Пока человек жив, он дышит. Что же такое дыхание? Это процессы, которые непрерывно снабжают все органы и ткани кислородом и удаляют из организма углекислый газ, образующийся в результате работы обменной системы. Выполняет эти жизненно важные процессы которая напрямую взаимодействует с сердечно-сосудистой. Чтобы разобраться, как же происходит газообмен в организме человека, следует изучить строение и функции легких.

Зачем человек дышит?

Единственным способом получения кислорода является дыхание. Надолго задержать его не получается, так как организм требует очередную порцию. Зачем вообще нужен кислород? Без него не будет происходить обмен веществ, работать головной мозг и все остальные органы человека. С участием кислорода расщепляются питательные вещества, выделяется энергия, и каждая клеточка обогащается ими. Дыхание принято называть газообменом. И это справедливо. Ведь особенности дыхательной системы заключаются в том, чтобы из попавшего в организм воздуха забирать кислород, а углекислый газ выводить.

Что представляют собой легкие человека

Анатомия их довольно сложна и вариабельна. Этот орган парный. Место его расположения - грудная полость. Легкие прилегают к сердцу по обе стороны - справа и слева. Природа позаботилась о том, чтобы оба этих важнейших органа были защищены от сдавливаний, ударов и т. п. Спереди преградой для повреждений является сзади - позвоночный столб, а по бокам - ребра.

Легкие буквально пронизаны сотнями веточек бронхов, с расположенными на их концах альвеолами размером с булавочную головку. Их в организме здорового человека насчитывается до 300 миллионов штук. Альвеолы выполняют важную роль: они снабжают сосуды с кровью кислородом и, имея разветвленную систему, способны обеспечивать для газообмена большую площадь. Представьте только: ими можно покрыть всю поверхность теннисного корта!

По внешнему виду легкие напоминают полуконусы, основания которых прилегают к диафрагме, а верхушки с закругленными концами выступают на 2-3 см над ключицей. Довольно своеобразным органом являются легкие человека. Анатомия правой и левой доли отличается. Так, первая немного больше по объему, чем вторая, при этом она несколько короче и шире. Каждая половинка органа покрыта плеврой, состоящей из двух листков: один сращен с грудной клеткой, другой - с поверхностью легкого. В наружной плевре содержатся железистые клетки, благодаря которым в плевральную полость продуцируется жидкость.

Внутренняя поверхность каждого легкого имеет по углублению, которое называют воротами. В них входят бронхи, основа которых имеет вид ветвящегося дерева, и легочная артерия, а выходит пара легочных вен.

Легкие человека. Их функции

Конечно, в организме человека нет второстепенных органов. Важными в обеспечении жизнедеятельности человека являются и легкие. Какую работу они выполняют?

• Основные функции легких - осуществлять дыхательный процесс. Человек живет, пока дышит. Если прекратится подача кислорода в организм, наступит смерть.
• Работа легких человека заключается в выведении углекислоты, благодаря чему в организме поддерживается кислотно-щелочной баланс. Через эти органы человек избавляется от летучих веществ: алкоголя, аммиака, ацетона, хлороформа, эфира.

• Функции легких человека на этом не исчерпываются. Парный орган еще участвует в которая входит в контакт с воздухом. В результате происходит интереснейшая химическая реакция. Молекулы кислорода в воздухе и молекулы углекислого газа в грязной крови меняются местами, т. е. кислород заменяет углекислый газ.
• Различные функции легких позволяют им участвовать и в водном обмене, происходящем в организме. Через них выводится до 20 % жидкости.
• Легкие являются активными участниками процесса теплорегуляции. Они отдают в атмосферу 10 % тепла при выдыхании воздуха.
• Регуляция не обходится без участия в этом процессе легких.

Как работают легкие?

Функции легких человека заключаются в том, чтобы содержащийся в воздухе кислород переправить в кровь, использовать его, а углекислый газ вывести из организма. Легкие - довольно крупные мягкие органы с губчатой тканью. Вдыхаемый воздух попадает в воздушные мешочки. Они разделены между собой тонкими стеночками с капиллярами.

Между кровью и воздухом только маленькие клетки. Поэтому для вдыхаемых газов тонкие стенки не составляют препятствий, что способствует хорошей проходимости сквозь них. В данном случае функции легких человека заключаются в использовании необходимых и выводе ненужных газов. Ткани легких очень эластичны. При вдохе происходит расширение грудной клетки и увеличение легких в объеме.

