Жидкость уменьшающая трение при движении легких. Легкие и грудная полость. Строение и функции органов дыхания

Легкие, находящиеся в грудной клетке, отделены от ее стенок плевральной полостью - шелевидным пространством, выстланным эластичной прозрачной оболочкой (плеврой). Она защищает легкие, не дает воздуху просачиваться из них в грудную полость и уменьшает трение между легкими и стенками грудной клетки. Внутренний, висцеральный, листок плевры покрывает легкие, а наружный, париетальный (пристеночный), выстилает стенки грудной клетки и диафрагму. Плевральная полость содержит жидкость, выделяемую плеврой. Эта жидкость увлажняет плевру и тем самым уменьшает трение между ее листками при дыхательных движениях. Плевральная полость непроницаема для воздуха и давление в ней на 3-4 мм рт. ст. ниже, чем в легких. Отрицательное давление в плевральной полости поддерживается на протяжении всего вдоха, что позволяет альвеолам расправляться и заполнять любое дополнительное пространство, возникающее при расширении грудной клетки.

Механизм вентиляции (дыхания)

Воздух поступает в легкие и выходит из них благодаря работе межреберных мышц и диафрагмы; в результате их попеременного сокращения и расслабления объем грудной клетки изменяется. Между каждой парой ребер расположены две группы межреберных мышц, направленных под углом друг к другу: наружные - вниз и вперед, а внутренние - вниз и назад. Диафрагма состоит из кольцевых и радиальных мышечных волокон, расположенных вокруг центрального сухожильного участка, состоящего из коллагена.

Вдох

Вдох - это активный процесс. Протекает он следующим образом.
1. Наружные межреберные мышцы сокращаются, а внутренние расслабляются.
2. Ребра вследствие этого отходят вперед, удаляясь от позвоночника. (Это легко почувствовать, положив при вдохе руку на грудь.)
3. Одновременно сокращаются мышцы диафрагмы.
4. Диафрагма становится более плоской.
5. Оба эти действия приводят к увеличению объема грудной клетки.
6. В результате давление в грудной клетке, и, следовательно, в легких, становится ниже атмосферного.
7. Воздух поступает внутрь и заполняет альвеолы до тех пор, пока давление в легких не сравняется с атмосферным.

Выдох

Выдох - процесс в обычных условиях в основном пассивный, происходящий в результате эластического сокращения растянутой легочной ткани, расслабления части дыхательных мышц и опускания грулной клетки под действием силы тяжести.
1. Наружные межреберные мышцы расслабляются, а внутренние - сокращаются. Грудная клетка опускается главным образом под действием собственной тяжести.
2. Одновременно расслабляется диафрагма. Опускающаяся грудная клетка вынуждает ее принять исходную куполообразную форму.
3. Вследствие этого объем грудной клетки уменьшается, и давление в ней становится выше атмосферного.
4. В результате воздух выталкивается из легких.

При физической нагрузке имеет место форсированное дыхание . В действие вводятся дополнительные мышцы и выдох становится более активным процессом, требующим расхода энергии. Внутренние межреберные мышцы сокращаются более энергично и сильнее отводят ребра вниз. Энергично сокращаются и брюшные мышцы, вызывая более активное движение диафрагмы вверх. То же самое происходит при чихании и кашле.

Плевральная полость - это небольшое пространство в виде щели. Она расположена между легкими и внутренней поверхностью грудной клетки. Стенки этой полости выстланы плеврой. С одной стороны плевра покрывает легкие, а с другой - выстилает реберную поверхность и диафрагму. Плевральная полость играет важную роль при дыхании. Плеврой синтезируется некоторое количество жидкости (в норме - несколько миллилитров), за счет которой уменьшается трение легких о внутреннюю поверхность грудной клетки при дыхании.

Показать всё

Строение плевральной полости

Плевральная полость расположена в грудной клетке. Основная часть грудной клетки занята легкими и органами средостения (трахея, бронхи, пищевод, сердце и крупные сосуды). При дыхании легкие спадаются и расширяются. И скольжения легких относительно внутренней поверхности грудной клетки обеспечиваются увлажненной плеврой, выстилающей органы. Плевра – это тонкая серозная оболочка. В организме человека выделяют два основных типа плевры:

1. 1. Висцеральная – это тонкая пленка, которая полностью покрывает легкие снаружи.
2. 2. Париетальная (пристеночная) – это мембрана необходима для покрытия внутренней поверхности грудной клетки.

Висцеральная плевра погружена в легкие в виде складок в тех местах, где проходит граница долей. Она обеспечивает скольжения долей легких относительно друг друга при дыхании. Соединяясь с соединительнотканными перегородками между сегментами легких, висцеральная плевра участвует в образовании легочного каркаса.

Париетальная плевра делится в зависимости от того, какую область она выстилает, на реберную и диафрагмальную. В области грудины спереди и вдоль позвоночника сзади париетальная плевра переходит в медиастинальную. Медиастинальная плевра у корней легких (то место, где в легкие входят бронхи и сосуды) переходит в висцеральную. В области корня листки плевры соединяются между собой, образуя небольшую легочную связку.

В целом плевра образует как бы два замкнутых мешка. Они разграничены между собой органами средостения, покрытыми медиастинальной плеврой. Снаружи стенки плевральной полости образованы ребрами, снизу – диафрагмой. В этих мешках в свободном состоянии находятся легкие, их подвижность обеспечивается плеврой. Зафиксированы легкие в грудной клетке только в области корней.

Основные свойства плевры и плевральной полости

Плевральная полость в норме представлена узкой щелью между листками плевры. Так как она герметично замкнута и содержит незначительное количество серозной жидкости, легкие «притянуты» к внутренней поверхности грудной клетки отрицательным давлением.

