальную форму, то врач может назначить антибиотики, но принимать их на свое усмотрение категорически противопоказано, так как вы можете неправильно проанализировать возникшие симптомы и определиться с лечением.

Лечение фарингита, ларингита, тонзиллита, трахеита и бронхита антибиотиками необходимо только при острых формах, а при хроническом фарингите применение антибиотиков вообще обязательно, для предотвращения появления различных осложнений заболевания.

Неправильное или неполноценное лечение острой формы заболевания, воспаление дыхательных путей может переходить к хроническим формам. Причем обратите внимание на то, что хроническая форма имеет менее выраженную симптоматику, нежели острая форма.

Поэтому при такой форме заболевания сильно не смотрят на симптомы, а лечат саму болезнь, тем самым, приглушая симптомы. Лечение хронических форм воспаления дыхательных путей является довольно длительным, так как оно включает в себя не только устранение очагов инфекций, а также одновременное лечение заболеваний кишечно-желудочного тракта, нарушений эндокринных систем и многих другое.

Как правило, гипертрофическая форма хронического заболевания лечится, прижиганием лимфоидной ткани, при помощи электрического тока или холода. А лечение атрофической формы заболевания заключается в увеличении выделения слизи и снижении уровня сухости горла, а также в стимулировании регенераторных процессов слизистых оболочек.

Проведение профилактики заболевания дыхательных путей

Для уменьшения риска возникновения представленного заболевания нужно пользоваться такими способами профилактики:

• Отказаться от вредных привычек, таких как злоупотребление алкоголем и курение.
• Восстанавливать нарушенное носовое дыхание;
• Укреплять иммунитет.

• Не покупайте различные леденцы от кашля, так как это пустая трата денег. Они не могут вылечить горло, а только ослабляют неприятные ощущения.
• Не нужно надеяться только на проведение полосканий горла. К тому же, воспаление слизистых при фарингите в хронической форме вообще нельзя лечить методом полоскания раствором соды, так как это сильно высушивает и усложняет лечение болезни.
• Не нужно сильно часто пользоваться каплями для носа. Частое использование капель для носа может вызвать воспаление и раздражение глотки, так как капли стекают из носа в горло.

Глава 8 АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

8.1. Общие положения

Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих по­ступление в организм человека кислорода, использование его для окисления органических веществ и удаления из организма углекис­лого газа.

Дыхание состоит из ряда этапов:

1) транспорт газов к легким и обратно - внешнее дыхание;

2) поступление кислорода воздуха в кровь через альвеолярно-ка­пиллярную мембрану легких, а углекислого газа - в обратном на­правлении;

3) транспорт 0 2 кровью ко всем органам и тканям организма, а углекислого газа - от тканей к легким (в связи с гемоглобином и в растворенном состоянии);

4) обмен газов между тканями и кровью: кислород перемещается из крови в ткани, а углекислый газ - в обратном направлении;

5) тканевое, или внутреннее дыхание, цель которого - окисле­ние органических веществ с выделением углекислого газа и воды (см. гл. 10 «Обмен веществ и энергии»).

Дыхание - один из основных процессов, поддерживающих жизнь. Прекращение его даже на небольшой срок ведет к скорой гибели организма от кислородной недостаточности - гипоксии.

Поступление в организм кислорода и выведение из него во вне­шнюю среду углекислого газа обеспечивается органами дыхательной системы (рис. 8.1). Различают дыхательные (воздухоносные) пути и собственно дыхательные органы - легкие.

Дыхательные пути в связи с вертикальным положением тела де­лят на верхние и нижние. К верхним дыхательным путям относят: наружный нос, полость носа, носоглотку и ротоглотку. Нижние ды­хательные пути - это гортань, трахея и бронхи, включая их внутри- легочные разветвления, или бронхиальное дерево. Дыхательные пути представляют собой систему трубок, стенки которых имеют костную или хрящевую основу. Благодаря этому они не слипаются. Их про­свет всегда зияет, и воздух свободно циркулирует в обе стороны, несмотря на изменения давления при вдохе и выдохе. Внутренняя (слизистая) оболочка дыхательных путей выстлана мерцательным эпителием и содержит железы, вырабатывающие слизь. Благодаря этому вдыхаемый воздух очищается, увлажняется и согревается.

Рис. 8.1. Органы дыхательной системы: 1 - полость носа; 2- полость рта; 3 - носоглотка; 4 - ротоглотка; 5 - надгор­танник; 6 - гортаноглотка; 7 - трахея; 8 - левый главный бронх; 9 - левое лег­кое; 10 - верхнедолевой бронх; 11 - нижнедолевой бронх; 12 - среднедоле­вой бронх; 13 - правое легкое; 14 - правый главный бронх; 15 - гортань

8.2. Верхние дыхательные пути

Наружный нос , nasus extemus (греч. - rhis, rhinos), представляет собой выступающее в виде трехгранной пирамиды образование в центральной части лица. В его строении выделяют: корень, спинку, верхушку и два крыл а. «Скелет» наружного носа образуют носовые кости и лобные отростки верхней челюсти, а так­же ряд хрящей носа (рис. 8.2). К последним относятся: латеральный хрящ, большой хрящ крыла носа, 1 - 2 малых хряща крыла носа, добавочные носовые хрящи. Корень носа имеет костный остов. Он отделен от области лба углублением, носящим название «переносье». Крылья имеют хрящевую основу и ограничивают отверстия - ноз­дри. Через них проходит воздух в полость носа и обратно. Форма наружного носа индивидуальна, но в то же время она имеет опре­деленные этнические особенности. Снаружи нос покрыт кожей. Внутри ноздри переходят в полость, называемую преддверием поло­сти носа.

Полость носа, cavitas nasi, спереди открывается ноздрями, а сзади сообщается с носоглоткой через отверстия - хоаны. В по­лости носа выделяют четыре стенки: верхнюю, нижнюю и латераль­ные. Они образованы костями черепа и описаны в подразд. 4.3. По срединной линии расположена перегородка носа. Ее «скелет» состав­ляют: перпендикулярная пластинка решетчатой кости, сошник и хрящ перегородки носа. Следует отметить, что примерно у 90 % лю­дей носовая перегородка в той или иной степени отклоняется от сре­динной линии. На ее поверхности имеются незначительные возвы­шения и углубления, но патологией считается тот вариант, когда ис­кривленная перегородка препятствует нормальному носовому дыха­нию.

В полости носа выделяют преддверие и собственно полость носа. Границей между ними служит порог носа. Он представляет собой ду­гообразную линию на латеральной стенке полости носа, расположен­ную на расстоянии около 1 см от края ноздрей, и соответствует гра­нице с преддверием. Последнее выстлано кожей и покрыто волоса­ми, которые препятствуют попаданию в дыхательные пути крупных частиц пыли.

