012 – Лекция – Анатомия и физиология дыхательной системы.
1. Дыхательная система.
Ø Дыхательная система человека — совокупность органов, обеспечивающих функцию внешнего дыхания человека (газообмен между вдыхаемым атмосферным воздухом и циркулирующей по малому кругу кровообращения кровью).
Ø Газообмен осуществляется в альвеолах лёгких, и в норме направлен на захват из вдыхаемого воздуха кислорода и выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа.
2. Классификация дыхательной системы.
1) Воздухоносная часть: полость носа, гортань, трахея, бронхи.
2) Дыхательная часть: легкие.
3) Верхние дыхательные пути: полость носа (лат. cavitas nasi), носоглотка (лат. pars nasalis pharyngis) и ротоглотка (лат. pars oralis pharyngis).
4) Нижние дыхательные пути: гортань (лат. larynx, иногда её относят к верхним дыхательным путям), трахея, бронхи (лат. bronchi), лёгкие.
Ø Носовая полость (лат. cavum nasi) — полость, в которой у расположены органы обоняния.
Ø Функции: согревание и увлажнение воздуха, очищение воздуха от пыли и микроорганизмов, обонятельное восприятие.
Ø Полость носа разделена перегородкой на две половины и сзади переходит посредством хоан в верхний отдел полости глотки — носоглотку.
2.2. Стенки носа.
1) Верхняя стенка сформирована частично лобной костью, решётчатой пластинкой решётчатой кости, клиновидной костью. Через отверстия решётчатой пластинки проходят обонятельные нервы.
2) Латеральная стенка образована носовой костью, лобным отростком и носовой поверхностью верхней челюсти, слёзной костью, медиальной пластинкой крыловидного отростка клиновидной кости. На этой стенке имеются три носовые раковины, ограничивающие три носовых хода: верхний, средний и нижний.
3) Нижняя стенка образована нёбным отростком верхней челюсти и горизонтальной пластинкой нёбной кости.
2.3. Носовые ходы.
Ø Каждая половинка носа верхними и средними раковинами решётчатой кости и нижней носовой раковиной разделена на 3 носовых хода: верхний, средний и нижний. Также имеется общий носовой ход.
Ø Нижний ход идёт под нижней раковиной, средний — между нижней и средней раковиной, верхний — между верхней и средней раковинами.
2.4. Слизистая оболочка полости носа.
Ø Слизистая полости носа покрыта реснитчатым или мерцательным эпителием,
Ø В слизистой переднего отдела очень много артериол, которые близко расположены к поверхности – источник кровотечений.
Ø Слизистая оболочка верхней носовой раковины обильно снабжена обонятельными рецепторами.
3. Гортань (larynx).
Ø Гортань – участок дыхательной системы, который соединяет глотку с трахеей и содержит голосовой аппарат.
Ø Располагается в области шеи с 4 по 7 шейный позвонок, имеет твердое образование – скелет, который состоит из хрящей.
3.1. Хрящи гортани.
Ø Выделяют 2 вида хрящей:
1) Парные – черпаловидные, рожковидные, клиновидные.
2) Непарные хрящи – перстневидный, щитовидный, надгортанник
Ø Между черпаловидным и щитовидным хрящами натянуты голосовые связки (голосовые складки)
Ø Между голосовыми связками расположена голосовая щель, которая во время вдоха открывается и пропускает вдыхаемый воздух, а во время выдоха – закрывается.
4. Формирование речи.
Ø Волной выдыхаемого воздуха голосовые связки приходят в колебание, и образуется звуковые волны – звуки, из которых складывается членораздельная речь.
Ø Таким образом получаются гласные звуки. Большинство согласных образуются при помощи языка, нёба и губ, но и гортань может является местом формирования согласных (глотательные согласные).
Ø Во время шёпота голосовые связки не смыкаются.
5. Трахея.
Ø Является продолжением гортани, имеет вид трубки, длиной 8 – 15 см.
Ø Слизистая покрыта мерцательным эпителием и содержит много слизистых желез.
Ø Основу трахеи составляют 16 – 20 хрящей, которые имеют вид незамкнутых сзади хрящевых колец.
Ø Хрящевые кольца соединены между собой соединительно-тканными кольцевыми связками.
Ø Задняя перепончатая стенка гладкая.
Ø Функции трахеи: проведение воздуха в бронхи, очищает, увлажняет и согревает воздух.
Ø На уровне 4 – 5 грудного позвонка трахея образует раздвоение – бифуркация трахеи, и переходит в правый и левый главные бронхи.
6. Бронхи.
Ø Бронхи — ветви дыхательного горла.
Ø Бронхи составляют воздухоносные пути, в них не идёт газообмен (так называемое анатомическое мёртвое пространство).
Ø Их функция заключается в проведении воздушного потока в респираторные отделы (ацинусы), его согревании, увлажнении и очищении.
Ø Правый главный бронх шире и короче левого и расположен более вертикально, поэтому в него чаще попадают инородные тела.
Ø Строение главных бронхов аналогично строению трахеи.
