Строение и функции гортани и бронхов

Эволюционно сложилось так, что для жизнедеятельности человека необходим кислород. Как доставить его к органам и тканям? Сегодня говорим о дыхательной системе и особенностях её функционирования.

Как всё устроено?

Дыхательная система представлена целым рядом анатомических образований. Классификационно их подразделяют на дыхательные пути (верхние и нижние) и дыхательные органы. Верхние дыхательные пути – это полость носа, носовая и ротовая часть глотки. Нижние – гортань, трахея и бронхи. К дыхательным органам относят легкие. В обиходе и по факту, говоря об органах дыхания человека, могут подразумеваться отдельные анатомические образования и дыхательных путей. Например, гортань, трахея – это не только часть нижних дыхательных путей, но и самостоятельные органы.

Воздух попадает в легкие не сам по себе, туда его необходимо «втянуть», что и происходит в процессе вдоха. В этом участвуют диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. Во время вдоха диафрагма несколько уплощается, грудная клетка расширяется, что обеспечивается поступательное движение воздуха в дыхательные пути и легкие.

Пройдя весь путь от ноздрей до конечных разветвлений бронхиального дерева, воздух попадает в замкнутые «пузырьки» – альвеолы. Они и составляют основную функциональную часть легких.

Читайте по теме: Дышите легко и чисто! Вся правда о бронхитах

Но как кислороду дойти до конечных целей – органов? Снаружи альвеола покрыта сетью мелких кровеносных сосудов, по которым непрерывно течет кровь. Одна из разновидностей клеток крови – эритроциты, заполненные веществом гемоглобином. Именно он и осуществляет перенос газов в организме.

Кислород из альвеолярного воздуха «просачивается» в кровь, где «захватывается» гемоглобином. При этом в альвеолу поступает углекислый газ – продукт жизнедеятельности клеток. Обогатившиеся кислородом эритроциты разносят его по организму, а углекислый газ выделяется во внешнюю среду путем выдоха. В отличие от вдоха – всегда активного процесса – выдох пассивен, но при необходимости может быть и активным. В активном выдохе также участвуют мышцы – внутренние межреберные и мышцы брюшной стенки.

Определенную роль в процессе дыхания играет отрицательное внутриплевральное давление.

Процесс дыхания человека сложен и регулируется различными способами. Рассмотрим некоторые из них.

За дыхание отвечает дыхательный центр – скопление нервных клеток в продолговатом мозге.

Читайте по теме: Что поможет от кашля: барсучий жир или горчица в носках? Лечим детей правильно

Поток нервных импульсов идет к мышцам, отвечающим за вдох, задавая им определенный размах движений. У дыхательного центра имеется автоматия: приблизительно раз в четыре секунды здесь возникает возбуждение, стимулирующее мышцы, обеспечивающие вдох. Затем оно сменяется торможением, мышцы вдоха расслабляются – происходит выдох. Ритмичная смена этих состояний – врожденное свойство.

Частота и глубина дыхания зависит от интенсивности процессов окисления, происходящих в организме. Физическая нагрузка приводит к увеличению поглощения кислорода и повышению концентрации в тканях и крови углекислого газа. Последний через кровь активирует работу дыхательного центра, и, как следствие, усиливается сокращение дыхательных мышц. Это позволяет быстрее удалить избыток углекислого газа и восполнить недостаток кислорода.

Не на пользу телу: что вредит нашей дыхательной системе?

Человек сформировался в условиях с определенным содержанием кислорода. Однако для оптимального процесса дыхания необходимо не только само его наличие, но и определенные характеристики вдыхаемого воздуха. Их обеспечивают наши дыхательные пути, поэтому к легким – в норме – поступает очищенный, увлажненный и согретый воздух.

На любой из этих параметров могут воздействовать изменения окружающей среды.

Чистота. Пыль различного происхождения, выхлопные газы автомобилей, выбросы вредных веществ в атмосферу, табачный дым, шерсть животных, пыльца растений… Список можно было бы продолжить.

Увлажненность. Наверняка многим знакомо чувство сухости и першения в горле в помещениях в зимнее время года, особенно поутру. Причина до банальности проста: отопление в квартирах и домах пересушивает воздух, который затем сушит слизистые оболочки дыхательных путей. В результате повышается восприимчивость их к инфекции.

