Что защищает вход в гортань
Гортань (larynx) выполняет дыхательную и голосообразовательную функции, защищает нижние дыхательные пути от попадания в них чужеродных частиц. Гортань напоминает неправильной формы трубку, расширенную вверху и суженную внизу. Верхняя граница гортани находится на уровне нижнего края IV шейного позвонка; нижняя – у нижнего края VI шейного позвонка. Гортань располагается в передней области шеи, ее взаимоотношения с соседними органами сложные. Вверху гортань прикреплена к подъязычной кости, внизу – продолжается в трахею. Спереди гортань прикрыта поверхностной и предтрахеальной пластинками шейной фасции и подподъязычными мышцами шеи. Спереди и с боков гортань охватывается правой и левой долями щитовидной железы. Позади гортани находится гортанная часть глотки. Тесная связь гортани с глоткой объясняется развитием дыхательной системы (эпителия и желез) из центральной стенки глоточной части первичной кишки и принадлежностью глотки одновременно к дыхательным и пищеварительным путям. На уровне ротоглотки происходит перекрест дыхательных и пищеварительных путей.
Отделы гортани. У гортани выделяют преддверие, межжелудочковый отдел и подголосовую полость.
Преддверие гортани (vestibulum laryngis) находится между входом в гортань вверху и складками преддверия (ложными голосовыми складками) внизу. Между складками преддверия (plicae vestibulares) расположена щель преддверия (rima vestibuli). Передняя стенка преддверия (высотою 4 см) образована покрытым слизистой оболочкой надгортанником, сзади – черпаловидными хрящами. Высота этой задней стенки преддверия гортани состав ляет 1,0-1,5 см. Боковые стенки преддверия образованы с каждой стороны черпалонадгортанной связкой.
Межжелудочковый отдел, самый короткий, находится между складками преддверия вверху и голосовыми складками внизу.
С каждой стороны имеется углубление – желудочек гортани (ventriculum laryngis). Правая и левая голосовые складки (plicae vocales) ограничивают голосовую щель (rima glottidis). Длина этой щели у мужчин составляет 20-24 мм, у женщин – 16-19 мм. Ширина голосовой щели при дыхании равна в среднем 5 мм, при голосообразовании возрастает. Большую переднюю часть голосовой щели называют межперепончатой частью (pars intermembranacea).
Подголосовая полость (cavitas infraglottica) – нижний отдел гортани, находится между голосовыми складками сверху и до входа в трахею внизу.
Хрящи гортани. Основу гортани (скелет) составляют хрящи, соединенные связками, суставами и мышцами. Хрящи гортани подразделяют на парные и непарные. К непарным хрящам относят щитовидный, перстневидный хрящи и надгортанник. К парным хрящам принадлежат черпаловидные, рожковидные, клиновидные и непостоянные зерновидные хрящи гортани.
Щитовидный хрящ (cartilago thyroidea), самый крупный хрящ гортани, состоит из двух четырехугольных пластинок, соединенных под углом в передней части гортани. Угол соединения пластинок у женщин составляет примерно 120°, у мужчин – 90°. У мужчин этот угол сильно выступает вперед, образуя выступ гортани (prominentia laryngis) – «адамово яблоко». Правая и левая пластинки щитовидного хряща (lamina dextra et lamina sinistra) расходятся назад и латерально, образуя конструкцию в виде щита. На верхнем крае хряща (над выступом гортани) имеется глубокая треугольной формы верхняя щитовидная вырезка (incisura thyroidea superior). Нижняя щитовидная вырезка (incisura thyroidea inferior) выражена слабо, она расположена на нижнем крае хряща. Задние края пластинок с каждой стороны образуют более длинный верхний рог (cornu superius) и короткий нижний рог (cornu inferius), имеющий суставную площадку для соединения с перстневидным хрящом. На наружной поверхности обеих пластинок щитовидного хряща имеется коса я линия (linea obliqua) – место прикрепления грудинощито-видной и щитоподъязычной мышц.
