1.3. Легкие.

Легкие расположены в грудной полости. Состоят из долей — в правом легком три доли, в левом — две. Основу легких образуют бронхи и бронхиолы, которые переходят в альвеолярные ходы с альвеолами. Диаметр воздухоносных трубочек постепенно уменьшается. Концы самых мелких бронхиальных трубочек заканчиваются гроздями тонкостенных легочных пузырьков, заполненных воздухом. (рис 4)

Рис 4. Легочные пузырьки. (Схема).

Их стенки образованы одним слоем эпителиальных клеток и густо оплетены сеткой капилляров. Эпителиальные клетки пузырьков выделяют биологически активные вещества, которые в виде тонкой пленки выстилают их внутреннюю поверхность. Эта пленка поддерживает постоянный объем пузырьков и не дает им смыкаться. Кроме того, вещества пленки обезвреживают микроорганизмы, проникающие в легкие с воздухом. «Отработанная» пленка выводится через воздухоносные пути в виде мокроты или «переваривается» легочными фагоцитами.

При воспалении легких, туберкулезе и других легочных инфекционных заболеваниях пленка может повреждаться, легочные пузырьки слипаются и не могут участвовать в газообмене. У курильщиков пузырьки теряют свою эластичность и способность очищаться, пленка твердеет от ядов сигарет. Свежий воздух, интенсивное дыхание при физической работе и занятия спортом способствуют обновлению пленки, выстилающей легочные пузырьки. Легочные пузырьки образуют губчатую массу, которая формирует легкие. Легкие заполняют всю грудную полость, за исключением места, занятого сердцем, кровеносными сосудами, воздухоносными путями и пищеводом. В каждом легком 300 — 350 млн. легочных пузырьков, их общая поверхность превышает 100 м2, что примерно в 75 раз больше поверхности тела.

Снаружи каждое легкое покрыто гладкой блестящей оболочкой из соединительной ткани — легочной плеврой. Внутренняя стенка грудной полости выстлана пристеночной плеврой. Находящаяся между ними герметичная плевральная полость увлажнена и совсем не содержит воздуха. Поэтому легкие тесно прижаты к стенке грудной полости и их объем всегда изменяется за изменением объема грудной полости.

II. Газообмен в легких и тканях.

2.1. Дыхательные движения.

Вдох и выдох ритмически сменяют друг друга, обеспечивая прохождение воздуха через легкие, их вентиляцию. (рис 5) Смена вдоха и выдоха регулируется дыхательным центром, расположенном в продолговатом мозге. В дыхательном центре ритмически возникают импульсы, которые по нервам передаются межреберным мышцам и диафрагме, вызывая их сокращение. Ребра приподнимаются, диафрагма за счет сокращения ее

Рис 5. Вдох и выдох.

мышц становится почти плоской. Объем грудной полости увеличивается. Легкие следуют за движениями грудной клетки. Происходит вдох. Затем межреберные мышцы и мышцы диафрагмы расслабляются, объем грудной полости уменьшается, легкие сжимаются и воздух удаляется. Происходит выдох.

При относительном покое взрослый человек совершает примерно 16 дыхательных движений в 1 минуту. В плохо проветриваемом помещении частота дыхательных движений возрастает в 2 и более раза. Это происходит потому, что нервные клетки дыхательного центра чувствительны к углекислому газу, содержащемуся в крови. Как только его количество в крови увеличивается, в дыхательном центре усиливается возбуждение и нервные импульсы распространяются по нервам к дыхательным мышцам. В результате частота и глубина дыхательных движений увеличиваются. Таким образом, дыхательные движения регулируются нервным и гуморальным путем.

Больше кислорода нужно растущему организму, кроме того, работающая ткань поглощает кислород. Во время сна за 1 час человек поглощает 15-20 литров кислорода; когда он бодрствует, но лежит, потребление кислорода увеличивается на 1/3, а при ходьбе — вдвое, при легкой работе — втрое, при тяжелой — в шесть и более раз.

2.2. Жизненная емкость легких.

Активность газообмена влияет на емкость легких. У спортсмена она обычно больше нормы на 1 — 1,5 литра. А у пловцов достигает 6,2 литра. Наибольший объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха, составляет около 3500 см3. Этот объем называют жизненной емкостью легких.