Плевра, особенно пристеночная, содержит большое количество нервных окончаний. Сама легочная ткань болевых рецепторов не имеет. Поэтому практически любой патологический процесс в легких протекает безболезненно. Если появляется боль, это свидетельствует о вовлечении плевры. Характерным признаком поражения плевры служит ответ боли на дыхание. Она может усиливаться во время вдоха или выдоха и проходить при дыхательной паузе.

Еще одним важным свойством плевры является то, что она вырабатывает жидкость, которая служит смазкой между листками плевры и облегчает скольжение. В норме ее 15–25 мл. Особенность строения плевры такова, что если листки плевры раздражены патологическим процессом, происходит рефлекторное увеличение выработки жидкости. Большее количество жидкости «разводит» в стороны листки плевры и еще больше облегчает трение. Проблема в том, что избыток жидкости может «поджать» легкое, мешая ему расправиться во время вдоха.



Участие в дыхании

Так как давление в плевральной полости отрицательное, при вдохе за счет опущения купола диафрагмы легкие расправляются, пассивно пропуская в себя воздух по дыхательным путям. Если необходимо вдохнуть глубоко, грудная клетка расширяется за счет того, что ребра приподнимаются и расходятся. В еще более глубоком вдохе участвуют мышцы верхнего плечевого пояса.

При выдохе дыхательные мышцы расслабляются, легкие спадаются за счет собственной упругости, и воздух покидает дыхательные пути. Если выдох форсируется, включаются мышцы, опускающие ребра, и грудная клетка «сжимается», воздух из нее активно выдавливается. Глубина дыхания обеспечивается напряжением дыхательных мышц и регулируется дыхательным центром. Глубину дыхания можно регулировать и произвольно.





Плевральные синусы

Для получения представления о топографии синусов полезно соотнести форму плевральной полости с усеченным конусом. Стенки конуса – это реберная плевра. Внутри находятся органы грудной клетки. Справа и слева легкие, покрытые висцеральной плеврой. Посредине – средостение, покрытое с двух сторон висцеральной плеврой. Снизу – диафрагма в форме вдающегося внутрь купола.

Поскольку купол диафрагмы имеет выпуклую форму, места перехода реберной и медиастинальной плевры в диафрагмальную тоже имеют форму складок. Эти складки называются плевральными синусами.

В них нет легких – они заполнены жидкостью в небольшом количестве. Нижняя их граница расположена несколько ниже нижней границы легких. Есть четыре вида синуса:

1. 1. Реберно-диафрагмальный, который сформирован в области перехода реберной плевры в диафрагмальную. Он идет полукругом вдоль нижне-наружного края диафрагмы в месте прикрепления ее к ребрам.
2. 2. Диафрагмально-медиастинальный – является одним из наименее выраженных синусов, размещается в области перехода средостенной плевры в диафрагмальную.
3. 3. Реберно-медиастинальный – находится у человека со стороны передней поверхности грудной клетки, там, где реберная плевра соединяется с медиастинальной. Справа он выражен сильнее, слева его глубина меньше за счет сердца.
4. 4. Позвоночно-медиастинальный – располагается у заднего перехода реберной плевры в медиастинальную.

Плевральные синусы не расправляются полностью даже при самом глубоком вдохе. Они являются самыми низкорасположенными отделами плевральной полости. Поэтому именно в синусах скапливается избыток жидкости, если он образуется. Туда же направляется кровь, если она появляется в плевральной полости. Поэтому именно синусы являются предметом особого внимания при подозрении на наличие патологической жидкости в плевральной полости.

Участие в кровообращении

Отрицательное давление в плевральной полости есть при вдохе, за счет этого она обладает «присасывающим» действием не только по отношению к воздуху. При вдохе расширяются и крупные вены, расположенные в грудной клетке, за счет этого улучшается приток крови к сердцу. При выдохе вены спадаются, и приток крови замедляется.

Нельзя сказать, что влияние плевры сильнее влияния сердца. Но этот факт обязательно надо учитывать в некоторых случаях. Например, при ранении крупных вен присасывающее действие плевральной полости иногда приводит к попаданию воздуха в кровеносное русло во время вдоха. За счет этого эффекта также может изменяться частота пульса на вдохе и выдохе. При регистрации ЭКГ при этом диагностируется дыхательная аритмия, которая расценивается как вариант нормы. Есть и другие ситуации, где этот эффект должен учитываться.

Если человек сильно выдыхает, кашляет или совершает значительное физическое усилие с задержкой дыхания, то давление в грудной клетке может стать положительным и довольно высоким. Это уменьшает приток крови к сердцу и затрудняет газообмен в самих легких. Значительное давление воздуха в легких может травмировать их нежную ткань.



Нарушение герметичности плевральной полости

Если человек получает травму (ранение грудной клетки) или внутреннее повреждение легкого с нарушением герметичности плевральной полости, то отрицательное давление в ней приводит к попаданию в нее воздуха. Легкое при этом спадается, полностью или частично, – в зависимости от того, какое количество воздуха, попавшего внутрь грудной клетки. Эта патология носит название пневмоторакса. Существует несколько видов пневмоторакса:

1. 1. Открытый – получается в том случае, когда отверстие (рана), сообщающее плевральную полость с окружающей средой, зияет. При открытом пневмотораксе легкое обычно спадается полностью (если оно не удерживается спайками между париетальным и висцеральным листками плевры). Во время рентгенографии оно определяется в виде бесформенного комка в области корня легкого. Если его не расправить достаточно быстро, то в последующем в ткани легкого образуются зоны, в которые не попадает воздух.
2. 2. Закрытый – если в плевральную полость попало некоторое количество воздуха и доступ перекрылся сам или за счет принятых мер. Тогда спадается только часть легкого (размер зависит от количества попавшего воздуха). На рентгенограмме воздух определяется в виде пузыря, обычно в верхней части грудной клетки. Если воздуха не очень много – он рассасывается сам.
3. 3. Клапанный – самый опасный вид пневмоторакса. Он образуется тогда, когда ткани в месте дефекта формируют подобие клапана. При вдохе дефект открывается, некоторое количество воздуха «подсасывается». При выдохе дефект спадается, и воздух остается внутри плевральной полости. Так повторяется в течение всех дыхательных циклов. Со временем количество воздуха становится таким большим, что он «распирает» грудную клетку, дыхание затрудняется, а работа органов нарушается. Это состояние смертельно опасно.

Скопление воздуха в плевральной полости, помимо опасности инфицирования раны и угрозы кровотечения, вредит еще и тем, что нарушает дыхание и газообмен в легких. В результате может развиться дыхательная недостаточность.

Если воздух нарушает дыхание, его необходимо удалить. Это надо сделать незамедлительно при клапанном пневмотораксе. Удаление воздуха проводится с помощью специальных процедур – прокол, дренирование или операция. Во время операции следует закрыть дефект в грудной стенке или ушить легкое, чтобы восстановить герметичность плевральной полости.

Роль жидкости в полости плевры

Как уже говорилось, некоторое количество жидкости в полости плевры находится в норме. Она обеспечивает скольжение ее листков при дыхании. При заболеваниях органов грудной клетки часто меняется ее состав и количество. Эти симптомы имеют большое значение для диагностического поиска.


Одним из наиболее частых и важных симптомов является скопление жидкости в плевральной полости – гидроторакс. Эта жидкость имеет различную природу, но само ее присутствие вызывает однотипную клиническую картину. Больные чувствуют одышку, нехватку воздуха, тяжесть в груди. Та половина грудной клетки, которая поражена, отстает в дыхании.

Если гидроторакс небольшой и развился в результате пневмонии или плеврита, то он рассасывается самостоятельно при адекватном лечении. У больного иногда остаются спайки и плевральные наложения. Это неопасно для жизни, но создает затруднения при диагностике в последующем.

Плевральный выпот скапливается не только при болезнях легких и плевры. Некоторые системные заболевания и поражения других органов тоже ведут к ее скоплению. Это пневмония, туберкулез, рак, плеврит, острый панкреатит, уремия, микседема, сердечная недостаточность, тромбоэмболия и другие патологические состояния. Жидкость в плевральной полости по своему химическому составу разделяется на следующие разновидности:

1. 1. Экссудат. Он образуется в результате воспалительного поражения органов грудной полости (пневмония, плеврит, туберкулез, иногда - рак).
2. 2. Транссудат. Накапливается при отеках, снижении онкотического давления плазмы, при сердечной недостаточности, циррозе печени, микседеме и некоторых других болезнях.
3. 3. Гной. Это разновидность экссудата. Он появляется при инфицировании плевральной полости гноеродными бактериями. Может появиться при прорыве гноя из легких – при абсцессе.
4. 4. Кровь. Скапливается в плевральной полости при повреждении сосудов, спровоцированном травмой или другим фактором (распад опухоли). Подобное внутреннее кровотечение нередко становится причиной массивной кровопотери, угрожающей жизни.

Если жидкости скапливается много, она «поджимает» легкое, и оно спадется. Если процесс двусторонний, развивается удушье. Это состояние потенциально опасно для жизни. Удаление жидкости спасает жизнь больному, но если не вылечить патологический процесс, приведший к ее накоплению, ситуация обычно повторяется. Кроме того, жидкость в плевральной полости содержит белок, микроэлементы и другие вещества, которые организм теряет.

Исследования при патологии

Для оценки состояния органов грудной клетки и плевры используются различные исследования. Их выбор зависит от того, какие жалобы предъявляет пациент, и от того, какие изменения выявлены при осмотре. Общее правило – следование от простого к сложному. Каждое последующее исследование назначается после оценки результатов предыдущего, если нужно уточнить то или иное выявленное изменение. В диагностическом поиске используется:

• общий анализ крови и мочи;
• биохимический анализ крови;
• рентгенография и флюорография органов грудной клетки;
• исследование функции внешнего дыхания;
• ЭКГ и УЗИ сердца;
• исследование на туберкулез;
• пункция плевральной полости с анализом плеврального выпота;
• КТ и МРТ и другие исследования при необходимости.

С учетом того, что плевра очень чувствительна к изменениям состояния организма, она реагирует на большое количество заболеваний. Плевральный выпот (наиболее частый симптом, связанный с плеврой) – не причина впадать в отчаяние, а повод для обследования. Он может означать и наличие заболевания с положительным прогнозом, и очень тяжелую патологию. Поэтому определять показания к исследованиям и диагностическую значимость их результатов должен только врач. И всегда следует помнить, что лечить надо не симптом, а заболевание.

Всё живое на Земле существует за сёт солнечного тепла и энергии, достигающей поверхности нашей планеты. Все животные и человек приспособились добывать энергию из синтезированных растениями органических веществ. Чтобы использовать энергию Солнца, заключённую в молекулах органических веществ, её необходимо высвободить, окислив эти вещества. Чаще всего в качестве окислителя используют кислород воздуха, благо он составляет почти четверть объёма окружающей атмосферы.

Одноклеточные простейшие животные, кишечнополостные, свободноживущие плоские и круглые черви дышат всей поверхностью тела . Специальные органы дыхания - перистые жабры появляются у морских кольчатых червей и у водных членистоногих. Органами дыхания членистоногих являются трахеи, жабры, листовидные лёгкие расположенные в углублениях покрова тела. Система органов дыхания ланцетника представлена жаберными щелями , пронизывающими стенку переднего отдела кишечника - глотку. У рыб под жаберными крышками располагаются жабры , обильно пронизанными мельчайшими кровеносными сосудами. У наземных позвоночных органами дыхания являются лёгкие . Эволюция дыхания у позвоночных шла по пути увеличения площади легочных перегородок, участвующих в газообмене, совершенствования транспортных систем доставки кислорода к клеткам, расположенным внутри организма, и развития систем, обеспечивающих вентиляцию органов дыхания.

Строение и функции органов дыхания

Необходимым условием жизнедеятельности организма является постоянный газообмен между организмом и окружающей средой. Органы, по которым циркулируют вдыхаемый и выдыхаемый воздух, объединяются в дыхательный аппарат. Систему органов дыхания образуют носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и лёгкие. Большинство из них представляют собой воздухоносные пути и служат для проведения воздуха в лёгкие. В лёгких и происходят процессы газообмена. При дыхании организм получает из воздуха кислород, который разносится кровью по всему телу. Кислород участвует в сложных окислительных процессах органических веществ, при котором освобождается необходимая организму энергия. Конечные продукты распада - углекислота и частично вода - выводятся из организма в окружающую среду через органы дыхания.

Функции дыхательной системы

• Обеспечение клеток организма кислородом О 2 .
• Удаление из организма углекислого газа СО 2 , а также некоторых конечных продуктов обмена веществ (паров воды, аммиака, сероводорода).

Носовая полость

Воздухоносные пути начинаются с носовой полости , которая через ноздри соединяется с окружающей средой. От ноздрей воздух проходит по носовым ходам, выстланным слизистым, реснитчатым и чувствительным эпителием. Наружный нос состоит из костных и хрящевых образований и имеет форму неправильной пирамиды, которая изменяется в зависимости от особенностей строения человека. В состав костного скелета наружного носа входят носовые косточки и носовая часть лобной кости. Хрящевой скелет является продолжением костного скелета и состоит из гиалиновых хрящей различной формы. Полость носа имеет нижнюю, верхнюю и две боковые стенки. Нижняя стенка образована твёрдым нёбом, верхняя - решётчатой пластинкой решётчатой кости, боковая - верхней челюстью, слёзной костью, глазничной пластинкой решётчатой кости, нёбной костью и клиновидной костью. Носовой перегородкой полость носа разделена на правую и левую части. Перегородка носа образована сошником, перпендикулярной пластинкой решётчатой кости и спереди дополняется четырёхугольным хрящом носовой перегородки.

На боковых стенках полости носа располагаются носовые раковины - по три с каждой стороны, что увеличивает внутреннюю поверхность носа, с которой соприкасается вдыхаемый воздух.

Носовая полость образована двумя узкими и извилистыми носовыми ходами . Здесь воздух согревается, увлажняется и освобождается от частичек пыли и микробов. Оболочка, выстилающая носовые ходы, состоит из клеток, которые выделяют слизь, и клеток реснитчатого эпителия. Движением ресничек слизь вместе с пылью и микробами направляется из носовых ходов наружу.

Внутренняя поверхность носовых ходов богато снабжена кровеносными сосудами. Вдыхаемый воздух, попадает в полость носа, обогревается, увлажняется, очищается от пыли и частично обезвреживается. Из носовой полости он попадает в носоглотку. Затем воздух из носовой полости попадает в глотку, а из неё - в гортань.

Гортань

Гортань - один из отделов воздухоносных путей. Сюда из носовых ходов через глотку поступает воздух. В стенке гортани есть несколько хрящей: щитовидный, черпаловидный и др. В момент глотания пищи мышцы шеи поднимают гортань, а надгортанный хрящ опускается и закрывается гортань. Поэтому пища поступает только в пищевод и не попадает в трахею.

В узкой части гортани расположены голосовые связки , посредине между ними находится голосовая щель. При прохождении воздуха голосовые связки вибрируют, производя звук. Образование звука происходит на выдохе при управляемом человеком движении воздуха. В формировании речи участвуют: носовая полость, губы, язык, мягкое нёбо, мимические мышцы.

Трахея

Гортань переходит в трахею (дыхательное горло), которая имеет форму трубки длиной около 12 см, в стенках которого есть хрящевые полукольца, не позволяющие ей спадать. Задняя стенка её образована соединительнотканной перепонкой. Полость трахеи, как и полость других воздухоносных путей выстлана мерцательным эпителием, препятствующим проникновению в лёгкие пыли и других инородных тел. Трахея занимает серединное положение, сзади она прилежит к пищеводу, а по бокам от неё располагаются сосудисто-нервыне пучки. Спереди шейный отдел трахеи прикрывают мышцы, а вверху она охватывается ещё щитовидной железой. Грудной отдел трахеи прикрыт спереди рукояткой грудины, остатками вилочковой железы и сосудами. Изнутри трахея покрыта слизистой оболочкой, содержащей большое количество лимфоидной ткани и слизистых желёз. При дыхании мелкие частички пыли прилипают к увлажнённой слизистой оболочке трахеи, а реснички мерцательного эпителия продвигают их обратно к выходу из дыхательных путей.

Нижний конец трахеи делится на два бронха, которые затем многократно ветвятся, входят в правое и левое лёгкие, образуя в лёгких «бронхиальное дерево».

Бронхи

В грудной полости трахея делится на два бронха - левый и правый. Каждый бронх входит в лёгкое и там делится на бронхи меньшего диаметра, которые разветвляются на мельчайшие воздухоносные трубочки - бронхиолы. Бронхиолы в результате дальнейшего ветвления переходят в расширения - альвеолярные ходы, на стенках которых находятся микроскопические выпячивания, называемые легочными пузырьками, или альвеолами .

Стенки альвеол построены из особого тонкого однослойного эпителия и густо оплетены капиллярами. Общая толщина стенки альвеолы и стенки капилляра составляет 0,004 мм. Через эту тончайшую стенку происходит газообмен: в кровь из альвеолы поступает кислород, а обратно - углекислый газ. В лёгких насчитывается несколько сотен миллионов альвеол. Общая поверхность их у взрослого человека составляет 60–150 м 2 . благодаря этому в кровь поступает достаточное количество кислорода (до 500 литров в сутки).

Лёгкие

Лёгкие занимают почти всю полость грудной полости и представляют собой упругие губчатые органы. В центральной части лёгкого располагаются ворота, куда входят бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены. Правое лёгкое делится бороздами на три доли, левое на две. Снаружи лёгкие покрыты тонкой соединительнотканной плёнкой - легочной плеврой, которая переходит на внутреннею поверхность стенки грудной полости и образует пристенную плевру. Между этими двумя плёнками находится плевральная щель, заполненная жидкостью, уменьшающей трение при дыхании.

На лёгком различают три поверхности: наружную, или рёберную, медиальную, обращённую в сторону другого лёгкого, и нижнюю, или диафрагмальную. Кроме того, в каждом лёгком различают два края: передний и нижний, отделяющие диафрагмальную и медиальную поверхности от рёберной. Сзади рёберная поверхность без резкой границы переходит в медиальную. Передний край левого лёгкого имеет сердечную вырезку. На медиальной поверхности лёгкого располагаются его ворота. В ворота каждого лёгкого входит главный бронх, легочная артерия, которая несёт в лёгкое венозную кровь, и нервы, иннервирующие лёгкое. Из ворот каждого лёгкого выходят две легочные вены, которые несут к сердцу артериальную кровь, и лимфатические сосуды.

Лёгкие имеют глубокие борозды, разделяющие их на доли - верхнюю, среднюю и нижнюю, а в левом две - верхнюю и нижнюю. Размеры лёгкого не одинаковы. Правое лёгкое несколько больше левого, при этом оно короче его и шире, что соответствует более высокому стоянию правого купола диафрагмы в связи с правосторонним расположением печени. Цвет нормальных лёгких в детском возрасте бледно-розовый, а у взрослых они приобретают тёмно-серую окраску с синеватым оттенком - следствие отложения в них попадающих с воздухом пылевых частиц. Ткань лёгкого мягкая, нежная и пористая.

Газообмен лёгких

В сложном процессе газообмена выделяют три основные фазы: внешнее дыхание, перенос газа кровью и внутреннее, или тканевое, дыхание. Внешнее дыхание объединяет все процессы, происходящие в лёгком. Оно осуществляется дыхательным аппаратом, к которому относятся грудная клетка с мышцами, приводящими её в движение, диафрагма и лёгкие с воздухоносными путями.

Воздух, поступивший в лёгкие при вдохе, изменяет свой состав. Воздух в лёгких отдаёт часть кислорода и обогащается углекислым газом. Содержание углекислого газа в венозной крови выше, чем в воздухе, находящемся в альвеолах. Поэтому углекислый газ выходит из крови в альвеолы и содержание его меньше, чем в воздухе. Сначала кислород растворяется в плазме крови, далее связывается с гемоглобином, а в плазму поступают новые порции кислорода.

Переход кислорода и углекислого газа из одной среды в другую проходит благодаря диффузии от большей концентрации к меньшей. Хотя диффузия протекает медленно, поверхность контакта крови с воздухом в лёгких настолько велика, что полностью обеспечивает нужный газообмен. Подсчитано, что полный газообмен между кровью и альвеолярным воздухом может происходить за время, которое втрое короче, чем время пребывания крови в капиллярах (т.е. в организме имеются значительные резервы обеспечения тканей кислородом).

Венозная кровь, попав в лёгкие, отдаёт углекислый газ, обогащается кислородом и превращается в артериальную. В большом круге эта кровь расходится по капиллярам во все ткани и отдаёт кислород клеткам тела, которые постоянно потребляют его. Углекислого газа, выделяющегося клетками в результате их жизнедеятельности, здесь больше, чем в крови, и он диффундирует из тканей в кровь. Таким образом, артериальная кровь, пройдя через капилляры большого круга кровообращения, становится венозной и правой половиной сердца направляется в лёгкие, здесь опять насыщается кислородом и отдаёт углекислый газ.

В организме дыхание осуществляется с помощью дополнительных механизмов. Жидкие среды, входящие в состав крови (её плазмы), обладают низкой растворимостью в них газов. Поэтому, для того чтобы человек мог существовать, ему нужно было бы иметь сердце мощнее в 25 раз, лёгкие - в 20 раз и за одну минуту перекачивать более 100 литров жидкости (а не пять литров крови). Природа нашла способ преодоления этой трудности, приспособив для переноса кислорода особое вещество - гемоглобин. Благодаря гемоглобину кровь способна связывать кислород в 70 раз, а углекислый газ - в 20 раз больше, чем жидкая часть крови - её плазма.

Альвеола - тонкостенный пузырёк диаметром 0,2 мм, заполненный воздухом. Стенка альвеолы образована одним слоем плоских клеток эпителия, по наружной поверхности которых разветвляется сетка капилляров. Таким образом, газообмен происходит через очень тонкую перегородку, образованную двумя слоями клеток: стенки капилляра и стенки альвеолы.

Обмен газов в тканях (тканевое дыхание)

Обмен газов в тканях осуществляется в капиллярах по тому же принципу, что и в лёгких. Кислород из тканевых капилляров, где его концентрация высока, переходит в тканевую жидкость с более низкой концентрацией кислорода. Из тканевой жидкости он проникает в клетки и сразу же вступает в реакции окисления, поэтому в клетках практически нет свободного кислорода.

Диоксид углерода по тем же законам поступает из клеток, через тканевую жидкость, в капилляры. Выделяющийся углекислый газ способствует диссоциации оксигемоглобина и сам вступает в соединение с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин , транспортируется в лёгкие и выделяется в атмосферу. В оттекающей от органов венозной крови углекислый газ находится как в связанном, так и в растворённом состоянии в виде угольной кислоты, которая в капиллярах лёгких легко распадается на воду и углекислый газ. Угольная кислота может также вступать в соединения с солями плазмы, образуя бикарбонаты.

В лёгких, куда поступает венозная кровь, кислород снова насыщает кровь, а углекислый газ из зоны высокой концентрации (легочных капилляров) переходит в зону низкой концентрации (альвеол). Для нормального газообмена воздух в лёгких постоянно сменяться, что достигается ритмическими атаками вдоха и выдоха, за счёт движений межрёберных мышц и диафрагмы.

Транспорт кислорода в организме

Значение дыхания.

Дыхание - это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих газообмен между организмом и внешней средой (внешнее дыхание ), и окислительных процессов в клетках, в результате которых выделяется энергия (внутреннее дыхание ). Обмен газов между кровью и атмосферным воздухом (газообмен ) - осуществляется органами дыхания.

Источником энергии в организме служат пищевые вещества. Основным процессом, освобождающим энергию этих веществ, является процесс окисления. Он сопровождается связыванием кислорода и образованием углекислого газа. Учитывая, что в организме человека нет запасов кислорода, непрерывное поступление его жизненно необходимо. Прекращение доступа кислорода в клетки организма ведёт к их гибели. С другой стороны, образованный в процессе окисления веществ углекислый газ должен быть удалён из организма, так как накопление значительного количества его опасно для жизни. Поглощение кислорода из воздуха и выделение углекислого газа осуществляется через систему органов дыхания.

Биологическое значение дыхания заключается в:

• обеспечении организма кислородом;
• удалении углекислого газа из организма;
• окислении органических соединений БЖУ с выделением энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности;
• удалении конечных продуктов обмена веществ (пары воды, аммиака, сероводорода и т.д. ).

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - ото объем воздуха, который может выдохнуть человек после самого глубокого вдоха. В среднем у женщин жизненная емкость составляет 2,7 л, у мужчин - 3,5 л. У физически развитых здоровых людей ЖЕЛ доходит до 6-7,5 л. Жизненная емкость легких может изменяться, это зависит от состоя­ния здоровья человека и других факторов. Определяют жизненную емкость легких специальным прибором - спирометром.

Нервная регуляция дыхания. Дыхание регулируется централь­ной нервной системой. Ритмичную смену вдохов и выдохов обеспечи­вает дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге. В аорте и крупных артериях находятся специализированные клетки - хеморецепторы, которые возбуждаются при повышении концентра­ции СО, в крови. Но чувствительным нервам это возбуждение пере­дается в дыхательный центр, а оттуда по двигательным нейронам - к межреберным мышцам и диафрагме. При выдохе объем грудной клет­ки уменьшается. После выдоха в центр поступает сигнал от нервных окончаний, расположенных в альвеолах, межреберных мышцах и диафрагме, о степени их растяжения и сокращения.

Дыхательный центр осуществляет также защитные регексы, такие как кашель и чихание. Их причиной могут оказаться хими­ческие (запахи) или механические (пыль, слизь) раздражители. Воз­буждение может возникнуть в рецепторах носовой полости, гортани или бронхов. Происходит резкое сокращение мышц (межреберных и диафрагмы), и в результате - резкий выдох через нос (чихание) или через рот (кашель). Если причина раздражения не удалена, рефлек­сы могут повторяться. Дыхание учащается при воздействии симпа­тической нервной системы и тормозится парасимпатической.

Гуморальная регуляция дыхания. На работу дыхательного цент­ра влияет также химический состав крови. Повышение концентра- ции углекислого газа в крови вызывает возбуждение дыхательного центра, и дыхание учащается. Чем выше концентрация углекислого газа, тем чаше дыхание. Кроме того, к учащению дыхания приводит поступление в кровь адреналина (гормон надпочечников) и тирокси­на (гормон щитовидной железы).

Именно при управлении дыханием нервная и гуморальная регу­ляция тесно взаимосвязаны. Дыхательные движения регулируются нервным центром, а нервный центр в свою очередь реагирует на со­став крови.

Первая помощь при нарушении дыхания. При недостаточном поступлении в ткани нашего организма кислорода или его отсутствии развивается кислородное голодание, или гипоксия. Это состояние воз­никает при отравлении газом, ударе электрическим током и т. д. У

Рис. 112. Оказание первой помощи при нарушении н остановке дыхания

утопающих возможны потеря сознания и остановка дыхания. Работу сердца и легких нужно восстановить в течение 5 7 мин. При останов­ке дыхания необходимо сразу же делать искусственное дыхание и массаж сердца (рис. 112, а).

Правила искусственного дыхания:

1) запрокинуть голову больного, под шею положить валик;

2) расстегнуть пуговицы и обнажить грудь;

3) рот (или нос) пострадавшего закрыть салфеткой (платком), сде­лать вдох и выдохнуть в него, повторить 16 раз в 1 мин. Утечку воздуха через нос или рот предотвращают, зажимая его рукой.

При остановке сердца:

1) скрестив обе руки, положить их на область сердца и ритмично надавливать;

2) через 5 6 надавливаний вдувать воздух в рот:

3) постоянно следить за пульсом.

Утопающего положить лицом вниз на бедро согнутой в колене ноги (чтобы голова его касалась земли) и, ритмично налавливая на спину (рис. 112. б), очистить легкие от воды и приступить к искусственному дыха­нию.

Заболевании органон дыхания могут быть вызваны различными воспалениями, приводящими к отеку слизистой, травмами, отравле­ниями. инфекциями и т. д. Одно из самых серьезных заболеваний туберкулез легких. Это инфекционное заболевание вызывают тубер­кулезные бактерии, видимые только пол микроскопом (рис. 113). Ту­беркулез приводит к потере чувствительности тканей легких. Они уплотняются. У заболевших отмечаются слабость, потливость, сни­жается аппетит, появляются кашель, кровохарканье. Лечение дли­тельное, иногда в течение многих лет.

Меры профилактики: исключение контактов с больными; пита­ние калорийной, богатой витаминами пишей; соблюдение личной гигиены.

Рис. 113. Этапы развития заболевания туберкулезом:

Л первичный очаг; Б воспаление лимфатических сосудов:

В - воспаление лимфатических узлов Флюорография - один из методов рентгенологического исследова­ния, при котором изображение объекта с флюоресцирующего экрана переносится на фотопленку. Этот метод позволяет выявить скрыто про­текающие заболевания на ранних стадиях. Любые изменения структу­ры легких сразу отражаются на флюорограммс.

Простудные заболевания и грипп - самые распространенные инфекционные заболевания, ослабляющие весь организм. Они мо­гут служить причиной возникновения и других болезней. У боль­ного поднимается температура, появляются кашель, чихание, на­рушается чувствительность к запахам и вкусу пиши. Усиливают­ся выделения из носа.

При простудных заболеваниях необходимо:

1) соблюдать личную гигиену;

2) иметь индивидуальную посуду и постельные принадлежности;

3) почаще проветривать комнату;

4) часто делать влажную уборку:

5) носить марлевую повязку.

Кроме того, нужно соблюдать постельный режим и принимать обильное теплое питье.

Дыхательные пути и курение. О вреде курения вы слышите чуть ли не с пеленок. Чем же опасно курение? Закурив, вы крадете у сво- его организма половину кислорода, который ему предназначен. А если в организм поступает половина кислорода, клетки начинают голо­дать. Они уже не могут расти, как обычно. Кроме того, курение при­водит к нарушению кровоснабжения органов. Никотин способству­ет сужению кровеносных сосудов.

Наибольший вред никотин оказывает на легкие. Он влияет на их работу, сужает сосуды и разрушает витамин С, который жизненно важен для здоровья и иммунитета. Дым табака вызывает воспаление

дыхательных путей. Содержащиеся в табачном дыме сажа и деготь за­купоривают просветы мелких бронхов и альвеол. Легкие не обеспечи­вают организм кислородом полностью, и нарушается газообмен. При злоупотреблении курением возникают тяжелые заболевания легких.

Жизненная емкость легких, спирометр, хеморецепторы. гипоксия, искусственное дыхание, туберкулез легких.

1. Что такое жизненная емкость легких? Как называется прибор, оп­ределяющий ее?

2. Как взаимосвязаны нервная и гуморальная регуляция дыхания?

3. Какие заболевания органов дыхания вы знаете?

4. Назовите защитные дыхательные рефлексы.

1. От чего зависит жизненная емкость легких?

2. Что вы знаете об искусственном дыхании?

3. Почему простудные заболевания считаются опасными? Как вы лечитесь, когда заболеваете гриппом или простудными заболе­ваниями?

4. Что может служить раздражителем при кашле?

1. Как осуществляется нервная регуляция дыхания?

2. Как влияет табачный дым на организм?

3. Назовите меры профилактики туберкулеза.

4. Что может служить раздражителем при чихании?

ЛР10. Ознакомление с органами дыхания.

1. Используя таблицы и рисунки в учебнике, расскажите о строении и положении органов дыхания.

2. Используя таблицу и муляж, рассмотрите строение легких. Ука­жите разницу между левым и правым легкими.

3. Обследуйте свой организм. Определите частоту своего дыхания в покое и при нагрузке (прыжках).

Начертите таблицу и занесите в нес результаты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Дыхание процесс газообмена между организмом и окружа­ющей средой. Для получения энергии из питательных веществ необходим кислород. Поэтому дыхание должно осуществляться постоянно. Центральный орган дыхательной системы - легкие. Кроме них существуют воздухоносные пути : носовая полость, ротовая полость, носоглотка, глотка, гортань, трахея и бронхи. Все воздухоносные пути изнутри выстланы реснитчатым (мер­цательным) эпителием, который движениями ресничек удаляет твердые пылевые частички.

Носовая полость обильно снабжена кровеносными капилля­рами и выстлана слизистым реснитчатым эпителием, содержа­щим обонятельные рецепторы. Поэтому воздух здесь очищается от пыли и микроорганизмов, принимает температуру тела.

Ротовая полость - запасной путь дыхательной системы, если нос временно не работает (насморк, перелом носа, кровотечение и т. д.).

Носоглотка место соединения ротовой и носовой полостей. Она переходит в глотку - общин отдел дыхательной и пищева­рительной систем. В конце глотка разветвляется. Одна ветвь идет в пищевод, а другая переходит в гортань.

Гортань образована хрящами. Самый крупный из них - щито­видный (адамово яблоко у мужчин). Внутри находится важнейший хрящ - надгортанник. Он не пропускает пищу в гортань, направ­ляя се в пищевод. Кроме хрящей в состав гортани входит голосовой аппарат. Он состоит из двух голосовых связок и расположенной меж­ду ними голосовой щели. При разговоре голосовая щель закрывает­ся связками, и воздух, с силой проходя через них (протискиваясь), образует звук. Чем длиннее связки (больше гортань), тем ниже го­лос. Поэтому у мужчин голос низкий, а у женщин более высокий.

Гортань переходит в трахею - трубку, передняя стенка кото­рой состоит из хряшевых полуколец. Задняя стенка, прилегаю­щая к пищеводу, образована мягкой соединительнотканной пере­понкой. Благодаря ей пищевой комок свободно продвигается по пищеводу, не оказывая давления на хряши трахеи.

Трахея разветвляется на два бронха. Бронхи состоят из хря­шевых колец. Они разветвляются на более мелкие бронхиолы, об­разуя внутри легких бронхиальное дерево. Самые мелкие бронхи заканчиваются легочными пузырьками - альвеолами. Каждая альвеола оплетена сетью кровеносных капилляров. В них веноз­ная кровь, насыщаясь кислородом, становится артериальной. Гемоглобин отдает углекислый газ и присоединяет кислород. Газообмен происходит через стенки альвеол и венозных капил­ляров. Альвеолы делают легкие ячеистыми, сильно увеличивая площадь поверхности, через которую осуществляется газообмен.

Из-за насыщения крови кислородом меняется состав воздуха, по­бывавшего в легких. Атмосферный воздух (на вдохе) содержит 21% кислорода и 0,03% углекислого газа. Пройдя через легкие (на выдохе), воздух содержит 16% кислорода и 4% углекислого газа. Количество азота в воздухе не изменяется (79%).

Важный показатель функционирования легких - ЖЕЛ, или жизненная емкость легких. Это количество воздуха, которое мо­жет выдохнуть человек после самого глубокого вдоха. В среднем она составляет 3,5 л, или 3500 см 3 . У тренированных людей ЖЕЛ больше (5-7 л и более). Чем выше ЖЕЛ, тем лучше функциони­руют легкие.

Легкие - парный орган. Правое легкое больше, оно делится на три доли. Левое, оттесненное сердцем, меньше. Оно делится на две доли. Снаружи легкое покрыто гладкой соединительной тканью - легочной (внутренней)плеврой. Она срастается с легким, и их невоз­можно разделить. Грудная клетка (ребра, межреберные мышцы и диафрагма) изнутри срастается со вторым листком - пристеноч­ной (наружной) плеврой. Между двумя листками плевры есть неболь­шое пространство, 1 -2 мм. Это плевральная полость. Она заполне­на плевральной жидкостью, которая уменьшает трение легких о грудную клетку.

Благодаря тому, что легкие соединены с грудной клеткой не­разрывно, мы производим дыхательные движения. Когда межре­берные мышцы и диафрагма сокращаются, они увеличивают объем грудной клетки и соответственно - объем легких. Так происходит вдох. Когда межреберные мышцы и диафрагма расслабляются, ав­томатически происходит выдох, за счет уменьшения объема груд­ной клетки и легких.

Дыхание регулируется нейрогуморально. Дыхательный центр на­ходится в продолговатом мозге. Он регулирует рефлекторную (не­произвольную) смену вдоха и выдоха. Раздражителем для рефлек­са вдоха является повышение углекислого газа в крови. Хеморе­цепторы , находящиеся в артериях, возбуждаются и по чувствитель­ным нейронам полают сигнал в продолговатый мозг. Он по двига­тельным нейронам подает сигнал рабочим органам: межреберным мышцам и диафрагме. Ответной реакцией является их сокраще­ние, увеличение объема грудной полости и легких и вдох. Симпа­тическая не/мшая система, адреналин и тироксин учащают частоту и глубину дыхания. Парасимпатическая нервная система замедляет дыхание.

Защитными дыхательными рефлексами являются кашель и чи­хание. Раздражителями для них могут служить запахи или меха­ническое воздействие на стенки слизистой носа или гортани. От­ветной реакцией служит резкий выдох через нос (чихание) или че­рез рот (кашель).

1.Воздух поступает в клетки организма черев

7.Содержание кислорода во вдыхаемом воздухе

8. Центр дыхания находится

9. Газ, необходимый для окисления

10.Содержание О, в воздухе при выдохе

11.Инфекционное заболевание, ослабляющее весь организм чело­века

12. Прибор, определяющий жизненную емкость легких

13. Во время глотания вход в гортань закрывает

14. В табачном дыме содержатся

16.В носоглотке вдыхаемые микроорганизмы

17.Продолжение гортани

18.Количество легких у человека

19. Продолжение трахеи

20. Орган, образующий звуки речи

21.Заболевание, повреждающее легкие

22. Концентрации углекислого газа в выдыхаемом воздухе

23. Грудной тип дыхания характерен

24. Брюшной тип дыхания характерен

25.Раздражителем для рефлекса вдоха служит

26. Из мышц в дыхательных движениях участвуют

27. У мужчин гортань... чем у

28. Дыхательный центр расположен

29. Защитные дыхательные рефлексы

30. Учащает дыхание гормон надпочечников 81. Кислородное голодание

32. Внутрнлегочные бронхи образуют разветвленное

33. Легочные пузырьки называются