Общая характеристика дыхательной системы
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Дыхательную
систему органов в связи с выполнением основных функций подразделяют на два
отдела: воздухоносные пути (носовая полость,
носоглотка, гортань, трахея, бронхи вне- и легочные), выполняющие функции
проведения, очищения, согревания воздуха,
звукообразования; и респираторные отделы — ацинусы
системы легочных пузырьков, расположенные в лёгких и обеспечивающие газообмен между воздухом и кровью.
Источники развития. Зачатки гортани, трахеи и бронхов возникают как выпячивания вентральной стенки передней
кишки, образующиеся на 3— 4 неделе эмбрионального развития. Из
мезенхимы дифференцируется гладкая
мышечная ткань бронхов,
а также хрящевая, волокнистая
соединительная ткань,
сеть кровеносных сосудов. Из висцерального и париетального листков спланхнотома образуются висцеральный
и париетальный
листки плевры.
Воздухоносные пути представляют собой систему взаимосвязанных
трубок, проводящих
воздух. Они выстланы слизистой оболочкой
дыхательного типа с многорядным мерцательным эпителием.
Исключение составляет
преддверие носовой полости,
голосовые связки и надгортанник, где эпителий многослойный плоский. Стенка большинства
органов воздухоносных путей
дыхательной системы имеет слоистое (строение и состоит из
4-х оболочек: слизистой оболочки подслизистой основы с железами, фиброзно-хрящевой с включением гиалиновой
или эластической хрящевой ткани и адвентициальной оболочки. Степень
выраженности оболочек в разных органах различна
в зависимости от места
расположения
и функциональных особенностей органа. Так, в
малых и конечных бронхах отсутствует под-слизистая
основа и фиброзно-хрящевая
оболочка. Слизистая оболочка обычно включает в свой состав три пластинки, имеющие свои органные особенности: 1.
эпителиальную, представленную многорядным призматическим
реснитчатым эпителием,
характерным для слизистой оболочки дыхательного типа; 2. собственную пластинку слизистой оболочки,
в рыхлой соединительной ткани которой много эластических
волокон: 3. Мышечную пластинку слизистой оболочки (отсутствует в носовой
полости, гортани, трахее), представленную гладкими миоцитами.
Трахея — полая трубка,
состоящая из всех 4-х оболочек: внутренней
слизистой оболочки с двумя пластинками: подслизистой основы со сложными белково-слизистыми
железами, секрет которых увлажняет поверхность
слизистой оболочки: фиброзно-хрящевой и наружной адвентициальной оболочки. В мерцательном многорядном эпителии
слизистой оболочки имеются реснитчатые, бокаловидные клетки,
вырабатывающие слизь, базальные-камбиальные
клетки и эндокринные,
вырабатывающие норадреналин, серотонин, дофамин,
регулирующие сокращение
гладких миоцитов воздухоносных путей. Сбои в
их деятельности могут привести к серьезным
нарушениям в работе органов дыхания. Волокнисто-хрящевая оболочка трахеи
состоит из 16—20 гиалиновых колец, не замкнутых
на задней стенке органа. Концы незамкнутых колец соединены пучками гладких
мышц, что делает стенку трахеи податливой и что имеет большое значение при
глотании, проталкивании пищевого комка по пищеводу.
Легкое состоит из системы воздухоносных путей
— бронхов, составляющих
бронхиальное дерево, и из респираторных отделов — ацинусов
— системы легочных пузырьков, образующих
альвеолярное дерево.
Бронхи по расположению подразделяются на внелегочные: главные, долевые, зональные и легочные, начиная с сегментарных и
субсегментарных, и кончая терминальными
бронхиолами. По калибру различают крупные, средние, мелкие бронхи и терминальные бронхиолы. Все бронхи имеют общий план строения. В их стенке различают 4 оболочки: внутреннюю — слизистую оболочку,
подслизистую основу, фиброзно-хрящевую и
наружную адвентициальные оболочки. Степень выраженности оболочек и их составляющих
структур зависит от диаметра бронха. Так, если
в главных, крупных и средних бронхах все четыре оболочки, то в малых только
две: слизистая и адвентициальная
оболочки. В слизистой оболочке бронхов имеется
три пластинки: эпителиальная, собственная пластинка слизистой оболочки и
мышечная пластинка слизистой оболочки. Эпителиальная
пластинка слизистой
оболочки, обращенная в просвет бронха, представлена
многорядным реснитчатым призматическим эпителием. По мере
уменьшения калибра бронхов уменьшается многорядность эпителия. Клетки становятся более низкими — до низких
кубических в малых бронхах, уменьшается количество
бокаловидных клеток. Кроме реснитчатых, бокаловидных,
эндокринных и базальных клеток, в дистальных
отделах бронхиального дерева обнаружены секреторные клетки, расщепляющие сурфактант,
каемчатые клетки - хеморецепторы и безреснитчатые,
встречающиеся в бронхиолах. За эпителиальной пластинкой следует собственная пластинка слизистой оболочки, представленная рыхлой соединительной тканью с эластическими
волокнами. С уменьшением калибра бронхов в ней нарастает количество эластических волокон.
