Трахея, trachea (от греч. trachus — шероховатый), являясь продолжением гортани, начинается на уровне нижнего края VI шейного позвонка и оканчивается на уровне верхнего края V грудного позвонка, где она делится на два бронха — правый и левый. Место деления трахеи носит название bifurcatio tracheae. Длина трахеи колеблется от 9 до 11 см, поперечный диаметр в среднем 15 — 18 мм.
Топография трахеи
Шейный отдел охватывается вверху щитовидной железой, сзади trachea прилежит к пищеводу, а по бокам от нее располагаются общие сонные артерии. Кроме перешейка щитовидной железы, спереди трахею прикрывают также mm. sternohyoideus и sternothyroideus, за исключением срединной линии, где внутренние края этих мышц расходятся.
Пространство между задней поверхностью названных мышц с прикрывающей их фасцией и передней поверхностью трахеи, spatium pretracheale, заполнено рыхлой клетчаткой и кровеносными сосудами щитовидной железы (a. thyroidea ima и венозное сплетение). Грудной отдел трахеи прикрыт спереди рукояткой грудины, вилочковой железой, сосудами. Положение трахеи впереди пищевода связано с развитием ее из вентральной стенки передней кишки.
Строение трахеи
Стенка трахеи состоит из 16 — 20 неполных хрящевых колец, cartilagines tracheales, соединенных фиброзными связками — ligg. аnnularia; каждое кольцо простирается лишь на две трети окружности. Задняя перепончатая стенка трахеи, paries membranaceus, уплощена и содержит пучки неисчерченной мышечной ткани, идущие поперечно и продольно и обеспечивающие активные движения трахеи при дыхании, кашле и т. п.
Слизистая оболочка гортани и трахеи покрыта мерцательным эпителием (за исключением голосовых связок и части надгортанника) и богата лимфоидной тканью и слизистыми железами.
Трахея – это полая хрящевая трубка между гортанью и бронхами. Как и другие отделы дыхательных путей, она выстлана изнутри слизистой оболочкой. Благодаря ей трахея не только проводит воздух, но и очищает, согревает и дополнительно увлажняет его. Воспаление слизистой оболочки трахеи называют трахеитом. Это заболевание может быть острым и хроническим. Острый вид встречается чаще. Пик заболеваемости приходится на холодное время года, что связано с распространенностью в этот период вирусных инфекций и неблагоприятными погодными условиями.
Трахеит редко протекает изолированно. Обычно он сочетается с острым ринитом, то есть насморком, фарингитом (воспалением глотки), ларингитом (воспалением гортани) или с бронхитом. Это означает, что лечение должно носить комплексный характер и планировать его обязательно должен врач. Только специалист сможет составить реальную картину заболевания и подобрать оптимальную схему терапии с учетом индивидуальных особенностей пациента.
Симптомы острого трахеита
Острый трахеит проявляется прежде всего приступами кашля – сухого, болезненного, достаточно грубого и навязчивого. Он усиливается ночью и утром, что связано со скоплением в дыхательных путях мокроты. Приступ кашля при трахеите могут спровоцировать и другие факторы: смех, крик, глубокие вдохи, контрастная температура воздуха, резкие ароматы и дым. В первые дни мокрота почти не образуется либо остается такой вязкой, что отходит с большим трудом. Поэтому в начале заболевания кашель сухой, надсадный, не приносящий облегчения. По мере развития трахеита и при вовлечении в воспалительный процесс бронхов выделение мокроты увеличивается, она разжижается. При этом кашель становится влажным, более продуктивным и не таким изматывающим, его приступы повторяются реже. Самочувствие пациента существенно улучшается.
Помимо кашля, нередко наблюдаются и другие симптомы при остром трахеите:
Важно знать!
