Том 2 (1128362), страница 103
Текст из файла (страница 103)
21 .Я. Форма грудной клетки при выдохе (показано черным) н вдохе (поквзано красным) преимущественно с поднятием ребер или уплощеннем диафрагмы, различают рейериый (грудной) и брюшной тввы лыхання. При грудном типе дыхание обеспечивается в основном эа счет работы межреберных мыпщ, а диафрагма смешается в известной степени пассивно в соответствии с изменениями внутригрудного давления. При брюшном типе в результате мощного сокрашении диафрагмы сильно смещаются органы брюшной полости, поэтому при влохе живат «выпячивается».
Подразделение воздухоносной системы. Когда легкие расширяются, свежий воздух поступает в нх газообменные отделы по системе ветвящихся трубок (19, 26, 29, 302. Вначале ои проходит через трахею, затем через два главных бронха н далее через все более мелкие ветви бронхиального дерева (рис. 2!.5). Вплоть до 16-го ветвления, за которым следуют конечные бронхиолы, единственная функция дыхательных путей состоит в проведении воздуха.
После 17-19-го делений образуются дыхательные бронхиолы, в стенках которых уже имеются отдельные альвеолы. После 20-го деления начинаются альвеолярные ходы, плотно окруженные альвеолами. Эта зона легких, выполняющая главным образом функцию газообмена, называется дыхательной зоной. Вплоть до конечных бронхиол перенос воздуха по дыхательным путям происходит исключительно путем конвекцин. В переходной же и дыхательной зонах легких суммарная площадь поперечного сечения этих путей настолько возрастает (рис. 21.5), что продольное перемещение масс воздуха становится незначительным, и все большую роль в транспорте газов начинает играть диффузия.
Иннервация бронхов. Просвет бронхов регулируется вегетативной нервной системой. Расширение бронхов (бронходилагпаггия) при вдохе обусловлено расслаблением гладких мышц их стенок под действием симпатических нервов. В конце выдоха бронхи сужаются (бронхоконстрикиия), что связано с сокращением гладких мышц бронхов под действием парасимпатических нервов.
Таким образом, механизмы вегетативной регуляции в определенной степени способствуют легочной вентиляции. При дисфункции вегетативной нервной системы, например при некоторых формах бронхиалышй астмы, может возникать бронхоспазм, приводящий к значительному увеличению аэродинамического сопротивления дыхательных путей. Фуикнин воздухоносных путей. Воздухоносные пути играют не только роль трубок, по которым свежий воздух поступает в легкие, а отработанный выходит из них. Они выполняют также ряд вспомогательных функций, обеспечивая очищение, увлаж- янко спаеа (Библиотека Рогмгза) В аьаьгаааьжьуапс$ек.лх ц ьчмр:иуапио.пь.гы ЧАСТЫЧ.ДЫХАНИЕ 570 Функции альвеол 0 ) 00 200 ЗОО 400 Суыыеризя площадь лелеречнего сечения, ем з Рис.
21.б. Схема ветвления еоздухоносных путей (слева). В правой части рисунка приведена кривая суммарной площади поперечного сечения воздухоносных путей на уровне каждого ветвления (3) (ло (29], с изменениями). В начале переходной зоны эта площадь начинает существенно возрастать, что продолжается и е дыхательной зоне. Бр- бронхи; Бл- бронхиолы; КБл конечные бронхиолы; ДБл- дыхательные бронхиолы; АХ— альееоллрные ходы; А- альвеолы пение и согревание вдыхаемого воздуха [26]. Очищение вдыхаемого воздуха начинается уже при прохождении его через носовую полость, слизистая которой улавливает мелкие частицы, пыль и бактерии.
В связи с этим люди, постоянно дышащие через рот, наиболее подвержены воспалительным заболеваниям дыхательных путей. Частицы, не задержанные этим фильтром, прилипают к слою слизи, секретируемому бокаловидными клетками и субэпителиальными железистыми клетками, выстилиошими стенки дыхательных путей. В результате ритмических движений ревличек дыхательного эпителия (рис. 21.6) слизь постоянно продвигается по направлению к надгортаннику и, достигнув пищевода. заглатывается. Так из дыхательных путей удаляются бактерии и чужеродные частицы.
При поражении ресничек, например при хроническом бронхильв, слизь накапливается в дыхательных путях, и их аэродинамическое сопротивление возрастает. Более крупные частицы или массы слизи, попавшие в воздухоносные пути, раздражают слизистые оболочки и вызывают кашель. Кашель представляет собой рефлекторный акт, при котором вначале легкие сдавливаются при замкнутой голосовой щели, а затем она открывается и происходит чрезвычайно быстрый вьшох, с которым выбрасывается раздражающий объект. Сегреванне н ущьажныяе воздуха происходят в основном е полости яоьюглотки.
Здесь для этого существуют особо благоприятные условия: благодаря носовым раковинам имеется большая поверхность слизистой, хорошо снабжаемая кровью я содержащая еысокоактеаные слизистые железы. Воздух лродолхщет согреваться н увлажняться е нижних дыхательных путях, лоэтемп лохоля ло альвеол, он уке нагревается до температуры тела (37'С) а полностью насыщается валяным паром. Условия для газообмена в альвеолах. В альвеолах происходит газообмен между кровью легочных капилляров и воздухом, содержашимся в легких.
