Дыхательная система

 

Рентгеноанатомия трахеи, бронхов, легких и плевры. На рентгенограмме трахея и главные бронхи видны благодаря наличию в них воздуха: трахея в виде светлого цилиндрического образования на фоне тени позвоночника, главные бронхи образуют светлые полоски над тенью сердца. Исследование остальных отделов бронхиального дерева (бронхография) возможно после введения в трахею и бронхи контрастного вещества. Легкие у живого человека при рентгеноскопии или рентгенографии видны на фоне грудной клетки в виде воздушных легочных полей (правое и левое), отделенных друг от друга интенсивной срединной тенью, образованной позвоночником, грудиной, выступающим влево сердцем и крупными сосудами. На легочные поля наслаиваются тени ключиц (вверху) и ребер. В промежутках между ребрами виден сетеобразный легочный рисунок, на который наслаиваются пятна и тяжи — тени от бронхов и кровеносных сосудов легкого. (рис. 246) В области корней легких (на уровне передних концов II—V ребер) тени от более крупных бронхов и сосудов, имеющих более толстые стенки, выражены сильнее. При рентгенологическом исследовании живого человека во время вдоха легочные поля становятся видны лучше, а легочный рисунок просматривается четче. При помощи томографии (послойная рентгенография) можно получить картины отдельных глубоко лежащих слоев легкого с его бронхами и сосудами.

 

Плевра у новорожденного тонкая, рыхло соединена с внутригрудной фасцией, подвижна при дыхательных движениях легких. Верхний межплевральный промежуток широкий (занят крупных размеров тимусом)

 

СРЕДОСТЕНИЕ

 

Средостение, mediastinum, (рис. 247) 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 простирается до верхней апертуры грудной клетки, внизу — до диафрагмы. В настоящее время средостение условно подразделяют на два отдела: верхнее средостение и, нижнее средостение. Верхнее средостение, mediastinum superius располагается выше условной горизонтальной плоскости, проведенной от места соединения рукоятки грудины с ее телом (спереди) до межпозвоночного хряща между телами IV и V грудных позвонков (сзади). В верхнем средостении располагаются тимус (вилочковая железа), правая и левая плечеголовные вены, верхняя часть верхней полой вены, дуга аорты и отходящие от нее сосуды (плечеголовной ствол, левая общая сонная и левая подключичная артерии), трахея, верхняя часть пищевода и соответствующие отделы грудного (лимфатического) протока, правого и левого симпатических стволов, блуждающих и диафрагмальных нервов.

 

Нижнее средостение, mediastinum inferius, находится ниже условной горизонтальной плоскости. В нем выделяют переднее, среднее и заднее средостения. Переднее средостение, mediastinum anterius, лежащее между телом грудины спереди и передней стенкой сзади, содержит внутренние грудные сосуды (артерии и вены), окологрудинные, передние средостенные и предперикардиальные лимфатические узлы. В среднем средостении, mediastinum medium, находятся перикард с расположенным в нем сердцем и внутрикардиальными отделами крупных кровеносных сосудов, главные бронхи, легочные артерии и вены, диафрагмальные нервы с сопровождающими их диафрагмально-перикардиальными сосудами, нижние трахеобронхиальные и латеральные перикардиальные лимфатические узлы. Заднее средостение, mediastinum posterius, ограничено стенкой перикарда спереди и позвоночником сзади. К органам заднего средостения относятся грудная часть нисходящей аорты, непарная и полунепарная вены, соответствующие отделы левого и правого симпатических стволов, внутренностных нервов, блуждающих нервов, пищевода, грудного лимфатического протока, задние средостенные и предпозвоночные лимфатические узлы. В клинической практике нередко средостение подразделяют на два отдела: переднее средостение, medidstinum anterius, и заднее средостение, mediastinum posterius. Отделяет их фронтальная плоскость, условно проведенная через корни легких и трахею. В переднем средостении располагаются сердце с выходящими и впадающими в него крупными сосудами, перикард, дуга аорты, тимус, диафрагмальные нервы, диафрагмально-перикардиальные кровеносные сосуды, внутренние грудные кровеносные сосуды, окологрудинные, средостенные и верхние диафрагмальные лимфатические узлы. В заднем средостении находятся пищевод, грудная часть аорты, грудной лимфатический проток, непарная и полунепарная вены, правые и левые блуждающие и внутренностные нервы, симпатические стволы, задние средостенные и предпозвоночные лимфатические узлы.

 

ОРГАНЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ В ФИЛОГЕНЕЗЕ

 

Процесс дыхания слагается из трех основных фаз: внешнее дыхание (обмен газов между внешней средой и кровью), транспорт газов кровью и внутреннее (тканевое) дыхание (обмен газов между кровью и тканями). Внешнее дыхание, функцию которого выполняют органы дыхательной системы, у животных осуществляется различными способами.

 

Основные принципы строения органов дыхания у животных следующие: наличие проницаемых для газов тонких стенок, большая поверхность соприкосновения со средой, содержащей кислород, постоянное обновление внешней среды. В соответствии со средой обитания развиваются органы дыхания двух типов. У животных, живущих в воде, формируются жабры, у обитающих на суше появляются трахея и легкие. Жабры представляют собой разнообразной формы выросты слизистой оболочки глоточной (головной) кишки, расположенные на жаберных дугах, между которыми находятся жаберные щели. В жабрах развивается густая сеть кровеносных капилляров. У двоякодышащих рыб наряду с жаберным аппаратом появляются воздушные мешки — прототип легких. Легочный тип дыхания является наиболее совершенным по сравнению с жаберным, так как при нем кислород поглощается кровью непосредственно из воздуха.