Перстневидный хрящ (cartilago cricoidea) напоминает по форме перстень. Он имеет обращенную вперед дугу (arcus cartilaginis cricoideae) и назад – четырехугольную широкую пластинку (lamina cartilaginis cricoideae). На верхнелатеральном крае пластинки перстневидного хряща с каждой стороны имеется суставная поверхность для сочленения с черпаловидным хрящом соответствующей стороны. На боковой части пластинки перстневидного хряща, у места перехода ее в дугу, находится парная суставная поверхность для соединения с нижним рогом щитовидного хряща.
Черпаловидный хрящ (cartilago arytenoidea) внешне напоминает пирамиду с обращенным вниз основанием и вверх – верхушкой. Основание черпаловидного хряща (basis cartilaginis arytenoideae) имеет суставную поверхность (facies articularis), которая участвует в образовании перстнечерпаловидного сустава. Верхушка черпаловидного хряща (apex cartilaginis arytenoideae) заострена и наклонена кзади. Кпереди от основания черпаловидного хряща отходит короткий голосовой огросток (processus vocalis), образованный эластическим хрящом. К этому отростку прикрепляется голосовая связка. Латерально от основания черпаловидного хряща отходит короткий и толстый мышечный отросток (processus muscularis), к которому прикрепляются мышцы, приводящие в движение черпаловидный хрящ. Черпаловидный хрящ имеет переднелатеральную поверхность с небольшой продолговатой ямкой, медиальную и заднюю поверхности. В нижней части переднелатеральной поверхности имеется небольшая продолговатая ямка (fovea oblongata). Медиальная поверхность обращена к такой же поверхности черпаловидного хряща противоположной стороны. К вогнутой задней поверхности прилежат поперечная и косые черпаловидные мышцы.
Надгортанник (epiglottis) имеет листовидную форму, гибкий, упругий, эластический. У надгортанника различают нижнюю узкую часть – стебелек (petiolus epiglottidis) и широкую закругленную верхнюю часть. Стебелек надгортанника прикреплен к внутренней поверхности щитовидного хряща, ниже его верхней вырезки. Располагается надгортанник над входом в гортань, прикрывает его спереди и сверху. Передняя поверхность надгортанника выпуклая, обращена к корню языка и к телу подъязычной кости. Вогнутая задняя поверхность надгортанника направлена в сторону преддверия гортани. На этой поверхности видны многочисленные ямочки – устья слизистых желез, и возвышение – надгортанный бугорок (tuberculum epiglotticum).
Рожковидный хрящ, санториниев хрящ (cartilago corniculata), эластический, располагается на верхушке черпаловидного хряща, образует выступающий кверху рожковидный бугорок (tuberculum corniculatum).
Клиновидный хрящ, врисбергов хрящ (cartilago cuneiformis), имеет небольшие размеры, располагается в толще черпалонадгортанной складки, выше и кпереди от рожковидного хряща. Клиновидный хрящ формирует клиновидный бугорок (tuberculum cuneiforme), образующий возвышение (утолщение) у этой связки.
Зерновидный хрящ (cartilago triticea) парный, непостоянный, имеет малые размеры, располагается в толще латеральной щитоподъязычной связки, натянутой между верхним рогом щитовидного хряща и концом большого рога подъязычной кости.
Суставы и связки гортани. Хрящи гортани подвижны, что обеспечивается наличием двух пар суставов и действующими на них мышцами.
Перстнещитовидный сустав (articulatio cricothyroidea) парный, образован сочленением суставной поверхности нижнего рога щитовидного хряща и суставной площадкой на боковой поверхности пластинки перстневидного хряща. Сустав этот комбинированный, движения выполняются одновременно в обоих суставах относительно фронтальной оси. Щитовидный хрящ при сокращении соответствующих мышц наклоняется вперед и возвращается в исходное положение. При наклоне щитовидного хряща кпереди увеличивается расстояние между его углом и основанием черпаловидного хряща. Соответствующая голосовая связка при этом натягивается.
Перстнечерпаловидный сустав (articulatio cricoarytenoidea) парный, образуется суставными поверхностями основания черпаловидного хряща и верхнелатерального края пластинки перстневидного хряща. В перстнечерпаловидных суставах происходят движения вокруг вертикальной оси. При повороте черпаловидных хрящей вовнутрь их голосовые отростки сближаются и голосовая щель суживается. При повороте черпаловидных хрящей кнаружи голосовые отростки расходятся в стороны, голосовая щель расширяется. Возможно незначительное скольжение черпаловидных хрящей относительно пластинки перстневидного хряща. При сближении черпаловидных хрящей задняя часть голосовой щели суживается, при удалении хрящей друг от друга расширяется.
