Воздухоносные пути

Воздухоносные пути — система полостей, по которым воздух перемещается из внешней среды в легкие. В самих воздухоносных путях газообмена не происходит: он идет только в легких. К воздухоносным путям относятся: носовая полость, глотка, гортань, трахея и бронхи. Мы изучим их строение и функции в данной статье.

Носовая полость

Начало дыхательного тракта, воздушный канал, в котором располагаются органы обоняния. Во время вдоха воздух поступает в носовую полость через ноздри — парные передние отверстия, пройдя через носовые ходы, выходит в полость глотки (носоглотку) через хоаны.

Носовая полость

Полость носа покрывает мерцательный эпителий с ресничками, которые способствуют очищению воздуха от пылевых частиц. Во вдыхаемом воздухе присутствует большое количество микробов, поэтому в носовой полости постоянно идет их обезвреживание за счет лейкоцитов, которые мигрируют из капилляров в полость носа, где фагоцитируют бактерии.

Мерцательный эпителий

В верхней части носовой полости расположен орган обоняния, с помощью которого человек различает запахи. Стенки полости носа оплетены густой сетью капилляров, благодаря которым поступающий воздух согревается. Выделяемая в носовой полости слизь способствует увлажнению воздуха.

В результате увлажненный, согретый и очищенный воздух через хоаны движется в глотку и достигает гортани.

Сосуды носовой полости

Гортань

Гортань представляет собой не только воздухоносный путь, но и голосовой аппарат. Стенка гортани образована хрящами: спереди — надгортанник, щитовидный и перстневидный хрящи, сзади располагаются остальные 3 пары хрящей.

Строение гортани

В гортани находятся голосовые связки, состоящие из эластических волокон соединительной ткани. Голосовая щель находится между связками, при колебании которых во время выдоха и возникает звук.

В ходе привычного дыхания (при молчании) голосовая щель широкая, треугольной формы. При разговоре голосовая щель сужается, и голосовые связки начинают колебаться. Такие изменения связаны с работой мышц гортани, которые, сокращаясь, меняют положение хрящей, в результате меняется положение голосовых связок и ширина голосовой щели.

Положение голосовых связок

В формировании членораздельной речи участвует не только гортань, а также щеки, губы, язык, мягкое небо и околоносовые пазухи. В период полового созревания под влиянием гормонов у мужчин утолщаются голосовые связки, что приводит к понижению тембра голоса: голос меняется (мутирует — от лат. mutatio — изменение).

В период полового созревания у мальчиков появляется выступ на передней части шеи — кадык. Это происходит из-за утолщения щитовидного хряща, которое обусловлено действием половых гормонов.

Кадык

Обращаю ваше особое внимание на надгортанник, который закрывает вход в гортань во время глотания. Если бы этого не происходило, то частицы пищи попадали бы в дыхательную систему, вызывая сильный кашель. Каждый из нас, вероятно, во время разговора за приемом пищи ощущал оплошность такой беседы, начинал поперхиваться, кашлять.

Надгортанник закрывает вход в гортань

Теперь вы понимаете, что бессмысленно винить в произошедшем надгортанник. Он может быть в двух положениях: либо закрыть вход в гортань (когда мы едим), либо открыть (во время разговора). Если мы хотим всего и сразу, то надгортанник здесь ответственность не несет! 😉

Трахея

Ниже гортани располагается трахея — трубка длиной 15-20 см, состоящая из хрящевых полуколец. Сзади к трахее прилежит пищевод. Слизистая оболочка трахеи выполняет защитную функцию за счет наличия лимфоидной ткани, а слизь, покрывающая стенки трахеи, увлажняет проходящий в ней воздух.

Мерцательный эпителий покрывает стенку трахеи и выполняет ту же функцию, что и в носовой полости: очищает воздух от пылевых частиц. Биением ресничек эти инородные частицы направляются обратно, к выходу из дыхательных путей.

Строение трахеи

Трахея делится на два главных бронха: правый и левый, направляющиеся к одноименным легким.

Бронхи

Правый и левый главные бронхи входят в соответствующие легкие, где многократно ветвятся. Анатомически правый бронх короче и шире левого, поэтому инородные тела с большей вероятностью попадают в правый бронх. Стенка бронхов отчасти напоминает стенку трахеи: она содержит хрящевые кольца (у трахеи — полукольца), которые не дают бронхам спадаться.

Главные бронхи делятся на долевые, которые делятся на сегментарные, сегментарные делятся на мелкие бронхиолы еще 10-15 раз. В результате образуется разветвленное бронхиальное дерево.

Бронхиальное дерево

Ветвятся бронхи много раз, но, само собой, в какой-то момент ветвление прекращается. Бронхи заканчиваются конечными респираторными бронхиолами, стенки которых лишены хрящей. С этих респираторных бронхиол и начинается структурно-функциональная единица легкого — ацинус.

От респираторных бронхиол начинаются альвеолярные ходы с мешочками, на стенках которых и расположены альвеолы. Альвеола (от лат. alveolus — ячейка) — структура в виде пузырька, составляющая респираторные отделы в легком и участвующая в дыхании. Всего в легких насчитывается около 300 млн. альвеол, а их общая поверхность достигает 140 м 2 — примерно в 70 раз больше площади тела человека.