Читайте материал по теме: Чем отличаются ОРВИ и ОРЗ?

Низкая температура. Дышать через нос, а не через рот, советуют не просто так: помимо очищения и увлажнения, слизистая носовой полости согревает проходящий транзитом воздух.

Среди других факторов, способных нанести вред нашим органам дыхания – многочисленные инфекции. ОРВИ, бактерии, грибки – все эти представители микромира способны вызывать различные заболевания.

Когда дышать тяжело. Что говорит статистика?

Пневмония, острый ларингит, трахеит и бронхит. По данным министерства здравоохранения РФ наиболее распространенные заболевания среди взрослых связаны с дыхательной системой.

Сохраняют актуальность бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), рак и туберкулез легких.

Читать материал по теме: Что такое хроническая обструктивная болезнь легких?

А над нами – километры воды, а над нами бьют хвостами киты…

Сколько воздуха в день вдыхает человек?

Давайте посчитаем. В норме в покое объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого взрослым человеком при одном дыхательном цикле, составляет 500 мл, а частота дыхания у него – от 16 до 20 (во время сна – до 12). Таким образом, в покое в минуту человек вдыхает от 8 литров воздуха, а в течение суток – около 11 500 литров (с поправками на частоту дыхания во время сна – соответственно меньше).

Сколько человек может не дышать?

Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов. Находится ли человек в покое или двигается? Какова температура окружающей среды? И т.д.

Итак, сколько может не дышать человек? Диапазон колебаний составляет от менее чем 1 минуты до нескольких минут. Один из мировых рекордов принадлежит датскому ныряльщику Стигу Северинсену – 22 минуты. Правда, перед своей попыткой он почти 20 минут активно дышал чистым кислородом. Ткани организма обогатились этим газом и одновременно снизилось содержание углекислоты.

Критичен не только дефицит кислорода, но и избыток углекислого газа. При невозможности организма избавиться от углекислоты через легкие, начинает увеличиваться ее содержание в крови. Возможно нарушение ориентации, спазмы в мышцах, учащенное сердцебиение, потеря сознания и смерть.

Что будет, если часто задерживать дыхание?

Исходя из описанного выше, в зависимости от частоты и длительности задержек в организме может постепенно накапливаться углекислый газ. При выходе его за границы нормы и сравнительно длительном сохранении этого состояния возможны пагубные влияния на здоровье.

Обычно после ощутимой задержки дыхания и закономерном повышении уровня углекислоты отмечается углубление дыхания: организм удаляет ее избыток и стремится получить кислород.

Лечебное дыхание

На пользу стройности

Существуют методики для похудения, основанные на различных способах дыхания – например бодифлекс, оксисайз.

Можно ли похудеть, употребляя супы? Рассказывает врач-терапевт и диетолог «Клиника Эксперт Ставрополь» Мальцева Валентина Сергеевна

Один из примеров – дыхание по типу «брюшного» дыхания, т.е. при вдохе живот выпячивается, при выдохе – втягивается.

Мнения ученых по поводу снижения веса с помощью только дыхательных упражнения противоречивы. Кроме того, необходимо помнить, что слишком глубокие вдохи и выдохи могут нарушить равновесие между кислородом и углекислым газом. Это может вызвать головокружение, а у кого-то и обморок.

Поэтому перед началом такой практики необходимо посоветоваться с врачом, в том числе и особенно если имеются какие-то проблемы со здоровьем.

Вдох, выдох, покой

Взволнованы? Понервничали? «Нужно сделать глубокий вдох и успокоиться». Знакомая мысль? А может кто-то давал вам такой совет.

Как оказалось, эта техника не только «работает», но и имеет под собой материальную основу. Ученым удалось установить (правда, пока на мышах), что в головном мозге имеются нервные клетки, связанные как с областями, регулирующими дыхание, так и анализирующими психологическое состояние.

Схема работает примерно так. Когда организм эмоционально возбуждается, обнаруженные клетки передают сигналы на нейроны, учащающие дыхание. Однако, как оказалось, работает система и в обратном направлении. Иными словами, если начать дышать чаще, то мозг может возбуждаться. Отсюда напрашивается вывод, почему глубокое замедленное дыхание может успокаивать.

Как дышать, чтобы быстро уснуть?

