Дыхательная система человека: органы, заболевания, функции, строение. Органы дыхания: легкие

Лекция №5

Полость носа (cavitas nasi) - это начальный отдел дыхательных путей и одновременно орган обоняния. Проходя через полость носа, воздух или охлаждается, или согревается, увлажняется и очищается. Полость носа формируется наружным носом и костями лицевого черепа, делится перегородкой на две симметричные половины. Спереди входными отверстиями в носовую полость являются ноздри, а сзади через хоаны она соединяется с носовой частью глотки.

Различают верхний, средний и нижний носовые ходы, расположенные под соответствующей носовой раковиной. Слизистая оболочка носа продолжается в слизистую оболочку околоносовых пазух, слезного мешка, носовой части глотки и мягкого нёба. В области глотки происходит пересечение пищеварительного и дыхательного путей; воздух сюда может поступать и через рот.

Гортань (larynx) выполняет функции дыхания, звукообразования и защиты нижних дыхательных путей от попадания в них инородных частиц. Она расположена в передней области шеи, на уровне IV-VII шейных позвонков; на поверхности шеи образует небольшое (у женщин) и сильно выступающее вперед (у мужчин) возвышение - выступ гортани. Сверху гортань подвешена к подъязычной кости, внизу соединяется с трахеей. Спереди гортани лежат мышцы шеи, сбоку -- сосудисто-нервные пучки.

Скелет гортани составляют непарные и парные хрящи. К непарным относятся щитовидный, перстневидный хрящи и надгортанник, к парным - черпаловидные, рожковидные и клиновидные хрящи, которые соединяются между собой связками, соединительнотканными мембранами и суставом.

Хрящи гортани. Основу гортани составляет гиалиновый перстневидный хрящ, который соединяется с первым хрящом трахеи при помощи связки. Он имеет дугу и четырехугольную пластинку; дуга хряща направлена вперед, пластинка ~ назад. На верхнем крае пластинки находятся две составные поверхности для соединения с черпаловидными хрящами. На дуге перстневидного хряща расположен гиалиновый непарный, самый большой хрящ гортани - щитовидный. На передней части щитовидного хряща находятся верхняя щитовидная и небольшая нижняя щитовидная вырезки. Задние края пластинок щитовидного хряща образуют с каждой стороны длинный верхний и короткий нижний рога. Черпаловидный хрящ парный, гиалиновый, похож на четырехгранную пирамиду. В нем различают переднелатеральную, медиальную и заднюю поверхность. Основание хряща направлено вниз, верхушка заострена, отклонена несколько назад. От основания отходит мышечный отросток, к которому прикрепляются голосовые связка и мышца. Сверху и спереди вход в гортань прикрывает надгортанник - эластичный отросток. Он прикрепляется щитонадгортанной связкой к щитовидному хрящу. Надгортанник перекрывает вход в гортань во время проглатывания еды. Рожковидный и клиновидный хрящи находятся в толще черпаловидной связки.

Соединяются хрящи гортани между собой и с подъязычной костью при помощи суставов (перстнещитовидный, перстнечерпаловидный) и связок (щитоподъязычная мембрана, серединная щитоподъязычная, латеральные щито-подъязычные, подъязычно-надгортанная, щитонадгортан-ная, перстнещитовидная, перстнетрахеальная).

Гортань имеет три оболочки: слизистую, фиброзно-хряще-вую и соединительнотканную. Первая покрыта многорядным мерцательным эпителием, кроме голосовых связок. Фиброзно-хрящевая оболочка состоит из гиалиновых и эластичных хрящей. Последние в свою очередь окружены плотной волокнистой соединительной тканью и выполняют роль каркаса гортани.

Трахея (trachea) - непарный орган, через который воздух поступает в легкие и наоборот (рис. 80).

Трахея имеет форму трубки длиной 9-10 см, несколько сжатой в направлении спереди назад; поперечник ее равен в среднем 15- 18 мм.

Основу трахеи составляют 16-20 гиалиновых хрящевых полуколец, соединенных между собой кольцевыми связками.

Трахея начинается на уровне нижнего края VI шейного позвонка, и заканчивается на уровне верхнего края V грудного позвонка.

В трахее различают шейную и грудную части. В шейной части спереди трахеи находятся щитовидная железа, сзади - пищевод, а по бокам - сосудисто-нервные пучки (общая сонная артерия, внутренняя яремная вена, блуждающий нерв).

В грудной полости трахея делится на два главных бронха, которые отходят в правое и левое легкое. Место деления трахеи называется бифуркацией. Правый главный бронх имеет более вертикальное направление; он короче и шире левого. В связи с этим инородные тела из трахеи чаще попадают в правый бронх. Длина правого бронха около 3 см, а левого 4-5 см. Над левым главным бронхом лежит дуга аорты, над правым - непарная вена. Правый главный бронх имеет 6-8, а левый 9-12 хрящевых полуколец. Внутри трахея и бронхи выстланы слизистой оболочкой с реснитчатым многослойным эпителием, содержащей слизистые железы и одиночные лимфоидные узелки. Снаружи трахея и главный бронх покрыты адвентицией.

Главные бронхи (первого порядка) в свою очередь делятся на долевые (второго порядка), а они в свою очередь - на сегментарные (третьего порядка), которые делятся далее и образуют бронхиальное дерево легких.

Главные бронхи состоят из неполных хрящевых колец; в бронхах среднего калибра гиалиновая хрящевая ткань заменяется на хрящевую эластическую; в концевых бронхиолах хрящевая оболочка отсутствует.

Легкие (pulmones) - главный орган дыхательной системы, который насыщает кислородом кровь и выводит углекислый газ. Правое и левое легкое расположено в грудной полости, каждое в своем плевральном мешке (см. рис. 80). Внизу легкие прилегают к диафрагме, спереди, с боков и сзади каждое легкое соприкасается с грудной стенкой. Правый купол диафрагмы лежит выше левого, поэтому правое легкое короче и шире левого. Левое легкое уже и длиннее, потому что в левой половине грудной клетки находится сердце, которое своей верхушкой повернуто влево.

Верхушки легких выступают выше ключицы на 2-3 см. Нижняя граница легкого пересекает VI ребро по средне-ключичной линии, VII ребро - по передней подмышечной, VIII-по средней подмышечной, IX - по задней подмышечной, Х ребро - по околопозвоночной линии.

Нижняя граница левого легкого расположена несколько ниже. На максимальном вдохе нижний край опускается еще на 5-7 см.

Задняя граница легких проходит вдоль позвоночника от II ребра. Передняя граница (проекция переднего края) берет начало от верхушек легких, проходит почти параллельно на расстоянии 1,0-1,5 см на уровне хряща IV ребра. В этом месте граница левого легкого отклоняется влево на 4- 5 см и образует сердечную вырезку. На уровне хряща VI ребра передние границы легких переходят в нижние.

В легком выделяют три поверхности: выпуклую реберную, прилегающую к внутренней поверхности стенки грудной полости; диафрагмальную - прилегает к диафрагме; медиальную (средостенную), направленную в сторону средостения. На медиальной поверхности находятся ворота легкого, через которые входят главный бронх, легочная артерия и нервы, а выходят две легочные вены и лимфатические сосуды. Все вышеперечисленные сосуды и бронхи составляют корень легкого.

Каждое легкое бороздами делится на доли: правое - на три (верхнюю, среднюю и нижнюю), левое - на две (верхнюю и нижнюю).

Дыхательные бронхиолы, а также альвеолярные -ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы легкого образуют альвеолярное дерево (легочный ацинус), которое является структурно-функциональной единицей легкого. Количество легочных ацинусов в одном легком достигает 15 000; количество альвеол в среднем составляет 300-350 млн, а площадь дыхательной поверхности всех альвеол - около 80 м 2 .

Для кровоснабжения легочной ткани и стенок бронхов кровь поступает в легкие по бронхиальным артериям из грудной части аорты. Кровь от стенок бронхов по бронхиальным венам отходит в протоки легочных вен, а также в непарную и полунепарную вены. По левой и правой легочным артериям в легкие поступает венозная кровь, которая обогащается кислородом в результате газообмена, отдает углекислый газ и, превратившись в артериальную кровь, по легочным венам стекает в левое предсердие.

Плевра (pleura) - тонкая гладкая серозная оболочка, которая окутывает каждое легкое.

Различают висцеральную плевру, которая плотно срастается с тканью легкого и заходит в щели между долями легкого, и париетальную, которая выстилает внутри стенки грудной полости. В области корня легкого висцеральная плевра переходит в париетальную.

Таким образом, между париетальной и висцеральной плеврой образуется щелевидное замкнутое пространство - плевральная полость. В этой полости находится небольшое количество серозной жидкости, которая увлажняет листки плевры при дыхательных движениях легких. В местах перехода реберной плевры в диафрагмальную и медиастинальную образуются углубления - плевральные синусы. Эти синусы являются резервными пространствами правой и левой плевральных полостей, а также вместилищем для накопления плевральной жидкости при нарушении процессов ее образования и усвоения.

Средостение (mediastinum) представляет собой комплекс органов, расположенных между правой и левой плевральными полостями. Спереди средостение ограничено грудиной, сзади - грудным отделом позвоночного столба, с боков- правой и левой медиастинальной плеврой. Вверху средостение продолжается до верхней апертуры грудной клетки, внизу - до диафрагмы. Различают два отдела средостения: верхнее и нижнее.

При нормальном дыхании человек дышит через нос, прибегая к дыханию через рот только в тех случаях, когда дышать носом становится трудно, например при насморке. Дыхание через нос имеет большое значение для организма. Благодаря тому, что слизистая оболочка носа богата кровеносными сосудами, воздух, проходя через нос, согревается. Кроме того, в носу задерживаются частицы пыли, попадающие вместе с воздухом. Такому очищению способствуют мерцательный эпителий слизистой оболочки носа и извилистые носовые ходы.

Из носа воздух проходит в носоглотку, гортань и трахею. В дальнейшем в грудной полости трахея делится на бронхи, которые разветвляются на более мелкие веточки и, наконец, на мельчайшие трубочки, или бронхиолы, оканчивающиеся легочными пузырьками, или альвеолами. Трахея и бронхи также покрыты мерцательным эпителием, который колеблется по направлению к ротовой полости. Этим слизистая оболочка, выстилающая дыхательные пути, способствует выведению наружу слизи, а вместе с ней частиц пыли, попавших в воздухоносные пути.
Альвеолы являются той частью воздухоносных путей, где происходит обмен газов, то есть осуществляется собственно дыхательный процесс. Альвеолы представляют собой мельчайшие пузырьки, стенка которых состоит из одного слоя эпителиальных клеток. Это не мешает легкой диффузии кислорода и углекислого газа.
Внутренняя поверхность альвеол покрыта тонким слоем белково-липидного (жироподобного) вещества сурфактанта, которое обеспечивает поверхностное натяжение альвеолярных стенок и препятствует их спадению (ателектазу); поддерживает их в рабочем состоянии. Альвеолы являются той частью органов дыхания, где непосредственно происходит процесс внешнего дыхания.
При вдохе объем грудной полости увеличивается в направлении спереди назад, в стороны и сверху вниз. Увеличение объема грудной клетки достигается следующим образом. Сокращаются наружные передние межреберные мышцы, которые при этом приподнимают ребра. Ребра, приподнимаясь, несколько поворачиваются вокруг оси, реберные дуги приподнимаются, отводятся в сторону и выдаются вперед. Вперед выдается также грудина. В результате объем грудной клетки увеличивается в направлении спереди назад и в стороны. Увеличению объема грудной клетки сверху вниз способствует сокращение диафрагмы. При вдохе диафрагма сокращается, и ее купол уплощается (см. рис.), что влечет за собой увеличение объема грудной клетки сверху вниз. Диафрагма при вдохе опускается на 3-4 см. Если учесть, что опускание диафрагмы на 1, см вызывает увеличение объема грудной клетки на 250-300 мл, то, следовательно, при опускании диафрагмы во время вдоха полость грудной клетки увеличивается почти на 1000 мл.
Опускаясь, диафрагма давит на органы, находящиеся в брюшной полости, и оттесняет их вниз и вперед, что влечет за собой выпячивание стенки брюшной полости. Поэтому при дыхании брюшная стенка ритмически выпячивается. Таким образом, расширение грудной клетки обусловлено сокращением межреберных мышц и диафрагмы.
За расширяющейся грудной клеткой следуют легкие, которые, благодаря эластичности их ткани, легко растягиваются. В растянутом легком давление падает ниже атмосферного. Так как грудная полость герметически закрыта и с окружающей средой сообщается только через воздухоносные пути, то при создавшейся разности давления между атмосферным и легочным воздухом наружный воздух устремляется в легкие. Следовательно, поступление воздуха в легкие является пассивным актом, следствием расширения грудной клетки.
При ускоренном дыхании, помимо межреберных мышц и диафрагмы, во вдохе участвуют и другие мышцы. При сильном вдохе сокращаются, способствуя поднятию грудной клетки, грудино-ключично-сосцевидные, лестничные, зубчатые и другие мышцы груди.
Выдох считается пассивным актом, то есть процессом, в котором сокращение мышц почти не принимает участия. При обычном выдохе грудная клетка в силу тяжести возвращается в исходное положение, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а следовательно, и легких уменьшается, и воздух, вошедший в легкие при вдохе, изгоняется наружу. В сильном выдохе участвуют и органы брюшной полости; при этом брюшная стенка сокращается, давит на органы брюшной полости, которые в свою очередь давят на диафрагму и способствуют ее выпячиванию в грудную полость. В зависимости от того, какие мышцы преимущественно участвуют в дыхании, различают следующие типы дыхания:
1) грудной,
2) брюшной, или диафрагмальный,
3) смешанный (грудо-брюшной).
У мужчин преобладает брюшной тип дыхания, у женщин - грудной.
Тип дыхания может меняться в зависимости от условий труда. У женщин, занимающихся физическим трудом, грудной тип дыхания сменяется брюшным или смешанным.
Регуляция дыхания. Человек дышит ритмично без участия сознания. Сокращение дыхательной мускулатуры обусловлено постоянно поступающими импульсами из дыхательного центра, расположенного в средней трети продолговатого мозга, под влиянием которых и происходит ритмическое сокращение и расслабление дыхательных мышц. Деятельность дыхательного центра протекает автоматически; строго периодические вспышки возбуждения зарождаются в самих клетках дыхательного центра под влиянием обменных процессов в них.
Автоматическая деятельность дыхательного центра может быть изменена волевым усилием под влиянием коры головного мозга. Человек способен произвольно на короткое время изменить как ритм, так и глубину дыхания, но через некоторое время оно возвращается к первоначальному ритму.
Ведущий физиологический механизм, влияющим на дыхательный центр, - рефлекторный: возбуждение с различных участков тела передается в центральную нервную систему и вызывает изменение дыхания. Большое значение имеют рефлексы с внутренней поверхности самих легких.
При вдохе легкие расширяются. Это ведет к раздражению окончаний блуждающего нерва, расположенных в стенках легочной ткани. Возникшее в них нервное возбуждение поступает в дыхательный центр и тормозит его деятельность, в результате чего дыхательные мышцы, не получая возбуждающих импульсов из заторможенного дыхательного центра, расслабляются. Грудная клетка опускается, происходит выдох. Как только легкие вернутся в исходное состояние и прекратится растяжение альвеолярных стенок, перестают возбуждаться окончания центростремительных волокон блуждающего нерва, и следовательно, прекращается их тормозящее действие на дыхательный центр. Дыхательный центр, не получая тормозящих импульсов, вновь возбуждается и наступает очередной вдох. Таким образом, осуществляется саморегуляция: вдох вызывает выдох, а выдох - вдох.
Рефлекторное изменение дыхания возможно и при раздражении центростремительных нервов других участков тела. Так, при погружении в холодную воду происходит кратковременная задержка дыхания на вдохе, которая является результатом рефлекторного влияния на дыхательный центр.
Повышение артериального давления раздражает нервные окончания в месте разветвления общей сонной артерии (синокаротидная зона) на внутреннюю и внешнюю сонную артерию, вызывает задержку дыхания, а понижение - усиливает дыхание.
Изменение дыхания вызывают и различные эмоции.
Большое значение имеют защитные рефлексы слизистых оболочек дыхательных путей, благодаря которым либо предотвращается попадание вредных веществ в дыхательные пути, либо происходит удаление их. Так, при вдыхании паров аммиака останавливается дыхание в результате рефлекторного смыкания голосовых связок и сужения просвета бронхов, что препятствует попаданию летучих веществ в легкие, предотвращает отравление организма.
Попадание пыли или слизи в гортань или бронхи рефлекторно раздражает кашлевой центр, и с кашлевым толчком удаляются чужеродные вещества из дыхательных путей. При раздражении слизистой оболочки носа возникает чиханье, во время которого удаляются вызвавшие его вещества.
На состояние дыхательного центра большое влияние оказывает концентрация углекислого газа в крови. Малейшее колебание ее в крови, омывающей дыхательный центр, обусловливает повышение содержания С0 2 в нервных клетках дыхательного центра, что приводит его в состояние возбуждения. Результатом этого является учащение и углубление дыхания. Так продолжается до тех пор, пока в итоге усиленного дыхания не уменьшится концентрация С0 2 в крови до нормального уровня. После этого снижается возбудимость дыхательного центра и восстанавливается нормальный ритм дыхания.
На уменьшение концентрации углекислоты в крови дыхательный центр отвечает снижением возбудимости, вплоть до полного прекращения своей деятельности, до восстановления нормального уровня содержания углекислоты в крови.
Остановка дыхания называется апноэ, одышка и учащение дыхания, возникающие вследствие избыточного содержания С0 2 в крови, - диспноэ.
Негазообменные функции легких. Кроме основной дыхательной, газообменной, функции легкие выполняют в организме другие функции, так называемые негазообменные, основные из которых:
1) поддержание кислотно-щелочного равновесия путем регулирования содержания С0 2 в жидкостях организма, обеспечивая таким образом постоянство рН среды;
2) липолитическая функция, состоящая в участии легких в окислении жиров, и в частности холестерина;
3) терморегулирующая - через выдыхаемый воздух идет теплоотдача;
4) выработка иммунитета;
5) выработка сурфактанта;
6) выделительная функция. С выдыхаемым воздухом через легкие выделяется до 150 различных продуктов обмена. Если человек хронически болен, то через легкие в повышенном количестве выделяются токсины. Окружающие такого человека люди это чувствуют и на подсознательном уровне стараются держаться от него подальше, реже контактировать. У людей разных национальностей и различных способов питания также выделяются различные вещества (это может придавать специфический запах);
7) участие, наряду с почками, в электролитном обмене.

