Три органи, що відносяться до дихальної системи. Дихальна система. Найважливіші органи дихання людини

Дихальна система- це сукупність органів та анатомічних утворень, що забезпечують рух повітря з атмосфери в легені та назад (дихальні цикли вдих - видих), а також газообмін між повітрям і кров'ю, що надходить у легені.

Органами диханняє верхні та нижні дихальні шляхита легені, що складаються з бронхіол та альвеолярних мішечків, а також з артерій, капілярів та вен легеневого колакровообігу.

Легкі – це два мішки або мішки, розташовані в центрі грудної клітки, які захищені крейдою та навколишніми ребрами. Права легенямає три частки, а ліву легеню - лише дві; це розміщення серця, іншого органу. Усередині легень розташовані структури у вигляді гілок, які називаються бронхами. Ці гілки поділяються на ще дрібніші структури, звані бронхіолами, які є закінченнями бронхів і мають форму невеликих повітряних мішків, оточених капілярами. Тонка, але стійка мембрана покриває легені, називається плеврою та захищає легені від протирання ребер.

Також до дихальної системи відносяться грудна клітка та дихальні м'язи(діяльність яких забезпечує розтягування легень з формуванням фаз вдиху та видиху та зміна тиску плевральної порожнини), а крім того - дихальний центр, що знаходиться в головному мозку, периферичні нервита рецептори, що беруть участь у регуляції дихання.

Операція дихальної системи

Функціонування дихальної системи складається з двох важливих процесівта всіх внутрішніх процесів, що призводять до оксигенації крові. Ці процеси є натхненням та видихом. Його функціонування є таким, і він фокусує все на легенях. Натхнення: є скорочення діафрагми та легень; діафрагма рухається вниз, менші грудні та міжреберні простори притискають ребра назовні. В результаті клітина грудної клітини розширюється, і повітря швидко проникає у легені через трахею, щоб заповнити повітряний вакуум у результаті натхнення.

Основна функція органів дихання - забезпечення газообміну між повітрям та кров'ю шляхом дифузії кисню та Вуглекислий газчерез стінки легеневих альвеолв кровоносні капіляри.

Дифузія- процес, у результаті якого газ області більш високої концентрації прагне до області, де концентрація його мала.

Характерною особливістю будови дихальних шляхів є наявність хрящової основи в їх стінках, внаслідок чого вони не спадають.

Захворювання дихальної системи

Закінчення: цей механізм релаксації діафрагми. Попри скорочення, він розслаблюється, поправляючи свою нормальну позу, зігнувшись догори; Договір на легені та витісняє повітря. Хвороби дихальних шляхів дуже поширені, особливо інфекційні чи вірусні, у яких мікроорганізм проникає у дихальні шляхи через ніздрі чи рот, і відбувається респіраторна інфекція. Серед найпоширеніших.

Туберкульоз: це патогенне інфекційне захворювання, що викликається бактерією або бацилою, яка може також проникати в інші органи або частини тіла Однак на рівні легенів проявляється ряд симптомів, таких як частий кашель та витіснення крові, коли він вже перебуває у дуже просунутому стані.

Крім того, органи дихання беруть участь у звукоутворенні, визначенні запаху, виробленні деяких гормоноподібних речовин, у ліпідному та водно-сольовому обміні, у підтримці імунітету організму У повітроносних шляхах відбувається очищення, зволоження, зігрівання повітря, що вдихається, а також сприйняття температурних і механічних подразників.

Обструктивні захворювання дихальних шляхів: респіраторна недостатність - це погана здатність легень та інші способи уловлювання кисню та досягнення мети для насичення киснем тіла. Ці інфекції, якщо їх вчасно не лікувати, можуть генерувати дуже важкі знімки, якщо відповідні антибіотики не застосовуються. Емфізема: серйозні травми бронхів, які перешкоджають правильній оксигенації повітря. Люди, які страждають на емфізему, погано дихають під час фізичних вправ. Це проявляється у вираженій нездатності дихати.

Бронхіальна астма - це тип обструкції та респіраторного дистресу, зазвичай викликаного бронхіальною гіперчутливістю або алергією на деякі фактори, майже завжди довкіллям. Це зазвичай відбувається як алергічна реакція. Рак: це найсерйозніша респіраторна хворобаяка може виникати в дихальних шляхах. Він може з'являтися в легенях, але також у гортані, роті або будь-якому іншому дихальному каналі. Це злоякісні утворення, Звані пухлинами, які з'являються в органах і запобігають правильному дихання

Дихальні шляхи

Повітроносні шляхи дихальної системи починаються із зовнішнього носа та носової порожнини. Носова порожнина розділяється кістково-хрящової перегородкою на дві частини: праву та ліву. Внутрішня поверхня порожнини, вистелена слизовою оболонкою, забезпечена віями і пронизана кровоносними судинами, покрита слизом, який затримує (і частково знешкоджує) мікроби та пил. Таким чином, у носовій порожнині повітря очищається, знешкоджується, зігрівається та зволожується. Ось чому потрібно дихати носом.

Загальна інформація про респіраторну систему

Потім рак росте і може вторгатися в інші органи, щоб призвести до смерті людини. Рак легень зазвичай починає давати симптоми, коли нічого не може бути зроблено для його усунення. Важливо знати, що дихальна система працює в поєднанні з системою кровообігу: кисень потрапляє в легеневі альвеоли і бронхи, звідки він береться і переноситься в кров еритроцитами, звідки він подорожує, щоб нести очищену кров з киснем ззовні, і з тканин та органів тіла, які потребують оксигенації.

Протягом життя носова порожнина затримує до 5 кг пилу.

Минувши ковткову частинуповітроносних шляхів, повітря надходить у наступний орган горло, що має вигляд лійки та утворену декількома хрящами: щитовидний хрящ захищає гортань спереду, хрящовий надгортанник при ковтанні їжі закриває вхід у гортань. Якщо намагатися говорити під час проковтування їжі, то вона може потрапити у повітроносні шляхи та викликати удушення.

Людина не може жити без дихання, навіть протягом декількох хвилин, ми також знаємо, що частота, з якою вона дихає, становить приблизно 16 разів на хвилину, частоту, яка може збільшитися після виконання фізичних вправ. Ми знаємо, що людина не може жити без дихання, навіть протягом декількох хвилин, ми також знаємо, що частота, з якою вона дихає, становить близько 16 разів на хвилину, частота, яка може збільшитись після фізичних вправ.

Дихальна система складається з інших структур, носових ходів, гортані, трахеї, бронхів та легень. Малюнок 1: Структури дихальної системи. У людині респіраторна система включає. Легкі. Повітряні траси: Основними структурами є: носові носи, горлянки, гортань і трахея.

При ковтанні хрящ переміщається нагору, потім повертається на колишнє місце. При цьому русі надгортанник закриває вхід у горло, слина або їжа йде в стравохід. Що ще є у гортані? Голосові зв'язки. Коли людина мовчить, голосові зв'язки розходяться, коли він говорить голосно, голосові зв'язки зімкнуті, якщо він змушений шепотіти, голосові зв'язки відкриті.

Носові ніздрі: ніс відповідає зовнішньому сектору та утворений кістковим та хрящовим каркасом, внутрішньо покритим слизовою оболонкою носа. Внутрішній сектор порожнистий і розділений носовою перегородкою, а його підлога утворена кістками піднебіння. Кожна носова порожнина має зовнішній отвір, званий Наріною, покритий волосками, які фільтрують повітря. Ніс облизується слизової циліарної, як і решта дихальної системи. Роль цієї області полягає в тому, щоб зволожувати, нагрівати та очищати великі молекули у натхненному повітрі.