Помимо суставов, хрящи гортани соединяются друг с другом, а также с подъязычной костью многочисленными связками.
Щитоподъязычная мембрана (membrana thyrohyoidea) подвешивает гортань к подъязычной кости. Эта мембрана внизу прикрепляется к верхнему краю щитовидного хряща, а вверху – к подъязычной кости. Щитоподъязычная мембрана в средней своей части утолщается и образует срединную щитоподъязычную связку (lig.thyrohyoideum medianum). Боковые отделы щитоподъязычной мембраны также формируют утолщения: правую и левую латеральные щитоподъязычные связки (lig.thyrohyoideum laterale). Передняя поверхность надгортанника прикрепляется к подъязычной кости при помощи подъязычно-надгортанной связки (lig.hyoepiglotticum), а к щитовидному хрящу – с помощью щитонадгортанной связки (lig.thyroepiglotticum). Срединная перстнещитовидная связка (lig.cricothyroideum medianum) начинается на верхнем крае дуги перстневидного хряща и прикрепляется на нижнем крае щитовидного хряща. Она удерживает щитовидный хрящ от опрокидывания его кзади. Перстнетрахеальная связка (lig.cricotracheale) соединяет нижний край дуги перстневидного хряща с верхним краем I хряща трахеи.
Стенки гортани образованы тремя оболочками: слизистой, фиброзно-хрящевой и адвентицией. Слизистая оболочка выстлана преимущественно многорядным реснитчатым эпителием. Лишь голосовые складки покрыты плоским многослойным эпителием. Собственная пластинка слизистой оболочки, представленная рыхлой волокнистой соединительной тканью, содержит значительное число эластических волокон, не имеющих определенной ориентации. Эластические волокна проникают в надхрящницу. В толще собственной пластинки слизистой оболочки имеются многочисленные белково-слизистые железы. Особенно их много в области складок преддверия и в складках желудочков гортани. В области голосовых связок железы отсутствуют. В толще собственной пластинки слизистой оболочки имеется значительное количество лимфоидной ткани. Особенно крупные ее скопления находятся в стенках желудочков гортани. Мышечная пластинка слизистой оболочки гортани почти не развита. Подслизистая основа гортани уплотнена вследствие значительного содержания фиброзных и эластических волокон, которые образуют довольно плотную фиброзно-эластическую мембрану. У фиброзно-эластической мембраны (membrana fibroelastica) различают две части: четырехугольную мембрану и эластический конус.
Четырехугольная мембрана (membrana quadrangulitis) соответствует преддверию гортани. Ее верхний край достигает с каждой стороны черпал онадгортанных складок. Нижний свободный край находится с каждой стороны в толще складок преддверия гортани. Эластический конус (conus elasticus) соответствует расположению подголосовой полости. Верхний свободный край эластического конуса утолщен, натянут между углом щитовидного хряща спереди и голосовыми отростками черпаловидных хрящей сзади, образует голосовые связки (plicae vocales). Нижний край эластического конуса прикрепляется к верхнему краю дуги и к передним краям пластинки перстневидного хряща.
Фиброзно хрящевая оболочка гортани представлена гиалиновыми и эластическими хрящами. Эластический хрящ образует надгортанник, клиновидные и рожковидные хрящи, голосовой отросток черпаловидных хрящей. Щитовидный, перстневидный и черпаловидный хрящи гортани гиалиновые. Адвентиция образована рыхлой волокнистой соединительной тканью.
Процесс голосообразовання. Голосовые складки (связки) гортани при прохождении через голосовую щель выдыхаемого воздуха колеблются и создают звук. Сила и высота звука зависят от скорости прохождения воздуха через голосовую щель и от натяжения голосовых связок. Оттенки речи формируются при соприкосновении с губами, языком, небом. Полость гортани, околоносовые пазухи служат резонаторами звуков.