Существует методика, основанная на практиках йогов. Разработал ее доктор Эндрю Уейл (Andrew Weil). Техника называется «4-7-8» и выполняется следующим образом:

– поместите кончик языка на слизистую оболочку сразу за верхними передними зубами (с внутренней стороны) и держите его там на протяжении всего упражнения;

– полностью выдохните через рот со свистящим звуком;

– закройте рот и спокойно вдохните через нос, досчитав про себя до четырех;

– задержите дыхание, посчитав мысленно до семи;

– полностью выдохните через рот, издавая свистящий звук, посчитав до восьми.

Это одно дыхание. Теперь повторите цикл еще три раза.

Если вам сложно задерживать дыхание, вы можете ускорить упражнение, но придерживайтесь соотношения 4:7:8 для трех фаз. Выполняйте упражнение дважды в день.

Материал по теме: Бессонница – это болезнь или нет?

Метод относится к альтернативным методам лечения и, возможно, не проверялся с точки зрения принципов доказательной медицины.

Сохраняем здоровье

Как же сохранить здоровье дыхательной системы? С учетом неблагоприятных факторов, которые могут влиять на ее состояние, целесообразны достаточная физическая активность – в идеале на свежем воздухе; регулярное проветривание помещений; увлажнение воздуха; избавление от вредных привычек (курение); использование во время работы, связанной с профессиональными вредностями, индивидуальных средств защиты (маски, респираторы).

Важна профилактика респираторных инфекций, а также своевременное лечение любых заболеваний органов дыхания.

Необходимо обязательно проходить плановые диспансеризации и профосмотры с выполнением флюорографии с частотой, предусмотренной ими.

Текст: Энвер Алиев

Другие материалы по теме:

Опасен ли рентген легких?

Пневмония: симптомы, диагностика и лечение

Как помочь детям и взрослым с бронхиальной астмой?

ЛЕКЦИЯ №29.

ВОЗДУХОНОСНЫЕ ПУТИ: ПОЛОСТЬ НОСА,

1. Обзор дыхательной системы. Значение дыхания.

2. Полость носа.

3. Гортань.

4. Трахея и бронхи.

ЦЕЛЬ: Знать обзор дыхательной системы, значение дыхания, топографию, строение и функции полости носа, гортани, трахеи и бронхов.

Уметь показывать эти органы и их составные части на плакатах, муляжах и планшетах.

1. Дыхательной системой называется система органов, посредством которых происходит газообмен между организмом и внешней средой. В дыхательной системе выделяют органы, выполняющие воздухопроводящую (полость носа, глотка, гортань, трахея, бронхи) и дыхательную, или газообменную, функции (легкие).

Все органы дыхания, относящиеся к дыхательным путям, имеют твердую основу из костей и хрящей, благодаря чему эти пути не спадаются, и по ним свободно циркулирует воздух во время дыхания. Изнутри дыхательные пути выстланы слизистой оболочкой, снабженной почти на всем протяжении мерцательным (реснитчатым) эпителием. В дыхательных путях происходит очищение, увлажнение, согревание вдыхаемого воздуха, а также рецепция (восприятие) обонятельных, температурных и механических раздражителей. Газообмен здесь не происходит, и состав воздуха не меняется, поэтому пространство, заключенное в этих путях, называется мертвым, или вредным. При спокойном дыхании объем воздуха в мертвом пространстве составляет 140-150 мл (при вдыхании 500 мл воздуха).

Во время вдоха и выдоха воздух по воздухоносным путям поступает в

легочные альвеолы и выводится из них. Стенки альвеол очень тонкие и служат для диффузии газов. Из находящегося в альвеолах воздуха в кровь поступает кислород, а обратно – углекислый газ. Оттекающая из легких артериальная кровь переносит кислород во все органы тела, а притекающая в легкие венозная кровь доставляет углекислый газ.

Сущность дыхания заключается в постоянном обновлении газового состава крови, а значение дыхания – в поддержании оптимального уровня окислительно-восстановительных процессов в организме.

В структуре акта дыхания человека выделяют 3 этапа (процесса).

АКТ ДЫХАНИЯ

1.Внешнее, или легочное, 2.Транспорт газов 3. Внутреннее, или тканевое, дыхание кровью дыхание

Обмен газов между Обмен газов между кровью

атмосферным и аль- и тканями

веолярным воздухом Клеточное дыхание

Газообмен между (потребление кислорода и

кровью легочных ка- выделение углекислого

пилляров и альвео- газа).