Навколишні ніздрі - це 4 пари заповнених повітрям порожнин, які називають параназальними пазухами, які допомагають розігрівати дихальне повітря і полегшувати вагу черепа. Рисунок 3: Параназальні пазухи у порожнині носа. Ларинкс: складний орган цієї системи, який розташований під горлянкою та утворений хрящем. Усередині він містить дві волокнисті та тонкі смуги, які називаються голосовими зв'язками.

  1. Трахея;
  2. Аорта;
  3. Головний лівий бронх;
  4. Головний правий бронх;
  5. Альвеолярні протоки.

Довжина трахеї людини становить близько 10 см, діаметр – близько 2,5 см.

З гортані повітря по трахеї та бронхам надходить у легені. Трахея утворена численними хрящовими півкільцями, розташованими один над одним і з'єднаними м'язовою та сполучною тканиною. Відкриті кінцінапівкілець прилягають до стравоходу. У грудній клітці трахея поділяється на два основні бронхи, від яких відгалужуються вторинні бронхи, що продовжують розгалужуватися далі до бронхіол (тоненьких трубочок діаметром близько 1 мм). Розгалуження бронхів є досить складною мережею, звану бронхіальним деревом.

Горілка відповідає за фонограму, що визначається вібраціями голосових зв'язокта створювану проходженням повітря, яке вібрує голосові зв'язки. Все це допомагає м'язам, які регулюють тон голосу, подовжуючи чи скорочуючи струни. Трахея: вона розташована під гортанню та перед стравоходом. Його інтер'єр покритий слизовою війкою. Трахея є частиною верхніх дихальних шляхів, якими повітря проходить у напрямі легких.

Бронх: Наприкінці шляху вилки трахеї викликають правий та лівий бронхи. Структура бронхів подібна до трахеї, тобто вони мають неповні хрящові кільця, внутрішньо вистелені війною слизовою оболонкою. Кожен бронх входить у легені через його внутрішній кордон і через який також входять до артеріальних, венозних та лімфатичних судин.

Бронхіоли поділяються на ще тонші трубочки - альвеолярні протоки, які закінчуються маленькими тонкостінними (товщина стінок - одна клітина) мішечками - альвеолами, зібраними в грона на зразок винограду.

Ротове дихання викликає деформацію грудної клітки, погіршення слуху, порушення нормального положення носової перегородки та форми нижньої щелепи.

Права легеня має три частки і ліві дві. Таким чином, правий бронх ділиться на 3 основні гілки, по одному для кожної частки перед подальшим підрозділом; тоді як лівий бронх поділяється на дві основні гілки. Малюнок 4: Альвеоло правої легені.

Це точно відповідає Альвеолу. Вони мають конічну формута еластичні властивості, які розміщуються у грудній порожнині всередині кістяної клітини, утвореної ребрами. Його вершина злегка перевершує ключиці, а її основа спирається на діафрагму. Найкраща відповідь: Дихальна система.

Процес складається із двох етапів. Перший відповідає обміну газами, що відбуваються у легенях, між зовнішнім повітрям та газами, які досягають легень, що переносяться кров'ю. #. Дихальна система – це біологічна система будь-якого організму, яка бере участь в акті дихання. Основною функцією дихальної системи є отримання газів із середовища та перенесення їх у тканини, які складають організм через легеневі альвеоли, а також подальшу витіснення організму з газів, яких він не потребує.

Легкі – основний орган дихальної системи

Найважливіші функції легень полягають у газообміні, постачанні киснем гемоглобіну, виведенні вуглекислоти або вуглекислого газу, що є кінцевим продуктом обміну речовин. Однак лише цим функції легень не обмежуються.

Легкі беруть участь у підтримці постійної концентрації іонів в організмі, можуть виводити з нього та інші речовини, крім шлаків (ефірні олії, ароматичні речовини, «алкогольний шлейф», ацетон тощо). При диханні з поверхні легень випаровується вода, що веде до охолодження крові та всього організму. Крім того, легені створюють повітряні потоки, що призводять до коливання голосових зв'язків гортані.

Зазвичай використовують його для прийому кисню з повітря і витісняють накопичений вуглекислий газ в організмі. У риб такий самий процес виконується, але під водою. У рослинах вуглекислий газ поглинається та виділяє кисень у процесі фотосинтезу. Дихальна система відповідає за створення механізму дихання і в цілому можна розглянути чотири фази.

Залежно від типу організму змінюється простір, у якому відбувається обмін, зазвичай, між альвеолами і капілярами; змінює анатомію або структуру системи обміну та фізіологічне використання газів, що беруть участь в обміні. Деякі види тварин, такі як комахи мають респіраторні системи з дуже простими анатомічними характеристиками.

Умовно легеню можна розділити на 3 відділи:

  1. повітроносний (бронхіальне дерево), яким повітря, як у системі каналів, досягає альвеол;
  2. система альвеол, у якій відбувається газообмін;
  3. кровоносна система легені.

Об'єм повітря, що вдихається, у дорослої людини становить близько 0 4- 0,5 л, а життєва ємність легень, тобто максимальний об'єм, приблизно в 7-8 разів більше - зазвичай 3-4 л (у жінок менше, ніж у чоловіків), хоча у спортсменів може перевищувати 6 л

У амфібій навіть шкіра відіграє ключову роль газообміну. Наприклад, у людей та інших ссавців анатомічними характеристиками дихальної системи є дихальні шляхи, легкі та респіраторні м'язи. Молекули кисню та вуглекислого газу пасивно обмінюються дифузією між зовнішніми газами довкіллята кров'ю. Цей обмінний процесвідбувається в альвеолярній ділянці легень.

Рослини мають респіраторну систему, але напрям газообміну може бути протилежно напрямку руху тварин. Дихальна система рослин також включає певні анатомічні характеристики, такі як отвори в нижній частині листя, які відомі як продихи.


  1. Трахея;
  2. Бронхи;
  3. Верхівка легені;
  4. Верхня частка;
  5. Горизонтальна щілина;
  6. Середня частка;
  7. Коса щілина;
  8. нижня частка;
  9. Серцева вирізка.

Легкі (праве та ліве) лежать у грудній порожнині по обидва боки від серця. Поверхня легень покрита тонкою, вологою, блискучою оболонкою плеврою (від грец. pleura - ребро, бік), що складається з двох листків: внутрішній (легеневий) покриває поверхню легені, а зовнішній (пристіночний) - вистилає внутрішню поверхню грудної клітки. Між листками, які майже стикаються один з одним, зберігається герметично замкнутий щілинний простір, званий плевральною порожниною.

Дихальна система хребетних

Для ссавців, як і у будь-якої тварини, дихання має важливе значення. Вони переносять кисень у тканини та екстрагують вуглекислий газ. У цих організмах дихальну систему можна поділити на верхні дихальні шляхи та нижні дихальні шляхи. Верхні дихальні шляхи включають носові ходи, горлянку і гортань, а нижні дихальні шляхи складаються з трахеї, основних бронхів і легень.

Дихальна система також може бути поділена на фізіологічні чи функціональні зони. До них відносяться виконання області, перехідної зони та зони дихання. Як приклад деяких особливостей, які вказують на мінливість, що існує і у ссавців, можна підкреслити.

При деяких захворюваннях (запалення легень, туберкульоз) пристінковий листок плеври може зростатися з легеневим листком, утворюючи так звані спайки. При запальних захворюваннях, що супроводжуються надмірним скупченням рідини або повітря в плевральної щілини, вона різко розширюючись, перетворюється на порожнину

Вертушка легені на 2-3 см виступає над ключицею, заодягуючи в нижню область шиї. Поверхня, прилегла до ребрів, опукла і має найбільшу довжину. Внутрішня поверхня увігнута, прилегла до серця та інших органів, опукла та має найбільшу протяжність. Внутрішня поверхня увігнута, прилягає до серця та інших органів, розташованих між плевральними мішками. На ній знаходяться ворота легкого місця, через яке в легеню входять головний бронх і легенева артерія і виходять дві вени легеневі.