Общепринято мнение, что дыхание предназначено для обогащения нашего организма кислородом. Это, безусловно, так. Но дыхание выполняет и еще целый ряд психофизиологических функций: массаж внутренних органов брюшной полости диафрагмой, тренировку дыхательных мышц, воздействие на периферическую и центральную нервную систему.

Дыхательная система (syistema respiratorium) снабжает организм кислородом и выводит из него углекислый газ. Она состоит из дыхательных путей и парных дыхательных органов - легких (рис. 331). Дыхательные пути подразделяют на верхний и нижний отделы. К верхним дыхательным путям относят полость носа, носовую и ротовую часть глотки. К нижним путям относят гортань, трахею, бронхи. В дыхательных путях воздух согревается, увлажняется и

очищается от инородных частиц. В легких происходит газообмен. Из альвеол легких в кровь поступает кислород, а обратно (из крови в альвеолы) выходит углекислый газ.

Нос

Область носа (regio nasalis) включает наружный нос и полость носа.

Наружный нос (nasus externus) состоит из корня носа, спинки, верхушки и крыльев носа. Корень носа (radix nasi) находится в верхней части лица, по срединной линии расположена спинка носа (dorsum nasi), заканчивающаяся спереди верхушкой. Нижняя часть боковых отделов образует крылья носа (alae nasi), ограничивающие ноздри (nares) - отверстия для прохождения воздуха. Корень и верхняя часть спинки носа имеют костную основу - носовые кости и лобные отростки верхнечелюстных костей. Средняя часть спинки и боковые отделы носа в качестве основы имеют латеральный хрящ носа (cartilago nasi lateralis), большой хрящ крыла носа (cartilago alaris major) и малые хрящи крыла носа (cartilagines alares minores), (рис. 332). К внутренней поверхности спинки носа примыкает непарный хрящ перегородки носа (cartilago septi nasi), (рис. 333), который сзади и сверху соединяется с перпендикулярной пластинкой решетчатой кости, сзади и снизу - с сошником, с передней носовой остью.

Полость носа (cavum nasi) разделяется перегородкой носа на правую и левую половины (рис. 334). Сзади через хоаны полость носа сообщается с носоглоткой. В каждой половине полости носа выделяют переднюю часть - преддверие и собственно полость носа, расположенную сзади. На каждой боковой стенке полости носа имеются три вдающиеся в полость носа возвышения - носовые раковины. Под верхней, средней и нижней носовыми раковинами (conchae nasales superior, media et inferior) располагаются продольные углубления: верхний, нижний и средний носовые ходы. Между перегородкой носа и медиальной поверхностью носовых раковин с каждой стороны расположен общий носовой ход, имеющий вид узкой вертикальной щели. В верхний носовой ход (meatus nasi superior) открываются клиновидная пазуха и задние ячейки решетчатой кости. Средний носовой ход (meatus nasi medius) соединяется с лобной пазухой (через решетчатую воронку), верхнечелюстной пазухой (через полулунную расщелину), а также с передними и средними ячейками решетчатой кости (рис. 335). Нижний носовой ход (meatus nasi inferior) через носослезный проток сообщается с глазницей.

У полости носа выделяют обонятельную и дыхательную области. Обонятельная область (regio olfactoria) занимает верхние носовые раковины, верхнюю часть средних носовых раковин, верхнюю часть перегородки носа и соответствующие отделы перегородки полости носа. В эпителиальном покрове обонятельной области расположены нейросенсорные клетки, воспри- нимающие запах. В эпителии остальной части слизистой оболочки полости носа (дыхательная область) содержатся бокаловидные клетки, выделяющие слизь.

Иннервация стенок полости носа: передний решетчатый нерв (из носоресничного нерва), носонебный нерв и задние носовые ветви (из верхнечелюстного нерва). Вегетативная иннервация - по волокнам околососудистых (симпатических) сплетений и из крылонебного узла (парасимпатическая).

Кровоснабжение: клиновидно-небная артерия (из верхнечелюстной артерии), передняя и задняя решетчатые артерии (из глазной артерии). Венозная кровь оттекает в клиновиднонебную вену (приток крыловидного сплетения).

Лимфатические сосуды впадают в поднижнечелюстные и подбородочные лимфатические узлы.

Гортань

Гортань (larynx), располагающаяся в передней области шеи, на уровне IV-VI шейных позвонков, выполняет дыхательную и голосообразовательную функции. Вверху гортань прикреплена к подъязычной кости, внизу - продолжается в трахею. Спереди гортань прикрыта поверхностной и предтрахеальной пластинками шейной фасции и подподъязычными

Рис. 331. Схема строения дыхательной системы.

1 - верхний носовой ход, 2 - средний носовой ход, 3 - преддверие носа, 4 - нижний носовой ход, 5 - верхнечелюстная кость, 6 - верхняя губа, 7 - собственно полость рта, 8 - язык, 9 - преддверие рта, 10 - нижняя губа, 11 - нижняя челюсть, 12 - надгортанник, 13 - тело подъязычной кости, 14 - желудочек гортани, 15 - щитовидный хрящ, 16 - подголосовая полость гортани, 17 - трахея, 18 - левый главный бронх, 19 - левая легочная артерия, 20 - верхняя доля, 21 - левые легочные вены, 22 - левое легкое, 23 - косая щель левого легкого, 24 - нижняя доля левого легкого, 25 - средняя доля правого легкого, 26 - нижняя доля правого легкого, 27 - косая щель правого легкого, 28 - правое легкое, 29 - поперечная щель, 30 - сегментарные бронхи, 31 - верхняя доля, 32 - правые легочные вены, 33 - легочная артерия, 34 - правый главный бронх, 35 - бифуркация трахеи, 36 - перстневидный хрящ, 37 - голосовая складка, 38 - складка преддверия, 39 - ротовая часть глотки, 40 - мягкое небо, 41 - глоточное отверстие слуховой трубы, 42 - твердое небо, 43 - нижняя носовая раковина, 44 - средняя носовая раковина, 45 - клиновидная пазуха, 46 - верхняя носовая раковина, 47 - лобная пазуха.

Рис. 332. Хрящи наружного носа.

1 - носовая кость, 2 - лобный отросток верхней челюсти, 3 - латеральный хрящ носа, 4 - большой хрящ крыла носа, 5 - малые хрящи крыла носа, 6 - скуловая кость, 7 - слезно-верхнечелюстной шов, 8 - слезная кость, 9 - лобная кость.

Рис. 333. Хрящи перегородки носа.

1 - петушиный гребень, 2 - перпендикулярная пластинка решетчатой кости, 3 - хрящ перегородки носа, 4 - клиновидная пазуха, 5 - сошник, 6 - горизонтальная пластинка небной кости, 7 - носовой гребень, 8 - небный отросток верхней челюсти, 9 - резцовый канал, 10 - передняя носовая ость,

11 - большой хрящ крыла носа, 12 - латеральный хрящ носа, 13 - носовая кость, 14 - лобная пазуха.

Рис. 334. Носовые раковины и носовые ходы на фронтальном разрезе головы.

1 - перегородка носа, 2 - верхний носовой ход, 3 - средний носовой ход, 4 - глазница, 5 - нижний носовой ход, 6 - височная мышца, 7 - скуловая кость, 8 - десна, 9 - второй верхний моляр, 10 - щечная мышца, 11 - преддверие рта, 12 - твердое небо, 13 - собственно полость рта, 14 - подъязычная железа, 15 - переднее брюшко двубрюшной мышцы, 16 - челюстно-подъязычная мышца, 17 - подбородочно-язычная мышца, 18 - подбородочно-подъязычная мышца, 19 - подкожная мышца шеи, 20 - язык, 21 - нижняя челюсть, 22 - альвеолярный отросток верхнечелюстной кости, 23 - верхне- челюстная пазуха, 24 - жевательная мышца, 25 - нижняя носовая раковина, 26 - средняя носовая раковина, 27 - верхняя носовая раковина, 28 - решетчатые ячейки.

Рис. 335. Боковая стенка полости носа (носовые раковины удалены). Видны сообщения полости носа с придаточными пазухами носа.

1 - нижняя носовая раковина, 2 - средняя носовая раковина, 3 - верхняя носовая раковина, 4 - апертура клиновидной пазухи, 5 - клиновидная пазуха, 6 - верхний носовой ход, 7 - средний носовой ход, 8 - глоточная сумка, 9 - нижний носовой ход, 10 - глоточная миндалина, 11 - трубный валик, 12 - глоточное отверстие слуховой трубы, 13 - мягкое небо, 14 - носоглоточный проход, 15 - твердое небо, 16 - устье носослезного канала, 17 - слезная складка, 18 - верхняя губа, 19 - преддверие носа, 20 - порог полости носа, 21 - валик носа, 22 - крючковидный отросток, 23 - решетчатая воронка, 24 - решетчатый пузырек, 25 - лобная пазуха.

мышцами шеи. Спереди и с боков к гортани прилежит щитовидная железа. Позади гортани находится гортанная часть глотки. Выделяют преддверие, межжелудочковый отдел и подголосовую полость гортани (рис. 336). Преддверие гортани (vestibulum laryngis) находится между входом в гортань (aditus laryngis) вверху и складками преддверия (ложными голосовыми складками) снизу. Передняя стенка преддверия образована надгортанником, сзади - черпаловидными хрящами. Межжелудочковый отдел находится между складками преддверия вверху и голосовыми складками внизу. В толще боковой стенки гортани между этими складками с каждой стороны имеется углубление - желудочек гортани (venticulus laryngis). Правая и левая голосовые складки ограничивают голосовую щель (rima glottidis). Ее длина у мужчин составляет 20-24 мм, у женщин - 16-19 мм. Подголосовая полость (cavum infraglotticum) находится между голосовыми складками вверху и входом в трахею внизу.

Скелет гортани образуют хрящи, парные и непарные (рис. 337, 338). К непарным хрящам относят щитовидный, перстневидный хрящи и надгортанник. Парными хрящами гортани являются черпаловидные, рожковые, клиновидные и непостоянные зерновидные хрящи.

Щитовидный хрящ (cartilago thyroidea) - самый крупный хрящ гортани, состоит из двух четырехугольных пластинок, соединенных под углом в передней части гортани. У мужчин этот угол сильно выступает вперед, образуя выступ гортани (prominentia laryngis). На верхнем крае хряща над выступом гортани имеется глубокая верхняя щитовидная вырезка. Нижняя щитовидная вырезка расположена на нижнем крае хряща. От заднего края пластинок с каждой стороны отходит более длинный верхний рог и короткий нижний рог. На наружной поверхности обеих пластин располагается косая линия щитовидного хряща.

Перстневидный хрящ (cartilago cricoidea) имеет обращенную вперед дугу перстневидного хряща (arcus cartilaginis cricoideae) и сзади - широкую пластинку перстневидного хряща (lamina cartilaginis cricoideae). На верхне- латеральном крае пластинки хряща с каждой стороны имеется суставная поверхность для сочленения с черпаловидным хрящом соответствующей стороны. На боковой части пластинки перстневидного хряща находится парная суставная поверхность для соединения с нижним рогом щитовидного хряща.

Черпаловидный хрящ (cartilago arytenoidea) внешне напоминает пирамиду с обращенным вниз основанием. Вперед от основания отходит короткий голосовой отросток (processus vocalis), латерально отходит мышечный отросток (processus muscularis).

Надгортанник (epiglottis) имеет листовидную форму, узкую нижнюю часть - стебелек надгортанника (petiolus epiglottidis), и широкую, закругленную верхнюю часть. Передняя поверхность надгортанника обращена к корню языка, задняя - направлена в сторону преддверия гортани.

Рожковидный хрящ (cartilago corniculata) располагается на верхушке черпаловидного хряща, образуя рожковидный бугорок (tuberculum corniculatum).

Рис. 336. Отделы гортани на ее фронтальном разрезе.

1 - преддверие гортани, 2 - надгортанник, 3 - щито-подъязычная мембрана, 4 - надгортанниковый бугорок, 5 - складка преддверия, 6 - голосовая складка, 7 - щито-черпаловидная мышца, 8 - перстневидный хрящ, 9 - подголосовая полость, 10 - трахея, 11 - щитовидная железа (левая доля), 12 - перстне-щитовидная мышца, 13 - голосовая щель, 14 - голосовая мышца, 15 - желудочек гортани, 16 - мешочек гортани, 17 - щель преддверия, 18 - щитовидный хрящ.

Рис. 337. Хрящи гортани и их соединения. Вид

спереди.

1 - щито-подъязычная мембрана, 2 - зерно- видный хрящ, 3 - верхний рог щитовидного хряща, 4 - левая пластинка щитовидного хряща, 5 - верхний щитовидный бугорок, 6 - нижний щитовидный бугорок, 7 - нижний рог щитовидного хряща, 8 - перстневидный хрящ (дуга), 9 - хрящи трахеи, 10 - кольцевые связки (трахеальные), 11 - перстне-трахеальная связка, 12 - перстне-щитовидный сустав, 13 - перстнещитовидная связка, 14 - верхняя щитовидная вырезка, 15 - срединная щито-подъязычная связка, 16 - латеральная щито-подъязычная связка, 17 - малый рог подъязычной кости, 18 - тело подъязычной кости.

Рис. 338. Хрящи гортани и их соединения. Вид сзади.

1 - щито-подъязычная мембрана, 2 - латераль- ная щито-подъязычная связка, 3 - верхний рог щитовидного хряща, 4 - правая пластинка щитовидного хряща, 5 - щито-надгортанная связка, 6 - черпаловидный хрящ, 7 - перстне-черпаловидная связка, 8 - задняя рожковоперстневидная связка, 9 - перстне-щитовидный сустав, 10 - латеральная рожково-перстневидная связка, 11 - перепончатая стенка трахеи, 12 - пластинка перстневидного хряща, 13 - нижний рог щитовидного хряща, 14 - мышечный отросток черпаловидного хряща, 15 - голосовой отросток черпаловидного хряща, 16 - рожковидный хрящ, 17 - зерновидный хрящ, 18 - большой рог подъязычной кости, 19 - надгортанник.

Клиновидный хрящ (cartilago cuneiformis) располагается в толще черпало-надгортанной складки, формируя клиновидный бугорок (tuberculum cuneiforme).

