Легкие – как они работают?.

Содержание

Как работают легкие – механизм газообмена

Легкие – как они работают?.

  • 1 О газообмене
  • 2 Диффузия и парциальное давление газов

Эта статья о механизме газообмена в легких, она размещена в рубрике «Человеку о человеке», а это значит, что о том, как работают легкие, мы будем говорить в простой и понятной не специалисту форме. Тем самым – продолжим практику доступного повествования о функционировании человеческого организма, которую мы начали в статье про  энергообеспечение мышечной деятельности.

Бронхиолы и альвеолы

Легкие завершают оригинальную конструкцию, именуемую органами внешнего дыхания: нос, носоглотка, гортань, трахея, два бронха и собственно сами легкие.

Они, разумеется, самая главная  часть этого механизма, ибо здесь совершается то, ради чего конструкция  была «задумана» и в результате длительной эволюции создана природой, – газообмен.

Здесь кровь отдает углекислый газ и, обогатившись кислородом, направляется в левое предсердие, чтобы начав оттуда путь, донести кислород до каждой клеточки нашего организма.

То есть легкие и сердце работают, если хотите, как бы в одной упряжке. Она, кстати, имеет даже свое название – кардио-респираторная система.

Но если сердце при этом постоянно находится под пристальным вниманием (только популярной литературы о нем издано столько, сколько не издано, наверное, обо всех других органах, вместе взятых), то легким в этом плане «не повезло».

Они незаметно трудятся, как бы в тени своего уникального партнера, механизм газообмена в легких не достаточно широко освящен в литературе.

Впрочем, никакой несправедливости здесь, возможно, и нет. Просто, если «ломается» сердце, это оборачивается бедой, а то и трагедией для всего организма. «Поломка» же легких – неприятность, но в принципе местного значения.

Прежде всего, легких два. Левое состоит из трех долей, правое – из двух. Как и сердце, легкие заключены и работают в своеобразном двухслойном футляре. Один слой пленки – плевры – примыкает к легким, другой – выстилает внутреннюю стенку грудной клетки.

Вступая в ткань легких, бронхи ветвятся, как дерево, на множество воздухоносных путей (бронхиол) – все тоньше и тоньше, пока не заканчиваются, наконец, тончайшими альвеолярными ходами. В свою очередь, ходы эти испещрены пузырьками – альвеолами (альвеола в переводе с итальянского языка это «гроздь винограда»).  Стенка этих пузырьков – альвеол состоит всего из двух слоев клеток.

Она легко проницаема для газов, чрезвычайно эластична и густо оплетена капиллярами, на которые «распадается» в конце концов, легочная артерия.

О газообмене

Если механизм газообмена в легких не нарушен болезнями, травмами или инфекциями, то количество альвеол в них превышает триста миллионов штук.

Поверхность альвеол поистине огромна – до ста (а при энергичной физической работе и более) квадратных метров.

Вот эта-то поверхность, омываемая с одной стороны вдыхаемым (точнее – альвеолярным) воздухом, богатым кислородом, а с другой – венозной кровью, насыщенной углекислым газом, эта поверхность и есть полигон, где совершается газообмен.

Кстати, долгое время считалось, что газообмен – единственная и сугубо локальная функция легких. Однако исследования механизма газообмена  в значительной степени изменили эти представления. То есть легкие отнюдь не мешок-склад для вдыхаемого воздуха.

Это и биологическая лаборатория, где происходит его подогрев, очистка, удаление различных посторонних, попавших при вдохе, взвешенных частиц, вредных примесей. Здесь же производится вещества, которые играют важную роль в жизнедеятельности сосудов, во многих других процессах.

Например, в стенках альвеол расположены клетки, вырабатывающие сурфактант – специальное вещество, которое выстилает внутреннюю поверхность мелких бронхиол и пузырьков альвеол. Это вещество не позволяет пузырькам склеиться при выдохе и способствует их раздуванию при вдохе.

Кроме того, сурфактант препятствует проникновению жидкости в просвет бронхиол.

Впрочем, поговорим о чисто механических, функциональных показателях работы легких: вместимость (объем), мощность вдоха и выдоха, их частота, а в результате – количество воздуха, которое проходит через легкие в единицу времени.

Все, наверное, бывая в кабинете функциональной диагностики, измеряли спирометрию: после глубокого вдоха изо всех сил старались выдохнуть воздух в спирометр, наблюдая, на какой отметке остановится цилиндр.

3,5 – 4 литра – обычная норма для мужчин, 2,5 – 3 литра – для женщин. У людей, которые активно занимаются спортом, этот показатель бывает значительно выше.

Его называют жизненной емкостью легких и в целом по нему судят о функциональных возможностях этого органа.

Но вот, что интересно: сколь бы ни напрягались вы, пытаясь до конца выдохнуть воздух, освободиться от него полностью никогда не удастся. Легкие постоянно пребывают в эдаком воздушном состоянии.