Тобто вони відрізняються від багатьох інших ссавців і не мають змоги дихати через рот. Слон є єдиним відомим ссавцем, який не має плеврального простору. Навпаки, парієтальна та вісцеральна плевра складаються із щільної сполучної тканини та з'єднуються з іншими тканинами через пухку тканину. Це відсутність плеврального простору поряд із особливо товстою мембраною; вважаються еволюційними пристроями, які дозволяють слонам залишатися під водою протягом тривалих періодівчасу, а дихання через його скриню виникає як трубка. Коні змушені дихати через ніздрі. . Терапсиди мали передні ноги, що були згруповані разом, і задні ноги були напівпрямими.

Кожне легке плевральними борознами ділиться на частки ліве на дві (верхню та нижню), праве на три (верхню, середню та нижню).

Тканина легені утворена бронхіолами та безліччю крихітних легеневих бульбашок альвеол, які мають вигляд напівкулястих випинань бронхіол. Найтонші стінки альвеол є біологічно пройнятою мембраною (що складається з одного шару епітеліалних клітин, оточених густою мережею кровоносних капілярів), через яку відбуваєтьсягазообмін між кров'ю, що знаходиться в капілярах, і повітрям, що заповнює альвеоли. Зсередини альвеоли покриті рідкою поверхнево-активною речовиною (сурфактантом), що послаблює сили поверхневого натягу і попереджає повне спадання альвеол під час виходу.

Порівняно з обсягом легень новонародженого до 12 років обсяг легень збільшується у 10 разів, до кінця статевого дозрівання – у 20 разів.

Сумарна товщина стінок альвеоли та капіляра становить лише кілька мікрометрів. Завдяки цьому кисень легко проникає з альвеолярного повітря в кров, а вуглекислий газ – із крові в альвеоли.

Дихальний процес

Дихання є складним процесом газообміну між зовнішнім середовищем і організмом. Вдихається повітря істотно відрізняється за своїм складом від видихається: зовнішнього середовищав організм надходить кисень, необхідний елементдля обміну речовин, а назовні виділяється вуглекислий газ.

Етапи дихального процесу

  • наповнення легень атмосферним повітрям(Вентиляція легень)
  • перехід кисню з легеневих альвеол у кров, що протікає через капіляри легень, і виділення з крові в альвеоли, а потім в атмосферу вуглекислоти
  • доставка кисню кров'ю до тканин та вуглекислоти з тканин до легень
  • споживання кисню клітинами

Процеси надходження повітря у легені та газообмін у легенях називають легеневим (зовнішнім) диханням. Кров приносить до клітин і тканин кисень, а від тканин до легень – вуглекислий газ. Постійно циркулюючи між легкими та тканинами, кров таким чином забезпечує безперервний процес постачання клітин та тканин киснем та виведення вуглекислого газу. У тканинах кисень із крові виходить до клітин, та якщо з тканин у кров переноситься вуглекислий газ. Цей процес тканинного диханнявідбувається за участю спеціальних дихальних ферментів.

Біологічне значення дихання

  • забезпечення організму киснем
  • видалення вуглекислого газу
  • окислення органічних сполукз виділенням енергії, необхідної людинідля життєдіяльності
  • видалення кінцевих продуктів обміну речовин (пари води, аміак, сірководень та ін.)

Механізм вдиху та видиху. Вдих і видих відбуваються за рахунок рухів грудної клітки (грудне дихання) та діафрагми (черевний тип дихання). Ребра розслабленої грудної клітки опускаються донизу, зменшуючи цим її внутрішній об'єм. Повітря витісняється з легенів, подібно до повітря, що витісняється під тиском, з надувної подушки або матраца. Скорочуючись, дихальні міжреберні м'язи піднімають ребра. Грудна клітка розширюється. Розташована між грудною клітиною та черевною порожниноюдіафрагма скорочується, її горбки згладжуються, обсяг грудної клітки збільшується. Обидва плевральні листки (легенева і реберна плевра), між якими відсутнє повітря, передають цей рух легким. У легеневій тканині виникає розрядження, подібне до того, що з'являється при розтягуванні акордеону. Повітря надходить у легені.

Частота дихання у дорослої людини становить у нормі 14-20 вдихів за 1 хв, але при значній фізичного навантаженняможе доходити до 80 вдихів за 1 хв

При розслабленні дихальних м'язів ребра повертаються у вихідне положення та діафрагма втрачає напругу. Легкі стискаються, випускаючи повітря, що видихається. При цьому відбувається лише частковий обмін, тому що неможливо видихнути з легенів усе повітря.

При спокійному диханні людина вдихає та видихає близько 500 см 3 повітря. Ця кількість повітря становить дихальний обсяг легень. Якщо зробити додатковий глибокий вдих, то легені надійде ще близько 1500 см 3 повітря, званого резервним об'ємом вдиху. Після спокійного видиху людина може видихнути ще близько 1500 см 3 повітря – резервного обсягу видиху. Кількість повітря (3500 см 3), що складається з дихального об'єму (500 см 3), резервного об'єму вдиху (1500 см 3), резервного об'єму видиху (1500 см 3) отримало назву життєвої ємності легень.

З 500 см 3 повітря, що вдихається, тільки 360 см 3 проходять в альвеоли і віддають кисень в кров. Інші 140 см 3 залишаються в повітроносних шляхах і в газообміні не беруть участь. Тому повітроносні шляхи називають «мертвим простором».

Після того, як людина видихне 500 см 3 дихальний об'єм), а потім ще зробить глибокий видих (1500 см 3), в його легенях все ще залишається приблизно 1200 см 3 залишкового об'єму повітря який практично неможливо видалити. Тому легенева тканинау воді не тоне.

Протягом 1 хв людина вдихе та видихає 5-8 л повітря. Це хвилинний об'єм дихання, який при інтенсивному фізичному навантаженні може досягати 80-120 л в 1 хв.

Тренованих, фізично розвинених людейжиттєва ємність легень може бути значно більшою і досягати 7000-7500 см 3 . У жінок життєва ємність легень менша, ніж у чоловіків

Газообмін у легенях та транспортування газів кров'ю

Кров, що надійшла від серця до капілярів, що обплітають легеневі альвеоли, містить багато вуглекислого газу. А в легеневих альвеолах його мало, тому завдяки дифузії він залишає кровоносне русло і переходить в альвеоли. Цьому також сприяють вологі зсередини стінки альвеол та капіляри, що складаються лише з одного шару клітин.

Кисень надходить у кров також завдяки дифузії. У крові вільного кисню мало, тому що його безперервно пов'язує гемоглобін, що знаходиться в еритроцитах, перетворюючись на оксигемоглбін. артеріальною кров залишає альвеоли і по легеневій вені прямує до серця.

Для того, щоб газообмін проходив безперервно, необхідно, щоб склад газів у легеневих альвеолах був постійним, що й підтримується. легеневим диханням: надлишок вуглекислого газу виводиться назовні, а поглинений кров'ю кисень відшкодовується киснем зі свіжої порції зовнішнього повітря.

Тканинне диханнявідбувається у капілярах великого кола кровообігу, де кров віддає кисень та отримує вуглекислий газ. У тканинах мало кисню, і тому відбувається розпад оксигемоглобіну на гемоглобін та кисень, який переходить у тканинну рідину і там використовується клітинами для біологічного окиснення. органічних речовин. Енергія, що виділяється при цьому, призначається для процесів життєдіяльності клітин і тканин.

Вуглекислого газу в тканинах накопичується багато. Він надходить у тканинну рідину, та якщо з неї в кров. Тут вуглекислий газ частково захоплюється гемоглобіном, а частково розчиняється чи хімічно зв'язується солями плазми. Венозна кров забирає його в праве передсердя, звідти він надходить у правий шлуночок, який по легеневої артеріївиштовхує венозне коло замикається. У легенях кров знову робиться артеріальною і, повернувшись у ліве передсердя, потрапляє в лівий шлуночок, а з нього в велике колокровообігу.