Воспалительный процесс при трахеите нередко распространяется на соседние участки дыхательной системы, ведь между ними нет четкой границы, слизистая оболочка плавно переходит из одного отдела респираторного тракта в другой. Стекание мокроты или ее заброс вверх при кашле способствуют раздражению тканей и распространению возбудителя. При вовлечении в воспаление бронхов развивается трахеобронхит. Это сопровождается ухудшением состояния пациента: у него повышается температура тела, учащаются приступы кашля, боль в грудной клетке становится сильнее, может появиться одышка. Если же трахеиту сопутствует ларингит, нужно быть готовым к осиплости или даже временной потере голоса. А при сопровождающем отеке подскладочного пространства гортани (оно находится примерно под голосовыми связками) может развиться острая дыхательная недостаточность с затруднением вдоха и чувством страха.
Почему возникает острый трахеит?
Инфекция
К развитию заболевания чаще всего приводят вирусные инфекции – грипп и другие вирусы, поражающие респираторный тракт и дыхательную систему. Возбудителями могут выступать и бактерии: пневмо-, стрепто-, стафилококки и прочие. Нередко встречается так называемая микст-инфекция, когда воспаление обусловлено несколькими различными возбудителями сразу. При этом чаще всего бактериальная инфекция является вторичной, она осложняет течение ОРВИ.
Неинфекционные факторы
Острый трахеит у взрослого может иметь и неинфекционную природу, хотя это встречается реже.
Иногда трахеит становится профессиональным заболеванием, то есть его появление связывается с вредными факторами на производстве. Поэтому в группе риска находятся работники горячих цехов, ферм, химических и нефтеперерабатывающих производств, а также шахтеры и камнетесы.
Что способствует развитию трахеита?
Трахеит развивается далеко не у всех людей, которые заболели ОРВИ, контактировали с раздражающими веществами или замерзли. Риск поражения трахеи увеличивается при наличии предрасполагающих факторов. В первую очередь это любые фоновые заболевания верхних дыхательных путей, сопровождающиеся нарушением носового дыхания. Насморк любой природы, синуситы, выраженное искривление носовой перегородки приводят к тому, что человек начинает дышать ртом. В результате в гортань и трахею попадает недостаточно согретый и увлажненный воздух, что раздражает слизистую оболочку и повышает риск ее воспаления при инфицировании. К предрасполагающим факторам относят и заболевания сердца, сопровождающиеся хронической сердечной недостаточностью с застоем в малом круге кровообращения. Возникающее при этом набухание слизистой оболочки приводит к снижению ее барьерной функции. Недостаток витаминов и питательных веществ, снижение иммунитета, избыток в организме токсинов – все это тоже повышает риск воспаления трахеи в ответ на внедрение возбудителя или переохлаждение.
Лечение острого трахеита
Лечить острый трахеит необходимо под контролем специалиста. В некоторых случаях требуется дополнительное обследование для уточнения причины и характера заболевания.
Основными задачами являются:
Неосложненные формы трахеита допустимо лечить в амбулаторных условиях. А вот тяжелые случаи заболевания могут потребовать госпитализации. Особое внимание уделяется лечению ослабленных и пожилых пациентов, особенно если они по состоянию здоровья не способны к самостоятельному передвижению, ведь трахеит у них достаточно легко переходит в трахеобронхит и даже пневмонию. Лечение проводится комплексно, с использованием лекарственных препаратов и немедикаментозных методов. Не стоит прерывать терапию после улучшения состояния, необходимо соблюдать рекомендованные врачом сроки приема лекарств.
Медикаментозное лечение трахеита
Схема медикаментозного лечения острого трахеита составляется с учетом природы заболевания и выраженности имеющихся у пациента симптомов.
Воздействие на причину
Если возбудителем стал тот или иной вирус, обычно применяются противовирусные средства, а также иммуностимуляторы (например, препараты на основе эхинацеи). При тяжело протекающем и затяжном трахеите бактериальной природы врач может ввести в схему лечения антибиотики. Если же болезнь протекает без осложнений, с ней обычно удается справиться и без этих средств. Но решение о рациональности и продолжительности антибиотикотерапии должен принимать только врач. В некоторых случаях при трахеите до начала лечения противомикробными средствами проводится бактериологическое исследование мокроты. Ее высевают на питательные среды для определения вида возбудителя и его чувствительности к основным группам препаратов. Это поможет подобрать наиболее подходящий антибиотик.