Подсчитано„что обшее число альвеол равно примерно 300 млн, а суммарная площадь их поверхности — примерно 80 мх (29]. Диаметр альвеол составляет 0,2 — 0,3 мм. Каждая альвеола окружена плотной сетью калиллярав, поэтому площадь контакта крови, протекающей по капиллярам, с альвеолами очень велика. Газообмен между альвеолярным воздухом н кровью осушествляется путем диффузии. Для того чтобы такой газообмен был достаточно эффектявным. необходима не только большая обменная поверхность, но и как можно меныпее диффузионное расстояние (с.
589). Диффузионный барьер в легких полностью отвечает обоим этим условиям. Кровь легочных капилляров отделена от альвеолярного пространства лишь тонким слоем ткани-так называемой альвеолярно-капнллярной мембраной Рнс. 21.6. Реснички дыхательного эпителия трахея морской свинки (снимок сделан с помощью сканирующего электронного микроскопа).
Благодаря скоорлинироеанныы движениям этих реснмчек слизь удаллегсх ло направлению к налгортаынмку янко Оливе (Библиотеке рог!те»к) ц етеэтекетв)уапоех.гм !! п«ертттукпиолть.тм ГЛАВА 2!. ЛЕГОЧ!ГОЕ ДЫХАНИЕ 21.2. Легочная вентиляция Легочные объемы н емкости Рис. 21.7. Слева: альвеояяриая перегородка с капилляром в легком собаки (47).
Эритроциты (Э) е просвете капилляра отделены от апьееолярного пространства (А) лишь «альвеолярно-капиллярной мембраной». Справа: то же при большем увеличении. АЭ -альвеолярный эпителий, КЭ . капиллярный эндотелий; БМ- баэаяьная мембрана; В волокна соединительной ткани; Г1- плазма крови (рис. 21.7), образованной альвеолярным эпителием, узким интерстициальным пространством и эндо- гелием капилляра. Общая толщина этой мембраны не превьппаеэ. 1 мкм.
Поверхностное натяжение в альвеолах. Внутренняя поверхность альвеол выстлана тонкой пленкой жидкости. В связи с этим в альвеолах действуют силы паверхяастяага катяэкекия, которые всегда возникают на поверхности раздела между газами и жидкостями и стремятся снизить величину этой поверхности. Поскольк> такие силы действуют в каждой из множества альвеол, легкие стремятся спасться. Тщательные расчеты показывают, что, если бы альвеолы были выстланы чисто водной пленкой, в них действовали бы очень большие силы поверхностного натяжения и они были бы крайне нестабильны. На самом же деле поверхностное натяжение альвеол в 10 раз меньше, чем теоретическая величина, рассчитанная для соответствующей водной поверх)тости. Это связано с тем, что в альвеолярной жцдкостн содержатся вещества, снижающие поверхностное натяжение.
Их называют поверхностно-активными веществами или сурфактантамн (17). Снижение поверхностного натяжения происходит в результате того, что гидрофильные головки этих молекул прочно связаны с молекулами воды, а их гидрофобные окончания очень слабо притягиваются друг к другу и к другим молекулам в растворе, так что молекулы сурфактантов образуют на поверхности жидкости тонкий тзтдрофобный слой. Сурфактанты можно извлечь ю ткани легких и проанализировать их химический состав.
Как было показано, альвеолярная жидкость содержит смесь белков н яияидав. Наибольшей поверхностной активностью из всех компонентов этой смеси обладают производные лецитина, образующиеся в альвеолярном эпителии. Сурфактанты выполняют еше олпу функцию. онн препятствуют спадению мелках альвеол я выходу иэ нях воздуха ь более крупные альвеолы.
Согласно закову Лалласа (е. 480), ара Ланвом напрюкеная е стенке аль»волы давление е ее просвете возрастает по мере еняжеяяя радиуса, что должно было бы при»сети к перехолу яоздуха нэ мелких альвеол ь крупные. Олнако такому лестабяляэируюшему влиянию противодействует то, что по мере уменьшения радиуса альвеол снижается я поверхностное наэ.яженве е ннх. В расширенных, сально растянутых альвеолах оно составляет около 0,05 Н(м, а ь иерастяяутых--е !О раэ меньше. Это связано с тем, что эффект поверхностно-активных леше«те тем выше, чем плотнее располагаютея ях молекулы, а прн уменьшении диаметра альвеол эти молекулы сближаются. Вентиляция легких зависит от глубины дыхания (дыхательного объема) и частоты дыхательных движений. Оба этих параметра могут варьировать в зависимости от потребностей организма. Легочные объемы. В покое дыхательный объем мал по сравнению с общим объемом воздуха в легких.
Таким образом, человек может как вдохнуть, так и выдохнуть большой дополнительный объем воздуха. Однако даже при самом глубоком выдохе в альвеолах и воздухоносных путях легких остается некоторое количество воздуха. Для того чтобы количественно описать все этн взаимоотношения, общий легочный объем делят на несколько компонентов Щ; при этом под емкостмо понимают совокупность двух илн более компонентов (рис. 21.8).
1. Дыхательный абьем - количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании. 2. Резервный абьем вдоха- количество воздуха, которое человек может дополнительно вдохнуть после нормального вдоха. 3. Резервный абьем выдоха. количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