Чим більше витрачається кисню в тканинах, тим більше кисню потрібно з повітря для компенсації витрат. Ось чому за фізичної роботи одночасно посилюється і серцева діяльність, і легеневе дихання.

Завдяки дивовижною властивістюгемоглобіну вступати в сполуку з киснем та вуглекислим газом кров здатна поглинати ці гази у значній кількості

У 100 мл артеріальної крові міститься до 20 мл кисню та 52 мл вуглекислого газу

Дія чадного газуна організм. Гемоглобін еритроцитів здатний з'єднуватися з іншими газами. Так, з оксидом вуглецю (СО) - чадним газом, що утворюється при неповному згорянні палива, гемоглобін з'єднується в 150-300 разів швидше і міцніше, ніж з киснем. Тому навіть за невеликого вмісту оксиду вуглецю в повітрі гемоглобін з'єднується не з киснем, а з оксидом вуглецю. При цьому постачання організму киснем припиняється, і людина починає задихатися.

За наявності у приміщенні чадного газу людина задихається, тому що кисень не надходить у тканини організму.

Кисневе голодування - гіпоксія- може виникнути і при зменшенні вмісту гемоглобіну в крові (при значних крововтратах), при нестачі кисню в повітрі (високо в горах).

При влученні стороннього тілау дихальні шляхи, при набряку голосових зв'язок у зв'язку із захворюванням може статися зупинка дихання. Розвивається задуха - асфіксія. При зупинці дихання роблять штучне диханняза допомогою спеціальних апаратів, а за їх відсутності - за методом "рот в рот", "рот в ніс" або спеціальними прийомами.

Регуляція дихання. Ритмічне, автоматичне чергування вдихів та видихів регулюється з дихального центру, розташованого в довгастому мозку. З цього центру імпульси: надходять до рухових нейронів блукаючих та міжреберних нервів, що іннервують діафрагму та інші дихальні м'язи. Роботу дихального центру координують вищі відділи мозку. Тому людина може на короткий часзатримати чи посилити дихання, як це буває, наприклад, під час розмови.

На глибині і частота дихання впливає вміст CO 2 і O 2 в крові. Ці речовини подразнюють хеморецептори в великих стінках. кровоносних судин, нервові імпульсивід них надходять у дихальний центр. При збільшенні крові вмісту С0 2 дихання поглиблюється, при зменшенні 0 2 - дихання стає частіше.

Дихальна система

Дихальна система - це сукупність органів, які забезпечують організм зовнішнє дихання, а також ряд важливих не дихальних функцій.

(Внутрішнє дихання – це комплекс внутрішньоклітинних окислювально-відновних процесів).

До складу дихальної системи входять різні органи, що виконують повітропровідну та дихальну (тобто газообмінну) функції: порожнину носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи та легені. Таким чином,у дихальній системі можна виділити:

позалегеневі повітроносні шляхи;

та легкі, які у свою чергу включають:

Внутрішньолегеневі повітроносні шляхи (т.зв. бронхіальне дерево);

Власне респіраторний відділ легень (альвеоли).

Основна функція дихальної системи- Зовнішнє дихання, тобто. поглинання з повітря кисню, що вдихається, і постачання ним крові, а також видалення з організму вуглекислого газу. Цей газообмін здійснюється легкими.

Серед не дихальних функцій дихальної системи дуже важливими є:

терморегуляція,

депонування кровіу рясно розвиненій судинної системилегень,

участь в регуляції згортання кровізавдяки вироблення тромбопластинута його антагоніста - гепарину,

участь в синтез деяких гормонів,а також інактивації гормонів;

участь в водно-сольовому та ліпідному обміні;

Легкі беруть активну участь у метаболізмі серотоніну, що руйнується під впливом моноаміноксидази (МАО). МАО виявляється у макрофагах, у опасистих клітинах легких.

У дихальній системі відбуваються інактивація брадикініну, синтез лізоциму, інтерферону, пірогену та ін. При порушенні обміну речовин та розвитку патологічних процесіввиділяються деякі леткі речовини (ацетон, аміак, етанол та ін.).

Захисна фільтруюча роль легень полягає не тільки у затримці пилових частинок і мікроорганізмів у повітроносних шляхах, але й уловлюванні клітин (пухлинних, дрібних тромбів) судинами легень («пастки»).

Розвиток.

Дихальна система розвивається з ентодерми.

Гортань, трахея та легені розвиваються з одного загального зачатку, який з'являється на 3-4 тижні шляхом випинання вентральної стінки передньої кишки. Гортань та трахея закладаються на 3-му тижні з верхньої частини непарного мішковидного випинання вентральної стінки передньої кишки. У нижній частині цей непарний зачаток ділиться по середній лінії на два мішки, що дають зачатки правої та лівої легені. Ці мішки у свою чергу пізніше поділяються на безліч пов'язаних між собою дрібніших випинань, між якими вростає мезенхіма. На 8-му тижні з'являються зачатки бронхів у вигляді коротких рівних трубочок, а на 10-12-му тижні стінки стають складчастими, вистеленими циліндричними епітеліоцитами (формується деревоподібно розгалужена система бронхів - бронхіальне дерево). На цій стадії розвитку легені нагадують залозу ( залізиста стадія). На 5-6-му місяці ембріогенезу відбувається розвиток кінцевих (термінальних) та респіраторних бронхіол, а також альвеолярних ходів, оточених мережею кровоносних капілярів та підростаючими нервовими волокнами ( канальцева стадія).

З мезенхіми, що оточує зростаюче бронхіальне дерево, диференціюються гладка м'язова тканина, хрящова тканина, волокниста сполучна тканина бронхів, еластичні, колагенові елементи альвеол, а також прошарки сполучної тканини, що проростають між часточками легені. З кінця 6-го - початку 7-го місяця і до народження диференціюється частина альвеол і альвеолоцити, що вистилають, 1-го і 2-го типів ( альвеолярна стадія).

Протягом усього ембріонального періоду альвеоли мають вигляд бульбашок, що спалися, з незначним просвітом. З вісцерального та парієтального листків спланхнотома у цей час утворюються вісцеральний та парієтальний листки плеври. При першому вдиху новонародженого альвеоли легень розправляються, внаслідок чого різко збільшуються їх порожнини та зменшується товщина альвеолярних стінок. Це сприяє обміну кисню та вуглекислоти між кров'ю, що протікає по капілярах, та повітрям альвеол.

Повітроносні шляхи

До них відносяться носова порожнина, носоглотка, гортань, трахея та бронхи. У повітроносних шляхах у міру просування повітря відбуваються його очищення, зволоження, зігрівання, рецепція газових, температурних та механічних подразників, а також регуляція об'єму повітря, що вдихається.

Стінка повітроносних шляхів (у типових випадках – у трахеї, бронхах) складається з чотирьох оболонок:

слизової оболонки;

підслизової основи;

фіброзно-хрящової оболонки;

адвентиційної оболонки.

При цьому часто підслизову основу розглядають як частину слизової оболонки, і говорять про наявність трьох оболонок у складі стінки повітроносних шляхів (слизової, фіброзно-хрящової та адвентиційної).

Всі повітроносні шляхи вистелені слизовою оболонкою. Вона складається з трьох шарів, або платівок:

епітелію;

власної платівки слизової;

гладком'язових елементів (або м'язової пластинки слизової).

Епітелій повітроносних шляхів

Епітелій слизової оболонки повітроносних шляхів має різну будову в різних відділах: багатошаровий ороговіючий, що переходить у неороговіюючий епітелій(напередодні носової порожнини), у більш дистальних відділах він стає багаторядним війчастим(протягом більшої частини повітроносних шляхів) і, нарешті, стає одношаровим війчастим.

