в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах
Категория:
Атрибут:
Всего: 59 1–20 | 21–40 | 41–59
Добавить в вариант
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Выберите особенности строения дыхательной системы человека.
1) наличие диафрагмы
2) двойное дыхание
3) лёгкие представляют собой полые мешки
4) воздухоносные пути представлены системой трахей
5) дыхательная поверхность лёгких около 100 м2
6) альвеолярное строение лёгких
Рассмотрите таблицу «Уровни организации живой природы». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.
Уровни организации живой природы
Уровень | Пример |
---|---|
? | дыхательная система человека |
экосистемный | таёжный лес |
Главная роль дыхательной системы в организме-
1) перенос кровью кислорода;
2) перенос кровью углекислого газа;
3) снабжение крови кислородом и удаление из нее углекислого газа;
4) снабжение крови углекислым газом.
Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их
1. К типу Плоские черви относят белую планарию, свиного цепня,эхинококка и дождевого червя. 2. Свободноживущие черви отличаются от паразитических форм строением, образом жизни и другими особенностями. 3. Белая планария – это активный хищник. 4. У неё имеется сквозной кишечник с ротовым и анальным отверстиями. 5. При активном образе жизни белой планарии необходимо много энергии, поэтому у неё хорошо развита дыхательная система.
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Если у животного в процессе эволюции сформировалась дыхательная система, строение которой изображено на рисунке, то для этого животного характерны:
1) сухая кожа, практически лишённая желёз
2) четырёхкамерное сердце
3) трёхкамерное сердце
4) холоднокровность
5) кожа с многочисленными железами
6) мускульный желудок
Отрицательное давление воздуха в дыхательной системе человека имеется в
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Что из перечисленного ниже является функцией симпатический нервной системы?
1) снижение концентрации глюкозы в крови
2) повышение физиологических способностей мышц
3) обеспечение повышенной силы и частоты сердечных сокращений
4) усиление перистальтики тонкого кишечника
5) сужение бронхов в дыхательной системе
6) расширение зрачков
Раздел: Человек
У млекопитающих, по сравнению с пресмыкающимися, в процессе эволюции в дыхательной системе появились
1) лёгочные пузырьки в лёгких
4) ноздри и носовые полости
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 4.
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие признаки позволяют отнести птицу Воробьиный сыч к типу Хордовые?
1) нервная система трубчатого типа
2) наличие киля, пряжки и цевки в скелете
3) развитый перьевой покров
4) внутренний осевой скелет
5) сквозной кишечник, располагающийся под хордой
6) воздушные мешки в дыхательной системе
Раздел: Царство Животные
Источник: СтатГрад биология. 30.11.2018. Вариант БИ10202
Установите соответствие между особенностями строения дыхательной системы и классами, для которых эти особенности характерны.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ
ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
А) имеются воздушные мешки
Б) лёгкие имеют губчатое строение
В) отношение поверхности кожи к поверхности лёгких 2:3
Г) лёгкие представлены полыми мешками
Д) дыхание двойное
Е) частично кожное дыхание
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
Установите соответствие между характеристиками и структурами дыхательной системы человека: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
А) проводят воздух к альвеолам
Б) происходит газообмен
В) содержат хрящевые полукольца
Г) обильно ветвятся
Д) оплетены капиллярами
СТРУКТУРЫ
ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
1) трахея
2) бронхи
3) альвеолы
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д |
Усложнение строения дыхательной системы млекопитающих, по сравнению с пресмыкающимися, состоит в
1) появлении правого и левого легких
2) наличии трахеи и бронхов
3) увеличении дыхательной поверхности легких
4) наличии ноздрей и носовой полости
Усложнение строения дыхательной системы млекопитающих, по сравнению с пресмыкающимися, состоит в
1) появлении правого и левого легких
2) наличии трахеи и бронхов
3) увеличении дыхательной поверхности легких
4) наличии ноздрей и носовой полости
Воздушные мешки как часть дыхательной системы имеются у:
Что из перечисленного образует внутреннюю среду организма человека? Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) органы брюшной полости
2) кровь
3) содержимое пищеварительного канала
4) лимфа
5) тканевая жидкость
6) кровеносная и дыхательная системы
Источник: РЕШУ ОГЭ
Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку, на котором изображено строение дыхательной системы человека. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) гортань
2) надгортанный хрящ
3) носоглотка
4) трахея
5) бронх
6) альвеолы
Какие ароморфозы возникли у млекопитающих в строении дыхательной системы и в строении покровов тела? Объясните значение каждого из них.
Установите соответствие между происходящим в организме человека процессом, и системой органов, которая участвует в его осуществлении.
ПРОЦЕСС
A) поступление воздуха в организм из внешней среды
Б) обеспечение газообмена в тканях
B) увлажнение и обезвреживание воздуха
Г) поступление веществ к клеткам тела
Д) выведение углекислого газа из организма
СИСТЕМА ОРГАНОВ
1) кровеносная
2) дыхательная
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д |
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Центр, Урал. Вариант 1.
В чём заключается связь пищеварительной и дыхательной систем органов?
1) в транспорте газов к клеткам и от клеток
2) в выделении общих ферментов
3) в окислении кислородом органических веществ
4) во всасывании питательных веществ
Какие функции выполняет кровеносная система насекомых?
1) переносит питательные вещества и вредные продукты жизнедеятельности
2) осуществляет перенос газов
3) доставляет к клеткам кислород
4) участвует в обмене веществ и превращении энергии в клетке
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Центр, Урал. Вариант 3.
Всего: 59 1–20 | 21–40 | 41–59
Человек не может существовать без дыхания, а значит, и без легких. Это один из парных органов человеческого организма, он же самый объемный, но не самый тяжелый. Свое название в русском языке легкие получили из-за уникального свойства – в отличие от других человеческих органов они не тонут в воде.
Что важно знать о легких человека
Вес легких | В среднем, легкие мужчин весят 840 граммов, у женщин – 640. Правое легкое немного тяжелее. |
Размер легких | Средняя высота: у мужчин 27,1 см (правое) и 29,8 (левое), у женщин – 21,6 (правое) и 23 см (левое).
Ширина в среднем: у мужчин – 13,5 см правое и 12,9 см левое, у женщин – 12,2 см правое, 10,8 левое. |
Функции легких | 1) Газообмен – поставляют в кровь кислород, выводят углекислый газ. 2) Поддержка кислотно-щелочного баланса. 3) Участие в терморегуляции (работают, как кондиционер, который увлажняет и согревает поступивший в них воздух). 4) Участие в регулировании водного баланса (через легкие испаряется около 0,5 литра воды в сутки). 5) Помогают выводить токсины. 6) Участвуют в голосообразовании (звук образуется за счет выдыхаемого из легких потока воздуха). 7) Защита и амортизация сердца от повреждений ударах. Становятся преградой для многих инфекций. 9) Служат своеобразным резервом крови (в легких может содержаться около 400 мл крови – этого объема организму хватит для компенсации кровопотери). |
Объем легких (количество проходящего через них воздуха) | Максимум – 6 литров. В среднем же – 3-4 литра. Причем в норме при спокойном вдохе и выдохе используется примерно 450-500 мл. Важный показатель – жизненная емкость легких. Это максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после самого глубокого вдоха. Зависит от роста, возраста, физической активности человека. |
Сколько воздуха проходит за минуту через легкие | Около 7–8 литров. Во время физической нагрузки может возрастать в 7–10 раз. |
Количество вдохов-выдохов в норме | 14-20 вдохов в минуту. |
Кстати
На объем легких могут влиять разные факторы и обстоятельства. Так, у людей высокого роста, некурящих, живущих в горах, объем легких больше. А у невысоких, курящих, живущих на уровне моря, а также у пожилых — он меньше.
Где находятся легкие человека
Легкие расположены в грудной полости. По соседству справа снизу расположена печень. Сверху и слева – сердце, снизу – желудок. Под легкими находится диафрагма, которая разграничивает грудную клетку и брюшину.
Полость грудной клетки, в которой расположены легкие, выстлана слизистой тканью – плеврой и называется плевральной. Такой же тканью покрыто сверху само легкое1.
Как выглядят легкие человека
У легких неправильная конусовидная форма и, как мы уже выяснили, разный объем. У правого легкого объем больше, но левое длиннее и уже – его немного «потеснило» сердце.
Количество долей, из которых состоит легкое, тоже отличается: у правого их три, у левого две. Доли делятся на сегменты. В каждом сегменте есть один сегментарный бронх и одна ветвь легочной артерии.
Основные структурные элементы легких, благодаря которым мы дышим:
- бронхи – продолжение трахеи внутри легких;
- альвеолы – крошечные легочные пузырьки, в которых происходит газообмен — жизненно важный процесс между кровью и вдыхаемым воздухом. Количество альвеол в одном легком – около 300- 350 миллионов;
- бронхиолы – ветви бронхов, распределяющие воздушный поток.
