Страница 5 из 7
Легкие находятся в грудной полости по обеим сторонам от сердца. Они зафиксированы легочными связками и корнем, то есть главными бронхами, крупными кровеносными и лимфатическими сосудами и другими анатомическими образованиями, и заключены в герметичные мешки, образованные двумя листками плевры. Один листок покрывает грудную полость изнутри, а другой нераздельно слит с поверхностью легкого и повторяет его форму.
Между листками плевры находится тончайшая щель. Давление в ней несколько ниже атмосферного. Такое соотношение облегчает вдох. Если в эту щель ввести немного воздуха, то капиллярное сцепление между листками плевры сразу же нарушается, легкое отслаивается от грудной стенки и спадается. В таком случае возникает так называемый пневмоторакс (то есть наполнение плевральной полости воздухом), которым пользуются для лечения туберкулеза.
Рис. 2.
Строение легкого
Воздух, вдыхаемый человеком, согревается, увлажняется и освобождается от пыли и микробов в каналах носа, трахеи и бронхов, в слизистых оболочках которых имеются специальные железки, вырабатывающие слизь и противомикробные вещества. Частицы пыли и микробы оседают на стенках дыхательных путей, словно мухи на липкой бумаге. Освобождению выдыхаемого воздуха от примеси пыли помогают защитные рефлексы – кашель, глотанье, чиханье.
Выстилающие трахею и бронхи нежные клетки (эпителий) снабжены несметным числом «щупалец» – крохотных ресничек. Они совершают непрерывные колебания (до 10–12 в секунду), которые направлены на удаление пылинок из глубины дыхательных путей. Такой защитный механизм позволяет в течение жизни человека удалять из бронхов несколько килограммов пыли и бактерий! Все физиологические барьеры нормально функционируют при правильно поставленном дыхании (дышать нужно носом, ритмично и глубоко).
На работу ресничек верхних дыхательных путей влияют температура тела человека, температура окружающего воздуха и другие факторы. Если у человека значительно повышается температура, то защитная функция ресничек резко тормозится; она также ослабевает под действием холодного воздуха, табачного дыма, паров алкоголя и других ядовитых газов.
Наиболее широкая часть воздухоносных путей – трахея (дыхательное горло). Она делится на правый и левый главные бронхи. Правый бронх как бы продолжает ось трахеи, и поэтому чужеродным примесям (микробы, инородные тела, пыль) легче попасть в правое легкое, чем в левое.
Главные бронхи разветвляются на долевые, те – на сегментарные, дальше образуются все более мелкие веточки вплоть до мельчайших, которые называются бронхиолами.
25-30 миллионов бронхиол образуют альвеолярные ходы, на концах которых находится 500–700 миллионов маленьких легочных пузырьков – альвеол, куда проникает воздух во время дыхания, и где происходит обмен газами с кровью. Если все альвеолы расстелить, то они займут поверхность, равную площади ковра для борьбы дзюдо (200 м2). На вдохе их площадь удваивается. Сеть сосудистых капилляров легких составляет примерно 80 м2.
Сами альвеолы активно расширяться и спадаться не могут. Они развертываются пассивно, следуя за движениями грудной клетки и диафрагмы. Альвеолярные мешочки – главная функциональная часть легочной ткани. При рассмотрении их в микроскоп видны бесчисленные кровеносные капилляры, густой сетью оплетающие альвеолы.
Респираторные (дыхательные) и конечные бронхиолы, альвеолярные ходы и мешочки с альвеолами составляют альвеолярное дерево, или дыхательную паренхиму. Паренхима – это совокупность основных элементов легкого. Функциональными единицами паренхимы можно считать так называемые ацинусы. Они представляют собой расходящиеся от расширенного окончания респираторной бронхиолы группы альвеолярных ходов, заканчивающиеся альвеолярными мешочками. В дольке легкого до 96 таких ацинусов, а всего в обоих легких около 800 тысяч ацинусов. Площадь дыхательной поверхности легких может меняться от 30 м2 при выдохе до 100 м2 при глубоком вдохе.
