5. 1 Клетки дыхательной системы человека (ДС).
Дыха́тельная систе́ма (ДС) челове́ка — совокупность органов, обеспечивающих
функцию внешнего дыхания человека (газообмен в альвеолах лёгких между вдыхаемым
атмосферным воздухом и циркулирующей по малому кругу кровообращения кровью), и условно
делиться на верхние и нижние дыхательные пути ДС. Нижние пути ДС сединяют
органы: гортань (лат. larynx), трахеи (др.-греч. τραχεῖα ἀρτηρία, бронхи лат. bronchi) и с главными органами ДС лёгкими, где осуществляется газообмен, и к которым, через
систему дыхательных путей нижняя ДС присоединяются с одной стороны, а с другой
стороны верхняя ДС соединяется с атмосферным воздухом через верхние пути ДС полости
носа (лат. cavitas nasi), снабжённого ноздрями,
где ДС далее проходит рядом с пищевыми каналами и соединяется в гортани в области носоглотки
(лат. pars nasalis pharyngis) и ротоглотки (лат.
pars oralis pharyngis), а также ДС использует при необходимости для дыхания ротовую полость и рот. Без
дыхания человек может прожить до 5—7 минут, затем наступает клиническая смерть,
после чего наступают потеря сознания, необратимые изменения в мозге и его
биологическая смерть.
Процесс дыхания
(физиологический акт) разделяют на этапы: вне́шнее дыха́ние (вентиляция альвеол
лёгких) и газообме́н (между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого
круга кровообращения);
тра́нспорт
га́зов кро́вью (перенос кислорода с током крови ко всем периферическим органам
и тканям, в том числе и самим лёгким, а также удаление углекислоты,
образующейся в ходе катаболических процессов, сердечно-сосудистой системой) и газообмен
между артериальной кровью и тканями; тканево́е (кле́точное) дыха́ние —
совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках организма человека, в
ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до
углекислого газа и воды, с высвобождением энергии, необходимой для биосинтеза
аденозинтрифосфата (АТФ), являющегося универсальным источником энергии клетки.
Наряду с
основными функциями — дыхание и газообмен, ДС осуществляет ещё и дополнительные
функции:
обонятельную (ощущение запахов);
речевую
(форму общения людей посредством языковых конструкций), совместно с мыслительной
(высшим этапом в обработке информации);
очистительную
и оздоровительную, за счёт осознанных дыхательных упражнений, усиливающих
лимфоотток в сосудах лимфосистемы.
Нос —
часть лица, участвующая в дыхании, обонянии и общении, состоящая из видимой
части носа (называемой наружным носом), покрытой такой же кожей, как и лицо, но из-за обилия
сальных желез кожный покров в этом месте толст и малоподвижен, состоит из корня, спинки, верхушки и
крыльев, а основу наружного носа
составляют носовые кости (лобный отросток верхней челюсти, латеральный хрящ и
большой крыловидный хрящ носа) покрытые мышцами, которые предназначены для
сжимания носовых отверстий и оттягивания книзу крыльев носа.
Внутреннюю
часть носа составляет носовая полость (лат.
cavum nasi), в которой расположены органы обоняния, (также является начальным или
верхним отделом дыхательных путей) доходит напрямую до ушных каналов, разделяется перегородкой на две
половины и сзади переходит через внутренние носовые отверстия (хоаны, от др.-греч. χοάνη «воронка,
воронкообразное отверстие» позволяющие человеку свободно дышать в то время, когда в ротовой
полости находится пища), в верхний отдел полости глотки — носоглотку, а также
сообщается с воздухоносными полостямли в костях черепа - четырмя группами придаточных
пазух носа (околоносовыми синусами ,лат. sinus paranasales), выстланые изнутри мерцательным
эпителием с бокаловидными клетками, продуцирующими носовую слизь, которая посредством
движения ресничек эпителия движется к отверстиям (диаметр отверстий 1–2 мм)
околоносовых пазух со скоростью 1 см/мин. В нижнем носовом ходу находится отверстие
носослезного канала.