Ацинус

Почти всю поверхность альвеол занимают альвеолоциты I порядка (1-ого типа) — респираторные альвеолоциты. Именно через их мембрану происходит газообмен между альвеолярным воздухом и кровью.

Альвеолоциты II порядка (2-ого типа) секретируют сурфактант — поверхностно-активное вещество, необходимое для нормальной функции альвеол. Сурфактант препятствует спадению альвеол и их пересыханию, кроме того сурфактант участвует в образовании аэрогематического барьера.

Заболевания

Ларингит (от др.-греч. λάρυγξ — гортань) — воспаление слизистых оболочек гортани и голосовых связок.

Хронический ларингит — болезнь учителей, дикторов, певцов — развивается у тех, кто по роду своей деятельности вынужден длительно перенапрягать голосовые связки. Сопровождается першением в горле, кашлем, голос может ослабевать вплоть до полного исчезновения, иногда бывает затруднено дыхание.

Хронический ларингит

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

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.

Головной и спинной мозг

Представляет собой нервный тяж, лежащий в образованном позвонками позвоночном канале. Тянется от затылочного отверстия до поясничного отдела позвоночника. Вверху переходит в продолговатый мозг, внизу заканчивается коническим заострением с концевой нитью.

Спинной мозг покрыт несколькими оболочками: твердой мозговой, паутинной и мягкой. Между паутинной и мягкой оболочками циркулирует спинномозговая жидкость — ликвор, окружающая спинной мозг и принимающая активное участие в обмене веществ спинного мозга.

Спинной мозг

На поперечном срезе спинной мозг (СМ) напоминает бабочку. В центре расположено серое вещество, состоящее из тел нейронов. На периферии расположено белое вещество, которое образовано отростками нейронов.

В сером веществе СМ различают два передних выступа (передние рога), два боковых (боковые рога) и два задних (задние рога). В следующей статье мы будем изучать рефлекторные дуги, так что эти знания нам очень пригодятся. В рогах серого вещества находятся нейроны, которые входят в состав рефлекторных дуг.

Белое и серое вещество спинного мозга

К задним рогам спинного мозга подходят многочисленные нервные волокна, которые, объединяясь, образуют пучки — задние корешки. Из передних рогов спинного мозга выходят многочисленные нервные волокна, которые образуют — передние корешки.

Белое вещество состоит из многочисленных нервных волокон, пучки которых образуют канатики. Пути спинного мозга подразделяются на восходящие — от рецепторов к головному мозгу, и нисходящие — от головного мозга к органам-эффекторам. От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов.

Поперечный разрез спинного мозга

За счет тел нейронов, которые расположены в сером веществе спинного мозга и входят в состав рефлекторных дуг, обеспечивающих рефлексы.

За счет наличия в спинном мозге белого вещества, в состав которого входят многочисленные нервные волокна, образующие пучки и канатики вокруг серого вещества.

Головной мозг и его отделы

Мы переходим к изучению головного мозга человека, сложноустроенного главного органа центральной нервной системы, расположенного в надежном костном вместилище — черепе. Масса мозга в среднем составляет от 1300 до 1500 грамм.

Замечу, что вес мозга никак не связан с интеллектуальными способностями: так у Альберта Эйнштейна головной мозг весил 1230 грамм — меньше, чем у среднестатистического человека. Интеллект скорее определяется сложностью и разветвленностью нейронных сетей мозга, но никак не массой.

Альберт Эйнштейн

В мозге человека выделяют пять отделов: продолговатый, задний (мост и мозжечок), средний, промежуточный и конечный. Наиболее древние отделы — продолговатый, задний и средний — образуют ствол мозга, напоминающий по строению спинной мозг. Иногда к стволу мозга относят и промежуточный отдел. От ствола мозга отходят 12 пар черепных нервов.

Конечный мозг отличается от строения ствола мозга, он представляет собой огромное скопление (около 16 млрд.) нейронов, которые образуют кору больших полушарий (КБП). Нейроны располагаются в несколько слоев, их отростки образуют тысячи синапсов с другими нейронами и их отростками. В КБП расположены центры высшей нервной деятельности — памяти, мышления, речи.

Строение головного мозга

Мы начинаем увлекательное путешествие по отделам головного мозга. Для вас принципиально важно разделить между собой и запомнить функции различных отделов, для этого обязательно используйте воображение!)

Самый древний отдел головного мозга. Запомните, что он регулирует жизненно важные функции: сердечно-сосудистую систему, процессы дыхания и пищеварения. Здесь сосредоточены центры защитных рефлексов — рвоты, чихания, кашля.

Функции продолговатого мозга

Варолиев мост выполняет проводниковую функцию: через мост проходят все нисходящие и восходящие нервные пути. Также он контролирует работу мимических и жевательных мышц лица, слезной железы.

Мозжечок имеет свои собственные полушария, соединенные друг с другом. Кора мозжечка образована серым веществом, подкорковые ядра окружены белым веществом.

