Анатомия и физиология человека (Либерова А.В.)

Анатомо-физиологические особенности лёгких. Плевра. Средостение.

Физиология дыхания

План занятия:

1.      Основные принципы газообмена.

2.      Значение гемоглобина в переносе кислорода и углекислого газа.

3.      Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

4.      Приборы для определения легочных объемов.

5.      Критерии оценки процесса дыхания.

6.      Плевра – строение, листки, плевральная полость, синусы. Пневмоторакс, его виды. Ателектаз легкого. Принципы оказания неотложной помощи в практике фельдшера.

7.      Легкие – внешнее строение, внутреннее строение: доли, сегменты, дольки, ацинус. Функции. Факторы, препятствующие старению легких. Особенности  строения легких в разные возрастные периоды жизни человека.

8.       Мертвое пространство, определение.

9.      Дыхательный цикл. Показатели внешнего дыхания, легочные объемы. Регуляция дыхания – дыхательный центр.  Значение в диагностике заболеваний и динамическом наблюдении за пациентом.

10.  Механизм дыхательных движений. Механизм 1-го вдоха новорожденного.

11.    Определение частоты, ритма и глубины дыхания. Особенности в различные   возрастные периоды.

12.  Строение, границы, отделы средостения.

14. Проекция органов дыхательной системы на поверхность грудной клетки (переднюю, заднюю, боковые поверхности).

Легкие

Строение легких. Легкое, pulmo (греч. -pneumon), - это полый  орган, расположенный в грудной полости. Правое легкое немного преобладает по размерам над левым. Масса правого легкого колеблется в норме от 360 до 570 г, левого - 325-480 г. В каждом легком выделяют диафрагмальную, р е б е р н у ю, медиальную  и  м е ж о л е в ы е поверхности. Латеральная поверхность, в свою очередь, состоит из средостенной и позвоночной частей. Свое название поверхности легких получили от образований, к которым они прилежат. Диафрагмальная поверхность соприкасается с диафрагмой, реберная с внутренней поверхностью ребер, позвоночная - с грудным отделом позвоночного столба, средостенная - с органами средостения, междолевые поверхности долей легкого прилежат друг к другу. Средостенная поверхность левого легкого в нижней части имеет углубление - сердечную вырезку.

Друг от друга поверхности отделены краями. Передний край расположен между реберной и медиальной поверхностями; задний - между медиальной и реберной; нижний отделяет реберную и медиальную поверхности от диафрагмальной.

Каждое легкое имеет верхушку  и основание. Верхушка расположена над ключицей и выступает примерно на 2 см выше.

Основание соответствует диафрагмальной  поверхности.

 Снаружи легкие покрыты серозной оболочкой - висцеральной плеврой.

Каждое легкое состоит из долей, разделенных щелями. В правом легком различают три доли: верхнюю, среднюю и нижнюю. В левом - две: верхнюю и нижнюю. К о с а я щель имеется в каждом легком, пересекает все три его поверхности, проникая внутрь органа. В левом легком она отделяет нижнюю долю от верхней, в правом - нижнюю от верхней и средней. Косая щель идет почти одинаково на обоих легких. Начинается она на заднем крае примерно на уровне 111 грудного позвонка, идет вперед, а затем направляется по реберной поверхности вперед и вниз по ходу VI пары ребер. В правом легком кроме косой щели имеется горизонтальная щель. Она отделяет от верхней доли треугольный участок нижнию долю. Горизонтальная щель начинается от косой щели и проходит в проекции IV пары ребра.

Доли легких состоят из сегментов, т. е. участков в форме конуса, который обращен основанием к поверхности легкого, а верхушкой - к его корню. Между собой сегменты разделены рыхлой соединительной тканью. Это позволяет при некоторых хирургических вмешательствах удалять не всю долю легкого, а лишь пораженный сегмент. В обоих легких выделяют по 10 сегментов. Каждый состоит из долек - участков легкого пирамидальной формы. Максимальный ее размер не превышает 10-15 мм. В общей сложности в обоих легких насчитывается около 1000 долек.