Лечение кашля и очищение дыхательных путей
Большое внимание при лечении острого трахеита нужно уделить, разумеется, кашлю – основному симптому болезни. При сухом, изнуряющем непродуктивном кашле применяют препараты, подавляющие кашлевый рефлекс. Такая мера бывает необходима в первые дни трахеита. На следующей стадии заболевания основной задачей лечения является очищение дыхательных путей от образующейся мокроты. Для этого необходимо облегчить ее отхождение с помощью муколитических и отхаркивающих средств. Но одновременно с противокашлевыми препаратами их применять нельзя. Также недопустимо подавлять влажный кашель. Это чревато застоем мокроты и переходом воспаления на нижележащие отделы дыхательной системы, вплоть до развития бронхопневмонии.
Поддерживающая терапия
Немедикаментозные меры
Для уменьшения выраженности воспалительного процесса назначаются физиотерапевтические процедуры. Но прогревания можно начинать, только если нет лихорадки.
Общие советы, как помочь организму справиться с болезнью
При любом заболевании дыхательных путей, в том числе при трахеите, стоит следовать некоторым несложным правилам.
При своевременно начатом лечении трахеит разрешается в течение 10–14 дней, не оставляя после себя никаких последствий и не ограничивая в последующем трудоспособность.
Дыхательный аппарат человека: верхние и нижние дыхательные пути
Дыхательный аппарат человека
Дыхательный аппарат человека состоит из легких и дыхательных или воздухоносных путей. Воздухоносные пути делятся на верхние и нижние дыхательные пути.
Верхние дыхательные пути
Верхние дыхательные пути включают:
Носовая перегородка находится на срединной линии носа.
Полость носа включает преддверие и непосредственно полость носа. Между ними располагается граница, которая называется порогом носа. В полости носа также есть верхняя, средняя и нижняя носовые раковины. Костная основа первых двух раковин — части решетчатой кости. Нижняя носовая раковина является самостоятельной костью.
В носовой полости размещается общий носовой ход.
Слизистая оболочка полости носа состоит из обонятельной (верхний носовой ход) и респираторной области. Последнюю образует мерцательный эпителий: у него есть реснички и он выделяет слизь. Это необходимо для выполнения им защитной функции.
Кости черепа содержат специальные полости, которые заполнены воздухом, придаточные пазухи носа или околоносовые пазухи.
К околоносовым пазухам причисляют:
Назначение придаточных пазух — обеспечение резонанса во время разговора.
Воздух, который человек вдыхает, из носовой полости попадет сначала в носоглотку и ротоглотку, а затем — в гортань.
Нижние дыхательные пути
Нижние дыхательные пути включает гортань, трахею и главные бронхи.
Гортань
Гортань располагается в передней части шейного отдела. В верхней части она связана с подъязычной костью, а в нижней — переходит в трахею. Спереди гортань прикрывают мышцы, а сзади — глотка. С обеих сторон гортани располагаются яремная вена, сонные артерии и блуждающий нерв.
В полости гортани есть несколько отделов:
Отделяются друг от друга эти отделы при помощи преддверных и голосовых связок.
Хрящи формируют основу гортани.
Выделяют непарные и парные хрящи гортани.
Непарные хрящи гортани:
Парные хрящи гортани:
Основные функции гортани:
Трахея
Трахея или дыхательное горло — это полая трубка, обладающая цилиндрической формой.
Ее размеры — от 11 до 13 см. Начинается трахея на уровне 7-го шейного позвонка от гортани.
Между 4-м и 5-м грудными позвонками происходит разделение трахеи на 2 бронха, которое сопровождается ее бифуркацией. Трахея состоит из грудной и шейной частей. Основа трахеи — хрящевые полукольца (от 15 до 20 штук). В задней части трахеи нет хрящевой ткани: в этом месте ее составляют соединительнотканные элементы и гладкие мышцы.