В полости носа расположены три носовые раковины - верх­няя, средняя и нижняя (рис. 8.3). Костную основу первых двух образуют одноименные части решетчатой кости. Нижняя носовая раковина является самостоятельной костью. Под каждой носовой раковиной расположены соответственно верхний, средний и нижний носовые ходы. Между боковым краем носовых рако­вин и перегородкой носа находится общий носовой ход. В но­совой полости наблюдаются как ламинарные, так и турбулентные потоки воздуха. Ламинарные потоки представляют собой течение воздуха без образования завихрений. Возникновению турбулентных завихрений способствуют носовые раковины. Благодаря этому ско­рость прохождения воздуха через носовую полость уменьшается. Медленное движение обеспечивает большее согревание и очищение воздушного потока, что создает наилучшие условия для газообме­на в альвеолах. В области нижнего носового хода открывается носо­слезный канал. По нему в полость носа из слезных путей поступает слеза.

Рис. 8.2. Наружный нос: 1 - малый хрящ крыла носа; 2 - перед­няя носовая ость верхней челюсти; 3 - хрящ перегородки носа; 4 - преддверие носа; 5 - большой хрящ крыла носа; 6 - латеральный хрящ; 7- носовая кость; 8- лобный отросток верхней челюсти; 9 - носовая часть лобной кости

Рис. 8.3. Полость носа: 1 - лобная пазуха; 2 - клиновидная па­зуха; 3 - верхняя носовая раковина; 4 - средняя носовая раковина; 5 - нижняя носовая раковина; 6 - глоточное отвер­стие слуховой трубы; 7 - нижний носо­вой ход; 8 - преддверие носа; 9 - сред­ний носовой ход; 10 - верхний носовой ход

Стенки полости носа выстланы слизистой оболочкой. В ней раз­личают респираторную и обонятельную области. Обонятельная об­ласть находится в пределах верхнего носового хода и верхней носовой раковины. Здесь расположены рецепторы органа обоняния - обо­нятельные луковицы.

Эпителий респираторной области - реснитчатый (мерцатель­ный). В его строении выделяют реснитчатые и бокаловидные клет­ки. Бокаловидные клетки секретируют слизь, благодаря которой носовая полость постоянно поддерживается в увлажненном состо­янии. На поверхности реснитчатых клеток расположены особые выросты - реснички. Реснички колеблются с определенной часто­той и способствуют перемещению слизи с осевшими на ее поверх­ности бактериями и пылевыми частицами в направлении глотки. Сосудистые сплетения, находящиеся в глубоких слоях слизистой оболочки, обеспечивают согревание поступающего воздуха.

Носовое дыхание является более физиологичным по сравнению с ротовым. Воздух в полости носа очищается, увлажняется и согре­вается. При нормальном носовом дыхании обеспечивается характер­ный для каждого человека тембр голоса.

Околоносовые пазухи , или придаточные пазухи носа, - это по­лости в костях черепа, выстланные слизистой оболочкой и заполнен­ные воздухом. Они сообщаются с полостью носа через небольшие ка­налы. Последние открываются в области верхнего и среднего носо­вых ходов. Околоносовыми пазухами являются:

• верхнечелюстная (Гайморова) пазуха, sinus maxillaris, располо­женная в теле верхней челюсти;
• лобная пазуха , sinus frontalis, - в лобной кости;
• клиновидная пазуха , sinus sphenoidalis, - в теле клиновидной кости;
• ячейки решетчатого лабиринта (передние, средние и задние), cellulae ethmoidales, - в решетчатой кости.

Околоносовые пазухи формируются в течение первых лет жизни. У новорожденного имеется только Гайморова пазуха (в виде неболь­шой по размерам полости). Основная функция придаточных пазух - обеспечение резонанса при разговоре.

Из полости носа через носоглотку и ротоглотку вдыхаемый воз­дух поступает в гортань. Анатомо-физиологические особенности глотки описаны ранее.

8.3. Нижние дыхательные пути

Гортань

Строение.

Гортань, larynx, расположена в передней области шеи. Вверху она с помощью связок соединяется с подъязычной костью, внизу продолжается в трахею (рис. 8.4). Верхняя граница гортани расположена на уровне межпозвоночного диска между IV и V шей­ными позвонками. Нижняя - на уровне VII шейного позвонка. Спереди гортань прикрыта мышцами шеи. Сзади от нее расположе­на глотка, сбоку проходят сонные артерии, внутренняя яремная вена и блуждающий нерв.

В полости гортани можно выде­лить три отдела: верхний - преддве­рие, средний - промежуточную часть и нижний - подголосовую по­лость. Границами между отделами являются парные преддверные и голосовые складки, ограничива­ющие две щели, которые также называются преддверной и голосовой. Просвет го­лосовой щели более узкий и может изме­няться под действием мышц гортани.

Рис. 8.4. Гортань (вид спереди): 1 - подъязычная кость; 2 - верхний рог щи­товидного хряща; 3 - пластинка щитовидно­го хряща; 4 - нижний рог щитовидного хря­ща; 5 - перстневидный хрящ; 6 - хрящи трахеи; 7 - кольцеобразные связки трахеи; 8 - перстнещитовидный сустав; 9 - элас­тический конус; 10 - верхняя вырезка щи­товидного хряща; 11 - щитоподъязычная мембрана

Рис. 8.5. Поперечный разрез гортани (вид сзади): I - преддверие гортани; II - промежуточная часть; III - подголосовая полость; 1 - надгортанник; 2 - щитовидный хрящ; 3 - преддверная складка; 4 - желудочек гортани; 5 - голосовая мышца; 6 - перстнещитовидная мышца; 7 - перстневидный хрящ; 8 - хрящ трахеи; 9 - голосовая складка

Верхний отдел гортани довольно ши­рокий. Он простирается от входа в гор­тань до преддверных складок. Промежу­точная часть представляет собой самый узкий отдел. Это пространство ограниче­но сверху преддверными, а снизу - голосовыми складками. В про­межуточной части между складками с каждой стороны расположе­но углубление - желудочек гортани (Морганиев желудочек). Желу­дочки гортани играют роль резонаторов воздуха при голосообразо- вании. Кроме того, они обеспечивают согревание вдыхаемого возду­ха. Ниже голосовых складок расположена подголосовая полость. По направлению книзу она постепенно расширяется и продолжается в полость трахеи. Благодаря отличающейся ширине просвета различ­ных отделов гортани на фронтальном и сагиттальном срезах она имеет форму песочных часов (рис. 8.5).

Основу органа образуют хрящи, которые разделяют на парные и непарные. Непарными являются щитовидный, перстневидный и над­гортанный хрящи (рис. 8.6), к парным относят черпаловидный, ко­нусовидный, рожковидный и зерновидный.