На медиальной поверхности расположены ворота легких, куда входят главный бронх, легочная артерия и нервы, а выходят две легочные вены и лимфатические сосуды. Эти образования, окруженные соединительной тканью, составляют корень легкого. В корне левого легкого сверху расположена легочная артерия, затем главный бронх, ниже которого находятся две легочные вены (правило А-Б- В). В правом легком элементы его корня расположены по правилу Б-А-В: главный бронх, затем легочная артерия, ниже - легочные вены. Легочная артерия несет бедную кислородом (венозную) кровь от правого желудочка сердца. Легочные вены транспортируют артериальную, насыщенную кислородом кровь.
   Следует отметить, что обеспечение легочной ткани питательными веществами и кислородом не осуществляется сосудами малого круга кровообращения. Эту функцию берут на себя бронхиальные артерии, отходящие от грудной части аорты. Основное предназначение малого круга - удаление из крови углекислого газа и насыщение ее кислородом.

Границы легких. Различают верхнюю, переднюю, нижнею (рис. 8.10).

Верхняя граница соответствует верхушке легкого. Она одинакова справа и слева - выступает спереди над ключицей на 2-3 см. Сзади она проецируется на уровне остистого отростка VII шейного позвонка.

 Передняя граница правого легкого идет от верхушки к правому грудино-ключичному
суставу и далее опускается по серединной линии до хряща VI пары ребер. Там она переходит в нижнюю границу.

Нижняя граница правого легкого пересекает по средней ключичной линии VI пары ребер; по передней подмышечной линии - VII; по средней подмышечной - VIII; по задней подмышечной - IX; по лопаточной линии - Х; по околопозвоночной - XI ребро. Такое смешение нижней границы легкого на одно ребро называется анатомическими часами

Передняя граница левого легкого проходит так же, как у правого легкого, но только до уровня хряща IV пары ребер. В этом месте она резко отклоняется влево до окологрудинной линии, а затем поворачивает вниз, продолжаясь до хряща VI пары ребер (соответствует сердечной вырезке).

Нижняя граница левого легкого идет на ширину одного ребра ниже, т. е. по соответствуюшим межреберьям.

Задняя граница легких соответствует заднему краю органа и проецируется вдоль позвоночного столба от головки II ребра до шейки ХI ребра по околопозвоночной линии.

 

Бронхиальное дерево. Главный бронх в воротах легкого делится на долевые, количество которых соответствует количеству долей (в правом - 3, в левом - 2). Эти бронхи входят в каждую долю и разделяются на сегментарные. Соответственно количеству сегментов выделяют 10 сегментарных бронхов. В бронхиальном дереве сегментарный бронх является бронхом 111 порядка (долевой - 11, главный - 1). Сегментарные, в свою очередь, разделяются на субсегментарные (9- 10 порядков ветвления). Бронх диаметром около I мм входит в дольку легкого, поэтому называется дольковым. Он также многократно делится. Бронхиальное дерево заканчивается концевыми (терминальными) бронхиолами.

Слизистая оболочка внутрилегочных бронхов изнутри выстлана мерцательным эпителием. В ней расположены многочисленные слизистые железы. Реснички эпителия перемещают слизь с осевшими на ней частицами вверх, по направлению к глотке. Под слизистой оболочкой находятся гладкие мышечные клетки, а снаружи от них - хрящ. Хрящевые полукольца в стенке главного бронха превращаются в долевых бронхах в хрящевые кольца. С уменьшением калибра уменьшаются размеры хрящевых пластинок. Постепенно кольца превращаются лишь в небольшие «включения» хряща. Выраженность гладких мышц с уменьшением диаметра бронхов возрастает.

Бронхиолы, в отличие от бронхов, не имеют в стенке хрящевых элементов, их средняя оболочка представлена только гладкой мускулатурой. В связи с такими особенностями строения многие дыхательные расстройства возникают на уровне бронхиол (бронхиальная астма, бронхоэктатическая болезнь, бронхоспастический синдром и т.д.). Наружная оболочка представлена рыхлой волокнистой соединительной тканью, которая отделяет бронхи от паренхимы легких.