При помощи трахеи средостение разграничивается на переднее и заднее. Сзади от трахеи находится пищевод. К трахее также прилегают аорта и прочие крупные сосуды. Важно отметить, что в слизистой оболочке трахеи есть множество желез.
Главные бронхи
Угол расхождения главных бронхов — 70 градусов. Правый главный бронх шире и короче, чем левый (длина правого всего 3 см), и является продолжением трахеи, а также занимает вертикальное положение. Длина левого главного бронха — 4-5 см.
Главные бронхи — составная часть ворот легких: здесь они начинают ветвиться и формируют начало бронхиального дерева. Внутреннюю стенку главных бронхов выстилает мерцательный эпителий — она состоит из хрящевых полуколец. Снаружи бронхи покрывает адвентициальная оболочка.
Легкие
Легкие — главный орган дыхания. Они расположены в грудной полости и характеризуются губчатым альвеолярным строением.
Что такое трахеобронхит? Причины возникновения, диагностику и методы лечения разберем в статье доктора Яковлевой М. Г., детского пульмонолога со стажем в 21 год.
Определение болезни. Причины заболевания
Краткое содержание статьи — в видео:
Воспаление трахеи и бронхов могут вызвать различные инфекционные, реже физические или химические, факторы, а именно:
Особая группа болезни — аспирационный бронхит. Он развивается у грудных детей из-за регулярного попадания пищи в дыхательные пути. При этом воспаление слизистой связано не только с агрессивным воздействием попавшей еды, но и с кишечной флорой.
К предрасполагающим факторам острого или обострению хронического трахеобронхита относят явления, снижающие общую и местную сопротивляемость организма:
Заболеваемость трахеобронхитом велика, но об истинном её уровне судить крайне сложно, т. к. зачастую болезнь является ничем иным, как компонентом инфекционного процесса при вирусных поражениях верхних дыхательных путей.
Симптомы трахеобронхита
Острому трахеобронхиту обычно предшествуют признаки острой респираторной инфекции — заложенность носа, боль в горле.
Основной симптом — кашель. В начале заболевания сухой, надсадный, приступообразный. У детей раннего возраста приступы кашля могут сопровождаться рвотой, возбуждением. Через несколько дней кашель становится влажным. Мокрота является благоприятной средой для активного размножения бактерий. Обычно мокрота слизистая, но при затягивании процесса приобретает зеленоватый оттенок. Кашель может сохраняться до 14 дней, а иногда при микоплазменной и хламидийной инфекции до 1 месяца.
Воспаление может сопровождаться незначительным повышением температуры тела, обычно до 37,5 °C, общим недомоганием, снижением аппетита, потливостью.
Обструктивная форма болезни возникает из-за непроходимости бронхов. Вследствие этого в организме нарушаются газообмен и процесс вентиляции в лёгких. Такой вид трахеобронхита часто появляется как осложнение, сопровождается одышкой, шумным дыханием со свистом, могут наблюдаться рассеянные сухие хрипы. При выздоровлении кашель остаётся достаточно долго — в течение 2-3 недель или дольше.
Если причиной трахеобронхита стало попадание аллергена в дыхательные пути, симптомы ограничиваются вялостью, сухим кашлем, нередко появляется одышка и свистящее дыхание на фоне нормальной температуры тела.
Патогенез трахеобронхита
В развитии острого трахеобронхита и обострении хронического важную роль играет изменение характера бронхиального секрета. Он может измениться в результате снижения эффективности физических факторов защиты, таких как фильтрация вдыхаемого воздуха, освобождение его от грубых механических частиц, терморегуляция и увлажнение вдыхаемого воздуха, рефлекс чихания и кашля, а также нарушение мукоцилиарного транспорта (важнейшего механизма очищения слизистой оболочки трахеи и бронхов от патологических агентов с помощью реснитчатого эпителия, выстилающего дыхательные пути).