Ø Каждый главный бронх входит в ткань легкого и делится на долевые бронхи, а те, в свою очередь, на сегментарные.
Ø Бронхиолы – конечные ветви бронхиального дерева, не содержащие хрящ и переходящие в альвеолярные ходы лёгких.
Ø Диаметр бронхиол не превышает 1 мм.
Ø Бронхиолы распределяют воздушный поток и контролируют сопротивление ему.
Ø Бронхи делятся на концевые бронхи, а затем на дыхательные бронхиолы, которые идут к небольшим участкам легочной ткани – ацинусу.
Ø На стенках дыхательной бронхиолы находятся альвеолярные мешочки, состоящие из альвеол.
8. Альвеолы.
Ø Альвеола — структура в форме пузырька, открывающегося в просвет респираторных бронхиол, составляющих респираторные отделы в лёгком.
Ø Альвеолы участвуют в акте дыхания, осуществляя газообмен с лёгочными капиллярами.
Ø В одном легком около 3×106 альвеол.
Ø Общая поверхность альвеол – несколько десятков метров.
9. Легкие.
Ø Легкие – органы воздушного дыхания у человека.
Ø Расположены в грудной клетке по обеим сторонам средостения.
Ø Имеют форму конуса с закругленной верхушкой, которая проникает в область подключичной ямки.
Ø Имеют широкое основание, которое лежит на диафрагме.
Ø В легком различают следующие поверхности:
1) Выпуклая (реберная).
2) Вогнутая (диафрагмальная).
3) Междольковые поверхности – прилегают друг к другу.
4) Неправильно–вогнутая или медиальная поверхность
Ø А также края: передний и нижний.
9.2. Понятие о воротах легкого и корне легкого.
Ø На медиальной поверхности находятся ворота легкого, через которые в легкие входят: бронхи, легочные и бронхиальные артерии, и нервы; выходят: легочные вены, лимфатические сосуды.
Ø Все эти образования, опутанные рыхлой клетчаткой, составляют корень легкого.
Ø Внизу на переднем крае левого легкого имеется сердечная вырезка.
Ø Легкие разделены на доли.
Ø В правом легком выделяют 3 доли: верхняя, средняя, нижняя.
Ø В левом выделяют 2 доли: верхняя и нижняя.
Ø Каждая доля лёгких состоит из сегментов: бронх и артерия занимают центр сегмента, а вены, по которым осуществляется отток крови от сегмента, располагаются в соединительнотканных перегородках между лежащими рядом сегментами.
Ø Ацинус (лат. acinus «виноградная гроздь») — структурно-функциональная единица лёгких.
Ø Состоит из ветвей терминальной (концевой) бронхиолы — респираторных бронхиол 1, 2 и 3-го порядков и альвеолярных ходов, разветвляющихся на альвеолярные мешочки.
Ø Плевра (pleura) – это тонкая серозная оболочка, которая в виде замкнутой полости покрывает легкие и грудную полость.
Ø Покрывает ребра с межреберными тканями (реберная плевра), верхнюю поверхность диафрагмы (диафрагмальная плевра), прилежит к органам средостения (медиастенальная плевра) и к перикарду.
Ø Места перехода плевры с одной поверхности лёгкого на другую называются плевральными синусами; они не заполняются лёгкими даже при глубоком вдохе.
11.2. Висцеральный (внутренний) листок плевры.
Ø В области корней легких париетальная плевра переходит в висцеральную.
Ø Висцеральная плевра покрывает лёгкое и его анатомические структуры (сосуды, бронхи и нервы).
Ø Срастается с тканью легкого.
11.3. Плевральная полость и ее значение.
Ø Плевральная полость (лат. Cаvitas pleuralis) — щелевидное пространство между париетальным и висцеральным листками плевры, окружающими каждое лёгкое.
Ø В норме плевральные полости содержат незначительное количество серозной жидкости, которая способствует скольжению листков плевры друг относительно друга при вдохе и выдохе.
Ø Плевральная полость с формирующими её плевральными листками помогают осуществлению акта дыхания;
Ø Герметичность плевральных полостей, постоянно поддерживающая в них давление ниже атмосферного, а также поверхностное натяжение плевральной жидкости, способствуют тому, что лёгкие постоянно удерживаются в расправленном состоянии и прилежат к стенкам грудной полости.
Ø Благодаря этому, дыхательные движения грудной клетки передаются плевре и лёгким.
12. Средостение.
Ø Средостение (mediastinum) – анатомическая область в грудной полости человека, ограниченная спереди грудиной, сзади грудным отделом позвоночника, с боков плеврой и поверхностями легких, снизу диафрагмой; верхней границей считают условную горизонтальную линию, проходящую по верхнему краю грудины.
Ø Средостение – Комплекс органов, расположенных в грудной полости, между лёгкими.
Ø Различают переднее и заднее средостение, разделенное корнями легких.
12.1. Переднее средостение.