Мозжечок принимает участие в координации произвольных движений, способствует сохранению положения тела в пространстве, регулирует тонус и равновесие. Благодаря мозжечку наши движения четкие и плавные.

Функции мозжечка

В среднем мозге находятся верхние (передние) и нижние (задние) бугры четверохолмия. Верхние бугры четверохолмия отвечают за зрительный ориентировочный рефлекс, а нижние — за слуховой ориентировочный рефлекс.

В чем выражается зрительный ориентировочный рефлекс? Представьте, что заходите в темную комнату. В ее уголке уютно сияет экран, виден сайт (конечно же) студариум =) И тут начинается зрительный ориентировочный рефлекс: Вы двигаете глазами, поворачиваете голову в направлении источника интеллектуального света. Не забываете при этом регулировать величину зрачка и аккомодацию глаз — все это зрительный ориентировочный рефлекс.

Слуховой ориентировочный рефлекс также необходим для нас. Хорошо, если, читая учебник сейчас, вы находитесь в тишине. Вдруг у вас начинает звонить телефон: вы тотчас перестаете читать и направляетесь к источнику звука — телефону. Благодаря этому ориентировочному рефлексу мы можем определять место источника звука относительно нас (слева, справа, сзади, спереди).

Средний мозг также выполняет проводниковую функцию, участвует в регуляции мышечного тонуса и позы тела.

Функции среднего мозга

Напомню, что изученный нами гипоталамус, связанный с ним гипофиз, эпифиз и таламус относятся к промежуточному мозгу. Вам известно, что гипоталамус руководит гипофизом — дирижером желез внутренней секреции, поэтому функциями гипоталамуса являются: регуляция обмена белков, жиров и углеводов, а также водно-солевой обмен.

Помимо этого, гипоталамус контролирует симпатическую и парасимпатическую системы, регулирует температуру тела, отвечает за циклы сна и бодрствования. В гипоталамусе находятся центры голода и насыщения.

Функции промежуточного мозга

Состоит из подкорковых структур и коры больших полушарий (КБП). Поверхность КБП достигает в среднем 1,5-1,7 м 2 . Такая большая площадь обусловлена тем, что КБП образует извилины — возвышения мозгового вещества, и борозды — углубления между извилинами.

Борозды и извилины коры больших полушарий

Кора больших полушарий

В коре имеется несколько слоев клеток, между которыми образуются многочисленные разветвленные связи. Несмотря на то, что кора функционирует как единый механизм, разные ее участки анализируют информацию от разных периферических рецепторов, которые И.П. Павлов называл корковыми концами анализаторов.

Корковое представительство зрительного анализатора располагается в затылочной доле КБП, именно в связи с этим при падении на затылок человек видит «искры из глаз», когда нейроны этой доли возбуждаются механически, вследствие удара.

Корковое представительство слухового анализатора находится в височной доле коры больших полушарий.

Доли коры больших полушарий

Запомните, что корковое представительство двигательного анализатора — моторная зона — находится в передней центральной (прецентральной) извилине, а представительство кожного анализатора — сенсорная зона — в задней центральной (постцентральной) извилине.

Моторная и сенсорная зоны коры больших полушарий

Вдумайтесь! При совершении любого произвольного (осознанного) движения нервный импульс возникает именно в нейронах прецентральной извилины, откуда начинает свой длинный путь через ствол мозга, спинной мозг и, наконец, достигает органа-эффектора.

Импульсы от кожных рецепторов достигают нейронов постцентральной извилины — сенсорного отдела, благодаря чему мы получаем от них информацию и осознаем собственные ощущения.

Количество нейронов в этих извилинах, отведенных для различных органов, неодинаково. Так зона проекции пальцев кисти занимает много места, благодаря чему становятся возможны тонкие движения пальцами. Зона проекции мышц туловища гораздо меньше зоны пальцев, так как движения туловища более однообразные и менее сложные.

Прецентральная извилина

Изученные нами участки мозга, в которых происходит преобразование и анализ поступающей информации, называются ассоциативными зонами КБП. Эти зоны связывают различные участки КБП, координируют ее работу, играют важнейшую роль в образовании условных рефлексов.

Наша осознанная деятельность лежит в рамках коры больших полушарий: любое осознанное движение, любое ощущение (температурное, болевое, тактильное) — все имеет представительства в КБП. Кора — основа связи с внешней средой, адаптации к ней. В фундаменте процесса мышления также лежит КБП. В общем, вы поняли, как высоко надо ее ценить и как хорошо знать данную тему 🙂

Вы наверняка слышали, что функционально правое и левое полушария отличаются. В левом полушарии находятся механизмы абстрактного мышления (языковые способности, аналитическое мышление, логика), а в правом — конкретно-образного (воображение, параллельная обработка информации). При травмах, повреждениях левого полушария может нарушаться речь.

Полушария головного мозга

Заболевания

В зависимости от уровня поражения спинного мозга при травме картина неврологических нарушений проявляется по-разному. Чем выше уровень поражения, тем больше нервных путей оказываются «отрезанными» от головного мозга. Так, к примеру, при травме поясничного отдела движения руками сохранены, а при травме шейного — движения руками невозможны.

