Раздел5. ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА.

При изучении этого раздела Вы узнаете:

• микроскопическое строение и функциональные особенности носовой полости, трахеи, бронхов разного калибра;

• микроскопическое строение и функцию респираторного отдела дыхательной системы (респираторной бронхиолы, альвеолы).

При изучении этого раздела Вы научитесь:

• на микропрепаратах различать тканевый состав воздухоносных путей и паренхимы легкого;

• обосновывать правила профилактики заболеваний органов дыхательной системы особенностями их строения и функции.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК

5.1. Общий план строения и функции органов дыхательной системы

Дыхательная система объединяет группу органов, основной функцией которых является обеспечение внешнего дыхания /насыщение крови кислородом и удаление из крови двуокиси углерода. Дыхательная система состоит из двух отделов: воздухоносных путей и респираторного отдела.

Воздухоносные пути подразделяют на внелегочные и внутрилегочные. К внелегочным воздухоносным путям относят носовую полость, носоглотку, гортань, трахею и внелегочные бронхи; к внутрилегочным - бронхи разного калибра и терминальные бронхиолы. В воздухоносных путях воздух не только продвигается к респираторному отделу, но увлажняется и согревается, а также очищается от пыли и микроорганизмов.

5.2. Морфологические особенности воздухоносных путей

Воздухоносные пути выстланы однослойным многорядным мерцательным эпителием, за исключением предверия носа и слизистой оболочки в области голосовых связок, которые выстланы многослойным плоским неороговевающим эпителием.

В стенке воздухоносных путей (кроме мелких бронхов) имеется плотный хрящевой или костный (в области носа) каркас, предупреждающий спадание воздухоносных путей во время вдоха.

В соединительной ткани бронхов присутствует большое количество эластических волокон, расположенных продольно.

Стенка большей части воздухоносных путей состоит из слизистой оболочки, подслизистой основы, фиброзно-хрящевой оболочки и наружной адвентициальной оболочки.

Мерцательный эпителий, выстилающий слизистую оболочку воздухоносных путей содержит следующие типы клеток, соотношение которых в различных отделах различно:

1. Р еснитчатые клетки - наиболее многочисленные, имеют суженный базальный и расширенный апикальный конец, на котором 5 - 20 ресничек длиной 7 мкм. Синхронное биение ресничек создает ток слизи. Слизь, покрывающая эпителий воздухоносных путей, состоит из двух слоев. Наружный более вязкий и эластичный, чем внутренний, способствует прилипанию частиц, микробов и препятствует их погружению вглубь слизи. Внутренний слой обеспечивает свободное движение ресничек. Нарушение тока слизи возникает при курении, наркозе, вдыхании чистого кислорода, а также при острых респираторных инфекциях.

2. Бокаловидные экзокриноциты выделяют слизь. Число бокаловидных клеток уменьшается в дистальном направлении, в терминальных бронхиолах они отсутствуют.

3. Базальные - малодифференцированные, камбиальные клетки. Высказывается мнение, что базальные клетки выполняют функцию прикрепления эпителия к базальной мембране, поскольку содержат большое количество кератиновых филаментов и прочно соединены с базальной мембраной и другими клетками.

4. Эндокринные низкие призматические клетки нескольких типов (ЕС - клетки, выделяющие серотонин; ЕСL - клетки, выделяющие гистамин) относятся к диффузной эндокринной системе.

5. К аемчатые или щеточные клетки покрыты многочисленными микроворсинками. Эти клетки способны всасывать компоненты слизи, некоторые авторы предполагают, что они могут играть роль камбиальных клеток. Высказывается также мнение, что щеточные клетки являются хеморецепторами.

6. Бронхиолярные экзокриноциты (клетки Клара), встречающиеся в терминальных и респираторных бронхиолах, синтезируют компоненты сурфактанта.

7. Дендритные клетки - специализированные антигенпредставляющие клетки макрофагической системы. Их длинные отростки проникают между эпителиальными клетками, образуя непрерывную сеть.

5.2.1. Микроскопическое строение полости носа

Нос имеет две полости, отделенные носовой перегородкой. Каждая полость носа разделена на преддверие и дыхательную часть. Передняя часть преддверия покрыта эпидермисом с многочисленными волосяными фолликулами, отдельными сальными и потовыми железами. Постепенно ороговевающий эпителий теряет роговой слой и переходит в многослойный неороговевающий, а затем - в многорядный мерцательный (реснитчатый) эпителий.

Д ыхательная часть носовой полости выстлана мерцательным эпителием с большим количеством бокаловидных клеток. Собственная пластинка слизистой оболочки прилежит к надкостнице и содержит слизистые и серозные железы. Базальная мембрана, подлежащая под эпителием развита значительно сильнее, чем в других эпителиях. В собственной пластинке много эластических и коллагеновых волокон, лимфоцитов, плазматических клеток, гранулоцитов и имеются лимфатические узелки. Эта оболочка содержит много сосудов. Обонятельная область расположена в крыше носовой полости, в верхней трети носовой перегородки и верхней носовой раковине. Обонятельный эпителий состоит из обонятельных нейросенсорных клеток, аксоны этих клеток образуют обонятельные пути, а дендриты на конце содержат обонятельную булаву. Рецепторные клетки обновляются каждые 30 суток.

5.2.2. Микроскопическое строение носоглотки и гортани

Носоглотка является продолжением носовой полости, выстлана респираторным эпителием; собственная пластинка слизистой содержит концевые отделы мелких белково-слизистых желез. На задней поверхности расположена глоточная миндалина.

