Снаружи легкие покрыты. Дыхательная система
Дыхание — совокупность процессов, обеспечивающих поступление кислорода, использование его в окислении органических веществ и удаление углекислого газа и некоторых других веществ.
Человек дышит, поглощая из атмосферного воздуха кислород и выделяя в него углекислый газ. Каждой клетке для жизнедеятельности нужна энергия. Источник этой энергии — распад и окисление органических веществ, входящих в состав клетки. Белки, жиры, углеводы, вступая в химические реакции с кислородом, окисляются. При этом происходит распад молекул и освобождается заключенная в них внутренняя энергия. Без кислорода невозможны обменные превращения веществ в организме.
Запасов кислорода в организме человека и животных нет. Его непрерывное поступление в организм обеспечивает система органов дыхания. Накопление значительных количеств углекислого газа в результате обмена веществ вредно для организма. Удаление из организма С02 также осуществляется органами дыхания.
Функция дыхательной системы — снабжение крови достаточным количеством кислорода и удаление из нее углекислого газа.
Различают три этапа дыхания: внешнее (легочное) дыхание — обмен газов в легких между организмом и средой; транспорт газов кровью, от легких к тканям организма; тканевое дыхание — газообмен в тканях и биологическое окисление в митохондриях.
Внешнее дыхание
Внешнее дыхание обеспечивается системой органов дыхании, которая состоит из легких (где совершается газообмен между вдыхаемым воздухом и кровью) и дыхательных (воздухоносных) путей (по которым проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух)
Воздухоносные (дыхательные) пути включают: носовую полость, носоглотку, гортань, трахею и бронхи. Дыхательные пути делятся на верхние (носовая полость, носоглотка, гортань) и нижние (трахея и бронхи). Они имеют твердый скелет, представленный костями и хрящами, а изнутри выстланы слизистой оболочкой, снабженной мерцательным эпителием. Функции дыхательных путей: обогрев и увлажнение воздуха, защита от инфекции и пыли.
Полость носа поделена перегородкой на две половины. Она сообщается с наружной средой при помощи ноздрей, а сзади — с глоткой посредством хоан. Слизистая оболочка носовой полости имеет большое количество кровеносных сосудов. Проходящая по ним кровь согревает воздух. Железы слизистой выделяют слизь, увлажняющую стенки носовой полости и снижающую жизнедеятельность бактерий. На поверхности слизистой находятся лейкоциты, уничтожающие большое количество бактерий. Мерцательный эпителий слизистой задерживает и выводит наружу пыль. При раздражении ресничек носовых полостей возникает рефлекс чихания. Таким образом, в носовой полости воздух согревается, обеззараживается, увлажняется и очищается от пыли. В слизистой оболочке верхней части носовой полости имеются чувствительные обонятельные клетки, образующие орган обоняния. Из носовой полости воздух поступает в носоглотку, а оттуда в гортань.
Строение дыхательной системы: 1 — ротовая полость; 2 — носовая полость; 3 — язычок; 4 — язык; 5 — глотка; 6 — надгортанник; 7 — черпаловидный хрящ; 8 — гортань; 9 — пищевод; 10 — трахея; 11 — верхушка легкого; 12, 17 — левое и правое легкое; 13, 16 — бронхи; 14, 15 — альвеолы; 18 — полость трахеи; 19 — перстневидный хрящ; 20 — щитовидный хрящ; 21 — подъязычная кость; 22 — нижняя челюсть; 23 — преддверие; 24 — ротовое отверстие; 25 — твердое небо
Гортань образована несколькими хрящами: щитовидный хрящ (защищает гортань спереди), хрящевой надгортанник (защищает дыхательные пути при проглатывании пищи). Гортань состоит из двух полостей, которые сообщаются через узкую голосовую щель. Края голосовой щели образованы голосовыми связками. При выдыхании воздуха через сомкнутые голосовые связки происходит их вибрация, сопровождающаяся возникновением звука. Окончательное формирование звуков речи происходит при помощи языка, мягкого неба и губ. При раздражении ресничек гортани возникает рефлекс кашля. Из гортани воздух поступает в трахею.
Трахея образована 16—20 неполными хрящевыми кольцами, не позволяющими ей спадаться, а задняя стенка трахеи мягкая и содержит гладкие мышцы. Благодаря этому пища свободно проходит по пищеводу, который лежит позади трахеи.
В нижней части трахея делится на два главных бронха (правый и левый), которые проникают в легкие. В легких главные бронхи многократно ветвятся на бронхи первого, второго и т. д. порядков, образуя бронхиальное дерево. Бронхи восьмого порядка называют дольковыми. Они разветвляются на концевые бронхиолы, а те — на дыхательные бронхиолы, которые образуют альвеолярные мешочки, состоящий из альвеол. Альвеола — легочные пузырьки, имеющие форму полушария диаметром 0,2—0,3 мм. Их стенки состоят из однослойного эпителия и покрыты сетью капилляров. Через стенки альвеол и капилляров происходит обмен газами: из воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в альвеолы поступают С02 и пары воды.
Легкие — крупные парные органы конусообразной формы, расположенные в грудной клетке. Правое легкое состоит из трех долей, левое — из двух. В каждое легкое проходят главный бронх и легочная артерия, а выходят две легочные вены. Снаружи легкие покрыты легочной плеврой. Щель между оболочкой грудной полости и плеврой (плевральная полость) заполнена плевральной жидкостью, которая уменьшает трение легких о стенки грудной клетки. Давление в плевральной полости меньше атмосферного.
Дыхательные движения. В легких нет мышечной ткани, и поэтому они не могут активно сокращаться. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит дыхательным мышцам: межреберным мышцам и диафрагме. При их сокращении объем грудной клетки увеличивается и легкие растягиваются. При расслаблении дыхательных мыши ребра опускаются до исходного уровня, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а следовательно, и легких уменьшается и воздух выходит наружу. Человек делает в среднем 15—17 дыхательных движений в минуту. При мышечной работе дыхание учащается 2—3 раза.
Жизненная емкость легких. В состоянии покоя человек вдыхает выдыхает около 500 см3 воздуха (дыхательный объем). При глубоком вдохе человек может вдохнуть еще около 1500 см3 воздуха (дополнительный объем). После выдоха он способен выдохнуть еще около 1500 см3 (резервный объем). Эти три величины в сумме составляют казненную емкость легких (ЖЕЛ) — это наибольшее количество воздуха, которое может человек выдохнуть после глубокого вдоха. Измеряют ЖЕЛ с помощью спирометра. Она является показателем подвижности легких и грудной клетки и зависит от пола, возраста, размеров тела и мышечной силы. У детей 6 лет ЖЕЛ равна 1200 см3; v взрослых — в среднем 3500 см3; у спортсменов она больше: у футболистов — 4200 см3, у гимнастов — 4300 см3, у пловцов — 4900 см3. Объем воздуха в легких превышает ЖЕЛ. Даже при самом глубоком выдохе в них остается около 1000 см3 остаточного воздуха, поэтому легкие полностью не спадаются.
Трахея, или дыхательное горло служит продолжением гортани книзу и представляет собой цилиндрическую трубку длиной (у взрослого) 11-13см. Она состоит из отдельных хрящевых колец числом от 16 до 20, соединённых между собой волокнистой тканью. Сзади, где хрящевые кольца замыкаются не полностью, стенка трахеи образуется мышечной перепонкой. Эта стенка прилежит к пищеводу.
На уровне 5-го грудного позвонка трахея делится на 2 трубки- первичные или главные бронхи. Первичные бронхи направляются к лёгким и делятся на вторичные. Каждый из вторичных, войдя в лёгкое, начинает древовидно разветвляться, образуя третичные бронхи, а затем - более мелкие веточки. Стенки мелких бронхов также состоят из хрящей и мышечных волокон. Трахея и бронхи выстланы слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием. Конечные разветвления бронхов переходят в альвеолярные ходы, окружённые лёгочными пузырьками - альвеолами. Стенки альвеол состоят из упругой эластической ткани; в них заложена густая сеть кровеносных сосудов. Здесь вдыхаемый воздух отдаёт в кровь свой кислород и получает из крови углекислоту.
Лёгочные пузырьки вместе с разветвлениями бронхов составляют ткань лёгких. Лёгкие расположены в правой и левой половинах грудной клетки, оставляя между собой промежуток, называемый средостением, в котором находятся сердце, аорта, пищевод. Правое лёгкое состоит из трёх долей, левое - из двух; каждая из долей разделена на несколько долек. Снаружи лёгкие покрыты гладкой серозной оболочкой - плеврой
Грудная клетка и диафрагма
Грудная клетка образуется позвоночником, ребрами и грудной костью.
Она имеет приблизительно форму усеченного конуса. Промежутки между ребрами заполнены мышцами, расположенными в 2 слоя, - внутренними и наружными реберными мышцами. Грудная клетка выстлана изнутри, как и снаружи, тонкой серозной оболочкой - плеврой. Листки плевры увлажнены серозной жидкостью, которая играет роль смазки, уменьшающей трение. Между листками плевры, покрывающей легкие и стенки грудной клетки, образуются герметически замкнутое щелевидное пространство, называемое плевральной полостью. Фактически здесь никакой полости нет, так как в межплевральной щели существует отрицательное давление, и легкие всегда прижаты к стенкам грудной клетки.
Диафрагма, или грудобрюшная преграда, представляет собой массивную плоскую мышцу, которая отделяет грудную полость от полости живота. Она прикрепляется к нижним ребрам, позвоночнику и грудной кости. Диафрагма имеет куполообразную форму. При сокращении она становится более плоской, купол её несколько опускается, и объем грудной полости увеличивается. При возращении диафрагмы в спокойное состояние купол её вновь становится выпуклым, и объем грудной полости соответственно уменьшается.
«Легкая и пищевая промышленность России» - Хлопчато-бумажная. МАШИНОСТРОЕНИЕ (производство сельскохозяйственных машин и оборудования). Агропромышленный комплекс. Наряду с выпуском тканей здесь производятся швейные, трикотажные изделия и обувь. Чайная. Парфюмерно- косметическая. Существующие проблемы пищевой промышленности. Производство пуговиц.
«Органы кровообращения» - Лабораторная работа « Функции венозных клапанов». Гарвей прославился в первую очередь трудами в области кровообращения. Почему ткани пальца уплотнены? Ответа пока не было. Из истории… Сними перетяжку и помассируй палец по направлению к сердцу. Обрати на изменение цвета пальца. Пошевели извилинами! Лабораторная работа.
«Системы органов человека» - Как устроен организм человека? Опорно – двигательная система. Задачи Следить за осанкой учащихся и соблюдением правил личной гигиены. Любой организм состоит из органов. Нервная система управляет всем организмом. Органы выделения. Органы кровообращения. Органы чувств помогают человеку ориентироваться.
«Органы рыб» - Органы пищеварения рыбы. Из каких камер состоит двухкамерное сердце рыб? Что такое кровообращение в организме животного? Как и чем питаются рыбы? Вопросы для повторения. Органы дыхания. Органы кровообращения. Как проходит и изменяется пища в организме рыбы? Объясните, почему рыба, вынутая из воды гибнет.
«Кулачковый механизм» - Нурок с програмным кулачковым валом механического органа Бруггера. Видео из Политехнического музея. Куратор коллекции музыкальных автоматов Политехнического музея. Язычковые трубы. Механический орган Бруггера. Механический орган Павла Бруггера (Москва, 1880). О памятниках науки и техники Политехнического музея.
«Дыхательная система человека» - Обеспечивают процесс дыхания, доступ воздуха в легкие. Полость носа. Гигиена дыхания. Воздухоносные пути. Трахея. Основной орган дыхательной системы Занимают большую часть грудной полости. Актуальность. Органы дыхание. Оболочка легкого – плевра Диафрагма – главная мышца, участвующая в нормальном вдохе.
Легкие – это органы, обеспечивающие дыхание человека. Эти парные органы расположены в грудной полости, прилегают слева и справа к сердцу. Легкие имеют форму полуконусов, основанием прилежащих к диафрагме, верхушкой выступающих выше ключицы на 2-3 см. Правое легкое имеет три доли, левое – две. Скелет легких состоит из древовидно ветвящихся бронхов. Каждое легкое снаружи покрывает серозная оболочка – легочная плевра. Легкие лежат в плевральном мешке, образованном легочной плеврой (висцеральной) и выстилающей изнутри грудную полость пристеночной плеврой (париетальной). Каждая плевра снаружи содержит железистые клетки, продуцирующие жидкость в полость между листками плевры (плевральную полость). На внутренней (кардиальной) поверхности каждого легкого есть углубление – ворота легких. В ворота легких входят легочная артерия и бронхи, а выходят две легочные вены. Легочные артерии ветвятся параллельно бронхам.
Легочная ткань состоит из долек пирамидальной формы, основанием обращенных к поверхности. В вершину каждой дольки входит бронх, последовательно делящийся с образованием концевых бронхиол (18-20). Каждая бронхиола заканчивается ацинусом – структурно-функциональным элементом легких. Ацинусы состоят из альвеолярных бронхиол, которые делятся на альвеолярные ходы. Каждый альвеолярный ход заканчивается двумя альвеолярными мешочками.
Альвеолы – это полушаровидные выпячивания, состоящие из соединительнотканных волокон. Они выстланы слоем эпителиальных клеток и обильно оплетены кровеносными капиллярами. Именно в альвеолах осуществляется главная функция легких – процессы газообмена между атмосферным воздухом и кровью. При этом в результате диффузии кислород и углекислый газ, преодолевая диффузионный барьер (эпителий альвеол, базальная мембрана, стенка кровеносного капилляра), проникают от эритроцита до альвеолы и наоборот.
Функции легких
Важнейшей функцией легких является газообмен - снабжение гемоглобина кислородом, вывод углекислого газа. Поступление обогащенного кислородом воздуха и вывод насыщенного углекислотой осуществляется благодаря активным движениям грудной клетки и диафрагмы, а также сократительной способности самих легких. Но есть и другие функции легких. Легкие принимают активное участие в поддержании необходимой концентрации ионов в организме (кислотно-щелочного равновесия), способны выводить многие вещества (ароматические вещества, эфиры и другие). Также легкие регулируют водный баланс организма: через легкие испаряется примерно 0,5 л воды в сутки. При экстремальных ситуациях (например, гипертермия) данный показатель может доходить до 10 литров в сутки.
Вентиляция легких осуществляется благодаря разнице давлений. На вдохе легочное давление намного ниже атмосферного, благодаря чему воздух проникает внутрь легких. На выдохе давление в легких выше атмосферного.
Существуют два типа дыхания: реберное (грудное) и диафрагмальное (брюшное).
- Реберное дыхание
В местах прикрепления ребер к позвоночному столбу расположены пары мышц, которые крепятся одним концом к позвонку, а другим – к ребру. Есть внешние и внутренние межреберные мышцы. Внешние межреберные мышцы обеспечивают процесс вдоха. Выдох в норме является пассивным, а при патологии акту выдоха помогают внутренние межреберные мышцы.
- Диафрагмальное дыхание
Диафрагмальное дыхание осуществляется с участием диафрагмы. В расслабленном состоянии диафрагма имеет форму купола. При сокращении ее мышц купол уплощается, объем грудной полости при этом увеличивается, давление в легких снижается по сравнению с атмосферным, и осуществляется вдох. При расслаблении диафрагмальных мышц в результате разницы давлений диафрагма снова занимает исходное положение.
Регуляция процесса дыхания
Дыхание регулируется центрами вдоха и выдоха. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Рецепторы, обеспечивающие регуляцию дыхания, расположены в стенках кровеносных сосудов (хеморецепторы, чувствительные к концентрации диоксида углерода и кислорода) и на стенках бронхов (рецепторы, чувствительные к изменению давления в бронхах – барорецепторы). Есть также рецептивные поля в каротидном синусе (месте расхождения внутренних и внешних сонных артерий).
Легкие курящего человека
В процессе курения легкие подвергаются сильнейшему удару. Табачный дым, проникающий в легкие курящего человека, содержит табачный деготь (смолу), цианистый водород, никотин. Все эти вещества оседают в легочной ткани, в результате эпителий легких начинает просто отмирать. Легкие курящего человека представляют собой грязно-серую или даже просто черную массу отмирающих клеток. Естественно, функциональные возможности таких легких существенно снижены. В легких курящего человека развивается дискинезия ресничек, происходит спазмирование бронхов, в результате чего накапливается бронхиальный секрет, развивается хроническое воспаление легких, формируются бронхоэктазы. Все это приводит к развитию ХОБЛ – хронической обструктивной болезни легких.
Воспаление легких
Одним из распространенных тяжелых легочных заболеваний является воспаление легких – пневмония. Термин «воспаление легких» включает группу заболеваний с разной этиологией, патогенезом, клиникой. Классическая бактериальная пневмония характеризуется гипертермией, кашлем с отделением гнойной мокроты, в ряде случаев (при вовлечении в процесс висцеральной плевры) – плевральной болью. При развитии воспаления легких происходит расширение просвета альвеол, скопление в них экссудативной жидкости, проникновение в них эритроцитов, заполнение альвеол фибрином, лейкоцитами. Для диагностики бактериальной пневмонии используются рентгенологические методы, микробиологическое исследование мокроты, лабораторные анализы, изучение газового состава крови. Основой лечения является антибактериальная терапия.
Легкие – жизненно важные органы, ответственные за обмен кислорода и углекислого газа в организме человека и выполняющие дыхательную функцию. Легкие человека – парный орган, однако строение левого и правого легкого не идентично друг другу. Левое легкое всегда отличается меньшими размерами и делится на две доли, в то время как правое легкое делится на три доли и имеет более крупный размер. Причина уменьшенного размера левого легкого проста – в левой части грудной клетки располагается сердце, поэтому дыхательный орган «уступает» ему место в полости грудной клетки.
Расположение
Анатомия легких такова, что они тесно прилегают к сердцу слева и справа. Каждое легкое имеет форму усеченного конуса. Верхушки конусов незначительно выступают за пределы ключиц, а основания прилегают к диафрагме, отделяющей полость грудной клетки от брюшной полости. Снаружи каждое легкое покрыто особой двухслойной оболочкой (плеврой). Один из ее слоев прилегает к легочной ткани, а другой прилегает к грудной клетке. Особые железы выделяют жидкость, которая заполняет плевральную полость (промежуток между слоями защитной оболочки). Плевральные мешки, изолированные друг от друга, в который заключены легкие, несет главным образом защитную функцию. Воспаление защитных оболочек легочной ткани называется .
Из чего состоят легкие?
Схема легких включает в себя три важнейших структурных элемента:
- Легочные альвеолы;
- Бронхи;
- Бронхиолы.
Каркасом легких является разветвленная система бронхов. Каждое легкое состоит из множества структурных единиц (долек). Каждая долька имеет пирамидальную форму, а ее размер в среднем составляет 15х25 мм. В вершину дольки легкого входит бронх, ветви которого называются малыми бронхиолами. Всего каждый бронх делится на 15-20 бронхиол. На концах бронхиол находятся особые образования – ацинусы, состоящие из нескольких десятков альвеолярных ветвей, покрытых множеством альвеол. Легочные альвеолы – это небольшие пузырьки с очень тонкими стенками, оплетенные плотной сетью капилляров.
– важнейшие структурные элементы легких, от которых зависит нормальный обмен кислорода и углекислого газа в организме. Они обеспечивают большую площадь для газообмена и непрерывно снабжают кровеносные сосуды кислородом. В ходе газообмена кислород и углекислый газ проникают сквозь тонкие стенки альвеол в кровь, где «встречаются» с эритроцитами.
Благодаря микроскопическим альвеолам, средний диаметр которых не превышает 0,3 мм, площадь дыхательной поверхности легких увеличивается до 80 квадратных метров.
Долька легкого:1 - бронхиола; 2 - альвеолярные ходы; 3 - дыхательная (респираторная) бронхиола; 4 - предсердие;
5 - капиллярная сеть альвеол; 6 - альвеолы легких; 7 - альвеолы в разрезе; 8 - плевра
Что представляет собой система бронхов?
Прежде чем попасть в альвеолы, воздух попадает в бронхиальную систему. «Воротами» для воздуха является трахея (дыхательная трубка, вход в которую находится прямо под гортанью). Трахея состоит из хрящевых колец, которые обеспечивают устойчивость дыхательной трубки и сохранение просвета для дыхания даже в условиях разреженного воздуха или механического сдавливания трахеи.
Трахея и бронхи:1 - гортанный выступ (кадык); 2 - щитовидный хрящ; 3 - перстнещитовидная связка; 4 - перстнетрахеальная связка;
5 - дугообразные трахейные хрящи; 6 - кольцевые связки трахеи; 7 - пищевод; 8 - раздвоение трахеи;
9 - главный правый бронх; 10 - главный левый бронх; 11 - аорта
Внутренняя поверхность трахеи – это слизистая оболочка, покрытая микроскопическими ворсинками (так называемый мерцательный эпителий). Задача этих ворсинок – фильтровать поток воздуха, не допуская попадания в бронхи пыли, инородных тел и мусора. Мерцательный или реснитчатый эпителий – естественный фильтр, который защищает легкие человека от вредных веществ. У курильщиков наблюдается паралич мерцательного эпителия, когда ворсинки на слизистой оболочке трахеи перестают выполнять свои функции и замирают. Это приводит к тому, что все вредные вещества попадают напрямую в легкие и оседают, вызывая серьезные заболевания (эмфизема, рак легких, хронические заболевания бронхов).
За грудиной трахея разветвляется на два бронха, каждый из которых входит в левое и правое легкое. Бронхи входят в легкие через так называемые «ворота», расположенные в углублениях, находящихся с внутренней стороны каждого легкого. Крупные бронхи разветвляются на более мелкие сегменты. Мельчайшие бронхи называются бронхиолами, на концах которых расположены вышеописанные пузырьки-альвеолы.
Бронхиальная система напоминает ветвистое дерево, пронизывающее легочную ткань и обеспечивающее бесперебойный газообмен в организме человека. Если крупные бронхи и трахея усилены хрящевыми кольцами, то более мелкие бронхи не нуждаются в укреплении. В сегментарных бронхах и бронхиолах присутствуют только хрящевые пластинки, а в концевых бронхиолах хрящевая ткань отсутствует.
Строение легких обеспечивает единую структуру, благодаря которой все системы органов человека бесперебойно снабжаются кислородом через кровеносные сосуды.
