Легкие — парные органы, расположенные в грудной полости. Состоят из долей: правое легкое содержит три доли, левое — две. Легочная ткань состоит из пузырьков — альвеол, в которых происходит жизненно важный процесс — газообмен между кровью и атмосферным воздухом.
Легкое покрыто оболочкой — плеврой, которая переходит с поверхности легких на внутренние стенки грудной клетки. Между двумя листками плевры образуется плевральная полость, давление в которой отрицательное, что имеет принципиальное значения для актадыхания.
Газообмен в легких и тканях
Воздух перемещается по воздухоносным путям и, наконец, достигает мельчайшей структуры легкого — легочного пузырька, или альвеолы. Стенка альвеолы оплетена густой сетью капилляров — сосудов с тонкой стенкой, через которую происходит диффузия газов: из крови в альвеолу выходит углекислый газ, а в кровь из альвеолы поступает кислород.
Кислород, растворившийся в крови, по кровеносным сосудам достигает внутренних органов и тканей организма. Замечу, что перемещаясь по крови, газы образуют соединения с гемоглобином эритроцитов:
- Кислород (O2) — оксигемоглобин
- Углекислый газ (CO2) — карбгемоглобин
- Угарный газ (CO) — карбоксигемоглобин
Соединение гемоглобина с угарным газом гораздо устойчивее, чем остальные: угарный газ легко выигрывает в конкуренции с кислородом и занимает его место. Этим объясняются тяжелые последствия отравлений угарным газом, который быстро скапливается при пожаре в замкнутом помещении.
По мере того, как кровь отдает углекислый газ и принимает кислород, из венозной крови (бедной кислородом) она превращается в кровь артериальную. В тканях происходит обратный процесс: клетки нуждаются в кислороде, необходимом для тканевого дыхания,а углекислый газ, побочный продукт обмена веществ, требует удаления из клетки в кровь.
Я часто спрашиваю учеников — ‘Что движет газом, что заставляет, к примеру, кислород перемещаться сначала из альвеолы в кровь, а в тканях — из крови к клеткам?’ Запомните, что этой движущей силой является разность парциальных давлений газов.
Парциальным давлением газа называют ту часть от общего объема газа, которая приходится на долю данного газа. Не рекомендую вам заучивать таблицу, приведенную выше, но для понимания она весьма хороша.
Заметьте, парциальное давление кислорода в альвеоле 100-110, а в венозной крови капилляра, оплетающего стенку альвеолы, давление кислорода 40. Таким образом, кислород устремляется из области большего давления в область меньшего — из альвеолы в кровь.
Происходящие перемещения газов можно легко зафиксировать, измерив концентрацию газов во вдыхаемом и выдыхаемом человеком воздухе. Вероятно, многие из этих данных вам не пригодятся, но призываю вас запомнить, что в окружающем воздухе 21% кислорода и 0,03% углекислого газа — это важная информация.
Важное значение в транспорте газов имеет жидкость, покрывающая стенки альвеол — сурфактант. Изначально кислород растворяется в сурфактанте и только после этого диффундирует через стенку капилляра, попадая в кровь. Сурфактант также препятствует слипанию (спаданию) стенок альвеол во время выдоха.
Жизненная емкость легких
Одним из физиологически важных показателей является жизненная емкость легких (ЖЕЛ). ЖЕЛ — максимальное количество воздуха, которое человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха.
Этот показатель весьма вариабельный, в среднем ЖЕЛ взрослого человека около 3500 см3. У спортсменов ЖЕЛ больше на 1000-1500 см3, а у пловцов может достигать 6500 см3. Чем больше ЖЕЛ, тем больше воздуха поступает в легкие и кислорода — в кровеносную систему, что очень важно для клеток тканей во время занятий споротом.
ЖЕЛ легко измеряется с помощью специального прибора — спирометра (от лат. spirare — дышать).
Механизм легочного дыхания
Между наружной поверхностью легкого и стенками грудной клетки имеется плевральная полость, которая играет важнейшую роль в процессе вдоха и выдоха, а также уменьшает трение легких при дыхательных движениях.
Давление в плевральной полости всегда ниже на 5-7 мм. рт. ст. атмосферного давления, поэтому легкие постоянно находятся в расправленном состоянии, скреплены через плевру со стенками грудной полости.
Вообразите: легкое подтягивается к плевре, которая скреплена с грудной клеткой. А грудная клетка постоянно совершает дыхательные движения, расширяясь и сужаясь, таким образом, легкое следует за дыхательными движениями грудной клетки.
Остается разобраться, как происходят эти дыхательные движения? Причина этому — сокращения и расслабления межреберных мышц, в результате которых грудная клетка соответственно — поднимается и опускается. Сейчас мы детально обсудим механизм вдоха и выдоха.
При вдохе межреберные мышцы сокращаются, при этом ребра поднимаются, и грудина отодвигается вперед — грудная клетка расширяется в передне-заднем и фронтальном (в стороны) направлениях. Диафрагма — дыхательная мышца, во время вдоха сокращается и опускается вниз: грудная клетка расширяется в вертикальном направлении.