Терминальные бронхиолы заканчивают воздухоносный отдел дыхательной системы. Они переходят в респираторные (дыхательные) бронхиолы (1, II, III порядков). Их отличительной особенностью является наличие отдельных тонкостенных выпячиваний - альвеол. Респираторные бронхиолы III порядка дают начало альвеолярным ходам, которые заканчиваются скоплениями альвеол – альвеолярными мешочками. Респираторные бронхиолы 1,11,111 порядков, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки образуют аиинус - структурно-функциональную единицу легкого, в которой происходит обмен газов между внешней средой и кровью.

Стенка альвеол состоит из одного слоя клеток - альвеолоцитов, расположенных на базальной мембране. По другую сторону базальной мембраны находится густая сеть кровеносных капилляров. Альвеолярный эпителий постоянно вырабатывает поверхностно-активное вещество, называемое «сурфактантом», который снижает поверхностное натяжение и препятствует слипанию альвеол при выдохе. Он также очищает их поверхность от попавших с воздухом инородных частиц и обладает бактерицидной активностью.

Таким образом, альвеолярный воздух и кровь непосредственно не сообшаются между собой. Они разделяются так называемой альвеолярно-капиллярной мембраной, или а э р о г е м а т и ч ес к и м б а р ь е ром. В состав его входят: сурфактант, альвеолоциты, базальная мембрана (общая для альвеолоцитов и эндотелиоцитов), эндотелий капилляров.

Суммарная площадь аэрогематического барьера составляет примерно 70 - 80 м '. Газы переходят через альвеолярно-капиллярную мембрану путем диффузии. Направление и интенсивность перехода газов зависит от их концентрации в воздухе и крови.

 

Плевральная полость. Каждое легкое снаружи покрыто серозной оболочкой - плеврой. Выделяют висцеральный и париетальный листки плевры. Висцеральный листок покрывает легкое со всех сторон, заходит в щели между долями, плотно срастается с подлежашей тканью. По поверхности корня легкого висцеральная плевра, не прерываясь, переходит в париетальную (пристеночную). Последняя выстилает стенки грудной полости, диафрагму и ограничивает с боков средостение. Она прочно срастается с внутренней поверхностью стенок грудной полости. Вследствие этого различают реберную, диафрагмальную и медиастинальную (средостенную) части париетальной плевры

   Между висцеральным и париетальным листками образуется щелевидное пространство, называемое плевральной  полостью. Каждое легкое имеет свою замкнутую плевральную полость. Она заполнена небольшим количеством (20- 30 мл) серозной жидкости. Эта жидкость удерживает соприкасающиеся листки плевры друг относительно друга, смачивает их и устраняет между ними трение. В плевральной полости имеются углубления - плевральные синусы: реберно-диафрагмальный, диафрагмально-медиастинальный и реберно-медиастинальный. Они ограничены частями париетальной плевры в местах их перехода друг в друга. Самый глубокий из них - реберно-диафрагмальный синус.

Легочная ткань очень эластична. За счет эластической тяги легкие стремятся к спадению. Препятствует их спадению именно наличие герметичных плевральных полостей. Они как бы фиксируют поверхность легких к стенкам грудной полости. Благодаря эластической тяге легких давление в плевральной полости всегда остается отрицательным относительно атмосферного (с разницей примерно 6 мм рт. ст.).

В случаях проникаюших ранений грудной стенки, ткани легких или бронхов возможна разгерметизация плевральной полости. Она может возникать также вследствие различных патологических процессов, сопровождающихся разрушением легочной ткани и висцеральной плевры. При этих состояниях воздух проникает в плевральную полость.

Наличие воздуха в плевральной полости получило название пневмоторакса. При пневмотораксе адекватная вентиляция легких становится невозможной. В случае обширной раны или длительного поступления воздуха в плевральную полость легкие полностью спадаются. Пневмоторакс подразделяют на открытый, закрытый и клапанный (напряженный).

