Грудная клетка представляет собой часть туловища, которая содержит в себе жизненно важные органы. Для их защиты от внешнего воздействия, используются ребра, позвоночник, мышцы и грудина. Дыхание обеспечивают специальные .
Легкие - это главный орган, который участвует в процессе дыхания человека. Они заполняют на 90% грудную полость, именно от того, насколько хорошо осуществляется деятельность данного органа, зависит и качество насыщения кислородом остальных частей тела.
Расположение легких у человека
Легкие в организме у человека отличаются таким расположением, которое позволяет максимально органично объединять в данном органе все важные сосуды, воздухоносные пути, кровеносные, нервные клетки и , которые относятся к лимфатической системе.
Если рассматривать легкие с анатомической точки зрения, то внешний вид данного органа имеет массу особенностей. Форма каждого легкого напоминает конус, который рассекли вертикально, поэтому отчетливо можно увидеть две поверхности вогнутого типа и одну выпуклую ткань.
Выпуклый участок получил название реберного, так как максимально близко прилегает к ребрам. Одна вогнутая поверхность является диафрагмальная, она находится в непосредственной близости с диафрагмой. Вторая вогнутая поверхность - медиальная, то есть располагается в области срединной части тела. Каждая из упомянутых плоскостей подразделяется и на междолевые поверхности.
Диафрагма - это участок, который позволяет отделить правую часть легочной структуры от печени. Левая часть отделяется диафрагмой от таких органов, как селезенка, желудка и части кишечника. Срединная часть легочного пространства анатомически граничит с сердечной и крупными сосудами.
Анатомически замечен тот факт, что месторасположения легких оказывает влияние на их форму. Если человек обладает длинной грудной клеткой, то легкие будут иметь удлиненную форму. Короткие и широкие легкие наблюдаются у людей с грудной клеткой в форме прямоугольника.
Структура легких включает в себя, так называемое, основание, которое расположено на диафрагмическом куполе, то есть на поверхности самой диафрагмы. Другое основание расположено в шейной области, оно поднимается над уровнем ключицы на 4-5 сантиметров.
Состав легких
Легочная структура, анатомически включает в себя следующие элементы:
- альвеолы легочного типа;
- бронхиолы.
Бронхи имеют разветвленную структуру, которая выполняет функцию легочного каркаса. Большое количество небольших долек, которые являются структурными единицами, составляют легкое. Если рассмотреть каждую дольку отдельно, то ее форма напоминает небольшую пирамиду, средний размер их составляет 15х25 мм.
Вершина каждой структурной единицы легкого заключает в себе бронх, который получил название малого бронхиола. Один бронх включает в себя до 20 малых бронхиол. Каждый бронхиол имеет небольшое образование, которое называется ацинусом. Каждый ациниус, в свою очередь, состоит из нескольких десятков альвеолярных ветвей, на концах которых расположено многочисленное количество альвеол.
Легочный альвеол представляет собой небольшого размера, который обладает тонкими тканевыми стенками с многочисленным количеством кровеносных сосудов (капилляров). Несмотря на то, что альвеолы - это самые минимальные по размеру части легочной структуры, они являются одними из важных частей легкого.
От их деятельности зависит кислородный обмен организма, и вывод углекислого газа из крови. Именно альвеолы необходимы для бесперебойного снабжения кислородом кровеносных сосудов организма и доля осуществления процесса газообмена.
Газообмен - это процесс, в ходе которого происходит проникновение внутрь альвеол кислорода и углекислого газа, где, в кровеносных сосудах они «встречаются» с эритроцитами. За счет большого содержания альвеол, площадь которых не превышает 0,3квадртынх мм, общая площадь для совершения процесса газообмена увеличивается практически на 80 квадратных метров.
Что представляет собой бронхиальная система?
Прежде, чем воздух проникнет в альвеолы, ему необходимо пройти чере6з систему бронхов. Трахея - это своеобразная «воронка» для воздуха. Трахея - это трубка дыхательного типа, начало которой располагается ниже области гортани.
Основной трахее являются хрящевые кольца. Они обеспечивают должный уровень устойчивости трубки, которая должна сохранять определенный просвет для попадания воздушной массы внутрь организма. Хрящевые кольца не дают трахее сдавливаться, даже при механическом воздействии с внешней стороны.
