Модели трахеи, сердца и легких ROST/13012

Человек и все высокоорганизованные живые существа нуждаются для своей нормальной жизнедеятельности в постоянном поступлении к тканям организма кислорода, который используется в сложном биохимическом процессе окисления питательных веществ, в результате чего выделяется энергия и образуется диоксид углерода и вода.

Функционирование систем организма можно сравнить с обычной свечой: для того, чтобы свеча горела, необходимо зажечь ее, а горение возможно только при наличии кислорода.

Система органов дыхания – это совокупность структур, позволяющих улавливать кислород и выводить углекислый газ, образованный внутренним дыханием (рис. 13). 

Рис. 13. Система органов дыхания

Центральный орган системы дыхания – это легкие, расположенные по обе стороны сердца. К ним через легочные артерии поступает венозная кровь, а через дыхательные пути - атмосферный воздух.

Таким образом, клетки располагают нужным горючим - кислородом, позволяющим выполнять их функции: преобразовывать в энергию питательные вещества пищи, переносимые кровью, образовывать различные виды тканей и постоянно регенерировать.

Трахея и бронхи. Гортань на уровне VI–VII шейных позвонков переходит в дыхательное горло, которое также называется трахеей (лат. trachea). Она представляет собой трубку длиной 10–15 см и шириной 1,5–2,5 см. В ней выделяют шейную часть, которая располагается впереди пищевода и позади щитовидной и вилочковой желез, и грудную часть, располагающуюся позади крупных сосудов (дуги аорты и ее ветвей).

На уровне IV–V грудных позвонков трахея делится на главные правый и левый бронхи, направляющиеся соответственно к правому и левому легкому. Место деления получило название раздвоения трахеи (вилка) (рис. 14). Правый бронх, более короткий и широкий, отходит от трахеи под тупым углом и огибается идущей сзади наперед непарной веной, а более узкий и длинный левый бронх образует с трахеей прямой угол, при этом проходя под дугой аорты. Основу трахеи и главных бронхов составляют дугообразные трахейные хрящи, свободные концы которых соединяются пучками гладких мышечных клеток и соединительно-тканной пластинкой, образующей перепончатую заднюю часть стенки трахеи и бронхов - перепончатую стенку. Трахея состоит из 16-20 хрящей, главный левый бронх – из 9-12 хрящей, а главный правый бронх – из 6-8 хрящей.

Между собой хрящи соединяются кольцевыми связками трахеи. Внутренняя поверхность трахеи и бронхов выстлана слизистой оболочкой, которая рыхло соединяется с хрящами при помощи подслизистой основы. 

Рис. 14. Трахея и бронхи: 1 - гортанный выступ (кадык); 2 - щитовидный хрящ; 3 - перстнещитовидная связка; 4 - перстнетрахеальная связка; 5 - дугообразные трахейные хрящи; 6 - кольцевые связки трахеи; 7 - пищевод; 8 - раздвоение трахеи; 9 - главный правый бронх;  10 - главный левый бронх; 11 - аорта 

Слизистая оболочка трахеи лишена складок и покрыта многорядным призматическим реснитчатым эпителием. В ней содержатся трахейные железы, а в слизистой оболочке бронхов – бронхиальные железы, располагающиеся преимущественно в подслизистой основе.

Легкие (лат. pulmones) представляют собой парный орган, занимающий практически всю полость грудной клетки и являющийся главным органом дыхательной системы. Их размер и форма непостоянны и способны меняться в зависимости от фазы дыхания.

Каждое легкое имеет форму усеченного конуса, закругленная верхушка которого направлена к надключичной ямке и через верхнее отверстие грудной клетки вдается в область шеи до уровня шейки I ребра, а слегка вогнутое основание обращено к куполу диафрагмы (рис. 15). Наружная выпуклая поверхность легких прилегает к ребрам, с внутренней стороны в них входят главные бронхи, легочная артерия, легочные вены и нервы, которые образуют корень легких. Правое легкое более широкое и короткое. В нижнепереднем крае левого легкого располагается углубление, к которому прилегает сердце. Оно называется сердечной вырезкой левого легкого. Кроме того, здесь содержится много лимфатических узлов. На вогнутой поверхности легких есть углубление, которое называется воротами легких. В этом месте в легкие входят легочная и бронхиальные артерии, бронхи и нервы и выходят легочные и бронхиальные вены, а также лимфатические сосуды.