Щитовидный хрящ в виде «щита» спереди закрывает остальные. Он состоит из двух пластинок, соединенных под острым углом, кото­рый называется выступом гортани. Он легко прощупывается (пальпи­руется) под кожей в области шеи в виде плотного по консистенции возвышения. У мужчин это образование хорошо выражено и называ­ется кадыком (Адамово яблоко). От каждой пластинки отходит верх­ний и нижний рога. Между подъязычной костью и щитовидным хря­щом располагается щитоподъязычная мембрана.

Надгортанный хрящ лежит кзади от корня языка, над входом в гортань. Он имеет широкую верхнюю часть - пластинку, кото­рая книзу суживается, образуя стебелек, или ножку. Надгортан­ный хрящ, покрытый слизистой оболочкой, называется надгортанником. Основная его функция - препятствие для попадания в ниж­ние дыхательные пути воды и пищи.

Рис. 8.6. Хрящи и мышцы гортани: а, г - вид сбоку; б - вид спереди; в, д - вид сзади; е - сагиттальный разрез; 1 - перстневидный хрящ; 2 - выступ гортани; 3 - надгортанник; 4 - верхний рог щитовидного хряща; 5 - нижний рог щитовидного хряща; б - дуга перстневидно­го хряща; 7 - перстнещитовидный сустав; 8 - черпаловидный хрящ; 9 - перстне­черпаловидный сустав; 10 - пластинка перстневидного хряща; 11 - латеральная перстнечерпаловидная мышца; 12 - черпалонадгортанная мышца; 13 - щиточерпа­ловидная мышца; 14 - задняя перстнечерпаловидная мышца; 15 - косая черпало­видная мышца; 16 - поперечная черпаловидная мышца; 17 - преддверная склад­ка; 18 - желудочек гортани; 19 - голосовая складка

Перстневидный хрящ расположен ниже остальных и образует основание гортани. Свое название он получил благодаря специфи­ческой форме перстня. В нем выделяют дугу и пластинку.

Черпаловидный хрящ парный. Он расположен сзади на пластин­ке перстневидного хряща. Он имеет голосовой и мышечный отрос­тки. Между щитовидным хрящом и голосовым отростком натянута голосовая связка. Мышечный отросток служит для фиксации неко­торых мышц гортани. Остальные парные хрящи незначительных раз­меров и расположены в слизистой оболочке в области входа в гор­тань - конусовидный и рожковидный, а в толще латеральной части щитоподъязычной мембраны - зерновидный.

Хрящи гортани соединяются между собой с помощью связок и суставов. Щитовидный хрящ с перстневидным соединяются с помо­щью двух перстнещитовидных суставов. Перстнечерпаловидные суставы расположены между перстневидным хрящом и основания­ми черпаловидных хрящей. В этом суставе черпаловидный хрящ вра­щается вокруг вертикальной оси, что приводит к расширению или сужению голосовой щели.

Мышцы гортани - поперечнополосатые и сокращаются произ­вольно. Их классифицируют на скелетные и собственные. Скелет­ные мышцы гортани перемещают ее вверх или вниз при глотании и образовании голоса. Согласно классификации они относятся к мыш­цам шеи, расположенным ниже подъязычной кости (грудинощито­видная и щитоподъязычная). Собственные мышцы гортани по функ­ции подразделяют на четыре группы:

1) мышцы, влияющие на ширину входа в гортань: черпалонад­гортанная мышца, которая закрывает вход в гортань;

2) мышцы, влияющие на положение надгортанника: щитонад­гортанная мышца, поднимающая надгортанник;

• расширяющая (задняя перстнечерпаловидная);
• суживающие (боковая перстнечерпаловидная, щиточерпаловид­ная; поперечная и косая черпаловидные мышцы);

• напрягающие (перстнещитовидная мышца);
• расслабляющие (голосовая мышца).

Изнутри гортань покрыта слизистой оболочкой, поверхность ко­торой выстлана мерцательным эпителием. Только в области голосо­вой складки расположен многослойный плоский неороговевающий эпителий.

Слизистая оболочка, за исключением области голосовых скла­док, срастается с подслизистой основой рыхло. Особенно это ха­рактерно для области преддверных складок. В этих местах возмож­но возникновение отеков, затрудняющих дыхание. Такое состояние носит название «ложный круп», возникающий у детей раннего воз­раста.

Функции гортани. Гортань относится к нижним дыхательным путям и обеспечивает проведение воздуха. В слизистой оболочке гор­тани и трахеи расположены многочисленные рецепторы, при раздра­жении которых возникает так называемый кашлевой рефлекс, явля­ющийся защитным механизмом при попадании большого числа пылевых частиц. Одновременно гортань является органом голосообразования.

Голосообразование осуществляется благодаря голосовым связкам, расположенным в одноименных складках. На образование звуков влияют степень их натяжения, а также ширина голосовой щели (рис. 8.7).

Рис. 8.7. Формы голосовой щели при различных функциональных состо­яниях (схема): а - голосовая щель при фонации; б - голосовая щель при спокойном дыхании; в - голосовая щель при глубоком дыхании; 1 - голосовая связка; 2 - перепончатая часть голосовой щели; 3 - хрящевая часть голосовой щели; 4 - мышечный отрос­ток черпаловидного хряща; 5 - перстневидный хрящ; 6 - голосовой отросток чер­паловидного хряща; 7 - щитовидный хрящ

При спокойном дыхании она составляет 5 мм, при глубоком дыха­нии и громком крике - 15 мм. При разговоре ширина голосовой щели изменяется - то сужается, то расширяется. Существенную роль в произнесении звуков играет степень натяжения голосовых связок. Они напрягаются и расслабляются под влиянием соответствующих мышц. На выдохе струя воздуха, проходя через голосовую щель, при­водит связки и складки в колебательные движения. При этом обра­зуются звуки, которые зависят от частоты и амплитуды колебания связок. Частота колебания определяет высоту голоса, а амплитуда - его силу. Кроме того, голос зависит от положения языка, губ, мяг­кого нёба, проходимости полости носа и его придаточных пазух. Мужчины обладают более длинными голосовыми складками по срав­нению с женщинами. Поэтому мужской голос, как правило, ниже женского.

Трахея и главные брони

Трахея (дыхательное горло) , trachea, - полая цилиндрическая труб­ка длиной 11 - 13 см. Она начинается от гортани на уровне VII шейного позвонка. Между IV и V грудными позвонками она разделяется на два главных бронха, образуя бифуркацию трахеи. В трахее выделя­ют шейную и грудную части. В шейном отделе к ней приле­жит щитовидная железа. В грудной полости трахея располагается в средостении, разграничивая его на переднее и заднее. Здесь к ней прилегают крупные сосуды, включая аорту. Позади трахеи на всем ее протяжении находится пищевод.