Рентгеноанатомия гортани. Гортань можно исследовать при рентгенографии в передней и боковых проекциях. На рентгенограмме видны подъязычная кость, тени хрящей гортани (щитовидного, перстневидного, надгортанника), голосовая щель.
Иннервация: верхний и нижний гортанные нервы (из блуждающего нерва), гортанно-глоточные ветви (из симпатического ствола).
Кровоснабжение: верхняя гортанная артерия (из верхней щитовидной артерии), нижняя гортанная артерия (из нижней щитовидной артерии). Венозный отток: верхняя и нижняя гортанные вены (притоки внутренней яремной вены).
Отток лимфы: в глубокие лимфатические узлы шеи (внутренние яремные, предгортанные узлы).
[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]
Источник
Дыхательная система человека — совокупность органов и тканей, обеспечивающих в организме человека обмен газов между кровью и внешней средой.
Функция дыхательной системы:
поступление в организм кислорода;
выведение из организма углекислого газа;
выведение из организма газообразных продуктов метаболизма;
терморегуляция;
синтетическая: в тканях лёгких синтезируются некоторые биологически активные вещества: гепарин, липиды и др.;
кроветворная: в лёгких созревают тучные клетки и базофилы;
депонирующая: капилляры лёгких могут накапливать большое количество крови;
всасывательная: с поверхности лёгких легко всасываются эфир, хлороформ, никотин и многие другие вещества.
Дыхательная система состоит из лёгких и дыхательных путей.
Лёгочные сокращения осуществляются с помощью межрёберных мышц и диафрагмы.
Дыхательные пути: носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы.
Лёгкие состоят из лёгочных пузырьков — альвеол.
Рис. Дыхательная система
дыхательные пути
носовая полость
Полости носа и глотки являются верхними дыхательными путями. Нос образован системой хрящей, благодаря которым носовые ходы всегда открыты. В самом начале носовых ходов располагаются мелкие волоски, которые задерживают крупные пылевые частицы вдыхаемого воздуха.
Носовая полость выстлана изнутри слизистой оболочкой, пронизанной кровеносными сосудами. Она содержит большое количество слизистых желез (150 желез/см слизистой оболочки). Слизь препятствует размножению микробов. Из кровеносных капилляров на поверхность слизистой оболочки выходит большое количество лейкоцитов-фагоцитов, которые уничтожают микробную флору.
Кроме того, слизистая оболочка может значительно изменяться в своем объёме. Когда стенки её сосудов сокращаются, она сжимается, носовые ходы расширяются, и человек легко и свободно дышит.
Слизистая оболочка верхних дыхательных путей образована мерцательным эпителием. Движение ресничек отдельной клетки и всего эпителиального пласта строго координировано: каждая предыдущая ресничка в фазах своего движения опережает на определённый промежуток времени последующую, поэтому поверхность эпителия волнообразно подвижна — «мерцает». Движение ресничек помогает сохранять дыхательные пути в чистоте, удаляя вредные вещества.
Рис. 1. Мерцательный эпителий дыхательной системы
В верхней части носовой полости находятся органы обоняния.
Функция носовых ходов:
фильтрация микроорганизмов;
фильтрация пыли;
увлажнение и согревание вдыхаемого воздуха;
слизь смывает все отфильтрованное в желудочно-кишечный тракт.
Полость разделена решётчатой костью на две половины. Костные пластинки разделяют обе половины на узкие, сообщающиеся между собой ходы.
В полость носа открываются пазухи воздухоносных костей: гайморова, лобная и др. Эти пазухи называются придаточными пазухами носа. Они выстланы тонкой слизистой оболочкой, содержащей небольшое количество слизистых желез. Все эти перегородки и раковины, а также многочисленные придаточные полости черепных костей резко увеличивают объём и поверхность стенок носовой полости.
Придаточные пазухи носа (околоносовые синусы) — воздухоносные полости в костях черепа, сообщающиеся с полостью носа.
У человека различают четыре группы придаточных пазух носа:
верхнечелюстная (гайморова) пазуха — парная пазуха, расположенная в верхней челюсти;
лобная пазуха — парная пазуха, расположенная в лобной кости;
решётчатый лабиринт — парная пазуха, образованная ячейками решётчатой кости;
клиновидная (основная) — парная пазуха, расположенная в теле клиновидной (основной) кости.