В епітелії повітроносних шляхів, крім війчастих клітин, що визначають назву всього епітеліального пласта, містяться келихоподібні залізисті клітини, антигенпредставляючі, нейроендокринні, щіткові (або каймчасті), секреторні клітини Клара та базальні клітини.

1. Реснитчасті (або миготливі) клітинизабезпечені віями (до 250 на кожній клітині) довжиною 3-5 мкм, які своїми рухами, сильнішими у бік носової порожнини, сприяють виведенню слизу та осілих пилових частинок. Ці клітини мають різноманітні рецептори (адренорецептори, холінорецептори, рецептори глюкокортикоїдів, гістаміну, аденозину та ін.). Ці епітеліальні клітини синтезують та виділяють бронхо- та вазоконстриктори (при певній стимуляції), – активні речовини, що регулюють просвіт бронхів та кровоносних судин. У міру зменшення просвіту повітроносних шляхів висота війчастих клітин знижується.

2. Бокалоподібні залізисті клітини- Розташовуються між війчастими клітинами, виділяють слизовий секрет. Він домішується до секрету залоз підслизової основи та зволожує поверхню епітеліального пласта. Слиз містить імуноглобуліни, що виділяються плазматичними клітинами з підлягає під епітелієм власної платівки сполучної тканини.

3. Антигенпредставляючі клітини (або дендритні, або клітини Лангерганса)частіше зустрічаються у верхніх повітроносних шляхах і трахеї, де вони захоплюють антигени, що викликають алергічні реакції. Ці клітини мають рецептори Fc-фрагменту IgG, С3-комплементу. Вони виробляють цитокіни, фактор некрозу пухлини, стимулюють Т-лімфоцити і морфологічно подібні до клітин Лангерганса епідермісу шкіри: мають численні відростки, що проникають між іншими епітеліальними клітинами, містять пластинчасті гранули в цитоплазмі.

4. Нейроендокринні клітини, або клітини Кульчицького (K-клітини), або апудоцити, що належать до дифузної ендокринної APUD-системи; розташовуються поодинці, містять у цитоплазмі дрібні гранули із щільним центром. Ці нечисленні клітини (близько 0,1%) здатні синтезувати кальцитонін, норадреналін, серотонін, бомбезин та інші речовини, що беруть участь у місцевих регуляторних реакціях.

5. Щіточні (каємчасті) клітини, забезпечені на апікальній поверхні мікроворсинки, розташовуються в дистальному відділі повітроносних шляхів. Вважають, що вони реагують на зміни хімічного складуповітря, що циркулює у повітроносних шляхах, і є хеморецепторами.

6. Секреторні клітини (бронхіолярні екзокриноцити), або клітини Кларазустрічаються в бронхіолах. Вони характеризуються куполоподібною верхівкою, оточеною короткими мікроворсинками, містять округле ядро, добре розвинену ендоплазматичну мережу агранулярного типу, апарат Гольджі, нечисленні електронно-щільні секреторні гранули. Ці клітини виробляють ліпопротеїни та глікопротеїни, ферменти, що беруть участь в інактивації токсинів, що надходять із повітрям.

7. Деякі автори відзначають, що у бронхіолах зустрічається ще один тип клітин. безрісчасті, в апікальних частинах яких містяться скупчення гранул глікогену, мітохондрії та секретоподібні гранули. Функція їх незрозуміла.

8. Базальні, або камбіальні, клітини- Це малодиференційовані клітини, що зберегли здатність до мітотичного поділу. Вони розташовуються в базальному шарі епітеліального пласта та є джерелом для процесів регенерації – як фізіологічної, так і репаративної.

Під базальною мембраною епітелію повітроносних шляхів лежить (lamina propria), яка містить численні еластичні волокна, орієнтовані головним чином поздовжньо, кровоносні та лімфатичні судини та нерви.

М'язова платівка слизовоїоболонка добре розвинена в середніх і нижніх відділах повітроносних шляхів.

Підслизова основа, фіброзно-хрящова та адвентиційна оболонки повітроносних шляхів будуть розглядатися далі.

Носова порожнина

У носовій порожнині розрізняють присінок і власне носову порожнину, Що включає дихальну та нюхову області.

Будова

Переддень утворений порожниною, розташованою під хрящовою частиною носа. Воно вистелене багатошаровим плоским ороговіючим епітелієм(тобто епідерміс), який є продовженням епітеліального покриву шкіри. Під епітелієм у сполучнотканинному шарі закладені сальні залозиі коріння щетинкового волосся. Волосся носової порожнини затримують пилові частинки з повітря, що вдихається. У більш глибоких частинахпереддень волосся стає коротшим і кількість його зменшується, епітелій стає багатошаровий неороговуючим, що переходить в одношаровий багаторядний, війчастий.

Внутрішня поверхня власне носової порожниниу дихальній частині покрита слизовою оболонкою, що складається з багаторядного призматичного війчастого епітеліюі сполучнотканинної власної платівки, з'єднаної з надхрящницею або окістям. В епітелії, розташованому на базальній мембрані, розрізняють 4 види клітин: війчасті, щіткові (мікроворсинчасті), базальні та келихоподібні.

Військові клітини забезпечені миготливими віями. Між війчастими клітинами розташовуються мікроворсинчасті, з короткими мікроворсинками на апікальній поверхні та базальні малоспеціалізовані клітини.

Келихи є одноклітинними слизовими залозами, помірно зволожуючими в нормі вільну поверхню епітелію.

Власна платівка слизової оболонкискладається з пухкої волокнистої сполучної тканини, що містить велика кількістьеластичні волокна. У власній платівці слизової оболонки залягають кінцеві відділи слизових залоз, Вивідні протоки яких відкриваються на поверхні епітелію Секрет цих залоз, як і секрет келихоподібних клітин, виділяється на поверхню епітелію. Завдяки цьому тут затримуються пилові частинки, мікроорганізми, що потім видаляються рухом вій миготливого епітелію. У своїй платівці слизової оболонки зустрічаються лімфатичні вузлики, особливо в області отворів слухових труб, де вони утворюють тубарні мигдалики (входять до складу т.зв. лімфоепітеліального кільця Пирогова-Вальдейєра).

Васкуляризація. Слизова оболонка носової порожнини дуже багата на судини., розташованими в поверхневих ділянках її власної платівки, безпосередньо під епітелієм, що сприяє зігріванню повітря, що вдихається, і в холодну пору року. Артерії та артеріоли носової порожнини відрізняються вираженістю середньої оболонки. Добре розвинена ця оболонка у венах. В області нижньої раковини знаходиться сплетення вен із широким просвітом. При заповненні їх кров'ю слизова оболонка сильно набухає, що утруднює вдихання повітря – т.зв. "закладеність носа.

Лімфатичні судини утворюють густу мережу. Особливо слід зазначити, що вони пов'язані із субарахноїдальним простором та периваскулярними просторами деяких частин головного мозку, а також з лімфатичними судинами великих слинних залоз.

Іннервація. Слизова оболонка носової порожнини рясно іннервована, має численні вільні та інкапсульовані нервові закінчення (механо-, термо- та ангіорецептори). Чутливі нервові волокнаберуть початок із трійчастого вузла V пари черепних нервів.

Слизова оболонка приносових пазух, у тому числі лобових і верхньощелепних, має ту ж структуру, що і слизова оболонка дихальної частини носової порожнини, з тією різницею, що власна сполучнотканинна пластинка в них значно тонша.

Гортань

Гортань (larynx) - орган повітроносного відділу дихальної системи, що бере участь у проведенні повітря, а й у звукообразовании. Гортань має три оболонки: слизову, фіброзно-хрящову та адвентиційну.

Слизова оболонка(tunica mucosa) гортані вистелена . Тільки справжні голосові зв'язки покриті неороговіруючою плоскою. багатошаровим епітелієм. Власна пластинка слизової оболонки, представлена ​​пухкою волокнистою сполучною тканиною, містить численні еластичні волокна, що не мають певного орієнтування. У глибоких шарах слизової оболонки еластичні волокна поступово переходять у надхрящницю, а в середній частині гортані проникають між поперечними м'язами голосових зв'язок.