Толщу легких пронизывают бронхи, которые, удаляясь от центра к периферии, делятся на все более мелкие веточки. Отсюда и название: трахео-бронхиальное дерево. По бронхам, как по трубам, продвигается воздух во время вдоха и выдоха. А газообмен между кровью и воздухом осуществляется непосредственно в самой легочной ткани, в ее минимальной функциональной единице – ацинусе, который состоит из самой маленькой веточки бронха и легочных пузырьков (альвеол), которые, как листики, располагаются на этой веточке.
Как работают легкие у человека
Воздух при вдохе попадает сначала в трахею, оттуда по ее разветвлениям (бронхиолам) доставляется в многочисленные альвеолы. Эти микроскопические пузырьки покрыты сетью капилляров. Именно через них в альвеолы поступает кровь с высоким содержанием углекислого газа. И именно в этих крошечных воздушных пузырьках происходит перемещение углекислого газа в воздух, а кислорода — в кровь. По легочной вене обогащенная кислородом кровь поступает в сердце, а оттуда по артерии распространяется по сосудам, питающим все органы и ткани человека. Сами же легкие при вдохе расширяются, при выдохе сжимаются.
В механизме вдоха и выдоха задействованы не только легочные структуры. Начнем с того, что управляет процессом дыхательный центр головного мозга, отправляя импульсы к мышцам. При вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы. Ребра поднимаются, расширяется грудная клетка, давая возможность увеличивающимся в объеме легким «развернуться». Диафрагма тоже уступает им место, опускаясь во время вдоха вниз.
А при выдохе ребра опускаются, грудная клетка сужается, а диафрагма расслабляется и поднимается вверх.
Кстати
Во время физических нагрузок, тренировок дыхание учащается. Оказывается, это связано с увеличением концентрации углекислого газа – СО2 активно образуется в крови. Это действует возбуждающе на дыхательный центр, и дыхание рефлекторно учащается.
Почему могут болеть легкие у человека
Как объясняет к.м.н., врач-пульмонолог Ирина Чибисова, сами по себе легкие болеть не могут, так как в них нет нервных окончаний. В медицине существует важный синдром – синдром боли в грудной клетке. Во время обследования врач уточняет источник этой боли.
Что же может болеть в грудной клетке?
Боль в мышцах
Мышечная боль может быть достаточно интенсивной, длительной, усиливается при наклоне в здоровую сторону, пальпации, при чихании и кашле.
Межреберная невралгия
При межреберной невралгии боль может быть довольно интенсивной, усиливается при наклоне в больную сторону, при пальпации, глубоком дыхании, кашле.
Боль в ребрах
Боль в ребрах может быть вызвана не только переломом или сильным ушибом, но и при поражении костей метастазами. Бол может варьироваться от невыраженной до весьма сильной.
Боль в плевре
Плевра – это такая «пленка», которая изнутри выстилает ребра и отделяет легкие от внутренней поверхности грудной стенки. В плевре находится огромное количество нервных окончаний, поэтому при ее поражении может возникать боль.
Плевральная боль относится к одной из самых выраженных. Боль интенсивная, облегчается, когда человек лежит на больном боку, резко усиливается при дыхании, кашле и чихании.
Другие причины
Также боль в грудной клетке может быть вызвана сердечными заболеваниями (и эту причину надо исключать в первую очередь), патологиями крупных сосудов, пищевода. Боль может иррадиировать от других внутренних органов — желчного пузыря или поджелудочной железы.
Как лечат легкие человека
Любое лечение начинается с диагностики. Чтобы выявить легочную патологию, врачи назначают рентгенографию, для более детального рассмотрения – компьютерную томографию легких. У каждого из этих методов есть определенные показания, но в 21 веке ни одна плановая операция на грудной клетке не начнется без предварительного КТ легких.
Терапевтическое лечение
Заболевания легких бывают терапевтическими и хирургическими. Терапевтические (удел семейных врачей, терапевтов, пульмонологов, фтизиатров) – это бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких, профессиональные заболевания, саркоидоз, туберкулез и другие. Для их лечения назначаются различные лекарственные препараты.
Хирургическое лечение
Если болезнь не поддается медикаментозному лечению, используются хирургические методы. Показания к проведению операции на легких: абсцесс, рак, эмпиема плевры, пневмоторакс, экссудативный плеврит, механические травмы и многое другое.
Часто без биопсии пульмонолог не может выставить точный диагноз, поэтому назначается операция с целью диагностики.
По показаниям одно из легких может быть полностью удалено, а может проводиться частичное иссечение, когда вырезается одна или несколько долей или определенная часть органа.
Операции
Операции на легких бывают как традиционные, с широким разрезом грудной клетки, так и торакоскопические. В этом случае достаточно нескольких небольших разрезов, через которые вводятся необходимые инструменты и проводится операция.
Торакоскопическим методом можно вырезать часть легкого или одну долю. Но если требуется удаление легкого при раке, кистах, сильных гнойных процессах, то проводится традиционная хирургическая операция. Криодеструкция, радиохирургия, лазерная хирургия – все это современные методики торакальной хирургии.
Пункция плевральной полости
Пункция плевральной полости – это хирургическая манипуляция, во время которой через небольшой разрез вводится дренажная трубка для выведения из легких жидкости и для введения лекарства. Через прокол, который делается специальной иглой, хирург может вывести из полости легкого гной или скопившуюся кровь.
Трансплантация легких
Самая сложная операция, во время которой делают полную или частичную замену больного легкого донорским органом. Пересадка легкого может стать единственным спасением, если речь идет о запущенном заболевании (ХОБЛ, муковисцидоз, легочная гипертензия), которое не поддается никакому лечению. Но, например, курящему человеку откажут в трансплантации. Противопоказанием к трансплантации легкого станут и злокачественные новообразования, избыточный вес, сопутствующие тяжелые заболевания2.
Как сохранить здоровье легких в домашних условиях
Поскольку легкие не болят, то проблемы в них часто обнаруживаются при профосмотре. Поэтому очень важно ежегодно выполнять флюорографию или обзорную рентгенографию. Если вы курильщик, то один раз в год необходимо выполнять спирометрию — это быстрый и абсолютно безболезненный метод исследования важных показателей дыхательной системы.
Профилактика всегда более действенный метод, чем лечение. Не лишним в очередной раз будет напомнить и о вреде курения, в том числе и пассивного, которое причиняет колоссальный ущерб здоровью.
Популярные вопросы и ответы
На популярные вопросы, связанные с болезнями легких и их лечением, отвечает наш эксперт к.м.н., врач-пульмонолог Ирина Чибисова.
Какой врач лечит легкие человека?
— Пульмонолог занимается исследованием и лечением бронхитов, пневмонии, плевритов, хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), бронхиальной астмы, аллергических и профессиональных заболеваний, саркоидоза, муковисцидоза и т.д. Торакальный хирург выполняет хирургические вмешательства на органах грудной клетки. Врач-фтизиатр лечит туберкулез. Рак легкого лечится комплексно с участием пульмонолога, онколога, хирурга.
Какие первые признаки проблем с легкими человека?
— Длительный кашель, одышка, кровохаркание, слабость, утомляемость, ночная потливость, боль в грудной клетке, которая усиливается при кашле и глубоком дыхании – все это может быть связано с раком легкого или туберкулезом3.
Постоянный кашель с выделением мокроты, одышка и свистящее дыхание могут быть признаками ХОБЛ.
Повышение температуры тела выше 38, ночная потливость, одышка, непродуктивный кашель – симптомы, сопутствующие пневмонии.
Вредно ли делать КТ легких?
— С помощью компьютерной томографии врач получает много информации о состоянии легких, в том числе и сопутствующей, указывающей на скрытые проблемы. Например, человек делает КТ по поводу пневмонии, а в результате выявляется первичный рак на ранней стадии. КТ на порядок информативнее, чем рентгенография, и позволяет увидеть то, что не видно на рентгеновском снимке. Те небольшие дозы облучения, которые получает пациент, не представляют угрозы для его жизни.
Правда ли, что спать на спине вредно для легких?
— Вредная или полезная поза для засыпания – очень распространенный миф. Важно удобство – позы, матраса, подушки, комнаты, температуры и влажности. В ряде случаев, например, при обструктивном апноэ сна или ожирении сон на спине усугубляет проблемы с дыханием. Но исключение этой позы в надежде добиться терапевтического эффекта – коварная иллюзия. Эти заболевания лечатся сложнее, чем простой рекомендацией исключить сон на спине.
При многих заболеваниях, в том числе и легочных, пациент интуитивно, без постороннего совета выбирает для себя максимально выгодное положение тела при засыпании. Знание врачом этих позиций часто является ключом для постановки правильного диагноза.
Вредны ли электронные сигареты для легких?
— Электронные сигареты приносят не меньший вред легким, чем обычные. Например, западные страны захлестнула подростковая эпидемия курения электронных сигарет с необратимым поражением легких, что привело к пересадке легких уже не у одного подростка. Не предусмотрено природой, чтобы мы вдыхали различные, пусть даже и суперсовременные и новомодные вещества. Ничего безвредного, а тем более полезного в этом нет.