У разных людей жизненная емкость не одинакова. Ее определяют при медицинских обследованиях с помощью специального прибора — спирометра.

2.3. Обмен газов в легких.

Содержание газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе неодинаково. Во вдыхаемом воздухе содержится почти 21% кислорода, около 79% азота, примерно 0,03% углекислого газа, небольшое количество водяных паров и инертных газов.

Процентный состав выдыхаемого воздуха иной. Кислорода в нем остается около 16%, количество углекислого газа возрастает до 4%. Увеличивается и содержание водяных паров. Азот и инертные газы остаются в том же количестве, что и во вдыхаемом. Разное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе объясняется обменом газов в легочных пузырьках. Концентрация углекислого газа в венозных капиллярах легочных пузырьков гораздо выше, чем в воздухе, заполняющем легочные пузырьки (рис 6). Углекислый газ из венозной крови поступает в легочные пузырьки и во время выдоха выводится из организма. Кислород из легочных пузырьков проникает в кровь и вступает в химическое соединение с гемоглобином. Кровь из венозной превращается в артериальную. По легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие, затем — в левый желудочек и в большой круг кровообращения.

Рис 6. Газообмен в легких. Газообмен в тканях

2.4. Обмен газов в тканях.

Из капилляров большого круга кровообращения кислород поступает в ткани. В артериальной крови кислорода больше, чем в клетках, поэтому он легко диффундирует в них и используется в окислительных процессах. Углекислый газ из клеток поступает в кровь. Таким образом, в тканях органов происходит превращение артериальной крови в венозную. Венозная кровь по венам большого круга кровообращения поступает в правое предсердие, затем в правый желудочек сердца, а оттуда — в легкие.

III. Регуляция дыхания. Оказание первой помощи при остановке дыхания.

Строение легких

Легкие – это органы, обеспечивающие дыхание человека. Эти парные органы расположены в грудной полости, прилегают слева и справа к сердцу. Легкие имеют форму полуконусов, основанием прилежащих к диафрагме, верхушкой выступающих выше ключицы на 2-3 см. Правое легкое имеет три доли, левое – две. Скелет легких состоит из древовидно ветвящихся бронхов. Каждое легкое снаружи покрывает серозная оболочка – легочная плевра. Легкие лежат в плевральном мешке, образованном легочной плеврой (висцеральной) и выстилающей изнутри грудную полость пристеночной плеврой (париетальной). Каждая плевра снаружи содержит железистые клетки, продуцирующие жидкость в полость между листками плевры (плевральную полость). На внутренней (кардиальной) поверхности каждого легкого есть углубление – ворота легких. В ворота легких входят легочная артерия и бронхи, а выходят две легочные вены. Легочные артерии ветвятся параллельно бронхам.

Легочная ткань состоит из долек пирамидальной формы, основанием обращенных к поверхности. В вершину каждой дольки входит бронх, последовательно делящийся с образованием концевых бронхиол (18-20). Каждая бронхиола заканчивается ацинусом – структурно-функциональным элементом легких. Ацинусы состоят из альвеолярных бронхиол, которые делятся на альвеолярные ходы. Каждый альвеолярный ход заканчивается двумя альвеолярными мешочками.

Альвеолы – это полушаровидные выпячивания, состоящие из соединительнотканных волокон. Они выстланы слоем эпителиальных клеток и обильно оплетены кровеносными капиллярами. Именно в альвеолах осуществляется главная функция легких – процессы газообмена между атмосферным воздухом и кровью. При этом в результате диффузии кислород и углекислый газ, преодолевая диффузионный барьер (эпителий альвеол, базальная мембрана, стенка кровеносного капилляра), проникают от эритроцита до альвеолы и наоборот.

Функции легких

Важнейшей функцией легких является газообмен — снабжение гемоглобина кислородом, вывод углекислого газа. Поступление обогащенного кислородом воздуха и вывод насыщенного углекислотой осуществляется благодаря активным движениям грудной клетки и диафрагмы, а также сократительной способности самих легких. Но есть и другие функции легких. Легкие принимают активное участие в поддержании необходимой концентрации ионов в организме (кислотно-щелочного равновесия), способны выводить многие вещества (ароматические вещества, эфиры и другие). Также легкие регулируют водный баланс организма: через легкие испаряется примерно 0,5 л воды в сутки. При экстремальных ситуациях (например, гипертермия) данный показатель может доходить до 10 литров в сутки.