Носовая
полость выполняет
дыхательную, обонятельную, защитную и резонаторную функции:
весь
вдыхаемый и выдыхаемый человеком воздух проходит через нос, извилистые носовые
ходы его, где образуются завихрения и совершается дугообразный путь, вследствие
чего воздух через нос проходит медленнее, чем через рот, своей струёй создавая давление
на слизистую оболочку полости носа и возбуждая дыхательный рефлекс, расширяющий
грудную клетку больше, чем при вдохе через рот;
защитную
функцию при носовом дыхании, очищая, согревая и увлажняя вдыхаемый воздух, а
также играет роль фильтра, задерживающего пыль и микробы, стерилизуя вдыхаемый
воздух с помощью
слизистой оболочки и волосков;
за счёт движения
вдыхаемого воздуха в носовой полости обеспечивается обонятельное восприятие;
носовая
полость наряду с околоносовыми пазухами, глоткой и полостью рта служит
резонатором для воспроизведения голоса придавая ему звучность и индивидуальный
тембр.
Носовая слизь (муконазальный секрет, разг. со́пли) - вязкое вещество (выделяется железами
слизистой оболочки полости носа), состоящее из мёртвых клеток эпителия, воды,
соли, муцина, гликозаминогликанов, антисептиков (например, лизоцим и обладает
антисептическими свойствами) и иммуноглобулинов, которая служит для увлажнения
вдыхаемого воздуха, связывания вдыхаемой пыли и защиты эпителиальных клеток.
Обонятельная система человека обеспечивает процесс обоняния, то есть способность ощущать
или определять (обонятельный анализатор ЦНС, обеспечивающий ряд приспособительных
поведенческих реакций: пищевых, половых, оборонительных, исследовательских)
запах (наличие) летучих веществ, рассеянных во вдыхаемом в воздухе, основным
органом которой является обонятельный эпителий, расположенный в носовой полости
на верхней системе обонятельных носовых раковин, состоящей из тонких костных
лепестков, направленных внутрь полости, где происходит не только обонятельный
анализ вдыхаемого воздуха, но и его нагревание перед поступлением в лёгкие.
Обонятельный
эпителий состоит из обонятельных рецепторных клеток
ЦНС (относящихся к группе хеморецепторов, от которых сигналы о наличии пахнущих веществ
передаются через обонятельный нерв в соответствующую обонятельную луковицу
центра головного мозга или в первичные центры обоняния коры головного мозга, из
которых обонятельные
сигналы передаются в гипоталамус, лимбическую систему, ретикулярную формацию и
неокортекс), опорных клеток, секретирующих слизь (по свойствам близких к
глиальным клеткам) и базальных клеток, которые, подобно стволовым клеткам,
способны делиться и давать начало новым функциональным нейронам в течение всей
жизни человека.
Обонятельные рецепторные клетки - это биполярные нейроны с одним неветвящимся воспринимающим
дендритом, проходящим между базальными клетками эпителия и оканчивающимся
небольшим вздутием в виде обонятельной булавы, из которой выходят до 20 длинных
ресничек, составляющие сенсорную поверхность обонятельной клетки и погружённые
в слой слизи, покрывающей эпителий, образуя с ним плотный матрикс, а, аксоны,
собранные в пучки обонятельных нитей, выполняют передачу сигналов в ЦНС. Обонятельные
реснички очень длинные и тонкие (при длине от 5 до 250 мкм они достигают лишь
100—250 нм в диаметре), на поверхности которых располагаются кодируемые семейством генов рецепторные
белки, (каждый обонятельный
ген из семейства кодирует определённую разновидность одного типа белка и на
ресничках одной обонятельной клетки присутствуют обонятельные белки лишь одной
разновидности, специфичные к конкретному узкому классу химических соединений,
поскольку распознают в них особые структурные элементы).