На передній поверхні у своїй платівці слизової оболонки гортані містяться змішані білково-слизові залози. Особливо багато їх у основи надгортаного хряща. Тут же є значні скупчення лімфатичних вузликів, що мають назву гортанної мигдалини.

У середній частині гортані є складки слизової оболонки, що утворюють так звані справжні та хибні голосові зв'язки. У слизовій оболонці вище та нижче справжніх голосових зв'язок розташовуються змішані білково-слизові залози. Завдяки скороченню поперечносмугастих м'язів, закладених у товщі голосових складок, відбувається зміна довжини голосових зв'язок і величини щілини між ними, що впливає на висоту звуку, виробленого повітрям, що проходить через горло.

Фіброзно-хрящова оболонка гортаніскладається з гіалінових та еластичних хрящів, оточених щільною волокнистою сполучною тканиною. Фіброзно-хрящова оболонка виконує роль захисно-опорного каркаса гортані.

Адвентиційна (зовнішня) оболонкаскладається з колагенової сполучної тканини.

Гортань відокремлена від горлянки надгортанникомоснову якого становить еластичний хрящ. В області надгортанника відбувається перехід слизової оболонки глотки до слизової оболонки гортані. На обох поверхнях надгортанника слизова оболонка покрита багатошаровим плоским епітелієм. Власна пластинка слизової оболонки надгортанника на його передній поверхні утворює значну кількість сосочків, що вдаються в епітелій; на задній поверхні вони короткі, а епітелій нижчий.

Трахея

Трахея (гр. trachys шорсткий, нерівний; син. дихальне горло) - порожнистий трубчастий орган, що складається зі слизової оболонки, підслизової основи, волокнисто-хрящової та адвентиційної оболонок.

Слизова оболонка(Tunica mucosa) за допомогою тонкої підслизової основи пов'язана з фіброзно-хрящової оболонкою трахеї і завдяки цьому не утворює складок. Вона вистелена багаторядним призматичним війчастим епітелієм, в якому розрізняють війчасті, келихоподібні, ендокринні та базальні клітини.

Реснитчасті клітинипризматичної форми, мають на вільній поверхні близько 250 вій. Ритмічне биття вій називається «мерехтіння». Вії мерехтять у напрямку, протилежному повітрю, що вдихається, найбільш інтенсивно при оптимальній температурі(18 ... 33 ° С) і в слаболужному середовищі. Мерехтіння вій (до 250 за хвилину) забезпечує виведення слизу з осілими на ній пиловими частинками вдихуваного повітря та мікробами.

Бокалоподібні клітини- одноклітинні внутрішньоепітеліальні залози - виділяють на поверхню епітеліального пласта слизовий секрет, багатий на гіалуронову та сіалову кислоти. Цей секрет разом із слизовим секретом залоз підслизової основи зволожує епітелій і створює умови для прилипання пилових частинок, що потрапляють з повітрям. Слиз містить також імуноглобуліни, що виділяються плазматичними клітинами, що знаходяться у складі слизової оболонки, які знешкоджують багато мікроорганізмів, що потрапляють з повітрям.

Крім війчастих і келихоподібних клітин є також нейроендокринні та базальні клітини.

Нейроендокринні клітинимають пірамідальну форму, округле ядро ​​та секреторні гранули. Ці клітини виділяють пептидні гормони та біогенні аміни та регулюють скорочення м'язових клітин повітроносних шляхів. Базальні клітини – камбіальні, мають овальну чи трикутну форму. У міру їхньої спеціалізації в цитоплазмі з'являються тонофібрили та глікоген, збільшується кількість органел.

Під базальною мембраною епітелію розташовується власна платівка слизової оболонки(lamina propria), що складається з пухкої волокнистої сполучної тканини, багата на еластичні волокна. На відміну від горла еластичні волокна в трахеї приймають поздовжній напрямок. У своїй платівці слизової оболонки зустрічаються лімфатичні вузлики і окремі циркулярно розташовані пучки гладких м'язових клітин.

Підслизова основа(tela submucosa) трахеї складається з пухкої волокнистої сполучної тканини, без різкої межі переходить у щільну волокнисту сполучну тканинунадхрящниці незамкнених хрящових кілець. У підслизовій основі розташовуються змішані білково-слизові залози, вивідні протоки яких, утворюючи своєму шляху колбоподібні розширення, відкриваються лежить на поверхні слизової оболонки. Цих залоз особливо багато в задній та бічній стінках трахеї.

Волокнисто-хрящова оболонка(Tunica fibrocartilaginea) трахеї складається з 16 ... 20 гіалінових хрящових кілець, не замкнутих на задній стінці трахеї. Вільні кінці цих хрящів з'єднані пучками гладких м'язових клітин, що прикріплюються до зовнішньої поверхні хряща. Завдяки такій будові задня поверхня трахеї виявляється м'якою, податливою, що має. велике значенняпри ковтанні. Харчові грудки, що проходять по стравоходу, розташованому безпосередньо за трахеєю, не зустрічають перешкоди з боку стінки трахеї.

Адвентиційна оболонка(Tunica adventitia) трахеї складається з пухкої волокнистої сполучної тканини, яка з'єднує цей орган з прилеглими частинами середостіння.

Васкуляризація.Кровоносні судини трахеї, як і гортані, утворюють у її слизовій оболонці кілька паралельно розташованих сплетень, а під епітелієм - густу капілярну мережу. Лімфатичні судини також формують сплетення, у тому числі поверхневе сплетення перебуває безпосередньо під мережею кровоносних капілярів.

Іннервація.Нерви, що підходять до трахеї, містять спинномозкові та вегетативні волокна і утворюють два сплетення, гілки яких закінчуються в її слизовій оболонці нервовими закінченнями. М'язи задньої стінкитрахеї іннервуються з гангліїв вегетативної нервової системи.

Функція трахеї як повітроносного органу значною мірою пов'язана із структурно-функціональними особливостями бронхіального дерева легень.

Легкі

Легкі займають більшу частинугрудної клітки і постійно змінюють свою форму та об'єм залежно від фази дихання. Поверхня легені покрита серозною оболонкою - вісцеральною плеврою.

Легке складається із системи повітроносних шляхів - бронхів (це так зване бронхіальне дерево) та системи легеневих бульбашок, або альвеол, що виконують роль власне респіраторного відділу дихальної системи.

Бронхіальне дерево

Бронхіальне дерево (arbor bronchialis) включає:

основні бронхи – правий і лівий;

пайові бронхи (великі бронхи 1-го порядку);

зональні бронхи (великі бронхи 2-го порядку);

сегментарні та субсегментарні бронхи (середні бронхи 3, 4 та 5-го порядку);

дрібні бронхи (6…15-го порядку);

термінальні (кінцеві) бронхіоли (bronchioli terminales).

За термінальними бронхіолами починаються респіраторні відділи легені, які виконують газообмінну функцію.

Загалом у легкому у дорослої людини налічується до 23 генерацій розгалужень бронхів та альвеолярних ходів. Кінцеві бронхіоли відповідають 16 генерації.

Будова бронхів, хоч і неоднакова протягом бронхіального дерева, має загальні риси. Внутрішня оболонка бронхів слизова - вистелена, подібно до трахеї, багаторядним війчастим епітелієм, Товщина якого поступово зменшується за рахунок зміни форми клітин від високих призматичних до низьких кубічних. Серед епітеліальних клітин , крім війчастих, келихоподібних, ендокринних та базальних, описаних вище, у дистальних відділах бронхіального дерева зустрічаються секреторні клітини Клара, а також облямові, або щіткові клітини.