Патогенез трахеобронхита связан с проникновением возбудителя ингаляционно, его оседанием на слизистой и развитием воспалительной реакции. На этом фоне развивается гиперемия (покраснение), слизистая оболочка дыхательных путей отекает, увеличивается выработка слизи и слущивание повреждённого эпителия.
Инфекционный агент проникает в клетки эпителия слизистой оболочки трахеи и бронхов, возбуждает чувствительность дыхательного тракта, способствуя развитию гиперреактивности, которая проявляется ещё большей чувствительностью слизистой к неблагоприятным факторам окружающей среды, таким как смена температуры окружающей среды, резкие запахи, физическая нагрузка.
Более глубокое поражение характеризуется дегенерацией подслизистого слоя эпителия, в тяжёлых случаях преобладают явления некроза (омертвения) слизистой оболочки. Гибель поверхностного слоя эпителия может осложниться инфицированием стафилококком. Аспирирование (проникновение) инфицированного материала в альвеолы приводит к развитию стафилококковой пневмонии, часто с образованием абсцесса.
Классификация и стадии развития трахеобронхита
Осложнения трахеобронхита
Для большинства людей острый трахеобронхит не опасен. Осложнения острого трахеобронхита часто связаны с нарушением дренажной функции бронхов. В норме бронхи способны к самоочищению от микробов, мелких частиц, мокроты с помощью маленьких ресничек, так называемого реснитчатого эпителия, выстилающего слизистую трахеи и бронхов. При развитии воспаления на слизистой дыхательных путей нарушается работа ресничек, происходит застаивание слизи и её аспирация в дистальные (боковые) отделы бронхиального дерева с развитием воспаления лёгочной ткани — пневмонии или бронхообструктивного синдрома.
При повторяющихся острых бронхитах процесс переходит в хроническую форму, при которой чаще возникают серьёзные осложнения:
Диагностика трахеобронхита
Диагностические мероприятия при остром трахеобронхите обычно проводятся амбулаторно педиатром, терапевтом или пульмонологом, при аллергической этиологии показана консультация аллерголога. Диагноз обычно клинический, т. к. при остром трахеобронхите в большинстве случаев нет необходимости в лабораторном или инструментальном обследовании. Дополнительные обследования требуются в двух случаях: если болезнь затягивается, либо если это обострение хронического трахеобронхита с подозрением на осложнённое течение.
Рентгенография лёгких имеет значение для исключения осложнений, в частности пневмонии. Также характерен внешний вид больного, сильная лихорадка, тахипное (учащение частоты дыхания) и, как следствие, недостаточное поступление кислорода в кровь, так называемая гипоксемия.
Для исключения бактериальных осложнений проводится исследование мокроты (общий анализ, посев на микрофлору) и периферической крови (клинический анализ крови, С-реактивный белок, прокальцитонин). Для подтверждения аллергической природы проводят аллергологическое обследование (определение специфических иммуноглобулинов Е, кожные аллергопробы).
Дифференциальную диагностику длительного кашля необходимо проводить у людей с сердечно-сосудистой патологией, принимающих некоторые лекарственные препараты, которые могут вызывать кашель (например ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента).
Особая настороженность должна быть в отношении курящих лиц старше 50 лет и людей, работающих на вредных производствах. Иногда требуется консультация гастроэнтеролога для исключения гастроэзофагеального рефлюкса, который является причиной длительного кашля примерно у 40 % людей. Гастроэзофагеальный рефлюкс — это состояние, которое возникает при нарушении моторно-эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта и характеризуется регулярно повторяющимся забросом в пищевод и ротовую полость содержимого желудка и двенадцатиперстной кишки, проявляется кашлем, осиплостью, одышкой. Также при сложности диагностики причины длительного кашля необходима консультация отоларинголога для исключения постназального затёка (стекания избытка слизи по задней стенки глотки) и хронического синусита.