Составные элементы трахеи и бронхов:
- гортанный выступ, или привычное название кадык;
- хрящ щитовидного типа;
- щитовидная связка;
- трахеальная ;
- хрящи дугообразного типа, которые являются основанием трахеи;
- связки кольцевого типа, которые относятся к трахее;
- пищевод;
- главные бронхи (с правой и левой сторон);
- аорта
Поверхность внутри области трахеи является слизистой оболочкой, на которой имеется огромное количество ворсинок микроскопических размеров. Это ворсинки относятся к мерцательному эпителию. Главная задача данной ткани заключается в проведении качественной фильтрации воздушных масс, поступающих извне, так как в бронхи не должен попасть никакой мусор, пыль и инородные тела.
Ресничный эпителий - это анатомический фильтр, который должен защищать легкие человека от попадания вредных элементов. У людей, которые курят продолжительное время, данная ткань перестает выполнять свои основные функции, и реснички через некоторое время просто отмирают. Все это приводит к попаданию и оседаю вредных веществ внутри легких, что в будущем может стать причиной возникновения серьезных легочных , в том числе и онкологических опухолей.
Трахея делится на два бронха в области задней части грудины. Каждый из бронхов входит в левое и правое легкое. Анатомически существует, «ворота» через которые происходит вхождение бронха в легкое, они расположены во внутренней части каждого органа. Каждый крупный бронх разветвляется на небольшие сегменты.
По своему анатомическому строению, бронхиальная система напоминает дерево с широкими ветвями. Она пронизывает насквозь всю легочную область, за счет чего обеспечивается непрерывный процесс газообмена и насыщения кислородом крови. Хрящевые кольца необходимы только для укрепления крупных бронхов и трахеи.
Небольшие по своим размерам, сегментальные бронхи, могут быть только дополнительно укреплены только хрящевыми пластинками. Бронхи кольцевого типа и вовсе не содержат хрящевых клеток.
Анатомическое строение легких - это залог единой структуры, которая 24 часа в сутки снабжает остальные органы и системы организма необходимым количеством кислорода, а также высвобождает из организма углекислый газ.
Сегментарное строение легких человека
Строение правого легкого предполагает образование трех долей, левым легким образуется только 2 доли. Каждая доля включает в себя определенное количество сегментов. Сегменты друг от друга отделяет специальная соединительная ткань, в которой расположено множество сосудов межсегментарного типа.
Верхняя доля, которая располагается в правом легком, включает в себя такие элементы, как:
- верхушечный,
- задний,
- передний элементы.
Средняя доля:
- внутренний,
- наружный элемент.
Задняя доля:
- базальный,
- медиальный верхний;
- латерального;
- передний и задний базальные элементы.
Левое легкое отличается базальным элементом, который непостоянен. Задний и верхушечный элементы обладают общим бронхом. Каждый элемент бронхиальной системы - это не только структурная, но и анатомическая и клиническая единица, которая определяет развитие каких-либо патологических процессов в легочной системе.
Кровообращение
Малый круг кровообращения образуется за счет вен и артерий, которые являются составными элементами кровеносной системы всего человеческого организма.
Малый круг берет свое начало около легочного ствола, который начинается от правого сердечного желудочка, и в легкие по нему поступает венозная кровь, насыщенная углекислым газом. Альвеолы обеспечивают процесс газообмена, в результате которого через правое предсердие чистая и насыщенная кислородом кровь попадает в крупные , которые расположены в легких.
Кровоснабжение всей системы легких и бронхов обеспечивается за счет того, что система большого круга кровообращения включает в себя вены артерии, проходящие через бронхиальную область. Отток лимфы из легочной области происходит по лимфатическим сосудам, которые обладают и несколькими узлами, в частности, большая их часть сконцентрирована в области трахеи и .
За счет того, что в области легких расположена нервная система симпатического и парасимпатического характера, осуществляется процесс иннервации бронхолегочного аппарата.