Зерновидный хрящ (cartilago triticea), или пшеничный, располагается также в толще латеральной щито-подъязычной складки.

Хрящи гортани подвижны, что обеспечивается благодаря наличию двух парных суставов. Перстне-черпаловидный сустав (articulacio cricoarytenoidea), парный, образован суставными поверхностями на основании черпаловидного хряща и на верхне-латеральном крае пластинки перстневидного хряща. При движении черпаловидных хрящей вовнутрь их голосовые отростки сближаются и голосовая щель суживается, при повороте кнаружи голосовые отростки расходятся в стороны, голосовая щель расширяется. Перстне-щитовидный сустав (articulacio cricothyroidea) парный, образуется соединением нижнего рога щитовидного хряща и суставной поверхностью на боковой поверхности пластинки перстневидного хряща. При движении щитовидного хряща кпереди он наклоняется вперед. В результате расстояние между его углом и основанием черпаловидных хрящей увеличивается, голосовые связки натягиваются. При возвращении щитовидного хряща в исходное положение это расстояние уменьшается.

Хрящи гортани соединяются связками. Щитоподъязычная мембрана (membrana thyrohyoidea) соединяет гортань с подъязычной костью. Переднюю поверхность надгортанника с подъязычной костью соединяет подъязычно-надгортанниковая связка (lig hyoepiglotticum), а со щитовидным хрящом - щито-надгортанниковая связка (lig. thyroepiglotticum). Срединная перстне-щитовидная связка (lig. cricothyroideum medianum) соединяет верхней край дуги перстневидного хряща с нижним краем щитовидного хряща. Перстне-трахеальная связка (lig. cricotracheale) соединяет нижний край дуги перстневидного хряща и 1-й хрящ трахеи.

Мышцы гортани подразделяют на расширители голосовой щели, суживатели голосовой щели и мышцы, напрягающие голосовые связки. Все мышцы гортани (кроме поперечной черпаловидной) парные (рис. 339, 340).

Расширяет голосовую щель задняя перстне-черпаловидная мышца (m. crycoarytenoideus posterior). Эта мышца начинается на задней поверхности пластинки перстневидного хряща, идет вверх и латерально и прикрепляется к мышечному отростку черпаловидного хряща.

Суживают голосовую щель латеральная перстне-черпаловидная, щито-черпаловидная, поперечная и косые черпаловидные мышцы. Латеральная перстне-черпаловидная мышца (m. crycoarytenoideus lateralis) начинается на латеральной части дуги перстневидного хряща, идет вверх и кзади и прикрепляется к мышечному отростку черпаловидного хряща. Щито-черпаловидная мышца (m. thyroarytenoideus) начинается на внутренней поверхности пластинки щитовидного хряща, идет кзади и прикрепляется к мышечному отростку черпаловидного хряща. Мышца также тянет мышечный отросток вперед. Голосовые отростки при этом сближаются, голосовая щель суживается. Поперечная черпаловидная мышца (m. arytenoideus transversus), расположенная на задней поверхности обоих черпаловидных хрящей, сближает черпаловидные хрящи, суживая заднюю часть голосовой щели. Косая черпаловидная мышца (m. arytenoideus obliquus) идет от задней поверхности мышечного отростка одного черпаловидного хряща вверх и медиально к латеральному краю другого черпаловидного хряща. Мышечные пучки правой и левой косых черпаловидных мышц при сокращении сближают черпаловидные хрящи. Пучки косых черпаловидных мышц продолжаются в толщу черпало-надгортанных складок и прикрепляются к латеральным краям надгортанника. Черпало-надгортанные мышцы наклоняют надгортанник кзади, закрывая вход в гортань (при акте глотания).

Напрягают (натягивают) голосовые связки перстне-щитовидные мышцы. Перстне-щитовидная мышца (m. cricothyroideus) начинается на передней поверхности дуги перстневидного хряща и прикрепляется к нижнему краю и к нижнему рогу щитовидного хряща гортани. Эта мышца наклоняет вперед щитовидный хрящ. При этом расстояние между щитовидным хря-

Рис. 339. Мышцы гортани. Вид сзади. 1 - надгортанно-черпаловидная часть косой черпаловидной мышцы, 2 - косые черпаловидные мышцы, 3 - правая пластинка щитовидного хряща, 4 - мышечный отросток черпаловидного хряща, 5 - перстне-щитовидная мышца,

6 - задняя перстне-черпаловидная мышца,

7 - перстне-щитовидный сустав, 8 - нижний рог щитовидного хряща, 9 - пластинка перстневидного хряща, 10 - поперечная черпаловидная мышца, 11 - верхний рог щитовидного хряща, 12 - черпало-надгортанная складка, 13 - латеральная язычно-надгортанная связка, 14 - надгортанник, 15 - корень языка, 16 - небный язычок, 17 - небно-глоточная дужка, 18 - небная миндалина.

Рис. 340. Мышцы гортани. Вид справа. Правая пластинка щитовидного хряща удалена. 1 - щито-надгортанная часть щито-черпаловидной мышцы, 2 - подъязычно-надгортанная связка, 3 - тело подъязычной кости, 4 - сре- динная щито-подъязычная связка, 5 - четырехугольная мембрана, 6 - щитовидный хрящ, 7 - перстне-щитовидная связка, 8 - суставная поверхность, 9 - дуга перстневидного хряща, 10 - перстне-трахеальная связка, 11 - кольцевые связки трахеи, 12 - хрящи трахеи, 13 - латеральная перстне-черпаловидная мышца, 14 - задняя перстне-черпаловидная мышца, 15 - щито-черпаловидная мышца, 16 - мышечный отросток черпаловидного хряща, 17 - клиновидный хрящ, 18 - рожковидный хрящ, 19 - надгортанно-черпаловидная часть косой черпаловидной мышцы, 20 - верхний рог щитовидного хряща, 21 - щитоподъязычная мембрана, 22 - зерновидный хрящ, 23 - латеральная щито-подъязычная связка.

Голосовая мышца (m. vocalis), или внутренняя щито-черпаловидная мышца, начинается на голосовом отростке черпаловидного хряща и прикрепляется к внутренней поверхности угла щитовидного хряща. Эта мышца имеет продольные волокна, которые расслабляют голосовую связку, делая ее толще, и косые волокна, вплетающиеся в голосовую связку спереди и сзади, изменяющие длину колеб- лющейся части напряженной связки.

Слизистая оболочка гортани выстлана многорядным реснитчатым эпителием. Голосовые связки покрыты многослойным эпителием. Подслизистая основа плотная, она образует фиброзно-эластическую мембра- ну гортани (membrana fibroelastica laryngis). Различают две части фиброзно-эластической мембраны: четырехугольную мембрану и эластический конус (рис. 341). Четырехугольная мембрана (membrana quadraangularis) находит- ся на уровне преддверия гортани, ее верхний край с каждой стороны достигает черпалонадгортанных складок. Нижний край этой мембраны образует с каждой стороны связку преддверия гортани (lig. vestibulare), расположенную в толще одноименных складок. Эластический конус (conus elasticus) соответствует расположению подголосовой полости, его свободный верхний край образует голосовые связки (lig. vocale). Колебания голосовых складок (связок) при прохождении через голосовую щель выдыхаемого воздуха создают звук.

Иннервация гортани: верхний и нижний гортанные нервы (из блуждающих нервов), гортанно-глоточные ветви (из симпатического ствола).

Кровоснабжение: верхняя гортанная артерия (из верхней щитовидной артерии), нижняя гортанная артерия (из нижней щитовидной артерии). Венозная кровь оттекает в верхнюю и нижнюю гортанные вены (притоки внутренней яремной вены).

Лимфатические сосуды впадают в глубокие лимфатические узлы шеи (внутренние яремные, предгортанные узлы).

Рис. 341. Фиброзно-эластическая мембрана гортани. Хрящи гортани частично удалены. Вид сбоку.

1 - щито-подъязычная мембрана, 2 - малый рог подъязычной кости, 3 - тело подъязычной кости, 4 - подъязычно-надгортанная связка,

5 - срединная щито-подъязычная связка,

6 - четырехугольная мембрана, 7 - щитовидный хрящ, 8 - связка преддверия, 9 - голосовая связка, 10 - эластический конус, 11 - дуга перстневидного хряща, 12 - перстне-трахеальная связка, 13 - кольцевая связка трахеи, 14 - хрящи трахеи, 15 - щитовидная суставная поверхность, 16 - перстне-черпаловидный сустав, 17 - мышечный отросток черпаловидного хряща, 18 - голосовой отросток черпаловидного хряща, 19 - черпаловидный хрящ, 20 - рожковидный хрящ, 21 - верхний рог щитовидного хряща, 22 - черпаловидно-надгортанная складка, 23 - надгортанник, 24 - зерновидный хрящ,

25 - латеральная щито-подъязычная связка,

26 - большой рог подъязычной кости.

Трахея

Трахея (trachea) - полый, трубчатый орган, служащий для прохождения воздуха в легкие и из легких. Трахея начинается на уровне VI шейного позвонка, где она соединяется с гортанью и заканчивается на уровне верхнего края V грудного позвонка (рис. 342). Различают шейную и грудную части трахеи. Позади трахеи на всем ее протяжении находится пищевод, по бокам от грудной части - правая и левая медиастинальная плевра. Длина трахеи у взрослого человека равна 8,5-15 см. Внизу трахея разделяется на правый и левый главные бронхи. В просвет трахеи в области разделения (бифуркации) вдается ее выступ - киль трахеи.

У стенки трахеи различают слизистую оболочку, подслизистую основу, волокнисто-хрящевую оболочку, которая образована 16-20 гиалиновыми хрящами трахеи (cartilagines tracheales), соединенными кольцевыми связками (ligg. anularia). Каждый хрящ имеет вид дуги, незамкнутой сзади. Задняя перепончатая стенка (paries membranaceus) трахеи образована плотной волокнистой соединительной тканью и пучками миоцитов. Снаружи трахея покрыта адвентициальной оболочкой.

Главные бронхи

Главные бронхи (bronchi principales), правый и левый, отходят от бифуркации трахеи на уровне V-го грудного позвонка и направляются к воротам правого и левого легких (рис. 342). Правый главный бронх расположен более вертикально, имеет меньшие длину и диаметр, чем левый главный бронх. У правого главного бронха имеется 6-8 хрящей, у левого - 9-12. Стенки главных бронхов имеют такое же строение, как и у трахеи.

Иннервация трахеи и главных бронхов: ветви блуждающих нервов и симпатических стволов.

Кровоснабжение: ветви нижней щитовидной, внутренней грудной артерий, грудной части аорты. Венозная кровь оттекает в плечеголовные вены.

Лимфатические сосуды впадают в глубокие шейные латеральные (внутренние яремные) лимфатические узлы, пред- и паратрахеальные, верхние и нижние трахеобронхиальные лимфатические узлы.

Легкие

Легкое (pulmo), правое и левое, располагаются каждое в своей половине грудной полости. Между легкими находятся органы, образующие средостение (mediastinum). Спереди, сзади и сбоку каждое легкое соприкасается с внутренней поверхностью грудной полости. По форме легкое напоминает конус с уплощенной медиальной стороной и закругленной верхушкой. Легкое имеет три поверхности. Диафрагмальная поверхность (facies diaphragmatica) вогнутая, обращена к диафрагме. Реберная поверхность (facies costalis) выпуклая, прилежит к внутренней поверхности грудной стенки. Медиальная поверхность (facies medialis) прилежит к средостению. Каждое легкое имеет верхушку (apex pulmonis) и основание (basis pulmonis), обращено к диафраг- ме. У легкого различают передний край (margo anterior), который отделяет реберную поверхность от медиальной, и нижний край (margo inferior) - отделяет реберную и медиальную поверхности от диафрагмальной. На переднем крае левого легкого имеется углубление - сердечное вдавление (impressio cardiaca), ограниченное снизу язычком легкого (lingula pulmonis), (рис. 342).

Каждое легкое с помощью глубоких щелей подразделяется на доли (lobi). У правого легкого выделяются верхняя, средняя и нижняя доли, у левого - верхняя и нижняя доли. Косая щель (fissura obliqua) имеется у обоих легких, она начинается на заднем крае легкого на 6-7 см ниже его верхушки, идет вперед и вниз к переднему краю органа и отделяет нижнюю долю от верхней (у левого легкого) или от средней доли (у правого легкого). Правое легкое имеет также горизонтальную щель (fissura horizontalis), которая отделяет среднюю долю от верхней. Медиальная поверхность каждого легкого имеет углубление - ворота легкого (hilum pulmonis), через которые проходят сосуды, нервы и главный бронх, образующие корень легкого (radix pulmonis). В воротах

Рис. 342. Трахея, ее бифуркация и легкие. Вид спереди.

1 - верхушка легкого, 2 - реберная поверхность легкого, 3 - верхняя доля, 4 - левое легкое, 5 - косая щель, 6 - нижняя доля, 7 - основание легкого, 8 - язычок левого легкого, 9 - сердечная вырезка, 10 - передний край легкого, 11 - диафрагмальная поверхность, 12 - нижний край легкого, 13 - нижняя доля, 14 - средняя доля, 15 - косая щель легкого, 16 - горизонтальная щель легкого, 17 - правое легкое, 18 - верхняя доля, 19 правый главный бронх, 20 - бифуркация трахеи, 21 - трахея, 22 - гортань.

Рис. 343. Медиальная поверхность правого легкого.

1 - бронхолегочные лимфатические узлы, 2 - правый главный бронх, 3 - правая легочная артерия, 4 - правые легочные вены, 5 - реберная поверхность легкого, 6 - позвоночная часть реберной поверхности, 7 - легочная связка, 8 - диафрагмальная поверхность легкого, 9 - нижний край легкого, 10 - косая щель легкого, 11 - средняя доля легкого, 12 - сердечное вдавление, 13 - передний край легкого, 14 - горизонтальная щель легкого, 15 - средостенная поверхность легкого, 16 - верхняя доля легкого, 17 - верхушка легкого.

Рис. 344. Медиальная поверхность левого легкого.

1 - левая легочная артерия, 2 - левый главный бронх, 3 - левые легочные вены, 4 - верхняя доля, 5 - сердечное вдавление, 6 - сердечная вырезка, 7 - косая щель легкого, 8 - язычок левого легкого, 9 - диафрагмальная поверхность легкого, 10 - нижний край легкого, 11 - нижняя доля легкого, 12 - легочная связка, 13 - бронхолегочные лимфатические узлы, 14 - позвоночная часть реберной поверхности легкого, 15 - косая щель легкого, 16 - верхушка легкого.

Рис. 345. Схема строения легочного ацинуса. 1 - дольковый бронх, 2 - концевая бронхиола, 3 - дыхательная бронхиола, 4 - альвеолярные ходы, 5 - альвеолы легкого.

правого легкого в направлении сверху вниз располагаются главный бронх, ниже - легочная артерия, под которой лежат две легочные вены (рис 343). В воротах левого легкого вверху находится легочная артерия, под ней - главный бронх, еще ниже - две легочные вены (рис. 344). В области ворот главный бронх делится на долевые бронхи. В правом легком три долевых бронха (верхний, средний и нижний), в левом легком два долевых бронха (верхний и нижний). Долевые бронхи и в правом, и в левом легких делятся на сег- ментарные бронхи.

Сегментарный бронх входит в сегмент, который представляет собой участок легкого, основанием обращенный к поверхности орга- на, а верхушкой - к корню. В каждом легком выделяют по 10 сегментов. Сегментарный бронх делится на ветви, которых насчитывается 9-10 порядков. Бронх диаметром около 1 мм, еще содержащий в своих стенках хрящ, входит в дольку легкого под названием долько- вого бронха (bronchus lobularis), где делится на 18-20 концевых бронхиол (bronchiloli terminales). Каждая концевая бронхиола делится на дыха- тельные бронхиолы (bronchioli respiratorii), (рис. 345). От дыхательной бронхиолы отходят альвеолярные ходы (ductuli alveolares), заканчи- вающиеся альвеолярными мешочками (sacculi alveolares). Стенки этих мешочков состоят из легочных альвеол (alveoli pulmones). Бронхи раз- личных порядков начиная от главного бронха, служащие для проведения воздуха при

дыхании, образуют бронхиальное дерево (arbor bronchialis). Дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы легкого образуют альвеолярное дерево (легочный ацинус) (arbor alveolaris), в котором происходит газообмен между воздухом и кровью. Ацинус является структурно-функциональной единицей легкого.

