Строение, функции и возрастные особенности легких

Легкие правое и левое занимают 4/5 грудной клетки, располагаясь каждое в самостоятельной серозной плевральной полости. Внутри этих полостей легкие фиксируются бронхами и кровеносными сосудами, которые связаны соединительной тканью в корень легкого. На каждом легком различают три поверхности: нижнюю вогнутую — диафрагмальную; обширную и выпуклую наружную — реберную и обращенную к срединной плоскости — средостенную. Суженный и закругленный конец легкого, несколько выступающий из грудной клетки в область шеи, называется верхушкой. Глубокие борозды делят легкие на доли: правое на верхнюю, среднюю и нижнюю, а левое только на верхнюю и нижнюю. Правое легкое немного больше левого.

Концевые бронхиолы, составляющие 16-ю генерацию ветвления бронхиального дерева, разделяются на две или три терминальные бронхиолы, каждая из которых вновь разделяется на две или три респираторные бронхиолы и т. д.

Последние дыхательные бронхиолы расширяются, и каждая из них заканчивается удлиненными камерами — альвеолярными ходами —
с диаметром около 0,4 мм, стенки которых имеют множество сотен выростов альвеолярных мешочков.

Каждая концевая бронхиола с ее разветвлениями — дыхательными бронхиолами, альвеолярными ходами и альвеолами — называется легочным ацинусом (гроздью). Ацинус является структурно-функцио-нальной единицей легкого, в нем происходит газообмен между протекающей по капиллярам кровью и воздухом альвеол. В обоих легких человека имеется около 600—700 млн альвеол, дыхательная поверхность которых составляет примерно 120 м². Диаметр альвеол одинаков у разных людей и составляет — 0,1—0,3 мм.

Вес каждого легкого, несмотря на значительный объем, колеблется в пределах 0,5—0,6 кг (отсюда и название органа). Они вмещают у мужчин до 6,3 л воздуха. В спокойном состоянии человек сменяет в них около 0,5 л воздуха при каждом дыхательном движении. При большом напряжении это количество вырастает до 3,5 л. Даже спавшиеся легкие содержат воздух, поэтому не тонут в воде.

Легкие покрыты серозной оболочкой — висцеральным листком плевры, с которым плотно сращены. По корню легкого он переходит в париетальный листок. Между обоими листками остается щелевидное пространство — плевральная полость — с небольшим количеством серозной жидкости (около 20 мл), которая облегчает скольжение листков плевры при дыхательных движениях.

Легкие у новорожденного неправильной конусовидной формы, верхние доли относительно небольших размеров, средняя доля правого легкого по размерам равна верхней доле, а нижняя сравнительно велика. Масса обоих легких новорожденного составляет в среднем 57 г (от 39 до 70 г), объем 67 см³. Бронхиальное дерево к моменту рождения в основном сформировано. На первом году жизни наблюдается его интенсивный рост (размеры долевых бронхов увеличиваются в два раза; а главных — в 1,5 раза). В период полового созревания рост бронхиального дерева снова усиливается. Размеры всех его частей к 20 годам увеличиваются в 3,5—4 раза по сравнению с бронхиальным деревом новорожденного. У людей 40—45 лет бронхиальное дерево имеет наибольшие размеры. Возрастная инволюция бронхов начинается после 50 лет. В пожилом и старческом возрасте длина и диаметр просвета сегментарных бронхов немного уменьшаются, иногда появляются четкообразные выпячивания их стенок.

Легочные ацинусы у новорожденного имеют небольшое количество мелких легочных альвеол. В течение второго года жизни ребенка и позже ацинус растет за счет появления новых альвеолярных ходов и образования новых легочных альвеол в стенках уже имеющихся альвеолярных ходов. Образование новых разветвлений альвеолярных ходов заканчивается к 7—9 годам, легочных альвеол — к 12—15 годам. К этому времени размеры альвеол увеличиваются вдвое. Формирование легочной паренхимы завершается к 15—25 годам. В период от 25 до 40 лет строение легочного ацинуса практически не меняется. После 40 лет постепенно начинается старение легочной ткани: легочные альвеолы становятся крупнее, часть межальвеолярных перегородок исчезает. В процессе роста и развития легких после рождения увеличивается их объем: в течение первого года в четыре раза, к восьми годам — в восемь раз, к 12 годам — в 10 раз, к 20 годам — в 20 раз по сравнению с объемом легких новорожденного.