При выдохе все происходит наоборот: межреберные мышцы расслабляются, при этом ребра опускаются, и грудина отодвигается назад — грудная клетка сужается в передне-заднем и фронтальном (в стороны) направлениях. Диафрагма во время выдоха расслабляется и поднимается вверх: грудная клетка сужается в вертикальном направлении. Благодаря этим движением осуществляется вдох и выдох.
Можем ли мы брать под контроль свое дыхание? Легко. Но ведь мы далеко не всегда его контролируем даже в течение дня, не говоря о ночи. Процессом дыхания управляет дыхательный центр, расположенный в продолговатом отделе головного мозга. Это центр обладает автоматией — периодически импульсы сами поступают к дыхательным мышцам, к примеру — во время сна.
Состав крови сильно влияет на интенсивность дыхания. В многочисленных опытах было выявлено, что увеличение концентрации CO2 возбуждает дыхательный центр. Этим можно объяснить учащение дыхания во время физической нагрузки, к примеру, бега, когда в клетках мышц ног идет активное образование CO2 и поступление его в кровь, дыхание учащается рефлекторно.
Рефлекторную регуляцию дыхания наиболее ярко доказывает опыт с перекрестным кровообращением, при котором соединены кровеносные системы двух собак. При пережатии трахеи у первой собаки останавливается дыхание, и углекислый газ перестает удаляться из крови — его концентрация в крови возрастает, что приводит к возникновению одышки (учащенного дыхания) у второй собаки.
Пневмоторакс
В норме давление в плевральной полости отрицательное, оно обеспечивает растяжение легких. Однако при ранениях грудной клетки целостность плевральной полости может нарушаться: в таком случае давление в полости становится равным атмосферному.
Нарушение целостности плевральной полости называют — пневмоторакс (от др.-греч. πνεῦμα — дуновение, воздух и θώραξ — грудь). При наступлении пневмоторакса легкие спадаются и перестают участвовать в дыхании.
Горная и кессонная болезни
Альпинисты и любители горных походов (особенно новички) часто сталкиваются с горной болезнью. Это состояние возникает из-за того, что при подъеме на высоту парциальное давление кислорода падает, и его концентрация в крови не соответствует потребностям организма — ниже, чем должна быть.
Поначалу горная болезнь проявляется эйфорией (беспричинной радостью) и учащением пульса. Если покорение горных вершин продолжается, то к этим симптомам постепенно присоединяется апатия (состояние равнодушия), мышечная слабость, судороги и головная боль.
Что же делать, спросите вы? Необходимо немедленно прекратить дальнейший подъем, при усилении симптомов — начать спуск. Лучше всего предупредить горную болезнь, следуя правилу — не увеличивать высоты ночевки более чем на 300-600 метров.
Кессонная болезнь возникает у водолазов, связана с увеличением парциального давления газа — азота, которое возникает при погружении под воду. Существует закономерность: чем глубже водолаз опускается, тем больше становится растворенного в крови азота. В чем же опасность того, что азот растворяется в крови?
При резком быстром подъеме растворимость азота в крови понижается, и кровь буквально вскипает. Только представьте, в сосудах возникают настоящие пузыри газа! Они могут закупорить сосуды легких, сердца, других внутренних органов, в результате чего кровообращение остановится, и последствия могут быть самыми печальными, вплоть до летального исхода.
Как же предупредить кессонную болезнь? Можно использовать в дыхательной смеси вместо азота газ гелий, который не приводит к таким последствиям. Также необходимо придерживаться правила постепенного подъема, с остановками, избегать резкого всплытия.
Легкие человека – как устроены и работают главные органы дыхательной системы?
Жизнь и нормальное функционирование клеток всего тела зависит от поступления к ним кислорода. Он попадает в кровь в процессе дыхания, который обеспечивают легкие. Это парный орган со сложным строением, отвечающий не только за газообмен, но и защиту организма.
Где находятся легкие у человека?
Локализация рассматриваемой структуры – грудная полость. Орган занимает правую и левую ее половины, ограничивая с боков комплекс средостения (пищевод, сердце, трахея и другие формирования).
Где легкие у человека наглядно показано на рисунке ниже. Каждая часть парного органа имеет форму полуконуса.
Основание расположено на диафрагме, а вершина достигает зоны надплечья, выступая вверх на 1-3 см от ключицы.
Строение легких человека
Описываемый парный орган имеет сложную структуру, позволяющую выполнять несколько функций.
Чтобы разобраться, как устроены легкие человека, чем обеспечивается их сокращение и газообмен, необходимо изучить внешнюю и внутреннюю части этих физиологических образований.
Интересной особенностью органа является его пористость, благодаря которой он занимает небольшой объем в теле при внушительной площади поверхности, сравнимой с размерами теннисного корта.
Строение легких – доли и сегменты
Представленное формирование парное, но не симметричное. Легкие человека делятся на доли, отделенные друг от друга щелями. В левой части органа их две – верхняя и нижняя.
Правое легкое содержит дополнительную, среднюю (медиальную) долю. Каждая из них состоит из более мелких структурных единиц, сегментов.
Такие участки отделяются от соседних аналогичных областей соединительнотканными прослойками.
Количество сегментов тоже отличается для левого и правого легкого (8 и 10 штук). В центре каждого из них есть собственный бронх и артерия, обеспечивающие вентиляцию и кровоснабжение структуры.