 

С переходом позвоночных животных к наземному образу жизни жаберный тип дыхания сменяется легочным. Органы дыхания — легкие и дыхательные пути — достигают у наземных животных сложного развития.

 

У амфибий в системе дыхательных путей выделяются гортань со скелетом (черпаловидные и перстневидный хрящи) и мышцами (сжиматели и расширители), трахея и едва намечаются бронхи. Легкие у амфибий имеют вид удлиненных гладкостенных мешков. У бесхвостых амфибий стенки легочного мешка имеют губчатое строение, а его центральная часть выполняет функцию дыхательного пути.

 

У рептилий развиты гортань, трахея и имеются два бронха; в стенках последних есть хрящи (неполные или полные кольца). Легкие, будучи единственным органом дыхания, достигают сложного развития: губчатый характер их строения сочетается с наличием внутрилегочных бронхов 2-го и 3-го порядков.

 

У птиц дыхательные пути включают гортань, трахею и бронхи. Легкие птиц — губчатые органы, пронизанные системой соединенных между собой бронхов.

 

У млекопитающих в системе дыхательных путей высокого развития достигает сложно устроенный орган голосообразования — гортань. В ней появляются новые хрящи: надгортанник, щитовидный хрящ; с появлением последнего связаны образование голосовых связок и высокая дифференцировка мышц гортани. Трахея и бронхи млекопитающих имеют скелет преимущественно в виде открытых кзади хрящевых полуколец. Внутрилегочные бронхи образуют несколько порядков ветвления и заканчиваются бронхиолами с расположенными на них пузырьками ячеистого строения (альвеолы). Легкие млекопитающих покрыты со всех сторон плеврой и разделены, как правило, на доли.

 

РАЗВИТИЕ ОРГАНОВ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

 

Развитие полости носа и костной основы наружного носа тесно связано с развитием костей черепа, полости рта и органов обоняния.

 

Нижние дыхательные пути (гортань, трахея, бронхи) и дыхательные органы (легкие), их будущая эпителиальная выстилка, закладываются на 3-й неделе эмбрионального развития в виде мешковидного выпячивания вентральной стенки первичной кишки на границе глоточного (головного) и туловищного ее отделов (рис. 248). Это выпячивание в процессе роста в вентрокаудальном направлении приобретает форму трубочки (гортанно-трахеальный вырост), расположенной впереди передней части туловищной кишки. Верхний (головной) конец трубочки соединен с будущей глоткой, нижний на 4-й неделе эмбриогенеза делится на асимметричные с самого начала левое и правое выпячивания. Проксимальная часть непарной закладки органов дыхательной системы преобразуется в эпителиальный покров слизистой оболочки гортани, дистальная — в эпителиальный покров слизистой оболочки трахеи. Парные левое и правое выпячивания дают начало эпителиальному покрову бронхов и легких.

 

В процессе развития гортани, трахеи и легких устанавливается прочная связь между производными энтодермы (производные первичной кишки) и мезенхимы. Из энтодермальной закладки (первичной кишки) развиваются эпителиальная выстилка и железы гортани, трахеи, бронхиального и альвеолярного дерева. Мезенхима, окружая энтодермальную закладку органов дыхания, преобразуется в соединительную ткань, хрящи, мускулатуру, кровеносные и лимфатические сосуды. На 4-й неделе эмбрионального развития вокруг гортанно-трахеального выроста образуется утолщение мезенхимы, в котором можно различить закладки будущих хрящей и мышц гортани. Хрящи гортани развиваются из 2—3-й жаберной дуги. Раньше других формируется перстневидный хрящ, затем черпаловидные, клиновидные хрящи и позже других — щитовидный хрящ (вначале как парное образование). Надгортанник образуется в толще складки слизистой оболочки, расположенной кпереди от входа в гортань. После образования скелета гортани происходит формирование ее стенок, складок преддверия, желудочков гортани. Из общего мышечного сфинктера, окружающего глоточную кишку, снаружи от хрящей развиваются мышцы гортани. На 8—9-й неделе внутриутробного развития начинают формироваться хрящи и мышцы трахеи.

 

Зачатки долевых бронхов в виде почкообразных выпячиваний (вздутий) — 3 справа и 2 слева — появляются на 5-й неделе эмбриогенеза. Первичные почкообразные выпячивания делятся затем на вторичные, давая начало сегментарным бронхам (10 в каждом легком). На их концах появляются новые выпячивания, последние снова делятся. Так, на 2—4-м месяце внутриутробного развития происходит формирование бронхиального дерева. Затем в период с 4-го по 6-й месяц внутриутробной жизни закладываются бронхиолы, а с 6-го по 9-й месяц — альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки. К моменту рождения ребенка ветвление бронхиального и альвеолярного дерева легких достигает 18 порядков. После рождения происходит дальнейший рост бронхиального дерева, усложняется строение альвеолярного дерева (появляются новые ветви альвеолярных ходов, и увеличивается число альвеол). В результате количество разветвлений бронхиальных и альвеолярных путей легкого человека достигает 23 порядков. Закладки легких в процессе роста на 6-й неделе внутриутробного развития достигают грудной полости. К этому времени (5 нед) первичная полость тела (целом) разделяется в грудной полости на две плевральные и одну перикардиальную полости, которые формирующейся диафрагмой отделяются от брюшинной полости.

 

Из спланхноплевры (висцеральный листок вентральной мезодермы), ограничивающей с медиальной стороны первичную полость тела, образуется висцеральная плевра. Соматоплевра (париетальный листок вентральной мезодермы) дает начало париетальной плевре. Между висцеральной и париетальной плеврой образуется полость плевры.