Функции дыхательной системы
Главная функция легких, которая обусловлена их анатомическим строением, заключается в обеспечении внешнего дыхания. Сам процесс предусматривает поступления воздушных масс в область легких, фильтрацию воздуха и диффузию газов. За счет каждого составного элемента. Образуется единая легочная система с кровеносными сосудами, вся деятельность которой направлена на поддержку процесса обмена веществ и насыщения необходимым количеством кислорода каждого отдельного органа.
Помимо дыхательной функции, деятельность легких выполняет еще и ряд прочих функций:
Если у человека здоровые легкие, то данные оболочки должны находиться в постоянном взаимодействии друг с другом. При дыхании они должны создавать небольшое трение. Между оболочками находится небольшое пространство, в котором скапливается небольшое количество , чтобы смягчать трение оболочек.
При различных легочных заболеваниях, это пространство увеличивается и заполняется большим количеством жидкости. Плевра - это оболочка, которая отличается наличием нервных окончаний. Поэтому первыми признаками такого заболевания, как плеврит, являются именно болевые ощущения.
При просмотре видео Вы можете узнать пневмонии.
Анатомически легкие имеют сложное строение и большое количество элементов, которые в целом являются единой легочной системой. Это важный орган, от работы которого зависит и деятельность других органов. Здоровье легких - это залог здоровье .
Лёгкие человека - это парный орган, располагающийся в грудной клетке. Их основная функция – дыхание. Правое лёгкое имеет больший объём по сравнению с левым. Это обусловлено тем, что сердце человека, находясь посредине грудной клетки, имеет смещение в левую сторону. Объём лёгких составляет в среднем около 3 литров
, а у профессиональных спортсменов более 8
. Размерами одно лёгкое женщины примерно соответствует сплюснутой с одной стороны трёхлитровой банке, при массе 350 г
. У мужчин эти параметры на 10-15%
больше.
Формирование и развитие
Формирование лёгких начинается на 16-18 день эмбрионального развития из внутренней части зародышевого лепестка – энтобласта. С этого момента и примерно до второго триместра беременности происходит развитие бронхиального дерева. Уже с середины второго триместра начинается формирование и развитие альвеол. К моменту рождения структура лёгких младенца полностью идентичны этому органу взрослого человека. Только следует заметить, что до первого вдоха в лёгких новорожденного нет воздуха. И ощущения при первом вдохе для младенца сродни ощущениям взрослого человека, который попытается вдохнуть воду.Увеличение количества альвеол, продолжается до 20-22 лет. Особенно сильно это происходит в первые полтора–два года жизни. А после 50 лет, начинается процесс инволюции, вызванный возрастными изменениями. Уменьшается ёмкость лёгких, их размер. После 70 лет, ухудшается диффузия кислорода в альвеолах.
Строение
Левое лёгкое состоит из двух долей – верхней и нижней. У правого, кроме вышеперечисленных, есть ещё и средняя доля. Каждая из них делится на сегменты, а те, в свою очередь, на лабулы. Скелет лёгких состоит из древовидно разветвляющихся бронхов. Каждый бронх входит в тело лёгкого вместе с артерией и веной. Но раз эти вены и артерии из малого круга кровообращения, то по артериям течёт кровь, насыщенная углекислым газом, а по венам - кровь, обогащённая кислородом. Оканчиваются бронхи бронхиолами в лабулах, образуя в каждой полторы дюжины альвеол. В них и происходит газообмен.Суммарная площадь поверхности альвеол, на которой происходит процесс газообмена, непостоянна и меняется с каждой фазой вдоха-выдоха. На выдохе она составляет 35-40 кв.м., а на вдохе 100-115 кв.м.