Обеспечивает его специальное биологически активное вещество сложной структуры – тот самый сурфактант о котором мы говорили выше.

Именно поэтому в легких всегда, даже при самом глубоком выдохе, остается до литра воздуха.

Ну а каков же объем нормального вдоха в покое? В конце концов, ведь, наверное, именно эта величина жизненно важна. Она известна – 0,3 – 0,5 литра при 15 – 17 вдохах – выдохах в минуту. Нетрудно, таким образом, подсчитать, что за минуту легкие перекачивают в покое 7 – 8 литров воздуха.

И давайте еще раз изумимся фантастическим резервным возможностям легких: при энергичной физической работе вентиляция легких увеличивается в десятки раз. Из-за увеличения потребностей мышц в кислороде дыхание учащается и становится более глубоким.

К примеру, во время быстрого бега или плавания легкие работают как мощный насос – объем воздуха, проходящего через них, достигает 100 – 150 литров.  Понятно, что у людей понимающих важность физической активности организм способен получать существенно большее количество кислорода.

То есть механизм газообмена в легких обеспечивает им бо́льшие возможности для своевременного снабжения всех органов.

Но почему же, спросите вы, если резервы легких столь велики, организм в целом ряде случаев при интенсивной работе, и особенно при спортивной деятельности, испытывает недостаток в кислороде? Причин может быть несколько, но главная – ограниченные резервы партнера – сердца. Скажем, число сокращений 190 -210 в минуту – это уже почти предел.

Диффузия и парциальное давление газов

Однако посмотрим, как выглядит сам механизм газообмена в легких. Многие, наверное, знают, что такое парциальное давление газа. Это давление газа в смеси газов. Давление каждого конкретного газа определяется его физико-химическими свойствами.

А общее давление газовой смеси определяется суммой парциальных давлений всех входящих в ее состав газов. Так вот, парциальное давление кислорода в венозной крови, которая поступает к легким по легочной артерии, ниже (кислород ведь был отдан тканям), нежели в альвеолярном воздухе.

С другой стороны, парциальное давление в альвеолах углекислого газа несколько ниже, чем в венозной крови.

В итоге через стенки альвеол происходит диффузия – взаимное проникновение молекул кислорода и углекислого газа между молекулами друг друга, приводящее к выравниванию их концентраций в крови и воздухе. Кислород из альвеолярного воздуха поступает в кровь, углекислый же  газ, наоборот, переходит в альвеолярный воздух и затем выдыхается.

Понять, как работают легкие можно по картинкам, на которых сильно упрощенно показан механизм газообмена:

Выравнивание парциального давления кислорода и углекислого газа – начало процесса

Смысл в том, что из-за разности парциального давления кислорода происходит его проникновение из воздуха сквозь проницаемые для него альвеолярные стенки в кровь. Для углекислого газа этот процесс идет в противоположном направлении – из крови через альвеолярные стенки внутрь альвеол и затем через бронхиолы, бронхи, трахею, рот или нос – наружу.

Выравнивание парциального давления кислорода и углекислого газа – окончание процесса

Не вдаваясь в подробности транспортировки кислорода к тканям, отметим, что основным элементом здесь является гемоглобин эритроцитов.

После передачи кислорода тканям, он принимает углекислый газ, образовавшийся во время обмена веществ, и доставляет его в легкие, этот поистине чудесный автомат, который тонко и точно реагирует на запросы организма в кислороде.

Его требуется много – вентиляция легких увеличивается, дыхание автоматически учащается. Запрос снижается – дыхание переводится в более спокойный режим. Практически, тренируя сердечно – сосудистую систему, мы тренируем и легкие.

Причем любопытна здесь роль углекислого газа. Именно его концентрация в крови раздражает дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозгу. Чем выше концентрация, тем интенсивнее работают легкие, чаще дыхание.

Впрочем, в некоторых случаях избыток углекислоты может быть полезен для организма. Скажем, известно ее сосудорасширяющее свойство.

К примеру, острая, вызванная спазмом сосудов, боль в сердце нередко сопровождается автоматической задержкой дыхания, а стало быть, и увеличением концентрации углекислоты.

Можно предположить, что кратковременный ее избыток способствует в определенных случаях сосудорасширяющему эффекту.

Надеемся, что вам стало понятнее как работают легкие, как устроен в них механизм газообмена. В принципе же вопрос о том, как правильно дышать при выполнении тех или иных упражнений в спорте, волнует очень многих. Если речь идет о поклонниках неторопливых пробежек, лыжных прогулок, то есть, как мы говорим, обычных физкультурников, И.

Мухараямов, профессор, доктор медицинских наук, полагает, что сосредотачивать особое внимание на дыхании не следует.