Дыхательное горло, представленное носом, глоткой, гортанью, трахеей, имеет вид трубки 10-15 см длиной, разделенной на две части, которые называются бронхами. Воздух, проходя через них, поступает в воздушные мешочки. А при выдохе происходит сокращение объема легких, уменьшение грудной клетки в размерах, частичное закрытие легочного клапана, что позволяет воздуху снова выходить. Так работают легкие человека.

Строение и функции их таковы, что вместимость этого органа измеряется количеством вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Так, у мужчин она равна семи пинтам, у женщин - пяти. Легкие не бывают пустыми никогда. Оставшийся после выдоха воздух называется остаточным. При вдохе он смешивается со свежим воздухом. Поэтому дыхание - это сознательный и одновременно бессознательный процесс, который происходит постоянно. Человек дышит, когда спит, но он об этом не думает. При этом по желанию можно ненадолго прервать дыхание. Например, находясь под водой.

Интересные факты о функционировании легких

Они способны перекачать 10 тысяч литров вдыхаемого воздуха в сутки. Но не всегда он кристально чистый. Вместе с кислородом в наш организм поступает пыль, много микробов и инородных частиц. Поэтому легкие выполняют функциюзащиты от всех нежелательных примесей в воздухе.

Стенки бронхов имеют много крохотных ворсинок. Они нужны для того, чтобы задерживать микробы и пыль. А слизь, которую производят клетки стенок дыхательных путей, смазывает эти ворсинки, а потом выводится наружу при откашливании.

Она состоит из органов и тканей, которые в полной мере обеспечивают вентиляцию и дыхание. В осуществлении газообмена - основного звена в обмене веществ - заключаются функции дыхательной системы. Последняя отвечает только за легочное (внешнее) дыхание. В нее входят:

1. состоящие из носа и его полости, гортани, трахеи, бронхов.

Нос и его полость нагревают, увлажняют и фильтруют вдыхаемый воздух. Его очищение достигается за счет многочисленных жестких волосков и бокаловидных клеток с ресничками.

Гортань находится между корнем языка и трахеей. Ее полость разделяется слизистой оболочкой в виде двух складок. Посередине они не полностью сращены. Щель между ними называется голосовой.

Трахея берет свое начало от гортани. В грудной клетке она делится на бронхи: правый и левый.

2. Легкие с густо разветвленными сосудами, бронхиолами и альвеолярными мешочками. В них начинается постепенное деление главных бронхов на трубочки маленьких размеров, которые называются бронхиолами. Из них состоят самые маленькие структурные элементы легкого - дольки.

В легочную артерию кровь несет правый желудочек сердца. Она делится на левую и правую. Ветвление артерий следует вслед за бронхами, оплетая альвеолы и образуя мелкие капилляры.

3. Костно-мышечная система, благодаря которой человек не ограничен в дыхательных движениях.

Это ребра, мышцы, диафрагма. Они следят за целостностью дыхательных путей и сохраняют их во время различных поз и движений тела. Мышцы, сокращаясь и расслабляясь, способствуют изменению Диафрагма предназначена для отделения грудной полости от брюшной. Она является главной мышцей, участвующей в нормальном вдохе.

Человек дышит носом. Далее воздух проходит по воздухоносным путям и поступает в легкие человека, строение и функции которых обеспечивают дальнейшую работу дыхательной системы. Это чисто физиологический фактор. Такое дыхание называется носовым. В полости этого органа происходит нагревание, увлажнение и очищение воздуха. Если слизистая оболочка носа раздражена, человек чихает, и начинает выделяться защитная слизь. Носовое дыхание может быть затруднено. Тогда воздух через рот попадает в глотку. О таком дыхании говорят, что оно ротовое и, по сути, является патологическим. В этом случае нарушаются функции носовой полости, что вызывает различные заболевания дыхательных путей.

Из глотки воздух направляется в гортань, которая выполняет и другие функции, кроме проведения кислорода дальше в дыхательные пути, в частности, рефлексогенную. Если происходит раздражение данного органа, появляется кашель или спазм. Кроме того, гортань участвует в звукообразовании. Это важно для любого человека, так как его общение с другими людьми происходит посредством речи. продолжают нагревать и увлажнять воздух, но это - не главная их функция. Выполняя определенную работу, они регулируют объем вдыхаемого воздуха.