лярным воздухом

2. Полость носа (cavitas nasi) вместе с наружным носом являются

составными частями образования, называемого носом (областью носа). В образовании наружного носа участвуют носовые кости, лобные отростки верхних челюстей, носовые хрящи (гиалиновые) и мягкие ткани (кожа, мышцы).

Полость носа является началом дыхательной системы. Спереди она

сообщается с наружной средой через два входных отверстия – ноздри, сзади – с носоглоткой через хоаны. Носоглотка через слуховые (евстахиевы) трубы сообщается с полостью среднего уха. Полость носа делится на две почти симметричные половины перегородкой, образованной вертикальной пластинкой решетчатой кости и сошником. В полости носа различают верхнюю, нижнюю, латеральную и медиальную (перегородка) стенки. С латеральной стенки свисают три носовые раковины: верхняя, средняя и нижняя, под которыми образуются 3 носовых хода: верхний, средний и нижний. Выделяют еще общий носовой ход: узкое щелевидное пространство между медиальными поверхностями носовых раковин и перегородкой носа. Область верхнего носового хода называется обонятельной, так как в ее слизистой оболочке находятся обонятельные рецепторы, а среднего и нижнего – дыхательной. Слизистая оболочка полости носа и носовых раковин покрыта однослойным многорядным мерцательным эпителием, содержащим большое количество ресничек, слизистых желез,она обильно снабжена кровеносными сосудами и нервами.

В полость носа посредством отверстий открываются околоносовые,

или придаточные, пазухи (синусы): верхнечелюстная, или гайморова (парная), лобная, клиновидная и решетчатые. Стенки пазух выстланы слизистой оболочкой, которая является продолжением слизистой оболочки полости носа. Эти пазухи участвуют в согревании вдыхаемого воздуха и являются звуковыми резонаторами. В нижний носовой ход открывается также нижнее отверстие носослезного протока.Воспаление слизистой оболочки полости носа называется ринитом(греч. rhinos – нос), придаточных пазух носа – синуситом, слизистой оболочки слуховой трубы – евстахиитом. Изолированное воспаление верхне-

челюстной (гайморовой) пазухи называется гайморитом, лобной пазухи –

фронтитом, а одновременное воспаление слизистой оболочки полости

носа и придаточных пазух – риносинуситом.

3. Гортань (larynx) – это начальный хрящевой отдел дыхательного горла, предназначенный для проведения воздуха, образования звуков (голосообразования) и защиты нижних дыхательных путей от попадания в них инородных частиц. Является самым узким местом во всей дыхательной трубке, что важно учитывать при некоторых заболеваниях у детей (при дифтерии, гриппе, кори и др.) из-за опасности ее полного стеноза и асфиксии (круп). У взрослых людей гортань располагается в переднем отделе шеи на уровне IV-VI шейных позвонков. Вверху она подвешена к подъязычной кости, внизу переходит в дыхательное горло – трахею. Спереди от нее лежат мышцы шеи, сбоку – доли щитовидной железы и сосудисто-нервные пучки. Вместе с подъязычной костью гортань смещается вверх и вниз при глотании.

Скелет гортани образован хрящами. Различают 3 непарных хряща и 3

парных. Непарными хрящами являются перстневидный, щитовидный, надгортанный (надгортанник), парными – черпаловидный, рожковидный и

клиновидный. Все хрящи гиалиновые, за исключением надгортанника,

рожковидного, клиновидного и голосового отростка черпаловидных хрящей. Самым крупным из хрящей гортани является щитовидный хрящ. Он

состоит из двух четырехугольных пластинок, соединенных друг с другом

спереди под углом 90° у мужчин и 120° у женщин. Угол легко прощупывается через кожу шеи и называется выступом гортани (кадык), или адамовым яблоком. Хрящи гортани соединены между собой суставами, связками и приводятся в движение поперечнополосатыми мышцами.

Мышцы гортани начинаются от одних и прикрепляются к другим ее

хрящам. По функции они делятся на 3 группы: расширители голосовой щели, суживатели и мышцы, натягивающие (напрягающие) голосовые связки.