Легкие состоят из долей. Глубокими бороздами, каждая из которых называется косой щелью, правое легкое делится на три доли: верхнюю, среднюю и нижнюю, а левое – на две: верхнюю и нижнюю. Верхняя междолевая борозда правого легкого называется горизонтальной щелью. Легкие делятся на реберную, диафрагмальную и медиальную поверхность, в которой выделяют позвоночную, средостенную, или медиастинальную, часть и сердечное вдавливание.

Рис. 15. Легкие: 1 - гортань; 2 - трахея; 3 - верхушка легкого; 4 - реберная поверхность; 5 - раздвоение трахеи; 6 - верхняя доля легкого; 7 - горизонтальная щель правого легкого; 8 - косая щель; 9 - сердечная вырезка левого легкого; 10 - средняя доля легкого; 11 - нижняя доля легкого; 12 - диафрагмальная поверхность; 13 -  основание легкого

Своеобразную скелетную основу органа составляют главные бронхи, которые вплетаются в легкие, образуя бронхиальное дерево, при этом правый бронх образует три ветви, а левый - две. Ветви, в свою очередь, делятся на бронхи 3-5-го порядка так называемые субсегментарные, или средние, бронхи, которые делятся на мелкие бронхи, хрящевые кольца, в стенках которых уменьшаются и превращаются в небольшие бляшки.

Самые маленькие из них (1-2 мм в диаметре) называются бронхиолами (лат. bronchioli), они совсем не содержат желез и хрящей, разветвляются на 12-18 пограничных, или концевых, бронхиол, а последние – на дыхательные, или респираторные, бронхиолы  (рис. 16).

Рис. 16. Долька легкого: 1 - бронхиола; 2 - альвеолярные ходы; 3 - дыхательная (респираторная) бронхиола; 4 - предсердие; 5 - капиллярная сеть альвеол; 6 - альвеолы легких; 7 - альвеолы в разрезе; 8 - плевра 

Ветви бронхов поставляют воздух долям легких, в которые вплетаются, осуществляя тем самым газообмен между тканями и кровью. Дыхательные бронхиолы поставляют воздух небольшим участкам легкого, которые называются ацинусами, и представляют собой основную структурно-функциональную единицу респираторного отдела. В пределах ацинуса дыхательные бронхиолы ветвятся, расширяются и образуют альвеолярные ходы, каждый из которых заканчивается двумя альвеолярными мешочками. На стенках альвеолярных ходов и мешочков располагаются пузырьки, или альвеолы, легких. У взрослого человека их количество достигает 400 млн. В одном ацинусе содержится примерно 15-20 альвеол. Стенки альвеол выстилает однослойный плоский эпителий, под которым в соединительнотканных перегородках находятся кровеносные капилляры, представляющие собой аэрогематический барьер (между кровью и воздухом), но не препятствующие газообмену и выделению паров. 

Легкие также подразделяются на бронхолегочные сегменты: правое – на 11, а левое – на 10. Это участки легочной доли, которые вентилируются только одним бронхом 3-го порядка и кровоснабжаются одной артерией. Вены обычно бывают общие для двух соседних сегментов. Сегменты отделяются друг от друга соединительнотканными перегородками и имеют форму неправильных конусов или пирамид. Вершина сегментов обращена к воротам, а основание – к наружной поверхности легких.

Снаружи каждое легкое окружено плеврой (лат. pleura), или плевральным мешком, представляющей собой тонкую, блестящую, гладкую, увлажненную серозную оболочку. Выделяют пристеночную, или париетальную, плевру, выстилающую внутреннюю поверхность стенок грудной клетки, и легочную, плотно сращенную с тканью легкого, которая называется висцеральной. Между этими плеврами образуется щель, называемая полостью плевры, заполненная плевральной жидкостью, которая облегчает дыхательные движения легких.

Между плевральными мешками образуется пространство, которое спереди ограничивается грудиной и реберными хрящами, сзади – позвоночным столбом, а снизу – сухожильной частью диафрагмы. Это пространство называется средостением и условно делится на переднее и заднее средостение. В переднем располагаются сердце с околосердечной сумкой, крупные сосуды сердца, диафрагмальные сосуды и нервы, а также вилочковая железа. В заднем находятся трахея, грудная часть аорты, пищевод, грудной лимфатический проток, непарная и полунепарная вены, симпатические нервные стволы и блуждающие нервы.