Открытый пневмоторакс имеет место в тех случаях, когда плевральная полость непосредственно сообщается с атмосферным воздухом через раневой канал. Следовательно, воздух свободно перемещается из внешней среды в плевральную полость и обратно.

Часто в этом случае можно наблюдать зияюшую рану грудной стенки. Закрытый пневмоторакс возникает тогда, когда рана быстро закрывается смещающимися мягкими тканями, что исключает дальнейшее попадание воздуха в плевральную полость. Клапанный
пневмоторакс считается наиболее опасным. Мягкие ткани грудной стенки или поврежденный бронх играют роль клапана. Они про пускают воздух в полость на вдохе и препятствуют его выходу из нее при выдохе. При этом воздух с каждым дыхательным движением нагнетается в плевральную полость (отсюда второе название данного вида пневмоторакса - напряженный). Давление в плевральной полости все больше возрастает, вызывая сдавление легкого и смещение средостения в здоровую сторону.

Накопление крови в плевральной полости носит название гемоторакс. При этом кровь под действием силы тяжести скапливается в нижележащих ее отделах. Продолжающееся кровотечение все больше оттесняет легкое вверх, а средостение - в здоровую сторону. В тяжелых случаях легкое полностью выключается из дыхания. Скопление в плевральной полости воздуха и крови одновременно называют гемопневмотораксом.

8.5. Средостение

Средостение, mediastinum, - это комплекс органов (рис. 8.12), расположенных между двумя легкими (между плевральными полостями). Средостение подразделяют на два отдела: переднее и заднее. Условная граница между ними проходит по передней поверхности трахеи и главных бронхов. В переднем средостении расположены сердце с перикардом, вилочковая железа, диафрагмальные нервы и лимфатические узлы. В заднем средостении находятся тра-
хея и главные бронхи, пищевод, блуждающий нерв, грудная часть аорты, симпатический ствол, грудной лимфатический проток, непарная и полунепарная вены, лимфатические узлы. Все пространство между этими органами заполнено рыхлой волокнистой соединительной тканью и жировой клетчаткой.

8.6. Физиология дыхания

Биомеханика дыхательного акта. Частота дыхания (ЧД) в покое составляет 14-18 в минуту и обеспечивается дыхательными мышцами. Учащенное дыхание называют т а х и п н о э, а редкое - б р а д и п н о э. Различают мышцы вдоха и выдоха. Первые в свою очередь классифицируют на основные и вспомогательные. Вспомогательные мышцы включаются только в экстренных ситуациях.

К основным мышцам вдоха относят: диафрагму, наружные межреберные мышцы и мышцы, поднимающие ребра.

Во время вдоха объем грудной полости увеличивается в основном за счет опускания купола диафрагмы и поднимания ребер. Диафрагма обеспечивает 2/3 объема вентиляции. В обстоятельствах, затрудняющих вентиляцию легких (бронхиальная астма, пневмония), в обеспечении вдоха принимают участие вспомогательные мышцы: мышцы шеи (грудино-ключично-сосцевидная и лестничные), груди (большая и малая грудные, передняя зубчатая), спины (задняя верхняя зубчатая мышца).

Мышцами выдоха являются: внутренние межреберные мышцы, подреберные мышцы, поперечная мышца груди и задняя нижняя зубчатая мышца.

 При этом вдох идет более активно и с большей затратой энергии. Выдох же осуществляется пассивно под действием эластичности легких и тяжести грудной клетки. Сокращение мышц на выдохе имеет вспомогательный характер.

Выделяют два типа дыхания - грудной и брюшной. При грудном типе преобладает увеличение объема грудной клетки за счет поднимания ребер, а не за счет опускания купола диафрагмы. Этот тип дыхания более характерен для женщин. Брюшной тип дыхания обеспечивается в первую очередь диафрагмой. При опускании купола происходит смещение органов живота вниз, что сопровождается выпячиванием передней брюшной стенки на вдохе. На выдохе купол диафрагмы поднимается и передняя брюшная стенка возвращается в исходное положение. Брюшной тип дыхания чаще наблюдается у мужчин.