Обонятельные
клетки (нейроны) имеют следующие функции:
воспринамают
стимул и передают нервный импульса в мозг (поэтому являются нейросенсорными
клетками или сенсорными нейронами);
распознают
и регистрируют с высокой степенью чувствительности пахнущие вещества (одоранты), в концентрации
от 10 в – 4-ой степени М, до 10 в – 13-ой степени М (при простуде чувствительность клеток
снижается из-за того, что реснички оказываются погружёнными в слишком толстый
слой слизи);
при
воздействии одоранта на рецепторы клеток, ионные токи через
циклонуклеотид-зависимые каналы изменяются, приводя к деполяризации мембраны
клетки и запуску потенциала действия;
связывают
одоранты со своими рецепторами, активируя Gs-белок, который затем активирует
фермент аденилатциклазу, которая переводит АТФ в цАМФ, связывающийся с
циклонуклеотид-зависимым катионным каналом в мембране клетки и открывающий ток
ионов Na+ и Са2+ в обонятельную клетку, тем самым запуская потенциал действия в
ней, который затем передается на афферентные нейроны (также может активировать фосфолипазу,
где вторичным посредником выступает не цАМФ, а инозитолтрифосфат и
диацилглицерин);
циклонуклеотид-зависимые
каналы обонятельных ресничек не утрачивают чувствительности (не
десенситизируются) при повторных предъявлениях одоранта (пахучего вещества), а
ответ на обонятельный стимул
градуален (то есть большей концентрации одоранта соответствует больший ответ),
что связано с тем, что цАМФ увеличивает или уменьшает количество пропускающих
циклонуклеотид-зависимых каналов, однако в обонятельных клетках, тем не менее, со временем происходит
адаптация из-за входа в клетку ионов Ca2+, которые или непосредственно, или
через активацию кальмодулина приводят к закупорке ионных каналов;
обонятельные
клетки одного типа передают свои кодированные сигналы строго в один и тот же
клубочек обонятельной луковицы, вследствие чего пространственная организация её
повторяет расположение рецепторов на поверхности обонятельной раковины, а один
обонятельный рецептор может быть возбуждён одной молекулой пахучего вещества
(одоранта). На
ресничках расположено 2400 каналов/мкм², а на обонятельной булаве и дендрите
лишь 6 каналов/мкм²;
кроме
обонятельных клеток, связанных с обонятельным нервом, в слизистой оболочке носа
имеются также свободные окончания тройничного нерва, способные распознавать и
реагировать на некоторые агрессивные запахи, например, кислотные или аммиачные
испарения.
Гло́тка (лат. pharynx) — воронкообразный канал длиной 11—12 см, суживаясь переходит в ту часть пищеварительной трубки
и дыхательных путей, которая является соединительным звеном между полостью носа
и рта, с одной стороны, и с пищеводом и гортанью
— с другой, и условно разделяется на три полости: носовую (носоглотка), состоящую
из с полости носа, соединяющейся с глоткой через хоаны (отверстия), и верхней
части самой глотки (именно сюда вырабатывается большая часть муконазального
секрета, сюда выходят Евстахиевы трубы и каналы из придаточных Гайморовых пазух
носа), среднюю — ротовую, сообщающуюся с полостью рта через зев, и нижнюю — гортанную сообщающуюся
через вход в гортань с гортанью.
Сжатие
глотки осуществляется тремя типами мышц-констрикторов (сжимателей) глотки:
верхний констриктор (лат. musculus constrictor pharyngis superior), средний
констриктор (лат. musculus constrictor pharyngis medius) и нижний констриктор
глотки (лат. musculus constrictor pharyngis inferior) и разжимание
мышцами-поднимателями
глотки: шилоглоточная мышца (лат. musculus stylopharyngeus) и трубно-глоточная
мышца (лат. musculus salpingopharyngeus).
В глотке
перекрещиваются дыхательные и пищеварительные пути и происходят следующие
функциональные процессы:
проводится
воздух из полости носа (или рта) в гортань;
проводится
пищевой комок из полости рта в пищевод;
проводится
из гортани в пищевод слизь, вместе с задержанными в ней при дыхании частицами
пыли и мёртвых клеток, которые удаляются из дыхательной системы ресничками
стенок гортани, продвигающие их по направлению ко рту, где они проглатываются и
таким образом удаляются.
Рот и ротовая полость принимают также участие в процессах
дыхания и речевой коммуникации человека.
Горта́нь (лат. larynx) — участок дыхательной системы, который соединяет глотку с дыхательным
горлом (трахеей) и содержит голосовой аппарат.