Сегменты «сложены» из лобул (долек) – небольших пирамидовидных формирований. Они содержат бронхиальные ветви, из которых образуются до 2-х десятков бронхиол. Диаметр этих воздухоносных «трубок» не превышает 1 мм.
Конец каждой из них представляет собой структурную единицу, которая формирует легкие человека, ацинус.
Респираторные бронхиолы продолжают разветвляться на тонкие ходы, завершающиеся специальными мешочками. Самым мелким элементом ацинуса являются альвеолы легких – выпячивания или пузырьки полушаровидной формы. В них и происходит обмен газами между вдыхаемым и выталкиваемым воздухом и кровеносной системой, благодаря оплетению каждого участка миниатюрной капиллярной сетью.
Внешнее строение легких
Рассматриваемый орган не является мышечным, поэтому его сокращение обеспечивают наружные структуры. Серозной оболочкой является плевра легких. Она состоит из 2-х листков – париетального и висцерального. Первый, внешний слой соединен со стенкой грудной клетки.
Висцеральная или внутренняя плевра покрывает наружную поверхность легких человека. Между листками есть небольшое пространство (полость), заполненное серозной вязкой субстанцией.
Это плевральная жидкость, которая необходима для удержания слоев вместе во время вдохов и выдохов, предотвращения трения.
Внутреннее строение легких
Представленный орган в разрезе напоминает перевернутое дерево, кроной вниз. Строение легких внутри начинается со «ствола» – трахеи или дыхательного горла. Крупные «ветви» – это бронхи. Они последовательно делятся на более мелкие и тонкие трубочки (бронхиолы). «Листья» – альвеолы, крошечные воздушные пузырьки. Они располагаются гроздьями, образуя мешочки.
Функции легких
Главной задачей представленного парного органа является обеспечение всех живых клеток кислородом. Легкие человека постоянно осуществляют газообмен.
Кислород поступает в кровь на вдохе, через капиллярную сеть, оплетающую альвеолы. Аналогично при выдохе отводится углекислый газ.
Помимо основной функции, легкие в организме человека отвечают за ряд второстепенных, но очень важных задач:
- Защищают сердце от механических ударов извне и обеспечивают его амортизацию.
- Регулируют уровень парциального давления углекислого газа путем коррекции ph крови.
- Участвуют в поддержании гормонального баланса.
- Предотвращают проникновение воздушно-капельных возбудителей инфекций. На слизистой дыхательных путей присутствуют реснички (мерцательный эпителий), которые захватывают пыль и бактерии из воздуха, и перемещает их обратно вверх, обволакивая вязким секретом. Он содержит антимикробные компоненты (гликопротеины) и иммуноглобулины типа А.
- Немного способствуют терморегуляции в теле человека.
- Обеспечивают поток воздуха для извлечения звуков, формирования голоса, пения.
- Служат резервным хранилищем крови. Легкие взрослого человека содержат около 450 мл биологической жидкости, но этот показатель может увеличиваться в 2 раза. Если произойдет масштабная кровопотеря в большом круге, органы сделают выброс для восполнения ее объема. Это может спасти жизнь при серьезных повреждениях тела.
Объем легких человека
Абсолютная или полная емкость составляет 5-6 л у взрослого мужчины. Легкие здорового человека имеют больший объем, чем органы курильщика, или больного какой-то дыхательной патологией. На указанный показатель дополнительно влияют и другие факторы:
- рост;
- пол;
- телосложение;
- возраст;
- географическое положение (по отношению к высоте уровня моря).
Максимальная емкость легких человека никогда не используется полностью. Самый глубокий вдох и выдох – около 2 л. В спокойном состоянии и размеренном дыхании данный показатель существенно меньше.
После выдоха в легких человека присутствует около 3 л воздуха. Это функциональная остаточная емкость, необходимая для поддержания стабильного соотношения кислорода и углекислого газа в альвеолах.
Точное измерение объема в диагностических целях называется спирометрией.
Механизм дыхания осуществляется не только с помощью описываемого парного органа. Работа легких человека зависит от слаженной работы нескольких структур:
- На вдохе диафрагма распрямляется, «уходит» вниз. Параллельно за счет нескольких групп близлежащих мышц расходятся ребра.
- Через трахею в бронхи поступает воздух. Легкие расправляются, увеличиваются в размерах, расстояние между ними увеличивается.
- Воздух распространяется по бронхиальным ветвям, идет по бронхиолам и достигает альвеол.
- Благодаря разности парциальных давлений в пузырьках происходит обмен. Альвеолы «отдают» в кровь кислород и «забирают» углекислый газ.
- На выдохе диафрагма расслабляется, другие мышцы сокращаются, ребра сходятся. Легкие выталкивают «отработанный» воздух с углекислым газом наружу и занимают исходное положение.
- Процесс повторяется.
Болезни легких у человека
Как и другие органы, представленная физиологическая структура подвержена множеству врожденных и приобретенных патологий. Есть очень редкие и почти неизученные болезни легких, для которых даже не разработано лечения. Самые распространенные недуги:
- пороки развития;
- туберкулез;
- кисты;
- синдром респираторного расстройства;
- рак;
- сифилис;
- пневмония;
- астма;
- паразитарные инвазии;
- муковисцидоз;
- хроническая обструктивная болезнь (больше подвержены легкие курящего человека);
- бронхиолиты;
- альвеолярные геморрагические синдромы;
- бронхоэктаз;
- мезотелиома и другие патологии.