Дыхательная система. Функции

Воздух, окружающий нас, в своем составе содержит кислород, который может проникать в наш организм и через кожу. Но его количества недостаточно для того, чтобы поддерживать жизнь. Для этого существует дыхательная система. Транспортировку необходимых веществ и газов осуществляет кровеносная система. Строение дыхательной системы таково, что она способна снабжать организм кислородом и удаляет из него углекислый газ. Она выполняет следующие функции:

• Регулирует, проводит, увлажняет и обезжиривает воздух, удаляет частицы пыли.
• Защищает дыхательные пути от попадания кусочков пищи.
• Проводит воздух в трахею из гортани.
• Улучшает газообмен между легкими и кровью.
• Осуществляет транспортировку венозной крови в легкие.
• Насыщает кислородом кровь и выводит углекислый газ.
• Выполняет защитную функцию.
• Задерживает и рассасывает тромбы, частицы инородного происхождения, эмболы.
• Выполняет обмен необходимых веществ.

Интересен тот факт, что с возрастом происходит ограничение функциональных возможностей дыхательной системы. Снижается уровень вентиляции легких и работы дыхания. Причинами таких нарушений могут быть различные изменения в костях и мышцах человека. В результате чего изменяется форма грудной клетки, уменьшается ее подвижность. Это приводит к снижению возможностей системы дыхания.

Фазы дыхания

При вдохе кислород из альвеол легких поступает в кровь, а именно в эритроциты. Отсюда, наоборот, углекислый газ переходит в воздух, в котором содержался кислород. С момента поступления и до выхода воздуха из легких его давление в органе возрастает, что стимулирует диффузию газов.

При выдохе в альвеолах легких создается давление, превышающее атмосферное. Начинает более активно проходить диффузия газов: углекислого и кислорода.

Всякий раз после выдоха создается пауза. Это происходит потому, что диффузии газов нет, так как давление оставшегося в легких воздуха незначительное, гораздо ниже атмосферного.

Пока дышу - живу. Процесс дыхания

• К ребенку, находящемуся в утробе матери, кислород поступает через ее кровь, поэтому легкие малыша не принимают участия в процессе, они заполнены жидкостью. Когда ребенок рождается и делает свой первый вдох, начинают работать легкие. Строение и функции таковы, что они способны обеспечивать организм человека кислородом и выводить углекислый газ.
• Сигналы о количестве требуемого кислорода в конкретный промежуток времени подает дыхательный центр, который находится в головном мозге. Так, во время сна кислорода требуется гораздо меньше, чем в часы работы.
• Объем поступающего в легкие воздуха регулируется сообщениями, которые посылает мозг.

• Во время поступления этого сигнала расправляется диафрагма, что приводит к растягиванию грудной клетки. Это максимально увеличивает объем, который занимают легкие при расширении во время вдоха.
• Во время выдоха происходит расслабление диафрагмы и межреберных мышц, объем грудной клетки уменьшается. Это приводит к выталкиванию воздуха из легких.

Виды дыхания

• Ключичное. Когда человек горбится, его плечи подняты, а живот сжат. Это говорит о недостаточном поступлении кислорода в организм.
• Грудное дыхание. Для него характерно расширение грудной клетки за счет межреберных мышц. Такие функции способствуют насыщению организма кислородом. Этот способ чисто по физиологии больше подходит беременным женщинам.
• Глубокое дыхание наполняет воздухом нижние отделы органов. Чаще всего так дышат спортсмены и мужчины. Такой способ удобен во время занятий физическими нагрузками.

Недаром говорят, что дыхание - это зеркало здоровья душевного. Так, психиатром Лоуэном была подмечена потрясающая взаимосвязь характера и типа эмоционального расстройства человека. У людей, склонных к шизофрении, в дыхании задействована верхняя часть груди. А человек с невротическим типом характера дышит больше животом. Обычно люди пользуются смешанным дыханием, в котором участвует и грудная клетка, и диафрагма.

Легкие курящих людей

Курение наносит сильный удар по органам. В табачном дыме содержатся смолы, никотин и цианистый водород. Эти вредные вещества имеют способность оседать на легочной ткани, в результате чего происходит отмирание эпителия органа. Легкие здорового человека не подвержены таким процессам.

У курящих людей легкие грязно-серого или черного цвета из-за скопления огромного количества умерших клеток. Но это еще не все негативные моменты. Функции легких значительно снижаются. Начинаются негативные процессы, приводящие к воспалению. Как следствие, человек страдает хроническими обструктивными болезнями легких, которые способствуют развитию дыхательной недостаточности. Она, в свою очередь, вызывает многочисленные нарушения, которые происходят из-за недостатка кислорода в тканях организма.