Наше дыхание тесно связано с нервной системой. Приведем один пример. Человеку дают понюхать ватку, смоченную нашатырным спиртом. Пары нашатырного спирта вызывают раздражение нервных окончаний, заложенных в слизистой оболочке носа. Возникает возбуждение, которое доходит до центральной нервной системы в виде сигнала об угрозе поступления в легкие паров нашатырного спирта. Тогда из головного мозга поступает «команда», в результате которой набухает слизистая оболочка носа, носовые ходы сужаются, сужаются и воздухоносные пути, легкие начинают спадаться, диафрагма принимает форму купола и тем самым уменьшает объем грудной клетки.
Когда же на нервные окончания в носу подействует свежий воздух, то опять-таки рефлекторно, как и в предыдущем случае, отреагирует центральная нервная система. Только реакция будет иной. Она уменьшит набухание слизистой носа, расширит воздухоносные пути, сделает диафрагму более плоской, увеличит объем грудной клетки, повысив наполняемость легких свежим воздухом. Легкие являются одновременно органами дыхания, выделения и регуляции постоянства температуры тела.
Дыхание обеспечивается за счет значительного резерва альвеолярной ткани. Благодаря этому резерву человек не чувствует одышки, даже когда функционирует четвертая часть общего числа альвеол. В покое значительная часть альвеол и капилляров не работает и раскрывается только при физической нагрузке или во время целенаправленных дыхательных упражнений. Такой резерв легочной ткани позволяет хирургам-пульмонологам производить операции иссечения пораженных туберкулезом участков легкого, не нарушая при этом функциональных возможностей легких.
В альвеолярно-капиллярных комплексах осуществляется газообмен между воздухом и кровью. Венозная кровь здесь освобождается от углекислоты, насыщается кислородом (становится артериальной) и через левый желудочек сердца по кровеносным сосудам разносится по всему организму. За 1 минуту тканям доставляется до 600 мл кислорода, который вступает в биохимические реакции обмена веществ. В тканях организма кислород поглощается, а насыщенная углекислотой кровь возвращается в правый желудочек сердца, а затем в легкие.
Ритм дыхания регулируется центральной нервной системой. Взрослый человек делает от 16 до 18 дыханий в минуту, то есть примерно 1000 вдохов в час, 26 тысяч – за сутки, 9 миллионов – в год и около 600 миллионов дыханий в течение жизни. В покое человек вдыхает 5 л воздуха в минуту, а при физической нагрузке – до 120 л. В течение жизни мужчина вдыхает 317 миллионов литров воздуха, а женщина – 352 миллиона литров.
Таким образом, одному человеку на протяжении жизни необходим объем воздуха, содержащийся в параллелепипеде высотой 67 м (что соответствует высоте 23-этажного жилого дома) с основанием, равным площади футбольного поля.
О состоянии функции органов дыхания судят по результатам функциональных проб. Простейшей из них является спирометрия – определение жизненной емкости легких. У мужчин этот показатель составляет 3600–5000 см3, а у женщин 2500–4000 см3.
Любопытно: поставлен рекорд задержки дыхания – 7 минут 1 секунда. Обычно человек за это время делает более сотни вдохов и выдохов.
Комплекс сложных и тонких исследований состояния функции дыхания у больных туберкулезом, вплоть до раздельной бронхоспирометрии каждого легкого, проводится при помощи специальных аппаратов спирографов и других приборов.
Обмен газов в здоровых легких при ненарушенной проходимости воздухоносных путей и достаточной площади альвеолярной ткани, нормальной проницаемости стенок альвеолярно-капиллярных комплексов и при нормальном составе циркулирующей крови совершается чрезвычайно быстро.
При этом интенсивность усвоения кислорода в тканях зависит от состояния кровеносных капилляров, скорости кровотока и состояния обменных процессов в клетках. Кроме того, функция легких находится в тесной зависимости от состояния сердечной деятельности.