Рис. 2. Околоносовые пазухи: 1 — лобные пазухи; 2 — ячейки решётчатого лабиринта; 3 — клиновидная пазуха; 4 — верхнечелюстные (гайморовы) пазухи.
До сих пор точно не известно значение околоносовых пазух.
Возможные функции околоносовых пазух:
уменьшение массы передних лицевых костей черепа;
голосовые резонаторы;
механическая защита органов головы при ударах (амортизация);
термоизоляция корней зубов, глазных яблок и т. п. от температурных колебаний в полости носа при дыхании;
увлажнение и согревание вдыхаемого воздуха благодаря медленному воздушному потоку в пазухах;
выполняют функцию барорецепторного органа (дополнительный орган чувств).
Гайморова пазуха (верхнечелюстная пазуха) — парная придаточная пазуха носа, занимающая практически всё тело верхнечелюстной кости. Изнутри пазуха выстлана тонкой слизистой оболочкой из мерцательного эпителия. В слизистой оболочке пазухи очень мало железистых (бокаловидных) клеток, сосудов и нервов.
Верхнечелюстная пазуха сообщается с полостью носа через отверстия на внутренней поверхности верхнечелюстной кости. В нормальном состоянии пазуха заполнена воздухом.
Далее ходы открываются двумя носоглоточными отверстиями (хоанами) в глотку, расположенную позади носовой и ротовой полости.
Нижняя часть глотки переходит в две трубки: дыхательную (спереди) и пищевод (сзади). Таким образом, глотка является общим отделом для пищеварительной и дыхательной системы.
Гортань
Верхнюю часть дыхательной трубки составляет гортань, расположенная в передней части шеи. Большая часть гортани также выстлана слизистой оболочкой из мерцательного (ресничного) эпителия.
Гортань состоит из подвижно соединённых между собой хрящей: перстневидного, щитовидного (образует кадык, или адамово яблоко) и двух черпаловидных хрящей.
Надгортанник прикрывает вход в гортань в момент глотания пищи. Передним концом надгортанник соединён с щитовидным хрящом.
Рис. Гортань
Хрящи гортани соединены между собой суставами, а промежутки между хрящами затянуты соединительнотканными перепонками.
В гортани находятся голосовой аппарат, состоящий из голосовых связок и голосовых мышц; их функция — голосообразование.
Рис. Голосовой аппарат
Голосовые связки покрыты многослойным плоским эпителием и слизистых желез не имеют. Увлажнение голосовых связок происходит благодаря оттеканию слизи из вышележащих отделов.
Голосовые связки состоят из эластических волокон и мышечной ткани, составляющей голосовую мышцу. Эта пара связок превращает отверстие гортани в узкую голосовую щель.
Толщина, длина и натяжение голосовых связок при помощи мышц могут изменяться. Все сложные движения гортани, связанные с речью и голосом, обеспечиваются деятельностью 16 разных мышц.
При обыкновенном спокойном дыхании голосовая щель умеренно расширена, связки почти неподвижны и при вдыхании и выдыхании не напряжены, поэтому воздух проходит из лёгких мимо них совершенно беззвучно.
При произношении звука голосовые связки сближаются до соприкосновения. Током сжатого воздуха из лёгких, надавливающим на них снизу, они на миг раздвигаются, после чего благодаря своей эластичности опять закрываются, пока напор воздуха не откроет их снова.
Возникающие таким образом колебания голосовых связок и дают звучание голоса. Высота звука регулируется степенью натяжения голосовых связок. Оттенки голоса зависят как от длины и толщины голосовых связок, так и от строения полости рта и полости носа, которые играют роль резонаторов.
К гортани снаружи прилегает щитовидная железа.
Спереди гортань защищена передними мышцами шеи.
Трахея и бронхи
Трахея — дыхательная трубка длиной около 12 см.
Она составлена из 16−20 хрящевых полуколец, которые не смыкаются сзади; полукольца предотвращают спадание трахеи во время выдоха.
Задняя часть трахеи и промежутки между хрящевыми полукольцами затянуты соединительнотканной перепонкой. Позади трахеи лежит пищевод, стенка которого во время прохождения пищевого комка слегка выпячивается в её просвет.