Границы легких. Верхушка правого легкого спереди выступает над ключицей на 2 см, а над 1-м ребром - на 3-4 см (рис. 346). Сзади верхушка легкого проецируется на уровне остистого отростка VII шейного позвонка. От верхушки правого легкого его передняя граница идет вниз к правому грудино-ключичному суставу, затем опускается позади тела грудины, левее передней срединной линии, до хряща 6-го ребра, где переходит в нижнюю границу легкого.

Нижняя граница легкого пересекает по среднеключичной линии 6-е ребро, по передней подмышечной линии - 7-е ребро, по средней подмышечной линии - 8-е ребро, по задней подмышечной линии - 9-е ребро, по лопаточной линии - 10-е ребро, по околопозвоночной линии заканчивается на уровне шейки 11-го ребра. Здесь нижняя граница легкого резко поворачивает вверх и переходит в заднюю его границу, идущую до верхушки легкого.

Верхушка левого легкого также расположена над ключицей на 2 см и над первым ребром на 3-4 см. Передняя граница направляется к грудино-ключичному суставу, позади тела

Рис. 346. Границы плевры и легких. Вид спереди.

1 - передняя срединная линия, 2 - купол плевры, 3 - верхушка легкого, 4 - грудино-ключичный сустав, 5 - первое ребро, 6 - передняя граница левой плевры, 7 - передний край левого легкого, 8 - реберно-медиастинальный синус, 9 - сердечная вырезка, 10 - мечевидный отросток,

11 - косая щель левого легкого, 12 - нижний край левого легкого, 13 - нижняя граница плевры, 14 - диафрагмальная плевра, 15 - задний край плевры, 16 - тело XII грудного позвонка, 17 - нижняя граница правого легкого, 18 - реберно-диафрагмальный синус, 19 - нижняя доля легкого, 20 - нижний край правого легкого, 21 - косая щель правого легкого, 22 - средняя доля правого легкого, 23 - горизонтальная щель правого легкого, 24 - передний край правого легкого, 25 - передний край правой плевры, 26 - верхняя доля правого легкого, 27 - ключица.

грудины опускается до уровня хряща 4-го ребра. Далее передняя граница левого легкого отклоняется влево, идет вдоль нижнего края хряща 4-го ребра до окологрудинной линии, где резко поворачивает вниз, пересекает четвертый межреберный промежуток и хрящ 5-го ребра. На уровне хряща 6-го ребра передняя граница левого легкого круто переходит в его нижнюю границу.

Нижняя граница левого легкого располагается примерно на полребра ниже, чем нижняя граница правого легкого (примерно на полребра). По околопозвоночной линии нижняя граница левого легкого переходит в заднюю его границу, проходящую слева вдоль позвоночника.

Иннервация легких: ветви блуждающих нервов и нервы симпатического ствола, которые в области корня легкого образуют легочное сплетение.

Кровоснабжение легких имеет особенности. Артериальная кровь в легкие поступает по бронхиальным ветвям грудной части аорты. Кровь от стенок бронхов по бронхиальным венам оттекает в притоки легочных вен. По левой и правой легочным артериям в легкие поступает венозная кровь, которая в результате газообмена обогащается кислородом, отдает углекислоту и становится артериальной. Артериальная кровь из легких по легочным венам оттекает в левое предсердие.

Лимфатические сосуды легких впадают в бронхолегочные, нижние и верхние трахеобронхиальные лимфатические узлы.

Плевра и плевральная полость

Плевра (pleura), являющаяся серозной оболочкой, покрывает оба легких, заходит в щели между долями (висцеральная плевра) и выстилает стенки грудной полости (париетальная плевра). Висцеральная (легочная) плевра (pleura visceralis) плотно срастается с тканью легкого и в области его корня переходит в париетальную плевру. Книзу от корня легкого висцеральная плевра образует вертикально расположенную легочную связку (lig. pulmonale). У парие- тальной плевры (pleura parietalis) различают реберную, медиастинальную и диафрагмальную части. Реберная плевра (pleura costalis) прилежит изнутри к стенкам грудной полости Медиастинальная плевра (pleura mediastinalis) ограничивает сбоку органы средостения, сращена с перикардом. Диафрагмальная плевра покрывает сверху диафрагму. Между париетальной и висцеральной плеврами расположена узкая плевральная полость (cavum pleurale), которая содержит незначительное количество серозной жидкости, увлажняющей плевру, устраняющей трение ее листков друг от друга при дыхании. В местах перехода реберной плевры в медиастинальную и в диафрагмальную плевру у плевральной полости имеются углубления - плевральные синусы (sinus pleurales). Реберно-диафрагмальный синус (sinus costodiaphragmaticus) находится в месте перехода реберной плевры в диафрагмальную. Диафрагмально-медиастинальный синус (sinus costomediastinalis) находится при переходе переднего отдела реберной плевры в медиастинальную плевру.

Передняя и задняя граница плевры, а также купол плевры, соответствуют границам правого и левого легких. Нижняя граница плевры расположена на 2-3 см (на одно ребро) ниже соответствующей границы легкого (рис. 346). Передние границы правой и левой реберной плевры вверху и внизу расходятся, образуя межплевральные поля. Верхнее межплевральное поле располагается позади рукоятки грудины и содержит тимус. Нижнее межплевральное поле, в котором расположена передняя часть перикарда, находится позади нижней половины тела грудины.

Средостение

Средостение (mediastinum) представляет собой комплекс внутренних органов, ограниченных грудиной спереди, позвоночником - сзади, правой и левой медиастинальной плеврой с боков, снизу - диафрагмой (рис. 347). Верхняя граница средостения соответствует верхней

апертуре грудной клетки. Средостение подразделяют на верхний и нижний отделы, границей между которыми является условная плоскость, соединяющая спереди угол грудины, а сзади - межпозвоночный диск между IV и V грудными позвонками. В верхнем отделе средостения располагаются тимус, правая и левая плечеголовные вены, начало левой общей сонной и левой подключичной артерий, трахея, верхние части грудных частей (отделов) пищевода, грудного лимфатического протока, симпатических стволов, блуждающих и диафрагмальных нервов. Нижний отдел средостения подразделяют на три части: переднее, среднее и заднее средостение. Переднее средостение расположено между телом грудины и перикардом, заполнено тонким слоем рыхлой соединительной ткани. В среднем средостении располагаются сердце и перикард, начальные отделы аорты, легочного ствола, конечная часть верхней и нижней полых вен, а также главные бронхи, легочные артерии и вены, диафрагмальные нервы, нижние трахеобронхиальные и латеральные перикардианальные лимфатические узлы. Заднее средо-стение включает органы, расположенные позади перикарда: грудную часть аорты, непарную и полунепарную вены, соответствующие отделы симпатических стволов, блуждающих нервов, пищевода, грудного лимфатического протока, задние средостенные и превертебральные лимфатические узлы.

АНАТОМИЯ , ФИЗИОЛОГИЯ И ГИГИЕНА ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ И ГОЛОСОВОГО АППАРАТА

Значение органов дыхания в жизнедеятельности и развитии

организма. Органы дыхания осуществляют газообмен между атмо­сферным воздухом и организмом. Ё легких кислород из воздуха, поглощаемого при вдохе, переходит в кровь и доставляется в клетки. Здесь большая часть кислорода связывается с углеродом и водородом которые выделяются в процессе обмена веществ из высокомолекулярных органических соединений, входящих в состав клеток. Образующиеся при этом углекислый газ и водяные пары удаляются из легких при выдохе. Меньшая часть кислорода входит в состав клеток организма. Энергия, освобождающаяся при расщеплении органических веществ, используется для жизнедея­тельности, для восстановления разрушающихся клеток и развития организма.

Дыхание разделяют на внешнее, или легочное - газообмен между атмосферным воздухом и кровью, и внутреннее, или ткане­вое газообмен между кровью и тканями, обеспечивающий обмен веществ в клетках.

Без дыхания жизнь человека невозможна; через короткое время после его прекращения останавливается сердце и начинается раз­рушение организма, в первую очередь клеток нервной системы. Особенно велико значение дыхания для растущего организма де­тей, так как рост и развитие осуществляются в результате интен­сивного обмена веществ.

Химический состав атмосферного воздуха и его значение для здоровья. Вдыхаемый воздух состоит (в % к общему объему) из кислорода - – 20,95 %, углекислого газа - 0,03-0,04 %, азота - 79,02% и водяных паров - 0,47%. Кроме того, в нем в небольших количествах содержатся гелий, озон, водород и другие газы. Со­держание кислорода в воздухе относительно постоянно; оно изме­няется только при подъеме на большие высоты или в герметически изолированных помещениях. Озон (О 3) образуется из кислорода при электрических разрядах, например во время грозы и при ультрафиолетовой радиации; он обеззараживает воздух.

Допустимое для здоровья предельное содержание СО2, при котором уже должны быть приняты меры для его снижения, - не свыше 0,1%.

Окись углерода (СО) опасна для жизни; признаки отравления появляются при содержании 0,01, а максимально переносимое со­держание- 0,02 объемного процента.

Азот не оказывает влияния на здоровье, но при повышении его давления выше 8 атмосфер он производит наркотическое дей­ствие. Примеси аммиака и сероводорода, появляющиеся в воздухе при гниении органических веществ, содержащих азот, требуют улучшения его состава, так как могут вызвать отравление. Допу­стима концентрация пыли в воздухе не свыше 2 мг/м 3 , сернистого ангидрида - 0,05 мг/м 3 . В чистом воздухе жилых помещений со­держится в 1 м 3 летом до 1500, а зимой до 4500 микроорганизмов.

Количество водяных паров в воздухе зависит от его темпера­туры. При определении влажности воздуха учитывается содержа­ние водяных паров в г/м 3 . Различают абсолютную влажность - количество водяных паров при данной температуре, максимальную влажность - предельное количество водяных паров и относитель­ную влажность - процентное отношение абсолютной влажности к максимальной. Физиологическая относительная влажность - это процентное отношение абсолютной влажности при данной темпе­ратуре воздуха к максимальной влажности при температуре тела человека (37° С). В покое и при работе наиболее благоприятна для человека физиологическая относительная влажность воздуха 40-60% при температуре 16-18° С. Атмосферное давление воз­духа на уровне моря при температуре 0°С равно в среднем 1 кг/см 2 поверхности тела, что соответствует давлению 760 мм рт. ст. Так как в среднем поверхность тела взрослого че­ловека 1,5 м 2 , то давление воздуха на поверхность его тела равно примерно 15 тыс. кг.

Скорость движения воздуха (м/сек): при штиле - 0-0,5, тихом ветре - 0,6-1,7, легком - 1,8-3,3, слабом - 3,4-5,2, умерен­ном - 5,3-7,4, свежем - 7,5-9,8, сильном - 9,9-12,4. Чем выше местоположение над уровнем моря, тем больше скорость ветра. «Розой ветров» называют диаграмму повторяемости ветров раз­ных направлений, или румбов, в данной местности за определен­ный промежуток времени. «Роза ветров» учитывается при плани­ровке здания школы, спортивных сооружений и т. д.

Атмосферный воздух в результате распада молекул содержит положительные и отрицательные ионы. Ионы оседают на пыли, на частицах тумана, образуя так называемые тяжелые ионы. Чем больше тяжелых ионов, тем сильнее загрязнен воздух. Основными источниками являются промышленные выбросы (газы, пары, дым). По мере увеличения высоты число ионов возрастает. Считается, что отрицательно ионизированный воздух оказывает благоприят­ное влияние на самочувствие и работоспособность, а положительно ионизированный - неблагоприятное. Ионизация воздуха в откры­той атмосфере вызывается ультрафиолетовой радиацией, радиоак­тивным излучением и т. д. В среднем количество ионов 400- 700 пар в 1 см 3 воздуха, с преобладанием положительных. Радио­активность воздуха зависит от взрывов атомного и водородного

оружия. Наиболее опасны долгоживущие изотопы, которые накап­ливаются в организме. Среди них первое место по опасности зани­мает стронций-90, период полураспада которого почти 30 лет. В тех странах, где часто производятся взрывы ядерного оружия, его количество в воздухе во много раз больше.

Строение органов дыхания и голосового аппарата. При дыхании с закрытым ртом воздух поступает в носовую полость, а с откры­тым - в ротовую полость. В образова­нии носовой полости участвуют кости и хрящи, из которых также состоит скелет носа. Большая часть слизистой оболочки носовой полости покрыта многорядным мерцательным цилиндрическим эпите­лием, в котором находятся слизистые железы, а меньшая часть содержит обо­нятельные клетки. Благодаря движению ресничек мерцательного эпителия пыль, попадающая с вдыхаемым воздухом, вы­водится наружу. Полость носа делится носовой перегородкой пополам. В каж­дой половине имеется по три носовые раковины - верхняя, средняя и нижняя. Они образуют 3 носовых хода: верх­ний- под верхней раковиной,средний - под средней раковиной и нижний - между нижней раковиной и дном носо­вой полости. Вдыхаемый воздух посту­пает через ноздри и после прохождения по носовым ходам каждой половины но­совой полости, выходит из нее в носо­глотку через два задних отверстия - хоаны. В носовую полость открывается носослезный канал, по которому выводится избыток слез.

К носовой полости прилегают прида­точные полости, или пазухи, соединен­ные с ней отверстиями: верхнечелюст­ная, или гайморова, - в теле верхней челюсти, клиновидная - в клиновидной кости, лобная - в лобной кости и решетчатый ла­биринт- в решетчатой.

Вдыхаемый воздух, соприкасаясь со слизистой оболочкой по­лости носа и придаточных полостей, в которой имеются много­численные капилляры, согревается и увлажняется.

Носоглотка является верхним отделом глотки, который прово­дит воздух из носовой полости в гортань, прикрепленную к подъязычной кости. Гортань составляет начальную часть соб­ственно дыхательной трубки, продолжающейся в трахею, и одно­временно функционирует как голосовой аппарат (рис. 62). Она состоит из трех непарных и трех парных хрящей, соединенных

связками. К непарным относятся щитовидный, перстневидный и надгортанный хрящи, к парным- черпаловидные, рожковидные и клиновидные. Основной хрящ -перстневидный. Узкой своей ча­стью он обращен кпереди, а широкой - к пищеводу. Сзади на перстневидном хряще расположены, симметрично с правой и левой стороны, подвижно сочлененные с его задней частью два черпаловидных хряща треугольной формы. При сокращении мышц, оття­гивающих назад наружные концы черпаловидных хрящей, и рас­слаб лени и межхрящевых мышц происходит поворот этих хрящей вокруг оси и широкое раскрытие голосовой щели, необходимое для вдоха. При сокращении мышц между черпаловидными хрящами и натяжении связок голосовая щель имеет вид двух туго натяну­тых параллельных мышечных валиков, препятствующих току воз­духа из легких.

Истинные голосовые связки расположены в сагиттальном на­правлении от внутреннего угла соединения пластинок щитовидного хряща к голосовым отросткам черпаловидных хрящей. В состав истинных голосовых связок входят внутренние щиточерпаловидные мышцы. Между степенью натяжения голосовых связок и давлением воздуха из легких устанавливается определенное соотно­шение. Чем сильнее смыкаются связки, тем сильнее давит на них выходящий из легких воздух. Эта регуляция осуществляется мыш­цами гортани и имеет значение для образования звуков. Следова­тельно, гортань является одновременно и органом дыхания, и голосовым аппаратом. При глотании вход в гортань закрывается надгортанником. Слизистая оболочка гортани покрыта многорядным мерцательным эпителием, а голосовых связок - многослой­ным плоским эпителием.

В слизистой оболочке гортани расположены разнообразные рецепторы, воспринимающие тактильные, температурные, химиче­ские и болевые раздражения; они образуют две рефлексогенные зоны. Часть рецепторов гортани располагается поверхностно, где слизистая оболочка покрывает хрящи, а другая часть - глубоко в надхрящнице, в местах прикрепления мышц, в заостренных ча­стях голосовых отростков. Обе группы рецепторов находятся на пути вдыхаемого воздуха и участвуют в рефлекторной регуляции дыхания и в защитном рефлексе закрытия голосовой щели. Эти рецепторы, сигнализируя также об изменениях положения хрящей и сокращениях мышц, участвующих в голосообразовании, рефлекторно регулируют голосообразование.