Травмы спинного мозга

Иногда после инсульта (кровоизлияния в ткани мозга) или травмы развивается паралич (полное отсутствие движений) на одной из сторон тела. Зная анатомию, вы можете сделать вывод: если движения пропали в правой руке и ноге, то инсульт произошел слева.

Почему существует такая закономерность? Дело в том, что нервные волокна, идущие от прецентральной извилины к рабочим органам — мышцам, формируют так называемый физиологический перекрест на границе продолговатого и спинного мозга. То есть, говоря проще: часть нервов, которые шли от левого полушария переходят на правую сторону и наоборот — нервы от правого полушария переходят на левую сторону.

Двигательный перекрест

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

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.

Дыхание

Всё живое на Земле существует за сёт солнечного тепла и энергии, достигающей поверхности нашей планеты. Все животные и человек приспособились добывать энергию из синтезированных растениями органических веществ. Чтобы использовать энергию Солнца, заключённую в молекулах органических веществ, её необходимо высвободить, окислив эти вещества. Чаще всего в качестве окислителя используют кислород воздуха, благо он составляет почти четверть объёма окружающей атмосферы.

Одноклеточные простейшие животные, кишечнополостные, свободноживущие плоские и круглые черви дышат всей поверхностью тела. Специальные органы дыхания — перистые жабры появляются у морских кольчатых червей и у водных членистоногих. Органами дыхания членистоногих являются трахеи, жабры, листовидные лёгкие расположенные в углублениях покрова тела. Система органов дыхания ланцетника представлена жаберными щелями, пронизывающими стенку переднего отдела кишечника — глотку. У рыб под жаберными крышками располагаются жабры, обильно пронизанными мельчайшими кровеносными сосудами. У наземных позвоночных органами дыхания являются лёгкие. Эволюция дыхания у позвоночных шла по пути увеличения площади легочных перегородок, участвующих в газообмене, совершенствования транспортных систем доставки кислорода к клеткам, расположенным внутри организма, и развития систем, обеспечивающих вентиляцию органов дыхания.

Строение и функции органов дыхания

Необходимым условием жизнедеятельности организма является постоянный газообмен между организмом и окружающей средой. Органы, по которым циркулируют вдыхаемый и выдыхаемый воздух, объединяются в дыхательный аппарат. Систему органов дыхания образуют носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и лёгкие. Большинство из них представляют собой воздухоносные пути и служат для проведения воздуха в лёгкие. В лёгких и происходят процессы газообмена. При дыхании организм получает из воздуха кислород, который разносится кровью по всему телу. Кислород участвует в сложных окислительных процессах органических веществ, при котором освобождается необходимая организму энергия. Конечные продукты распада — углекислота и частично вода — выводятся из организма в окружающую среду через органы дыхания.

  • Согревание или охлаждение вдыхаемого воздуха.
  • Задерживание и удаление пыли.
  • Уничтожение бактерий.
  • Обоняние.
  • Рефлекторное чихание.
  • Проведение воздуха в гортань.
  • Согревание или охлаждение вдыхаемого воздуха.
  • Надгортанник при глотании закрывает вход в гортань.
  • Участие в образовании звуков и речи, кашле при раздражении рецепторов от попадания пыли.
  • Проведение воздуха в трахею.
  • За счёт отрицательного давления в полости осуществляется растягивание лёгких при вдохе.
  • Плевральная жидкость уменьшает трение при движении лёгких.

Функции дыхательной системы

  • Обеспечение клеток организма кислородом О2.
  • Удаление из организма углекислого газа СО2, а также некоторых конечных продуктов обмена веществ (паров воды, аммиака, сероводорода).

Носовая полость

Воздухоносные пути начинаются с носовой полости, которая через ноздри соединяется с окружающей средой. От ноздрей воздух проходит по носовым ходам, выстланным слизистым, реснитчатым и чувствительным эпителием. Наружный нос состоит из костных и хрящевых образований и имеет форму неправильной пирамиды, которая изменяется в зависимости от особенностей строения человека. В состав костного скелета наружного носа входят носовые косточки и носовая часть лобной кости. Хрящевой скелет является продолжением костного скелета и состоит из гиалиновых хрящей различной формы. Полость носа имеет нижнюю, верхнюю и две боковые стенки. Нижняя стенка образована твёрдым нёбом, верхняя — решётчатой пластинкой решётчатой кости, боковая — верхней челюстью, слёзной костью, глазничной пластинкой решётчатой кости, нёбной костью и клиновидной костью. Носовой перегородкой полость носа разделена на правую и левую части. Перегородка носа образована сошником, перпендикулярной пластинкой решётчатой кости и спереди дополняется четырёхугольным хрящом носовой перегородки.

На боковых стенках полости носа располагаются носовые раковины — по три с каждой стороны, что увеличивает внутреннюю поверхность носа, с которой соприкасается вдыхаемый воздух.