Гортань расположена на уровне 4—6 шейных позвонков и состоит из каркаса гортани (хрящевой скелет),
образованного несколькими подвижно соединёнными между собой гиалиновыми хрящами, мембранами, подвижность между
которыми обеспечивается соединёнными между собой и с подъязычной костью связками и
относительно подвижными двумя суставами:
перстнещитовидный
сустав (art. cricothyroidea) парный, образован суставными поверхностями на
нижнем роге щитовидного хряща и на передней стороне перстневидного хряща,
обеспечивая движение в суставе вокруг фронтальной оси, при этом щитовидный хрящ
при сокращении мышц наклоняется вперёд и возвращается в исходное положение.
перстнечерпаловидный
сустав (art. cricoarytenoidea) парный, образован суставными поверхностями на
основании черпаловидного и на пластинке перстневидного хряща и обеспечивает движение
в суставе вокруг вертикальной оси, при этом голосовые отростки вместе с
прикреплёнными к ним голосовыми связками сближаются или расходятся в стороны, что
приводит к сужению или расширению голосовой щели.
Надгорта́нный хрящ (синоним надгорта́нник лат. epiglottis) (эластичная
гиалиновая тонкая листовая хрящевая
пластинка гортани, покрытая слизистой оболочкой и расположенная сразу же за
корнем языка) закрывает вход и выход в гортань во время акта глотания, тем
самым препятствуя попаданию пищи в дыхательные пути, и покрывает сверху гортань, соединяясь
с щитовидным хрящом и подъязычной костью соответственно щито-надгортанной и подязычно-надгортанной
связками.
Хрящевой
скелет гортани (а также хрящей носа, гортани, трахеи и бронхов) состоит из гиалиновой хрящевой (лат. cartilago hyalinis) ткани
(имеет плотную, упругую, стекловидную структуру из-за содержащегося в ней
основного гомогенного вещества, богатого протеогликанами, а суставная поверхность хряща гладкая и
увлажнена синовиальной жидкостью, из которой хрящ питается (так как не имеет
собственной сосудистой сети и нервов), и которая по своим физико-химическим свойствам представляет собой гель, содержащий
70-80% воды, 10-15% органических веществ и 4-7% минеральных солей, и покрыта надхря́щницей
или прихо́ндрием (греч. περιχόνδριον от др.-греч. περι — приставка: «сверх» +
др.-греч. χονδρός — «хрящ») — плотной васкуляризированной соединительнотканной
оболочкой, покрывающей хрящи гортани, в которой происходит рост и репарация
хрящевой ткани, и состоящая из двух слоёв:
наружного фиброзного слоя, содержащего фибробласты,
продуцирующие коллагеновые волокна, и без резких
границ переходящего в окружающую соединительную ткань;
внутреннего
хондрогенного или камбиального слоя, который
содержит незрелые
хондрогенные клетки или хондробласты.
Фибробласты (от лат. fibra — волокно и греч. βλάστη — росток) — клетки фиброзного
слоя хряща гортани организма, синтезирующие внеклеточный матрикс (секретируют
предшественники белков коллагена и эластина, а также мукополисахариды),
основными функциями которых
являются: синтез компонентов межклеточного вещества - белков, которые формируют
волокна из основного аморфного вещества (протеогликанов и гликопротеинов);
играют
важную роль в заживлении ран.
Хондробласты (от др.-греч. χονδρός — «хрящ» + др.-греч. βλάστη — «росток, отпрыск,
побег»), имеющие уплощённую форму с развитым эндоплазматическим ретикулумом (относится
к наиболее молодым клеткам хряща), формируют внеклеточный матрикс ткани и
способны к митотическому делению, и созревая превращаются в хондроци́т (лат. chondrocytus от др.-греч. χονδρός —
«хрящ» + др.-греч. κύτος — «вместилище») — основную клетку хрящевой ткани,
имеющую овальную форму и
больший, чем хондробласты, размер.
Основная
функция хондроцитов — синтез и выделение
компонентов межклеточного вещества, образующего аморфное вещество (состоит из
воды, протеогликановых агрегатов, гликопротеинов, минеральных веществ) и
волокнистые структуры хряща, во время синтеза одновременно замуровывают себя в
специфических полостях (лакунах), оставаясь проницаемыми для низкомолекулярных
метаболитов, таким образом увеличивая массу хряща изнутри (интерстициальный
рост), что, совместно с хондробластами, позволяет регенерировать повреждённый
хрящ.