Диагностика легочных заболеваний
При наличии симптомов, свидетельствующих о поражении нижних дыхательных путей, необходимо обратиться к пульмонологу.
Дифференциальная диагностика легочных заболеваний выполняется с помощью множества лабораторных, инструментальных и аппаратных методик.
Сначала врач выполняет функциональный осмотр – визуально оценивает состояние дыхательных путей, пальпирует близлежащие области, использует перкуссию (постукивание), выслушивание. По необходимости назначаются разные способы исследований:
- магнитно-резонансная, компьютерная томография;
- спирометрия;
- флюорография;
- рентгенография;
- УЗИ;
- бронхография;
- анализ газов и мокроты;
- рентгеноскопия;
- ангиография;
- газовая медиастинография;
- плеврография;
- рентгеноэлектрокимография.
Лечение и профилактика легочных заболеваний
Терапия пульмонологических патологий разрабатывается на основании поставленного диагноза, тяжести симптомов, и направлена на устранение причин, которые их спровоцировали.
В лечении болезней могут использоваться консервативные, хирургические и физиологические способы, комплексные схемы. Любой недуг предусматривает индивидуальный подход, который составляет доктор.
Профилактика легочных заболеваний включает:
- сбалансированное питание;
- отказ от курения;
- плановое прохождение флюорографического исследования;
- регулярное проведение медицинских осмотров;
- занятия спортом;
- обеспечение чистоты вдыхаемого воздуха.
Строение и функции легких человека
Топографически — снизу легкие граничат с диафрагмой, справа под легким располагается печень, слева частично примыкает желудок. К внутренней стороне каждого легкого примыкает сердце, но расположение его как правило больше слева, где для него в легком есть специальная ниша. Верхушки легких пальпируются и перкутируются на 2 см выше ключиц.
Внешнее строение
Легкое — это один из самых крупных органов человека. Нормальное легкое человека имеет красно-розовый цвет. Структура органа мягкая, губчатая, что обусловлено его воздушным и ячеистым строением.
Правое легкое несколько крупнее, короче и шире левого. Обусловлено это расположением печени справа, а также наличием в левом легком сердечной вырезки для соответствующего органа. Сердце прикрыто язычком левого легкого.
Правое легкое двумя крупными щелями (горизонтальной и косой) делится на верхнюю, среднюю и нижнюю доли. Косая щель делит левое легкое на верхнюю и нижнюю доли.
Доли делятся на более мелкие участки — сегменты, каждый из которых снабжает крупный кровеносный и дыхательный сосуд.
Каждое легкое имеет входные ворота и корень. Корень состоит из крупного бронха, легочной артерии и вены. Этот пучок направляется в легкое через входные ворота, а затем каждая его составляющаяся делится на более мелкие ветви.
Из чего состоят легкие
Воздушность легочной ткани обусловливают бронхи, бронхиолы и альвеолы. Проникая в легкое, главный бронх начинает делиться на более мелкие — бронхиолы. Они же в свою очередь завершаются альвеолярными ходами, ходы — альвеолами.
Альвеола представляет собой похожий на гроздь винограда мешочек, заполненный воздухом. Стенка этого органа очень тонкая, выстлана изнутри сурфактантом — особым веществом, препятствующим их слипание.
В стенке существует альвеолярное капиллярное сплетение, в котором и происходит насыщение крови кислородом.
Доли и сегменты легких
Входя в ворота легкого, главный бронх делится. В правом легком — на верхний, средний и нижний, в левом — верхний и нижний. Деление это обусловлено наличием долей. Точно такое же деление происходит и с кровеносными сосудами.
Бронхо-легочные сегменты отделены друг от друга прослойками соединительной ткани. Они имеют пирамидальную форму. В каждом сегменте проходит крупный бронх 3-го порядка, артерия и вена. Всего в каждом легком насчитывается 10 сегментов.
Функциональное назначение
Функция каждого легкого заключается в газообмене. В легкое по легочным артериям из правого желудочка сердца попадает венозная ненасыщенная кислородом кровь.
Делясь на все более мелкие сосуды, они обволакивают легочную альвеолу как миниатюрный клубочек.
На вдохе легкое расправляется воздухом, давление внутри альвеолы повышается, кислород мигрирует через тонкую стенку альвеолы и капилляра, насыщая кровь. Отток насыщенной кислородом крови осуществляется по легочным венулам.
Сливаясь по ходу легкого во все более крупные сосуды, формируются легочные вены. Они направляются в сердце, открываясь в левом предсердии. Затем насыщенная кислородом кровь направляется сначала в левый желудочек, и через аорту — к органам и тканям организма.
Легкие человека – строение и функции. Интересные факты о легких
Общий рейтинг статьи/Оценить статью [Всего голосов: 6 Общая оценка статьи: 4.8]
Каждый человек из школьного курса биологии знает, для чего нужны легкие и где они находятся.
В легких происходит газообмен, благодаря которому наш организм насыщается кислородом и выводит “отработанный” углекислый газ. Все верно. Но у легких есть задачи, не связанные с газообменом.