Существует еще и третья зона однообразных рецепторов, рас­полагающихся на пути выдыхаемого воздуха и раздражаемых колебаниями давления воздуха на выдохе, которая участвует в го­лосообразовании вместе с рецепторами первой и второй зон и осо­бенно с глубокими рецепторами. Большая часть центростремитель­ных нервных волокон, передающих импульсы из рецепторов гор­тани, находится в верхнем гортанном нерве, а меньшая- в нижнем гортанном, или возвратном, нерве. Оба нерва являются ветвями

блуждающих нервов. Симпатические нервы иннервируют мышцы гортани, слизистые железы и кровеносные сосуды.

Гортань переходит в дыхательное горло, или трахею, которая у взрослого имеет длину 11 -13 см и состоит из 15-20 полуколец из гиалинового хряща, соединенных перепонками из соединитель­ной ткани. Сзади хрящи не замкнуты, поэтому пищевод, распола­гающийся позади трахеи, может при глотании входить в ее про­свет. Слизистая оболочка трахеи покрыта многорядным мерца­тельным эпителием, реснички которого, так же как и реснички мерцательного эпителия гортани, создают в сторону глотки ток жидкости, выделяемой железами; он удаляет пылевые частицы, осевшие из воздуха. Мощное развитие эластических волокон пре­пятствует образованию складок слизистой оболочки, уменьшаю­щих доступ воздуха. В волокнистой оболочке, расположенной кнаружи от хрящевых полуколец, находятся кровеносные сосуды и нервы.

Трахея разветвляется на два главных бронха; каждый из них входит в ворота одного из легких и делится на три ветви в правом легком, состоящем из трех долей и две ветви в левом легком, со­стоящем из двух долей. В свою очередь эти ветви распадаются на более мелкие. Стенка крупных бронхов имеет такое же строе­ние, как и трахея, но в ней расположены хрящевые замкнутые кольца, а в стенке мелких бронхов есть гладкие мышечные во­локна. Наиболее мелкие бронхи-диаметром до 1 мм, называ­ются бронхиолами. Внутренняя оболочка бронхов состоит из мер­цательного эпителия. Каждая бронхиоля входит в дольку легких (доли легких состоят из сотен долек). Бронхиоль в дольке де­лится на_12-18 концевых бронхиолей, а концевые - на альвеоляр­ные бронхиолы. И, наконец, альвеолярные бронхиолы разветвля­ются на альвеолярные ходы, состоящие из альвеол. Толщина эпителиального слоя альвеолы 0,004 мм. К альвеолам прилегают капилляры. Через стенки альвеол и капилляров совершается га­зообмен. Число альвеол приблизительно 700 млн. Общая поверх­ность всех альвеол у мужчины - до 130 м 2 , а у женщины до 103,5 м 2 . Снаружи легкие покрыты воздухонепроницаемой серозной оболочкой, состоящей из соединительной ткани - легочной, или висцеральной, плеврой, которая переходит в плевру, покрываю­щую изнутри грудную полость - пристеночную, или париетальную, плевру.

Механизм дыхания. В акте дыхания легкие участвуют пассивно; они не могут расширяться и сжиматься активно, так как в них нет мускулатуры. Поступление воздуха в легкие при вдохе и уда­ление его при выдохе происходит в результате увеличения и умень­шения объема грудкой клетки благодаря сокращению и расслаб­лению дыхательных мышц, играющих в акте дыхания активную роль. Спокойный вдох вызывается сокращением вдыхательных мышц: диафрагмы, наружных межреберных и межхрящевых. Усиленный вдох вызывается сокращением диафрагмы, трех пар лестничных мышц, грудино-ключично-сосцевидных, поднимателей

ребер, наружных межреберных и межхрящевых, задних верхних зубчатых, поднимателей лопаток, широких мышц спины, трапецие­видных, большой и малой грудных. При вдохе сокращение дыха­тельных мышц приводит к увеличению размеров грудной клетки в переднезаднем и поперечном направлениях за счет поднятия и расхождения ребер и в вертикальном направлении за счет со­кращения диафрагмы (рис. 63).

Сокращение дыхательных мышц: 1) преодолевает тяжесть грудной клетки, 2) производит эластическое скручивание ребер­ных хрящей, 3) опускает брюшные внутренности и эластически растягивает брюшную стенку. Вдох короче выдоха приблизительно в полтора раза. Спокойный выдох происходит при расслаблении

Рис. 63. Положение грудной клетки при выдохе (А) и вдохе (Б) и диафрагмы при выдохе (а), обычном вдохе (б) и глубоком

вдохе (в)

дыхательных мышц. При выдохе: 1) грудная клетка вследствие своей тяжести опускается, 2) реберные хрящи вследствие прекра­щения их скручивания распрямляются, и ребра опускаются книзу, 3) внутрибрюшное давление выпячивает расслабленную диа­фрагму кверху. В результате происходит уменьшение всех разме­ров грудной клетки.

Усиленный выдох вызывается сокращением внутренних межре­берных мышц, наружного и частично среднего отдела крестцово-остистых, задних нижних зубчатых, косых и прямой мышц живота. В результате больше, чем при спокойном выдохе, уменьшаются размеры грудной клетки, увеличивается давление в брюшной по­лости и выпячивается купол диафрагмы.

Легкие следуют за движениями грудной клетки: при вдохе они эластически растягиваются, а при выдохе сжимаются. Растягива­ние легких при увеличении размеров грудной клетки происходит благодаря отрицательному давлению в грудной полости между листками висцеральной и париетальной плевры. Еще после пер­вого крика при рождении легкие растягиваются воздухом и не

возвращаются в исходное сжатое состояние, как у плода. Так как грудная клетка растет быстрее легких, то по мере роста организма легкие все больше растягиваются и в них остается «воздух даже после самого усиленного выдоха. А растянутые легкие, вследствие обилия в них эластических волокон, стремятся вернуться в исход­ное состояние. Поэтому эластическая тяга легких всегда направ­лена к сжатию - от грудной клетки внутрь. Эта эластическая тяга легких к сжатию увеличивается при вдохе, так как при вдохе лег­кие еще больше растягиваются. Величина эластической тяги лег­ких вычитается из атмо­сферного давления.

Следует учесть, что груд­ная полость, в которой на­ходятся легкие, не сообщает­ся с окружающей средой; она герметически замкнута. В результате при спокойном вдохе давление между лист­ками плевры меньше атмо­сферного на 4,5 мм рт. ст., а при спокойном выдохе - на 3 мм рт. ст. При усилен­ном вдохе оно может стано­виться меньше атмосферно­го до 50 мм рт. ст. и больше (рис. 64). Так как давление внутри легких вследствие их сообщения с окружаю­щей средой равно атмо­сферному, а давление сна­ружи легких, между лист­ками плевры, меньше атмо­сферного, то более высокое давление внутри легких все­гда прижимает висцераль­ный листок плевры к париетальному, и легкие у здорового чело­века не отходят от стенок грудной клетки. Если произошел про­кол грудной клетки и наружный воздух поступает в капиллярную щель между листками плевры, обычно заполненную плевральной жидкостью, легкое на стороне прокола несколько сжимается, пе­рестает следовать за движениями грудной клетки, и на стороне прокола дыхание прекращается. Проникновение воздуха в груд­ную полость называется пневмотораксом. Если отверстие в груд­ную полость закрывается, то через некоторое время воздух, про­никший в грудную полость, рассасывается и легкое вновь начи­нает раздуваться - дыхание восстанавливается.

Легочная вентиляция. У взрослого человека частота дыхатель­ных движений грудной клетки в покое в среднем равна 16 в ми­нуту (от 12 до 24). В покое взрослый человек вдыхает и выдыхает

6 С г И, Гальперин

1 R 1

около 500см 3 воздуха, из которых в альвеолы поступает примерно 350 см 3 , а 150 см 3 остаются в так называемом мертвом простран­стве- носоглотке, ротовой полости, гортани, трахее и бронхах, а следовательно, не участвуют в газообмене с кровью. После спо­койного вдоха можно сделать максимальный усиленный вдох и набрать в легкие еще примерно 1500 см 3 , а если до этого макси­мального (резервного) вдоха сделать максимальный выдох, то в легкие поступит еще примерно 1500 см 3 (резервный объем вы­доха). Дыхательный и резервные объемы воздуха вместе состав­ляют жизненную емкость легких, равную 3-4 дм 3 . Но так как рост легких отстает от роста грудной клетки, то, как упоминалось, даже после максимального выдоха в легких остается приблизительно 1 дм 3 (остаточный воздух). Резервный объем выдоха и остаточный объемы воздуха вместе составляют альвеолярный воздух, количе­ство которого примерно 2500 см 3 . К альвеолярному объему воздуха при спокойном вдохе добавляется дыхательный. Отношение дыха­тельного объема к альвеолярному называется коэффициентом ле­гочной вентиляции и характеризует величину, на которую обнов­ляется воздух в легких при каждом спокойном вдохе. Этот коэф­фициент составляет примерно 1/7 (350:2500). Чем сильнее выдох и чем глубже последующий вдох, тем больше газообмен в легких. При умножении числа дыханий в минуту на дыхательный объем получается минутный объем дыхания, равный у мужчины 6-8 дм 3 , а у женщины - 3-5 дм 3 . При повышении интенсивности обмена веществ коэффициент легочной вентиляции и минутный объем воздуха возрастают.

Газообмен в легких и тканях. Во время вентиляции воздуха в легких происходит изменение химического состава и физических свойств поступающего в них атмосферного воздуха. В сухом воз­духе при температуре 0° С и давлении 760 мм рт. ст., выдыхаемом взрослым человеком при спокойном дыхании, содержится 16,4% кислорода, 4,1% углекислого газа и 79,5% азота. Однако при тем­пературе 37° С альвеолярный воздух насыщен водяными парами, давление которых при этой температуре составляет 50 мм рт. ст. Поэтому давление газов в альвеолярном воздухе равно 710 мм (760-50), содержание в нем кислорода 14-14,5%, углекислого газа 5,3-6% и азота 80-80,5%.

Для газообмена между альвеолярным воздухом и венозной кровью, притекающей в капилляры легких, имеет значение раз­ница в них парциальных давлений кислорода и углекислого газа. Парциальное давление кислорода, или та часть давления, которая приходится на его долю из общего давления альвеолярного воз­духа, составляет 102-110 мм рт. ст., а в венозной крови 37- 40 мм рт. ст. Вследствие этой разницы давлений в 70 мм рт. ст. кислород диффундирует из альвеолярного воздуха через стенки альвеол и капилляров в венозную кровь, превращая ее в артери­альную. Парциальное давление углекислого газа в венозной крови 47 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе - 40 мм рт. ст. Вследст-

вне этой разницы давления в 1 мм рт. ст. углекислый газ диффун­дирует из венозной крови в альвеолярный воздух и удаляется из организма при выдохе (рис. 65). Благодаря изменениям частоты и глубины дыхания парциальное давление углекислого газа в аль­веолярном воздухе относительно постоянно, а парциальное давле­ние кислорода в альвеолярном воздухе уменьшается пропорцио­нально падению его парциального давления во вдыхаемом воз­духе, например, при подъеме на большую высоту. Для сохранения жизни человека достаточно разности парциального давления кис­лорода в альвеолярном воздухе и венозной крови в несколько мм рт. ст., а углекислого газа - в 0,03 мм.

В капиллярах тканей кислород из артериаль­ной крови диффундирует через их стенки и мем­браны клеток внутрь клеток и во внеклеточ­ное вещество благодаря разности давления в 100 мм рт. ст. и больше, так как в результате об­мена веществ давление кислорода в тканях до­ходит до нуля. А давле­ние углекислого газа в тканях в результате об­мена веществ повышает­ся до 60-70 мм рт. ст. Поэтому углекислый газ Рис 65 Обмен газов через стенку альвеолы

диффундирует через мем­браны клеток и стенки капилляров в венозную кровь, где его давление равно 47 мм рт. ст.

Транспорт газов. Кислород, поглощаемый венозной кровью в капиллярах легких, соединяется с восстановленным ге­моглобином и переносится артериальной кровью в ткани в виде оксигемоглобина, соединенного со щелочным радикалом, т. е. соли оксигемоглобина. Оксигемоглобин, как кислота, нейтрализован щелочным радикалом, поэтому реакция крови при ее обогащении кислородом не изменяется.

В тканях соль оксигемоглобина распадается - кислород отда­ется тканям. Образующийся при этом восстановленный гемогло­бин не в. состоянии удержать щелочной радикал, отбираемый уг­лекислотой, которая образовалась в результате окисления веществ в тканях. В соединении со щелочными радикалами, т. е. в виде нейтральных солей (бикарбонатов), образуемых в крови, углекис­лота поступает из тканей в легкие. В результате соединения кис­лот, образовавшихся в тканях при окислительных процессах, со щелочными радикалами, т. е. их превращения в соли, реакция

крови сохраняется на относительно постоянном уровне. В капил­лярах легких бикарбонаты распадаются при участии фермента карбоангидразы, отдавая оксигемоглобину свой щелочной ради­кал. После отдачи щелочного радикала остаток бикарбонатов превращается в углекислый газ и водяные пары, удаляемые из легких с выдыхаемым воздухом. Следовательно, транспорт газов кислорода и углекислого газа производится кровью в виде солей, содержащих эти газы в связанном состоянии.

Регуляция дыхания. Сокращения дыхательных мышц вызы­ваются двигательными нервами, выходящими из спинного мозга. Нейроны грудобрюшного нерва, вызывающие сокращение диа­фрагмы, находятся у человека в 3-м и 4-м шейных сегментах спинного мозга, а нейроны межреберных нервов - в груд­ных сегментах. Но деятельность всех нейронов двигательных нервов дыхатель­ных мышц координируется особой груп­пой нейронов, расположенных: в продол­говатом мозге на дне IV желудочка и в верхней части варолиева моста. Эта группа нейронов входит в состав дыха­тельного центра (рис. 66). После отде­ления спинного мозга от дыхательного центра дыхание прекращается.

Существует нервная и химическая ре­гуляция дыхания. Нервная регуляция дыхания вызывается притоком к дыха­тельному центру центростремительных импульсов из рецепторов плевры, легких и рецепторов дыхательных мышц. Эти импульсы поступают в дыхательный

центр по центростремительным нервным волокнам, проходящим в блуждающих нервах. Во время вдоха механическое раздраже­ние рецепторов, вызванное растягиванием легких и плевры и со­кращением вдыхательных мышц, рефлекторно вызывает по двига­тельным нервам торможение сокращений вдыхательных мышц из дыхательного центра, а при выдохе, наоборот, механическое раз­дражение рецепторов при растяжении расслабленных мышц и сжатии легких и плевры рефлекторно вызывает сокращение вды­хательных мышц. Таким образом, при вдохе дыхательный центр вызывает выдох, а при выдохе - вдох.

В лобных долях больших полушарий находятся высшие нерв­ные центры, регулирующие деятельность дыхательного центра посредством безусловных и условных рефлексов.

Рефлекторное изменение дыхания происходит также при раз­дражении рецепторов кожи, обоняния, вкуса, слуха, зрения. Однако нервная саморегуляция дыхания имеет особое значение, так как она совершается в течение всей жизни при бодрствовании и во время сна. Она предупреждает чрезмерное растяжение легких при

вдохе. Защитное значение имеет также раздражение рецепторов слизистой оболочки органов дыхания пылью или слизью, вызываю­щее кашель - судорожные выдыхательные движения при закры­той голосовой щели. Раздражение рецепторов носоглотки некото­рыми газообразными веществами, например парами аммиака, вызывает защитное рефлекторное сужение бронхов, а раздражение рецепторов носоглотки пылью вызывает чихание - глубокий вдох, а затем быстрый, очень сильный выдох при закрытом рте.

Раздражение рецепторов дуги аорты и каротидного синуса повышением кровяного давления вызывает рефлекторную задержку дыхания, а уменьшение кровяного давления усиливает дыхание. Дыхательный центр возбуждается также химическим раздраже­нием этих рецепторов при увеличении содержания углекислоты в крови, что усиливает дыхание.

После выключения нервной регуляции дыхания перерезкой обоих блуждающих нервов, по которым поступают в дыхательный центр центростремительные импульсы, рефлекторно регулирующие дыхательные движения грудной клетки, дыхание не прекращается, так как сохраняется химическая регуляция дыхания. Она состоит в том, что дыхательный центр возбуждается изменением химиче­ского состава притекающей к нему крови. Главный возбудитель деятельности дыхательного центра - самое незначительное повы­шение концентрации водородных ионов в крови при поступлении в нее кислот, образующихся в процессе обмена веществ в тканях. В возбуждении дыхательного центра особенно велика роль угле­кислоты. В мясной пище содержится много кислот, поэтому ее потребление усиливает дыхание. Наоборот, в растительной пище содержится много щелочей и ее потребление уменьшает дыхание. Незначительное увеличение содержания углекислого газа во вды­хаемом воздухе вызывает усиление дыхания. Поэтому в гермети­чески замкнутом пространстве вследствие накопления в нем угле­кислого газа наступает одышка - учащение и углубление дыхания.