Механизм первого вдоха новорожденного. Легкие начинают обеспечивать организм кислородом с момента рождения. До этого плод получает 0₂ через плаценту по сосудам пуповины. Во внутриутробном периоде происходит бурное развитие дыхательной системы: формируются воздухоносные пути, альвеолы. Легкие плода с момента их образования находятся в спавшемся состоянии. Ближе к рождению начинает синтезироваться сурфактант -Смесь поверхностно-активных веществ, выстилающих легочные альвеолы. Препятствует спадению стенок альвеол при дыхании за счет снижения поверхностного натяжения пленки тканевой жидкости, покрывающей альвеолярный эпителий.  Находясь в организме матери, плод активно тренирует дыхательную мускулатуру: диафрагма и другие дыхательные мышцы периодически сокращаются, имитируя вдох и выдох. Околоплодная жидкость при этом в легкие не поступает т.к  голосовая щель у плода находится в сомкнутом состоянии.

После родов поступление кислорода в организм новорожденного прекращается, так как пуповина перевязывается. Концентрация 0₂ в крови плода постепенно уменьшается. В то же время постоянно увеличивается содержание С0₂, что приводит к закислению внутренней среды организма. Эти изменения регистрируются хеморецепторами дыхательного центра, который расположен в продолговатом мозге. Они сигнализируют об изменении гомеостаза, что ведет к активации дыхательного центра. Последний посылает импульсы к дыхательным мышцам - возникает первый вдох. Голосовая щель раскрывается, и воздух устремляется в нижние дыхательные пути и далее - в альвеолы легких, расправляя их. Первый выдох сопровождается возникновением характерного крика новорожденного. На выдохе альвеолы уже не слипаются, так как этому препятствует сурфактант. У недоношенных детей, как правило, количество сурфактанта недостаточно для обеспечения нормальной вентиляции легких. Поэтому у них после рождения часто наблюдаются различные дыхательные расстройства.

Дыхательные объемы. Для оценки функции легких большое значение имеет определение дыхательных объемов, т. е. количества вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Данное исследование проводится при помощи специальных приборов - спирометров.

Определяют дыхательный объем, резервные объемы вдоха и выдоха, жизненную емкость легких, остаточный объем, общую емкость легких.

Дыхательный объем (ДО) - количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании за один цикл (рис. 8.13). Он составляет в среднем 400- 500 мл.

Минутным объемом дыхания (МОД) - объем воздуха, проходящий через легкие при спокойном дыхании за 1 мин.  Его вычисляют, умножая ДО на частоту дыхания (ЧД). В состоянии покоя человеку требуется 8-9 л воздуха в минуту, т.е. около 500 л в час, 12 000 - 13 000 л в сутки.

При тяжелой физической работе МОД может многократно увеличиваться (до 80 и более литров в минуту). Необходимо отметить, что далеко не весь объем вдыхаемого воздуха участвует в вентиляции альвеол. Во время вдоха часть его не доходит до ацинусов. Она остается в воздухоносных путях (от носовой полости до терминальных бронхиол), где отсутствует возможность для диффузии газов в кровь. Объем воздухоносных путей, в котором находящийся воздух не принимает участия в газообмене, называют «дыхательным мертвым пространством». У взрослого человека на «мертвое пространство» приходится около 140-150 мл, Т.е. примерно 1/з ДО.

Резервный объем вдоха (РОВд) - количество воздуха, которое человек может вдохнуть при самом сильном максимальном вдохе после спокойного вдоха, т. е. сверх дыхательного объема. Он составляет в среднем 1500 - 3000 мл.