Слизистая оболочка трахеи выстлана мерцательным эпителием. В ней содержатся многочисленные железы. Основу органа состав­ляют 15 - 20 хрящевых полуколец, которые соединяются между собой с помощью связок. Задняя стенка лишена хрящевой ткани - это перепончатая часть трахеи. Ее основу составляет соединитель­ная ткань и гладкие мышцы, расположенные в поперечном на­правлении. Благодаря наличию хрящевых полуколец трахея не спадается при дыхании. Снаружи орган покрыт адвентициальной оболочкой.

Главные бронхи, bronchi principales, расходятся под углом 70°. Правый главный бронх короче и шире, длиной 3 см, он расположен более вертикально и является непосредственным продолжением тра­хеи. Вследствие данной особенности инородные тела чаще попада­ют в этот бронх (в 70-80 % случаев). Левый главный бронх длиной 4-5 см.

Главные бронхи входят в состав ворот легких, внутри которых они разделяются, давая начало бронхиальному дереву. Принципы стро­ения стенки главных бронхов и стенки трахеи сходны. Она так же, как и трахея, состоит из хрящевых полуколец. Слизистая оболочка изнутри выстлана мерцательным эпителием. Снаружи главные брон­хи покрыты адвентициальной оболочкой.

8.4. Легкие

Строение легких.

Легкое, pulmo (греч. - pneumon), - это па­ренхиматозный орган, расположенный в грудной полости (рис. 8.8). Правое легкое немного преобладает по размерам над левым. Мас­са правого легкого колеблется в норме от 360 до 570 г, левого - 325-480 г. В каждом легком выделяют диафрагмальную, ре­берную, средостенную и междолевые поверхности. Сза­ди в пределах реберной поверхности выделяют позвоночную часть. Свое название поверхности легких получили от образований, к кото­рым они прилежат.

Диафрагмальная поверхность соприкасается с диафрагмой, ребер­ная - с внутренней поверхностью ребер, средостенная - с органом средостения, а ее позвоночная часть - с грудным отделом позвоноч­ного столба, междолевые поверхности долей легкого прилежат друг к другу. Средостенная поверхность левого легкого в нижней части имеет углубление - сердечную вырезку.

Друг от друга поверхности отделены краями. Передний край расположен между реберной и средостенной поверхностями; зад­ний - между средостенной и реберной; нижний отделяет ребер­ную и средостенную поверхности от диафрагмальной.

Рис. 8.8. Легкие: 1 - трахея; 2 - верхушка легкого; 3 - верхняя доля; 4 - реберная поверхность; 5 - нижняя доля; 6 - нижний край; 7 - средостенная поверхность; 8- передний край; 9 - главные бронхи; 10 - средняя доля; 11 - косая щель; 12 - горизонталь­ная щель

Каждое легкое имеет верхушку и основание. Верхушка расположена над ключицей и выступает примерно на 2 см выше. Ос­нование соответствует диафрагмальной поверхности. Снаружи лег­кие покрыты серозной оболочкой - висцеральной плеврой.

Каждое легкое состоит из долей, разделенных щелями. В правом легком различают три доли: верхнюю, среднюю и нижнюю. В левом - две: верхнюю и нижнюю. Косая щель имеется в каждом лег­ком, пересекает все три его поверхности, проникая внутрь органа. В левом легком она отделяет нижнюю долю от верхней, в правом - нижнюю от верхней и средней. Косая щель идет почти одинаково на обоих легких. Начинается она на заднем крае примерно на уров­не III грудного позвонка, идет вперед, а затем направляется по ре­берной поверхности вперед и вниз по ходу VI ребра. В правом лег­ком кроме косой щели имеется горизонтальная щель. Она отделяет от верхней доли треугольный участок - среднюю долю. Г о- ризонтальная щель начинается от косой щели и проходит в проекции IV ребра.

Доли легких состоят из сегментов, т.е. участков в форме конуса, который обращен основанием к поверхности легкого, а верхушкой - к его корню. Между собой сегменты разделены рыхлой соединитель­ной тканью. Это позволяет при некоторых хирургических вмеша­тельствах удалять не всю долю легкого, а лишь пораженный сегмент. В обоих легких выделяют по 10 сегментов. Каждый состоит из до­лек - участков легкого пирамидальной формы. Максимальный ее размер не превышает 10-15 мм. В общей сложности в обоих легких насчитывается около 1000 долек.

На средостенной поверхности расположены ворота легких, куда входят главный бронх, легочная артерия и нервы, а выходят две ле­гочные вены и лимфатические сосуды. Эти образования, окружен­ные соединительной тканью, составляют корень легкого. В корне левого легкого сверху расположена легочная артерия, затем - глав­ный бронх, ниже которого находятся две легочные вены (правило А-Б -В). В правом легком элементы его корня расположены по правилу Б-А - В: главный бронх, затем легочная артерия, ниже - легочные вены. Легочная артерия несет бедную кислородом (веноз­ную) кровь от правого желудочка сердца. Легочные вены транспор­тируют артериальную, насыщенную кислородом кровь в левое пред­сердие. Следует отметить, что обеспечение легочной ткани питатель­ными веществами и кислородом сосудами малого круга кровообра­щения не осуществляется. Эту функцию берут на себя бронхиальные артерии, отходящие от грудной части аорты. Основное предназначе­ние малого круга - удаление из крови углекислого газа и насыще­ние ее кислородом.

Бронхиальное дерево. Главный бронх в воротах легкого делит­ся на долевые, количество которых соответствует количеству долей (в правом - 3, в левом - 2). Эти бронхи входят в каждую долю и разделяются на сегментарные. Соответственно количеству сегментов выделяют 10 сегментарных бронхов. В бронхиальном дереве сег­ментарный бронх является бронхом III порядка (долевой - II, глав­ный - I). Сегментарные в свою очередь разделяются на субсегмен- тарные (9- 10 порядков ветвления). Бронх диаметром около 1 мм входит в дольку легкого, поэтому называется дольковым. Он также многократно делится. Бронхиальное дерево заканчивается концевы­ми (терминальными) бронхиолами.

Слизистая оболочка внутрилегочных бронхов изнутри выстлана мерцательным эпителием. В ней расположены многочисленные сли­зистые железы. Реснички эпителия перемещают слизь с осевшими на ней частицами вверх, по направлению к глотке. Под слизистой обо­лочкой находятся гладкие мышечные клетки, а снаружи от них - хрящ. Хрящевые полукольца в стенке главного бронха превращают­ся в долевых бронхах в хрящевые кольца. С уменьшением калибра уменьшаются размеры хрящевых пластинок. Постепенно кольца превращаются лишь в небольшие «включения» хряща. Выраженность гладких мышц с уменьшением диаметра бронхов возрастает.