Носовая полость образована двумя узкими и извилистыми носовыми ходами. Здесь воздух согревается, увлажняется и освобождается от частичек пыли и микробов. Оболочка, выстилающая носовые ходы, состоит из клеток, которые выделяют слизь, и клеток реснитчатого эпителия. Движением ресничек слизь вместе с пылью и микробами направляется из носовых ходов наружу.

Внутренняя поверхность носовых ходов богато снабжена кровеносными сосудами. Вдыхаемый воздух, попадает в полость носа, обогревается, увлажняется, очищается от пыли и частично обезвреживается. Из носовой полости он попадает в носоглотку. Затем воздух из носовой полости попадает в глотку, а из неё — в гортань.

Гортань

Гортань — один из отделов воздухоносных путей. Сюда из носовых ходов через глотку поступает воздух. В стенке гортани есть несколько хрящей: щитовидный, черпаловидный и др. В момент глотания пищи мышцы шеи поднимают гортань, а надгортанный хрящ опускается и закрывается гортань. Поэтому пища поступает только в пищевод и не попадает в трахею.

В узкой части гортани расположены голосовые связки, посредине между ними находится голосовая щель. При прохождении воздуха голосовые связки вибрируют, производя звук. Образование звука происходит на выдохе при управляемом человеком движении воздуха. В формировании речи участвуют: носовая полость, губы, язык, мягкое нёбо, мимические мышцы.

Трахея

Гортань переходит в трахею (дыхательное горло), которая имеет форму трубки длиной около 12 см, в стенках которого есть хрящевые полукольца, не позволяющие ей спадать. Задняя стенка её образована соединительнотканной перепонкой. Полость трахеи, как и полость других воздухоносных путей выстлана мерцательным эпителием, препятствующим проникновению в лёгкие пыли и других инородных тел. Трахея занимает серединное положение, сзади она прилежит к пищеводу, а по бокам от неё располагаются сосудисто-нервыне пучки. Спереди шейный отдел трахеи прикрывают мышцы, а вверху она охватывается ещё щитовидной железой. Грудной отдел трахеи прикрыт спереди рукояткой грудины, остатками вилочковой железы и сосудами. Изнутри трахея покрыта слизистой оболочкой, содержащей большое количество лимфоидной ткани и слизистых желёз. При дыхании мелкие частички пыли прилипают к увлажнённой слизистой оболочке трахеи, а реснички мерцательного эпителия продвигают их обратно к выходу из дыхательных путей.

Нижний конец трахеи делится на два бронха, которые затем многократно ветвятся, входят в правое и левое лёгкие, образуя в лёгких «бронхиальное дерево».

Бронхи

В грудной полости трахея делится на два бронха — левый и правый. Каждый бронх входит в лёгкое и там делится на бронхи меньшего диаметра, которые разветвляются на мельчайшие воздухоносные трубочки — бронхиолы. Бронхиолы в результате дальнейшего ветвления переходят в расширения — альвеолярные ходы, на стенках которых находятся микроскопические выпячивания, называемые легочными пузырьками, или альвеолами.

Стенки альвеол построены из особого тонкого однослойного эпителия и густо оплетены капиллярами. Общая толщина стенки альвеолы и стенки капилляра составляет 0,004 мм. Через эту тончайшую стенку происходит газообмен: в кровь из альвеолы поступает кислород, а обратно — углекислый газ. В лёгких насчитывается несколько сотен миллионов альвеол. Общая поверхность их у взрослого человека составляет 60–150 м 2 . благодаря этому в кровь поступает достаточное количество кислорода (до 500 литров в сутки).

Лёгкие

Лёгкие занимают почти всю полость грудной полости и представляют собой упругие губчатые органы. В центральной части лёгкого располагаются ворота, куда входят бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены. Правое лёгкое делится бороздами на три доли, левое на две. Снаружи лёгкие покрыты тонкой соединительнотканной плёнкой — легочной плеврой, которая переходит на внутреннею поверхность стенки грудной полости и образует пристенную плевру. Между этими двумя плёнками находится плевральная щель, заполненная жидкостью, уменьшающей трение при дыхании.

На лёгком различают три поверхности: наружную, или рёберную, медиальную, обращённую в сторону другого лёгкого, и нижнюю, или диафрагмальную. Кроме того, в каждом лёгком различают два края: передний и нижний, отделяющие диафрагмальную и медиальную поверхности от рёберной. Сзади рёберная поверхность без резкой границы переходит в медиальную. Передний край левого лёгкого имеет сердечную вырезку. На медиальной поверхности лёгкого располагаются его ворота. В ворота каждого лёгкого входит главный бронх, легочная артерия, которая несёт в лёгкое венозную кровь, и нервы, иннервирующие лёгкое. Из ворот каждого лёгкого выходят две легочные вены, которые несут к сердцу артериальную кровь, и лимфатические сосуды.