Рис. Поперечный срез трахеи: 1 — мерцательный эпителий; 2 — собственный слой слизистой оболочки; 3 — хрящевое полукольцо; 4 — соединительнотканная перепонка
На уровне IV−V грудных позвонков трахея делится на два крупных первичных бронха, отходящих в правое и левое лёгкие. Это место деления носит название бифуркации (разветвления).
Через левый бронх перегибается дуга аорты, а правый огибается идущей сзади наперёд непарной веной. По выражению старых анатомов, «дуга аорты сидит верхом на левом бронхе, а непарная вена — на правом».
Хрящевые кольца, расположенные в стенках трахеи и бронхах, делают эти трубки упругими и неспадающимися, благодаря чему воздух по ним проходит легко и беспрепятственно. Внутренняя поверхность всего дыхательного пути (трахеи, бронхов и части бронхиол) покрыта слизистой оболочкой из многорядного мерцательного эпителия.
Устройство дыхательных путей обеспечивает согревание, увлажнение и очищение поступающего со вдохом воздуха. Частицы пыли мерцательным эпителием продвигаются кверху и с кашлем и чиханием удаляются наружу. Микробы обезвреживаются лимфоцитами слизистой оболочки.
лЁгкие
Лёгкие (правое и левое) находятся в грудной полости под защитой грудной клетки.
Плевра
Лёгкие покрыты плеврой.
Плевра — тонкая, гладкая и влажная, богатая эластическими волокнами серозная оболочка, одевающая каждое из лёгких.
Различают лёгочную плевру, плотно срощенную с тканью лёгкого, и пристеночную плевру, выстилающую изнутри стенки грудной клетки.
У корней лёгких лёгочная плевра переходит в пристеночную. Таким образом, вокруг каждого лёгкого образуется герметически замкнутая плевральная полость, представляющая узкую щель между лёгочной и пристеночной плеврой. Плевральная полость заполнена небольшим количеством серозной жидкости, играющей роль смазки, облегчающей дыхательные движения лёгких.
Рис. Плевра
средостение
Средостение — пространство между правым и левым плевральными мешками. Оно ограничено спереди грудиной с реберными хрящами, сзади — позвоночником.
В средостении располагаются сердце с крупными сосудами, трахея, пищевод, вилочковая железа, нервы диафрагмы и грудной лимфатический проток.
бронхиальное дерево
Глубокими бороздами правое лёгкое разделено на три доли, а левое — на две. У левого лёгкого на стороне, обращённой к срединной линии, имеется углубление, которым оно прилежит к сердцу.
В каждое лёгкое с внутренней стороны входят толстые пучки, состоящие из первичного бронха, лёгочной артерии и нервов, а выходят по две лёгочные вены и лимфатические сосуды. Все эти бронхиально-сосудистые пучки, вместе взятые, образуют корень лёгкого. Вокруг лёгочных корней расположено большое количество бронхиальных лимфатических узлов.
Входя в лёгкие, левый бронх делится на две, а правый — на три ветви по числу лёгочных долей. В лёгких бронхи образуют так называемое бронхиальное дерево. С каждой новой «веточкой» диаметр бронхов уменьшается, пока они не становятся совсем микроскопическими бронхиолами с диаметром в 0,5 мм. В мягких стенках бронхиол имеются гладкие мышечные волокна и нет хрящевых полуколец. Таких бронхиол насчитывается до 25 млн.
Рис. Бронхиальное дерево
Бронхиолы переходят в ветвистые альвеолярные ходы, которые оканчиваются лёгочными мешочками, стенки которых усыпаны вздутиями — лёгочными альвеолами. Стенки альвеол пронизаны сетью капилляров: в них происходит газообмен.
Альвеолярные ходы и альвеолы обвиты множеством упругих соединительнотканных и эластических волокон, которые составляют также основу мельчайших бронхов и бронхиол, благодаря чему лёгочная ткань легко растягивается во время вдоха и снова спадается во время выдоха.
альвеолы
Альвеолы образованы сетью тончайших эластических волокон. Внутренняя поверхность альвеол выстлана однослойным плоским эпителием. Стенки эпителия вырабатывают сурфактант — поверхностно-активное вещество, выстилающее изнутри альвеолы и препятствующее их спаданию.