В этой статье мы разберем строение и функции легких, проследим путь воздуха от момента вдоха до альвеол. А также узнаем интересные факты о легких, о которых нам не рассказывали умные книжки.
https://www.youtube.com/watch?v=85UkNzrQp7I
Мы не будем разбирать строение и функции легких так, как это преподносят нам учебники. Это чересчур скучно и не всем понятно. Остановимся лишь на важных моментах.
Строение легких человека
Несмотря на то, что легкие – парный орган, они все же не симметричны. Правое легкое шире и немного короче левого. Это вполне закономерно, если вспомнить, что в левой и частично в центральной части грудной полости располагается сердце.
На левом легком есть специальная выемка для сердца, где оно чувствует себя довольно уютно. С точки зрения физиологии, это очень важно.
Левое легкое служит защитой для сердца, своего рода амортизационной подушкой, которая защищает его от механических повреждений.
Итак, правое легкое немного больше левого. Это объясняет определенные особенности их строения. В правом легком выделяют три доли, а в левом только две. Доли делятся на сегменты, а они — на дольки.
Легкое по форме напоминает конус – у него есть верхушка и основание, а также три поверхности. Подробное строение легкого можно изучить в анатомическом атласе, если это вам будет необходимо. Нам же намного важнее понять, как воздух, который мы вдыхаем попадает в легкие, и что с ним происходит дальше.
Как происходит процесс дыхания
Сам процесс дыхания – достаточно интересный с точки зрения физиологии. Обратите внимание, что мы дышим сами того не замечая и не контролируя. Сколько воздуха нам необходимо – решает головной мозг.
Очевидно, что потребность в кислороде в состоянии покоя и при физической нагрузке несколько отличается. Мы чаще дышим при стрессе или высоко в горах, где парциальное давление кислорода ниже, чем на равнинной местности.
Если бы нас попросили самостоятельно рассчитать частоту и глубину дыхания, в зависимости от потребностей организма, мы вряд ли справились бы с этой задачей.
Вместе с тем, человек может контролировать свое дыхание. Существуют специальные техники, которые позволяют снять стресс, убрать лишние эмоции и даже уменьшить боль. Рекомендации восточных практик – вдыхать обычно, а выдыхать длинно, имеют под собой научную основу. Частое поверхностное дыхание приводит в возбуждение нервную систему, а ровное медленное дыхание, ее, наоборот, успокаивает.
Вдох осуществляется за счет дыхательных мышц и диафрагмы. При этом увеличивается объем грудной клетки. Под действием силы натяжения легкие расправляются и в них формируется отрицательное давление воздуха. Стоит отметить, что в легких всегда присутствует около 150 мл воздуха. Это необходимо для того, чтобы поддержать их объем и обеспечить нормальные физиологические процессы.
Как происходит газообмен в легких
Итак, мы вдохнули, и воздух через носоглотку попадает в трахею, затем бронхи. Легкие – парный орган, соответственно и бронхи тоже. Если говорить простым языком, то бронхи – это полые трубочки, по которым проходит воздух.
Правый и левый бронх заходит в правое и левое легкое, соответственно. Это место в медицине называется корнем легкого.
Дальше бронхи наподобие дерева распадаются на более мелкие ветви – долевые бронхи, затем еще делятся – на сегментарные бронхи, которые в свою очередь переходят в дольковые бронхи. В каждом легком таких “веточек” от 800 до 1000.
Дольковые бронхи распадаются на более мелкие трубочки – бронхиолы, диаметр которых меньше миллиметра. В конце каждой бронхиолы находятся так называемые альвеолы. Это пузырьки с воздухом, оболочкой которых является тончайшая мембрана.
Строение легких напоминает перевернутое дерево:
Наверное, вы уже догадались, что в альвеолах и происходит газообмен. Легкие пронизаны мельчайшими кровеносными сосудами – капиллярами. Такая сетка необходима для процессов передачи кислорода, углекислого газа и других газообразных веществ. Они могут проходить через мембрану альвеол и капилляров. Здесь в силу вступает физика.
Кислород проходит за счет разницы парциального давления в крови и во вдыхаемом воздухе. То есть бедная кислородом кровь буквально тянет его к себе. Попав в кровь, кислород тут же захватывается гемоглобином эритроцитов и разносится по организму. Таким же образом кровь покидают летучие вещества, в том числе и углекислый газ.
Это, конечно, довольно примитивная схема представления газообмена в легких, но в целом она соответствует происходящим процессам.
https://www.youtube.com/watch?v=8OgMs84H670
За счет большого количества альвеол в легких обеспечивается большая площадь поверхности для полноценного взаимодействия крови и воздуха.
- Примерный состав воздуха, которым мы дышим:
- Кислород – 20-21%, углекислый газ — 0,03%, азот -79-80%
- Примерный состав выдыхаемого воздуха:
- Кислород 16,3%, углекислый газ 4%, азот – около 80%
То есть получается, что и в выдыхаемом воздухе есть кислород, то есть этот воздух не совсем “неживой”. Многие считают, что причина ощущения духоты в непроветриваемых помещениях с большим скоплением людей связана с избытком углекислого газа и недостатком кислорода. Это не совсем так.