В таких случаях сердце, сосуды и легкие трудятся в удивительном согласии, при котором легочная вентиляция строго соответствует кровотоку, и нам остается лишь еще раз воздать должное этому чудесному автомату – легким, мудро исполненному природой.

Механизм газообмена описан в этом видео:

Источник: https://recipehealth.ru/cheloveku-o-cheloveke/kak-rabotayut-legkie-mehanizm-gazoobmena.html

Легкие здорового человека и легкие курильщика – почувствуйте разницу

Легкие – как они работают?.

Легкие здорового человека и легкие курильщика – есть ли между ними разница? Многим, наверное, известно, что курение табака вредно для здоровья. Недавний доклад ВОЗ приписывает курению почти полумиллиона смертей ежегодно.

Легкие человека являются одним из органов, наиболее сильно страдающих от табака. Каждому нужно знать, как курение влияет на ваши легкие и общее состояние здоровья.

Интересно! Читайте, для чего нужны и как используются переносные рентгеновские аппараты

Как работают легкие некурящего

Воздух извне проникает через путь, называемый трахеей. Затем он проходит через выходы — бронхиолы.

Легкие состоят из эластичной ткани, которая сжимается и расширяется, когда человек дышит. Бронхиолы приносят чистый, богатый кислородом воздух в легкие и вытесняют углекислый газ. Крошечные, волосистые структуры выстилают весь орган и воздушные пути. Они называются ресничками. Они эффективно задерживают пыль или грязь, находящиеся в воздухе, которым человек дышит.

Как известно, основной функцией этого органа является обмен кислородом и углекислым газом. Таким образом, кровь в

поглощает кислород из вдыхаемого воздуха, который находится в альвеолах. Три процесса определяют нормальную функцию легких:

  • вентиляция;
  • диффузия;
  • кровоснабжение.

Вентиляция – это перемещение воздуха. Этот процесс требует открытого (беспрепятственного) воздушного обмена. Увеличение и уменьшение размера легочной полости – это то, что обеспечивает движение воздуха. По мере того, как расширяется грудная полость, в дыхательных путях создается вакуум, и воздух попадает внутрь.

Затем, с выдохом, грудная полость становится меньше, а воздух выталкивается. Мускулы в грудной стенке (межреберные мышцы) и мышцы диафрагмы работают вместе, чтобы изменить размер грудной полости.

(Диафрагма — плоская мышечная мембрана, которая отделяет грудную клетку от живота).

Кроме того, когда человек дышит часто, задействованы даже мышцы шеи (называемые вспомогательными мышцами для дыхания), что помогает вовремя расширять грудную клетку.

Как курение влияет на легкие

Сигаретный дым содержит много химических веществ, которые вредят дыхательной системе. Эти химические вещества повреждают дыхательные органы и могут привести к перепроизводству слизи. Из-за этого курильщики подвергаются повышенному риску развития постоянного кашля, бронхита и инфекционных болезней, таких например, как  пневмония. Воспаление способно вызвать приступы астмы.

Никотин в табаке парализует реснички. Как правило, реснички очищают пыль и грязь благодаря хорошо скоординированным «подметающим» движениям. Когда реснички неактивны, в организме могут накапливаться токсичные вещества. Это может привести к повреждению легких курильщика.

Как табак, так и химические вещества, обнаруженные в сигаретах, меняют клеточную структуру. Эластичные стенки в дыхательных путях страдают от этого. Это означает, что становится больше менее функциональной ткани.

Чтобы эффективно проводить обмен воздуха, которым люди дышат, и выдыхают, нужна большая площадь поверхности легких.

Когда ткани повреждаются, они не могут принять участие в этом обмене. В конечном итоге это приводит к состоянию, известному как эмфизема. Эта опасная болезнь  характеризуется одышкой.

У многих курильщиков развивается эмфизема. Количество сигарет, которые человек курит, и другие факторы, влияющие на образ жизни, могут влиять на то, сколько урона нанесено организму в целом. Если человеку поставили диагноз эмфизема или хронический бронхит, у него, как говорят, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ). Обе болезни являются разновидностям обструктивного заболевания.

Все изменения, происходящие в легких курильщика, видно на рентгеновских снимках.

Чем опасно курение для легких

Курение  привадит к негативным эффектам, как:

  • нарушение выносливости;
  • отдышка;
  • сильный кашель;
  • неприятный запах изо рта;
  • пожелтевшие зубы;
  • плохо пахнущие волосы,
  • запах от одежды.

Курение связывают и с другими рисками долгосрочного характера. Известно, что у курильщиков чаще, чем у людей без этой вредной привычки, встречается рак легких. Предварительные оценки говорят о том, что в 90% случаев раковая болезнь поражает заядлых курильщиков.

У курящих мужчин в 20 раз больше шансов заболеть раком легких по сравнению с мужчинами, которые не курят. Курящие женщины в 12 раз чаще страдают от данного заболевания, если сравнивать с женщинами, у которых нет такой привычки.