Бронхиолы в отличие от бронхов не имеют в стенке хрящевых элементов, их средняя оболочка представлена только гладкой мус­кулатурой. В связи с такими особенностями строения многие ды­хательные расстройства возникают на уровне бронхиол (бронхиаль­ная астма, бронхоэктатическая болезнь, бронхоспастический син­дром и т.д.). Наружная оболочка представлена рыхлой волокнистой соединительной тканью, которая отделяет бронхи от паренхимы легких.

Терминальные бронхиолы заканчивают воздухоносный отдел ды­хательной системы. Они переходят в респираторные (дыхатель­ные) бронхиолы (I, II, III порядков). Их отличительной особенностью является наличие отдельных тонкостенных выпячиваний - альвеол (рис. 8.9). Респираторные бронхиолы III порядка дают начало аль­веолярным ходам, которые заканчиваются скоплениями альве­ол- альвеолярными мешочками. Респираторные бронхио­лы I, II, III порядков, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки образуют ацинус - структурно-функциональную единицу легкого, в которой происходит обмен газов между внешней средой и кровью.

Стенка альвеол состоит из одного слоя клеток - альвеолоцитов, расположенных на базальной мембране. По другую сторону базаль­ной мембраны находится густая сеть кровеносных капилляров. Альвеолярный эпителий постоянно вырабатывает поверхностно-ак­тивное вещество, называемое «сурфактантом», который снижает по­верхностное натяжение и препятствует слипанию альвеол при выдо­хе. Он также очищает их поверхность от попавших с воздухом ино­родных частиц и обладает бактерицидной активностью.

Рис. 8.9. Схема внутреннего строения легкого: 1 - ветвь легочной артерии; 2 - сегментарный бронх; 3 - терминальная бронхио­ла; 4 - альвеолы; 5 - альвеолярный ход; 6 - респираторная бронхиола; 7 - вис­церальная плевра; 8 - сеть капилляров; 9 - нервные волокна; 10 - субсегментарный бронх; 11 - гладкие мышцы; 12 - бронхиальная артерия; 13 - бронхиальная вена

Рис. 8.10. Границы легких и плевры: 1 - верхняя граница легких и плевры; 2 - передняя граница легких и плевры; 3 - сердечная вырезка (проекция); 4 - ниж­няя граница легкого; 5 - нижняя граница плевры; 6 - косая щель (проекция); 7 - горизонтальная щель (проекция); I -IX - ребра

Таким образом, альвеолярный воздух и кровь непосредственно не сообщаются между собой. Они разделяются так называемой альвеоляр­но-капиллярной мембраной, или аэрогематическим барь­ером. В состав его входят: сурфактант, альвеолоциты, базальная мембрана (общая для альвеолоцитов и эндотелиоцитов), эндотелий капилляров.

Суммарная площадь аэрогематического барьера составляет при­мерно 70 - 80 м 2 . Газы переходят через альвеолярно-капиллярную мембрану путем диффузии. Направление и интенсивность перехода газов зависит от их концентрации в воздухе и крови.

Границы легких. Различают верхнюю, переднюю, нижнюю и заднюю границы легкого (рис. 8.10). Верхняя граница соответ­ствует верхушке легкого. Она одинакова справа и слева - выс­тупает спереди над ключицей на 2 - 3 см. Сзади она проецирует­ся на уровне остистого отростка VII шейного позвонка. Передняя граница правого легкого идет от верхушки к правому грудино­ключичному суставу и далее опускается по срединной линии до хряща VI ребра. Там она переходит в нижнюю границу. Передняя граница левого легкого проходит так же, как у правого легкого, но только до уровня хряща IV ребра. В этом месте она резко откло­няется влево до окологрудинной линии, а затем поворачивает вниз, продолжаясь до хряща VI ребра (соответствует сердечной вырезке). Нижняя граница правого легкого пересекает по сред­неключичной линии VI ребра; по передней подмышечной линии - VII; по средней подмышечной - VIII; по задней подмышечной - IX; по лопаточной линии - X; по околопозвоночной - XI реб­ро. Такое смещение нижней границы легкого по каждой линии на одно ребро называется анатомическими часами. Нижняя гра­ница левого легкого идет на ширину одного ребра ниже, т.е. по соответствующим межреберьям. Задняя граница легких соответ­ствует заднему краю органа и проецируется вдоль позвоночного столба от головки II ребра до шейки XI ребра по околопозвоночной линии.

Плевральная полость. Каждое легкое снаружи покрыто сероз­ной оболочкой - плеврой. Выделяют висцеральный и париеталь­ный листки плевры. Висцеральный листок покрывает легкое со всех сторон, заходит в щели между долями, плотно срастается с подлежа­щей тканью. По поверхности корня легкого висцеральная плевра, не прерываясь, переходит в париетальную (пристеночную). Последняя выстилает стенки грудной полости, диафрагму и ограничивает с бо­ков средостение. Она прочно срастается с внутренней поверхностью стенок грудной полости. Вследствие этого различают реберную, диафрагмальную и средостенную части париетальной плевры (рис. 8.11).

Между висцеральным и париетальным листками образуется щеле­видное пространство, называемое плевральной полостью. Каждое легкое имеет свою замкнутую плевральную полость. Она за­полнена небольшим количеством (20-30 мл) серозной жидкости. Эта жидкость удерживает соприкасающиеся листки плевры друг относи­тельно друга, смачивает их и устраняет между ними трение. В плев­ральной полости имеются углубления - плевральные синусы: реберно-диафрагмальный, диафрагмально-средостенный и реберно­средостенный. Они ограничены частями париетальной плевры в ме­стах их перехода друг в друга. Самый глубокий из них - реберно-ди­афрагмальный синус.

Легочная ткань очень эластична. За счет эластической тяги лег­кие стремятся к спадению. Препятствует их спадению именно нали­чие герметичных плевральных полостей. Они как бы фиксируют поверхность легких к стенкам грудной полости. Благодаря эластиче­ской тяге легких давление в плевральной полости всегда остается отрицательным относительно атмосферного (с разницей примерно 6 мм рт. ст.).

В случаях проникающих ранений грудной стенки, ткани легких или бронхов возможна разгерметизация плевральной полости. Она может возникать также вследствие различных патологических про­цессов, сопровождающихся разрушением легочной ткани и висце­ральной плевры. При этих состояниях воздух проникает в плевраль­ную полость. Наличие воздуха в плевральной полости получило на­звание пневмоторакса. При пневмотораксе адекватная вентиляция легких становится невозможной. В случае обширной раны или дли­тельного поступления воздуха в плевральную полость легкие полно­стью спадаются. Пневмоторакс подразделяют на открытый, закры­тый и клапанный (напряженный).