Профилактика
Основным методом профилактики большинства заболеваний является отказ от курения и соблюдение правил техники безопасности при работе на вредных производствах. Как это ни удивительно, но отказ от курения понижает риск возникновения рака лёгкого на 93% . Регулярные физические упражнения, частое пребывание на свежем воздухе и здоровое питание дают шанс практически любому человеку избежать многих опасных заболеваний. Ведь многие из них не лечатся, и спасает их только пересадка лёгкого.Трансплантация
Первую в мире операцию по пересадке лёгкого выполнил в 1948 г наш врач – Демихов. С тех пор количество подобных операций в мире превысило 50 тысяч. По сложности эта операция даже несколько сложнее, чем пересадка сердца. Дело в том, что лёгкие, кроме основной функции дыхания, несут ещё и дополнительную – выработка иммуноглобулина. А его задача уничтожать всё чужеродное. И для пересаженных лёгких таким чужеродным телом может оказаться весь организм реципиента. Поэтому после трансплантации пациент обязан пожизненно принимать препараты, подавляющие иммунитет. Сложность с сохранением донорских лёгких - ещё один усложняющий фактор. Отдельно от организма они «живут» не более 4 часов. Пересаживать можно как одно, так и два лёгких. Операционная бригада состоит из 35-40 врачей высшей квалификации. Почти 75% пересадок происходят всего при трёх заболеваниях:ХОБЛ
Муковисцидоз
синдром Хэммена - Рича
Стоимость подобной операции на Западе составляет около 100 тыс. евро. Выживаемость пациентов находится на уровне 60%. В России подобные операции делают бесплатно, а выживает только каждый третий реципиент. Да и если во всём мире ежегодно делается более 3000 трансплантаций, то в России только 15-20. Достаточно сильное снижение цен на донорские органы в Европе и в США наблюдалось во время активной фазы войны в Югославии. Многие аналитики связывают это с бизнесом Хашима Тачи по продаже живых сербов на органы. Что кстати и подтвердила Карла Дель Понте.
Искусственные лёгкие – панацея или фантастика?
В 1952 году в Англии впервые в мире была проведена операция с использованием ЭКМО. ЭКМО - это не прибор и не устройство, а целый комплекс для насыщения крови пациента кислородом вне его тела и удаления из неё углекислого газа. Это крайне сложный процесс может в принципе служить неким подобием искусственного лёгкого. Только пациент оказывался прикованным к постели и зачастую находился в бессознательном состоянии. Но с использованием ЭКМО при сепсисе выживает почти 80%, а при серьёзной травме лёгких более 65% пациентов. Сами комплексы ЭКМО очень дороги, и например в Германии их всего 5, а стоимость процедуры составляет около 17 тыс. долларов.В 2002 году в Японии было объявлено об испытании прибора, подобного ЭКМО, только размером с две пачки сигарет. Дальше испытаний дело не пошло. Через 8 лет американские учёные из Йельского института создали почти полноценное, искусственное лёгкое. Оно было сделано наполовину из синтетических материалов, а наполовину из живых клеток лёгочной ткани. Устройство было испытано на крысе, и при этом оно вырабатывало специфический иммуноглобулин в ответ на введение патологических бактерий.
А буквально через год, в 2011 году, уже в Канаде, учёные сконструировали и испытали устройство, принципиально отличающееся от вышеприведённых. Искусственное лёгкое, которое полностью имитировало человеческое. Сосуды из силикона толщиной до 10 микрон, аналогичная человеческому органу площадь газопроницаемой поверхности. Самое главное, это устройство, в отличии от других не нуждалось в чистом кислороде и способно было обогащать кровь кислородом из воздуха. А для работы ему не нужны сторонние источники энергии. Его можно имплантировать в грудную клетку. Испытания на людях планируют провести к 2020 году.
Но пока это всё только разработки и экспериментальные образцы. А в наличии в этом году учёными Питсбургского университета было анонсировано устройство PAAL. Это такой же комплекс ЭКМО, только размером с футбольный мяч. Для обогащения крови ему нужен чистый кислород, и использовать его можно только в амбулаторных условиях, но зато пациент остаётся мобильным. И на сегодняшний день, это самая лучшая альтернатива лёгким человека.
Два губчатых органа, расположенные внутри грудной полости, - сообщаются с внешней средой через дыхательные пути и отвечают за жизненно важную для всего организма функцию, выполняя газообмен крови с окружающей средой. Снаружи орган покрыт плеврой, состоящей из двух листков образующих плевральную полость легких
Легкие - два объемных органа полуконусовидной формы, занимающие большую часть грудной полости. Каждое легкое имеет основание, которое поддерживается диафрагмой - мышцей, разделяющей грудную и брюшную полости; верхние части легких имеют округлую форму. Легкие разделены на доли глубокими щелями. В правом легком две щели, а в левом - всего одна.