Лёгкие имеют глубокие борозды, разделяющие их на доли — верхнюю, среднюю и нижнюю, а в левом две — верхнюю и нижнюю. Размеры лёгкого не одинаковы. Правое лёгкое несколько больше левого, при этом оно короче его и шире, что соответствует более высокому стоянию правого купола диафрагмы в связи с правосторонним расположением печени. Цвет нормальных лёгких в детском возрасте бледно-розовый, а у взрослых они приобретают тёмно-серую окраску с синеватым оттенком — следствие отложения в них попадающих с воздухом пылевых частиц. Ткань лёгкого мягкая, нежная и пористая.

Газообмен лёгких

В сложном процессе газообмена выделяют три основные фазы: внешнее дыхание, перенос газа кровью и внутреннее, или тканевое, дыхание. Внешнее дыхание объединяет все процессы, происходящие в лёгком. Оно осуществляется дыхательным аппаратом, к которому относятся грудная клетка с мышцами, приводящими её в движение, диафрагма и лёгкие с воздухоносными путями.

Воздух, поступивший в лёгкие при вдохе, изменяет свой состав. Воздух в лёгких отдаёт часть кислорода и обогащается углекислым газом. Содержание углекислого газа в венозной крови выше, чем в воздухе, находящемся в альвеолах. Поэтому углекислый газ выходит из крови в альвеолы и содержание его меньше, чем в воздухе. Сначала кислород растворяется в плазме крови, далее связывается с гемоглобином, а в плазму поступают новые порции кислорода.

Переход кислорода и углекислого газа из одной среды в другую проходит благодаря диффузии от большей концентрации к меньшей. Хотя диффузия протекает медленно, поверхность контакта крови с воздухом в лёгких настолько велика, что полностью обеспечивает нужный газообмен. Подсчитано, что полный газообмен между кровью и альвеолярным воздухом может происходить за время, которое втрое короче, чем время пребывания крови в капиллярах (т.е. в организме имеются значительные резервы обеспечения тканей кислородом).

Венозная кровь, попав в лёгкие, отдаёт углекислый газ, обогащается кислородом и превращается в артериальную. В большом круге эта кровь расходится по капиллярам во все ткани и отдаёт кислород клеткам тела, которые постоянно потребляют его. Углекислого газа, выделяющегося клетками в результате их жизнедеятельности, здесь больше, чем в крови, и он диффундирует из тканей в кровь. Таким образом, артериальная кровь, пройдя через капилляры большого круга кровообращения, становится венозной и правой половиной сердца направляется в лёгкие, здесь опять насыщается кислородом и отдаёт углекислый газ.

В организме дыхание осуществляется с помощью дополнительных механизмов. Жидкие среды, входящие в состав крови (её плазмы), обладают низкой растворимостью в них газов. Поэтому, для того чтобы человек мог существовать, ему нужно было бы иметь сердце мощнее в 25 раз, лёгкие — в 20 раз и за одну минуту перекачивать более 100 литров жидкости (а не пять литров крови). Природа нашла способ преодоления этой трудности, приспособив для переноса кислорода особое вещество — гемоглобин. Благодаря гемоглобину кровь способна связывать кислород в 70 раз, а углекислый газ — в 20 раз больше, чем жидкая часть крови — её плазма.

Альвеола — тонкостенный пузырёк диаметром 0,2 мм, заполненный воздухом. Стенка альвеолы образована одним слоем плоских клеток эпителия, по наружной поверхности которых разветвляется сетка капилляров. Таким образом, газообмен происходит через очень тонкую перегородку, образованную двумя слоями клеток: стенки капилляра и стенки альвеолы.

Обмен газов в тканях (тканевое дыхание)

Обмен газов в тканях осуществляется в капиллярах по тому же принципу, что и в лёгких. Кислород из тканевых капилляров, где его концентрация высока, переходит в тканевую жидкость с более низкой концентрацией кислорода. Из тканевой жидкости он проникает в клетки и сразу же вступает в реакции окисления, поэтому в клетках практически нет свободного кислорода.

Диоксид углерода по тем же законам поступает из клеток, через тканевую жидкость, в капилляры. Выделяющийся углекислый газ способствует диссоциации оксигемоглобина и сам вступает в соединение с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин, транспортируется в лёгкие и выделяется в атмосферу. В оттекающей от органов венозной крови углекислый газ находится как в связанном, так и в растворённом состоянии в виде угольной кислоты, которая в капиллярах лёгких легко распадается на воду и углекислый газ. Угольная кислота может также вступать в соединения с солями плазмы, образуя бикарбонаты.

В лёгких, куда поступает венозная кровь, кислород снова насыщает кровь, а углекислый газ из зоны высокой концентрации (легочных капилляров) переходит в зону низкой концентрации (альвеол). Для нормального газообмена воздух в лёгких постоянно сменяться, что достигается ритмическими атаками вдоха и выдоха, за счёт движений межрёберных мышц и диафрагмы.