Трахе́я
(от др. -греч. τραχεῖα (ἀρτηρία) букв. «шероховатое дыхательное горло» — орган
человека, являющийся непосредственным воздухоносным путём продолжения гортани и расположен
между гортанью и бронхами. Представляет из себя трубку длиной
11—13 см, состоящую из 10—12 хрящевых полуколец, соединённых плотной
волокнистой соединительной тканью, задняя стенка которой освобождёна от
хрящевой ткани и состоит из соединительной ткани, внутри которой находятся
гладкие мышечные волокна (такое строение помогает прохождению пищи по пищеводу,
который находится сзади трахеи), а изнутри выстлана слизистой оболочкой, в
которой много смешанных слизистых желёз.
5.2 Клетки бронх, воздухоносных путей пред подготовки
воздуха.
Бронхи
(от др.-греч. βρόγχος — «дыхательное горло, трахея»
лат. bronchia), воздухоносные ветви дыхательного горла, трахеи человека, состоящие
из воздуха проводящих путей, в которых (не идёт газообмен - так называемое
анатомическое мёртвое пространство) происходит согревание, увлажнение и очищение
потока воздуха во время его проведения до респираторных бронхиол 1, 2 и 3-го порядков отделов ацинусов лёгких. Трахея у человека начинается от хрящевой
гортани, и делится внизу на два главных бронха
bronchus principales, что происходит на уровне четвёртого — пятого грудных
позвонков, а затем бронхи многократно разветвляются, образуя бронхиальное
дерево arbor bronchiale, которое насчитывает около 23 порядков, и далее делится
согласно макроскопической структуре лёгких на долевые и сегментарные, затем каждый
бронх разветвляется надвое (дихотомическое деление), а заканчивается
бронхиальное дерево терминальными бронхиолами (ветви
долькового бронха, стенки которых лишены хряща и состоят из гладкомышечных клеток, что
позволяет регулировать давление воздушного потока), каждая их которых формирует
разветвляющуюся ветвь респираторных бронхиол, с которых начинаются
респираторные отделы лёгких ацинусы.
Стенки
бронхов состоят из нескольких слоев: изнутри бронхи выстланы слизистой
оболочкой (внутренней), покрытой мерцательным однослойным эпителием, состоящим
из многорядной структуры мерцательных призматических бокаловидных клеток, собственных
пластинок из слизистой и
подслизистой основы, образованных из соединительной ткани и содержащие
секреторные отделы слизистых желез, и мышечных пластинок, подслизистой основы,
фиброзно-хрящевой оболочки (стенки крупных бронхов содержат хрящевые
полукольца, соединённые сзади поперечными пучками гладких мышц, а в мелких бронхах хрящевые полукольца
заменены отдельными хрящевыми зёрнами и в более мелких исчезают совсем, мышечные
пластинки с уменьшением диаметра бронхов утолщаются, а высота эпителия бронхов
наоборот уменьшается) и адвентиции (наружной поверхности), образованной соединительной тканью.
Конечные
ветви бронхиального дерева бронхиолы (диаметр
бронхиол не превышает 1 мм), распределяют воздушный поток и регулируют его давление,
изменяя сопротивление ему, и представляют из себя ветви долькового бронха, наиболее
крупные из которых, терминальные (конечные, мембранозные) бронхиолы, отходят от
долькового бронха в количестве 16—18,
стенки
которых лишены клеток хряща и содержат гладкомышечные клетки, что позволяет им регулировать
воздушный поток. Затем терминальная бронхиола делится на 14—16 респираторных
(дыхательных) бронхиол I порядка, которые разделяются на респираторные ветви II
и III порядка, образуют несколько генераций альвеолярных ходов, несущих
альвеолярные мешочки и альвеолы, а стенки дыхательных бронхиол сформированы
реснитчатыми эпителиальными клетками и альвеолоцитами, и уже не содержат
гладкомышечных клеток.