Источники:
- Большая медицинская энциклопедия. Легкие. Петровский Б.В., издание третье, онлайн-версия. https://бмэ.орг/index.php/ЛЁГКИЕ
- Регенерация сильно поврежденных легких с использованием интервенционной платформы для перекрестного кровообращения. Nature Communications. 2019. https://www.nature.com/articles/s41467-019-09908-1
- Проблемы раннего выявления и диагностики туберкулеза легких. Юкелис Л.И., Садиков П.В., Евфимьевский Л.В. Регулярные выпуски «РМЖ» №16 от 15.08.2002. https://www.rmj.ru/articles/ftiziatriya/Problemy_rannego_vyyavleniya_i_diagnostiki_tuberkuleza_legkih/
Строение легких
Легкие — парные органы, расположенные в грудной полости. Состоят из долей: правое легкое содержит три доли, левое — две.
Легочная ткань состоит из пузырьков — альвеол, в которых происходит жизненно важный процесс — газообмен между кровью и атмосферным воздухом.
Легкое покрыто оболочкой — плеврой, которая переходит с поверхности легких на внутренние стенки грудной клетки. Между двумя
листками плевры образуется плевральная полость, давление в которой ниже атмосферного (его называют отрицательным давлением), что имеет принципиальное значения для акта
вдоха и выдоха.
Газообмен в легких и тканях
Воздух перемещается по воздухоносным путям и, наконец, достигает мельчайшей структуры легкого — легочного пузырька, или альвеолы.
Стенка альвеолы оплетена густой сетью капилляров — сосудов с тонкой стенкой, через которую происходит диффузия газов: из
крови в альвеолу выходит углекислый газ, а в кровь из альвеолы поступает кислород.
Кислород, растворившийся в крови, по кровеносным сосудам достигает внутренних органов и тканей организма. Замечу, что
перемещаясь по крови, газы образуют соединения с гемоглобином эритроцитов:
- Кислород (O2) — оксигемоглобин
- Углекислый газ (CO2) — карбгемоглобин
- Угарный газ (CO) — карбоксигемоглобин
Соединение гемоглобина с угарным газом гораздо устойчивее, чем остальные: угарный газ легко выигрывает в конкуренции
с кислородом и занимает его место. Этим объясняются тяжелые последствия отравлений угарным газом, который быстро скапливается
при пожаре в замкнутом помещении.
По мере того, как кровь отдает углекислый газ и принимает кислород, из венозной крови (бедной кислородом) она превращается
в кровь артериальную. В тканях происходит обратный процесс: клетки нуждаются в кислороде, необходимом для тканевого дыхания,
а углекислый газ, побочный продукт обмена веществ, требует удаления из клетки в кровь.
Я часто спрашиваю учеников — «Что движет газом, что заставляет, к примеру, кислород перемещаться сначала из альвеолы в кровь,
а в тканях — из крови к клеткам?» Запомните, что этой движущей силой является разность парциальных давлений газов.
Парциальным давлением газа называют ту часть от общего объема газа, которая приходится на долю данного газа. Не рекомендую
вам заучивать таблицу, приведенную выше, но для понимания она весьма хороша.
Заметьте, парциальное давление кислорода в
альвеоле 100-110, а в венозной крови капилляра, оплетающего стенку альвеолы, давление кислорода 40. Таким образом, кислород
устремляется из области большего давления в область меньшего — из альвеолы в кровь.
Происходящие перемещения газов можно легко зафиксировать, измерив концентрацию газов во вдыхаемом и выдыхаемом человеком
воздухе. Вероятно, многие из этих данных вам не пригодятся, но призываю вас запомнить, что в окружающем воздухе 21% кислорода и 0,03% углекислого газа — это важная информация.
Важное значение в транспорте газов имеет жидкость, покрывающая стенки альвеол — сурфактант. Изначально кислород растворяется
в сурфактанте и только после этого диффундирует через стенку капилляра, попадая в кровь. Сурфактант также препятствует
слипанию (спаданию) стенок альвеол во время выдоха.
Жизненная емкость легких
Одним из физиологически важных показателей является жизненная емкость легких (ЖЕЛ). ЖЕЛ — максимальное количество воздуха, которое
человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха.
Этот показатель весьма вариабельный, в среднем ЖЕЛ взрослого человека около 3500 см3. У спортсменов ЖЕЛ
больше на 1000-1500 см3, а у пловцов может достигать 6500 см3. Чем больше ЖЕЛ, тем больше воздуха
поступает в легкие и кислорода — в кровеносную систему, что очень важно для клеток тканей во время занятий спортом.
ЖЕЛ легко измеряется с помощью специального прибора — спирометра (от лат. spirare — дышать).
Механизм легочного дыхания
Между наружной поверхностью легкого и стенками грудной клетки имеется плевральная полость, которая играет важнейшую
роль в процессе вдоха и выдоха, а также уменьшает трение легких при дыхательных движениях.
Давление в плевральной полости всегда ниже на 5-7 мм. рт. ст. атмосферного давления, поэтому легкие постоянно находятся
в расправленном состоянии, скреплены через плевру со стенками грудной полости.
Вообразите: легкое подтягивается к плевре, которая скреплена с грудной клеткой. А грудная клетка постоянно совершает
дыхательные движения, расширяясь и сужаясь, таким образом, легкое следует за дыхательными движениями грудной клетки.
Остается разобраться, как происходят эти дыхательные движения? Причина этому — сокращения и расслабления межреберных мышц,
в результате которых грудная клетка соответственно — поднимается и опускается. Сейчас мы детально обсудим механизм вдоха и
выдоха.
При вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы, при этом ребра поднимаются, и грудина отодвигается вперед — грудная клетка
расширяется в передне-заднем и фронтальном (в стороны) направлениях. Диафрагма — дыхательная мышца, во время вдоха
сокращается и опускается вниз: грудная клетка расширяется в вертикальном направлении.
При выдохе сокращаются внутренние межреберные мышцы, ребра опускаются, грудина отодвигается назад — грудная клетка
сужается в передне-заднем и фронтальном (в стороны) направлениях. Диафрагма во время выдоха
расслабляется и поднимается вверх: грудная клетка сужается в вертикальном направлении. Благодаря этим движениям осуществляется
вдох и выдох.
Можем ли мы брать под контроль свое дыхание? Легко. Но ведь мы далеко не всегда его контролируем даже в течение дня, не говоря
о ночи. Процессом дыхания управляет дыхательный центр, расположенный в продолговатом отделе головного мозга. Дыхательный центр обладает
автоматией — периодически импульсы сами поступают к дыхательным мышцам, к примеру — во время сна.
Состав крови сильно влияет на интенсивность дыхания. В многочисленных опытах было выявлено, что увеличение концентрации CO2
возбуждает дыхательный центр. Этим можно объяснить учащение дыхания во время физической нагрузки, к примеру, бега, когда в клетках мышц
ног идет активное образование CO2 и поступление его в кровь, дыхание учащается рефлекторно.
Рефлекторную регуляцию дыхания наиболее ярко доказывает опыт с перекрестным кровообращением, при котором соединены кровеносные
системы двух собак. При пережатии трахеи у первой собаки останавливается дыхание, и углекислый газ перестает удаляться из крови —
его концентрация в крови возрастает, что приводит к возникновению одышки (учащенного дыхания) у второй собаки.
Пневмоторакс
В норме давление в плевральной полости отрицательное, оно обеспечивает растяжение легких. Однако при ранениях грудной
клетки целостность плевральной полости может нарушаться: в таком случае давление в полости становится равным атмосферному.
Нарушение целостности плевральной полости называют — пневмоторакс (от др.-греч. πνεῦμα — дуновение, воздух и θώραξ — грудь).
При наступлении пневмоторакса легкие спадаются и перестают участвовать в дыхании.
Горная и кессонная болезни
Альпинисты и любители горных походов (особенно новички) часто сталкиваются с горной болезнью. Это состояние возникает из-за того,
что при подъеме на высоту парциальное давление кислорода падает, и его концентрация в крови не соответствует потребностям организма
— ниже, чем должна быть.
Поначалу горная болезнь проявляется эйфорией (беспричинной радостью) и учащением пульса. Если покорение горных вершин продолжается,
то к этим симптомам постепенно присоединяется апатия (состояние равнодушия), мышечная слабость, судороги и головная боль.
Что же делать,
спросите вы? Необходимо немедленно прекратить дальнейший подъем, при усилении симптомов — начать спуск. Лучше всего предупредить
горную болезнь, следуя правилу — не увеличивать высоты ночевки более чем на 300-600 метров.
Кессонная болезнь возникает у водолазов, связана с увеличением парциального давления газа — азота, которое возникает при погружении под
воду. Существует закономерность: чем глубже водолаз опускается, тем больше становится растворенного в крови азота. В чем же опасность того, что
азот растворяется в крови?