У курящих больше шансов столкнуться с различными видами болезней легких, такими как пневмония или ХОБЛ.

У курильщиков со стажем  чаще возникает рак:

  • поджелудочной;
  • печени;
  • почек;
  • полости рта;
  • желудка;
  • мочевого пузыря;
  • пищевода.

На раковых болезнях дело не заканчивается. Курение ухудшает кровообращение, что повышает шансы на:

  • инсульт;
  • ишемическую болезнь;
  • сердечный приступ;
  • повреждение сосудов.

Смотрите до конца это шокирующее видео

Источник: https://aboutrentgen.ru/flyuorografiya/legkie-zdorovogo-cheloveka-i-legkie-kurilshhika

Легкие человека

Легкие – как они работают?.

Легкие — это органы воздушного дыхания у человека, пресмыкающихся, птиц, многих земноводных, всех млекопитающих, и даже некоторых рыб (двоякодышащих, многоперов и кистеперых). Легкие человека являются частью довольно сложной системы органов. Они выделяют двуокись углерода и доставляют в организм кислород, расслабляясь и расширяясь десятки тысяч раз в день.

Это парный орган, который занимает почти всю полость грудной клетки и является основным органом дыхательной системы. Их форма и размер непостоянны и могут меняться в зависимости от фазы человеческого дыхания.

Схема легких и дыхательной системы человека

Анатомия и строение

Легкие человека являются парным органом дыхания. Они расположены в грудной клетке человека и прилегают к сердцу с обеих сторон. Легкие имеют форму полуконуса. Их основание находится на диафрагме, а вверх такого человеческого органа выступает на пару сантиметров выше ключицы. Однако хотелось бы отметить, что правое легкое немного короче и больше по объему левого легкого.

Поверхность легких, которая прилегает к ребрам, выпуклая, а сторона, которая обращена к сердцу – вогнутая.

Практически посередине такого дыхательного органа имеется углубления, которые являются «воротами» легких, через которые в них заходят легочная артерия, главный бронх, ветви нервов, бронхиальная артерия, а выходят – лимфатические сосуды и легочные вены. Интересно знать, что комплекс таких органов называются «легочный корень».

Стоит отметить, что на внутренней поверхности левого легкого имеется еще одно заметное «вдавление», то есть сердечная вырезка, которая образовалась в результате прилегания сердца. Каждое из легких покрыто блестящей, гладкой, влажной серозной оболочкой (плеврой). В области легочного корня она переходит на поверхность грудной полости, где образует плевральный мешок.

На поверхности правого легко есть две довольно глубокие щели, делящие само легкое на нижнюю, среднюю и верхнюю доли. А вот левое легкое пресекает всего одна щель, и соответственно делит его на верхнюю и нижнюю долю.

Кроме того, данный дыхательный орган еще делят на дольки и сегменты. Сегменты выглядят в виде пирамид, каждый из которых имеет свою собственную артерию, бронху и нервы. Состоят они из маленьких пирамидок – долек.

Их число в одном легком достигает 800.

В каждой дольке продолжает ветвиться бронх, а диаметр его трубочек-бронхиол становится все меньше и меньше. Однако намного тоньше бронхиол являются их ответвления – альвеолярные ходы, которые в свою очередь усеяны целыми гроздьями очень маленьких тонкостенных пузырьков – альвеол. Вот именно эти альвеолы и составляют дышащую ткань каждого из легких.

Альвеолы легких

Стенка альвеол образуется при помощи клеток альвеолярного эпителия и полностью оплетена сеткой капилляров. По этим капилляром течет венозная кровь, которая поступает в этот дыхательный орган из правой половинки сердца.

Она насыщена углекислым газом.

Сквозь альвеолярно-капиллярную мембрану регулярно происходит двойной обмен: во время выдоха углекислый газ выводится из организма, а с альвеол в кровь поступает кислород, который быстро поглощает гемоглобин крови.

Обратите внимание, что во время вдоха все альвеолы не успевают заполниться воздухом. Он обновляется только лишь в какой-то части альвеол. Оставшиеся альвеолы составляют своеобразный резерв, к которому человеческий организм будет прибегать, к примеру, во время физической нагрузки.

Функции основные и второстепенные

Основной функцией легких является газообмен между кровью и атмосферой. А вот второстепенных функций можно выделить намного больше:

  • Изменяют рН крови;
  • Под воздействием ангиотензинпревращающего фермента преобразуют ангиотензин I в ангиотензин II;
  • Служат защитой сердца, закрывают его от ударов;
  • Выделяют антимикробные соединения и иммуноглобулин-А в бронхиальный секрет, тем самым защищая организм от различных респираторных инфекций. Слизь бронхов содержит в себе гликопротеины с антимикробным действием, такие как лактоферрин, муцин, лактопероксидаза, лизоцим.
  • Легкие служат своеобразным резервуаром крови в человеческом организме. Объем крови в этом органе дыхания составляет примерно 450 миллилитров, это приблизительно 9 % от всего объема крови в системе кровообращения.
  • Обеспечение воздушного потока требуется для создания ых звуков.
  • Мерцательный эпителий бронхов – это очень важная система защиты от различных инфекций, которые передаются воздушно-капельным путем.
  • За счет испарения воды с альвеол в выдыхаемый воздух происходит терморегуляция.