Бронхиолы
функционально участвуют в проведении воздуха, обеспечении санации дыхательных
путей и выведении рино бронхиального секрета, респираторные
бронхиолы уже участвуют в газообмене, а также, наряду с альвеолами, синтезируют
сурфактант (смесь поверхностно-активных веществ, секретируемых специальной
разновидностью альвеолоцитов II типа из компонентов плазмы крови).
Рино бронхиальный секрет физико-химически состоит из 2 фаз - растворимой и
нерастворимой в воде:
в
растворимую фазу входят электролиты, сывороточный компонент, локально
синтезируемые белки и ферменты;
нерастворимая
фаза состоит из гелевидной консистенции и из гликопротеидных комплексов (муцинов).
В норме
выведение слизи и налипших на ней инородных веществ и объектов из бронхов осуществляется
посредством мукоцилиарного транспорта, благодаря которому скорость движения
слизи составляет от 4 до 20 миллиметров в минуту. При нарушении работы этого
механизма, или при попадании в дыхательные пути инородных предметов, с которыми
данный физиологический механизм справиться не в состоянии, происходит активация
кашлевого рефлекса, после чего происходит очищение от них бронхов.
По ходу
разветвлений бронхов расположены многочисленные лимфатические узлы, принимающие
лимфу из тканей лёгкого, а лимфатические образования (а именно лимфатические
фолликулы) присутствуют также и в стенке самих бронхов, особенно в местах
разветвления. Кровоснабжение бронхов осуществляется бронхиальными артериями,
отходящими от дуги и грудной части аорты, а иннервация — ветвями блуждающих,
симпатических и спинномозговых нервов.
5.3 Клетки лёгких человека – органы газообмена
(дыхания) человека.
Лёгкие
(лат. pulmones, др.-греч. πνεύμων) — парный орган воздушного дыхания у человека
(компрессоры), расположены в грудной полости, в левой и правой ее половине,
ограничены посередине между лёгкими органо комплексом средостения, mediastinum
(включает сердце, аорту и ряд других кровеносных сосудов, трахею и главные
бронхи, пищевод, тимус, нервы, лимфатические узлы и протоки), и имеют форму
полу конусов, основания которых лежат на диафрагме, а верхушки выступают на 1—3
см выше ключиц в областях надплечьев. Правое лёгкое состоит из 3, а левое из 2
долей, каждая из которых лежит в плевральном мешке, покрытом серозной оболочкой
(лёгочной плеврой), между которыми располагается плевральная
полость, и состоят из сегментных участков паренхимы (где осуществляется газообмен между
воздухом, находящимся в паренхиме, и артериальной кровью, протекающей по
лёгочным капиллярам), каждая из которых содержит вентилируемый её сегментарный
бронх (которые древовидно разветвляясь образуют скелет лёгких) и соответствующую
ветвь лёгочной артерии (вены), по которой осуществляется отток венозной крови
от сегмента.
Плевральная полость (лат. Cаvitas pleuralis; греч. πλευρά — «бок») представляет
из себя щелевидное пространство между париетальным и висцеральным листками (формируемые
из соединительной ткани, проникающей также в ткань лёгких, образуя
интерстициальный лёгочный каркас, а также выстилает поверхности долей лёгких,
образуя меж долевые щели плевры), окружающими каждое лёгкое и состоит из гладкой
серозной оболочки, и помогает осуществлению акта дыхания, а содержащаяся в плевральных
полостях жидкость (имеет
серозное содержимое и вырабатывается плеврой, продуцируется расположенными в ней
капиллярами межрёберных артерий, а эвакуируется капиллярами лимфатической
системы) способствует скольжению листков плевры друг относительно друга при
вдохе и выдохе. Висцеральная плевра имеет двойное кровоснабжение и получает кровь как из
бронхиальных, так и из лёгочных вен. Плевральные полости не сообщаются между
собой, герметичны и постоянно поддерживают внутри себя давление ниже
атмосферного, а также постоянное поверхностное натяжение плевральной жидкости, что
способствуют тому, что лёгкие постоянно удерживаются в расправленном состоянии
и прилежат к стенкам грудной полости (благодаря этому, дыхательные движения
грудной клетки передаются плевре и лёгким).