Социальная реклама постоянно демонстрирует клипы, картинки с разницей между легкими здорового и курящего человека. И многие люди, которые ни разу не взяли в руки сигареты, облегченно вздыхают. Но не стоит так уж обнадеживать себя, полагая, что жуткое зрелище, которое представляют собой легкие курящего, не имеет к вам никакого отношения. Интересно то, что особого внешнего различия на первый взгляд нет. Ни рентгеновский снимок, ни обычная флюорография не покажут, курит обследуемый человек или нет. Более того, ни один патологоанатом не сможет со стопроцентной уверенностью определить, имел ли человек пристрастие к курению при жизни, пока не обнаружит типичные признаки: состояние бронхов, пожелтение пальцев и так далее. Почему же? Оказывается, вредные вещества, витающие в загазованном воздухе городов, попадая в наш организм, точно так же, как и табачный дым, попадают в легкие...

Строение и функции данного органа призваны защищать организм. Известно, что токсины разрушают легочную ткань, которая впоследствии, из-за скопления отмерших клеток, приобретает темный цвет.

Интересное о дыхании и дыхательной системе

• Легкие имеют размер человеческой ладони.
• Объем парного органа - 5 литров. Но он используется не полностью. Для обеспечения нормального дыхания достаточно 0,5 л. Объем остаточного воздуха составляет полтора литра. Если посчитать, то ровно три литра объема воздуха всегда находятся в резерве.
• Чем старше человек, тем реже его дыхание. За одну минуту новорожденный вдыхает-выдыхает тридцать пять раз, подросток - двадцать, взрослый - пятнадцать раз.
• За один час человек делает тысячу вдохов, за сутки - двадцать шесть тысяч, за год - девять миллионов. Причем мужчины и женщины дышат не одинаково. За один год первые делают 670 миллионов вдохов-выдохов, а вторые - 746.
• За одну минуту человеку жизненно необходимо получить восемь с половиной литров объема воздуха.

Исходя из всего вышеизложенного, делаем вывод: за легкими нужно следить. Если вы сомневаетесь в состоянии своей дыхательной системы, обратитесь к врачу.

Легкие обеспечивают воздухоносную и респираторную функции. В эмбриогенезе они формируются из выпячивания вентральной стенки передней кишки.

Легкое – это компактный орган, состоящий из стромы и паренхимы.

Строма представлена капсулой, покрытой серозной оболочкой (легочной плеврой), и соединительнотканными прослойками, разделяющими паренхиму органа на дольки.

Паренхима включает систему бронхиального дерева (воздухоносный отдел) и систему ацинусов (респираторный отдел).

Бронхиальное дерево состоит из главных, крупных, средних, малых бронхов и концевых бронхиол.

Система ацинусов слагается из альвеолярных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков.

Стенка крупных и средних бронхов включает слизистую, волокнисто-хрящевую и адвентициальную оболочки. С уменьшением диаметра бронхов происходит постепенное упрощение их строения.

Главные и крупные бронхи 1-го порядка построены, как и трахея. Воздух, попадающий в крупные бронхи, заполняет их целиком, поэтому в них отсутствуют механизмы регуляции воздушного потока: кольца гиалинового хряща замкнуты, гладкой мышечной ткани нет.

В средних бронхах идет процесс редукции волокнисто-хрящевой оболочки с распадом гиалинового хряща на отдельные пластинки, и тогда в слизистой оболочке появляются пучки гладких миоцитов.

В малых бронхах хрящевые пластинки полностью отсутствуют, мышечный слой слизистой оболочки становится сплошным. Слизистая оболочка сохраняется до альвеол. В ней постепенно исчезают железы. Идет процесс упрощения эпителия слизистой – из однослойного многорядного он становится двухрядным, а в концевых бронхиолах – однослойным однорядным реснитчатым. Мышечная ткань заменяется эластическими волокнами.

В структурах ацинусов максимально истончается слизистая оболочка, эпителий теряет реснички, приобретая кубическую, а затем и плоскую формы. Стенка альвеол имеет минимальное число слоев и элементов: состоит из респираторного (однослойный плоский) эпителия, лежащего на базальной мембране, и очень тонкой, не сплошной собственной пластинки в виде сети коллагеновых и эластических волокон.

Респираторный эпителий альвеол представлен альвеолоцитами 1-го и 2-го типа. Альвеолоциты 1-го типа – респираторные – обеспечивают газообмен. Альвеолоциты 2-го типа – крупные, овальной формы, вырабатывают на поверхность альвеол пленку мембранного строения из фосфолипидов, белков и углеводов, называемую сурфактантом. Он препятствует спадению альвеол при выдохе и выполняет барьерную защитную функцию. В стенку альвеол встроены фиксированные альвеолярные макрофаги, а в интерстиции постоянно обнаруживаются гистиоциты и лимфоциты.

Вопрос 26. Строение и функции почки.