Произвольная длительная задержка дыхания невозможна, так как накопившиеся в крови углекислота и другие кислоты вызы­вают сильное раздражение дыхательного центра и усиленное ды­хание. Наоборот, усиленное дыхание, понижая содержание угле­кислоты в крови, приводит к последующей задержке дыхания до накопления в крови определенного содержания углекислоты.

Недостаток кислорода в крови (гипоксемия), сопровождаю­щийся накоплением в крови углекислоты и других кислот, воз­буждает дыхательный центр. Недостаток кислорода в крови, не сопровождающийся накоплением в ней углекислоты и других кис­лот, не только не возбуждает дыхательный центр, а даже сни­жает его возбудимость. Поэтому недостаток кислорода во вдыха­емом воздухе (гипоксия), снижение содержания кислорода в крови в случаях нарушения кровообращения, недостаток количества крови, отравления, например угар, угрожают жизни.

Дыхание при мышечной деятельности. Интенсивный обмен ве­ществ в сокращающихся мышцах приводит к накоплению в них

кислот (угольной, молочной и фосфорной), а следовательно, к воз­буждению дыхательного центра. Поэтому вентиляция легких уве­личивается при мышечной деятельности во много раз и тем больше, чем выше ее интенсивность. У тренированных взрослых спортсме­нов минутный объем дыхания при интенсивной работе может до­стигать 100-120 дм3, например во время плавания, и до 150 дм3 при беге на средние дистанции.

У тренированных людей при интенсивной мышечной работе дыхание становится очень глубоким, достигая 2 / 3 жизненной ем­кости, что резко увеличивает коэффициент вентиляции легких до 4 /5- 9 /10 при меньшем учащении дыханий по сравнению с нетрени­рованными. Глубокое дыхание обеспечивает значительно большую диффузию газов через альвеолы, чем поверхностное. У нетрени­рованных при интенсивной мышечной работе, дыхание учащается, но остается неглубоким, поэтому вентиляция легких и диффу­зия газов через альвеолы значительно меньше, чем у трениро­ванных.

Максимальное количество кислорода, поглощенного в минуту, называется кислородным потолком. У нетренированных взрослых людей кислородный потолок не больше 2-3,5 дм?, а у тренирован­ных он достигает 5-6 дм 3 , но так как потребность в кислороде при работе максимальной интенсивности повышается в 20-25 раз, образуется кислородный долг, который погашается благодаря усиленному дыханию только после окончания работы, например, при беге на короткие дистанции.

Во время длительной, очень интенсивной мышечной работы вследствие нарушения внутриклеточного обмена в результате кис­лородного долга, приводящего к несоответствию деятельности дви­гательного аппарата и работы внутренних органов, а также к тор­можению двигательных нервных центров, особенно в связи с рез­ким усилением притока к ним центростремительных импульсов из двигательного аппарата, может наступить состояние, называемое «мертвой точкой». Для «мертвой точки» характерны очень силь­ная одышка, затруднение дыхания, учащение сердечной деятель­ности, повышение кровяного давления, ощущение стеснения в гру­ди. Она преодолевается усилием воли, т. е. восстановлением деятельности нервных центров головного мозга; наступает «второе дыхание», исчезают одышка, стеснение в груди, дыхание стано­вится ровным и спокойным.

Во время мышечной деятельности кровоснабжение легких уве­личено. Но гребля, лазание, подъем больших тяжестей, некоторые виды труда вызывают натуживание - закрытие голосовой – щели после вдоха и задержку дыхания при сокращении выдыхательных мышц. Во время натуживания вследствие сильного возрастания давления в грудной полости увеличивается кровяное давление в кровеносных сосудах легких, приток крови к сердцу и легким значительно уменьшается и переполняются кровью сосуды боль­шого круга. При натуживании может наступить потеря сознания в результате уменьшения притока крови к головному мозгу.

Установлено, что не только изменение химического состава крови в результате повышения обмена веществ оказывает влияние на дыхание, но и механические и химические раздражения рецеп­торов двигательного аппарата во время движений и работы, рефлекторно изменяют деятельность дыхательного центра и внутри­тканевое дыхание. Одновременно и центростремительные импульсы, поступающие из дыхательного аппарата, изменяют деятельность скелетных мышц. Усиление дыхания вызывает учащение ритмичных движений и усиление мышечной работы. Во время натуживания и выдоха сила мышц максимально увеличивается, а во время вдоха - уменьшается. Следовательно, движения, требую­щие наибольших мышечных усилий, должны сочетаться с натуживанием или с выдохом.

Функция голосового аппарата. Образование звуков речи про­исходит благодаря одновременному сокращению всех мышечных волокон голосовых связок в ритме, равном частоте голоса. При среднем голосе из продолговатого мозга по возвратным нервам к мышцам голосовых связок поступают залпы центробежных импульсов с ‘частотой 500 в 1 сек, но эта частота может возра­стать- до 1000 в 1 сек. При разговорной речи высота голоса поддерживается наименьшим напряжением голосовых связок: у мужчин в тонах от «а» до «е», у женщин и детей на октаву выше. Голосовой регистр зависит от частоты центробежных им­пульсов, поступающих к мышечным волокнам голосовых связок, т. е. от частоты их сокращений, например, при альте число их колебаний 170-183 в 1 сек. Однако имеет значение и длина голо­совых связок. Чем меньше длина голосовых связок, тем выше голос.

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ И ГОЛОСОВОГО АППАРАТА ДЕТЕЙ

Строение органов дыхания детей. Строение полости носа и зева. В первые дни жизни дыхание затруднено, так как носовые отверстия узки, а нежная слизистая оболочка носа, бога­тая кровеносными и лимфатическими сосудами, набухает. Подслизистая оболочка очень слабо развита. Придаточные полости носа у новорожденных еще не развиты и начинают появляться в пер­вые годы жизни. Гайморова полость у новорожденных почти отсут­ствует, начинает увеличиваться только с двух лет и достигает пол­ного развития в период смены зубов. Слезно-носовой канал ново­рожденного короткий, в носоглотке много лимфатических сосудов. В первые месяцы жизни нижний носовой ход отсутствует. Лобная пазуха появляется только на втором году и как и хоаны оконча­тельно формируется к 15 годам. Объем носовой полости с возра­стом увеличивается примерно в 2,5 раза.

Железы новорожденного в полости носа и зева рыхлые и отно­сительно большего объема. Миндалины неразвиты; они разви­ваются в первые годы жизни, заметно увеличиваются к 4-5 годам,

затем их рост замедляется, снова ускоряется к 9-10 годам и окон­чательно замедляется к 18 годам.

К 14-16 годам размеры небных, язычной, глоточной и трубных миндалин относительно больше, чем у взрослых. Глоточная минда­лина начинает уменьшаться примерно с 12 лет и к 16-20 годам сохраняются только небольшие ее остатки. У детей 2-3 лет гло­точная миндалина часто увеличивается настолько, что закрывает носоглоточные отверстия. Это препятствует нормальному дыханию и вынуждает ребенка дышать ртом.

Так как у детей слизистая оболочка носа легко и часто набу­хает при воспалении, то при узости верхних дыхательных путей это приводит к выключению дыхания носом, имеющего большое гигиеническое значение. Хрящи носа, гортани и трахеи у новорож­денных мягкие, что также иногда затрудняет дыхание.

Строение трахеи и бронхов детей. Трахея располо­жена у детей выше, чем у взрослых. Верхний конец трахеи у де­тей 6-13 лет находится на уровне 5-6-го шейных позвонков, а у взрослых - 8-го шейного позвонка. Длина трахеи с возрастом увеличивается параллельно росту тела. Ее длина от нижнего края гортани до деления на бронхи (см) у новорожденного 3-4; в 5 лет - 5,6; 10 лет - 6,3; 15 лет - 7,45; у взрослых - 9-12. По­перечное сечение трахеи и бронхов детей значительно уже. Сли­зистая оболочка трахеи и бронхов нежна и богата кровеносными и лимфатическими сосудами, поэтому пыль и микробы проникают в нее по сравнению со взрослыми легче, мышечная ткань и эласти­ческие волокна слабо развиты. Хрящи мягки. Бронхи растут осо­бенно быстро на первом году жизни, левый бронх отстает в росте от правого, длина и поперечное сечение которого во всех возра­стах больше.

Строение легких у детей. С возрастом вес и размеры легких увеличиваются. Вес обоих легких равен (г) : у новорожден­ного-57; в 1-2 года -225; 5-6 лет -350; 9-10 лет -395; 15-16 лет - 690; а у взрослых почти 1 кг. Вес правого легкого во всех возрастах превышает вес левого. Объем легких (см 3) : у но­ворожденного- 70, в 1 год - 270, 8 лет - 540, 12 лет -680, у взрослого - 1400.

Рост легких с возрастом происходит главным образом за счет увеличения количества, а также объема альвеол. Количество аль­веол у новорожденного в 3 раза меньше, чем у взрослого. Дыха­тельная поверхность альвеол у детей всех возрастов, и особенно у новорожденных, в раннем детстве и у младших школьников относительно больше по сравнению со взрослыми. К 7 годам диа­метр альвеол в 2 раза больше, чем у новорожденного, а к окон­чанию развития - в 3 раза. С возрастом нижняя граница легких спускается на 1-2 ребра.

В легких детей меньше эластических волокон, особенно вокруг альвеол. Между дольками легких и между альвеолами распола­гается много рыхлой соединительной ткани, богатой кровеносными сосудами и лимфатическими щелями. Чем младше ребенок, тем

сравнительно крупнее капилляры в легких и тем больше развита в них капиллярная сеть. У детей большое крово- и лимфообращение в легких; количество крови, протекающей через легкие в еди­ницу времени, у детей по сравнению со взрослыми относительно велико. Благодаря обильному развитию капилляров легких и от­носительно большей поверхности их соприкосновения с относи­тельно большей поверхностью альвеол у детей повышен газообмен между кровью и альвеолярным воздухом. Это обеспечивает им бо­лее интенсивный обмен веществ, необходимый растущему орга­низму. Плевра приобретает такое же строение как у взрослых к 7 годам.

Для развития легких и грудной клетки у детей имеют значение систематические физические упражнения на открытом воздухе: игры, легкая атлетика, плавание, гребля, лыжный и конькобежный спорт, применяемые в соответствии с возрастом и полом. Особенно развивают дыхательный аппарат спортивные игры. Гимнастика способствует его развитию в меньшей степени.

Диафрагма расположена у детей выше, чем у взрослых. С воз­растом она опускается. Средостение также относительно больше, а дыхательные мышцы развиты слабее. В раннем детстве ребра мягки и располагаются горизонтально, а верхние ребра даже слегка направлены вверх. С б месяцев ребра начинают опускаться. В раннем детстве грудная клетка обладает эластичностью и подат­ливостью.

Изменение типа дыхания у детей. Тип дыхания новорожденных мальчиков и девочек брюшной (диафрагмальный). С возрастом сагиттальный диаметр грудной клетки уменьшается, а фронталь­ный увеличивается. Следовательно, грудная клетка из положения вдоха переходит в положение выдоха, что создает переход от брюшного к грудному (реберному) типу дыхания. Когда ребенок начинает ходить и его тело из горизонтального принимает верти­кальное положение, тип дыхания становится смешанным, грудо­брюшным. С 3-7 лет все более отчетливо выступает грудной тип дыхания, а начиная с 8-10 лет начинают проявляться половые различия: у мальчиков преобладает брюшной тип дыхания, а у де­вочек- грудной.

Частота и глубина дыхания у детей. В первые месяцы жизни дыхание нерегулярное, ритм его неравномерный, паузы между вдо­хом и выдохом неравные, глубокие вдохи сменяются поверхност­ными. Неравномерность ритма и глубины дыхания у новорожден­ных объясняется широким распространением возбуждения в цент­ральной нервной системе, отсутствием координации возбуждения и торможения.

Постепенно в раннем детстве и в младшем школьном возрасте дыхание становится регулярным, равномерным. Частота дыхания в покое с возрастом постепенно. уменьшается. Число дыханий в минуту (по А. Ф. Туру): новорожденных - 40-60, 7-12 мес.- 30-35, 2-3 года -25-30, 5-6 лет -около 25, 10-12 лет - 20-22, 14- 15 лет - 18-20.

До 8 лет частота дыхания в покое у мальчиков больше, чем у девочек, а в начале периода полового созревания становится больше у девочек, и это превышение частоты дыхания сохраняется в течение всей жизни. Во время сна дыхание у детей становится более редким.

Дыхательный центр детей легко возбуждается, дыхание значи­тельно учащается при психических воздействиях, небольших физи­ческих упражнениях, незначительном повышении температуры тела и внешней среды. Сила выдыхательных мышц больше, чем вдыхательных. У девочек она увеличивается до 12-13 лет, а у маль­чиков-во всех возрастах. Выдыхательные мышцы обладают также наибольшей выносливостью. Она одинакова у мальчиков и девочек, но затем у девочек она возрастает с 10-11 до 13-14 лет, а у мальчиков -с 12-13 до 16-17 лет. Сила и выносливость дыхательной мускулатуры у школьников, занимающихся в спор­тивных секциях, на 50-60% больше, чем у не занимающихся.

Абсолютный и относительный объем дыхания у детей. Дыха­ние новорожденных поверхностное, но постепенно становится все более глубоким. Абсолютный дыхательный объем во время сна в среднем (см 3) новорожденного около 20, к концу 1-го года -80, к 5 годам -215, к 12 годам -375, у взрослых -от 300 до 600.

Абсолютный минутный объем дыхания новорожденного равен (см 3) 650-700, к концу 1-го года -2600, к 5 годам -5800, к 12 го­дам - 7000-9000, к 14-15 годам -6400. Абсолютный минутный объем дыхания у детей с 5 лет значительно больше, чем у взрослых. К 12 годам он примерно в 2 раза больше, чем у взрослых.

Абсолютный минутный объем дыхания увеличивается соответ­ственно повышению обмена веществ.

Относительный минутный объем дыхания (см3 на 1 кг веса тела) уже у новорожденных более чем в 2 раза превышает минут­ный объем дыхания на 1 кг веса взрослого человека. Относитель­ный минутный объем дыхания в покое у детей 5-6 лет равен при­мерно 200 см3 на 1 кг веса тела, у подростков 14-15 лет- 1.30 см 2 . Большой относительный минутный объем у детей зависит от того, что при почти одном и том же дыхательном объеме (см* на 1 кг веса) частота дыхания у детей в 3-4 раза больше, чем у взрослых. Вентиляция легких и газообмен у детей. Вентиляция легких у детей на 1 кг веса значительно больше и обусловливает больший газообмен, который соответствует интенсивному обмену веществ, обеспечивающему рост и развитие детей.

Вследствие усиления легочной вентиляции с возрастом увели­чивается количество кислорода, поступающего в легкие в 1 мин в составе вдыхаемого воздуха. У детей 5-6 лет оно равно в сред нем (см3) 760; у подростков- 1200; у взрослых- 1140.

Количество кислорода, поступающего в легкие и альвеолы, значительно превышает то, которое потребляется в покое. У детей 5-6 лет в легкие поступает в 6 раз больше кислорода, а в аль­веолы в 3,8 раза больше, чем потребляется в покое, у подростков его больше в 5,3 и 3,8 раз, а у взрослых -в 4,8 и 3,6 раз.

Потребление кислорода в младенческом периоде в 2,5-3 раза больше на 1 кг веса тела и в 1,5 раза больше на единицу поверх­ности тела, чем у взрослых. Такое потребление кислорода обеспе­чивает высокий обмен веществ и быстрый рост в течение первого года жизни. Для обмена веществ имеет значение также то, что в раннем детстве у детей содержится относительно больше гемо­глобина в крови и до трех лет он обладает большим сродством к кислороду.

Возрастные особенности газообмена связаны с различиями в регуляции щелочно-кислотного равновесия. Например, у ре­бенка 5 лет в выдыхаемом воздухе примерно в 3 раза меньше углекислого газа, чем у взрослых. С возрастом содержание кислорода в выдыхаемом воздухе уменьшается, а содержание углекислого газа увеличивается (табл. 4).

