Лекція №16. Структурно-функціональна характеристика органів дихання

Сукупність органів, які забезпечують постійний газообмін організму і середовища називається апарат дихання.

І. Значення апарату дихання для життєдіяльності організму

1. газообмін організму із зовнішнім середовищем; потрапляння кисню необхідно для здійснення окислювальних процесів у тканинах, що призводить до звільнення потенційної енергії, яка міститься в поживних речовинах. Звільнення енергії без кисню малоефективно;

2. формування акустичних (звукових) сигналів, що є основою для спілкування тварин, базовий матеріал для розвитку першої та другої сигнальних систем (гортань – голосовий орган);

3. нюхова функція, що забезпечує хімічний аналіз повітря, що вдихається (носова порожнина); механічне очищення і зігрівання повітря (носова порожнина);

4. видільна функція – через органи дихання із організму виводиться вода (близько 20% від всієї вологи, що виводиться з організму), аерозолі лікарських речовин, різноманітні газоподібні метаболіти;

5. терморегуляція – шляхом випаровування вологи з організму видаляється надлишкова теплова енергія;

6. очищення крові від механічних домішок (антракоз, силікоз), відмерлих клітин, перетравлення їх власними ферментами;

7. участь у синтезі речовин, що гальмують зсідання крові (антикоагулянти): тромбопластин і гепарин;

8. участь в обміні жирів;

9. обмін води – виділення і поглинання (аерозольна терапія);

10. біотрансформація (активізація та інактивація) біологічно активних речовин – серотонін, гістамін.

Взаємозв’язок органів апарату дихання:

- кровоносна система, особливо серце;

- органи виділення;

- органи травлення: печінка підвішена на діафрагмі → масажна дія.

ІІ. Основні етапи дихання

1 етап – зовнішнє дихання – реалізується системою органів дихання:

а) газообмін між зовнішнім середовищем і легенями;

б) обмін газів у легенях між альвеолярним повітрям і капілярами малого кола кровообігу → дифузія газів;

2 етап – перенос газів кров’ю по великому колу кровообігу;

3 етап – внутрішнє дихання – реалізується кровоносною системою і клітинами тканин:

а) обмін газами між кров’ю судин великого кола кровообігу, тканинною рідиною і клітинами;

б) внутрішньоклітинне дихання (використання кисню всередині клітин).

ІІІ. Загальні принципи структурно-функціональної організації апарату дихання

А. Наявність двох русел, що взаємно переплітаються: аеродинамічне (повітряне) і гемодинамічне (кровоносне), які стикаються і відокремлюються тонким подвійним шаром ендотелію (4 мкм), через який здійснюється газообмін.

Аеродинамічне (повітряне) русло – це порожнина всередині дихальної трубки, по якій проходить повітря, що вдихається і видихається: носові ходи, порожнина носоглотки, гортані, трахеї, бронхіально-альвеолярне дерево (система порожнин легень).

Гемодинамічне русло – це судини малого кола кровообігу.

Б. Наявність надзвичайно обширної поверхні стикання між аеродинамічним і гемодинамічним руслами. Загальна поверхня альвеол у людини 50 м² (поверхня тіла 1,7 м²), коня – 500 м², кішки – 7,2 м².

В. Інтенсивність газообміну між аеродинамічним і гемодинамічним руслами залежить від величини тварини: чим менша тварина, тим відносно більша загальна поверхня альвеол, вища тепловіддача і відповідно більш інтенсивне дихання (кінь – 8-16 дихальних рухів за 1 хвилину, собака – 10-30, кріль – 50-60, щур – 100-150).

Г. Відсутність у легенях активних скорочувальних елементів. Це паренхіматозний орган з великою кількістю еластичної тканини, яка зумовлює їх пасивне розширення або звуження (стискання) під час руху грудної клітки за рахунок її посмугованої мускулатури.

ІV. Розподіл дихальної трубки на відділи

- ніс і носова порожнина;

- носоглотка;

- гортань;

- трахея;

- легені.

Дихальна трубка:

а) забезпечує легеневу вентиляцію – газообмін між легенями і зовнішнім середовищем;

б) обмін газів між альвеолярним повітрям і капілярами малого кола кровообігу.

Ніс і носова порожнина – початковий відділ дихальної трубки (парна).

1. Присінок носової порожнини – вкритий шкірою, плоский багатошаровий зроговілий епітелій переходить у незроговілий.

2. Власне носова порожнина містить носові раковини й вічка нюхового лабіринту, які вкриті миготливим епітелієм. Слизова оболонка яскраво-рожева, має велику кількість кровоносних судин, які сполучаються між собою у вигляді сітки → легкі носові кровотечі. В підслизовому шарі розміщені значні венозні сплетення, які при наповненні можуть розширюватися → набряк під час застудних явищ.

3. Корінь носа містить лабіринт решітчастої кістки, вкритий нюховим епітелієм, жовто-бурого кольору, потовщений.

У носовій порожнині повітря очищується від домішок, зігрівається, зволожується, досліджується (запах).

З’єднання різних відділів носової порожнини з порожнинами і просторами в ділянці голови:

1. із зовнішнім середовищем через ніздрі;

2. присінок носової порожнини із кон’юнктивальним мішком через носослізний канал; носослізний отвір знаходиться в складці дна на межі шкіри присінка і слизової оболонки власне носової порожнини;

3. власне носова порожнина через різцеву протоку (носопіднебінний канал) з ротовою порожниною; отвір відкривається в ротовій порожнині на твердому піднебінні збоку від різцевого сосочка;

4. через носощелепний отвір з верхньощелепною пазухою;

5. корінь носа з підоболонковими порожнинами головного мозку через периневральний простір I пари черепномозкових нервів;

6. через хоани з носоглоткою.

Носоглотка – складова частина глотки, органа, де відбувається перехрест дихальних і травних шляхів.

Гортань проводить повітря з носової порожнини і глотки в трахею, формує звук, захищає органи дихання від потрапляння в них корму під час ковтання.

а) слизова оболонка:

- присінок гортані – плоский багатошаровий незроговілий епітелій;

- власне порожнина гортані – миготливий епітелій;

б) середній шар складається із хрящів, які рухливо з’єднані між собою, обслуговуються посмугованою мускулатурою. Кільцеподібний (перснеподібний) хрящ становить основу гортані, щитоподібний – забезпечує захист, черпакуватий – загороджує вхід у гортань, надгортанних – закриває вхід у гортань;

в) зовнішній шар – адвентиція.

Трахея – провідник повітря в легені і назад, характеризується майже незмінним діаметром.

а) слизова оболонка вкрита миготливим епітелієм і містить трахейні залози;

б) середній шар – рухливі кільцеподібної форми трахейні хрящі, які здебільшого з дорсальної поверхні незамкнені. Трахейні кільця з’єднуються між собою кільцеподібними зв’язками, а своїми вільними кінцями входять до складу дорсальної перетинчастої поверхні. До її складу входять трахейний поперечний м’яз та поперечна зв’язка;

в) зовнішній шар – шийна частина – адвентиція, в грудній порожнині – плевра.

Трахея тягнеться від гортані через всю шию в грудню порожнину, де над основою серця поділяється на два магістральних бронха. Місце поділу називають біфуркацією (роздвоєнням) трахеї – bifurcacio tracheae. Трахейний бронх – це бронх, який відгалужується від трахеї перед біфуркацією.