Открытый пневмоторакс имеет место в тех случаях, когда плев­ральная полость непосредственно сообщается с атмосферным возду­хом через раневой канал. Следовательно, воздух свободно перемеща­ется из внешней среды в плевральную полость и обратно. Часто в этом случае можно наблюдать зияющую рану грудной стенки. За­крытый пневмоторакс возникает тогда, когда рана быстро закры­вается смещающимися мягкими тканями, что исключает дальнейшее попадание воздуха в плевральную полость. Клапанный пневмото­ракс считается наиболее опасным. Мягкие ткани грудной стенки или поврежденный бронх играют роль клапана. Они пропускают воздух в полость на вдохе и препятствуют его выходу из нее при выдохе. При этом воздух с каждым дыхательным движением нагнетается в плев­ральную полость (отсюда второе название данного вида пневмото­ракса - напряженный). Давление в плевральной полости все боль­ше возрастает, вызывая сдавление легкого и смещение средостения в здоровую сторону.

Накопление крови в плевральной полости носит название гемо­торакс . При этом кровь под действием силы тяжести скапливается в нижележащих ее отделах. Продолжающееся кровотечение все боль­ше оттесняет легкое вверх, а средостение - в здоровую сторону. В тяжелых случаях легкое полностью выключается из дыхания. Скоп­ление в плевральной полости воздуха и крови одновременно назы­вают гемопневмотораксом.

8.5. Средостение

Средостение , mediastinum, - это комплекс органов (рис. 8.12), расположенных между двумя легкими (между плевральными полос­тями). Средостение подразделяют на два отдела: переднее и заднее. Условная граница между ними проходит по передней поверхности трахеи и главных бронхов. В переднем средостении расположены сердце с перикардом, вилочковая железа, диафрагмальные нервы и лимфатические узлы. В заднем средостении находятся трахея и глав­ные бронхи, пищевод, блуждающий нерв, грудная часть аорты, симпатический ствол, грудной лимфатический проток, непарная и по- лунепарная вены, лимфатические узлы. Все пространство между эти­ми органами заполнено рыхлой волокнистой соединительной тканью и жировой клетчаткой.

Рис. 8.12. Горизонтальный разрез грудной клетки на уровне VI грудного позвонка: 1 - аорта; 2 - ворота легкого; 3 - нижняя доля левого легкого; 4 - верхняя доля левого легкого; 5 - висцеральная плевра; 6 - перикард; 7 - плевральная полость; 7 - сердце; 9 - грудина; 10 - верхняя доля правого легкого; 11 - реберная плев­ра; 12 - средняя доля правого легкого; 13 - нижняя доля правого легкого; 14 - ребро; 15 - нижний угол лопатки; 16 - пищевод; 17- тело VI грудного позвонка

7.6. Физиология дыхания

Биомеханика дыхательного акта. Частота дыхания (ЧД) в по­кое составляет 14 -18 в минуту и обеспечивается дыхательными мыш­цами. Учащенное дыхание называют тахипноэ, а редкое - брадипноэ. Различают мышцы вдоха и выдоха. Первые в свою очередь классифицируют на основные и вспомогательные. При этом вспо­могательные мышцы включаются в обеспечение вдоха только в эк­стренных ситуациях, а в обычных условиях они выполняют иные функции. К основным мышцам вдоха относят: диафрагму, наружные межреберные мышцы и мышцы, поднимающие ребра. Во время вдо­ха объем грудной полости увеличивается в основном за счет опуска­ния купола диафрагмы и поднимания ребер. Диафрагма обеспечи­вает 2 / 3 объема вентиляции. В обстоятельствах, затрудняющих вен­тиляцию легких (бронхиальная астма, пневмония), в обеспечении вдоха принимают участие вспомогательные мышцы: мышцы шеи (грудино-ключично-сосцевидная и лестничные), груди (большая и малая грудные, передняя зубчатая), спины (задняя верхняя зубчатая мышца).

Мышцами выдоха являются: внутренние межреберные мышцы, подреберные мышцы и поперечная мышца груди, задняя нижняя зубчатая мышца. При этом вдох идет более активно и с большей за­тратой энергии. Выдох же осуществляется пассивно под действием эластичности легких и тяжести грудной клетки. Сокращение мышц на выдохе имеет вспомогательный характер.

Выделяют два типа дыхания - грудной и брюшной. При грудном типе преобладает увеличение объема грудной клетки за счет подни­мания ребер, а не за счет опускания купола диафрагмы. Этот тип дыхания более характерен для женщин. Брюшной тип дыхания обес­печивается в первую очередь диафрагмой. При опускании купола происходит смещение органов живота вниз, что сопровождается выпячиванием передней брюшной стенки на вдохе. На выдохе купол диафрагмы поднимается и передняя брюшная стенка возвращается в исходное положение. Брюшной тип дыхания чаще наблюдается у мужчин.

Механизм первого вдоха новорожденного. Легкие начинают обеспечивать организм кислородом с момента рождения. До этого плод получает 0 2 через плаценту по сосудам пуповины. Во внутри­утробном периоде происходит бурное развитие дыхательной системы: формируются воздухоносные пути, альвеолы. Следует отметить, что легкие плода с момента их образования находятся в спавшемся со­стоянии. Ближе к рождению начинает синтезироваться сурфактант. Установлено, что, еще находясь в организме матери, плод активно тренирует дыхательную мускулатуру: диафрагма и другие дыхатель­ные мышцы периодически сокращаются, имитируя вдох и выдох. Однако околоплодная жидкость при этом не поступает в легкие: го­лосовая щель у плода находится в сомкнутом состоянии.

После родов поступление кислорода в организм новорожденно­го прекращается, так как пуповина перевязывается. Концентрация 0 2 в крови плода постепенно уменьшается. В то же время постоян­но увеличивается содержание С0 2 , что приводит к закислению внут­ренней среды организма. Эти изменения регистрируются хеморецеп­торами дыхательного центра, который расположен в продолговатом мозге. Они сигнализируют об изменении гомеостаза, что ведет к активации дыхательного центра. Последний посылает импульсы к дыхательным мышцам - возникает первый вдох. Голосовая щель раскрывается, и воздух устремляется в нижние дыхательные пути и далее - в альвеолы легких, расправляя их. Первый выдох сопровож­дается возникновением характерного крика новорожденного. На вы­дохе альвеолы уже не слипаются, так как этому препятствует сурфак­тант. У недоношенных детей, как правило, количество сурфактанта недостаточно для обеспечения нормальной вентиляции легких. По­этому у них после рождения часто наблюдаются различные дыхатель­ные расстройства.

Дыхательные объемы. Для оценки функции легких большое значение имеет определение дыхательных объемов, т.е. количества вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Данное исследование проводится при помощи специальных приборов - спирометров.

Определяют дыхательный объем, резервные объемы вдоха и выдо­ха, жизненную емкость легких, остаточный объем, общую емкость легких.