Основу стенки гортани составляют гиалиновые хрящи (щитовидный и перстневидный) и эластический хрящ (надгортанный). Слизистая выстлана многорядным мерцательным эпителием, а в области голосовых связок (истинных и ложных) – многослойным плоским неороговевающим эпителием. Собственная пластинка содержит, эластические волокна, концевые отделы белково-слизистых желез. Ниже надгортанника слизистая оболочка образует две пары складок - истинные и ложные (вестибулярные) голосовые связки. Основу верхних (ложных) голосовых связок составляет рыхлая волокнистая соединительная ткань собственной пластинки слизистой с железами. Основа истинных голосовых связок представлена соединительной тканью и поперечно-полосатыми мышцами.

5.2.3. Микроскопическое строение трахеи

Трахея - трубка длиной 11 см, диаметром 2 - 2,5 см, основу которой составляет 16 - 20 гиалиновых полуколец, имеющих форму буквы U.

Стенка трахеи состоит из четырех оболочек.

1. Слизистая, выстлана многорядным мерцательным эпителием. Собственная пластинка содержит много эластических волокон, идущих продольно (на препаратах выглядят блестящими многочисленными точками). Мышечная пластинка, как и в слизистой гортани и носа, отсутствует.

2. В подслизистой основе много белково-слизистых желез, секрет которых увлажняет поверхность слизистой.

3. Волокнисто-хрящевая оболочка образована хрящевыми гиалиновыми полукольцами; их открытые края направлены кзади и соединены пластинкой плотной соединительной ткани с большим содержанием гладкомышечных клеток.

4. Адвентициальная оболочка образована плотной неоформленной соединительной ткань.

Т рахея делится на два главных бронха, по строению стенки они отличаются от трахеи лишь наличием мышечной пластинки слизистой и тем, что фиброзно-хрящевая оболочка представлена замкнутыми гиалиновыми кольцами. Главный бронх в правом легком делится на три, а в левом - на два внелегочных долевых бронха (бронхи первого порядка). Каждый внелегочный долевой бронх разветвляется на крупные зональные бронхи, которые затем дихотомически разветвляются на внутрилегочные сегментарные бронхи (второго порядка).

Характерной особенностью строения стенки этих бронхов является более мощное развитие мышечной пластинки слизистой, с косоциркулярным расположением пучков гладкомышечных клеток, что способствует укорочению бронхов во время выдоха. Фиброзно-хрящевой слой представлен пластинками гиалинового хряща неправильной формы.

Бронхи второго порядка подразделяются на бронхи третьего - четвертого порядков (диаметр от 2 до 5 мм).

Особенностью строения стенки средних бронхов является:

В эпителии слизистой оболочки реснитчатые клетки более низкие, бокаловидных клеток меньше.

Мышечная пластинка развита сильнее, чем в крупных бронхах.

Фиброзно-хрящевая оболочка представлена волокнистой соединительной тканью с мелкими островками хряща, который постепенно приобретает характер эластеского.

Средние бронхи разветвляются на мелкие, в которых исчезают подслизистая основа, железы и хрящевая ткань. Мышечная пластинка становится еще более мощной. Мелкие бронхи разветвляются на бронхиолы, эпителий которых образован безреснитчатыми клетками.

5.3. Гистологическое строение паренхимы легкого

В респираторном отделе легкого структурно-функциональной единицей является легочный ацинус. В состав ацинуса входят респираторные бронхиолы первого, второго и третьего порядков, альвеолярные ходы и альвеолы. Респираторные бронхиолы и альвеолярные ходы на всем своем протяжении несут альвеолы.

Альвеолярный мешочек - это слепое расширение в стенке ацинуса, состоящее из несколькихдесятков альвеол. Альвеолы - мешочки, диаметром 0,25 мм, общий объем которых составляет 100 - 150 м². Альвеолы образованны плоским эпителием, лежащим на базальной мембране. Альвеолы оплетены сетью эластических волокон, что препятствует спадению альвеолы во время выдоха. В эпителии, выстилающем альвеолы различают два типа клеток:

Респираторные эпителиоциты (I типа) - плоские клетки с извилистыми границами. Толщина безъядерной части клетки составляет 0,2 мкм, что обеспечивает газообмен. Под эпителием располагается б азальная мембрана, которая сливается с базальной мембраной эндотелия капилляра, становясь единым образованием - альвеолокапиллярной мембраной. Цитоплазма респираторного эпителиоцита, альвеолокапиллярная мембрана, цитоплазма эндотелиоцита - аэрогематический барьер, осуществляющий газообмен.

Разновидностью клеток альвеол являются большие, гранулярные эпителиоциты (II типа), лежащие на этой же мембране. Это кубические или округлые клетки, в цитоплазме которых лежат пластинчатые осмиофильные тельца. Тельца содержат фосфолипиды, которые секретируются на поверхность альвеол, формируя сурфактант. Сурфактант, снижая поверхностное натяжение, препятствует слипанию стенок альвеол при выдохе. Сурфактант также формирует противоотечный барьер, обладает бактерицидным действием и стимулирует активность альвеолярных макрофагов. Впоследствии сурфактант разрушается ферментами бронхиолярных экзокриноцитов.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

1. Изучите по учебнику и материалам лекции морфофункциональные особенности органов дыхательной системы. Заполните таблицу:

1. Перечислите основные клеточные элементы респираторного эпителия и укажите их функциональные особенности.

2. Выпишите в тетрадь составные элементы ацинуса и укажите их структурно-функциональные особенности.

3. Перечислите структурные компоненты аэрогематического барьера.

Проверьте свои знания, выполняя задания теста.

Выберите номера всех правильных ответов