Заболевания

Болезни данного органа дыхания являются одними из самых распространенных заболеваний во всем мире. Во всем мире миллионы людей страдают от различных легочных заболеваний.

Инфекции, курение и генетическая предрасположенность в основном виноваты в заболеваниях легких.

Стоит отметить, что болезни данного органа дыхания могут быть связаны с проблемами, которые возникли в каких-либо других человеческих органах.

Все заболевания легких можно разделить на следующие группы.

Болезни легких, которые влияют на дыхательные пути

Перекрытие бронхов при бронхиальной астме

Заболевания легких, которые влияют на интерстиций (ткань между альвеолами)

Пневомния (воспаление легких)

Болезни, которые влияют на кровеносные сосуды

  • Легочная гипертензия;
  • Легочная эмболия.

Заболевание легких, которые влияют на плевру

  • Пневмоторакс;
  • Плевральный выпот;
  • Мезотелиома.

Коллапс правого легкого при пневмотораксе

Болезни легких, которые влияют на грудную стенку

  • Нейромышечные расстройства ( к примеру, тяжелая миастения или амиотрофический латеральный склероз);
  • Синдром гиповентиляции.

Методы диагностики

Исследование функций органов дыхания также можно разделить на несколько групп:

Инструментальные и лабораторные методы исследования

Магнитно-резонансная томография легких

Методы функциональной диагностики

  • Плевральная пункция;
  • Легочная вентиляция.
  • Исследование мокроты.

Схематическое изображение плевральной пункции: 1 – левое лёгкое, поджатое жидкостью в плевральной полости; 2 – свободная жидкость в левой плевральной полости; 3 – резервуар для сбора отсасываемой из плевральной полости жидкости.

Методы лечения и профилактики

Принимая во внимание тот факт, что заболевания легких являются самыми распространенными болезнями, как у взрослых, так и у детей, их профилактика и лечение должны быть адекватными и четкими. Стоит отметить, что если вы своевременно не диагностируете болезни органов дыхания, то лечить их впоследствии вы будете намного дольше, а вот система терапии станет довольно сложной.

Как правило, в качестве терапии назначают целый комплекс медикаментозных средств. Обычно практикуют симптоматическое лечение (оно устраняет симптомы болезни), этиотропную терапию (лекарства, устраняющие причину заболевания), поддерживающую терапию (лекарства, требующиеся для восстановления функций, которые были нарушены в процессе заболевания).

Практикуют и применение антибиотиков, которые будут эффективны в борьбе против определенного возбудителя.

Обратите внимание, что лекарства должен назначать исключительно врач, и то только после комплексного обследования больного.

Не стоит забывать и о других методах лечения, таких как ингаляция, физиотерапия, мануальная терапия, массаж грудной клетки, рефлексотерапия, лфк, дыхательная гимнастика и др.

После операции на легких

Для профилактики болезней легких, учитывая строение такого органа дыхания и особенности передачи в них возбудителей, используют различные средства защиты органов дыхания.

Пребывая в личном контакте с человеком, у которого была диагностирована какая-либо вирусная инфекция, очень важно самому использовать средства индивидуальной защиты (к примеру, ватно-марлевые повязку).

Стоит отметить, что самым простым, но при этом неимоверно важным методом профилактики болезней дыхательных органов является увеличение времени прогулки на свежем воздухе. Кроме того, очень важно регулярно проветривать помещение, в котором человек живет.

Рекомендуется отказаться от частого употребления спиртного и курения, так как эти привычки особенно негативно сказываются на дыхательной системе.

Вредные вещества, присутствующие в алкоголе и табаке, попадая в легкие, травмируют их, а также отрицательно влияют на слизистые оболочки.

Например, у злостных курильщиков намного чаще диагностируют такие болезни, как хронический бронхит, эмфизема легких и рак легкого.

Кроме того, для профилактики используют и специальную дыхательную гимнастику, профилактические ингаляции с использованием эфирных масел и лекарственных трав. Тем людям, которые склонны к заболеваниям органов дыхания, медики рекомендуют выращивать у себя в доме, как можно больше комнатных растений, которые вырабатывают кислород.

Если говорить в общем, то профилактика болезней легких состоит в активном и здоровом образе жизни. Избавьтесь от вредных привычек, занимайтесь спортом, и тогда вы будете себя прекрасно чувствовать!

Источник: http://pulmones.ru/

ЛЕГКИЕ

Легкие – как они работают?.