Замыкает слизистую оболочку
бронхов ее третья пластинка — мышечная пластинка слизистой оболочки. Она
появляется и достигает максимума в малом бронхе. При
бронхиальной астме сокращение мышечных
элементов в малых и мельчайших бронхах резко уменьшает их просвет. В подслизистой основе
бронхов группами располагаются концевые
отделы смешанных белково-слизистых желез. Их секрет
обладает бактериостатическим и бактерицидным
свойством; секрет обволакивает пылевые частицы,
увлажняет
слизистую оболочку. В малых бронхах отсутствуют
железы, отсутствует подслизистая основа.
Фиброзно-хрящевая оболочка тоже претерпевает изменения по мере уменьшения калибра бронхов, незамкнутые хрящевые кольца в главных бронхах сменяются хрящевыми
пластинками в долевых крупных бронхах. В мелких бронхах не имеется хрящевой ткани, отсутствует фиброзно-хрящевая
оболочка. Наружная адвентициальная
оболочка бронхов состоит из волокнистой соединительной ткани с сосудами и нервами, она переходит в соединительно-тканные перегородки
паренхимы легкого.
Терминальные,
конечные бронхиолы (Д — 0,5 мм) выстланы
однослойным кубическим реснитчатым эпителием.
В собственной пластинке слизистой оболочки
имеются продольно идущие эластические волокна,
между ними залегают отдельные пучки гладких миоцитов. Терминальными
бронхиолами заканчиваются
воздухоносные пути.
Респираторное
дерево. Респираторный отдел.
Его структурно-функциональной единицей является ацинус. Ацинус - система легочных пузырьков, который обеспечивают газообмен. Ацинусы крепятся на терминальных бронхиолах. Состав ацинуса:
респира торные бронхиолы 1, 2, 3 порядка,
альвеолярные
ходы и альвеолярные
мешочки. Во всех
этих образованиях имеются альвеолы, а значит, возможен газообмен. В респираторных
бронхиолах участки однослойного
кубического немерцательного эпителия чередуются с
альвеолами, выстланными однослойным плоским эпителием. В альвеолярных ходах уже много
альвеол, в межальвеолярных
перегородках видны булавовидные утолщения (мышечные кисточки), содержащие гладкие
миоциты. Альвеолярные мешочки образованы множеством
альвеол, мышечные элементы
в них отсутствуют. В межальвеолярных перегородках,
кроме кровеносных
капилляров, прилежащих снаружи к базальной мембране эпителия альвеол, имеется сеть эластических
волокон, оплетающая альвеолы.
Альвеолы тесно прилегают друг к другу, поэтому один капилляр своими сторонами
граничит сразу с двумя
альвеолами, что обеспечивает максимальные условия для газообмена. Альвеола имеет
вид пузырька, выстланного изнутри однослойным плоским эпителием с
двумя видами
клеток: респираторными и большими гранулярными эпителиоцитами. Респираторные эпителиоциты — клетки 1 типа с мелкими митохондриями
и пиноцитозными пузырьками. Через эти клетки происходит газообмен. К безъядерным участкам эпителиоцитов 1 типа прилежат безъядерные участки эндотелия кровеносного капилляра. Разделяющие респираторные эпителиоциты и эндотелиоциты капилляра их базальные
мембраны плотно
прилежат друг к другу.
Перечисленные
структуры (респираторные альвеолоциты, базальные
мембраны и эндотелий капилляра)
составляют аэрогематический барьер между воздухом альвеол и кровью кровеносных капилляров. Он очень тонкий — 0,5 мкм. В состав барьера также входит сурфактантный альвеолярный комплекс, изнутри выстилающий альвеолы и составляющий
2 фазы: мембранную, сходную с биологической
мембраной, с белками и фосфолипидами, и жидкую — гипофазу,
расположенную глубже и содержащую гликопротеиды. Сурфактант
предотвращает спадание
альвеол при выдохе, предохраняет от проникновения
микробов из воздуха и от транссудации жидкости из капилляров в альвеолы.
Вырабатывают сурфактант большие гранулярные эпителиоциты
— клетки 2 типа. В них имеются крупные митохондрии, комплекс
Гольджи, эндоплазматическая
сеть и гранулы сурфактанта. В стенке альвеол
встречаются также макрофаги: в них много лизосом и липидов, за счет окисления которых выделяется
тепло на обогревание воздуха альвеол.