В душных помещениях как правило тепло и влажно, ведь с дыханием организм покидает небольшое количество воды. Вот так и получается, что, если мы большим и дружным коллективом долго находимся в закрытом помещении, воздух становится более влажным.
Субъективно это воспринимается как дефицит кислорода.
Сурфактант легких
Сурфактант легких – это жидкость, которая тонким слоем покрывает альвеолы изнутри. Главная функция сурфактанта – не допустить слипание альвеол на выдохе.
Для того, чтоб понять, как работает этот механизм, нужно представить себе воздушный шарик, который мы надули, а потом выпустили из него воздух.
Если изнутри нет никакой защитной оболочки, шарик слипнется и надуть его повторно будет проблематично.
Сурфактант состоит из белков, липидов и углеводов и синтезируется клетками альвеол.
Легкие закладываются и начинают развиваться примерно с 3 недели внутриутробного развития. Так как этот орган плоду пока не нужен, сурфактант начинает вырабатываться в конце третьего триместра беременности.
При рождении ребенок испытывает нехватку кислорода и рефлекторно вдыхает. Первый крик новорожденного – ни что иное, как первый выдох.
Это говорит о том, что все в порядке – легкие расправились и ребенок начал активно дышать.
У недоношенных детей легочная ткань незрелая, сурфактанта недостаточно или вообще нет. Поэтому им проводят искусственную вентиляцию легких, а при выраженной дыхательной недостаточности вводят сурфактант. Этот препарат содержит высокоочищенный сурфактант животных.
Еще одна важная функция сурфактанта – защита от инфекции, которую мы вдыхаем вместе с воздухом.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ)
Жизненная емкость легких – это максимальный объем воздуха, который человек может вдохнуть после максимального выдоха.
В состоянии покоя человек вдыхает и выдыхает примерно 500 мл воздуха. В спокойном состоянии мы дышим в основном только верхушкой легких. При интенсивном газообмене работают и нижние отделы легких, дыхание становится глубже, и мы вдыхаем больше воздуха.
Это не говорит о том, что у спортсменов легкие крупнее, чем у нетренированного человека. Просто объем воздуха, который спортсмен может вдохнуть гораздо больше.
Почему это важно? Дело в том, что глубокая вентиляция включает резервные отделы легких, в которых из-за бездействия часто наблюдаются застойные явления и воспаление.
Регулярные тренировки увеличивают максимальное потребление кислорода на 20-30%, расширяют бронхи, стимулируют отделение слизи.
Идеальными в плане тренировки легких являются такие виды спорта как большой теннис, плавание, легкая атлетика и вся физическая активность, связанная с кардио нагрузкой.
Функции легких, не связанные с газообменом
Если с газообменом все относительно понятно, то о других функциях легких многие даже не догадываются. Давайте их разберем:
1. Защитная функция легких заключается в уничтожении инфекции, а также удалении пыли и других инородных веществ.
Кроме сурфактанта, который обеспечивает механическую защиту, в тканях легких содержится много иммунных клеток, которые распознают и уничтожают инфекцию.
Ее фрагменты вместе с отработавшими клетками иммунитета, пылью и другими чужеродными частичками покидают организм с выдыхаемым воздухом и слизью. Кстати, кашель – это защитный рефлекс, который говорит о том, что время вывести лишнее вместе со слизью.
2. Депо крови. В капиллярах легких запасается около 450 мл крови, которая может быть использована при кровопотере.
3. Фильтрация крови. В легких фильтруются и расплавляются мелкие тромбы.
4. Участие в обмене веществ. В легких происходит синтез белка. При этом азот, который необходим для такого синтеза, частично отбирается из вдыхаемого воздуха. Как говорится, “не хлебом единым”.
Еще один важный процесс, который происходит в легких – активация ангиотензина II. Это вещество является мощным сосудосуживающим агентом – принимает непосредственное участие в регуляции артериального давления.
Также в легких инактивируется серотонин и запасаются гистамин, брадикинин и другие биологически активные вещества.
5. Поддержание баланса воды в организме. В процессе дыхания происходит испарение воды.
6.Терморегуляция. Легкие обладают способностью к теплопродукции. Они согревают не только вдыхаемый воздух, но и весь организм в целом.
7. Выделение летучих веществ, которые находятся во вдыхаемом воздухе, либо синтезируются в организме. К ним относятся углекислый газ, метан, ацетон и другие вредные вещества, которые отравляют наш организм.
Профилактика болезней легких
И напоследок, немного поговорим о профилактике болезней легких. Большинство из нас живут в промышленных городах, где воздух, который по определению должен быть прозрачным, можно увидеть. И, судя по всему, не за горами время, когда мы сможем его и пощупать – настолько высок процент взвеси из промышленной и строительной пыли.
О вреде курения говорить бесполезно, пусть активисты ЗОЖники простят такую категоричность. Можно бросить курить, было бы желание. А у многих его просто нет. Все, кто хотел, давно перешли на вейп (электронные сигареты).
Их относительная безопасность под большим вопросом. Весьма странно, почему люди так быстро “втягиваются” в этот процесс. Трубить тревогу первыми начали производители сигарет, ведь это серьезно ударило по их бизнесу.
А вы думали, это они о здоровье поколения так переживают?