Лечение трахеобронхита
Острый трахеобронхит, как правило, не требует госпитализации. Госпитализации подлежат лица с тяжёлым течением острого трахеобронхита, с отягощённым общесоматическим фоном, а также при осложнённом течении хронического бронхита.
Лечение острого неосложнённого трахеобронхита заключается в назначении обильного тёплого питья, постурального дренажа грудной клетки (массажа грудной клетки для более лёгкого отхождения мокроты из дыхательных путей).
В связи с отсутствием доказательной базы применение антигистаминных препаратов и электропроцедур, горчичников, жгучих пластырей и банок не рекомендовано.
С тех пор, как жизнь вышла из моря на сушу, дыхательная система, обеспечивающая газообмен с внешней средой, стала важной частью человеческого тела. Хотя все системы организма важны, считать, что одна более важна, а другая – менее, неправомерно. Ведь человеческий организм — тонко регулируемая и быстро реагирующая система, которая стремится обеспечить постоянство внутренней среды организма, или гомеостаз.
Советуем внимательно прочитать статью – в конце вас ждет интерактивный тест!
Органы дыхательной системы человека условно делятся на дыхательные пути, или проводники, по которым воздушная смесь поступает к легким, и легочную ткань, или альвеолы.
Дыхательные пути по уровню прикрепления пищевода условно делятся на верхние и нижние. К верхним относятся:
Носовая полость — первый рубеж при поступлении воздуха в организм. На пути пылевых частиц встают многочисленные волоски, расположенные на слизистой полости носа, и очищают проходящий воздух. Носовые раковины представлены хорошо кровоснабжаемой слизистой и, проходя сквозь извитые носовые раковины, воздух не только очищается, но и согревается.
Также нос – орган, благодаря которому мы наслаждаемся ароматом свежей выпечки, или точно можем определить местонахождение общественного туалета. А все потому, что на слизистой верхней носовой раковины расположены чувствительные обонятельные рецепторы. Их количество и чувствительность генетически запрограммированы, благодаря чему парфюмеры создают запоминающиеся ароматы духов.
Проходя сквозь ротоглотку, воздух попадает в гортань. Как же получается, что пища и воздух проходят через одни и те же части тела и не смешиваются? При глотании надгортанник прикрывает дыхательные пути, и пища попадает в пищевод. При повреждении надгортанника человек может поперхнуться. Попадание еды в дыхательные пути требует немедленной помощи и может даже привести к смерти.
Гортань состоит из хрящей и связок. Хрящи гортани видны невооруженным глазом. Самый крупный из хрящей гортани — щитовидный хрящ. Его строение зависит от половых гормонов и у мужчин он сильно выдвигается вперед, формируя адамово яблоко, или кадык. Именно хрящи гортани служат ориентиром для врачей при проведении трахеотомии или коникотомии – операций, которые проводятся, когда инородное тело или опухоль перекрывают просвет дыхательных путей, и обычным способом человек не может дышать.
Через гортань и голосовые связки воздух поступает в трахею. Трахея анатомически делится на шейную и грудную части. Анатомическим ориентиром является яремная вырезка грудины.
Трахея имеет строение хрящевых полуколец. Передняя хрящевая часть обеспечивает беспрепятственное прохождение воздуха за счет того, что трахея не спадается. Сзади к трахее прилегает пищевод, и мягкая часть трахеи не задерживает прохождение пищи по пищеводу.
Дальше воздух по бронхам и бронхиолам, выстланным мерцательным эпителием, добирается до конечного отдела легких — альвеол. Легочная ткань, или альвеолы – конечные, или терминальные отделы трахеобронхиального дерева, похожие на слепо заканчивающиеся мешочки.
Множество альвеол формируют легкие. Легкие — парный орган. Природа позаботилась о своих нерадивых детях, и некоторые важные органы – легкие и почки – создала в двойном экземпляре. Человек может жить и с одним легким. Легкие расположены под надежной защитой каркаса из прочных ребер, грудины и позвоночника.