Власна платівка слизової оболонки бронхівбагата поздовжніми еластичними волокнами, які забезпечують розтягування бронхів при вдиху та повернення їх у вихідне положення при видиху. Слизова оболонка бронхів має поздовжні складки, обумовлені скороченням косоциркулярних пучків гладких м'язових клітин (у складі м'язової пластинки слизової оболонки), що відокремлюють слизову оболонку від підслизової сполучнотканинної основи. Чим менший діаметр бронха, тим відносно сильніше розвинена м'язова пластинка слизової оболонки.

На всьому протязі повітроносних шляхів у слизовій оболонці зустрічаються лімфоїдні вузлики та скупчення лімфоцитів. Це бронхоасоційована лімфоїдна тканина (т.зв. БАЛТ-система), яка бере участь в утворенні імуноглобулінів та дозріванні імунокомпетентних клітин.

У підслизової сполучнотканинної основізалягають кінцеві відділи змішаних слизово-білкових залоз. Залізи розташовуються групами, особливо в місцях, які позбавлені хряща, а вивідні протоки проникають у слизову оболонку та відкриваються на поверхні епітелію. Їх секрет зволожує слизову оболонку та сприяє прилипанню, обволіканню пилових та інших частинок, які згодом виділяються назовні (точніше – заковтуються разом із слиною). Білковий компонент слизу має бактеріостатичні та бактерицидними властивостями. У бронхах малого калібру (діаметром 1 – 2 мм) залози відсутні.

Фіброзно-хрящова оболонкау міру зменшення калібру бронха характеризується поступовою зміною замкнутих хрящових кілець на хрящові пластинки та острівці хрящової тканини. Замкнені хрящові кільця спостерігаються у головних бронхах, хрящові пластинки – у пайових, зональних, сегментарних та субсегментарних бронхах, окремі острівці хрящової тканини – у бронхах середнього калібру. У бронхах середнього калібру замість гіалінової хрящової тканини утворюється еластична хрящова тканина. У бронхах малого калібру фіброзно-хрящова оболонка відсутня.

Зовнішня адвентиційна оболонкапобудована з волокнистої сполучної тканини, що переходить у міжчасткову та міждолькову сполучну тканину паренхіми легені. Серед сполучнотканинних клітин виявляються опасисті клітини, що беруть участь у регуляції місцевого гомеостазу та згортання крові.

На фіксованих гістологічних препаратах:

Бронхи великого калібру діаметром від 5 до 15 мм характеризуються складчастою слизовою оболонкою (завдяки скороченню гладкої м'язової тканини), багаторядним війчастим епітелієм, наявністю залоз (у підслизовій основі), великих хрящових пластин у фіброзно-хрящовій оболонці.

Бронхи середнього калібру відрізняються меншою висотою клітин епітеліального пласта і зниженням товщини слизової оболонки, а також наявністю залоз, зменшенням розмірів хрящових острівців.

У бронхах малого калібру епітелій війчастий дворядний, а потім однорядний, хрящів і залоз немає, м'язова пластинка слизової оболонки стає більш потужною по відношенню до товщини всієї стінки. Тривале скорочення м'язових пучків при патологічних станах, наприклад при бронхіальній астмірізко зменшує просвіт дрібних бронхів і ускладнює дихання. Отже, дрібні бронхи виконують функцію як проведення, а й регуляції надходження повітря у респіраторні відділи легких.

Кінцеві (термінальні) бронхіоли мають діаметр близько 0,5 мм. Слизова оболонка їх вистелена одношаровим кубічним війчастим епітелієм, у якому зустрічаються щіткові клітини, секреторні (клітини Клара) та війчасті клітини. У власній платівці слизової оболонки термінальних бронхіол розташовані еластичні волокна, що поздовжньо йдуть, між якими залягають окремі пучки гладких м'язових клітин. Внаслідок цього бронхіоли легко розтяжні при вдиху та повертаються у вихідне положення при видиху.

В епітелії бронхів, а також у міжальвеолярній сполучній тканині зустрічаються відросткові дендритні клітини, як попередники клітин Лангерганса, так і їх диференційовані форми, що належать до макрофагічної системи. Клітини Лангерганса мають відростчасту форму, часткове ядро, містять у цитоплазмі специфічні гранули у вигляді тенісної ракетки (гранули Бірбека). Вони грають роль антигенпредставляющих клітин, синтезують інтерлейкіни і фактор некрозу пухлини, мають здатність стимулювати попередники Т-лімфоцитів.

Респіраторний відділ

Структурно-функціональною одиницею респіраторного відділу легені є ацинус (acinus pulmonaris). Він являє собою систему альвеол, розташованих у стінках респіраторних бронхіол, альвеолярних ходів та альвеолярних мішечків, які здійснюють газообмін між кров'ю та повітрям альвеол. Загальна кількістьацинусів у легенях людини досягає 150 000. Ацинус починається респіраторною бронхіолою (bronchiolus respiratorius) 1-го порядку, яка дихотомічно поділяється на респіраторні бронхіоли 2-го, а потім 3-го порядку. У просвіт названих бронхіол відкриваються альвеоли.

Кожна респіраторна бронхіола 3-го порядку своєю чергою підрозділяється на альвеолярні ходи (ductuli alveolares), а кожен альвеолярний хід закінчується кількома альвеолярними мішечками (sacculi alveolares). У гирлі альвеол альвеолярних ходів є невеликі пучки гладких м'язових клітин, які зрізах видно як потовщення. Ацинуси відокремлені один від одного тонкими сполучнотканинними прошарками. 12-18 ацинусів утворюють легеневу часточку.

Респіраторні (або дихальні) бронхіоли вистелені одношаровим кубічним епітелієм. Гнілі клітини тут зустрічаються рідко, клітини Клара - частіше. М'язова пластинка стоншується і розпадається на окремі, циркулярно спрямовані пучки гладких м'язових клітин. Сполучнотканинні волокна зовнішньої адвентиційної оболонки переходять в інтерстиціальну сполучну тканину.

На стінках альвеолярних ходів та альвеолярних мішечків розташовується кілька десятків альвеол. Загальна кількість їх у дорослих людей досягає в середньому 300-400 млн. Поверхня всіх альвеол при максимальному вдиху у дорослої людини може досягати 100-140 м ², а при видиху вона зменшується в 2-2 рази.

Альвеоли розділені тонкими сполучнотканинними перегородками (2-8 мкм), в яких проходять численні кровоносні капіляри, що займають близько 75% площі перегородки. Між альвеолами є повідомлення у вигляді отворів діаметром близько 10-15 мкм - альвеолярних пір Кона. Альвеоли мають вигляд відкритої бульбашки діаметром близько 120...140 мкм. Внутрішня поверхня їх вистелена одношаровим епітелієм – з двома основними видами клітин: респіраторними альвеолоцитами (клітини 1-го типу) та секреторними альвеолоцитами (клітини 2-го типу). У деякій літературі замість терміна "альвеолоцити" використовується термін "пневмоцити". Крім того, у тварин в альвеолах описані клітини 3-го типу – щіткові.

Респіраторні альвеолоцити, або альвеолоцити 1-го типу (alveolocyti respiratorii), займають майже всю (близько 95%) поверхню альвеол. Вони мають неправильну сплощену витягнуту форму. Товщина клітин у тих місцях, де розташовуються їх ядра, досягає 5-6 мкм, тоді як в інших ділянках вона коливається в межах 0,2 мкм. На вільній поверхні цитоплазми цих клітин є дуже короткі цитоплазматичні вирости, звернені в порожнину альвеол, що збільшує загальну площу зіткнення повітря з поверхнею епітелію. У цитоплазмі їх виявляються дрібні мітохондрії та піноцитозні бульбашки.