Функции почек:

1. выведение из организма продуктов обмена веществ;

2. регуляция водно-солевого обмена;

3. поддержание кислотно-щелочного равновесия;

4. выработка гормонов ренина (повышает кровяное давление) и эритропоэтина (регулирует процессы кроветворения).

Почка – это парный компактный орган, состоящий из стромы и паренхимы.

Строма образована капсулой из плотной неоформленной соединительной ткани и прослойками рыхлой соединительной ткани, разделяющими паренхиму на дольки.

Паренхима органа образована почечными канальцами двух типов - мочеобразующими и мочевыводящими, которые формируют корковое и мозговое вещества.

Корковое вещество располагается по периферии, состоит из почечных телец (сосудистый клубочек, погруженный в капсулу мочеобразующих канальцев, извитых канальцев нефронов и мозговых лучей (пучки собирательных трубок).

Мозговое вещество представлено мочевыводящими канальцами и прямыми отделами (петли Шумлянского-Генле) юкстамедуллярных нефронов.

Прямые канальцы, идущие из мозгового вещества в корковое для принятия мочи из мочеобразующих трубочек, и образуют мозговые лучи.

Морфофункциональной единицей паренхимы почки является нефрон (1-4 млн).

Нефрон – это слепоначинающаяся, неветвящаяся трубка, слепой конец которой взаимодействует с сосудистым клубочком, состоящим из приносящей и выносящей артериол и чудесной капиллярной сети между ними. Совокупность сосудистого клубочка и двух листков капсулы формируют почечное тельце. Нефрон имеет сложный извитой ход и состоит из нескольких отделов:

а) капсулы сосудистого клубочка (Боумена-Шумлянского);

б) проксимального извитого отдела;

в) проксимального прямого отдела;

г) тонкого отдела;

д) дистального прямого отдела;

е) дистального извитого отдела.

Проксимальный прямой, тонкий и дистальный прямой отделы формируют петлю нефрона (петля Шумлянского-Генле).

Капсула образована однослойным плоским эпителием. Клетки внутреннего листка (подоциты) имеют ветвящиеся отростки, которыми они охватывают капилляры сосудистого клубочка. Через стенку капилляров (эндотелий пористый) и щели между отростками подоцитов осуществляется фильтрация плазмы крови и образование первичной мочи.

Стенка проксимального отдела сформирована из высоких кубических эпителиоцитов с щетковидной каемкой из микроворсинок на апикальных полюсах, обеспечивающих обратное всасывание (реабсорбцию) молекул органических веществ.

В тонком отделе эпителий плоский, в дистальном – кубический без микроворсинок. В петлях Шумлянского осуществляется реабсорбция воды и минеральных солей.

Дистальные отделы обеспечивают окончательное формирование мочи за счет всасывания воды.

Лёгкие человека являются важнейшим органом дыхательной системы. Их особенностями считаются парная структура, способность менять свои размеры, сужаться и расширяться много раз в течение дня. По форме данный орган напоминает дерево, и имеет многочисленные ответвления.

Где находятся лёгкие у человека

Лёгким отведена большая, центральная часть внутреннего пространства грудной клетки. Со спины данный орган занимает участок на уровне лопаток и 3-11 пар рёбер. Грудная полость, содержащая их, является замкнутым пространством, в котором отсутствует сообщение с внешней средой.

К диафрагме, разделяющей брюшину и грудину, примыкает основание парного органа дыхания. Соседние внутренности представлены трахеей, крупными магистральными сосудами, пищеводом. Близко расположенным к парной дыхательной структуре является сердце. Оба органа достаточно плотно прилегают друг к другу.

По форме лёгкие сравнимы с усечённым конусом, направленным вверх. Данный отдел дыхательной системы расположен рядом с ключицами, и немного выступает за их пределы.

Оба лёгких имеют различные размеры – расположенное справа доминирует над своим «соседом» на 8-10%. Также отличается их форма. в основном широкое и короткое, тогда как второе часто бывает более длинным и узким. Это обусловлено его расположением и тесным соседством с сердечной мышцей.

Форма лёгких во многом определяется особенностями конституции человека. При худощавом телосложении они становятся более длинными и узкими, чем при наличии лишнего веса.

Из чего состоят лёгкие

Лёгкие человека устроены своеобразным образом – в них полностью отсутствуют мышечные волокна, а в разрезе обнаруживается губчатая структура. Ткань этого органа состоит из долек, напоминающих по форме пирамидки, обращённых основанием в сторону поверхности.

Строение лёгких человека достаточно сложное, и представлено тремя основными составляющими:

1. Бронхами.
2. Бронхиолами.
3. Ацинусами.