У маленьких детей вследствие поверхностного дыхания венти­ляция легких менее эффективна, чем у взрослых. На каждый дц3 потребленного кислорода и вы­дыхаемого углекислого газа ре­бенок больше вентилирует лег­кие, чем взрослый. В выдыхае­мом воздухе у него больше кис­лорода и меньше углекислого газа, так как большая часть ды­хательного объема состоит из

мертвого пространства, а следовательно из атмосферного воздуха, и только меньшая часть из альвеолярного воздуха.

Более высокое содержание кислорода в альвеолярном воздухе детей не увеличивает его поглощение кровью, которое зависит от способности гемоглобина связывать кислород.

Более высокое процентное содержание кислорода в выдыхае­мом воздухе у детей обусловлено тем, что у них переход кисло­рода в кровь в альвеолах меньше, чем у взрослых. Например, в 6 лет процент использования кислорода в легких равен 3,3, а в 17 лет - 4,3. У новорожденного процент использования кис­лорода в легких в 2 раза меньше, чем у взрослого человека.

Чем младше дети, тем меньше поглощается кислорода в лег­ких. При затруднениях дыхания насыщение крови кислородом уменьшается у детей значительно раньше, чем у взрослых. На­пример, при дыхании в замкнутом пространстве с объемом воздуха, равным жизненной емкости, уровень насыщения крови кис­лородом у детей снижается в 2 раза быстрее. Чем младше дети, тем менее экономно для потребления кислорода в покое исполь­зуется у них легочная вентиляция и сердечная деятельность. Дети 5-6 лет поглощают 100 см* потребляемого кислорода из 3,3 дм 3 воздуха, поступившего в легкие, подростки-14-15 лет - из 2,8 дм3, а взрослые - из 2,3 дм*. Во время одного дыхания дети

5-б лет потребляют 5,5 см 5 кислорода, подростки 14-15 лет 14 см 3 , а взрослые - 21,5 см 3 . Во время одного сердечного цикла дети 5-6 лет поглощают 1,2 см 3 , подростки 14-15 лет - 2,6 см 3 , а взрослые - 4 см 3 кислорода.

Более низкое содержание углекислого газа в выдыхаемом воз­духе свидетельствует о том, что в раннем возрасте у детей наи­большая нейро-гуморальная возбудимость дыхательного центра и, следовательно, наиболее низкий порог раздражения дыхатель­ного центра углекислым газом крови. С возрастом нейро-гуморальная возбудимость дыхательного центра уменьшается.

Эта высокая возбудимость дыхательного центра к действию на него углекислого газа обуславливает относительно большую вентиляцию легких и больший относительный, а с 5 лет и абсо­лютный минутный объем дыхания. А увеличенная вентиляция легких, производимая весьма значительной работой дыхательной мускулатуры, способствует росту и развитию грудной клетки детей.

У детей младших возрастов относительная вентиляция легких больше. У новорожденных вентиляция легких (в см 3 на 1 кг веса тела) почти в 4 раза больше по сравнению с 17-летними: у ново­рожденных-400, а в 5-6 лет -200-210; в 7-170, в 8-10 - 160, в 11-13-130-145, в 14-125, в 15-17-110. На 1 м 2 по­верхности тела вентиляция в легких новорожденных в 2,5 раза выше, чем у 17-летних.

Чем старше дети, тем выше у них обмен веществ в покое, что приводит к увеличению потребления кислорода и выделения угле­кислого газа. Диффузия обоих газов в альвеолах через увеличи­вающуюся с возрастом общую поверхность альвеол возрастает. Так как интенсивность окислительных процессов в покое на 1 кг веса тела с возрастом снижается, то газообмен в легких на 1 м 2 и на 1 кг веса тела уменьшается с возрастом.

Растяжимость легочной ткани возрастает по мере увеличения вентиляции легких. Чем моложе ребенок, тем меньше растяжи­мость, или тем больше эластичность легочной ткани, и следова­тельно, больше величина работы, затрачиваемой на преодоление эластической тяги легочной ткани. Эта работа у детей 8 лет в 2,5 раза больше, чем у взрослых. С возрастом эластичность легких уменьшается, поэтому и работа по преодолению ее тоже уменьшается.

С возрастом уменьшается также работа, затрачиваемая на пре­одоление сопротивления дыхательных путей прохождению тока воздуха, так как увеличивается диаметр бронхов. Вследствие мень­шего диаметра бронхов у детей 4-5 лет сопротивление воздуш­ному потоку в дыхательных путях в 4-5 раз больше, чем у взрос­лых, в 6-7 лет в 3-4 раза и с 8 до 15 лет оно только в 1,5-2 раза больше. Относительно большая работа, затрачиваемая малень­кими детьми на дыхательные движения, приводит к систематиче­ским упражнениям силы и выносливости дыхательной мускула­туры.

Возрастные изменения жизненной емкости легких. Жизненная емкость легких измеряется у детей, начиная с 4 лет, так как ребе­нок более раннего возраста не может выполнить процедуру ее измерения. При прочих равных условиях она тем меньше, чем менее растяжима легочная ткань.

С возрастом жизненная емкость легких увеличивается. В сред­нем, по Н. А. Шалкову, она равна у мальчиков (см 3) в 4 года - 1100, 5-6 лет-1200, 7 лет-1400, 9 лет-1700, 11 лет -2100, 12-13 лет -2200, 14 лет - 2700, 15 лет -3200, 16 лет -4200. У девочек она во всех возрастах ниже: с 6 до 15 лет - на 100- 300 см 3 , а с 15 лет -на 500-1400 см 3 (рис. 67). Жизненная ем­кость легких увеличивается пропорционально росту тела. На каж­дые 5 см роста она увеличивается в среднем на 400 см 3 . Величина жизненной емкости зависит также от типа дыхания (наибольшая при грудобрюшном типе).

С 5 до 17 лет остаточный объем равен в среднем 20- 25% от общей емкости легких.

Возрастные изменения ды­хания при мышечной деятель­ ности. Дети дышат менее эко­номно, чем взрослые, не толь­ко в покое, но особенно при мышечной работе. Во время мышечной деятельности венти­ляция легких возрастает. Чем младше ребенок, тем больше она увеличивается за счет учащения дыхательных движений грудной клетки, а не углубления дыхания. У детей раннего возраста абсо­лютный дыхательный объем во время мышечной деятельности почти не увеличивается. С годами у ребенка все больше преобла­дает углубление дыхания во время мышечной деятельности, а от­носительное значение учащения дыхания для увеличения вентиля­ции легких с возрастом уменьшается.

Чем старше дети, тем больше в начале мышечной деятельности учащаются дыхание и пульс. Частота пульса достигает максималь­ных значений и становится устойчивой раньше частоты дыхания.

У тренированных детей больше максимальная объемная ско­рость вдоха и выдоха, меньше сопротивление току воздуха в брон­хах, больше растяжимость легких, больше сила и выносливость дыхательных мышц.

С возрастом увеличивается максимальная вентиляция легких при мышечной деятельности в минуту (дм 3): в 6-7 лет - 40-42 8-9 лет -42-46, 10-11 лет -48-55, 12-13 лет -61, 14- 15 лет - 68-75, 16-17 лет -73-81.

В начале натуживания резко увеличивается частота сердечных сокращений и продолжает постепенно расти по мере его продол­жения, но в редких случаях после прекращения учащения сердеч­ных сокращений во время натуживания происходит резкое урежение пульса до исходного уровня и ниже.

Мышечная деятельность увеличивает минутный объем дыха­ния пропорционально ее интенсивности. Тренированные дети вы­полняют физическую работу при менее значительном увеличе­нии вентиляции легких, чем нетренированные, они могут повы­сить минутный объем дыхания до более высокого уровня. У тре­нированных детей при физических упражнениях в 14-15 лет почти также увеличивается вентиляция легких как у взрослых, а в 10-12 лет это увеличение вентиляции гораздо меньше. Чем старше дети, тем больше влияние тренировки на вентиляцию легких.

При равных условиях у детей и подростков, систематически занимающихся физическими упражнениями и спортом, жизненная

С возрастом у детей увеличи­вается также максимальное потреб­ление кислорода при мышечной деятельности, причем различие между тренированными и нетрени­рованными не так велико, как у взрослых. Особенно резко повы­шается максимальное потребление кислорода в 14-18 лет (рис. 68). У подростков в начале периода полового созревания предел потреб­ления кислорода при интенсивной мышечной деятельности ограничен максимальным усилением ды­хания.

Юноши и девушки 14-17 лет более чувствительны к гипоксии при мышечной деятельности по сравнению со взрослыми. При ги­поксии сердечная деятельность у них больше усиливается и больше нарушается деятельность головного мозга. У детей раннего воз­раста быстрее после мышечной деятельности восстанавливается исходный уровень потребления кислорода; с возрастом умень­шается способность его восстановления во время мышечной дея­тельности. При относительно одинаковой мощности мышечной работы кислородный долг с годами увеличивается, а мощность производимой работы повышается менее интенсивно, чем потреб­ление кислорода. Кислородный долг на 1 кг веса тела у детей стар­шего возраста по сравнению с младшим больше.

После окончания кратковременной мышечной деятельности газообмен детей школьного возраста выше, чем во время нее, а кис­лородный долг достигает 90% и больше по отношению к кисло-

родному запросу. Такой кислородный долг, возбуждающий обмен веществ, дети хорошо переносят.

С возрастом повышается экономизация дыхания в покое и при мышечной деятельности, особенно у тренированных, у которых частота дыхания меньше, а устойчивость к гипоксии больше, чем у нетренированных.

Особенности строения гортани и функции голосового аппарата детей. Гортань быстро растет в первый год жизни, ее рост усили­вается в 5-6 лет и особенно интенсивно она увеличивается в 10- 14 лет. До 3 лет ее величина и форма одинаковы у мальчиков и девочек, а после 3 лет у девочек она становится относительно меньше и короче, закругляясь впереди, у мальчиков она относи­тельно больше и впереди заостряется. Половые различия гортани отчетливо выступают с 10 лет. Ее рост заканчивается в 20-30 лет. Наибольший рост фронтального и сагиттального размеров гортани и истинных голосовых связок происходит на первом году жизни и в 14-17 лет. До 5 лет голосовые (внутренние щиточерпаловидные) мышцы отсутствуют, вместо них имеется соединительная ткань, содержащая отдельные мышечные волокна, которые про­никают из наружных щиточерпаловидных мышц.

С 5 лет начинают быстро развиваться голосовые связки и самостоятельные голосовые мышцы. К 7 годам голосовые мышцы располагаются в средней части голосовых связок, но еще не дохо­дят до их свободного края, а к 11 -12 годам ускоряется рост голо­совых связок, и внутренние щиточерпаловидные мышцы полностью отделены от наружных. С 12 лет голосовые связки у мальчиков длиннее, чем у девочек. По сравнению с длиной тела гортань де­тей относительно длиннее и уже, чем у взрослых, и расположена выше, что позволяет ребенку одновременно дышать и глотать. Сли­зистая оболочка гортани детей богата кровеносными сосудами и железками.

У детей рефлексогенные зоны гортани начинают образовы­ваться на первом году. До 5 лет первая и вторая зоны не обособ­лены, а третья зона не концентрирована, как у взрослого, а зани­мает всю слизистую оболочку до трахеи. С 5 лет начинается раз­деление двух первых рефлексогенных зон и формирование третьей. С 7 лет они уже разделены и с возрастом все больше обособ­ляются, рецепторы дифференцируются и увеличивается их количе­ство.

Длина голосовых связок мальчиков и девочек (см) ; в 2 года - 0,8; 6 лет-1,0; 10 лет-1,3; 14 лет-1,3 и 1,2; 16 лет-1,65 и 1,5; 20 лет - 2,4 и 1,6. У детей звуки речи выше, чем у взрослых. У новорожденного диапазон голоса в 1-2 ноты, в 5 лет - 4-6 то­нов, в 12- 1,5 октавы.

у мальчиков и девочек. У детей в 4-5 лет он равен 4 тонам, 6- 8 лет - 5-6,5, 9’-11 лет - б-8,5,12-15 лет - 8-9 тонов. Перелом голоса наступает с 11 -12 лет до 18-19 лет, у южан раньше, чем у северян, у девочек на 0,5-1 год раньше, чем у мальчиков. Дли­тельность этого периода от одного или нескольких месяцев до 2- 3 лет и даже 5 лет, в среднем 1,5-2 года, у мальчиков гортань увеличивается в 1,5 раза, а у девочек - на 1/3. Чем младше дети, тем меньше различия между разговорной и певческой речью.

У детей 10-12 лет, как правило, тип дыхания при пении как в покое. С 12-15 лет легко усваиваются особенности дыхания при пении такие же как и при речи. От дыхания в покое оно отли­чается: произвольностью; быстрым, бесшумным вдохом; замед­ленным выдохом, продолжительностью в 8-12 раз больше вдоха; значительно, в 3-4 раза большим объемом вдыхаемого воздуха (до 2-2,5 дц 3); дыханием через рот; максимальным расхожде­нием голосовых связок.

Гигиена органов дыхания и голосового аппарата. Для ребенка особенно большое гигиеническое значение имеет носовое дыхание. Поверхность слизистой оболочки носа и носоглотки благодаря складкам достигает у взрослого человека почти 2 м 2 и приблизи­тельно равна поверхности его кожи. У детей она также достигает величины поверхности кожи. Поэтому носовое дыхание обеспечи­вает: удаление мерцательным эпителием пыли, содержащейся во вдыхаемом воздухе; его согревание, что предохраняет детей от за­болеваний в холодное время года; сохранение зубной эмали от повреждения при резких сменах температуры, когда вдыхание хо­лодного воздуха производится через рот, и увлажнение сухого воз­духа. Кроме того, раздражение рецепторов носовой полости и носоглотки рефлекторно расширяет альвеолы и прилегающие к ним капилляры, что улучшает газообмен в легких. Для дыхания имеет значение нормальное развитие грудной клетки, что обеспе­чивается физическими упражнениями на открытом воздухе, пра­вильной позой, особенно во время сидения за партой в школе и за столом дома при приготовлении уроков, а также прямой осанкой при ходьбе и стоянии.

Детям рекомендуются такие физические упражнения, которые хорошо сочетаются с дыханием. Так как дети иногда задерживают дыхание при мышечной деятельности, то нужно воспитывать уста­новку ритма дыхания в кратном отношении к ритму движения. Это имеет большое значение для выработки координации движений и дыхания. Глубокое ритмичное дыхание способствует физическому и умственному развитию ребенка, обеспечивая достаточное снаб­жение кислородом головного мозга, поэтому ритмические физиче­ские упражнения, сочетаемые с глубоким равномерным дыханием, ускоряют не только физическое, но и умственное развитие ребенка, способствуя улучшению газообмена в головном мозге.

Во время напряженной умственной работы дети дышат нерав­номерно и иногда задерживают дыхание; следует перемежать на-

пряженную умственную работу с дозированными рациональными физическими упражнениями.

Для гигиены дыхания большое значение имеет закаливание, предупреждающее заболевания органов дыхания. Детям надо воз­можно больше быть на свежем воздухе, желательно за городом, в лесу. Зимой дети дошкольного возраста должны находиться на свежем воздухе; с перерывами, не меньше 5 ч в сутки, кроме вет­реных морозных дней, когда температура понижается больше чем до -15° С. Младшим школьникам рекомендуется находиться на свежем воздухе не меньше 4 ч, а старшим - не меньше 3 ч в сутки. Большая перемена в школах должна проводиться на свежем воз­духе. Школьные и жилые помещения необходимо систематически проветривать, поддерживая в них свежий воздух. Детей нужно приучать летом спать при открытых окнах, а зимой - при откры­тых форточках или фрамугах.

Курение наносит здоровью огромный вред, вызывая системати­ческое отравление. Исключительный вред курения подтверж­дается и тем, что у курильщиков рак легких бывает в 20 раз чаще. Дети не должны курить.

Для нормального дыхания имеет значение покрой белья и одежды: узкая одежда стесняет движения грудной клетки, нару­шает дыхание, следовательно, газообмен в легких и обмен веществ, и тем самым задерживается рост и развитие детей.