Вентиляция легких осуществляется благодаря разнице давлений. На вдохе легочное давление намного ниже атмосферного, благодаря чему воздух проникает внутрь легких. На выдохе давление в легких выше атмосферного.

Существуют два типа дыхания: реберное (грудное) и диафрагмальное (брюшное).

Реберное дыхание

В местах прикрепления ребер к позвоночному столбу расположены пары мышц, которые крепятся одним концом к позвонку, а другим – к ребру. Есть внешние и внутренние межреберные мышцы. Внешние межреберные мышцы обеспечивают процесс вдоха. Выдох в норме является пассивным, а при патологии акту выдоха помогают внутренние межреберные мышцы.

Диафрагмальное дыхание

Диафрагмальное дыхание осуществляется с участием диафрагмы. В расслабленном состоянии диафрагма имеет форму купола. При сокращении ее мышц купол уплощается, объем грудной полости при этом увеличивается, давление в легких снижается по сравнению с атмосферным, и осуществляется вдох. При расслаблении диафрагмальных мышц в результате разницы давлений диафрагма снова занимает исходное положение.

Регуляция процесса дыхания

Дыхание регулируется центрами вдоха и выдоха. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Рецепторы, обеспечивающие регуляцию дыхания, расположены в стенках кровеносных сосудов (хеморецепторы, чувствительные к концентрации диоксида углерода и кислорода) и на стенках бронхов (рецепторы, чувствительные к изменению давления в бронхах – барорецепторы). Есть также рецептивные поля в каротидном синусе (месте расхождения внутренних и внешних сонных артерий).

Легкие курящего человека

В процессе курения легкие подвергаются сильнейшему удару. Табачный дым, проникающий в легкие курящего человека, содержит табачный деготь (смолу), цианистый водород, никотин. Все эти вещества оседают в легочной ткани, в результате эпителий легких начинает просто отмирать. Легкие курящего человека представляют собой грязно-серую или даже просто черную массу отмирающих клеток. Естественно, функциональные возможности таких легких существенно снижены. В легких курящего человека развивается дискинезия ресничек, происходит спазмирование бронхов, в результате чего накапливается бронхиальный секрет, развивается хроническое воспаление легких, формируются бронхоэктазы. Все это приводит к развитию ХОБЛ – хронической обструктивной болезни легких.

Воспаление легких

Одним из распространенных тяжелых легочных заболеваний является воспаление легких – пневмония. Термин «воспаление легких» включает группу заболеваний с разной этиологией, патогенезом, клиникой. Классическая бактериальная пневмония характеризуется гипертермией, кашлем с отделением гнойной мокроты, в ряде случаев (при вовлечении в процесс висцеральной плевры) – плевральной болью. При развитии воспаления легких происходит расширение просвета альвеол, скопление в них экссудативной жидкости, проникновение в них эритроцитов, заполнение альвеол фибрином, лейкоцитами. Для диагностики бактериальной пневмонии используются рентгенологические методы, микробиологическое исследование мокроты, лабораторные анализы, изучение газового состава крови. Основой лечения является антибактериальная терапия.

› ›

Легкие – жизненно важные органы, ответственные за обмен кислорода и углекислого газа в организме человека и выполняющие дыхательную функцию. Легкие человека – парный орган, однако строение левого и правого легкого не идентично друг другу. Левое легкое всегда отличается меньшими размерами и делится на две доли, в то время как правое легкое делится на три доли и имеет более крупный размер. Причина уменьшенного размера левого легкого проста – в левой части грудной клетки располагается сердце, поэтому дыхательный орган «уступает» ему место в полости грудной клетки.

Схема легких и дыхательной системы человека

Расположение

Анатомия легких такова, что они тесно прилегают к сердцу слева и справа. Каждое легкое имеет форму усеченного конуса. Верхушки конусов незначительно выступают за пределы ключиц, а основания прилегают к диафрагме, отделяющей полость грудной клетки от брюшной полости. Снаружи каждое легкое покрыто особой двухслойной оболочкой (плеврой). Один из ее слоев прилегает к легочной ткани, а другой прилегает к грудной клетке. Особые железы выделяют жидкость, которая заполняет плевральную полость (промежуток между слоями защитной оболочки). Плевральные мешки, изолированные друг от друга, в который заключены легкие, несет главным образом защитную функцию. Воспаление защитных оболочек легочной ткани называется плеврит.