Резервный объем выдоха (РОВыд) - количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. Он составляет около 700 - 1000 мл.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - это количество воздуха, которое человек может максимально выдохнуть после самого глубокого вдоха. Этот объем включает в себя все предыдущие (ЖЕЛ =  ДО + РОВд + РОВыд) и составляет в среднем 3500-4500 мл.

Остаточный объем легких (ООЛ) - это количество воздуха, остающееся в легких после максимального выдоха. Этот показатель в среднем равен 1000- 1500 мл. За счет остаточного объема препараты легких не тонут в воде. На этом явлении основана судебно-медицинская экспертиза мертворожденности: если плод родился живым и дышал, его легкие, будучи погруженными в воду, не тонут. В случае же рождения мертвого, не дышавшего плода, легкие опустятся на дно. Кстати, свое название легкие получили именно благодаря наличию в них воздуха. Воздух значительно уменьшает общую плотность этих органов, делая их легче воды.

Общая емкость легких (ОЕЛ) - это максимальное количество воздуха, которое может находиться в легких. Этот объем включает в себя жизненную емкость и остаточный объем (ОЕЛ = ЖЕЛ + ООЛ). Он составляет в среднем 4500-6000 мл.

Жизненная емкость легких находится в прямой зависимости от степени развития грудной клетки. Известно, что физические упражнения и тренировка дыхательной мускулатуры в молодом возрасте способствуют формированию широкой грудной клетки с хорошо развитыми легкими. После 40 лет ЖЕЛ начинает постепенно уменьшаться.

Диффузия газов. Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха довольно постоянен. Во вдыхаемом воздухе содержится 02 около 21 %, С0₂ - 0,03 %. В выдыхаемом: 02 около 16- 17 %, С0₂ - 4 %. Следует отметить, что выдыхаемый воздух отличается по составу от альвеолярного, т.е. находящегося в альвеолах (02 - 14,4 %, С0₂ - 5,6 %). Связано это с тем, что при выдохе содержимое ацинусов смешивается с воздухом, находящимся в «мертвом пространстве».
Как уже было сказано, воздух этого пространства не принимает участия в газообмене. Количество вдыхаемого и выдыхаемого азота практически одинаково. Во время выдоха из организма выделяются пары воды. Остальные газы (в том числе, инертные) составляют ничтожно малую часть атмосферного воздуха. Следует отметить, что человек способен переносить большие концентрации кислорода в окружающей его воздушной среде. Так, при некоторых патологических состояниях в качестве лечебного мероприятия используют ингаляцию J 00 % 02. В то же время длительное вдыхание этого газа вызывает негативные последствия.

Переход газов через аэрогематический барьер обусловлен разностью их концентраций по обе стороны этой мембраны. Для газовой среды применяют такое понятие, как «парциальное давление», это та часть общего давления газовой смеси, которая приходится на данный газ. Если принять атмосферное давление за 760 мм рт. СТ., парциальное давление кислорода в ВОЗДУUlной смеси будет составлять примерно 160 мм рт. ст. (760 мм рт. ст. ·0,2 J). Парциальное давление углекислого газа в атмосферном воздухе при этом около 0,2 мм рт. ст. В альвеолярном воздухе парциальное давление кислорода приблизительно равно 100 мм рт. ст., парциальное давление  углекислого газа - 40 мм рт. ст.

Если газ растворен в жидкой среде, то говорят о его напряжении (по сути, напряжение - это синоним парциального давления). Напряжение 02 в венозной крови примерно 40 мм рт. ст.
Следовательно, градиент (разница) давления для кислорода межу альвеолярным воздухом и кровью составляет 60 мм рт. ст. Благодаря этому возможна диффузия этого газа в кровь. Там он в основном связывается с гемоглобином, превращая его в оксигемоглобин. Кровь, содержащая большое количество океигемоглобина, называется артериальной. У здоровых лиц гемоглобин насыщается кислородом на 96 %. В 100 мл артериальной крови в норме
содержится около 20 мл кислорода. В таком же объеме венозной крови кислорода содержится только 13-15 мл.

Углекислый газ, образовавшийся в тканях, попадает в кровь (также по градиенту концентрации: в тканях углекислый газ содержится в больших количествах). С гемоглобином соединяется только 1 О % поступившего количества этого газа. В результате такого взаимодействия образуется карбгемоглобин. Большая же часть углекислого газа вступает в реакцию с водой. Это при водит к образованию угольной кислоты (Н₂СО_з). Данная реакция ускоряется в 20000 раз особым ферментом, находящимся в эритроцитах - карбоангидразой. Угольная кислота диссоциирует (распадается) на протон водорода (Н+) и бикарбонат-ион (НСОз) Большая часть углекислого газа переносится кровью именно в виде бикарбоната.
Напряжение углекислого газа в венозной крови составляет примерно 46 мм рт. ст. Следовательно, градиент давления для него будет равен 6 мм рт. ст. (парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе - 40 мм рт. ст.) В пользу крови. Направление диффузии для углекислого газа следующее: из крови во внешнюю среду. В течение 1 мин из организма человека в состоянии покоя удаляется около 230 мл углекислого газа. Таким образом, диффузия идет из среды с большим ПД (напряжением) в среду с меньшим парциальным давлением (напряжением), т. е. по разности концентрации.

Естественный состав атмосферного воздуха может существенно меняться за счет производственной и хозяйственно-бытовой деятельности людей, природных катаклизмов. Появление в его составе угарного газа в концентрации более 100-200 мг/м ' способствует возникновению отравлений. При этом СО образует с гемоглобином устойчивое соединение - карбоксигемоглобин, который не в состоянии связывать кислород. Кроме угарного газа существует множество других веществ, способных существенно влиять на здоровье человека. К ним относятся, например: соединения серы (сероводород, ангидриды, пары серной кислоты), оксиды азота, канцерогены (бензпирен), радиоактивные вещества и др.

Повышенное и пониженное атмосферное давление также соответствующим образом влияют на процессы дыхания. При пониженном давлении снижается и ПД 02. Это наблюдается, например, при подъеме на высоту. На высоте до 3000 м над уровнем моря человек чувствует себя вполне удовлетворительно. Компенсаторно увеличивается частота дыхания, ускоряется кровообращение. Организм адаптируется к меньшему количеству кислорода, содержащемуся в воздухе. При подъеме выше 4000-6000 м появляются одышка, приступы удушья, сердцебиение; некоторые участки кожи становятся цианотичными (фиолетовой окраски). Возникает так называемая «горная болезнь».

Повышение давления наблюдается, например, при нырянии с аквалангом. Через каждые 1 О м глубины давление повышается на 1 атм. При этом в кровь попадает большое количество газов. При быстром подъеме с глубины давление резко снижается. Газы, растворенные в крови, выходят из нее и могут образовывать пузырьки (как при открывании бутылки с газированной водой). Образовавшиеся пузырьки с током крови переносятся в мелкие сосуды и закупоривают их. Возникает кессонная болезнь, которая может привести к смерти. Чтобы избежать ее появления, подъем с глубины следует осуществлять постепенно.

Регуляция дыхания. Изменения состава окружающей газовой среды, тяжелая физическая работа, некоторые заболевания дыхательной системы приводят к снижению концентрации кислорода, растворенного в крови. Кислородный дефицит носит название гипоксии. В то же время любые обменные процессы сопровождаются выделением углекислого газа. Увеличение концентрации С0₂ в организме называется гиперкапнией. Как правило, повышение содержания углекислого газа сопровождается закислением внутренней среды организма, или ацидозом.

В организме существуют специальные рецепторы, которые способны контролировать концентрации веществ, растворенных в крови. Их называют хеморецепторами. Они незамедлительно реагируют даже на малейшие изменения в содержании тех или иных
веществ во внутренней среде. Эти рецепторы расположены в каротидном синусе (в области бифуркации общей сонной артерии), а также в центральной нервной системе (в продолговатом мозге).
В регуляции дыхания участвуют также чувствительные нервные окончания, реагирующие на растяжение легких, химическое раздражение дыхательных путей. Важную роль играют проприоцепторы дыхательных мышц. От всех перечисленных рецепторов информация поступает в центральную нервную систему, где она интегрируется и изменяет работу дыхательного центра, который локализуется в продолговатом мозге.