Сохранение и развитие голоса детей обеспечивается громкой декламацией с правильными ударениями и модуляцией и рацио­нальным обучением пению. В период полового созревания пение мальчиков и девочек должно быть резко ограничено, а при по­краснении и воспалении голосовых связок запрещается. Для ги­гиены голосового аппарата основное значение имеет соблюдение правил гигиены дыхания,

Строение и функции органов дыхания. Специализированные органы для газообмена между организмом и внешней средой образуют систему органов дыхания, которая у человека представлена легкими, расположенными в грудной полости, и воздухоносными путями, носовой полостью, гортанью, трахеей, бронхами. Условно в дыхании выделяют 3 основных процесса: между внешней средой и легкими, между альвеолярным воздухом и кровью, между кровью и тканями.

Во время вдоха воздух через ноздри входит в носовую полость, разделенную на две половины костно-хрящевой перегородкой. Носовая полость выстлана реснитчатым эпителием, который очищает воздух от пыли. В слизистой оболочке имеются густая сеть капилляров, благодаря которой вдыхаемый воздух согревается, а также обонятельные рецепторы обеспечивают различение запахов. У детей гайморовы полости (пазухи верхней челюсти) недоразвиты, носовые ходы узкие, а слизистая оболочка при малейшем воспалении набухает, что затрудняет дыхание. Гайморовы полости полного развития достигают только в период смены зубов. Отверстия, соединяющие носовую полость с носоглоткой (лобная пазуха, хоаны) формируются до пятнадцатилетнего возраста.

Носоглотка – это верхняя часть глотки, где перекрещиваются пути пищеварительной и дыхательной систем. Пища проходит из глотки по пищеводу в желудок, а воздух – через гортань в трахею. При проглатывании пищи вход в гортань закрывается особым хрящом (надгортанником).

Гортань имеет вид воронки, образованной хрящами: щитовидным, черпаловидными, перстневидным, рожковидными, клиновидными и надгортанником. Щитовидный хрящ состоит из 2 пластинок, соединяющихся под углом (прямым у мужчин – кадык, тупым у женщин). Между щитовидным и черпаловидным хрящами натянуты голосовые связки (парные эластичные складки слизистой оболочки), которые ограничивают голосовую щель. Колебания голосовых связок во время выдоха вызывают звук. У человека в воспроизведении членораздельной речи, кроме голосовых связок, принимают участие также язык, губы, щеки, мягкое нёбо, надгортанник. В первые годы жизни гортань растет медленно и не имеет половых различий. Перед периодом половой зрелости рост ее ускоряется, и размеры увеличиваются (у мужчин на треть длиннее). К 11-12 годам ускоряется рост голосовых связок. У мальчиков (1,3 см) они длиннее, чем у девочек (1,2 см). К 20 годам у юношей они достигают 2,4 см, у девушек 1,6 см. В период полового созревания происходит изменение (мутация) голоса, что особенно резко заметно у мальчиков. В это время происходит утолщение и покраснение голосовых связок. Именно от их толщины, а также длины и степени натяжения зависит высота голоса.

Воздух из гортани поступает в трахею (или дыхательное горло), длина которой 8,5-15 см. Ее основу составляет 16-20 хрящевых колец, открытых сзади. Трахея плотно сращена с пищеводом. Поэтому отсутствие хрящей на задней стенке вполне обусловлено, так как пищевой комок, проходя по пищеводу не испытывает сопротивление со стороны трахеи. Рост трахеи происходит равномерно, за исключением первого года жизни и полового созревания, когда он наиболее интенсивен.

Трахея делится на два хрящевых бронха, идущих в легкие. Непосредственным ее продолжением является правый бронх, он короче и шире левого и состоит из 6-8 хрящевых полуколец. Левый имеет в своем составе 9-12 полуколец. Бронхи ветвятся, образуя бронхиальное дерево. От главных бронхов отходят долевые, затем сегментарные. К моменту рождения ребенка ветвление бронхиального дерева достигает 18 порядков, а у взрослого человека 23 порядков. Самые тонкие ветви бронхиального дерева называются бронхиолами.

Дыхательная часть органов дыхания – легкие. Они представляют собой парный орган в виде конуса с утолщенным основанием и верхушкой, выступающей на 1-2 см над первым ребром. На внутренней стороне каждого легкого имеются ворота, через которые проходят бронхи, артерии, вены, нервы и лимфатические сосуды. Легкие глубокими щелями делятся на доли: правое на три, левое – на две. На обоих легких имеется косая щель, начинающаяся на 6-7см ниже верхушки легкого и идущая до его основания. На правом легком так же присутствует, менее глубокая, горизонтальная щель. Каждое легкое, а также внутренняя поверхность стенки грудной полости покрыты плеврой (тонкий слой гладкого эпителия), которая образует легочный и пристеночный листки. Между ними находится плевральная полость с небольшим количеством плевральной жидкости, облегчающей скольжение листков плевры при дыхании. Масса каждого легкого во взрослом возрасте колеблется от 0,5 до 0,6 кг. У новорожденных масса легких составляет 50 г, у детей младшего школьного возраста – около 400 г. Цвет легких в детском возрасте бледно-розовый, затем он становится темнее, за счет пыли и твердых частиц, которые откладываются в соединительно-тканной основе легкого.

Структурной единицей легкого является ацинус . Он представляет собой разветвление одной концевой бронхиолы. Последние заканчиваются мешочками, стенки которых образованы альвеолами. Альвеолы – это пузырьки произвольной формы, разделенные перегородками, которые оплетены густой сетью капилляров. Общее их количество превышает 700 млн, а суммарная поверхность у взрослого человека составляет около 100 м 2 .

Внешнее дыхание обеспечивается вдохом и выдохом. Вдох осуществляется за счет сокращения межреберных мышц и диафрагмы, которые, растягивая грудную клетку, увеличивают ее объем, что способствует уменьшению давления в плевральной полости. При глубоком вдохе, кроме того, участвуют мышцы плечевого пояса, спины, живота и др. Легкие при этом растягиваются, давление в них понижается ниже атмосферного и воздух поступает в орган. При выдохе дыхательные мышцы расслабляются, объем грудной клетки уменьшается, давление в плевральной полости увеличивается, в результате чего легкие частично спадаются и воздух из них выталкивается во внешнюю среду. При глубоком выдохе сокращаются также внутренние межреберные мышцы, мышцы брюшной стенки, которые сжимают внутренние органы. Последние начинают давить на диафрагму и дополнительно ускоряют сжатие легких. В результате объем грудной полости уменьшается интенсивнее, чем при нормальном выдохе.

Обмен газов в легких и тканях. Газообмен в легких зависит от частоты дыхания, уровня концентрации кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе и поддерживает нормальную концентрацию газов в крови. В детском возрасте дыхание не вполне ритмично. Чем моложе ребенок, тем больше у него частота дыхания, что связано с тем, что у детей потребность в кислороде удовлетворяется не за счет глубины, а за счет частоты дыхания.

Содержание газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе неодинаково. Во вдыхаемом содержится 20,94% кислорода, около 79,03 % азота, примерно 0,03 % углекислого газа, небольшое количество водных паров и инертных газов. В выдыхаемом воздухе остается 16 % кислорода, количество углекислого газа увеличивается до 4 %, содержание азота и инертных газов не изменяется, количество водных паров увеличивается. Разное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе объясняет обмен газов в альвеолах. Вследствие диффузии кислород переходит из альвеол в кровеносные капилляры, а углекислый газ – обратно. Каждый из этих газов движется из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией.

Газообмен в тканях происходит по тому же принципу. Кислород из капилляров, где его концентрация высокая, переходит в тканевую жидкость с более низкой его концентрацией. Из тканевой жидкости он проникает в клетки и сразу же вступает в реакции окисления, поэтому в клетках свободного кислорода практически нет. По тем же законам углекислый газ из клеток через тканевую жидкость поступает в капилляры, где расщепляет нестойкое соединение кислорода с гемоглобином (оксигемоглобин) и вступает в соединение с гемоглобином, образуя карбгемоглобин.

Регуляция дыхания. Изменение режима работы дыхательной системы, направленное на точное и своевременное удовлетворение потребности организма в кислороде называется регуляцией дыхания. Она осуществляется, как и регуляция других вегетативных функций, нервным и гуморальным путем. Нервная регуляция дыхания контролируется дыхательным центром, находящимся в продолговатом мозге, где каждые 4 сек. возникает возбуждение, в результате чего электрические импульсы передаются к дыхательным мышцам и вызывают их сокращения. В регуляции дыхания участвуют также спинномозговые центры и кора головного мозга. Последняя обеспечивает тонкие механизмы приспособления дыхания к изменениям условий среды. С корой головного мозга связаны предстартовые изменения дыхания у спортсменов, произвольное изменение ритма и глубины дыхания у человека. В спинном мозге находятся мотонейроны, аксоны которых иннервируют диафрагму, межреберные мышцы и мышцы живота, участвующие в акте дыхания.

Гуморальная регуляция дыхания осуществляется, во-первых, за счет прямого воздействия СО 2 крови на дыхательный центр. Во-вторых, при изменении химического состава крови (увеличение концентрации углекислого газа, повышение кислотности крови и т. д.) возбуждаются рецепторы сосудов и импульсы от них поступают в дыхательный центр, соответственно изменяя его работу.

Жизненная ёмкость лёгких. Дыхательные объемы. Человек в спокойном состоянии вдыхает и выдыхает около 0,5 л воздуха (дыхательный объем). Этот объем используют для характеристики глубины дыхания, однако, после спокойного вдоха и выдоха в легких остается до 1,5 л воздуха (резервный объем вдоха и выдоха). Совокупность дыхательного и резервных объемов воздуха составляет жизненную емкость легких. Она отражает наибольший объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха. Жизненная емкость легких у разных людей неодинакова, ее величина зависит от пола, возраста человека, его физического развития и составляет у взрослых 3,5-4,0 л, у семилетних мальчиков, например, она равна 1,4 л, у девочек на 100-300 мл меньше. Отмечено, что жизненная емкость легких на каждые 5 см роста увеличивается в среднем на 400 мл. При медицинских обследованиях ее определяют специальным прибором – спирометром.

Гигиена органов дыхания . Организм контактирует с внешней средой через органы дыхания, поэтому для создания условий нормальной деятельности дыхательной системы необходимо поддерживать оптимальный микроклимат учебных помещений.

Формирование микроклимата закрытых помещений зависит от многих причин: особенностей планировки помещений, свойств строительных материалов, климатических условий данной местности, режимов работы вентиляции и отопления. Температура воздуха в классе должна быть 18-19°С; в физкультурном зале - 16-17°С. Норма относительной влажности воздуха колеблется в пределах 30-70% (оптимум - 50-60%). Оптимальная скорость движения воздуха в классе - 0,2-0,4 м/с.

Не менее важным в плане влияния на здоровье и работоспособность школьников является контроль за химическим составом воздуха. Воздух помещений постоянно загрязняется выдыхаемым человеком СО 2 , продуктами разложения пота, сальных желез, органических веществ, содержащихся в одежде, обуви, а также химических веществ, выделяющихся из полимерных материалов (поливинилхлорид, фенолформальдегидные смолы). В производственных помещениях многие технологические процессы сопровождаются выделением тепла, влаги, вредных веществ в виде паров, газов и пыли. Показано, что 3-5 минут проветривания вполне достаточно, чтобы воздух в классе полностью обновился.

Ряд школьных помещений оборудуется искусственной вентиляцией. Вытяжной вентиляцией снабжаются кабинеты физики и химии, пищеблоки и туалетные помещения школ. Приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей примерно трехкратный воздухообмен в час, оборудуются физкультурные залы и учебно-трудовые мастерские (УТМ). Вентиляция в помещениях является исключительно важным и эффективным средством охраны здоровья и профилактики заболеваний.

Для предупреждения проникновение болезнетворных микроорганизмов в дыхательные пути необходимо содержать помещение в чистоте, проводить влажную уборку, проветривание, при контакте с инфицированными больными рекомендуется использовать марлевые маски. Ряд вирусов поражают верхние дыхательные пути и легкие, распространясь воздушно-капельным путем. Это возбудители дифтерии, коклюша, кори, краснухи, гриппа и респираторных заболеваний. В организме нет достаточно эффективных механизмов борьбы с респираторными инфекциями. Иммунитет вырабатывается примерно в течение недели, отсюда средняя продолжительность заболевания. Основной способ защиты организма – повышение температуры, которое многие ошибочно считают основным признаком заболевания. В настоящее время известно более 200 видов вирусов, вызывающих инфекционные заболевания. Грипп, особенно типа А, протекает в более тяжелой форме, чем простуда. Его характерная особенность – внезапное начало с высокой температурой и ознобом. При обычных методах лечения, простуда проходит за 2-5 дней, а полное восстановление организма – за 1-1,5 недели. Активная фаза гриппа продолжается около недели, но остаточные явления (слабость, мышечные боли) могут сохраняться еще 2-3 недели. Наиболее распространенные простудные заболевания – ринит (насморк), ларингит (воспаление гортани), фарингит (воспаление трахеи), бронхит (воспаление бронхов). Нередко, попав на слизистые оболочки, вирусы не вызывают заболевания, но охлаждение тела, сразу же ведет к его развитию.

Немаловажное значение для органов дыхания имеет спорт, особенно такие виды, как бег, плавание, лыжи, гребля. У людей, начавших заниматься спортом в подростковом возрасте, значительно больше жизненная емкость легких.

Влияние курения и алкоголя на органы дыхания. Алкоголь, значительная часть которого выделяется из организма через легкие, повреждает альвеолы и бронхи, угнетает дыхательный центр и способствует проявлению заболеваний легких в особо тяжелой форме. Большой вред органам дыхания наносит курение, так как табачный дым способствует возникновениюразличных заболеваний (бронхиты, пневмонии, астмы и др.). Табачный дым раздражает слизистые гортани, бронхов, бронхиол, голосовых связок, что приводит к перестройке их эпителия. Как следствие, значительно снижается защитная функция дыхательных путей. За год через лёгкие проходит около 800 г табачного дёгтя, который накапливается в альвеолах. Происходит так же изменение обменных процессов за счёт радиоактивных элементов табака. Кроме того, курение вызывает кашель, усиливающийся по утрам, хронические воспаления дыхательных путей, бронхит, эмфизему лёгких, пневмонию, туберкулёз, рак различных участков дыхательной системы. Голос становится хриплым и грубым. Первопричиной рака лёгких у курящих является наличие в табачном дёгте одного из наиболее активных радиоэлементов - полония. О степени этой опасности можно судить по следующим данным: человек, выкуривающий в день пачку сигарет, получает дозу облучения в 3,5 раза больше дозы, принятой международным соглашением по защите от радиации. 90% всех установленных случаев рака лёгких приходится на долю курящих.

В зависимости от сорта и обработки табак содержит: никотина 1-4%, углеводов - 2-20%, органических кислот - 5-17%, белков - 1-1%, эфирных масел - 0,1-1,7%. Одним из самых ядовитых компонентов табака является никотин. Это вещество, алкалоид по химической природе, впервые выделили в чистом виде в 1828 г. учёные Посельт и Рейман. В одной сигарете массой 1 г содержится обычно 10-15 мг никотина, а в сигарете массой 10 г - до 150 мг этого вещества. В табачных листьях, кроме никотина, содержатся ещё 11 алкалоидов, важнейшие из которых: норникотин, никотирин, никотеин, никотимин и др. Все они сходны с никотином по строению и свойствам и поэтому имеют похожие названия.

Никотин действует на организм в две фазы. Вначале следует повышенная раздражимость и возбудимость самых различных систем и органов, а затем это состояние сменяется угнетением. Никотин в первой фазе своего действия возбуждает сосудодвигательный и дыхательный центры, а во второй фазе угнетает их. Одновременно с этим происходит повышение артериального давления, что обусловлено сужением периферических сосудов. Кроме того, поступающий из сигарет угарный газ (СО), повышает содержание холестерина в крови и вызывает развитие атеросклероза.

Подсчитано, что смертельная доза никотина для человека составляет 1 мг на 1 кг массы тела (в целой пачке как раз и содержится одна смертельная для взрослого доза никотина). По данным ВОЗ, общая смертность курящих превышает смертность некурящих на 30-80%, причём наиболее значительная разница приходится на возраст 45-54 лет, т.е. наиболее ценный в отношении профессионального опыта и творческой активности.

Пассивное курение не менее вредно, особенно для детей, так для обезвреживания ядовитых веществ табачного дыма, организм ребенка должен расходовать необходимые для роста и развития витамины и серосодержащие аминокислоты.