Методическое пособие подготовлено к изданному в соответствии с ФГОС учебнику М.Р. Сапина, Н.И. Сонина «Биология. Человек. 9 класс». Пособие содержит подробные разработки уроков, включающие цели, основное содержание урока, планируемые результаты (личностные, метапредметные, предметные), необходимое для урока оборудование, а также изложение хода урока и дополнительную информацию для учителя.
Интересно, что легкие лишены мышечной ткани и сами дышать не могут. Дыхательные движения обеспечивает работа мышц диафрагмы и межреберных мышц.
Человек совершает дыхательные движения благодаря сложному взаимодействию различных групп мышц межреберных, мышц брюшного пресса при глубоком дыхании, а самая мощная мышца, участвующая в дыхании, – диафрагма.
Наглядно представить работу дыхательных мышц поможет опыт с моделью Дондерса, описанный на странице 177 учебника «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.
Легкие и грудная клетка выстланы плеврой. Плевра, которая выстилает легкие, называется легочной, или висцеральной. А та, которая покрывает ребра, – пристеночной, или париетальной. Строение дыхательной системы обеспечивает необходимый газообмен.
При вдохе мышцы растягивают легочную ткань, как умелый музыкант меха у баяна, и воздушная смесь атмосферного воздуха, состоящая из 21% кислорода, 79% азота и 0.03% углекислого газа поступает по дыхательным путям к конечному отделу, где оплетенные тонкой сетью капилляров альвеолы готовы принять кислород и отдать отработанный углекислый газ из человеческого тела. Состав выдыхаемого воздуха отличается значительно бо´льшим содержанием углекислого газа – 4%.
Чтобы представить масштаб газообмена, только подумайте, что площадь всех альвеол человеческого организма примерно равна волейбольной площадке.
Чтобы альвеолы не слипались, их поверхность выстлана сурфактантом — специальной смазкой, содержащей липидные комплексы.
Терминальные отделы легких густо оплетены капиллярами и стенка кровеносных сосудов тесно соприкасается со стенкой альвеол, что позволяет содержащемуся в альвеолах кислороду по разнице концентраций, без участия переносчиков, путем пассивной диффузии поступать в кровь.
Если вспомнить основы химии, а конкретно – тему растворимость газов в жидкостях, особо дотошные могут сказать: «Ерунда какая, ведь растворимость газов с повышением температуры уменьшается, а тут вы рассказываете, что кислород отлично растворяется в теплой, почти горячей — примерно 38-39 ° С, соленой жидкости». И они правы, но забывают, что эритроцит содержит гемоглобин-захватчик, одна молекула которого может присоединить 8 атомов кислорода и транспортировать их к тканям!
В капиллярах кислород связывается с белком-переносчиком на эритроцитах и по легочным венам к сердцу возвращается насыщенная кислородом артериальная кровь. Кислород участвует в процессах окисления, а клетка в результате получает необходимую для жизнедеятельности энергию.
Дыхание и газообмен – самые важные функции дыхательной системы, но далеко не единственные. Дыхательная система обеспечивает поддержание теплового баланса за счет испарения воды при дыхании. Внимательный наблюдатель замечал, что в жаркую погоду человек начинает чаще дышать. У людей, правда, этот механизм работает не так эффективно, как у некоторых животных, например у собак.
Гормональную функцию через синтез важных нейромедиаторов (серотонина, дофамина, адреналина) обеспечивают лёгочные нейроэндокринные клетки (PNE-pulmonary neuroendocrine cells). Также в легких синтезируются арахидоновая кислота и пептиды.
В стволе мозга расположен дыхательный центр, который состоит из нескольких разрозненных групп нейронов. Выделяют три основных группы нейронов:
Для полноценного обеспечения организма кислородом нервная система регулирует скорость вентиляции легких через изменение ритма и глубины дыхания. Благодаря отлаженной регуляции даже активные физические нагрузки практически не влияют на концентрацию кислорода и углекислого газа в артериальной крови.
