Внутреннее строение

Ткань легкого состоит из мелких структур, называемых легочными дольками, которые представляют собой небольшие пирамидальной формы (0,5 - 1,0 см в поперечнике) участки легкого. Бронхи, входящие в легочную дольку - конечные бронхиолы - делятся на 14 - 16 дыхательных бронхиол. На конце каждойиз них имеется тонкостенное расширение - альвеолярный ход. Система дыхательных бронхиол с их альвеолярными ходами является функциональной единицей легких и носит название ацинус.

Рис.30. Ветвление бронхов в легких. А: трахея главные бронхи долевые бронхи сегментарные бронхи долька ацинус нижняя доля правого легкого сегмент Б: а – трахея; б - бронхи; в - бронхиолы; г - альвеолярные ходы; д - альвеолы. В – увеличение общей площади сечения бронхов (1) и альвеолярных ходов и альвеол (2).

Стенки альвеолярных ходов образуют шаровидные расширения - легочные альвеолы,количество которых в одном альвеолярном ходу составляет в среднем 21. Диаметр альвеол около 0,2 - 0,3 мм, их количество в каждом легком человека около 350 млн., а их общая поверхность при вдохе 40 кв. метров, а при глубоком вдохе - 120 кв. метров. Альвеолы имеют максимально тонкие стенки, образованные плоскими клетками толщиной 0,1 - 0,2 мкм. Такое строение стенки альвеол в наибольшей степени способствует выполнению функции газообмена.

Рис. 31. Альвеолярные ходы с системой бронхов. Окончание дыхательной бронхиолы Участки альвеолярного хода Участки альвеолярного хода Участки альвеолярного хода Эритроциты в легочных капиллярах; Отдельные альвеолы;

Изнутри альвеолы выстланы тонким слоем вещества липопротеидной природы - сурфактантом.Это вещество имеет высокое поверхностное натяжение и препятствует спадению стенок альвеол. Поверхность альвеол очень густо оплетена сетью кровеносных капилляров, стенка которых плотно прилегает к стенке альвеол. Каждый капилляр граничит с несколькими альвеолами, что облегчает газообмен. Газообмен в легких происходит путем диффузии газов вследствие разницы концентрации газов в альвеолярном воздухе в венозной крови, притекающей к легким.

Эффективность и большая скорость газообмена обеспечивается рядом анатомических особенностей:

• большая площадь газообмена
• минимальный путь диффузии (лишь два слоя плоских клеток стенок капилляров и альвеол, которые плотно прилегают друг к другу
• сильно развиты капиллярные сети, оплетающие альвеолы.

Плевра

Поверхность легких покрыта тонкой соединительнотканной оболочкой - плеврой. Плевра образована двумя листками - внутренним (висцеральным) и наружным (пристеночным). Внутренний листок прочно срастается с тканью легкого по всей его поверхности. Наружный листок срастается с внутренней поверхностью грудной клетки и с диафрагмой. В области ворот легкого один листок переходит в другой. Между собой листки плевры не срастаются, таким образом, между листками плевры образуется щелевидная полость -плевральная полость. Плевральная полость герметично замкнута, заполнена 1 - 2 мл плевральной жидкости. Давление плевральной жидкости на 7 мм рт. ст. ниже атмосферного (отрицательное). За счет отрицательного давления легкие находятся в расправленном состоянии, а листки плевры физически сцеплены между собой.

Вдох и выдох

Легкие не имеют собственной мышечной ткани, поэтому могут только пассивно изменять свой объем. Изменение объема легких следует за изменением объема грудной клетки. Изменение объема грудной клетки обеспечивается работой дыхательных мышц:

• при спокойном вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы, поднимающие ребра (увеличивается переднезадний размер грудной клетки), а также сокращается диафрагма, ее купол уплощается, опускаясь вниз на 3-4 см (увеличивается вертикальный размер грудной клетки); опускание диафрагмы на 1 см увеличивает объем грудной клетки на 200 - 300 мл)
• при глубоком вдохе дополнительно сокращаются наружные межреберные другие мышцы груди, еще сильнее поднимая вверх ребра
• при спокойном выдохе мышцы, обеспечивающие вдох, расслабляются, ребра под действием силы тяжести опускаются вниз, а купол диафрагмы поднимается вверх
• при глубоком выдохе сокращаются внутренние межреберные мышцы, опуская ребра еще ниже (уменьшается переднезадний размер грудной клетки); одновременно сокращаются мышцы живота, давя на диафрагму, при этом ее купол поднимается еще выше (уменьшается вертикальный размер грудной клетки).

Особенности строения плевры, эластичность ткани самого легкого способствуют движению легких за движением стенки грудной клетки и диафрагмы. Поступление воздуха в легкие и обратно происходит вследствие разницы давления воздуха в легких и в атмосфере.

При нарушении целостности плевры нарушается герметичность плевральной полости, давление в ней выравнивается с атмосферным, легкое в результате частично спадается и не может двигаться вслед за грудной стенкой. Это патологическое состояние называется пневмоторакс. При двустороннем пневмотораксе наступает смерть от удушья, если пострадавшему не оказать экстренной помощи: необходимо принудительно вентилировать легкие воздухом путем искусственного дыхания или через аппарат искусственного дыхания.

Объем легких

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этот объем воздуха называется дыхательным объемом. При глубоком вдохе можно дополнительно вдохнуть еще 1500 мл воздуха (резервный объем вдоха). После спокойного выдоха можно дополнительно выдохнуть еще 1500 мл воздуха (резервный объем выдоха). Сумма этих трех объемов составляет жизненную емкость легких - ЖЕЛ. Она равна у взрослого человека в среднем 3500 мл. ЖЕЛ зависит от возраста, пола, физической тренированности человека. Объемы вдоха и выдоха измеряются с помощью прибора спирометра(метод спирометрии).Даже после самого глубокого выдоха в легких человека остается около 1000 мл воздуха - это остаточный объем. В дыхательных путях находится около 150 мл воздуха, который не принимает участия в газообмене.

Рис. 32. Легочные объемы человека. I - общая емкость легких; II - жизненная емкость легких (ЖЕЛ); II - резервный объем вдоха; IV - дыхательный объем; V - резервный объем выдоха; VI - остаточный объем; VII - емкость вдоха; VIII - функциональная остаточная емкость. 1 - максимальный выдох; 2 - максимальный вдох; 3 - уровень спокойного выдоха.

Количество дыхательных движений в спокойном состоянии у взрослого человека 14 - 16 раз в минуту. Продолжительность спокойного вдоха и следующего за ним спокойного выдоха (дыхательный цикл) составляет 3 - 4 сек. Уровень вентиляции легких широко варьирует и зависит от физиологической потребности, возраста. Газовый состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха отличается (см. таблицу), но содержание кислорода в выдыхаемом воздухе велико.