Данный орган насыщается 2 видами крови – венозной и артериальной. Ведущей является лёгочная артерия, постепенно разделяющаяся на более мелкие сосуды .

У человеческого эмбриона лёгочные структуры начинают своё формирование на 3 неделе протекания беременности. После достижения плодом 5 месяцев завершается процесс закладки бронхиол и альвеол.

К моменту рождения лёгочная ткань полностью сформирована, а сам орган содержит необходимое количество сегментов. После рождения формирование альвеол продолжается вплоть до достижения человеком 25 лет.

«Скелет» лёгких – бронхи

Бронхи (в переводе с греческого языка – «дыхательные трубки») представлены полыми трубчатыми ветвями трахеи, соединёнными непосредственно с лёгочной тканью. Их основное назначение состоит в воздухопроведении – бронхи являются дыхательными путями, по которым к лёгким поступает пропитанный кислородом воздух, а обратно выводятся отработанные воздушные потоки, насыщенные углекислым газом (СО2).

В области 4 грудного позвонка у мужчин (5 у женщин) трахея разделяется на левый и правый бронхи, направленные в соответствующие лёгкие. Они имеют особую систему разветвлений, напоминающую внешним видом строение древесной кроны. Именно поэтому бронхи часто называют «бронхиальным деревом».

Первичные бронхи не превышают в диаметре 2 см. Их стенки состоят из хрящевых колец и гладкомышечных волокон. Такая особенность строения служит поддержке органов дыхания, обеспечивает необходимое расширение бронхиального просвета. Бронхиальные стенки активно кровоснабжаются, пронизаны лимфоузлами, что позволяет им принимать лимфу из лёгких и участвовать в очищении вдыхаемого воздуха.

Каждый бронх снабжён несколькими оболочками:

• наружной (соединительнотканной);
• фиброзно-мышечной;
• внутренней (покрытой слизью).

Поступательное сокращение диаметра бронхов приводит к исчезновению хрящевой ткани и слизистой оболочки, их замене тонким слоем кубического эпителия.

Бронхиальные структуры предохраняют организм от проникновения различных микроорганизмов, сохраняют лёгочную ткань в нетронутом состоянии. При нарушении защитных механизмов они теряют способность в полной мере сопротивляться воздействию вредных факторов, что приводит к возникновению патологических процессов (бронхитов).

Бронхиолы

После проникновения в лёгочную ткань главного бронха, происходит его разделение на бронхиолы (конечные ветви «бронхиального дерева»). Эти ответвления отличаются отсутствием в них хрящей, и имеют диаметр не более 1 мм.

В основе стенок бронхиол – реснитчатые эпителиальные клетки и альвеолоциты, не содержащие в себе гладких мышечных клеток, а основное назначение этих структур состоит в распределении воздушного потока, поддержании сопротивления ему. Также они обеспечивают санацию дыхательных путей, выводят ринобронхиальный секрет.

Из трахеи воздух попадает прямо в альвеолы лёгких – маленькие пузырьки, расположенные на концах бронхиол. Диаметр этих «шариков» составляет от 200 до 500 мкм. Альвеолярное строение внешне во многом напоминает виноградные грозди.

Лёгочные альвеолы снабжены очень тонкими стенками, выстланными изнутри сурфактантом (веществом, препятствующим слипанию). Эти образования составляют дыхательную поверхность лёгких. Площадь последней склонна к постоянным колебаниям.

Ацинусы

Ацинусы – самая маленькая лёгочная единица. Всего их насчитывается около 300 000. Ацинусы являют собой конечный пункт деления бронхиального дерева, и образуют дольки, из которых формируются сегменты и доли целого лёгкого.

Доли лёгкого и бронхолёгочные сегменты

Каждое лёгкое состоит из нескольких долей, разделённых особыми бороздками (фиссурами). Правое содержит 3 доли (верхнюю, среднюю и нижнюю), левое – 2 (средняя отсутствует в связи с меньшими размерами).

Каждая доля разделяется на бронхолёгочные сегменты, отделёнными от соседних участков соединительнотканными перегородками. Эти структуры имеют форму неправильных конусов или пирамид. Бронхолёгочные сегменты являются функционально-морфологическими единицами, в пределах которых могут локализоваться патологические процессы. Удаление данной части органа часто выполняется вместо резекции долей лёгкого или всего органа.

В соответствии с общепринятыми нормами анатомии, в обоих лёгких насчитывается по 10 сегментов. Каждый из них имеет своё название и определённое место локализации.