При резком быстром подъеме растворимость азота в крови понижается, и кровь буквально вскипает. Только представьте, в сосудах
возникают настоящие пузыри газа! Они могут закупорить сосуды легких, сердца, других внутренних органов, в результате чего кровообращение
остановится, и последствия могут быть самыми печальными, вплоть до летального исхода.
Как же предупредить кессонную болезнь? Можно использовать в дыхательной смеси вместо азота газ гелий, который не приводит к таким
последствиям. Также необходимо придерживаться правила постепенного подъема, с остановками, избегать резкого всплытия.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение
Главным органом дыхания в человеческом организме являются легкие.
Лёгкие человека отвечают за дыхание и обогащения организма кислородом.
Легкие обеспечивают оптимальный уровень кислотно-основного баланса крови, иммунный ответ, фильтрацию микротромбов, регулирование коагуляции крови, вывод токсинов.
Таким образом, уникальное анатомическое строение легких человека полностью соответствует выполняемой ими функции, которую сложно переоценить.
Легкое и его строение
Легкие – важнейший парный орган человечего организма. Легкие занимают практически все пространство в грудной клетке, являясь базовым органом дыхательной системы. Размер и форма легких не постоянны и зависят от фазы дыхания.1
Свое название в русском языке этот орган получил благодаря свойству не тонуть в воде (за счет содержания воздуха внутри). Греческое слово pneumon и латинское – pulmunes также переводятся, как «легкое». Отсюда воспалительное поражение этого органа называется «пневмония». А лечением этого и других заболеваний легочной ткани занимается врач-пульмонолог.2
У человека легкие находятся в грудной полости и занимают при этом ее большую часть. Грудная полость ограничена спереди и сзади ребрами, внизу находится диафрагма. В ней также располагается средостение, содержащее в себе трахею, главный орган кровообращения – сердце, крупные (магистральные) сосуды, пищевод и некоторые другие важные структуры человеческого организма. Грудная полость не сообщается с внешней средой.
Каждый из этих органов снаружи полностью покрывается плеврой – гладкой серозной оболочкой, имеющей два листка. Один из них срастается с легочной тканью, второй – с грудной полостью и средостением. Между ними формируется плевральная полость, заполненная небольшим количеством жидкости. За счет отрицательного давления в плевральной полости и поверхностного натяжения жидкости в ней легочная ткань удерживается в расправленном состоянии. Помимо этого, плевра уменьшает ее трение о реберную поверхность при акте дыхания.
Легочная ткань напоминает мелкопористую губку розового цвета. С возрастом, а также при патологических процессах дыхательной системы, длительном курении цвет легочной паренхимы изменяется и становится темнее.
Легкое имеет вид неправильного конуса, верхушка которого обращена вверх и находится в области шеи, выступая на несколько сантиметров выше ключицы. Внизу, на границе с диафрагмой, легочная поверхность имеет вогнутый вид. Передняя и задняя его поверхность выпуклая (при этом на ней иногда наблюдаются отпечатки от ребер). Внутренняя боковая (медиальная) поверхность граничит со средостением и тоже имеет вогнутый вид.
На медиальной поверхности каждого легкого находятся так называемые ворота, через которые в легочную ткань проникает главный бронх и сосуды – артерия и две вены.
Размеры обоих легких не одинаковы: правое примерно на 10% больше левого. Это связано с расположением сердца в грудной полости: левее от срединной линии тела. Такое «соседство» обуславливает и их характерную форму: правое короче и шире, а левое – длинное и узкое. Форма этого органа зависит и от телосложения человека. Так, у худощавых людей оба легких более узкие и длинные, чем у тучных, что обусловлено строением грудной клетки.
Легкие у человека по анатомии подразделяются на три основные составляющие: бронхи, бронхиолы и ацинусы.3
Бронхи представляют собой полые трубчатые ветви трахеи и соединяют ее непосредственно с легочной тканью. Главной функцией бронхов является воздухопроведение.
Приблизительно на уровне пятого грудного позвонка трахея разделяется на два главных бронха: правый и левый, которые затем направляются в соответствующие легкие. В анатомии легких важное значение имеет система разветвлений бронхов, внешний вид которой напоминает древесную крону, поэтому ее так и называют – «бронхиальное дерево».
При вхождении главного бронха в легочную ткань он вначале разделяется на долевые, а затем – на более мелкие сегментарные (соответственно каждому легочному сегменту). Последующее дихотомическое (парное) деление сегментарных бронхов в конечном итоге приводит к образованию концевых и дыхательных бронхиол – самых мелких разветвлений бронхиального дерева.
По мере уменьшения диаметра бронхов (в процессе разветвления) хрящевая ткань и слизистая оболочка постепенно исчезают. Самые мелкие бронхи (бронхиолы) уже не содержат в своей структуре хряща, слизистая оболочка тоже отсутствует. Вместо нее появляется тонкий слой кубического эпителия.
Деление концевых бронхиол приводит к образованию нескольких порядков дыхательных. От каждой дыхательной бронхиолы во всех направлениях разветвляются альвеолярные ходы, которые слепо оканчиваются альвеолярными мешочками (альвеолами). Оболочка альвеол густо покрыта капиллярной сетью. Именно здесь и производится газообмен между вдыхаемым кислородом и выдыхаемым углекислым газом.
Диаметр альвеолы очень мал и колеблется от 150 мкм у новорожденного ребенка до 280–300 мкм у взрослого человека.
Внутренняя поверхность каждой альвеолы покрыта особым веществом – сурфактантом. Оно препятствует ее спадению, а также проникновению жидкости в структуры дыхательной системы. Помимо этого, сурфактант обладает бактерицидными свойствами и участвует в некоторых реакциях иммунной защиты.
Структуру, в состав которой входит дыхательная бронхиола и исходящие из нее альвеолярные ходы и мешочки, называют первичной долькой легкого. Установлено, что из одной конечной бронхиолы исходит приблизительно 14–16 дыхательных. Следовательно, такое количество первичных долек легкого образует главную структурную единицу паренхимы легочной ткани – ацинус.
Свое название эта анатомически-функциональная структура получила из-за характерного внешнего вида, напоминающего гроздь винограда (лат. Acinus – «гроздь»). В организме человека насчитывается приблизительно 30 тысяч ацинусов.
Общая площадь дыхательной поверхности легочной ткани за счет альвеол колеблется от 30 кв. метров при выдохе и до примерно 100 кв. метров при вдохе.
Ацинусы формируют дольки, из которых образуются сегменты, а из сегментов – доли, составляющие целое легкое.
В правом легком расположены три доли, в левом – две (из-за меньшего размера его). В обоих легких выделяется верхняя и нижняя доли, а правом – еще и средняя. Между собой доли отделены бороздками (фиссурами).
Доли подразделяются на сегменты, которые не имеют видимого разграничения в виде соединительнотканных прослоек. Обычно в правом легком насчитывается десять сегментов, в левом – восемь. Каждый сегмент содержит в своем составе сегментарный бронх и соответствующую ветвь легочной артерии. Внешний вид легочного сегмента имеет сходство с пирамидой неправильной формы, верхушка которой обращена к легочным воротам, а основание – к плевральному листку.
Верхняя доля каждого легкого имеет передний сегмент. В правом легком также имеется верхушечный и задний сегменты, а в левом – верхушечно-задний и два язычковых (верхний и нижний).
В нижней доле каждого легкого различают верхний, передне-, латерально- и заднебазальный сегменты. Помимо этого, в левом легком определяют медиобазальный сегмент.
В средней доле правого легкого выделяют два сегмента: медиальный и латеральный.
Таким образом, разделение по сегментам легких человека необходимо для определения четкой локализации патологических изменений легочной ткани, что особенно важно для практикующих врачей, например, в процессе лечения и наблюдения за течением пневмонии.
Особенности функций легкого
Главной функцией легких является газообмен, при котором из крови удаляется углекислый газ с одновременным насыщением ее кислородом, необходимым для нормального метаболизма практически всех органов и тканей человеческого организма.
При вдохе насыщенный кислородом воздух по бронхиальному дереву проникает в альвеолы. Туда же поступает «отработанная» кровь из малого круга кровообращения, содержащая большое количество углекислого газа. После газообмена углекислый газ опять же по бронхиальному дереву выводится наружу при выдохе. А насыщенная кислородом кровь поступает в большой круг кровообращения и направляется далее к органам и системам человеческого организма.
Акт дыхания у человека является непроизвольным, рефлекторным. За это отвечает особая структура головного мозга – продолговатый мозг (дыхательный центр). По степени насыщения крови углекислотой регулируется темп и глубина дыхания, которое становится глубже и чаще при повышении концентрации этого газа.
В легких нет мышечной ткани. Поэтому их участие в акте дыхания исключительно пассивное: расширение и сжатие при движениях грудной клетки.
В осуществлении дыхания участвуют мышечная ткань диафрагмы и грудной клетки. Соответственно, выделяют два типа дыхания: брюшное и грудное.