До без'ядерних ділянок альвеолоцитів 1-го типу належать також без'ядерні ділянки ендотеліальних клітин капілярів. У цих ділянках базальна мембрана ендотелію кровоносного капіляра може впритул наближатися до базальної мембрани епітелію альвеол. Завдяки такому взаємину клітин альвеол і капілярів бар'єр між кров'ю та повітрям (аерогематичний бар'єр) виявляється надзвичайно тонким – у середньому 0,5 мкм. Місцями його товщина збільшується за рахунок тонких прошарків пухкої волокнистої сполучної тканини.

Альвеолоцити 2-го типу більші, ніж клітини 1-го типу, мають кубічну форму. Їх називають часто секреторними через участь в утворенні сурфактантного альвеолярного комплексу (САК) або великими епітеліоцитами (epitheliocyti magni). У цитоплазмі цих альвеолоцитів, крім органел, характерних для клітин, що секретують (розвинена ендоплазматична мережа, рибосоми, апарат Гольджі, мультивезикулярні тільця), є осміофільні пластинчасті тільця - цитофосфоліпосоми, які служать маркерами альвеолоцитів. Вільна поверхня цих клітин має мікроворсинки.

Альвеолоцити 2-го типу активно синтезують білки, фосфоліпіди, вуглеводи, що утворюють поверхнево активні речовини (ПАР), що входять до складу САК (сурфактанту). Останній включає три компоненти: мембранний компонент, гіпофазу (рідкий компонент) і резервний сурфактант - мієліноподібні структури. У звичайних фізіологічних умовсекреція ПАР відбувається за мерокриновим типом. Сурфактант відіграє важливу роль у запобіганні спаду альвеол при видиху, а також у запобіганні їх від проникнення через стінку альвеол мікроорганізмів з повітря, що вдихається, і транссудації рідини з капілярів міжальвеолярних перегородок в альвеоли.

У склад аерогематичного бар'єру входять чотири компоненти:

сурфактантний альвеолярний комплекс;

без'ядерні ділянки альвелоцитів І типу;

загальна базальна мембрана епітелію альвеол та ендотелію капілярів;

без'ядерні ділянки ендотеліоцитів капілярів

Крім описаних видів клітин, у стінці альвеол та на їх поверхні виявляються вільні макрофаги. Вони відрізняються численними складками цитолеми, що містять фагоцитовані пилові частинки, фрагменти клітин, мікроби, частинки сурфактанту. Їх ще називають «пиловими» клітинами.

У цитоплазмі макрофагів завжди знаходиться значна кількість ліпідних крапель та лізосом. Макрофаги проникають у просвіт альвеоли з міжальвеолярних сполучнотканинних перегородок.

Альвеолярні макрофаги, як і макрофаги інших органів, мають кістковомозкове походження.

Зовні до базальної мембрани альвеолоцитів належать кровоносні капіляри, що проходять міжальвеолярними перегородками, а також мережа еластичних волокон, що обплітають альвеоли. Крім еластичних волокон, навколо альвеол розташовується мережа тонких колагенових волокон, що підтримує їх, фібробласти, гладкі клітини. Альвеоли тісно прилягають один до одного, а капіляри, що обплітають їх, однією своєю поверхнею межують з однією альвеолою, а іншою своєю поверхнею - з сусідньою альвеолою. Це забезпечує оптимальні умови для газообміну між кров'ю, що протікає по капілярах, та повітрям, що заповнює порожнини альвеол.

Васкуляризація.Кровопостачання в легкому здійснюється за двома системами судин – легеневою та бронхіальною.

Легкі одержують венозну кров із легеневих артерій, тобто. із малого кола кровообігу. Гілки легеневої артерії, супроводжуючи бронхіальне дерево, доходять до основи альвеол, де вони утворюють капілярну мережу альвеол. В альвеолярних капілярах еритроцити розташовуються в один ряд, що створює оптимальна умовадля здійснення газообміну між гемоглобіном еритроцитів та альвеолярним повітрям. Альвеолярні капіляри збираються в посткапілярні венули, що формують систему легеневої вени, за якою збагачена киснем кров обертається в серці.

Бронхіальні артерії, що становлять другу, істинно артеріальну систему, відходять безпосередньо від аорти, живлять бронхи та легеневу паренхіму артеріальною кров'ю. Проникаючи в стінку бронхів, вони розгалужуються і утворюють артеріальні сплетення в їхній підслизовій основі та слизовій оболонці. Посткапілярні венули, що відходять головним чином від бронхів, об'єднуються в дрібні вени, які дають початок переднім та заднім бронхіальним венам. На рівні дрібних бронхів розташовуються артеріоловенулярні анастомози між бронхіальними та легеневими артеріальними системами.

Лімфатична система легені складається з поверхневої та глибокої мереж лімфатичних капілярівта судин. Поверхнева мережа розташовується у вісцеральній плеврі. Глибока мережа знаходиться всередині легеневих часточок, у міждолькових перегородках, залягаючи навколо кровоносних судин і бронхів легені. У самих бронхах лімфатичні судини утворюють два анастомозуючі сплетення: одне розташовується в слизовій оболонці, інше - в підслизовій основі.

Іннерваціяздійснюється головним чином симпатичними та парасимпатичними, а також спинномозковими нервами. Симпатичні нерви проводять імпульси, що викликають розширення бронхів та звуження кровоносних судин, парасимпатичні – імпульси, що зумовлюють, навпаки, звуження бронхів та розширення кровоносних судин. Розгалуження цих нервів утворюють у сполучнотканинних прошарках легкого нервовесплетення, розташоване по ходу бронхіального дерева, альвеол та кровоносних судин. У нервових сплетеньх легені зустрічаються великі і дрібні ганглії, що забезпечують, ймовірно, іннервацію гладкої м'язової тканини бронхів.

Вікові зміни.У постнатальному періоді дихальна система зазнає великих змін, пов'язаних із початком виконання газообмінної та інших функцій після перев'язки пуповини новонародженого.

У дитячому та юнацькому віціпрогресивно збільшуються дихальна поверхня легень, еластичні волокна у стромі органу, особливо при фізичному навантаженні (спорт, фізична праця). Загальна кількість легеневих альвеол у людини в юнацькому та молодому віцізбільшується приблизно 10 раз. Відповідно, змінюється і площа дихальної поверхні. Однак відносна величинаРеспіраторна поверхня з віком зменшується. Після 50-60 років відбуваються розростання сполучнотканинної строми легені, відкладення солей у стінці бронхів, особливо прикореневих. Все це призводить до обмеження екскурсії легень та зменшення основної газообмінної функції.

Регенерація.Фізіологічна регенерація органів дихання найбільше інтенсивно протікає в межах слизової оболонки за рахунок малоспеціалізованих клітин. Після видалення частини органу її відновлення шляхом відростання практично немає. Після часткової пульмонектомії в експерименті в легені спостерігається компенсаторна гіпертрофія зі збільшенням обсягу альвеол і подальшим розмноженням структурних компонентівальвеолярних перегородок. Одночасно розширюються судини мікроциркуляторного русла, що забезпечують трофіку та дихання.

Плевра

Легкі зовні покриті плеврою, яка називається легеневою, або вісцеральною. Вісцеральна плевра щільно зростається з легкими, еластичні та колагенові волокна її переходять в інтерстиціальну сполучну тканину, тому ізолювати плевру, не травмуючи легені, важко. У вісцеральній плеврі зустрічаються гладкі м'язові клітини. У парієтальній плеврі, що вистилає зовнішню стінкуплевральної порожнини, еластичних елементів менше, гладкі м'язові клітини трапляються рідко.

У легеневій плеврі є два нервові сплетіння: дрібнопетлисте під мезотелієм і крупнопетлисте в глибоких шарах плеври. Плевра має мережу кровоносних та лімфатичних судин. У процесі органогенезу з мезодерми формується лише одношаровий плоский епітелій - мезотелій, а сполучнотканинна основа плеври розвивається з мезенхіми. Залежно стану легкого мезотеліальні клітини стають плоскими чи високими.