Защитная оболочка лёгких – плевра

Лёгкие покрыты снаружи тонкой, гладкой оболочкой – плеврой. Также она выстилает собой внутреннюю поверхность грудной клетки, служит защитной плёнкой для средостения и диафрагмы.

Лёгочная плевра разделяется на 2 разновидности:

• висцеральную;
• париетальную.

Висцеральная плёнка плотно соединена с лёгочной тканью, и находится в щелях между долями лёгкого. В корневой части органа эта плевра постепенно становится париетальной. Последняя служит для защиты внутренней части грудной клетки.

Как работают лёгкие

Главным назначением данного органа выступает осуществление газообмена, в ходе которого кровь насыщается кислородом. Выделительные функции лёгких человека заключены в устранении с выдыхаемым воздухом углекислого газа и воды. Такие процессы служат полноценному протеканию обмена веществ в различных органах и тканях.

Принцип лёгочного газообмена:

1. Когда человек вдыхает, воздух поступает по бронхиальному дереву в альвеолы. Также сюда устремляются потоки крови, содержащей большое количество углекислого газа.
2. После того как газообменный процесс завершён, CO₂ посредством выдоха выводится во внешнюю среду.
3. Насыщенная кислородом кровь поступает в большой круг кровообращения, и служит питанию различных органов и систем.

Выполнение дыхательного акта у человека происходит рефлекторно (непроизвольным способом). Контроль за этим процессом осуществляет особая структура, расположенная в мозге (центр дыхания).

Участие лёгких в акте дыхания рассматривается как пассивное, заключается в расширениях и сжатиях, вызванных движениями грудной клетки. Выполнение вдохов и выдохов обеспечивается мышечной тканью диафрагмы и грудной клетки, благодаря чему выделяют 2 разновидности дыхания – брюшное (диафрагмальное) и грудное (рёберное).

Во время выполнения вдоха объём внутренней части грудины возрастает. Далее в ней возникает пониженное давление, позволяющее воздуху без препятствий наполнять лёгкие. При выдохе процесс принимает обратное течение, а после расслабления дыхательных мышц и опускания рёбер сокращается объём грудной полости.

Интересно знать. Стандартная ёмкость лёгких – 3-6 л. Количество вдыхаемого за раз воздуха составляет в среднем 1/2 л. За 1 минуту выполняется 16-18 дыхательных движений, а на протяжении суток перерабатывается до 13 000 л воздуха.

Недыхательные функции

Функционирование лёгких человека находится в тесной взаимосвязи с различными органами и системами. Здоровое состояние этого парного органа способствует бесперебойной, полноценной работе всего организма.

Помимо основной функции, лёгкие человека обеспечивают другие важные процессы:

• участвуют в поддержании кислотно-щелочного баланса, коагуляции (свёртываемости крови);
• способствуют выведению токсинов, алкогольных паров, эфирных масел;
• задерживают и растворяют жировые микроэмболы, сгустки фибрина;
• влияют на поддержание нормального водного баланса (в норме через них испаряется не менее 0,5 л воды в сутки, а при возникновении экстремальных ситуаций объём выводимой жидкости может возрастать в несколько раз).

Другой негазообменной функцией данного органа является фагоцитарная активность, состоящая в защите организма от проникновения болезнетворных микроорганизмов и поддержке иммунной системы. Данный орган также выполняет роль своеобразного «амортизатора» для сердца, защищает его от ударов и негативного внешнего воздействия .

Как сохранить здоровье лёгких

Лёгкие считаются достаточно уязвимым органом дыхательной системы, что подразумевает постоянную заботу о них. Предупредить развитие патологических процессов помогут:

1. Отказ от табакокурения.
2. Предупреждение сильных переохлаждений.
3. Своевременное лечение бронхитов и простуд.
4. Нормированные кардионагрузки, возникающие при занятиях бегом, плавании, езде на велосипеде.
5. Поддержание нормального веса.
6. Умеренное употребление соли, сахара, какао, пряных приправ.

Пребыванию органа в здоровом состоянии способствует присутствие в рационе сливочного, оливкового масла, свёклы, морепродуктов, натурального мёда, цитрусовых, кисломолочной продукции, злаков, грецких орехов. Овощи и фрукты должны занимать не менее 60 % всего меню.

Из жидкостей стоит отдавать предпочтение зелёному, шиповниковому чаю. Полезным считается регулярное употребление ананасов, содержащих особый фермент – бромелайн, способствующий уничтожению туберкулёзной палочки.

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.