Из чего состоят легкие?

Схема легких включает в себя три важнейших структурных элемента:

Легочные альвеолы; Бронхи; Бронхиолы.

Каркасом легких является разветвленная система бронхов. Каждое легкое состоит из множества структурных единиц (долек). Каждая долька имеет пирамидальную форму, а ее размер в среднем составляет 15х25 мм. В вершину дольки легкого входит бронх, ветви которого называются малыми бронхиолами. Всего каждый бронх делится на 15-20 бронхиол. На концах бронхиол находятся особые образования – ацинусы, состоящие из нескольких десятков альвеолярных ветвей, покрытых множеством альвеол. Легочные альвеолы – это небольшие пузырьки с очень тонкими стенками, оплетенные плотной сетью капилляров.

Альвеолы – важнейшие структурные элементы легких, от которых зависит нормальный обмен кислорода и углекислого газа в организме. Они обеспечивают большую площадь для газообмена и непрерывно снабжают кровеносные сосуды кислородом. В ходе газообмена кислород и углекислый газ проникают сквозь тонкие стенки альвеол в кровь, где «встречаются» с эритроцитами.

Благодаря микроскопическим альвеолам, средний диаметр которых не превышает 0,3 мм, площадь дыхательной поверхности легких увеличивается до 80 квадратных метров.

Долька легкого:
1 — бронхиола; 2 — альвеолярные ходы; 3 — дыхательная (респираторная) бронхиола; 4 — предсердие;
5 — капиллярная сеть альвеол; 6 — альвеолы легких; 7 — альвеолы в разрезе; 8 — плевра

Что представляет собой система бронхов?

Прежде чем попасть в альвеолы, воздух попадает в бронхиальную систему. «Воротами» для воздуха является трахея (дыхательная трубка, вход в которую находится прямо под гортанью). Трахея состоит из хрящевых колец, которые обеспечивают устойчивость дыхательной трубки и сохранение просвета для дыхания даже в условиях разреженного воздуха или механического сдавливания трахеи.

Трахея и бронхи:
1 — гортанный выступ (кадык); 2 — щитовидный хрящ; 3 — перстнещитовидная связка; 4 — перстнетрахеальная связка;
5 — дугообразные трахейные хрящи; 6 — кольцевые связки трахеи; 7 — пищевод; 8 — раздвоение трахеи;
9 — главный правый бронх; 10 — главный левый бронх; 11 — аорта

Внутренняя поверхность трахеи – это слизистая оболочка, покрытая микроскопическими ворсинками (так называемый мерцательный эпителий). Задача этих ворсинок – фильтровать поток воздуха, не допуская попадания в бронхи пыли, инородных тел и мусора. Мерцательный или реснитчатый эпителий – естественный фильтр, который защищает легкие человека от вредных веществ. У курильщиков наблюдается паралич мерцательного эпителия, когда ворсинки на слизистой оболочке трахеи перестают выполнять свои функции и замирают. Это приводит к тому, что все вредные вещества попадают напрямую в легкие и оседают, вызывая серьезные заболевания (эмфизема, рак легких, хронические заболевания бронхов).

За грудиной трахея разветвляется на два бронха, каждый из которых входит в левое и правое легкое. Бронхи входят в легкие через так называемые «ворота», расположенные в углублениях, находящихся с внутренней стороны каждого легкого. Крупные бронхи разветвляются на более мелкие сегменты. Мельчайшие бронхи называются бронхиолами, на концах которых расположены вышеописанные пузырьки-альвеолы.

Бронхиальная система напоминает ветвистое дерево, пронизывающее легочную ткань и обеспечивающее бесперебойный газообмен в организме человека. Если крупные бронхи и трахея усилены хрящевыми кольцами, то более мелкие бронхи не нуждаются в укреплении. В сегментарных бронхах и бронхиолах присутствуют только хрящевые пластинки, а в концевых бронхиолах хрящевая ткань отсутствует.

Строение легких обеспечивает единую структуру, благодаря которой все системы органов человека бесперебойно снабжаются кислородом через кровеносные сосуды.

Что еще можно почитать: