Легкие - парные органы, располагающиеся в полостях плевры. В каждом легком различают верхушку и три поверхности: реберную, диафрагмальную и средостенную. Размеры правого и левого легкого неодинаковы вследствие более высокого стояния правого купола диафрагмы и положения сердца, смещенного влево.

Правое легкое спереди от ворот своей средостенной поверхностью прилегает к правому предсердию, а выше него - к верхней полой вене. Позади ворот легкое прилегает к непарной вене, телам грудных позвонков и пищеводу, в результате чего на нем образуется пищеводное вдавление.

Корень правого легкого огибает в направлении сзади наперед v. azygos. Левое легкое средостенной поверхностью прилегает спереди от ворот к левому желудочку, а выше него - к дуге аорты. Позади ворот средостенная поверхность левого легкого прилегает к грудной аорте, образующей на легком аортальную бороздку. Корень левого легкого в направлении спереди назад огибает дуга аорты.

На средостенной поверхности каждого легкого располагаются легочные ворота, hilum pulmonis, представляющие собой воронкообразное, неправильной овальной формы углубление (1,5-2 см). Через ворота в легкое и из него проникают бронхи, сосуды и нервы, составляющие корень легкого, radix pulmonis. В воротах располагаются также рыхлая клетчатка и лимфатические узлы, а главные бронхи и сосуды отдают здесь долевые ветви.

Кровоснабжение. В связи с функцией газообмена легкие получают не только артериальную, но и венозную кровь. Последняя притекает через ветви легочной артерии, каждая из которых входит в ворота соответствующего легкого и затем делится соответственно ветвлению бронхов. Самые мелкие ветви легочной артерии образуют сеть капилляров, оплетающую альвеолы (дыхательные капилляры). Венозная кровь, притекающая к легочным капиллярам через ветви легочной артерии, вступает в осмотический обмен (газообмен) с содержащимся в альвеоле воздухом: она выделяет в альвеолы свою углекислоту и получает взамен кислород. Из капилляров складываются вены, несущие кровь, обогащенную кислородом (артериальную), и образующие затем более крупные венозные стволы. Последние сливаются в дальнейшем в vv. pulmonales.

Артериальная кровь приносится в легкие по rr. bronchiales (из аорты, аа. intercostales posteriores и a. subclavia). Они питают стенку бронхов и легочную ткань. Из капиллярной сети, которая образуется разветвлениями этих артерий, складываются vv. bronchiales, впадающие отчасти в vv. azygos et hemiazygos, а отчасти - в vv. pulmonales. Таким образом, системы легочных и бронхиальных вен анастомозируют между собой.

Иннервация. Нервы легких происходят из plexus pulmonalis, которое образуется ветвями n. vagus et truncus sympathicus. Выйдя из названного сплетения, легочные нервы распространяются в долях, сегментах и дольках легкого по ходу бронхов и кровеносных сосудов, составляющих сосудисто-бронхиальные пучки. В этих пучках нервы образуют сплетения, в которых встречаются микроскопические внутриорганные нервные узелки, где переключаются преганглионарные парасимпатические волокна на постганглионарные.

В бронхах различают три нервных сплетения: в адвентиции, в мышечном слое и под эпителием. Подэпителиальное сплетение достигает альвеол. Кроме эфферентной симпатической и парасимпатической иннервации, легкое снабжено афферентной иннервацией, которая осуществляется от бронхов по блуждающему нерву, а от висцеральной плевры - в составе симпатических нервов, проходящих через шейно-грудной узел.

Методы обследования.

Для установления правильного клинического диагноза в комплекс обследования больных с заболеваниями дыхательных путей включают рентгенологическое исследование, томографию, компьютерную томографию, магнитно-резонансную томографию грудной клетки, трахеобронхоскопию, торакоскопию, ультрасонографию, плеврографию, бронхографию, радиоизотопное сканирование, ангиопульмографию, верхнюю каваграфию, оценку состояния внешнего дыхания.

Рентгенологическое исследование является методом выбора при диагностике большинства заболеваний органов грудной клетки. Оно включает обычную рентгенографию (скопию) грудной клетки в прямой и боковой про­екциях в положении больного стоя в момент глубокого вдоха, а также рентгенографию в особых проекциях (полипозиционное исследование): в косых, боковых, лежа, в прямых проекции на выдохе, положении лордоза и снимки повышенной жесткости.

Томография представляет собой послойное рентгенологическое исследование легких типа среча. По сравнению с обычной рентгенографией (скопией) органов грудной клетки расположение и границы затемнения па томограммах визуализируются лучше.

Компьютерная томография дает возможность получать рентгеновское изображение поперечных срезов грудной клетки и се органов с большей четкостью. Высокая разрешающая способность метода позволяет диффе­ренцировать все органные структуры средостения. Кроме того, по измерению величины ослабления КТ информирует о глубине расположения патологических очагов, которую необходимо знать для выполнения результативной трансторакальной биопсии и проведения дистанционной лучевой терапии. Диагностическая ценность КТ повышается после усиления скалов внутривенным введением контрастного вещества.

Магнитно-резонансная томография характеризуется послойным изображением легких помимо поперечной в коронарных и сагиттальных плоскостях. Метод особенно ценен при обследовании больных с подозрением на наличие объемного образования в корнях легкого, средостении, а также с окклюзией или аневризмой сосудов средостения. Вместе с тем МРТ менее информативна в оценке детален паренхимы легких.

Трахеобронхоскопия позволяет визуально оценить состояние слизистой трахеи и бронхов, определить проходимость трахеобронхиального дерева. В ходе осмотра дыхательных путей с помощью специального инструментария производится забор материала из подозрительных участков или зон локализации опухолей на гистологическое и цитологическое исследования. Одновременно в ходе трахеобронхоскопии осуществляется санация дыхательных путей.

Торакоскопия - способ визуального определения состояния плевральных полостей, висцеральной и париетальной плевры, легкого. С ее помощью уточняются распространение опухолевого поражения легкого и плевры, степень воспалительных изменений в плевральных полостях, производится забор тканей для гистологического и цитологического исследований.

Ультрасонография - из-за неспособности ультразвуковых колебаний проникать сквозь альвеолы применение ультразвуковых методов в диагностике заболевании легких ограничивается исследованием плевральных вы­потов, а также выполнением под ее контролем пункции и дренирования плевральной полости.

Плеврография заключается во введении в плевральную полость водорастворимого контрастного вещества с последующей рентгенографией (скопией). Плеврография информирует прежде всего о размерах и локализации осумкованных полостей. Для получения более достоверной информации рентгенологическое исследование грудной клетки производится полипозиционно: в вертикальном положении больного, па спине, на боку (на стороне поражения) и т. д.

Бронхография - ее сущность состоит в контрастировании бронхиального дерева через катетер, проведенный в главный бронх на стороне поражения. В целях контрастирования определенных сегментов бронхов разработана направленная бронхография, которую выполняют с помощью катетера Метра пли управляемою катетера. В качестве контрастных веществ чаще используют иододниол. Для профилактики постмапипуляционных пневмоний он обычно вводится с сульфаниламидными препаратами или антибиотиками. Диагностические возможности бронхографии расширяются при вы­полнении кроме обычной рентгеноскопии (графии) бронхокинематографии. В связи с развитием КТ и МРТ бронхография в настоящее время применяется реже.

Радиоизотопное сканирование выполняется как с помощью внутривенного введения меченных препаратов (перфузионная сцинтиграфия), так и вдыхания больным радиоактивного газа, например Хе (вентиляционная сцинтиграфия). Перфузионная сцинтиграфия информирует о состоянии капиллярно-альвеолярного барьера, который может быть снижен у больных с эмболией легочной артерии, междолевой пневмонией, буллами легкого. При вентиляционной сцинтиграфии по распределению изотопа по бронхам судят о размерах легкого, участвующего в дыхании. Время полувыведения препарата указывает на степень бронхиальной проходимости.

Ангиопульмография используется для визуализации легочных артерий и вен. Катетер проводится в легочную артерию под контролем флюорографии, ЭКГ и давления в сосудах. В зависимости от способа контрастирования сосуда легочная артериография может быть общей и селективной. Ангиопульмография применяется главным образом в диагностике пороков развития легких, эмболии легочной артерии.

Верхняя каваграфия - контрастирование верхней полой вены производится по Сельдингеру. Метод дает возможность определить прорастание в верхнюю полую вену опухолей легкого или средостения, а также выявить метастазы в средостении. В настоящее время ввиду широкого внедрения КТ он имеет ограниченное применение.

Состояние внешнего дыхания оценивается спирографически, с помощью газоанализаторов по ряду показателен, основными из которых являются дыхательный объем, резервный объем вдоха, остаточный объем легких, объем мертвого пространства, жизненная емкость легких, минутный объем дыхания, максимальная вентиляция легких.

Сосуды и нервы легких. Артериальная кровь для питания легочной ткани и стенок бронхов поступает в легкие по бронхи­альным ветвям из грудной части аорты. Кровь от стенок брон­хов по бронхиальным венам оттекает в притоки легочных вен, а также в непарную и полунепарные вены. По левой и правой легочным артериям в легкие поступает венозная кровь, которая в результате газообмена обогащается кислородом, отдает угле­кислоту и становится артериальной. Артериальная кровь из лег­ких по легочным венам оттекает в левое предсердие. Лимфатиче­ские сосуды легких впадают в бронхолегочные, нижние и верхние трахеобронхиальные лимфатические узлы.

Иннервация легких осуществляется из блуждающего нерва и из симпатического ствола, ветви которых в области корня легко­го образуют легочное сплетение, plexus pulmonalis . Ветви этого сплетения по бронхам и кровеносным сосудам проникают в лег­кое. В стенках крупных бронхов имеются сплетения нервных волокон в адвентиции, мышечной и слизистой оболочках.

68. Плевра; ее отделы, границы; полость плевры, синусы плевры.

Плевра, pleura , являющаяся серозной оболочкой легкого, подразделяется на висцеральную (легочную) и париетальную (пристеночную). Каждое легкое покрыто плеврой (легочной), которая по поверхности корня переходит в париетальную плевру, выстилающую прилежащие к легкому стенки грудной полости и отграничивающую легкое от средостения. Висцеральная (легоч­ная) плевра, pleura viscerdlis (pulmondlis ), плотно срастается с тканью органа и, покрывая его со всех сторон, заходит в щели между долями легкого. Книзу от корня легкого висцеральная плевра, спускающаяся с передней и задней поверхностей корня легкого, образует вертикально расположенную легочную связку, llg . pulmonale , лежащую во фронтальной плоскости между меди льной поверхностью легкого и средостенной плеврой и опускаю­щуюся вниз почти до диафрагмы.

Париетальная (пристеночная) плевра, pleura parietdlls , пред­ставляет собой сплошной листок, который срастается с внутрен­ней поверхностью грудной стенки и в каждой половине грудной полости образует замкнутый мешок, содержащий правое или левое легкое, покрытое висцеральной плеврой (рис. 242). Исходя из положения частей париетальной плевры, в ней выделяют ре­берную, медиастинальную и диафрагмальную плевру. Ребер­ная плевра [часть], pleura [ pars ] costdlis , покрывает внутреннюю поверхность ребер и межреберных промежутков и лежит непосредственно на внутригрудной фасции. Спереди возле грудины и сзади у позвоночного столба реберная плевра пере­ходит в медиастинальную. Медиастинальная плевра [часть], pleura [ pars ] mediastindlls , прилежит с латеральной стороны к органам средостения, располагается в переднезаднем направлении, простираясь от внутренней поверхности грудины до боковой поверхности позвоночного столба. Медиастинальная плевра справа и слева сращена с перикардом; справа она грани­чит также с верхней полой и непарной венами, с пищеводом, слева - с грудной аортой. В области корня легкого медиасти- нальная плевра охватывает его и переходит в висцеральную. Вверху на уровне верхней апертуры грудной клетки реберная и медиастинальная плевра переходят друг в друга и образуют купол плевры, cupula pleurae , ограниченный с латеральной сто­роны лестничными мышцами. Сзади от купола плевры находятся головка I ребра и длинная мышца шеи, покрытая предпозвоноч-ной пластинкой шейной фасции, к которой купол плевры фикси­рован. Спереди и медиально к куполу плевры прилежат под­ключичные артерия и вена. Над куполом плевры находится пле­чевое сплетение. Внизу реберная и медиастинальная плевра пе­реходит в диафрагмальную плевру [часть], ple ­ ura [ pars ] diafragmdtica , которая покрывает мышечную и сухо­жильную части диафрагмы, за исключением центральных ее от­делов; где с диафрагмой сращен перикард. Между париетальной и висцеральной плеврой имеется щелевидное замкнутое прост­ранство - плевральная полость, cdvitas pleurdlis . В полости находится небольшое количество серозной жидкости, которая смачивает соприкасающиеся гладкие, покрытые клетками мезо-телия листки плевры, устраняет трение их друг о друга. При ды-ха*нии, увеличении и уменьшении объема легких увлажненная висцеральная плевра свободно скользит по внутренней поверх­ности париетальной плевры.

В местах перехода реберной плевры в диафрагмальную и медиастинальную образуются большей или меньшей величины углубления - плевральные синусы, recessus pleurdles . Эти сину­сы являются резервными пространствами правой и левой плев­ральных полостей, а также вместилищами, в которых может скапливаться плевральная (серозная) жидкость при нарушении процессов ее образования или всасывания, а также кровь, гной при повреждениях или заболеваниях легких, плевры. Между ре­берной и диафрагмальной плеврой имеется хорошо заметный глу­бокий реберно-диафрагмальный синус, recessus costodiaphragma - ticus , достигающий наибольших размеров на уровне средней подмышечной линии (здесь его глубина около 9 см). В месте перехода медиастинальной плевры в диафрагмальную находится не очень глубокий, ориентированный сагиттально диафрагмоме-диастинальный синус, recessus phrenicomediastinalis . Менее вы­раженный синус (углубление) имеется в месте перехода реберной плевры (в переднем ее отделе) в медиастинальную. Здесь обра­зуется реберно-медиастинальный синус, recessus costomediastinalis .

Купол плевры справа и слева достигает шейки I ребра, что соответствует уровню остистого отростка VII шейного позвонка (сзади). Спереди купол плевры поднимается на 3-4 см выше I ребра (на 1-2 см выше ключицы). Передняя граница правой и левой реберной плевры проходит неодинаково (рис. 243). Справа передняя граница от купола плевры спускается позади правого грудино-ключичного сустава, затем направляется позади рукоятки к середине ее соединения с телом и отсюда опускается позади тела грудины, располагаясь левее от средней линии, до VI ребра, где она уходит вправо и переходит в нижнюю грани­цу плевры. Нижняя граница плевры справа соответствует линии перехода реберной плевры в диафрагмальную. От уровня соеди­нения хряща VI ребра с грудиной нижняя граница плевры на­правляется латерально и вниз, по срединно-ключичной линии пересекает VII ребро, по передней подмышечной линии - VIII ребро, по средней подмышечной линии - IX ребро, по задней подмышечной линии - X ребро, по лопаточной линии -- XI реб­ро и подходит к позвоночному столбу на уровне шейки XII ребра, где нижняя граница переходит в заднюю границу плевры Слева передняя граница париетальной плевры от купола идет, так же как и справа, позади грудино-ключичного сочле­нения (левого). Затем направляется позади рукоятки и тела гру­дины вниз, до уровня хряща IV ребра, располагаясь ближе к левому краю грудины; здесь, отклоняясь латерально и вниз, пересекает левый край грудины и спускается вблизи от него до хряща VI ребра (идет почти параллельно левому краю груди­ны), где переходит в нижнюю границу плевры. Нижняя граница реберной плевры слева располагается несколько ниже, чем на правой стороне. Сзади, как и справа, на уровне XII ребра она переходит в заднюю границу. Граница плевры сзади (соответ­ствует задней линии перехода реберной плевры в медиастиналь­ную) опускается от купола плевры вниз вдоль позвоночного столба до головки XII ребра, где переходит в нижнюю границу (рис. 245). Передние границы реберной плевры справа и слева располагаются неодинаково: на протяжении от II до IV ребра они идут позади грудины параллельно друг другу, а вверху и внизу расходятся, образуя два треугольных пространства, сво­бодных от плевры, - верхнее и нижнее межплевральные поля. Верхнее межплевральное поле, обращенное вершиной книзу, рас­полагается позади рукоятки грудины. В области верхнего про­странства у детей лежит вилочковая железа, а у взрослых - остатки этой железы и жировая клетчатка. Нижнее межплев­ральное поле, расположенное вершиной кверху, находится поза­ди нижней половины тела грудины и прилежащих к нему перед­них отделов четвертого и пятого левых межреберных промежут­ков. Здесь околосердечная сумка непосредственно соприкасается с грудной стенкой. Границы легкого и плеврального мешка (как справа, так и слева) в основном соответствуют друг другу. Однако даже при максимальном вдохе легкое не заполняет плев­ральный мешок полностью, так как он имеет большие размеры, чем расположенный в нем орган. Границы купола плевры соот­ветствуют границам верхушки легкого. Задняя граница легких и плевры, а также передняя их граница справа совпадают. Перед­няя граница париетальной плевры слева, а также нижняя гра­ница париетальной плевры справа и слева существенно отлича­ются от этих границ у правого и левого легких.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

1.1. Строение дыхательной системы

Воздухоносные пути (нос, ротовая полость, глотка, гортань, трахея).
Легкие.
Бронхиальное дерево. Бронх каждого легкого дает более 20 последовательных ветвлений. Бронхи – бронхиолы – терминальные бронхиолы – дыхательные бронхиолы – альвеолярные ходы. Альвеолярные ходы заканчиваются альвеолами.
Альвеолы. Альвеола представляет собой мешочек из одного слоя тонких эпителиальных клеток, соединенных плотными контактами. Внутренняя поверхность альвеолы покрыта слоем сурфактанта (поверхностно-активное вещество).
Легкое покрыто снаружи висцеральной плевральной мембраной. Париетальная плевральная мембрана покрывает изнутри грудную полость. Пространство между висцеральной и париетальной мембранами называется плевральной полостью .
Скелетные мышцы, участвующие в акте дыхания (диафрагма, внутренние и наружные межреберные, мышцы брюшной стенки).

Особенности кровоснабжение легких.

Питающий кровоток . Артериальная кровь поступает в ткань легких по бронхиальным артериям (ответвляются от аорты). Эта кровь снабжает ткань легких кислородом и питательными веществами. После прохождения через капилляры венозная кровь собирается в бронхиальные вены, которые впадают в легочную вену.
Дыхательный кровоток. Венозная кровь поступает в легочные капилляры по легочным артериям. В легочных капиллярах кровь обогащается кислородом и по легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие.

1.2. Функции дыхательной системы

Основная функция дыхательной системы – обеспечение клеток организма необходимым количеством кислорода и выведение из организма углекислого газа.

Другие функции дыхательной системы:

Выделительная – через легкие происходит выделение летучих продуктов обмена;
терморегуляторная – дыхание способствует теплоотдаче;
защитная – в ткани легких присутствует большое количество иммунных клеток.

Дыхание – процесс обмена газов между клетками и окружающей средой.

Стадии дыхания у млекопитающих и человека:

Конвекционный транспорт воздуха из атмосферы в альвеолы легких (вентиляция).
Диффузия газов из воздуха альвеол в кровь легочных капилляров (вместе с 1-й стадией называется внешним дыханием).
Конвекционный транспорт газов кровью от капилляров легких к капиллярам тканей.
Диффузия газов из капилляров в ткани (тканевой дыхание).

1.3. Эволюция дыхательной системы

Диффузионный транспорт газов через поверхность тела (простейшие).
Появление системы конвекционного переноса газов кровью (гемолимфой) к внутренним органам, появление дыхательных пигментов (черви).
Появление специализированных органов газообмена: жабры (рыбы, моллюски, ракообразные), трахеи (насекомые).
Появление системы принудительной вентиляции органов дыхания (наземные позвоночные).

2. МЕХАНИКА ВДОХА И ВЫДОХА

2.1. Дыхательные мышцы

Вентиляция легких осуществляется благодаря периодическим изменениям объема грудной полости. Увеличение объема грудной полости (вдох) осуществляется сокращением инспираторных мышц , уменьшение объема (выдох) – сокращением экспираторных мышц .

Инспираторные мышцы :

наружные межреберные мышцы – сокращение наружных межреберных мышц поднимает ребра кверху, объем грудной полости увеличивается.
диафрагма – при сокращении собственных мышечных волокон диафрагма уплощается и отходит книзу, увеличивая объем грудной полости.

Экспираторные мышцы :

внутренние межреберные мышцы – сокращение внутренних межреберных мышц опускает ребра книзу, объем грудной полости уменьшается.
мышцы брюшной стенки – сокращение мышц брюшной стенки приводит к подъему диафрагмы и опусканию нижних ребер, объем грудной полости уменьшается.

При спокойном дыхании выдох осуществляется пассивно – без участия мышц, за счет эластической тяги растянутых при вдохе легких. Во время форсированного дыхания выдох осуществляется активно – за счет сокращения экспираторных мышц.

Вдох: инспираторные мышцы сокращаются - объем грудной полости увеличивается - париетальная мембрана растягивается – объем плевральной полости увеличивается - давление в плевральной полости падает ниже атмосферного - висцеральная мембрана подтягивается к париетальной –объем легкого увеличивается за счет расширения альвеол – давление в альвеолах падает – воздух из атмосферы поступает в легкое.

Выдох: инспираторные мышцы расслабляется, растянутые эластические элементы легких сжимаются, (экспираторные мышцы сокращаются) - объем грудной полости уменьшается - париетальная мембрана сжимается – объем плевральной полости уменьшается - давление в плевральной полости повышается выше атмосферного - давление сдавливает висцеральную мембрану – объем легкого уменьшается за счет сдавления альвеол – давление в альвеолах растет – воздух из легкого выходит в атмосферу.

3. ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЕГКИХ

3.1. Объемы и емкости легкого (для самостоятельной подготовки)

Вопросы:

1. Объемы и емкости легкого

1. Методы измерения остаточного объема и функциональной остаточной емкости (метод разведения гелия, метод вымывания азота).

Литература:

1. Физиология человека / В 3 т., под ред. Шмидта и Тевса. – М., 1996. – т.2., с. 571-574.

1. Бабский Е.Б. и др. Физиология человека. М., 1966. – с.139-141.
2. Общий курс физиологии человека и животных / Под ред. Ноздрачева А.Д. – М., 1991. - с. 286-287.

(учебники приведены в порядке пригодности для подготовки предложенных вопросов)

3.2. Легочная вентиляция

Легочная вентиляции количественно характеризуется минутным объемом дыхания (МОД). МОД – объем воздуха (в литрах), вдыхаемого или выдыхаемого за 1 минуту. Минутный объем дыхания (л/мин) = дыхательный объем (л) ´ частота дыхания (мин -1). МОД в покое составляет 5-7 л/мин, при физической нагрузке МОД может возрастать до 120 л/мин.

Часть воздуха идет на вентиляцию альвеол, а часть – на вентиляцию мертвого пространства легких.

Анатомическим мертвым пространством (АМП) называют объем дыхательных путей легких, потому что в них не происходит газообмена. Объем АМП у взрослого человека ~150 мл.

Под функциональным мертвым пространством (ФМП) понимают все те участки легких, в которых не происходит газообмен. Объем ФМП складывается из объема АМП и объема альвеол, в которых не происходит газообмен. У здорового человека объем ФМП превышает объем АМП на 5-10 мл.

Альвеолярная вентиляция (АВ) – часть МОД, достигающая альвеол. Если дыхательный объем составляет 0,5 л, а объем ФМП 0,15 л, то АВ составляет 30% МОД.

О 2 из альвеолярного воздуха поступает в кровь, а углекислый газ из крови выходит в воздух альвеол. За счет этого концентрация О 2 в альвеолярном воздухе уменьшается, а концентрация СО 2 растет. При каждом вдохе 0,5 л вдыхаемого воздуха смешивается с 2,5 л воздуха, оставшегося в легких (функциональная остаточная емкость легких). За счет поступления новой порции атмосферного воздуха концентрация О 2 в альвеолярном воздухе растет, а СО 2 – уменьшается. Таким образом, функция легочной вентиляции – поддерживать постоянство газового состава воздуха в альвеолах.

4. ГАЗООБМЕН В ЛЕГКИХ И ТКАНЯХ

4.1. Парциальные давления дыхательных газов в дыхательной системе

Закон Дальтона: парциальное давление (напряжение) каждого газа в смеси пропорционально его доле от общего объема.
Парциальное давление газа в жидкости численно равно парциальному давлению этого же газа над жидкостью в условиях равновесия.

4.2. Газообмен в легких и тканях

Газообмен между венозной кровью и альвеолярным воздухом осуществляется путем диффузии. Движущей силой диффузии является разность (градиент) парциальных давлений газов в альвеолярном воздухе и венозной крови (60 мм рт. ст. для О 2 , 6 мм рт. ст. для СО 2). Диффузия газов в легких осуществляется через аэро-гематический барьер, который состоит из слоя сурфактанта, эпителиальной клетки альвеолы, интерстициального пространства, эндотелиальной клетки капилляра.

Газообмен между артериальной кровью и тканевой жидкостью осуществляется аналогичным образом.(см. величины парциальных давлений дыхательных газов в артериальной крови и тканевой жидкости).

5. ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВЬЮ

5.1. Формы транспорта кислорода в крови

Растворенный в плазме (1,5% О 2)
Связанный с гемоглобином (98,5% О 2)

5.2. Связывание кислорода с гемоглобином

Связывание кислорода с гемоглобином – обратимая реакция. Количество образующегося оксигемоглобина зависит от парциального давления кислорода в крови. Зависимость количества оксигемоглобина от парциального давления кислорода в крови называется кривой диссоциации оксигемоглобина .

Кривая диссоциации оксигемоглобина имеет S-образную форму. Значение S-образности формы кривой диссоциации оксигемоглобина – облегчение отдачи О 2 в тканях. Гипотеза о причина S-образности формы кривой диссоциации оксигемоглобина – каждая из 4 молекул О 2 , присоединяемых к гемоглобину, изменяет сродство образовавшегося комплекса к О 2 .

Кривая диссоциации оксигемоглобина смещается вправо (эффект Бора) при повышении температуры, повышении концентрации СО 2 в крови, при снижении рН. Смещение кривой вправо облегчает отдачу О 2 в тканях, смещение кривой влево облегчает связывание О 2 в легких.

5.3. Формы транспорта углекислого газа в крови

Растворенный в плазме СО 2 (12% СО 2).
Гидрокарбонатный ион (77% СО 2). Почти весь СО 2 в крови гидратируется с образованием угольной кислоты, которая немедленно диссоциирует с образованием протона и иона гидрокарбоната. Этот процесс может протекать как в плазме крови, так и в эритроците. В эритроците он протекает в 10 000 раз быстрее, так как в эритроците существует фермент карбоангидраза, катализирующий реакцию гидратации СО 2 .

СО 2 + Н 2 0 = Н 2 СО 3 = НСО 3 - + Н +

Карбоксигемоглобин (11% СО 2) – образуется в результате присоединения СО 2 к свободным аминогруппам белка гемоглобина.

Hb-NH 2 + CO 2 = Hb-NH-COOH = Nb-NH-COO - + H +

Увеличение концентрации СО 2 в крови приводит к повышению рН крови, так как гидратация СО 2 и его присоединение к гемоглобину сопровождается образованием Н + .

6. РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ

6.1. Иннервация дыхательных мышц

Регуляция работы дыхательной системы осуществляется путем контроля частоты дыхательных движений и глубины дыхательных движений (дыхательный объем).

Инспираторные и экспираторные мышцы иннервируются мотонейронами, располагающимися в передних рогах спинного мозга. Активность этих нейронов контролируется нисходящими влияниями продолговатого мозга и коры больших полушарий.

6.2. Механизм ритмогенеза дыхательных движений

В стволе мозге располагается нейронная сеть (центральный дыхательный механизм ), состоящая из 6 типов нейронов:

Инспираторные нейроны (ранние, полные, поздние, пост-) – активируются в фазу вдоха, аксоны этих нейронов не покидают пределов ствола мозга, образуя нейронную сеть.
Экспираторные нейроны – активируются в фазу выдоха, являются частью нейронной сети ствола мозга.
Бульбоспинальные инспираторные нейроны – нейроны ствола мозга, которые посылают свои аксоны к мотонейронам инспираторных мышц спинного мозга.

Ритмические изменение активности нейронной сети – ритмические изменения активности бульбоспинальных нейронов – ритмические изменения активности мотонейронов спинного мозга – ритмическое чередование сокращений и расслаблений инспираторных мышц – ритмическое чередование вдоха и выдоха.

6.3. Рецепторы дыхательной системы

Рецепторы растяжения – располагаются среди гладкомышечных элементов бронхов и бронхиол. Активируются при растяжении легких. Афферентные пути следуют в продолговатый мозг в составе блуждающего нерва.

Периферичекие хеморецепторы образуют скопления в области каротидного синуса (каротидные тельца) и дуги аорты (аортальные тельца). Активируются при снижении напряжения О 2 (гипоксический стимул), повышении напряжения СО 2 (гиперкапнический стимул) и повышении концентрации Н + . Афферентные пути следуют в дорзальную часть ствола мозга в составе IX пары черепно-мозговых нервов.

Центральные хеморецепторы расположены на вентральной поверхности ствола головного мозга. Активируются при увеличении концентрации СО 2 и Н + в спинномозговой жидкости.

Рецепторы дыхательных путей – возбуждаются при механическом раздражении частицами пыли и т.п.

6.4. Основные рефлексы дыхательной системы

Раздувание легких ® торможение вдоха. Рецептивное поле рефлекса – рецепторы растяжения легких.
Снижение [О 2 ], повышение [СО 2 ], повышение [Н + ] в крови или спинномозговой жидкости ® увеличение МОД. Рецептивное поле рефлекса – рецепторы растяжения легких.
Раздражение воздухоносных путей ® кашель, чихание. Рецептивное поле рефлекса – механорецепторы дыхательных путей.

6.5. Влияние гипоталамуса и коры

В гипоталамусе происходит интеграция сенсорной информации от всех систем организма. Нисходящие влияния гипоталамуса модулируют работу центрального дыхательного механизма исходя из нужд всего организма.

Кортикоспинальные связи коры обеспечивают возможность произвольного управления дыхательными движениями.

6.6. Схема функциональной системы дыхания

Похожая информация.

Артериальное снабжение легочной ткани , кроме альвеол, осуществляется бронхиальными артериями, аа. bronchiales, отходящими от грудной аорты. В легком они следуют по ходу бронхов (от 1 до 4, чаще 2-3).

Легочные артерии и вены выполняют функцию оксигенации крови, обеспечивая питание лишь конечных альвеол.

Венозная кровь от ткани легкого , бронхов и крупных сосудов оттекает по бронхиальным венам, впадающим через v. azygos или v. hemiazygos в систему верхней полой вены, а также частично в легочные вены.

Лимфоотток от легкого

Лимфоотток от легкого и легочной плевры идет по поверхностным и глубоким лимфатическим сосудам. Отводящие лимфатические сосуды от поверхностной сети направляются в регионарные nodi bronchopulmonales. Глубокие отводящие лимфатические сосуды, направляясь вдоль бронхов и сосудов к регионарным лимфатическим узлам, по пути прерываются в nodi intrapulmonales, лежащих у развилок бронхов, и затем в nodi bronchopulmonales, расположенных в воротах легких. Далее лимфа оттекает в верхние и нижние трахеобронхиальные и околотрахеальные лимфатические узлы.

Иннервация легких

Иннервация легких осуществляется ветвями блуждающих, симпатических, спинномозговых и диафрагмальных нервов, образующих переднее и заднее легочные сплетения, plexus pulmonalis. Ветви из обоих сплетений направляются в ткань легкого по сосудам и разветвлениям бронхов. В стенках легочных артерий и вен имеются места наибольшего скопления нервных окончаний (рефлексогенные зоны). Это устья легочных вен и начальная часть легочного ствола, поверхность его соприкосновения с аортой и область бифуркации.

Легочная долька (ЛД) - это, грубо говоря, пирамидальный сегмент легочной паренхимы, ориентированный своей верхушкой к воротам легкого, а основанием, поверхность которого около 0,5-2,0 см, - к висцеральной плевре (ВП). Междольковые перегородки (П), слаборазвитые у человека, разграничивают дольки. Легочная долька является морфофункциональной респираторной единицей легких.

Внутрилегочный бронх (ВБ), проникая в верхушку дольки, утрачивает хрящевые пластинки и становится претерминальной бронхиолой (ПБ) . Последняя делится на 50-80 терминальных бронхиол (ТБ), которые, в свою очередь, ветвятся, образуя около 100-200 респираторных бронхиол (РБ) . Последние подразделяются на 600-1000 альвеолярных ходов (АХ) , в которые открываются легочные альвеолы (А). Респираторная бронхиола с соответствующими альвеолярными ходами формирует небольшую дольковую субъединицу, называемую легочным ацинусом (ЛА). Легочная долька образована 200-300 ацинусами.

Ацинус в правой части рисунка срезан, чтобы показать ветвление респираторной бронхиолы на два альвеолярных хода, в которые открываются альвеолы. Внешний вид альвеол с эластическими «корзинками» (ЭК) изображен в середине рисунка. Характерно, что первые альвеолы образуются на уровне респираторной бронхиолы (РБ). Слева на рисунке изображена капиллярная сеть, окружающая альвеолы.

Кровоснабжение (васкуляризация) легких осуществляется двумя сосудистыми сетями:

- Функциональная васкуляризация осуществляется ветвями легочной артерии (ЛАр), которые сопровождают ветвления бронхов и входят в верхушку легочной дольки. Внутри дольки артерия следует по бронхиальным ветвлениям к респираторной бронхиоле. Здесь она переходит в капиллярную сеть (Кап) вокруг альвеол. Обогащенная кислородом кровь (темно-серая на рисунке) собирается в короткие вены (KB) на периферии дольки, затем поступает в вены висцеральной плевры (ВПв), а отсюда в вены междольковых перегородок (ВМП). На верхушке дольки вены междольковых перегородок сливаются, формируя одну из ветвей легочной вены (ЛВ).

- Питательная васкуляризация для легочной стромы и висцеральной плевры обеспечивается бронхиальными артериями (БА), которые сопровождают внутрилегочные бронхи и бронхиолы вплоть до респираторных бронхиол, где они анастомозируют с мелкими ветвями легочной артерии. Направление кровяного потока показано стрелками.

Висцеральная плевра (ВП) - это серозная оболочка , прилегающая к легким. Она образована следующими слоями:

серозной оболочкой (СО) , или мезотелием, - однослойным плоским эпителием, расположенным между плевральной полостью и подлежащей тканью;

подсерозной основой (ПО) - слоем плотной соединительной ткани со множеством эластических волокон (ЭВ), расходящихся в междольковые перегородки. Лимфатические сосуды и большое количество чувствительных нервных окончаний также проходят через подсерозную основу.

Строение пристеночной плевры во многом идентично строению висцеральной плевры.

Похожие статьи