Лёгочные
сегменты состоят
из пирамидальной формы долек (лобул) длиной 25 мм, шириной 15 мм, основание
которых обращено к поверхности сегмента, а в вершину каждой дольки входит
бронх, который последовательным делением образует в ней 18 -20 концевых
бронхиол, заканчивающихся ацинусом, состоящим из
20—50 респираторных (дыхательных) бронхиол, делящихся дихотомически на альвеолярные ходы.
Ацинус (лат. acinus «виноградная гроздь») является структурно-функциональной
единицей лёгких и состоит из терминальных (концевых, респираторных) ветвей бронхиол
1, 2 и 3-го порядков и альвеолярных ходов (стенки тех и других густо усеяны альвеолами), разветвляющихся на концевые отделы, каждый
их которых заканчивается 2 альвеолярными мешочками,
имеющими многоугольную форму
и разделяющимися меж альвеолярными перегородками толщиной 2—8 мкм, являющимися
стенками альвеол.
Альвеолы (общее количество составляет 600—700 миллионов, а их суммарная площадь поверхности
изменяется от 40 м² при выдохе до 120 м² при вдохе) представляют собой
полушаровидные выпячивания и состоят из соединительной ткани (представленной эластическими,
коллагеновыми и ретикулярными волокнами) и эластичных волокон, стенки которых выстланы
тончайшим альвеолярным эпителием, лежащем на базальной мембране, и оплетены густой сетью кровеносных
капилляров. Внутренний слой альвеолярной стенки сформирован дыхательными альвеоцитами 1-го типа (участвующие в газообмене и покрывающие
площадь 97,5 % внутренней поверхности альвеолы), большими секреторными
альвеоцитами 2-го типа, вырабатывающими поверхностно-активное вещество секрет
сурфактант, выстилающими изнутри 2-5 % поверхности альвеол и препятствующими их
спадению и альвеолярными макрофагами (альвеоцитами) 3-го типа.
В
альвеолах происходит газообмен между кровью и атмосферным воздухом, при этом, кислород
и углекислый газ проходят в процессе диффузии путь от эритроцита крови до
воздуха альвеолы за 0,3 с, преодолевая аэрогематический (воздушно-кровяной) суммарный
диффузионный барьер между альвеолярным воздухом и легочными капиллярами (каждый
из которых участвует
в газообмене с несколькими альвеолами), образованный истонченными участками
цитоплазмы базальной мембраны альвеолярного эпителия дыхательных альвеолоцитов
и стенкой кровеносного легочного капилляра, и составляющий длину в 0,5 мкм.
Альвеолоци́т (альвеоци́т, пневмоци́т) составляющая клетка плоского эпителия,
выстилающего стенки лёгочных альвеол и подразделена на клетки трёх типов:
плоские
или респираторные I типа (являющиеся компонентом аэрогематического барьера и
через них осуществляется газообмен), имеющие неправильную форму и истончённую цитоплазму (менее
0,2 мкм), которые содержат слаборазвитые органеллы и большое количество
пиноцитозных пузырьков и очень чувствительны к токсическим веществам;
большие
или гранулярные II типа (которые лежат поодиночке или мелкими группами среди
альвеолоцитов I типа, имеют округлую или кубическую форму, выступают в просвет альвеол, а на
поверхности имеют микроворсинки), которые в цитоплазме содержат большое
количестве митохондрий и хорошо развитый гранулярный эндоплазматический
ретикулум и другие органеллы, и выделяют секреторные гранулы и осмиофильные
пластинчатые тельца, окружённые мембраной и состоящие из электронноплотного слоистого
вещества, включающего фосфолипиды, белковые и углеводные компоненты, и секретирующие
на поверхности альвеолярного эпителия из компонентов плазмы крови плёнку сурфактанта до 0,05
мкм толщиной (состоящую из нижнего, гипофазного тубулярного миелина, имеющего решетчатый
вид, сглаживающего неровности эпителия, и поверхностной, апофазной
мономолекулярной плёнки фосфолипидов, обращённой в полость альвеолы
гидрофобными участками), и в добавок выполняющие следующие функции:
регулируют
транспорт воды и ионов через альвеолярный эпителий;
синтезируют
и секретируют интерферон и лизоцим;
участвуют
в обмене ксенобиотиков;
выполняют
функцию камбиальных элементов альвеолярного эпителия;
обезвреживают
окислители;
щёточные
III типа имеют на
апикальной поверхности короткие микроворсинки, а в цитоплазме — многочисленных
везикулы и пучки микрофибрилл, осуществляя всасывание жидкости и увеличивая концентрацию
сурфактанта или хеморецепцию, а также принимают участие в нейросекреторной
функции.