Под эпителием лёгочных пузырьков залегает густая сеть капилляров, на которые разбиваются конечные ветви лёгочной артерии. Через соприкасающиеся стенки альвеол и капилляров происходит газообмен при дыхании. Попав в кровь, кислород связывается с гемоглобином и разносится по всему организму, снабжая клетки и ткани.
Рис. Альвеолы
Рис. Газообмен в альвеолах
До рождения плод через лёгкие не дышит и лёгочные пузырьки находятся в спавшемся состоянии; после рождения с первым же вдохом альвеолы раздуваются и остаются расправленными на всю жизнь, сохраняя в себе некоторое количество воздуха даже при самом глубоком выдохе.
Полнота газообмена обеспечивается огромной поверхностью, через которую он происходит. Каждый лёгочный пузырёк представляет собой эластический мешочек размером 0,25 миллиметра. Количество же лёгочных пузырьков в обоих лёгких достигает 350 млн. Если представить, что все лёгочные альвеолы растянуты и образуют один пузырь с гладкой поверхностью, то диаметр этого пузыря будет равен 6 м, его вместимость будет более м, а внутренняя поверхность составит м и, таким образом, будет приблизительно в 56 раз больше всей кожной поверхности тела человека.
Трахея и бронхи в дыхательном газообмене не участвуют, а являются только воздухопроводящими путями.
физиология дыхания
Все процессы жизнедеятельности протекают при обязательном участии кислорода, т. е. являются аэробными. Особенно чувствительной к кислородной недостаточности является ЦНС, и прежде всего корковые нейроны, которые в бескислородных условиях погибают раньше других. Как известно, период клинической смерти не должен превышать пяти минут. В противном случае в нейронах коры головного мозга развиваются необратимые процессы.
Дыхание — физиологический процесс обмена газов в лёгких и тканях.
Весь процесс дыхания можно разделить на три основных этапа:
лёгочное (внешнее) дыхание: газообмен в капиллярах лёгочных пузырьков;
транспорт газов кровью;
клеточное (тканевое) дыхание: газообмен в клетках (ферментативное окисление питательных веществ в митохондриях).
Рис. Лёгочное и тканевое дыхание
Эритроциты содержат гемоглобин, сложный железосодержащий белок. Этот белок способен присоединять к себе кислород и углекислый газ.
Проходя по капиллярам лёгких, гемоглобин присоединяет к себе 4 атома кислорода, превращаясь в оксигемоглобин. Эритроциты транспортируют кислород из лёгких в ткани организма. В тканях происходит освобождение кислорода (оксигемоглобин превращается в гемоглобин) и присоединение углекислого газа (гемоглобин превращается в карбогемоглобин). Далее эритроциты транспортируют углекислый газ к лёгким для удаления из организма.
Рис. Транспортная функция гемоглобина
Молекула гемоглобина образует стойкое соединение с оксидом углерода II (угарным газом). Отравление угарным газом приводит к гибели организма в связи с кислородной недостаточностью.
механизм вдоха и выдоха
Вдох — является активным актом, так как осуществляется при помощи специализированных дыхательных мышц.
К дыхательным мышцам относятся межрёберные мышцы и диафрагма. При глубоком вдохе используются мышцы шеи, груди и пресса.
Сами лёгкие мышц не имеют. Они не способны самостоятельно растягиваться и сокращаться. Лёгкие лишь следуют за грудной клеткой, которая расширяется благодаря диафрагме и межрёберным мышцам.
Диафрагма во время вдоха опускается на 3−4 см, вследствие чего объём грудной клетки увеличивается на 1000−1200 мл. Кроме того, диафрагма отодвигает нижние рёбра к периферии, что также ведёт к увеличению ёмкости грудной клетки. Причём чем сильнее сокращения диафрагмы, тем больше увеличивается объём грудной полости.
Межрёберные мышцы, сокращаясь, приподнимают рёбра, что также вызывает увеличение объёма грудной клетки.