Транспорт кислорода в организме

Путь кислорода Функции
Верхние дыхательные пути
Носовая полость Увлажнение, согревание, обеззараживание воздуха, удаление частиц пыли
Глотка Проведение согретого и очищенного воздуха в гортань
Гортань Проведение воздуха из глотки в трахею. Защита дыхательных путей от попадания пищи надгортанным хрящом. Образование звуков путём колебания голосовых связок, движения языка, губ, челюсти
Трахея Свободное продвижение воздуха
Бронхи Свободное продвижение воздуха
Лёгкие Органы дыхания. Дыхательные движения осуществляются под контролем центральной нервной системы и гуморального фактора, содержащегося в крови, — СО2
Альвеолы Увеличивают площадь дыхательной поверхности, осуществляют газообмен между кровью и лёгкими
Кровеносная система
Капилляры лёгких Транспортируют венозную кровь из легочной артерии в лёгкие. По законам диффузии О2 поступает из мест большей концентрации (альвеолы) в места меньшей концентрации (капилляры), в то же время СО2 диффундирует в противоположном направлении.
Легочная вена Транспортирует О2 от лёгких к сердцу. Кислород, попав в кровь, сначала растворяется в плазме, затем соединяется с гемоглобином, и кровь становится артериальной
Сердце Проталкивает артериальную кровь по большому кругу кровообращения
Артерии Обогащают кислородом все органы и ткани. Легочные артерии несут венозную кровь к лёгким
Капилляры тела Осуществляют газообмен между кровью и тканевой жидкостью. О2 переходит в тканевую жидкость, а СО2 диффундирует в кровь. Кровь становится венозной
Клетка
Митохондрии Клеточное дыхание — усвоение О2 воздуха. Органические вещества благодаря О2 и дыхательным ферментам окисляются (диссимиляция) конечные продукты — Н2О, СО2 и энергия которая идёт на синтез АТФ. Н2О и СО2 выделяются в тканевую жидкость, из которой диффундируют в кровь.

Дыхание — это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих газообмен между организмом и внешней средой (внешнее дыхание), и окислительных процессов в клетках, в результате которых выделяется энергия (внутреннее дыхание). Обмен газов между кровью и атмосферным воздухом (газообмен) — осуществляется органами дыхания.

Источником энергии в организме служат пищевые вещества. Основным процессом, освобождающим энергию этих веществ, является процесс окисления. Он сопровождается связыванием кислорода и образованием углекислого газа. Учитывая, что в организме человека нет запасов кислорода, непрерывное поступление его жизненно необходимо. Прекращение доступа кислорода в клетки организма ведёт к их гибели. С другой стороны, образованный в процессе окисления веществ углекислый газ должен быть удалён из организма, так как накопление значительного количества его опасно для жизни. Поглощение кислорода из воздуха и выделение углекислого газа осуществляется через систему органов дыхания.

Функция внешнего дыхания: подготовка к исследованию, показания

Исследование ФВД является простым и информативным способом, позволяющим оценить деятельность дыхательной системы. Данный метод функциональной диагностики чаще всего назначается при подозрениях на заболевания этой важной части человеческого организма, а также позволяет выявить неспецифическое нарушение функции внешнего дыхания. Практически у всех пациентов, которым назначено проведение этого исследования, возникает вполне резонный вопрос: ФВД – что это за процедура? Информацию о том, что такое ФВД и как его делают можно получить у специалистов клиники терапии Юсуповской больницы, записавшись на консультацию. Прием ведут доктор медицинских наук, профессор, врач высшей категории Александр Вячеславович Аверьянов и кандидат медицинских наук, врач-пульмонолог Александр Евгеньевич Шуганов.

Функция внешнего дыхания: подготовка к исследованию, показания

ФВД: что это такое в медицине?

ФВД является комплексным исследованием, которое применяется для определения вентиляционной способности легких – полного, остаточного объема воздуха в легких, скорости движения воздуха в различных отделах органа. Врачи функциональной диагностики сравнивают полученные показатели и среднестатистические значения, на основании чего оценивают состояние здоровья пациентов. С помощью ФВД контролируется эффективность лечения, а также проводится динамическое наблюдение за состоянием больного и прогрессированием заболевания.

ФВД: показания

Анализ ФВД — что это, пациенты могут узнать при наличии у них ряда следующих симптомов:

  • приступов удушья;
  • хронического кашля;
  • частой заболеваемости респираторными инфекциями;
  • появлении одышки при отсутствии сердечно-сосудистых патологий;
  • цианозе носогубного треугольника;
  • мокроты со зловонным запахом, наличием гноя и других включений;
  • болевого синдрома в области грудной клетки;
  • при лабораторных признаках переизбытка углекислого газа в крови.

Различные методы исследования функции внешнего дыхания могут быть назначены пациентам и при отсутствии жалоб – хроническим курильщикам и профессиональным спортсменам.

Лица из первой категории склонны к болезням дыхательной системы, поэтому ФВД назначается для своевременного выявления тех или иных патологий. Профессиональным спортсменам, чаще всего, назначается спирометрия, которая позволяет определить резерв системы и максимально возможную нагрузку на неё.

ФВД также рекомендуется проводить перед оперативными вмешательствами, что позволит специалисту уточнить локализацию патологического процесса, степень дыхательной недостаточности, а также после операции для оценивания результатов хирургического лечения.