Полость гортани имеет форму песочных часов, в ней различают 3 отдела:

1) верхний расширенный отдел – преддверие гортани;

2) средний суженный отдел – собственно голосовой аппарат;

3) нижний расширенный отдел – подголосовую полость.

Гортань имеет 3 оболочки: слизистую, фиброзно-хрящевую и соеди-

нительнотканную (адвентициальную).Воспаление слизистой оболочки гортани называется ларингитом.

4. Трахея (trachea), или дыхательное горло, – непарный орган, обеспечивающий проведение воздуха из гортани в бронхи и легкие и обратно. Имеет форму трубки длиной 9-15 см, диаметром 15-18 мм. Трахея располагается в области шеи – шейная часть и в грудной полости – грудная часть. Начинается от гортани на уровне VI-VII шейных позвонков, а на уровне IV-V грудных позвонков делится на два главных бронха – правый и левый. Это место называется бифуркацией трахеи (раздвоение, вилка). Трахея состоит из 16-20 хрящевых гиалиновых полуколец, соединенных между собой фиброзными кольцевыми связками. Задняя, прилежащая к пищеводу стенка трахеи мягкая и называется перепончатой. Она состоит из соединительной и гладкой мышечной ткани. Слизистая оболочка трахеи выстлана однослойным многорядным мерцательным эпителием и содержит большое количество лимфоидной ткани и слизистых желез. Снаружи трахея покрыта адвентицией. Воспаление слизистой оболочки трахеи называется трахеитом.

Бронхи (bronchi) – органы, выполняющие функцию проведения воздуха от трахеи до легочной ткани и обратно. Различают главные бронхи:правый и левый и бронхиальное дерево, входящее в состав легких. Длина правого главного бронха 1-3 см, левого – 4-6 см. Над правым главным бронхом проходит непарная вена, а над левым – дуга аорты. Правый главный бронх не только короче, но и шире, чем левый, имеет более вертикальное направление, являясь как бы продолжением трахеи. Поэтому в правый главный бронх чаще, чем в левый, попадают инородные тела.Стенка главных бронхов по своему строению напоминает стенку трахеи.Их скелетом являются хрящевые полукольца: в правом бронхе 6-8, в левом – 9-12. Сзади главные бронхи имеют перепончатую стенку. Изнутри главные бронхи выстланы слизистой оболочкой, покрытой однослойным мерцательным эпителием. Снаружи они покрыты соединительнотканной оболочкой (адвентицией).

Главные бронхи в области ворот легких делятся на долевые бронхи:

правый на 3, а левый на 2 бронха. Долевые бронхи внутри легкого делятся

на сегментарные бронхи, сегментарные – на субсегментарные, или средние, бронхи (5-2 мм диаметром), средние – на мелкие (диаметром 2-1 мм).Самые малые по калибру бронхи (диаметром около 1 мм) входят по одному в каждую дольку легкого под названием долькового бронха. Внутри легочной дольки этот бронх делится на 18-20 концевых бронхиол (диаметром около 0,5 мм). Каждая концевая бронхиола делится дихотомически на дыхательные бронхиолы 1-го, 2-го и 3-го порядка, переходящие в расширения – альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки.От трахеи до альвеол дыхательные пути ветвятся дихотомически (раздваиваются) 23 раза, причем первые 16 поколений дыхательных путей – бронхи и бронхиолы выполняют проводящую функцию (кондуктивная зона). Поколения 17-22 – респираторные (дыхательные) бронхиолы и альвеолярные ходы составляют переходную (транзиторную) зону. 23-е поколение (альвеолярные мешочки с альвеолами) – дыхательная, или респираторная, зона.

Стенки крупных бронхов по строению сходны со стенками трахеи и

главных бронхов, но скелет их образован не хрящевыми полукольцами, а

хрящевыми пластинками.Стенки концевых бронхиол тоньше стенок мелких бронхов, в них отсутствуют хрящевые пластинки. Слизистая оболочка их выстлана кубическим реснитчатым эпителием, они содержат пучки гладких мышечных клеток и много эластических волокон, вследствие чего бронхиолы легко растяжимы (при вдохе).Дыхательные бронхиолы, отходящие от концевой бронхиолы, а также альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы легкого образуют альвеолярное дерево (легочный ацинус), относящийся к дыхательной паренхиме легкого.