Лёгкие, следуя за растягивающейся грудной клеткой, сами растягиваются, и давление в них падает. В результате создаётся разность между давлением атмосферного воздуха и давлением в лёгких, воздух устремляется в них — происходит вдох.
Выдох, в отличие от вдоха, является пассивным актом, так как в его осуществлении не принимают участие мышцы. При расслаблении межрёберных мышц рёбра под действием силы тяжести опускаются; диафрагма, расслабляясь, поднимается, занимая свое привычное положение, и объём грудной полости уменьшается — лёгкие сокращаются. Происходит выдох.
Лёгкие находятся в герметически закрытой полости, образованной лёгочной и пристеночной плеврой. В плевральной полости давление ниже атмосферного («отрицательное»). За счёт отрицательного давления лёгочная плевра плотно прижимается к пристеночной.
Уменьшение давления в плевральном пространстве является основной причиной увеличения объёма лёгких во время вдоха, то есть является той силой, которая и растягивает лёгкие. Так, во время увеличения объёма грудной клетки давление в межплевральном образовании уменьшается, и вследствие разности давлений воздух активно поступает в лёгкие и увеличивает их объём.
Во время выдоха давление в плевральной полости возрастает, и в силу разности давлений воздух выходит, лёгкие спадаются.
Грудное дыхание осуществляется преимущественно за счёт наружных межрёберных мышц.
Брюшное дыхание осуществляется за счёт диафрагмы.
У мужчин отмечается брюшной тип дыхания, а у женщин — грудной. Однако независимо от этого и мужчины, и женщины дышат ритмично. С первого часа жизни ритм дыхания не нарушается, изменяется лишь его частота.
Новорождённый ребёнок дышит 60 раз в минуту, у взрослого человека частота дыхательных движений в покое составляет около 16−18. Однако во время физической нагрузки, эмоционального возбуждения или при повышении температуры тела частота дыхания может значительно увеличиваться.
Жизненная Ёмкость лЁгких
Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) — это максимальное количество воздуха, которое может поступить и вывестись из лёгких во время максимального вдоха и выдоха.
Жизненная емкость лёгких определяется прибором спирометром.
У взрослого здорового человека ЖЕЛ меняется в пределах от 3500 до 7000 мл и зависит от пола и от показателей физического развития: например, объема грудной клетки.
ЖЕЛ состоит из нескольких объемов:
Дыхательный объем (ДО) — это количество воздуха, которое поступает и выводится из лёгких при спокойном дыхании (500-600 мл).
Резервный объем вдоха (РОВ) — это максимальное количество воздуха, которое может поступить в лёгкие после спокойного вдоха (1500 — 2500 мл).
Резервный объем выдоха (РОВ) — это максимальное количество воздуха, которое может вывестись из лёгких после спокойного выдоха(1000 — 1500 мл).
регуляция дыхания
Дыхание регулируется нервными и гуморальными механизмами, которые сводятся к обеспечению ритмической деятельности дыхательной системы (вдох, выдох) и адаптационных дыхательных рефлексов, то есть изменению частоты и глубины дыхательных движений, имеющих место при изменяющихся условиях внешней среды или внутренней среды организма.
Ведущим дыхательным центром, как было установлено Н. А. Миславским в 1885 году, является дыхательный центр, расположенный в области продолговатого мозга.
Дыхательные центры обнаружены в области гипоталамуса. Они принимают участие в организации более сложных адаптационных дыхательных рефлексов, необходимых при изменении условий существования организма. Кроме того, дыхательные центры размещаются и в коре головного мозга, осуществляя высшие формы адаптационных процессов. Наличие дыхательных центров в коре головного мозга доказывается образованием дыхательных условных рефлексов, изменениями частоты и глубины дыхательных движений, имеющих место при различных эмоциональных состояниях, а также произвольными изменениями дыхания.
Вегетатвная нервная система иннервирует стенки бронхов. Их гладкая мускулатура снабжена центробежными волокнами блуждающих и симпатических нервов. Блуждающие нервы вызывают сокращение бронхиальной мускулатуры и сужение бронхов, а симпатические нервы расслабляют бронхиальную мускулатуру и расширяют бронхи.
Гуморальная регуляция: вдох осуществляется рефлекторно в ответ на повышение концентрацию углекислого газа в крови.
Источник