Легочный ацинус - это функциональная единица легких, крошечный участок ткани, вентилируемый конечной бронхиолой, от которой отходят дыхательные бронхиолы, образующие далее альвеолярные каналы или альвеолярные ходы . В конце каждого альвеолярного канала находятся альвеолы, микроскопические эластичные шарики с тонкими стенками, наполненные воздухом; альвеолы составляют альвеолярный пучок или мешочек, где и происходит газообмен.
Тонкие стенки альвеол состоят из одного слоя клеток, окруженного слоем ткани, которая поддерживает их и отделяет от альвеол. Вместе с альвеолами тонкой мембраной отделены и кровеносные капилляры, пронизывающие легкие. Расстояние между внутренней стенкой кровеносных капилляров и альвеол составляет 0,5 тысячной доли миллиметра.
Человеческий организм нуждается в постоянном газообмене с окружающей средой: с одной стороны, организму необходим кислород для поддержания клеточной активности - он используется как «топливо», благодаря которому в клетках осуществляется метаболизм; с другой стороны, организму нужно освобождаться от углекислого газа - результата клеточного метаболизма, поскольку его накопление может вызвать интоксикацию. Клетки организма нуждаются в кислороде постоянно - например, нервы головного мозга едва ли могут существовать без кислорода даже несколько минут.
Молекулы кислорода (02) и углекислого газа (С02) циркулируют по крови, присоединяясь к гемоглобину красных кровяных телец, которые переносят их по всему организму. Попадая в легкие, эритроциты отдают молекулы углекислого газа и уносят молекулы кислорода посредством процесса диффузии: кислород присоединяется к гемоглобину, а углекислый газ попадает в капилляры внутри альвеол, и человек его выдыхает.
Кровь, обогащенная кислородом, выйдя из легких, направляется к сердцу, которое выбрасывает ее в аорту, после чего по артериям она достигает капилляров различных тканей. Там вновь происходит процесс диффузии: из крови кислород переходит в клетки, а из клеток в кровь попадает углекислый газ. Затем кровь вновь поступает к легким, чтобы обогатиться кислородом. Подробную информацию о физических и физиологических характеристиках газообмена можно найти в статье: "Газообмен и транспорт газов ".
Легкие - парные дыхательные органы, расположенные в герметически замкнутой грудной полости. Их воздухоносные пути представлены носоглоткой, гортанью, трахеей. Трахея в грудной полости делится на два бронха - правый и левый, каждый из которых, многократно разветвляясь, образует так называемое бронхиальное дерево. Мельчайшие бронхи - бронхиолы на концах расширяются в слепые пузырьки - легочные альвеолы. Совокупность альвеол и образует ткань легких.
Рис. 1. Схема воздухоносных путей. 1 - гортань; 2 - трахея;
3 - бронхи; 4 - бронхиальное дерево; 5 - легкие.
Рис. 2. Схема строения доли легкого,
левая доля покрыта сетью капилляров.
Слизистая оболочка трахеи и бронхов покрыта многослойным мерцательным эпителием, реснички которого колеблются по направлению к ротовой полости. Кроме того, слизистая оболочка содержит многочисленные железы, выделяющие слизь. Слизь увлажняет вдыхаемый воздух. Благодаря наличию носовых раковин и густой сети капилляров в слизистой оболочке, а также мерцательному эпителию, воздух, поступающий в дыхательные пути, прежде чем достигнуть легких, согревается, увлажняется и в значительной степени очищается от механических примесей (частичек пыли).
В дыхательных путях газообмен не происходит, и состав воздуха не меняется. Пространство, заключенное в этих дыхательных путях называется мертвым, или вредным. При спокойном дыхании объем воздуха в мертвом пространстве составляет 1,4-10 -4 -1,5-10 -4 м 3 (140-150 мл).