На вдохе объем грудной полости увеличивается, в ней создается отрицательное давление (ниже атмосферного), которое позволяет воздуху беспрепятственно поступать в легкие. Это осуществляется сокращением диафрагмы и мышечного каркаса грудной клетки (межреберных мышц), что приводит к поднятию и расхождению ребер.
На выдохе, наоборот, давление становится выше атмосферного, и выведение насыщенного углекислотой воздуха производится практически пассивным путем. При этом объем грудной полости уменьшается за счет расслабления дыхательных мышц и опускания ребер.
При некоторых патологических состояниях в акт дыхания включаются и так называемые вспомогательные дыхательные мышцы: шеи, брюшного пресса и т. д.
Количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает за один раз (дыхательный объем) составляет около полулитра. В минуту совершается в среднем 16–18 дыхательных движений. За сутки через легочную ткань проходит более 13 тысяч литров воздуха.
Средняя емкость легких составляет примерно 3–6 литров. У человека она избыточна: во время вдоха мы используем только около одной восьмой части этой емкости.
Помимо газообмена, у легких человека есть и другие функции:
— участие в поддержании кислотно-щелочного баланса;
— выполняют теплообменную функцию, являются своеобразным кондиционером, увлажняющим и согревающим дыхательную смесь.
— выведение токсинов, эфирных масел, паров алкоголя и т. д.;
— поддержание водного баланса организма. В норме через легкие испаряется около полулитра воды в сутки. При экстремальных ситуациях суточное выведение воды может достигать 8–10 литров.
— способность задерживать и растворять конгломераты клеток, жировые микроэмболы и сгустки фибрина;
— участие в процессах свертывания крови (коагуляции).
— фагоцитарная активность – участие в работе иммунной системы.4
Следовательно, строение и функции легких человека находятся в тесной взаимосвязи, что позволяет обеспечивать бесперебойную работу всего человеческого организма.
Влияние здоровья легких на состояние организма
В настоящее время не каждый человек может сказать, что у него здоровые легкие, так как опасность таится для здоровья легких буквально на каждом шагу. Жизнь организма человека имеет прямую взаимосвязь с кислородом. Легкие способны получить данный газ непосредственно из воздуха, причем это единственный орган, способный справиться с такой задачей.5
Здоровье организма человека получает существенный “удар” от окружающей нас среды, чрезмерно загазованной, загрязненной веществами оказывающими пагубное воздействие на него. Соединения химических элементов обладают способностью складироваться не только на дыхательных органах, но и в дыхательных путях.
Следствием этого, человек подвержен целому “букету заболеваний”, среди которых наиболее опасные бронхиальная астма, аллергия, боли в суставах, бронхит. Нельзя забыть и про курение, пристрастие к алкоголю, которые ничего хорошего для состояния легких не предвещают.6
Процесс дыхания человеком осуществляется при помощи легких, парных органов.
Таким образом, игнорируя заботу о нормальном состоянии легких, заболевания дыхательных путей могут буквально пучиной поглотить организм человека, и исправить положение будет достаточно проблематично.
Заключение
Главным органом дыхания в человеческом организме являются легкие.
В настоящее время не каждый человек может сказать, что у него здоровые легкие, так как опасность таится для здоровья легких буквально на каждом шагу. Жизнь организма человека имеет прямую взаимосвязь с кислородом. Легкие способны получить данный газ непосредственно из воздуха, причем это единственный орган, способный справиться с такой задачей.
Таким образом, уникальное анатомическое строение легких человека полностью соответствует выполняемой ими функции, которую сложно переоценить.
Список используемой литературы
Основы физиологии человека //Под ред. академика РАМН Б.И. Ткаченко. — Санкт-Петербург: Международный фонд истории науки, — Том 2, 2004
Анатомия человека. – М.: изд-во «Мир энциклопедий», 2006. – 240 с.
М.Р. Сапин «Анатомия человека, I том, — М., «Медицина» 2003
Анатомия человека. Учебное пособие. – М.: Феникс, 2006. – 116 с.
Лисицин Ю.Г. Образ жизни и здоровье населения. М.: «Знание». 2007 г.
Пичугина Е.А. «Легко ли иметь здоровые легкие?». Газета «Московский комсомолец» № 25780 от 25 октября 2011
Алексеев С.В. Экология человека: Учеб. / С.В. Алексеев, Ю.П. Пивоваров, О.И. Янушанец. — М.: Икар, 2002. -770 с.: ил.
1 Основы физиологии человека / Под ред. академика РАМН Б.И. Ткаченко. — Санкт-Петербург: Международный фонд истории науки, — Том 2 2004
2 Анатомия человека. – М.: изд-во «Мир энциклопедий», 2006. – 240 с.
3 М.Р. Сапин «Анатомия человека, I том, — М., «Медицина» 2003
4 Анатомия человека. Учебное пособие. – М.: Феникс, 2006. – 116 с.
5 Лисицин Ю.Г. Образ жизни и здоровье населения. М.: «Знание». 2007 г.
6 Пичугина Е.А. «Легко ли иметь здоровые легкие?». Газета «Московский комсомолец» № 25780 от 25 октября 2011
Дыхательная система человека — совокупность органов и тканей, обеспечивающих в организме человека обмен газов между кровью и внешней средой.
Функция дыхательной системы:
- поступление в организм кислорода;
- выведение из организма углекислого газа;
- выведение из организма газообразных продуктов метаболизма;
- терморегуляция;
- синтетическая: в тканях лёгких синтезируются некоторые биологически активные вещества: гепарин, липиды и др.;
- кроветворная: в лёгких созревают тучные клетки и базофилы;
- депонирующая: капилляры лёгких могут накапливать большое количество крови;
- всасывательная: с поверхности лёгких легко всасываются эфир, хлороформ, никотин и многие другие вещества.
Дыхательная система состоит из лёгких и дыхательных путей.
Лёгочные сокращения осуществляются с помощью межрёберных мышц и диафрагмы.
Дыхательные пути: носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы.
Лёгкие состоят из лёгочных пузырьков — альвеол.
Рис. Дыхательная система
дыхательные пути
НОСОВАЯ ПОЛОСТЬ
Полости носа и глотки являются верхними дыхательными путями. Нос образован системой хрящей, благодаря которым носовые ходы всегда открыты. В самом начале носовых ходов располагаются мелкие волоски, которые задерживают крупные пылевые частицы вдыхаемого воздуха.
Носовая полость выстлана изнутри слизистой оболочкой, пронизанной кровеносными сосудами. Она содержит большое количество слизистых желез (150 желез/см2см2слизистой оболочки). Слизь препятствует размножению микробов. Из кровеносных капилляров на поверхность слизистой оболочки выходит большое количество лейкоцитов-фагоцитов, которые уничтожают микробную флору.
Кроме того, слизистая оболочка может значительно изменяться в своем объёме. Когда стенки её сосудов сокращаются, она сжимается, носовые ходы расширяются, и человек легко и свободно дышит.
Слизистая оболочка верхних дыхательных путей образована мерцательным эпителием. Движение ресничек отдельной клетки и всего эпителиального пласта строго координировано: каждая предыдущая ресничка в фазах своего движения опережает на определённый промежуток времени последующую, поэтому поверхность эпителия волнообразно подвижна — «мерцает». Движение ресничек помогает сохранять дыхательные пути в чистоте, удаляя вредные вещества.
Рис. 1. Мерцательный эпителий дыхательной системы
В верхней части носовой полости находятся органы обоняния.
Функция носовых ходов:
- фильтрация микроорганизмов;
- фильтрация пыли;
- увлажнение и согревание вдыхаемого воздуха;
- слизь смывает все отфильтрованное в желудочно-кишечный тракт.
Полость разделена решётчатой костью на две половины. Костные пластинки разделяют обе половины на узкие, сообщающиеся между собой ходы.
В полость носа открываются пазухи воздухоносных костей: гайморова, лобная и др. Эти пазухи называются придаточными пазухами носа. Они выстланы тонкой слизистой оболочкой, содержащей небольшое количество слизистых желез. Все эти перегородки и раковины, а также многочисленные придаточные полости черепных костей резко увеличивают объём и поверхность стенок носовой полости.
ПРИДАТОЧНЫЕ ПАЗУХИ НОСА
Далее ходы открываются двумя носоглоточными отверстиями (хоанами) в глотку,расположенную позади носовой и ротовой полости.
Нижняя часть глотки переходит в две трубки: дыхательную (спереди) и пищевод (сзади). Таким образом, глотка является общим отделом для пищеварительной и дыхательной системы.
ГОРТАНЬ
Верхнюю часть дыхательной трубки составляет гортань, расположенная в передней части шеи. Большая часть гортани также выстлана слизистой оболочкой из мерцательного (ресничного) эпителия.
Гортань состоит из подвижно соединённых между собой хрящей: перстневидного, щитовидного (образует кадык, или адамово яблоко) и двух черпаловидных хрящей.
Надгортанник прикрывает вход в гортань в момент глотания пищи. Передним концом надгортанник соединён с щитовидным хрящом.