Компьютерная томограмма лёгких человека.

В лёгких осуществляется газообмен между воздухом, находящимся в паренхиме лёгких, и кровью, протекающей по лёгочным капиллярам.

Схема лёгких и дыхательной системы человека.

Лёгкие у человека — парный орган дыхания. Лёгкие заложены в грудной полости, прилегая справа и слева к сердцу. Они имеют форму полуконуса, основание которого расположено на диафрагме, а верхушка выступает на 1—3 см выше ключицы в область шеи.

Лёгкие имеют выпуклую рёберную поверхность (иногда на лёгких есть отпечатки от рёбер), вогнутую диафрагмальную и срединную поверхность, обращённую к срединной плоскости тела. Эта поверхность называется медиастинальной (средостенной).

Все органы, расположенные посередине между лёгкими (сердце, аорта и ряд других кровеносных сосудов, трахея и главные бронхи, пищевод, тимус, нервы, лимфатические узлы и протоки), составляют средостение (mediastinum). На средостенной поверхности обоих лёгких имеется углубление — ворота лёгких. В них входят бронхи, лёгочная артерия и выходят две лёгочных вены.

Лёгочная артерия ветвится параллельно ветвлению бронхов. На средостенной поверхности левого лёгкого расположена достаточно глубокая сердечная яма, а на переднем крае — сердечная вырезка. Основная часть сердца расположена именно здесь — слева от срединной линии.

Правое лёгкое состоит из 3, а левое из 2 долей. Скелет лёгкого образуют древовидно разветвляющиеся бронхи. Каждое лёгкое покрыто серозной оболочкой — лёгочной плеврой и лежит в плевральном мешке.

Внутренняя поверхность грудной полости покрыта пристеночной плеврой.

Снаружи каждая из плевр имеет слой железистых клеток, выделяющих плевральную жидкость в плевральную щель (пространство между стенкой грудной полости и лёгким).

Каждая доля лёгких состоит из сегментов — участков, напоминающих обращённый вершиной к корню лёгкого неправильный усечённый конус, каждый из которых вентилируется постоянным сегментарным бронхом и снабжён соответствующей ветвью лёгочной артерии.

Бронх и артерия занимают центр сегмента, а вены, отводящие от сегмента кровь, располагаются в соединительнотканных перегородках между лежащими рядом сегментами.

В правом лёгком обычно 10 сегментов (3 в верхней доле, 2 в средней и 5 в нижней), в левом лёгком — 8 сегментов (по 4 в верхней и нижней доле)[11].

Ткань лёгкого внутри сегмента состоит из пирамидальной формы долек (лобул) длиной 25 мм, шириной 15 мм, основание которых обращено к поверхности. В вершину дольки входит бронх, который последовательным делением образует в ней 18—20 концевых бронхиол.

Каждая из последних заканчивается структурно-функциональным элементом лёгких — ацинусом. Ацинус состоит из 20—50 альвеолярных бронхиол, делящихся на альвеолярные ходы; стенки тех и других густо усеяны альвеолами.

Каждый альвеолярный ход переходит в концевые отделы — 2 альвеолярных мешочка.

Оконечность бронхиолы и расположенные на ней альвеолы.

Показаны также артериальные (синие) и венозные (красные) капилляры (следует обратить внимание, что, в отличие от большинства других частей организма, вены лёгких несут красную, обогащённую кислородом кровь, а артерии — тёмную кровь, насыщенную углекислотой). Фиолетовым цветом показаны железы, выделяющие слизь в просвет бронхов. Бронхиолы охватываются мышечными волокнами. Жёлтым показаны ветви нервов.

Альвеолы представляют собой полушаровидные выпячивания и состоят из соединительной ткани и эластичных волокон, выстланы тонким прозрачным эпителием и оплетены сетью кровеносных капилляров. В альвеолах происходит газообмен между кровью и атмосферным воздухом.

При этом кислород и углекислый газ проходят в процессе диффузии путь от эритроцита крови до альвеолы, преодолевая суммарный диффузионный барьер из эпителия альвеол, базальной мембраны и стенки кровеносного капилляра, общей толщиной до 0,5 мкм, за 0,3 с[12].

Диаметр альвеол — от 150 мкм у младенца до 280 мкм у взрослого и 300—350 мкм у пожилых людей. Количество альвеол у взрослого человека составляет 600—700 миллионов, у новорождённого младенца — от 30 до 100 млн.

Общая площадь внутренней поверхности альвеол меняется между выдохом и вдохом от 40 м² до 120 м² (для сравнения, площадь кожного покрова человека равна 1,5—2,3 м²).

Таким образом, воздух доставляется к альвеолам через древовидную структуру — трахеобронхиальное дерево, начинающееся с трахеи и далее разветвляющееся на главные бронхи, долевые бронхи, сегментарные бронхи, дольковые бронхи, концевые бронхиолы, альвеолярные бронхиолы и альвеолярные ходы.