Регуляция дыхания

Существует нервная и химическая регуляции дыхания. Нервная регуляция дыхания вызывается притоком к дыхательному центру, расположенного в продолговатом мозге, центростремительных импульсов от рецепторов плевры, легких и рецепторов дыхательных мышц. Во время вдоха механическое раздражение рецепторов, вызванное растягиванием легких и плевры и сокращением дыхательных мышц, рефлекторно вызывает по двигательным нервам торможение сокращений вдыхательных мышц из дыхательного центра, а при выдохе, наоборот, механическое раздражение рецепторов при растяжении расслабленных мышц и сжатии легких и плевры рефлекторно вызывает сокращение дыхательных мышц. Таким образом, при вдохе дыхательный центр вызывает выдох, а при выдохе — вдох.

В лобных долях больших полушарий находятся высшие нервные центры, регулирующие деятельность дыхательного центра посредством безусловных и условных рефлексов. Рефлекторное изменение дыхания происходит также при раздражении рецепторов кожи, обоняния, вкуса, слуха, зрения. Однако нервная саморегуляция дыхания имеет особое значение, так как она совершается в течение всей жизни при бодрствовании и во время сна. Она предупреждает чрезмерное растяжение легких при вдoxe. Защитное значение имеет также раздражение рецепторов слизистой оболочки органов дыхания пылью или слизью, вызывающее кашель — судорожные выдыхательные движения при закрытой голосовой щели. Раздражение рецепторов носоглотки некоторыми газообразными веществами, например парами аммиака, вызывает защитное рефлекторное сужение бронхов, а раздражение рецепторов носоглотки пылью вызывает чихание — глубокий вдох, а затем быстрый, очень сильный выдох при закрытом рте.

Раздражение рецепторов дуги аорты и каротидного синуса повышением кровяного давления вызывает рефлекторную задержку дыхания, а уменьшение кровяного давления усиливает дыхание. Дыхательный центр возбуждается также химическим раздражением этих рецепторов при увеличении содержания углекислоты в крови, что усиливает дыхание.

После выключения нервной регуляции дыхания перерезкой обоих блуждающих нервов, по которым поступают в дыхательный центр центростремительные импульсы, рефлекторно регулирующие дыхательные движения грудной клетки, дыхание не прекращается, так как сохраняется химическая регуляция дыхания. Она состоит в том, что дыхательный центр возбуждается изменением химического состава притекающей к нему крови. Главный возбудитель деятельности дыхательного центра — самое незначительное повышение концентрации водородных ионов в крови при поступлении в нее кислот, образующихся в процессе обмена веществ в тканях. В возбуждении дыхательного центра особенно велика роль углекислоты. В мясной пище содержится много кислот, поэтому ее потребление усиливает дыхание. Наоборот, в растительной пище содержится много щелочей, и ее потребление уменьшает дыхание. Незначительное увеличение содержания углекислого газа во вдыхаемом воздухе вызывает усиление дыхания. Поэтому в герметически замкнутом пространстве вследствие накопления в нем углекислого газа наступает одышка, учащение и углубление дыхания.

Произвольная длительная задержка дыхания невозможна, так как накопившиеся в крови углекислота и другие кислоты вызывают сильное раздражение дыхательного центра и усиленное дыхание. Наоборот, усиленное дыхание, понижая содержание углекислоты в крови, приводит к последующей задержке дыхания до накопления в крови определенного содержания углекислоты.

Недостаток кислорода в крови (гипоксемия), сопровождающийся накоплением в крови углекислоты и других кислот, возбуждает дыхательный центр. Недостаток кислорода в крови, не сопровождающийся накоплением в ней углекислоты и других кислот, не только не возбуждает дыхательный центр, а даже снижает его возбудимость. Поэтому недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе (гипоксия), снижение содержания кислорода в крови в случаях нарушения кровообращения, недостаток количества крови, отравления, например, угар, угрожают жизни.