Анатомия дыхательного аппарата.

Полость носа образована лицевыми костями и при помощи сошника и хрящей разделена на 2 половины. Наружу открывается 2 носовыми отверстиями, в носоглотку - хоанами. В каждой половине имеется 3 носовые раковины, разделяющие ее на 3 носовых хода - верхний, средний и нижний. Полость носа выстлана многослойным плоским эпителием с большим числом слизистых клеток и клеток мерцательного эпителия (ворсинки которого мерцают в сторону носоглотки). В слизистой верхнего носового хода сосредоточены обонятельные клетки. В нижний носовой ход полости носа открывается носослезный канал, по которому отводится слезная жидкость из глаза. Полость носа имеет воздушные пазухи: гайморовы (верхнечелюстные), лобную, клиновидную, ячейки решетчатого лабиринта, которые согревают вдыхаемый воздух, являются резонаторами, уменьшают вес черепа.

Гортаньрасполагается на уровне 4-6 шейных позвонков ниже подъязычной кости, открывается вверху в глотку, внизу в трахею. Стенка гортани образована хрящами (непарные: перстневидный, щитовидный и надгортанник и парные: черпаловидные, клиновидные и рожковидные), соединяющими их мышцами, и связками и покрыта изнутри многорядным цательным эпителием, а снаружи - адвентициальной оболочкой. В полость гортани вдаются 2 пары голосовых складок: верхние ложные и нижние - истинные, содержащие голосовые связки и мышцы. Эти складки разделяют просвет гортани на 3 отдела: преддверие, связочное и подсвязочное пространство. Истинные голосовые связки с их устанавливающим (щитовидный хрящ и крепящиеся к нему мышцы) и напрягающим (черпаловидные хрящи и крепящиеся к ним мышцы) аппаратами обеспечивают процесс голосообразования.

Трахея: эллипсовидная трубка 11-13 см длиной, расположена на уровне 6 шейного - 5 грудного позвонка. Образована 15-20 гиалиновыми полукольцами и кольцевидными связками, сзади прилежит пищевод. Изнутри стенка трахеи покрыта однослойным цилиндрическим эпителием, снаружи - адвентицией.

Бронхи: на уровне 5 грудного позвонка трахея разделяется на 2 главных бронха, после чего правый бронх делится на 3 долевых, а левый - на 2 долевых бронха 2-го порядка. Далее бронхи многократно ветвятся, образуя бронхиальное дерево: 1-16 порядки ветвления - кондукционные пути, 17-22 – транзитор-

Рис. 9-1. Гортань. А – задняя поверхность. Б – боковая проекция. По М.М.Курепина и Г.Г.Воккен (с изменениями). Анатомия человека. – М., 1963.

Рис. 9-2. Схема строения дольки легкого.

ная зона, 23 - респираторная зона, где располагаются терминальные бронхиолы - мельчайшие бронхи, утратившие хрящевой каркас в своем среднем слое и образованные лишь эпителием и адвентициальной выстилкой. В стенку респираторных бронхиол (24-27 порядки ветвления) открываются особые воздушные пузырьки - альвеолы. В альвеолах происходит газообмен между воздухом и кровью. Суммарная площадь диффузии - примерно 80 м². Диаметр альвеол составляет 0,2-0,3 мм. Каждая альвеола окружена плотной сетью капилляров. Толщина альвеолярно-капиллярной мембраны не превышает 1 мкм. Внутренняя поверхность альвеолы выстлана сурфактантом, состоящим из поперечно ориентированных молекул фосфолипидов. Присутствие сурфактанта снижает поверхностное натяжение в результате того, что гидрофильные головки этих молекул связаны с молекулами воды, а гидрофобные окончания слабо взаимодействуют между собой и другими молекулами. Таким образом, молекулы сурфактанта образуют на поверхности жидкости тонкий гидрофобный слой. Наличие сурфактанта препятствует спадению и перерастяжению альвеол. Заряды свободного участка молекулы за счёт сил отталкивания препятствуют сближению противоположных стенок альвеолы, а сила межмолекулярного взаимодействия противодействует перерастяжению альвеол. За счёт сурфактанта при растяжении лёгких сопротивление возрастает, а при уменьшении объёма альвеол - снижается. Участок молекулы со стороны альвеолярного просвета гидрофобен, отталкивает воду, поэтому водяные пары в альвеолярном воздухе не препятствуют газообмену.

Совокупность бронхиол, расположенных на них альвеол, сосудистого русла и нервного аппарата, осуществляющего иннервацию, называют ацинусом. Альвеолы образованы особыми плоскими эпителиальными клетками - альвеоцитами, расположенными на базальной мембране, с другой стороны которой лежит капилляр. Таким образом, формируется аэрогематический барьер. Альвеоциты делятся на клетки 1-го типа (собственно эпителий) и 2-го типа (клетки с макрофагальной активностью, продуценты сурфактанта). Просвет бронхов регулируется вегетативной нервной системой. Расширение бронхов при вдохе обусловлено расслаблением гладких мышц их стенок под действием симпатических нервов. В конце выдоха бронхи сужаются, что связано с сокращением гладких мышц бронхов под действием парасимпатических нервов.

Дыхательные мышцы

Изменения объёма грудной клетки осуществляются за счёт сокращений дыхательных мышц. Инспираторные мышцы (мышцы, обеспечивающие вдох) увеличивают объём грудной клетки, экспираторные - уменьшают. Кинспираторным мышцам относятся: диафрагма, наружные косые межрёберные и межхрящевые мышцы. Поднятие ребер при вдохе обусловлено, в основном, сокращением наружных межреберных мышц. Внутренние межреберные мышцы участвуют в акте выдоха. При спокойном дыхании купол диафрагмы перемещается на 1,5 см, в акте дыхания участвуют межрёберные мышцы верхних 3-5 межрёберных промежутков. При очень глубоком дыхании в акте вдоха принимают участие вспомогательные дыхательные мышцы: лестничная, большая и малая грудные, передняя зубчатая. При затруднённом дыхании включаются дополнительные мышцы: разгибающие позвоночник и мышцы, обеспечивающие увеличение объема грудной клетки при фиксации верхних конечностей опорой на руки: трапецивидная, ромбовидные и мышца, поднимающая лопатку. При активном глубоком выдохе сокращаются мышцы брюшной стенки (косые, поперечная и прямая).

Механика дыхания

Под этим термином понимается соотношение между давлением и объемом, или давлением и расходом воздуха во время дыхательного цикла.

Вдох

Поступление воздуха в альвеолы обусловлено разностью давле­ний между атмосферой и альвеолами, которая возникает в результате увеличения объема грудной клетки, плевральной полости и соответственно - альвеол. В результате сокращения межрёберных мышц (поднимают рёбра, что увеличивает передне-задний и боковой размеры грудной полости) и диафрагмы (купол её опускается, увеличивается вертикальный размер) объём грудной полости увеличивается, давление в герметичной плевральной полости становится более отрицательным, лёгкие растягиваются, в альвеолах снижается давление до -6 мм.рт.ст. по отношению к атмосферному. Создаётся разность давления между атмосферой и альвеолами, атмосферный воздух поступает по градиенту давления в альвеолы.

Выдох

Дыхательные мышцы расслабляются, под действием эластической тяги лёгких, силы тяжести грудной клетки объём её уменьшается, внутриплевральное давление становится менее отрицательным, объём легких уменьшается, давление в альвеолах становится выше атмосферного, и воздух из альвеол и дыхательных путей удаляется в атмосферу. Вдох происходит активно, а спокойный выдох - пассивно.