Дыхательный объем (ДО) - количество воздуха, которое че­ловек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании за один цикл (рис. 8.13). Он составляет в среднем 400 - 500 мл. Объем воздуха, про­ходящий через легкие при спокойном дыхании за 1 мин, называют минутным объемом дыхания (МОД). Его вычисляют, ум­ножая ДО на частоту дыхания (ЧД). В состоянии покоя человеку требуется 8 -9 л воздуха в минуту, т.е. около 500 л в час, 12000 - 13 000 л в сутки.

При тяжелой физической работе МОД может многократно увели­чиваться (до 80 и более литров в минуту). Необходимо отметить, что далеко не весь объем вдыхаемого воздуха участвует в вентиляции альвеол. Во время вдоха часть его не доходит до ацинусов. Она оста­ется в воздухоносных путях (от носовой полости до терминальных бронхиол), где отсутствует возможность для диффузии газов в кровь. Объем воздухоносных путей, в котором находящийся воздух не при­нимает участия в газообмене, называют «дыхательным мертвым пространством». У взрослого человека на «мертвое пространство» приходится около 140-150 мл, т.е. примерно V 3 ДО.

Рис. 8.13. Спирограмма: ДО - дыхательный объем; РОВд - резервный объем вдоха; РОВыд - резервный объем выдоха; ЖЕЛ - жизненная емкость легких

Резервный объем вдоха (РОВд) - количество воздуха, которое человек может вдохнуть при самом сильном максимальном вдохе после спокойного вдоха, т.е. сверх дыхательного объема. Он состав­ляет в среднем 1500-3000 мл.

Резервный объем выдоха (РОВыд) - количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. Он составляет около 700-1000 мл.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - это количество воздуха, ко­торое человек может максимально выдохнуть после самого глубокого вдоха. Этот объем включает в себя все предыдущие (ЖЕЛ = ДО + РОВд + РОВыд) и составляет в среднем 3500-4500 мл.

Остаточный объем легких (ООЛ) - это количество воздуха, ос­тающееся в легких после максимального выдоха. Этот показатель в сред­нем равен 1000-1500 мл. За счет остаточного объема препараты лег­ких не тонут в воде. На этом явлении основана судебно-медицинская экспертиза мертворожденности: если плод родился живым и дышал, его легкие, будучи погруженными в воду, не тонут. В случае же рождения мертвого, не дышавшего плода, легкие опустятся на дно. Кстати, свое название легкие получили именно благодаря наличию в них воздуха. Воздух значительно уменьшает общую плотность этих органов, делая их легче воды.

Общая емкость легких (ОЕЛ) - это максимальное количество воздуха, которое может находиться в легких. Этот объем включает в себя жизненную емкость и остаточный объем (ОЕЛ = ЖЕЛ + ООЛ). Он составляет в среднем 4500 -6000 мл.

Жизненная емкость легких находится в прямой зависимости от степени развития грудной клетки. Известно, что физические упраж­нения и тренировка дыхательной мускулатуры в молодом возрасте способствуют формированию широкой грудной клетки с хорошо развитыми легкими. После 40 лет ЖЕЛ начинает постепенно умень­шаться.

Диффузия газов. Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха до­вольно постоянен. Во вдыхаемом воздухе содержится 0 2 около 21 %, С0 2 - 0,03 %. В выдыхаемом: 0 2 около 16-17 %, С0 2 - 4 %. Следу­ет отметить, что выдыхаемый воздух отличается по составу от альвео­лярного, т.е. находящегося в альвеолах (0 2 - 14,4%, С0 2 - 5,6%). Связано это с тем, что при выдохе содержимое ацинусов смешива­ется с воздухом, находящимся в «мертвом пространстве». Как уже было сказано, воздух этого пространства не принимает участия в газообмене. Количество вдыхаемого и выдыхаемого азота практиче­ски одинаково. Во время выдоха из организма выделяются пары воды. Остальные газы (в том числе, инертные) составляют ничтож­но малую часть атмосферного воздуха. Следует отметить, что чело­век способен переносить большие концентрации кислорода в окру­жающей его воздушной среде. Так, при некоторых патологических состояниях в качестве лечебного мероприятия используют ингаля­цию 100 % 0 2 . В то же время длительное вдыхание этого газа вызы­вает негативные последствия.

Переход газов через аэрогематический барьер обусловлен разно­стью их концентраций по обе стороны этой мембраны. Для газовой среды применяют такое понятие, как «парциальное давление», это та часть общего давления газовой смеси, которая приходится на данный газ. Если принять атмосферное давление за 760 мм рт. ст., парциаль­ное давление кислорода в воздушной смеси будет составлять при­мерно 160 мм рт. ст. (760 мм рт. ст. 0,21). Парциальное давление уг­лекислого газа в атмосферном воздухе при этом около 0,2 мм рт. ст. В альвеолярном воздухе парциальное давление кислорода прибли­зительно равно 100 мм рт. ст., парциальное давление углекислого газа - 40 мм рт. ст.

Если газ растворен в жидкой среде, то говорят о его напряжении (по сути, напряжение - это синоним парциального давления). На­пряжение 0 2 в венозной крови примерно 40 мм рт. ст. Следователь­но, градиент (разница) давления для кислорода между альвеолярным воздухом и кровью составляет 60 мм рт. ст. Благодаря этому возможна диффузия этого газа в кровь. Там он в основном связывается с ге­моглобином, превращая его в оксигемоглобин. Кровь, содержащая большое количество оксигемоглобина, называется артериальной.

У здоровых лиц гемоглобин насыщается кислородом на 96 %. В 100 мл артериальной крови в норме содержится около 20 мл кислорода. В таком же объеме венозной крови кислорода содержится только 13-15 мл.

Углекислый газ, образовавшийся в тканях, попадает в кровь (так­же по градиенту концентрации: в тканях углекислый газ содержится в больших количествах). С гемоглобином соединяется только 10 % поступившего количества этого газа. В результате такого взаимодей­ствия образуется карбгемоглобин. Большая же часть углекислого газа вступает в реакцию с водой. Это приводит к образованию угольной кислоты (Н 2 СО 3). Данная реакция ускоряется в 20000 раз особым ферментом, находящимся в эритроцитах - карбоангидразой. Уголь­ная кислота диссоциирует (распадается) на протон водорода (Н+) и бикарбонат-ион (HCO 3 -). Большая часть углекислого газа переносит­ся кровью именно в виде бикарбоната. Напряжение углекислого газа в венозной крови составляет примерно 46 мм рт. ст. Следовательно, градиент давления для него будет равен 6 мм рт. ст. (парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе - 40 мм рт. ст.) в пользу крови. Направление диффузии для углекислого газа следу­ющее: из крови во внешнюю среду. В течение 1 мин из организма че­ловека в состоянии покоя удаляется около 230 мл углекислого газа. Таким образом, диффузия идет из среды с большим ПД (напряже­нием) в среду с меньшим парциальным давлением (напряжением), т.е. по разности концентрации.