Рис. Гортань
Хрящи гортани соединены между собой суставами, а промежутки между хрящами затянуты соединительнотканными перепонками.
В гортани находятся голосовой аппарат, состоящий из голосовых связок и голосовых мышц; их функция — голосообразование.
Рис. Голосовой аппарат
Голосовые связки покрыты многослойным плоским эпителием и слизистых желез не имеют. Увлажнение голосовых связок происходит благодаря оттеканию слизи из вышележащих отделов.
ГОЛОСООБРАЗОВАНИЕ
К гортани снаружи прилегает щитовидная железа.
Спереди гортань защищена передними мышцами шеи.
ТРАХЕЯ И БРОНХИ
Трахея — дыхательная трубка длиной около 12 см.
Она составлена из 16−20 хрящевых полуколец, которые не смыкаются сзади; полукольца предотвращают спадание трахеи во время выдоха.
Задняя часть трахеи и промежутки между хрящевыми полукольцами затянуты соединительнотканной перепонкой. Позади трахеи лежит пищевод, стенка которого во время прохождения пищевого комка слегка выпячивается в её просвет.
Рис. Поперечный срез трахеи: 1 — мерцательный эпителий; 2 — собственный слой слизистой оболочки; 3 — хрящевое полукольцо; 4 — соединительнотканная перепонка
На уровне IV−V грудных позвонков трахея делится на два крупных первичных бронха,отходящих в правое и левое лёгкие. Это место деления носит название бифуркации (разветвления).
Через левый бронх перегибается дуга аорты, а правый огибается идущей сзади наперёд непарной веной. По выражению старых анатомов, «дуга аорты сидит верхом на левом бронхе, а непарная вена — на правом».
Хрящевые кольца, расположенные в стенках трахеи и бронхах, делают эти трубки упругими и неспадающимися, благодаря чему воздух по ним проходит легко и беспрепятственно. Внутренняя поверхность всего дыхательного пути (трахеи, бронхов и части бронхиол) покрыта слизистой оболочкой из многорядного мерцательного эпителия.
Устройство дыхательных путей обеспечивает согревание, увлажнение и очищение поступающего со вдохом воздуха. Частицы пыли мерцательным эпителием продвигаются кверху и с кашлем и чиханием удаляются наружу. Микробы обезвреживаются лимфоцитами слизистой оболочки.
лЁгкие
Лёгкие (правое и левое) находятся в грудной полости под защитой грудной клетки.
ПЛЕВРА
Лёгкие покрыты плеврой.
Плевра — тонкая, гладкая и влажная, богатая эластическими волокнами серозная оболочка, одевающая каждое из лёгких.
Различают лёгочную плевру, плотно срощенную с тканью лёгкого, и пристеночную плевру, выстилающую изнутри стенки грудной клетки.
У корней лёгких лёгочная плевра переходит в пристеночную. Таким образом, вокруг каждого лёгкого образуется герметически замкнутая плевральная полость, представляющая узкую щель между лёгочной и пристеночной плеврой. Плевральная полость заполнена небольшим количеством серозной жидкости, играющей роль смазки, облегчающей дыхательные движения лёгких.
Рис. Плевра
СРЕДОСТЕНИЕ
Средостение — пространство между правым и левым плевральными мешками. Оно ограничено спереди грудиной с реберными хрящами, сзади — позвоночником.
В средостении располагаются сердце с крупными сосудами, трахея, пищевод, вилочковая железа, нервы диафрагмы и грудной лимфатический проток.
БРОНХИАЛЬНОЕ ДЕРЕВО
Глубокими бороздами правое лёгкое разделено на три доли, а левое — на две. У левого лёгкого на стороне, обращённой к срединной линии, имеется углубление, которым оно прилежит к сердцу.
В каждое лёгкое с внутренней стороны входят толстые пучки, состоящие из первичного бронха, лёгочной артерии и нервов, а выходят по две лёгочные вены и лимфатические сосуды. Все эти бронхиально-сосудистые пучки, вместе взятые, образуют корень лёгкого. Вокруг лёгочных корней расположено большое количество бронхиальных лимфатических узлов.
Входя в лёгкие, левый бронх делится на две, а правый — на три ветви по числу лёгочных долей. В лёгких бронхи образуют так называемое бронхиальное дерево. С каждой новой «веточкой» диаметр бронхов уменьшается, пока они не становятся совсем микроскопическими бронхиолами с диаметром в 0,5 мм. В мягких стенках бронхиол имеются гладкие мышечные волокна и нет хрящевых полуколец. Таких бронхиол насчитывается до 25 млн.
Рис. Бронхиальное дерево
Бронхиолы переходят в ветвистые альвеолярные ходы, которые оканчиваются лёгочными мешочками, стенки которых усыпаны вздутиями — лёгочными альвеолами. Стенки альвеол пронизаны сетью капилляров: в них происходит газообмен.
Альвеолярные ходы и альвеолы обвиты множеством упругих соединительнотканных и эластических волокон, которые составляют также основу мельчайших бронхов и бронхиол, благодаря чему лёгочная ткань легко растягивается во время вдоха и снова спадается во время выдоха.
АЛЬВЕОЛЫ
Альвеолы образованы сетью тончайших эластических волокон. Внутренняя поверхность альвеол выстлана однослойным плоским эпителием. Стенки эпителия вырабатываютсурфактант — поверхностно-активное вещество, выстилающее изнутри альвеолы и препятствующее их спаданию.
Под эпителием лёгочных пузырьков залегает густая сеть капилляров, на которые разбиваются конечные ветви лёгочной артерии. Через соприкасающиеся стенки альвеол и капилляров происходит газообмен при дыхании. Попав в кровь, кислород связывается с гемоглобином и разносится по всему организму, снабжая клетки и ткани.
Рис. Альвеолы
Рис. Газообмен в альвеолах
До рождения плод через лёгкие не дышит и лёгочные пузырьки находятся в спавшемся состоянии; после рождения с первым же вдохом альвеолы раздуваются и остаются расправленными на всю жизнь, сохраняя в себе некоторое количество воздуха даже при самом глубоком выдохе.
ПЛОЩАДЬ ГАЗООБМЕНА
физиология дыхания
Все процессы жизнедеятельности протекают при обязательном участии кислорода, т. е. являются аэробными. Особенно чувствительной к кислородной недостаточности является ЦНС, и прежде всего корковые нейроны, которые в бескислородных условиях погибают раньше других. Как известно, период клинической смерти не должен превышать пяти минут. В противном случае в нейронах коры головного мозга развиваются необратимые процессы.
Дыхание — физиологический процесс обмена газов в лёгких и тканях.
Весь процесс дыхания можно разделить на три основных этапа:
- лёгочное (внешнее) дыхание: газообмен в капиллярах лёгочных пузырьков;
- транспорт газов кровью;
- клеточное (тканевое) дыхание: газообмен в клетках (ферментативное окисление питательных веществ в митохондриях).
Рис. Лёгочное и тканевое дыхание
Эритроциты содержат гемоглобин, сложный железосодержащий белок. Этот белок способен присоединять к себе кислород и углекислый газ.
Проходя по капиллярам лёгких, гемоглобин присоединяет к себе 4 атома кислорода, превращаясь в оксигемоглобин. Эритроциты транспортируют кислород из лёгких в ткани организма. В тканях происходит освобождение кислорода (оксигемоглобин превращается в гемоглобин) и присоединение углекислого газа (гемоглобин превращается в карбогемоглобин). Далее эритроциты транспортируют углекислый газ к лёгким для удаления из организма.
Рис. Транспортная функция гемоглобина
Молекула гемоглобина образует стойкое соединение с оксидом углерода II (угарным газом). Отравление угарным газом приводит к гибели организма в связи с кислородной недостаточностью.
МЕХАНИЗМ ВДОХА И ВЫДОХА
Вдох — является активным актом, так как осуществляется при помощи специализированных дыхательных мышц.
К дыхательным мышцам относятся межрёберные мышцы и диафрагма. При глубоком вдохе используются мышцы шеи, груди и пресса.
Сами лёгкие мышц не имеют. Они не способны самостоятельно растягиваться и сокращаться. Лёгкие лишь следуют за грудной клеткой, которая расширяется благодаря диафрагме и межрёберным мышцам.
Диафрагма во время вдоха опускается на 3−4 см, вследствие чего объём грудной клетки увеличивается на 1000−1200 мл. Кроме того, диафрагма отодвигает нижние рёбра к периферии, что также ведёт к увеличению ёмкости грудной клетки. Причём чем сильнее сокращения диафрагмы, тем больше увеличивается объём грудной полости.
Межрёберные мышцы, сокращаясь, приподнимают рёбра, что также вызывает увеличение объёма грудной клетки.
Лёгкие, следуя за растягивающейся грудной клеткой, сами растягиваются, и давление в них падает. В результате создаётся разность между давлением атмосферного воздуха и давлением в лёгких, воздух устремляется в них — происходит вдох.
Выдох, в отличие от вдоха, является пассивным актом, так как в его осуществлении не принимают участие мышцы. При расслаблении межрёберных мышц рёбра под действием силы тяжести опускаются; диафрагма, расслабляясь, поднимается, занимая свое привычное положение, и объём грудной полости уменьшается — лёгкие сокращаются. Происходит выдох.
Лёгкие находятся в герметически закрытой полости, образованной лёгочной и пристеночной плеврой. В плевральной полости давление ниже атмосферного («отрицательное»). За счёт отрицательного давления лёгочная плевра плотно прижимается к пристеночной.
Уменьшение давления в плевральном пространстве является основной причиной увеличения объёма лёгких во время вдоха, то есть является той силой, которая и растягивает лёгкие. Так, во время увеличения объёма грудной клетки давление в межплевральном образовании уменьшается, и вследствие разности давлений воздух активно поступает в лёгкие и увеличивает их объём.
Во время выдоха давление в плевральной полости возрастает, и в силу разности давлений воздух выходит, лёгкие спадаются.
Грудное дыхание осуществляется преимущественно за счёт наружных межрёберных мышц.
Брюшное дыхание осуществляется за счёт диафрагмы.
У мужчин отмечается брюшной тип дыхания, а у женщин — грудной. Однако независимо от этого и мужчины, и женщины дышат ритмично. С первого часа жизни ритм дыхания не нарушается, изменяется лишь его частота.
Новорождённый ребёнок дышит 60 раз в минуту, у взрослого человека частота дыхательных движений в покое составляет около 16−18. Однако во время физической нагрузки, эмоционального возбуждения или при повышении температуры тела частота дыхания может значительно увеличиваться.
Жизненная Ёмкость лЁгких
Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) — это максимальное количество воздуха, которое может поступить и вывестись из лёгких во время максимального вдоха и выдоха.
Жизненная емкость лёгких определяется прибором спирометром.
У взрослого здорового человека ЖЕЛ меняется в пределах от 3500 до 7000 мл и зависит от пола и от показателей физического развития: например, объема грудной клетки.
ЖЕЛ состоит из нескольких объемов:
- Дыхательный объем (ДО) — это количество воздуха, которое поступает и выводится из лёгких при спокойном дыхании (500-600 мл).
- Резервный объем вдоха (РОВ) — это максимальное количество воздуха, которое может поступить в лёгкие после спокойного вдоха (1500 — 2500 мл).
- Резервный объем выдоха (РОВ) — это максимальное количество воздуха, которое может вывестись из лёгких после спокойного выдоха(1000 — 1500 мл).
регуляция дыхания
Дыхание регулируется нервными и гуморальными механизмами, которые сводятся к обеспечению ритмической деятельности дыхательной системы (вдох, выдох) и адаптационных дыхательных рефлексов, то есть изменению частоты и глубины дыхательных движений, имеющих место при изменяющихся условиях внешней среды или внутренней среды организма.
Ведущим дыхательным центром, как было установлено Н. А. Миславским в 1885 году, является дыхательный центр, расположенный в области продолговатого мозга.
Дыхательные центры обнаружены в области гипоталамуса. Они принимают участие в организации более сложных адаптационных дыхательных рефлексов, необходимых при изменении условий существования организма. Кроме того, дыхательные центры размещаются и в коре головного мозга, осуществляя высшие формы адаптационных процессов. Наличие дыхательных центров в коре головного мозга доказывается образованием дыхательных условных рефлексов, изменениями частоты и глубины дыхательных движений, имеющих место при различных эмоциональных состояниях, а также произвольными изменениями дыхания.
Вегетатвная нервная система иннервирует стенки бронхов. Их гладкая мускулатура снабжена центробежными волокнами блуждающих и симпатических нервов. Блуждающие нервы вызывают сокращение бронхиальной мускулатуры и сужение бронхов, а симпатические нервы расслабляют бронхиальную мускулатуру и расширяют бронхи.
Гуморальная регуляция: вдох осуществляется рефлекторно в ответ на повышение концентрацию углекислого газа в крови.
А1. Газообмен между кровью и атмосферным воздухом
происходит в
1) альвеолах легких
2) бронхиолах
3) тканях
4) плевральной полости
А2. Дыхание – это процесс:
1) получения энергии из органических соединений при участии кислорода
2) поглощения энергии при синтезе органических соединений
3) образования кислорода в ходе химических реакций
4) одновременного синтеза и распада органических соединений.
А3. Органом дыхания не является:
1) гортань
2) трахея
3) ротовая полость
4) бронхи
А4. Одной из функций носовой полости является:
1) задержка микроорганизмов
2) обогащение крови кислородом
3) охлаждение воздуха
4) осушение воздуха
А5. Гортань от попадания в нее пищи защищает(ют):
1) черпаловидный хрящ
3) надгортанник
2) голосовые связки
4) щитовидный хрящ
А6. Дыхательную поверхность легких увеличивают
1) бронхи
2) бронхиолы
3) реснички
4) альвеолы
А7. Кислород поступает в альвеолы и из них в кровь путем
1) диффузии из области с меньшей концентрацией газа в область с большей концентрацией
2) диффузии из области с большей концентрацией газа в область с меньшей концентрацией
3) диффузии из тканей организма
4) под влиянием нервной регуляции
А8. Ранение, нарушившее герметичность плевральной полости приведет к
1) торможению дыхательного центра
2) ограничению движения легких
3) избытку кислорода в крови
4) избыточной подвижности легких
А9. Причиной тканевого газообмена служит
1) разница в количестве гемоглобина в крови и тканях
2) разность концентраций кислорода и углекислого газа в крови и тканях
3) разная скорость перехода молекул кислорода и углекислого газа из одной среды в другую
4) разность давлений воздуха в легких и плевральной полости
В1. Выберите процессы, происходящие при газообмене в легких
1) диффузия кислорода из крови в ткани
2) образование карбоксигемоглобина
3) образование оксигемоглобина
4) диффузия углекислого газа из клеток в кровь
5) диффузия атмосферного кислорода в кровь
6) диффузия углекислого газа в атмосферу
В2. Установите правильную последовательность прохождения атмосферного воздуха через дыхательные пути
А) гортань
В) бронхи
Д) бронхиолы
Б) носоглотка
Г) легкие
Е) трахея
- Авторы
- Файлы
Понукалина Е.В.
1
Полутова Н.В.
1
Чеснокова Н.П.
1
Бизенкова М.Н.
1
1 ФГБОУ ВО «Саратовский Государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского МинздраваРоссии»
2.1. Дыхательные функции легких. Альвеолярное дыхание
Легкие играют важную роль не только в регуляции и обеспечении внешнего дыхания, но выполняют и ряд недыхательных функций. Недыхательные функции легких включают их участие в голосообразовании, регуляции теплоотдачи и кислотно-основного состояния организма, иммунных реакциях, в обеспечении тканевого фагоцитоза, регуляции метаболизма биологически активных прессорных и депрессорных субстанций, прокоагулянтных и антикоагулянтных факторов свертывания крови. В легких инактивируются пептиды, цикличесские нуклеотиды, простагландины, ксенобиотики, а также гистамин, серотонин.
Дыхательная функция легких определяется их участием в обеспечении альвеолярного дыхания, а также в регуляции внешнего дыхания за счет наличия мощных рефлексогенных зон.
Состояние легочной вентиляции определяется глубиной дыхания (дыхательным объемом) и частотой дыхательных движений.
Различают следующие объемы дыхания:
Дыхательный объем – объем вдоха и выдоха при спокойном дыхании.
Резервный объем вдоха и выдоха – количество воздуха, которое человек может дополнительно вдохнуть или выдохнуть при нормальном дыхании.
Остаточный объем – количество воздуха, оставшегося в легких, после максимального выдоха.
Жизненная емкость легких (ЖЁЛ) – наибольшее количество воздуха, которое можно максимально выдохнуть после максимального вдоха (сумма дыхательного объема и резервных объемов вдоха и выдоха)
Функциональная остаточная емкость – количество воздуха, оставшееся в легких после спокойного выдоха.
Жизненную ёмкость легких можно вычислить по формуле ЖЁЛ (л)= 2,5*рост (в м).
ЖЁЛ зависит от роста, возраста человека, рода занятий, особенно велико у пловцов и гребцов (до 8 л).
Легкие плода и новорожденных, не совершивших первый вдох, не содержат воздуха.
Различают анатомическое и функциональное мертвое пространство.
Анатомическое мертвое пространство – это объем невентилируемых воздухоносных путей – трахеи, бронхов и бронхиол.
Функциональное мертвое пространство – более емкое понятие, оно включает не только анатомическое мертвое пространство, а также вентилируемые, но неперфузируемые альвеолы.
Минутный объем дыхания равен произведению дыхательного объема на частоту дыхательных движений. Частота дыхательных движений у детей различна: у новорожденных составляет 40-50 в мин, у грудных детей 30-40 в мин, в детском возрасте 20-30 в мин. У взрослого человека частота дыхательных движений составляет 14 – 18 в мин.
Альвеолярное дыхание — газообмен между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения, осуществляющийся через альвеолярно – капиллярную мембрану.
По закону Фика:
Согласно этому закону скорость диффузии газов прямо пропорциональна величине диффузионного давления (p – p1) площади газообмена (S), коэффициентов растворимости (a) и диффузии газов (K), и обратно — пропорциональна толщине альвеолярно – капиллярной мембраны.
Следует отметить, что диффузионное давление для О2 составляет около 60 мм. рт.ст, а для СО2 около 6 мм.рт.ст. Однако, необходимо учесть, что СО2 значительно быстрее диффундирует через альвеолярно–капиллярную мембрану в связи с тем, что коэффициент его растворимости в биологической среде в 20 раз больше, чем у кислорода.
В легких взрослого человека содержится около 300 млн. альвеол, диаметр которых составляет около 0,2 мм. Две соседние альвеолы отделены друг от друга двумя слоями эндотелия и эпителия, расположенными на базальной мембране. Между этими слоями находится интерстициальное пространство. Альвеолярный эпителий и эндотелий капилляров образуют альвеолярно – капиллярную мембрану, через которую происходит диффузия газов; толщина мембраны составляет от 0,2 мкм до 2 мкм в местах скопления эластических и коллагеновых волокон. Площадь газообмена в легких находится в зависимости от возраста и колеблется от 40 до 140 м 2 (рис.4).
Рис.4. Схема строения альвеолярного дерева
Альвеолярно–капиллярная диффузия во многом зависит от эластичности легочной ткани, обеспечивается в значительной мере продукцией сурфактанта.
Различают два типа эпителия, выстилающего альвеолярные клетки. Клетки I типа – это плоский эпителий, занимает до 95 % площади альвеолярной поверхности, содержит небольшое количество органоидов. Клетки IIтипа крупные, имеют округлую форму, ядра и микроворсинки, синтезируют сурфактант.
Сурфактант легких – это смесь поверхностно-активных веществ (ПАВ), состоящая на 70 – 80% из фосфатидилхолина, фосфатидилглицерола, дипальмитолфосфатидилхолина и белков сурфактанта, продуцируемых альвеолоцитами II типа. Молекулы апопротеинов, фосфолипидов имеют гидрофильный и гидрофобные концы, обращенные соответственно в альвеолярную жидкость и альвеолярный воздух. Белки сурфактанта (SPA, SP-R, SP-C,SP-D) не только способствуют снижению поверхностного натяжения альвеол, обеспечиваемому фосфолипидами, но и обладают защитной функцией.
Система легочного сурфактанта играет многоплановую роль, обеспечивая антиателэктатическую функцию, способствует диффузии О2, участвует в регуляции водного обмена в легких, защищает организм от проникновения вредоносных мелкодисперсных аэрозолей, обладает свойствами антиоксиданта.
Сурфактант, как указывалось выше, уменьшает поверхностное натяжение альвеол в 2 – 10 раз, тем самым, предотвращая спадение альвеол. Сурфактант содержится не только на внутренней поверхности альвеол, но и на плевре, брюшине, перикарде, синовиальных оболочках, слизистой глазных яблок. Сурфактант обеспечивает раскрытое состояние мелких дыхательных путей, усиливает фагоцитирующую активность макрофагов, подавляет выделение медиаторов воспаления, обладает свойствами антиоксиданта, оказывает антибактериальное и противовирусное действие.
При дефиците сурфактанта некоторые альвеолы подвергаются ателектазу, другие – перерастягиваются, вентиляция легких становится негомогенной, нарушается вентиляционно – перфузионное отношение.
При спадении альвеолы концентрация сурфактанта на ее поверхности возрастает, возникает снижение поверхностного натяжения, что повышает их стабильность и препятствует дальнейшему спадению альвеол. Стабильность альвеол обеспечивается и так называемым феноменом «взаимозависимости» альвеол, т.е. их взаимной тяги. У недоношенных новорожденных недостаточность синтеза сурфактанта может быть причиной развития респираторного дистресс – синдрома, характеризующегося ригидными легкими.
Как известно, легкие в отличие от трахеи и бронхов являются мощной рефлексогенной зоной, обеспечивающей регуляцию внешнего дыхания в условиях нормы и патологии.
В паренхиме легких имеются различные высоко- и низкочувствительные рецепторы растяжения альвеол, медленно-адаптирующиеся и быстро-адаптирующиеся к структурным изменениям в легких. Медленно-адаптирующиеся рецепторы растяжения альвеол являются высокочувствительными, низкопороговыми механорецепторами, реагирующими на объем вдыхаемого воздуха. Эти рецепторы являются окончанием толстых миелинизированных волокон n.vagus. Афферентация с этих рецепторов при участии ретикулярной формации ствола мозга переключается на инспираторные нейроны дорзальной дыхательной группы продолговатого мозга, обеспечивая развитие рефлекса Геринга-Брейера. Рефлекс Геринга-Брейера участвует во время сна в смене фаз дыхательного цикла. В условиях патологии при участии этого рефлекса формируются испираторная, экспираторная и смешанная одышки.
Другой группой рецепторов паренхимы легких являются быстроадаптирующиеся рецепторы спадения альвеол и юкстакапилярные рецепторы, реагирующие соответственно на спадение альвеол и возрастание уровня тканевой жидкости. Импульсация с этих рецепторов проводится по мало– и немиелинизированным волокнам n.vagus в продолговатый мозг, вызывая развитие тахипное.
С-волокна – немиелинизированные волокна n.vagus , включают J-рецепторы, актируются при участии медиаторов альтерации, при изменении объема и состава вдыхаемого выздуха, а также при сдвигах pH крови в сторону ацидоза.
При раздражении С-волокон возникают брадикардия, тахи- и апное, гипер- и диссекреция слизи в воздухоносных путях.
2.2. Кровоснабжение и лимфоснабжение легких
Легкие получают кровь от системы легочных сосудов (малый круг кровообращения) и бронхиальных сосудов (большой круг кровообращения). Основной функцией малого круга кровообращения является оксигенация венозной крови и удаление из нее СО2.
Среднее время прохождения крови через малый круг составляет в среднем 4,5 – 5,0 сек.
В состоянии покоя в сосудах легких находится около 500 мл крови (10 % от общего объема). В условиях нагрузки объем крови в легких может возрастать в 5–6 раз, при этом происходит лишь незначительное увеличение давления в сосудах малого круга кровообращения за счет высокой растяжимости. Давление в артериолах легких составляет в среднем 9 – 15 мм. рт. ст.
В покое кровоток в легких неоднороден, большая часть его направлена в нижние зоны.
Главный ствол легочной артерии, исходящий из правого желудочка, последовательно разделяется на левую и правую легочную артерии, мелкие артерии мышечного типа, артериолы и наконец, альвеолярные капилляры, обеспечивающие газообмен с альвеолярным воздухом. В дополнение к системе легочных артерий и вен легкие обладают бронхиальным кровотоком, осуществляемым бронхиальными артериями. Последние отходят от аорты и межреберных артерий.
Система бронхиальных сосудов снабжает кровью дыхательные пути вплоть до терминальных бронхиол, составляя около 3% от величины легочного кровотока.
Гидродинамические параметры бронхиальных сосудов обеспечивают транспорт воды в интерстиций и последующее лимфообразование. В легких осуществляются анастомозы между сосудами большого и малого круга кровообращения.
Суммарно в легких отношение легочной вентиляции и легочной перфузии составляет примерно 0,8 – 1,0. При вертикальном положении человека снижается интенсивность кровотока у верхушек легких.
Лимфатические сосуды расположены в паренхиме легких и на поверхности висцеральной плевры, впадают в лимфатические узлы, расположенные вокруг крупных воздухоносных путей (ВП) и в средостении. Лимфоидная ткань находится в стенках воздухоносных путей. Терминальные мешки лимфатической системы расположены в субплевральной, перибронхиальной соединительной ткани, а затем поступают в собирательные лимфатические сосуды легких.
Регуляция легочного кровотока обеспечивается за счет влияния вегетативной нервной системы, а также ряда гуморальных факторов; в частности вазодилатирующих простагландина J2 – метаболита арахидоновой кислоты, оксида азота и вазоконстрикторных соединений: эндотелинов, тромбоксана.
Эндотелины продуцируются эндотелиальными клетками легочных сосудов и клетками бронхиального эпителия и вызывают вазоконстрикцию, являются медиаторами легочной гипоксической вазоконстрикции, вызывают сокращения гладкой мускулатуры воздухоносных путей.
Библиографическая ссылка
Понукалина Е.В., Полутова Н.В., Чеснокова Н.П., Бизенкова М.Н. ЛЕКЦИЯ 2 ЗНАЧЕНИЕ ЛЕГКИХ В ОБЕСПЕЧЕНИИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ И НЕДЫХАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ // Научное обозрение. Медицинские науки. – 2017. – № 2.
– С. 34-35;
URL: https://science-medicine.ru/ru/article/view?id=971 (дата обращения: 11.03.2023).
Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)