Это было небольшое отступление от темы. В конце концов, ваше здоровье – в ваших руках. Давайте лучше поговорим о том, что любят наши легкие, и можно ли их почистить.
Легкие способны к частичному восстановлению. Но если вы десять лет курите по пачке в день, не требуйте от них невозможного. Разрушенные альвеолы не могут регенерировать. Восстанавливается функция бронхов – их реснички начинают выполнять утерянную функцию очищения от слизи и вредных веществ. Субъективно это выражается в уменьшении интенсивности одышки и в улучшении общего самочувствия.
В общем-то легкие, как и многие органы нашего организма являются самовосстанавливающейся системой. Достаточно убрать негативные факторы, и к ним начнет возвращаться здоровье. Уже через 2-3 недели вы почувствуете явные улучшения в вашем организме.
Есть продукты, которые косвенно помогают очистить легкие за счет антиоксидантов, бактерицидных и отхаркивающих веществ в их составе. Это ананасы, яблоки, зеленый чай, чеснок, лук, имбирь, молоко, овес, мед. Есть масса рецептов отваров из еловых шишек, трав и других растительных компонентов.
Для более быстрого очищения легких рекомендуют пить много воды – не менее 2-2,5 л в день. Она разжижает слизь и стимулирует отделение мокроты.
Неплохо работают ингаляции. Можно применять солевые растворы или минеральную воду, а можно добавлять в них эфирные масла – эвкалиптовое, кедровое, масло пихты и можжевельника.
Любители бани тоже будут довольны – эта оздоровительная процедура благотворно влияет на наши легкие. Только не переусердствуйте с температурой – она должна быть не очень высокой для того, чтоб не обжечь слизистую.
Самый эффективный способ оздоровления легких и всей дыхательной системы в целом – это конечно же спорт. Но есть одно условие, которое не всегда возможно реализовать – спортом нужно заниматься на свежем воздухе, то есть подальше от города.
Берегите ваши легкие и будьте здоровы!
Легкие
Легкие – это органы, обеспечивающие дыхание человека. Эти парные органы расположены в грудной полости, прилегают слева и справа к сердцу. Легкие имеют форму полуконусов, основанием прилежащих к диафрагме, верхушкой выступающих выше ключицы на 2-3 см. Правое легкое имеет три доли, левое – две.
Скелет легких состоит из древовидно ветвящихся бронхов. Каждое легкое снаружи покрывает серозная оболочка – легочная плевра. Легкие лежат в плевральном мешке, образованном легочной плеврой (висцеральной) и выстилающей изнутри грудную полость пристеночной плеврой (париетальной).
Каждая плевра снаружи содержит железистые клетки, продуцирующие жидкость в полость между листками плевры (плевральную полость). На внутренней (кардиальной) поверхности каждого легкого есть углубление – ворота легких. В ворота легких входят легочная артерия и бронхи, а выходят две легочные вены.
Легочные артерии ветвятся параллельно бронхам.
Легочная ткань состоит из долек пирамидальной формы, основанием обращенных к поверхности. В вершину каждой дольки входит бронх, последовательно делящийся с образованием концевых бронхиол (18-20).
Каждая бронхиола заканчивается ацинусом – структурно-функциональным элементом легких. Ацинусы состоят из альвеолярных бронхиол, которые делятся на альвеолярные ходы.
Каждый альвеолярный ход заканчивается двумя альвеолярными мешочками.
Альвеолы – это полушаровидные выпячивания, состоящие из соединительнотканных волокон. Они выстланы слоем эпителиальных клеток и обильно оплетены кровеносными капиллярами.
Именно в альвеолах осуществляется главная функция легких – процессы газообмена между атмосферным воздухом и кровью.
При этом в результате диффузии кислород и углекислый газ, преодолевая диффузионный барьер (эпителий альвеол, базальная мембрана, стенка кровеносного капилляра), проникают от эритроцита до альвеолы и наоборот.
Функции легких
Важнейшей функцией легких является газообмен — снабжение гемоглобина кислородом, вывод углекислого газа. Поступление обогащенного кислородом воздуха и вывод насыщенного углекислотой осуществляется благодаря активным движениям грудной клетки и диафрагмы, а также сократительной способности самих легких. Но есть и другие функции легких.
Легкие принимают активное участие в поддержании необходимой концентрации ионов в организме (кислотно-щелочного равновесия), способны выводить многие вещества (ароматические вещества, эфиры и другие). Также легкие регулируют водный баланс организма: через легкие испаряется примерно 0,5 л воды в сутки.
При экстремальных ситуациях (например, гипертермия) данный показатель может доходить до 10 литров в сутки.
Вентиляция легких осуществляется благодаря разнице давлений. На вдохе легочное давление намного ниже атмосферного, благодаря чему воздух проникает внутрь легких. На выдохе давление в легких выше атмосферного.
Существуют два типа дыхания: реберное (грудное) и диафрагмальное (брюшное).
В местах прикрепления ребер к позвоночному столбу расположены пары мышц, которые крепятся одним концом к позвонку, а другим – к ребру. Есть внешние и внутренние межреберные мышцы. Внешние межреберные мышцы обеспечивают процесс вдоха. Выдох в норме является пассивным, а при патологии акту выдоха помогают внутренние межреберные мышцы.