Дыхательный центр регулирует частоту дыхания постоянно, автоматически генерируя нервные импульсы. В нем выделяют два отдела: инспираторный (центр вдоха) и экспираторный (центр выдоха). При этом центр дыхания обладает способностью реаги-
ровать на повышение концентрации углекислого газа в крови или спинномозговой жидкости (на снижение в этих средах концентрации кислорода он практически не реагирует). Таким образом, повышение концентрации углекислого газа в крови приводит к увеличению интенсивности дыхания. В первую очередь, увеличивается его частота. Дыхательный центр тесно связан с сосудодвигательным, также расположенным в продолговатом мозге. Послед-
ний обеспечивает увеличение количества крови, проходящей через малый круг кровообращения. от дыхательного центра импульсы идут в спинной мозг, который обеспечивает иннервацию дыхательных мышц.

Секрецию бронхиальных желез, а также их просвета регулирует вегетативная нервная система. Под действием симпатической нервной системы просвет бронхов расширяется, секреция угнетается. Парасимпатическая система вызывает обратные эффекты.
Кроме того, угнетать работу желез и расширять просвет бронхов способны различные биологически активные вещества (адреналин, норадреналин). Противоположное действие оказывают ацетилхолин, гистамин.

Как уже упоминалось, оптимальным является носовое дыхание. Оно создает сопротивление потоку воздуха, благодаря чему определяется состав воздуха (оцениваются запахи), происходит согревание и увлажнение воздуха. При этом формируется медленное и глубокое дыхание, которое создает оптимальные условия для газообмена в альвеолах, улучшает распределение сурфактанта, препятствует спадению альвеол и, как следствие, спадению (ателектазу) легких. При носовом дыхании также происходит очищение вдыхаемого воздуха. Крупные частицы пыли задерживаются в преддверии полости носа при прохождении через фильтр волос.

При вдыхании дыма, газов, остро пахнущих веществ происходит рефлекторная задержка дыхания, сужение голосовой щели, сужение бронхов (бронхоконстрикция). Эти рефлексы зашищают нижние дыхательные пути и легкие от проникновения в них раздражающих веществ.

Временная рефлекторная остановка дыхания - а п н о э - происходит при действии воды на область нижнего носового хода (при умывании, нырянии), а также во время акта глотания, предохраняя дыхательные пути от попадания в них воды или пищи.
При раздражении рецепторов слизистой оболочки гортани, трахеи, бронхов возникает защитный кашлевой рефлекс: после глубокого вдоха происходит резкое сокращение мышц выдоха; голосовая щель открывается и воздух устремляется наружу. Раздражение чувствительных окончаний тройничного нерва, расположенных в слизистой оболочке полости носа, вызывает рефлекс чихания. Механизм чихания аналогичен кашлевой реакции. Раздражение рефлексогенной зоны полости носа также вызывает интенсивное слезотечение. Слеза стекает через носослезный канал в полость носа и, смывая раздражающее вещество, выполняет защитную функцию.

 

 

 

 

Контрольные вопросы

1. Назовите этапы дыхания.

2. Какие органы входят в состав верхних и нижних дыхательных путей?

3. Перечислите околоносовые пазухи.

4. Какие хрящи образуют основу гортани?

5. Какие отделы выделяют в полости гортани?

6. Охарактеризуйте функции гортани.

7. Назовите структуры, образующие бронхиальное дерево.

8.  Какие доли, поверхности и края выделяют в легком?

9. Перечислите границы легких.

J О. Что такое пневмоторакс? Назовите основные его виды.

11.Перечислите органы переднего и заднего средостения.

12.Дайте характеристику дыхательных объемов.

13.Где расположен дыхательный центр? Какова его роль?