Строение легких обеспечивает выполнение ими дыхательной функции. Тонкая стенка альвеол состоит из однослойного эпителия, легко проходимого для газов. Наличие эластических элементов и гладких мышечных волокон обеспечивает быстрое и легкое растяжение альвеол, благодаря чему они могут вмещать большие количества воздуха. Каждая альвеола покрыта густой сетью капилляров, на которые разветвляется легочная артерия (рис. 2). Оба легких содержат 300-400 млн. микроскопических альвеол, диаметр которых у взрослого человека составляет 0,2 мм. Благодаря большому количеству альвеол образуется громадная дыхательная поверхность. У человека массой 70 кг во время вдоха дыхательная поверхность легких равна 80-100 м 2 , при выдохе - 40-50 м 2 .
Кроме дыхательной функции легкие осуществляют регуляцию водного обмена, участвуют в процессах теплорегуляции, являются депо крови. В легких разрушаются тромбоциты и некоторые факторы свертывания крови.
Каждое легкое покрыто снаружи серозной оболочкой - плеврой, состоящей из двух листков: пристеночного и легочного (висцерального). Между листками плевры имеется узкая щель, заполненная серозной жидкостью - плевральная полость. В норме полости нет, однако она может возникнуть, если листки плевры будут раздвинуты экссудатом, образующимся при некоторых патологических состояниях, или же воздухом, например, при травме грудной клетки.
Расправление и спадение легочных альвеол, а также движение воздуха по воздухоносным путям сопровождается возникновением дыхательных шумов, которые можно исследовать методом выслушивания (аускультации).
Лёгкие – это мягкий, губчатый, конусообразный парный орган. Лёгкие обеспечивают дыхание - обмен углекислого газа и кислорода. Так как лёгкие являются внутренней средой организма, которая постоянно соприкасается с внешней средой, они имеют хорошо приспособленное и специализированное строение не только для газообмена, но и для защиты – в дыхательных путях задерживаются и выводятся наружу различные вдыхаемые инфекционные возбудители, пыль и дым. Правое лёгкое образуют три доли, а левое - две. Воздух в лёгкие попадает через носовую полость, горло, гортань и трахею. Трахея разделяется на два главных бронха – правый и левый. Главные бронхи разделяются на более мелкие и образуют бронхиальное дерево. Каждая веточка этого дерева отвечает за небольшую ограниченную часть лёгкого – сегмент. Более мелкие веточки бронхов, которые называются бронхиолами, переходят в альвеолы, в которых происходит обмен кислорода и углекислого газа. В лёгких нет мышц, поэтому они не могут расправляться и сокращаться самостоятельно, но их структура позволяет следовать дыхательным движениям, которые совершают межрёберные мышцы и диафрагма.
Чтобы облегчить движения лёгких, их окружает плевра – оболочка, которая состоит из двух листков – висцеральной и париетальной плевры.
Париетальная плевра присоединяется к стенке грудной клетки. Висцеральная плевра присоединяется к наружней поверхности каждого лёгкого. Между двумя плевральными листками образуется небольшое пространство, которое называется плевральной полостью. В плевральной полости находится небольшое количество водянистой жидкости, которая называется плевральной жидкостью. Она предотвращает трение и держит вместе плевральные поверхности во время вдоха и выдоха.
Строение клеток глубоких дыхательных путей достаточно специализировано и хорошо приспособлено для дыхания. Все дыхательные пути выстланы эпителием, который является специально приспособленными клетками, чтобы выполнять много важных функций:
- защитную;
- секрецию слизи;
- выведение раздражающих веществ;
- начало иммунных реакций.
Вид эпителия отличается в разных частях дыхательных путей. Большую часть слизистой дыхательных путей образует реснитчатый эпителий. Эти клетки – расположены вертикально в один слой с ресничками, направленными в сторону дыхательных путей. Реснички всегда движутся в направлении наружу. Слизистую более мелких дыхательных путей образует эпителий без ресничек.
В эпителии дыхательных путей находятся железы – бокаловидные клетки. Это специализированные клетки, которые производят и выделяют слизь. Слизь, продуцируемая этими клетками необходима, чтобы увлажнять поверхность эпителия и механически защищать слизистую.
Слизь является липкой, поэтому к ней прилипают вдыхаемые микроскопические инородные тела, и потом они выводятся наружу при помощи реснитчатого эпителия.