Средняя высота правого лёгкого у мужчин — 27,1 см, у женщин — 21,6 см, в то время как левого — 29,8 и 23 см соответственно. Средняя масса одного лёгкого взрослого колеблется от 374 до 1914 граммов. Общая ёмкость колеблется от 1290 до 4080 мл и в среднем составляет 2680 мл[13].

У детей ткань лёгких бледно-розового цвета. У взрослых ткань лёгких постепенно темнеет за счёт вдыхаемых частиц угля и пыли, которые откладываются в соединительнотканной основе лёгких.

Лёгкие обильно снабжены чувствительными, вегетативными нервами и лимфатическими сосудами.

Лёгкие человека в разрезе. Воздушные входы и выходы из лёгких через проходы хрящевых трубок — бронхи и бронхиолы. На этом рисунке ткань лёгких рассечена, чтобы раскрыть бронхиолы.

Вентиляция лёгких

При вдохе давление в лёгких ниже атмосферного, а при выдохе — выше, что даёт возможность воздуху двигаться в лёгкие из атмосферы и назад. Существует несколько видов дыхания:

  • рёберное или грудное дыхание;
  • брюшное или диафрагмальное дыхание.

Рёберное дыхание

В местах присоединения рёбер к позвоночнику есть пары мышц, крепящиеся одним концом к ребру, а другим — к позвонку. Те мышцы, которые крепятся с дорсальной стороны тела, называются внешними межрёберными мышцами. Они расположены прямо под кожей.

При их сокращении ребра раздвигаются, раздвигая и приподнимая стенки грудной полости. Те мышцы, которые расположены с вентральной стороны, называются внутренними межрёберными мышцами. При их сокращении стенки грудной полости сдвигаются, уменьшая объём лёгких.

Они используются при принудительном (активном) выдохе, так как обычный выдох происходит пассивно, за счёт эластичной тяги лёгочной ткани.

Брюшное дыхание

Брюшное или диафрагмальное дыхание выполняется, в частности, с помощью диафрагмы. Диафрагма имеет в расслабленном состоянии форму купола.

При сокращении мышц диафрагмы купол становится плоским, в результате чего объём грудной полости увеличивается, а объём брюшной полости уменьшается.

При расслаблении мышц диафрагма принимает исходное положение за счёт её упругости, перепада давления и давления органов, находящихся в брюшной полости.

Активный выдох/вдох

При активном выдохе (например, кашель, чиханье) используется мускулатура брюшного пресса, диафрагмы и межребёрные мышцы. При глубоком вдохе задействуется мускулатура плечевого пояса.

Ёмкость лёгких

Полная ёмкость лёгких равна 5000 мл, жизненная (при максимальном вдохе и выдохе) — 3000—5000 мл и более[14]; обычный вдох и выдох составляет около 400—500 мл (так называемый дыхательный объём). Максимально глубокий вдох составляет около 2000 мл воздуха. Максимальный выдох также составляет около 2000 мл.

После максимального выдоха в лёгких остаётся воздух в количестве около 1500 мл, называемый остаточным объёмом лёгких. После спокойного выдоха в лёгких остаётся примерно 3000 мл. Этот объём воздуха называется функциональной остаточной ёмкостью (ФОЁ) лёгких.

Благодаря функциональной остаточной ёмкости лёгких в альвеолярном воздухе поддерживается относительно постоянное соотношение содержания кислорода и углекислого газа, так как ФОЁ в несколько раз больше дыхательного объёма. Только около 2⁄3 дыхательного объёма достигает альвеол; эта величина называется объёмом альвеолярной вентиляции.

Диагностическая процедура измерения объёма лёгких (спирометрия) выполняется с помощью специального прибора — спирометра, через который пропускается выдыхаемый человеком воздух.

Регуляция дыхания

Расширение лёгких (синий) и выдох (оранжевый)

Дыхание регулируется в центрах вдоха и выдоха. Одни рецептивные поля находятся в районе дыхательного центра на границе между продолговатым мозгом и задним.

Рецепторы, с помощью которых происходит регуляция дыхания, располагаются на кровеносных сосудах (хеморецепторы, реагирующие на концентрацию диоксида углерода и, в меньшей степени, кислорода), на стенках бронхов (барорецепторы, реагирующие на давление в бронхах).

Некоторые рецептивные поля находятся в каротидном синусе (место расхождения внешних и внутренних сонных артерий).

Также симпатическая и парасимпатическая системы могут изменять просвет бронхов.