Противопоказания для проведения ФВД

Расширенное исследование функции внешнего дыхания противопоказано пациентам при следующих состояниях:

  • в раннем послеоперационном периоде;
  • при нарушении питания сердечной мышцы;
  • в случае истончения артерии с расслоением;
  • если возраст пациента превышает 75 лет;
  • при судорожном синдроме;
  • при нарушении слуха;
  • пациентам, страдающим психическими заболеваниями.

Проведение ФВД пациентам из вышеперечисленных категорий может сопровождаться созданием дополнительной нагрузки на грудную мускулатуру, повышением давления в различных отделах и резким ухудшениям самочувствия больного.

Функция внешнего дыхания: что показывает исследование?

Нарушение функции дыхания может быть следствием воспалительного, аутоиммунного или инфекционного поражения легких:

  • подтвержденной или предполагаемой астмы, или ХОБЛ;
  • бронхита, пневмонии;
  • силикоза, асбестоза;
  • фиброза;
  • бронхоэктатической болезни;
  • альвеолита.

Исследование функции внешнего дыхания: как проводится детям?

Для проверки функционирования системы дыхания проводятся несколько видов проб: исследуется функция внешнего дыхания, спирометрия. Ребенок младше 4-5 лет не в состоянии в полной мере выполнять действия, которые необходимы для проведения данных тестов. Поэтому ФВД и другие методы исследования органов дыхания назначаются детям старше пяти лет. Ввиду особенностей анатомического строения органов дыхательной системы ФВД детям проводится несколько иначе, чем взрослым пациентам.

ФВД: подготовка к исследованию

Подготовка к ФВД довольна проста и не предполагает выполнения каких-либо сложных действий. Пациенту достаточно соблюдать следующие правила:

  • исключение алкогольных напитков, крепкого чая, кофе;
  • ограничение количества сигарет за несколько суток до исследования;
  • отказ от приема пищи минимум за два часа до процедуры;
  • исключение активных физических нагрузок;
  • свободная одежда, не стесняющая движений во время теста.

В случае, если больной страдает бронхиальной астмой, ему нужно предупредить медицинский персонал, который проводит ФВД, о возможном эпизоде ухудшения самочувствия. Обязательно наличие карманного ингалятора для оказания экстренной помощи.

Выполнение вышеперечисленных рекомендаций очень важно, так как подготовиться к ФВД правильно необходимо для получения максимально точных результатов и исключения малейших погрешностей. Поэтому пациенту необходимо ознакомиться со всеми правилами подготовки перед тем, как сделать ФВД. Очень плохой результат исследования может элементарно быть следствием их некорректного выполнения, а не свидетельствовать о наличии патологии.

Функция внешнего дыхания: подготовка к исследованию, показания

Методы исследования ФВД

Кроме спирометрии и спирографии, для исследования функции внешнего дыхания используются ряд других методов: пневмотахометрия, ФВД с бронхолитиком, ФВД с пробой с вентолином, провокационный тест легких, бодиплетизмография, стресс тесты, диффузионный тест.

Функция внешнего дыхания: расшифровка, показатели

После получения заключения аппарата врач-пульмонолог Юсуповской больницы анализирует показатели и подтверждает наличие и отсутствие патологии. Ввиду индивидуального уровня ежедневной активности и физической подготовки при исследовании функции внешнего дыхания результаты у разных пациентов могут разниться.

Для расшифровки данных проводят сравнение нормальных показателей с показателями, полученными в ходе ФВД. Норма объема форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), ОВФ, индекса Тиффно и максимальной произвольной вентиляции легких (МВЛ) у здорового человека должна составлять не менее 80% от среднестатистических показателей. Снижение фактических объемов до 70% свидетельствует о наличии патологии.

Интерпретируя результаты ФВД, врач-диагност использует разницу в показателях, которая выражается в процентах. Благодаря этому становится понятна разница между объемом и скоростью проведения воздуха.

Для определения типа нарушения проводимости воздуха по дыхательным путям специалист учитывает соотношение ЖЕЛ, ОФВ, МВЛ. При выявлении возможного снижения вентиляционной способности легких важны показатели ОФВ и МВЛ.

ФВД при бронхиальной астме: показатели

Для бронхиальной астмы характерно нарушение ФВД по обструктивному типу, что выражается в повышении соотношения ОФВ и ЖЕЛ после введения бронхолитика. При постановке диагноза врач-пульмонолог ориентируется не только на показатели ФВД, но и на наличие у больного клинических признаков нарушения.

ФВД: где можно сделать в Москве?

На сегодняшний день во многих столичных клиниках предлагается выполнить исследование ФВД. Сделать в Москве данный тест можно в одном из современных многопрофильных центров – больнице Юсупова, оснащенной новейшей диагностической аппаратурой ведущих компаний-производителей медицинской техники (спирометром, спирографом, анализатором), которое необходимо для того, чтобы качественно выполнить анализ ФВД, Стоимость диагностического исследования ФВД составляет 3090 рублей. Благодаря высококачественному оборудованию, опыту врачей: диагностов, пульмонологов, а также соблюдению всех правил асептики и антисептики, гарантируются максимально точные результаты ФВД и отсутствие нежелательных побочных действий.