Функция
движения воздуха в лёгких происходит за счёт вдоха, когда давление в лёгких становиться
ниже атмосферного, а при выдохе — выше атмосферного, что даёт возможность
воздуху двигаться в лёгкие из атмосферы и назад, и осуществляется при спокойном
вдохе с помощью мышц диафрагмы и наружных межрёберных мышц, а если вдох
интенсивный, то подключаются некоторые другие мышцы туловища и шеи, такие как
широчайшие мышцы спины, трапециевидные мышцы, грудино-ключично-сосцевидные
мышцы и другие.
Работа
лёгких регулируется в нервных центрах вдоха и выдоха (рецептивные поля их находятся
на границе между продолговатым мозгом и задним, где хеморецепторы,
расположенные на кровеносных сосудах, реагируют на концентрацию диоксида
углерода и кислорода, а барорецепторы на стенках бронхов, реагируют на давление
в бронхах). Некоторые регулирующие рецептивные поля находятся в каротидном
синусе (место расхождения внешних и внутренних сонных артерий), а симпатическая
и парасимпатическая системы могут изменять регулирующий просвет в бронхах.
Лёгкие также выполняют другие второстепенные
функции в организме человека:
изменяют
pH крови, облегчая изменения в парциальном давлении углекислого газа;
преобразуют
ангиотензин I в ангиотензин II под действием ангиотензинпревращающего фермента;
служат
амортизатором для сердца, предохраняя его от ударов;
выделяют
иммуноглобулинА и антимикробные соединения в бронхиальный секрет, защищая
организм от респираторных инфекций (слизь бронхов содержит гликопротеины с
антимикробным действием, такие, как муцин, лактоферрин, лизоцим,
лактопероксидаза);
мерцательный
эпителий бронхов является важнейшей системой защиты от инфекций, передающихся
воздушно-капельным путём, так как при помощи мерцательного движения ресничек,
покрывающих эпителий, оседающие на нём частицы пыли и бактерии из вдыхаемого
воздуха, перемещаются вверх к глотке, нейтрализуются и удаляются со слизью;
обеспечивают
создание воздушного потока для голоса человека;
служат одним
из резервных резервуаров крови в организме, компенсируя потерю крови из
большого круга кровообращения при кровотечении (объём крови в лёгких составляет
около 450 миллилитров, в среднем около 9 процентов от общего объёма крови всей
системы кровообращения);
осуществляют
терморегуляцию за счёт испарения воды с поверхности альвеол в выдыхаемый
воздух.
Голосовой аппарат дыхательной системы человека состоит из совокупности органов
(рассмотренных выше), участвующих в голосообразовании, а именно:
ротовая и
носовая полости с придаточными полостями, глотка, гортань с голосовыми
складками, трахея, бронхи, лёгкие, грудная клетка с дыхательными мышцами и
диафрагмой, мышцы брюшной полости, нервная система, с соответствующими нервными
центрами головного мозга с двигательными и чувствительными нервами,
соединяющими эти центры со всеми указанными органами, поскольку работу органов
голосообразования нельзя рассматривать вне связи с центральной нервной
системой, которая организует их функции в единый процесс, являющийся сложнейшим
психофизическим актом.
Подробно
другие системы и производства крепости (организма) мы разберём в следующей
статье.
Ну, а
если хотите быть счастливым и здоровым (как это сделали уже миллионы, но я не
лечу, а только объясняю, как вернуть счастье, молодость и бессмертие), то
читайте как в моих статьях:
На
фейсбуке:
https://www.facebook.com/profile.php?id=100045355929916
В яндекс
дзен:
https://zen.yandex.ru/id/5e22204d92414d00b16b5577
Буду рад
увидеть Ваши вопросы, отзывы, предложения и замечания.
Желаю
всем счастья, здоровья и бессмертия
Комментариев нет:
Отправить комментарий