Ø В переднем средостении расположены сердце с перикардом, восходящая часть аорты и ее дуга с отходящими от них артериальными сосудами, легочный ствол, верхняя и нижняя полые вены, легочные вены, диафрагмальные вены.
12.2. Заднее средостение.
Ø В заднем средостении находится грудная часть нисходящей аорты и ее ветви, пищевод, непарная и полунепарная вены, грудной лимфатический проток, блуждающие и чревные нервы.
13. Основы газообмена.
Ø Поглощение живыми организмами О2 и выделение СО2 составляет сущность дыхания.
Ø О2 находится в окружающей атмосфере, а клеточное дыхание происходит в митохондриях, внутри клетки.
Ø Перенос О2 из окружающей среды к клеткам происходит через ряд этапов:
1) Вентиляция: проникновение воздуха, насыщенного кислородом (во вдыхаемом воздухе 21% О2, 0,03% СО2) в альвеолы легких, выход СО2 в окружающую среду (в выдыхаемом воздухе – 16% О2, 0,4% СО2).
2) Диффузия из альвеол в кровь О2 (оксигенация).
3) Перенос О2 кровью от легких к тканям.
4) Диффузия О2 из крови к тканям.
14. Мышцы, участвующие в акте дыхания.
1) Инспираторные мышцы (обеспечивающие вдох): диафрагма, наружные межреберные мышцы.
2) Экспираторные мышцы (обеспечивающие выдох): внутренние межреберные, мышцы передней брюшной стенки.
3) Вспомогательные респираторные мышцы – мышцы шеи, спины, груди.
15. Механика дыхательного акта.
Ø С момента рождения легкие всегда находятся в растянутом состоянии (отрицательное давление плевральной полости)
Ø Вдох вызывается сокращением мышц инспираторов→ увеличивается объем грудной полости→ растет отрицательное давление в плевральной полости→ возникают адгезивные силы между двумя плевральными листками→ растяжение легких→ растет отрицательное внутрилегочное давление в альвеолах→ всасывание воздуха через дыхательные пути.
Ø Как только инспираторная мускулатура расслабляется – легкие возвращаются в исходное состояние. При этом повышается давление в альвеолах, и воздух выходит наружу.
Ø В спокойном состоянии выдох происходит пассивно, а вдох - в любом случае – активно.
Ø Сурфактант – смесь поверхностно-активных веществ, выстилающая лёгочные альвеолы изнутри (то есть находящаяся на границе воздух-жидкость).
Ø Препятствует спадению (слипанию) стенок альвеол при дыхании за счёт снижения поверхностного натяжения.
Ø В состав легочного сурфактанта входят фосфолипиды, белки и полисахариды. Благодаря поверхностно-активному натяжению сурфактант не дает возможности упасть альвеоле. Также легочный сурфактант выполняет защитное действие - но если человек заболевает, либо получает химические или термические ожоги, тогда сурфактант может повредиться.
Ø Сурфактант участвует в процессе нашего дыхания – помогает снабжать легкие кислородом. Но в настоящее время многие люди сидят на безжировых диетах, в результате чего это приводит к гипоксии (кислородному голоданию) из-за недостатка натуральных жиров, так как сурфактант состоит в основном из жиров (90%).
17. Химические факторы, регулирующие дыхание.
Ø Основное химическое вещество, которое регулирует процесс дыхания – углекислый газ (СО2);
Ø Увеличение концентрации СО2 в артериальной крови приводит к повышению минутного объема легких за счет стимуляции работы дыхательного центра;
Ø У некоторых людей после длительного интенсивного дыхания (гипервентиляция), наблюдается временная остановка дыхания – апноэ, так как отсутствует физиологический стимулятор дыхания СО2.
Ø Пониженная концентрация О2 учащает частоту и глубину дыхательных движений.
18. Нервная регуляция дыхания.
Ø Дыхательные движения грудной клетки и диафрагмы управляются ритмической активностью особых нейронов, расположенных в ЦНС: в продолговатом мозге.
Ø Существует 2 группы нейронов – первые участвуют во вдохе, вторые – в фазе выдоха.
Ø Диафрагмальный нерв формируется из шейного сплетения на уровне CIV-CV à травма этих позвонков приводит к поражению диафрагмального нерва и параличу диафрагмы.
19. Легочные объемы. Параметры внешнего дыхания.
1) Дыхательный объем – это количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании.
2) Резервный объем вдоха – это то количество воздуха, которое человек может дополнительно вдохнуть после нормального вдоха.
3) Резервный объем выдоха – это количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха.
4) Остаточный объем – это то количество воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха.
5) Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – наибольшее количество воздуха, которое можно выдохнуть после максимального вдоха (1)+2)+3)).
6) Емкость вдоха – это максимальное количество воздуха, которое можно вдохнуть после спокойного выдоха (1)+2)).
7) Функциональная остаточная емкость легких (ФОЕ) – это количество воздуха, которое останется в легких после спокойного выдоха.
8) Общая емкость легких – количество воздуха, содержащееся в легких на высоте максимального вдоха ((4)+(5)).