Естественный состав атмосферного воздуха может существенно меняться за счет производственной и хозяйственно-бытовой де­ятельности людей, природных катаклизмов. Появление в его составе угарного газа в концентрации более 100-200 мг/м 3 способствует воз­никновению отравлений. При этом СО образует с гемоглобином ус­тойчивое соединение - карбоксигемоглобин, который не в состоянии связывать кислород. Кроме угарного газа существует множество дру­гих веществ, способных существенно влиять на здоровье человека. К ним относятся, например, соединения серы (сероводород, ангидри­ды, пары серной кислоты), оксиды азота, канцерогены (бензпирен), радиоактивные вещества и др.

Повышенное и пониженное атмосферное давление также соот­ветствующим образом влияют на процессы дыхания. При понижен­ном давлении снижается и ПД 0 2 . Это наблюдается, например, при подъеме на высоту. На высоте до 3000 м над уровнем моря человек чувствует себя вполне удовлетворительно. Компенсаторно увеличи­вается частота дыхания, ускоряется кровообращение. Организм адаптируется к меньшему количеству кислорода, содержащемуся в воздухе. При подъеме выше 4000-6000 м появляются одышка, при­ступы удушья, сердцебиение; некоторые участки кожи становятся цианотичными (фиолетовой окраски). Возникает так называемая «горная болезнь».

Повышение давления наблюдается, например, при нырянии с ак­валангом. Через каждые 10 м глубины давление повышается на 1 атм. При этом в кровь попадает большое количество газов. При быстром подъеме с глубины давление резко снижается. Газы, растворенные в крови, выходят из нее и могут образовывать пузырьки (как при от­крывании бутылки с газированной водой). Образовавшиеся пузырь­ки с током крови переносятся в мелкие сосуды и закупоривают их. Возникает кессонная болезнь, которая может привести к смерти. Чтобы избежать ее появления, подъем с глубины следует осуществ­лять постепенно.

Регуляция дыхания. Изменения состава окружающей газовой среды, тяжелая физическая работа, некоторые заболевания дыхатель­ной системы приводят к снижению концентрации кислорода, ра­створенного в крови. Кислородный дефицит носит название гипок­сии. В то же время любые обменные процессы сопровождаются вы­делением углекислого газа. Увеличение концентрации С0 2 в организ­ме называется гиперкапнией. Как правило, повышение содержания углекислого газа сопровождается закислением внутренней среды организма, или ацидозом.

В организме существуют специальные рецепторы, которые спо­собны контролировать концентрации веществ, растворенных в кро­ви. Их называют хеморецепторами. Они незамедлительно реагируют даже на малейшие изменения в содержании тех или иных веществ во внутренней среде. Эти рецепторы расположены в каротидном синусе (в области бифуркации общей сонной артерии), а также в центральной нервной системе (в продолговатом мозге). В регуля­ции дыхания участвуют также чувствительные нервные окончания, реагирующие на растяжение легких, химическое раздражение дыха­тельных путей. Важную роль играют проприоцепторы дыхательных мышц. От всех перечисленных рецепторов информация поступает в центральную нервную систему, где она интегрируется и изменяет ра­боту дыхательного центра, который локализуется в продолговатом мозге.

Дыхательный центр регулирует частоту дыхания постоянно, авто­матически генерируя нервные импульсы. В нем выделяют два отде­ла: инспираторный (центр вдоха) и экспираторный (центр выдоха). При этом центр дыхания обладает способностью реагировать на повышение концентрации углекислого газа в крови или спинномоз­говой жидкости (на снижение в этих средах концентрации кислоро­да он практически не реагирует). Таким образом, повышение кон­центрации углекислого газа в крови приводит к увеличению интен­сивности дыхания. В первую очередь увеличивается его частота. Ды­хательный центр тесно связан с сосудодвигательным, также располо­женным в продолговатом мозге. Последний обеспечивает увеличение количества крови, проходящей через малый круг кровообращения. От дыхательного центра импульсы идут в спинной мозг, который обеспе­чивает иннервацию дыхательных мышц.

Секрецию бронхиальных желез, а также величину их просвета ре­гулирует вегетативная нервная система. Под действием симпатичес­кой нервной системы просвет бронхов расширяется, секреция угне­тается. Парасимпатическая система вызывает обратные эффекты. Кроме того, угнетать работу желез и расширять просвет бронхов спо­собны различные биологически активные вещества (адреналин, нор- адреналин). Противоположное действие оказывают ацетилхолин, ги­стамин.

Как уже упоминалось, оптимальным является носовое дыхание. Оно создает сопротивление потоку воздуха, благодаря чему опреде­ляется состав воздуха (оцениваются запахи), происходит согревание и увлажнение воздуха. При этом формируется медленное и глубокое дыхание, которое создает оптимальные условия для газообмена в альвеолах, улучшает распределение сурфактанта, препятствует спа­дению альвеол и, как следствие, спадению (ателектазу) легких. При носовом дыхании также происходит очищение вдыхаемого воздуха.

Крупные частицы пыли задерживаются в преддверии полости носа при прохождении через фильтр волос.

При вдыхании дыма, газов, остро пахнущих веществ происходит рефлекторная задержка дыхания, сужение голосовой щели, сужение бронхов (бронхоконстрикция). Эти рефлексы защищают нижние дыхательные пути и легкие от проникновения в них раздражающих веществ.

Временная рефлекторная остановка дыхания - апноэ - про­исходит при действии воды на область нижнего носового хода (при умывании, нырянии), а также во время акта глотания, предохраняя дыхательные пути от попадания в них воды или пищи. При раздра­жении рецепторов слизистой оболочки гортани, трахеи, бронхов возникает защитный кашлевой рефлекс: после глубокого вдоха про­исходит резкое сокращение мышц выдоха; голосовая щель открыва­ется и воздух устремляется наружу. Раздражение чувствительных окончаний тройничного нерва, расположенных в слизистой оболочке полости носа, вызывает рефлекс чиханья. Механизм чиханья анало­гичен кашлевой реакции. Раздражение рефлексогенной зоны поло­сти носа также вызывает интенсивное слезотечение. Слеза стекает через носослезный канал в полость носа и, смывая раздражающее вещество, выполняет защитную функцию.

Контрольные вопросы

1. Назовите этапы дыхания.Перечислите околоносовые пазухи.

2. Какие органы входят в состав верхних и нижних дыхательных путей?

3. Какие хрящи образуют основу гортани?

4. Какие отделы выделяют в полости гортани?

5. Охарактеризуйте функции гортани.

6. Назовите структуры, образующие бронхиальное дерево.

7. Какие доли, поверхности и края выделяют в легком?

8. Перечислите границы легких.

9. Что такое пневмоторакс? Назовите основные его виды.

10. Перечислите органы переднего и заднего средостения.

11. Дайте характеристику дыхательных объемов.

12. Где расположен дыхательный центр? Какова его роль?