Легкие человека выполняют множество функций. К основным функциям, которые выполняют легкие, можно отнести газообмен, вывод углекислого газа, а также снабжение гемоглобина кислородом. Инициирование процесса газообмена в легких происходит посредством такого процесса, как диффузия. Это означает, что тонкие стенки , а также капилляров, пропускают сквозь себя кислород, содержащийся во вдыхаемом воздухе. При этом углекислый газ, как конечный продукт обмена веществ, напротив, поступает из крови в воздух.

Результат разности концентраций этих газов в воздухе, а также в крови, является следствием происходящей диффузии. Проникновение кислорода в эритроциты обуславливает насыщение им гемоглобина. При этом кровь превращается в артериальную, и направляется прямиком к соответствующим тканям, питая их. В свою очередь, ткани выделяют углекислый газ, который посредством диффузии переходит в кровь и доставляется к легким.

Данный процесс осуществляется до тех пор, пока кислородное равновесие между кровью и воздухом, который содержится в альвеолах, не будет достигнуто. Учитывая малое время нахождения крови в капиллярах альвеол, представляется достаточно сложным обеспечение тканей тела кислородом, растворенным в крови, количество которого не может превысить 0.003 кубического сантиметра в таком же объеме плазмы крови.

Природа реализовала механизм насыщения крови кислородом посредством легочной диффузии внедрением в процесс вещества, с легкостью вступающего в реакцию с кислородом. Это свойство гемоглобина позволяет удерживать кислород в достаточно больших количествах, а также легко расставаться с ним при необходимости. Именно эти свойства гемоглобина позволяет ему вступать в контакт с кислородом в легких и уносить его с собой в количестве, которое эквивалентно пятой части объема крови, после чего передавать его тканям тела.

Выполняя основную функцию в избавлении от углекислого газа, легкие пользуются услугами пребывающих в легких эритроцитов, которые осуществляют замену анионов HCO3 на такой анион, как Cl. Мембрана обладает особым каналом, который служит для осуществления подобного процесса. Блокировка газообмена может быть произведена при взаимодействии со специфическим ингибитором, который связывается с белком, являющимся основой для формирования данного канала.

Помимо своих основных, респираторных функций, легкие также выполняют различные второстепенные функции, такие как метаболическая и фармакологическая. Метаболическая, или фильтрационная функция, представлена деятельностью легких в вопросе задерживания и разрушения конгломератов клеток, а также жировых микроэмболов и сгустков фибрина, которые поступают вместе с кровью. Основную роль в производстве подобной деятельности играют ферментные системы.

Синтезируемый тучными клетками альвеол элемент под названием химотрипсин, а также другие различные протеазы, активно участвует в данных процессах наравне с протеазами и липолитическими ферментами, синтезируемыми альвеолярными макрофагами. Данная функция легких не позволяет высшим жирным кислотам, а также жирам эмульгированного типа, поступающим непосредственно в венозный кровоток при помощи грудного лимфатического русла, продвигаться далее легочных капилляров. Разрушение данных элементов происходит во время гидролиза, который активизируется в легких. При этом некоторая часть захваченных белков, а также различных липидов, используется для обеспечения синтеза сурфактанта.

Выполняя свою фармакологическую функцию, легкие осуществляют синтез веществ, ценных для организма с точки зрения биологической активности. Поскольку легкие представляют собой орган, который лидирует по содержанию в себе гистамина, они играют важную роль в процессе регуляции микроциркуляции, обусловленной стрессовым состоянием. Побочным эффектом такого процесса являются бронхоспазмы и вазоконстрикции, вызванные аллергическими реакциями. Это увеличивает степень проницаемости альвеолокапиллярных мембран. Легочная ткань осуществляет также синтез и разрушение серотонина.

Огромное количество легочных клеток вырабатывают оксид азота, который играет основную роль в предотвращении снижения способности легочных сосудов к вазодилатации, или расслаблению гладкой мускулатуры стенок сосудов, при хронической гипоксии. Как правило, эта проблема наблюдается при условии воздействия эндотелийзависимых субстанций. Помимо всего прочего, легкие являются источником кофакторов свертывания крови. К ним относятся тромбопластин и другие элементы, содержащие в себе активатор, способный превращать плазминоген в плазмин. Также тучными клетками альвеол синтезируется гепарин, который обладает противотромбным действием.

Но на этом положительные эффекты от гепарина не кончаются, поскольку он обладает мощным антигистаминным действием и способен активизировать липопротеиновую липазу. Также гепарин способен снять эффект от воздействия гиалуронидазы. Легкие синтезируют как вещества, способные противостоять образованию сгустков тромбоцитов, так и вещества, способные оказывать противоположный эффект. Это важнейший орган человеческого тела, который обеспечивает выполнение многих жизненно важных функций организма.