Диафрагмальное дыхание осуществляется с участием диафрагмы. В расслабленном состоянии диафрагма имеет форму купола. При сокращении ее мышц купол уплощается, объем грудной полости при этом увеличивается, давление в легких снижается по сравнению с атмосферным, и осуществляется вдох. При расслаблении диафрагмальных мышц в результате разницы давлений диафрагма снова занимает исходное положение.
Регуляция процесса дыхания
Дыхание регулируется центрами вдоха и выдоха. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге.
Рецепторы, обеспечивающие регуляцию дыхания, расположены в стенках кровеносных сосудов (хеморецепторы, чувствительные к концентрации диоксида углерода и кислорода) и на стенках бронхов (рецепторы, чувствительные к изменению давления в бронхах – барорецепторы). Есть также рецептивные поля в каротидном синусе (месте расхождения внутренних и внешних сонных артерий).
Легкие курящего человека
В процессе курения легкие подвергаются сильнейшему удару. Табачный дым, проникающий в легкие курящего человека, содержит табачный деготь (смолу), цианистый водород, никотин. Все эти вещества оседают в легочной ткани, в результате эпителий легких начинает просто отмирать.
Легкие курящего человека представляют собой грязно-серую или даже просто черную массу отмирающих клеток. Естественно, функциональные возможности таких легких существенно снижены.
В легких курящего человека развивается дискинезия ресничек, происходит спазмирование бронхов, в результате чего накапливается бронхиальный секрет, развивается хроническое воспаление легких, формируются бронхоэктазы. Все это приводит к развитию ХОБЛ – хронической обструктивной болезни легких.
Воспаление легких
Одним из распространенных тяжелых легочных заболеваний является воспаление легких – пневмония. Термин «воспаление легких» включает группу заболеваний с разной этиологией, патогенезом, клиникой.
Классическая бактериальная пневмония характеризуется гипертермией, кашлем с отделением гнойной мокроты, в ряде случаев (при вовлечении в процесс висцеральной плевры) – плевральной болью.
При развитии воспаления легких происходит расширение просвета альвеол, скопление в них экссудативной жидкости, проникновение в них эритроцитов, заполнение альвеол фибрином, лейкоцитами.
Для диагностики бактериальной пневмонии используются рентгенологические методы, микробиологическое исследование мокроты, лабораторные анализы, изучение газового состава крови. Основой лечения является антибактериальная терапия.
Строение лёгких
Лёгкие – это мягкий, губчатый, конусообразный парный орган. Лёгкие обеспечивают дыхание — обмен углекислого газа и кислорода.
Так как лёгкие являются внутренней средой организма, которая постоянно соприкасается с внешней средой, они имеют хорошо приспособленное и специализированное строение не только для газообмена, но и для защиты – в дыхательных путях задерживаются и выводятся наружу различные вдыхаемые инфекционные возбудители, пыль и дым. Правое лёгкое образуют три доли, а левое — две.
Воздух в лёгкие попадает через носовую полость, горло, гортань и трахею. Трахея разделяется на два главных бронха – правый и левый. Главные бронхи разделяются на более мелкие и образуют бронхиальное дерево. Каждая веточка этого дерева отвечает за небольшую ограниченную часть лёгкого – сегмент.
Более мелкие веточки бронхов, которые называются бронхиолами, переходят в альвеолы, в которых происходит обмен кислорода и углекислого газа. В лёгких нет мышц, поэтому они не могут расправляться и сокращаться самостоятельно, но их структура позволяет следовать дыхательным движениям, которые совершают межрёберные мышцы и диафрагма.
Чтобы облегчить движения лёгких, их окружает плевра – оболочка, которая состоит из двух листков – висцеральной и париетальной плевры.
Париетальная плевра присоединяется к стенке грудной клетки. Висцеральная плевра присоединяется к наружней поверхности каждого лёгкого.
Между двумя плевральными листками образуется небольшое пространство, которое называется плевральной полостью. В плевральной полости находится небольшое количество водянистой жидкости, которая называется плевральной жидкостью.
Она предотвращает трение и держит вместе плевральные поверхности во время вдоха и выдоха.
Строение клеток глубоких дыхательных путей достаточно специализировано и хорошо приспособлено для дыхания. Все дыхательные пути выстланы эпителием, который является специально приспособленными клетками, чтобы выполнять много важных функций:
- защитную;
- секрецию слизи;
- выведение раздражающих веществ;
- начало иммунных реакций.
Вид эпителия отличается в разных частях дыхательных путей. Большую часть слизистой дыхательных путей образует реснитчатый эпителий. Эти клетки – расположены вертикально в один слой с ресничками, направленными в сторону дыхательных путей. Реснички всегда движутся в направлении наружу. Слизистую более мелких дыхательных путей образует эпителий без ресничек.
В эпителии дыхательных путей находятся железы – бокаловидные клетки. Это специализированные клетки, которые производят и выделяют слизь. Слизь, продуцируемая этими клетками необходима, чтобы увлажнять поверхность эпителия и механически защищать слизистую.
Слизь является липкой, поэтому к ней прилипают вдыхаемые микроскопические инородные тела, и потом они выводятся наружу при помощи реснитчатого эпителия.