Второстепенные функции лёгких

Кроме своей основной функции — газообмена между атмосферой и кровью — лёгкие выполняют в организме человека (и млекопитающих) ряд других функций:

  • Изменяют pH крови, облегчая изменения в парциальном давлении углекислого газа
  • Преобразуют ангиотензин I в ангиотензин II под действием ангиотензинпревращающего фермента.
  • Служат для амортизации сердца, предохраняя его от ударов.
  • Выделяют иммуноглобулин-А и антимикробные соединения в бронхиальный секрет, защищая организм от респираторных инфекций[15]. Слизь бронхов содержит гликопротеины с антимикробным действием, такие, как муцин, лактоферрин[16], лизоцим, лактопероксидаза[17][18].
  • Мерцательный эпителий бронхов является важной системой защиты от инфекций, передающихся воздушно-капельным путём. Частицы пыли и бактерии во вдыхаемом воздухе попадают в слизистый слой, присутствующий на поверхности слизистой оболочки дыхательных путей, и перемещаются вверх к глотке мерцательным движением ресничек, покрывающих эпителий.
  • Обеспечение воздушного потока для создания звуков голоса.
  • Лёгкие служат резервуаром крови в организме. Объём крови в лёгких составляет около 450 миллилитров, в среднем около 9 процентов от общего объёма крови всей системы кровообращения. Это количество легко может изменяться в два раза в ту или другую сторону от нормального объёма. Потеря крови из большого круга кровообращения при кровотечении может быть частично компенсирована выбросом крови из лёгких в кровеносную систему[19].
  • Терморегуляция за счёт испарения воды с поверхности альвеол в выдыхаемый воздух (более важна для животных, лишённых потовых желёз, чем для человека).

Органогенез и развитие

Лёгкие человека закладываются на третьей неделе внутриутробного развития. На четвёртую неделю возникают две бронхолёгочные почки, которые разовьются соответственно в бронхи и лёгкие.

Бронхиальное дерево формируется от пятой недели до четвёртого месяца. На четвёртом-пятом месяце закладываются дыхательные бронхиолы, появляются первые альвеолы и формируются ацинусы.

К моменту рождения количество долей, сегментов, долек соответствует количеству этих образований у взрослого человека.

Однако развитие лёгких продолжается и после рождения. В течение первого года жизни бронхиальное дерево увеличивается в полтора-два раза. Следующий период интенсивного роста соответствует половому созреванию.

Появление новых разветвлений альвеолярных протоков заканчивается в период от 7 до 9 лет, альвеол — от 15 до 25 лет. Объём лёгких к 20 годам превышает объём лёгких у новорождённого в 20 раз.

После 50 лет начинается постепенная возрастная инволюция лёгких, которая усиливается в возрасте свыше 70 лет.

Источник: Лёгкие – Википедия

ЛЁГКИЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Американские ученые из Йельского университета (Yale University) под руководством Лауры Никласон (Laura Niklason) вырастили в лаборатории легкие (на донорском внеклеточном матриксе).

Матрикс был заполнен клетками эпителия легких и внутренней оболочки кровеносных сосудов, взятых у других особей. С помощью культивации в биореакторе исследователям удалось вырастить новые легкие, которые затем пересадили нескольким крысам.

Орган нормально функционировал у разных особей от 45 минут до двух часов после трансплантации. Однако после этого в сосудах легких начали образовываться тромбы. Кроме того, исследователи зафиксировали утечку небольшого количества крови в просвет органа. Тем не менее, исследователям впервые удалось продемонстрировать потенциал регенеративной медицины для трансплантации лёгких.1

1 (источник) Thomas H. Petersen, Elizabeth A. Calle, Liping Zhao, Eun Jung Lee, Liqiong Gui, MichaSam B. Raredon, Kseniya Gavrilov, Tai Yi, Zhen W. Zhuang, Christopher Breuer, Erica Herzog, Laura E. Niklason. Tissue-Engineered Lungs for in Vivo Implantation. // Science 30 July 2010: Vol. 329 no. 5991 pp. 538-541

Легкие диагностика

МРТ ЛЕГКИХ

СПИРОГРАФИЯ – Исследование состояния дыхательных путей

МОНИТОРИРОВАНИЕ ОФВ1 

БОДИПЛЕТИЗМОГРАФИЯ

Источник: https://xn--b1aaakaba9b1aeojjo1b6af.xn--p1ai/ru/sistemy-organov-2/dykhatelnaya-sistema/legkie

Как работают легкие – дыхательная система человека

Легкие – как они работают?.

Наше тело не может существовать без кислорода. Кислород из воздуха поглощается легкими, которые работают словно большие мехи конусовидной формы. Затем кислород попадает в кровь и разносится по всему организму. Кровь тогда насыщается углекислым газом, который выводится через легкие. И цикл возобновляется.


Легкие
— это рыхлый губчатый орган. Состоят они из двух частей: левого и правого легкого. Они заполняют грудную полость и накрывают сверху сердце.

Мы уже говорили, что каждую клетку тела можно сравнить с электростанцией. Чтобы поддерживать жизнь, она должна постоянно вырабатывать энергию. Для этого она окисляет (сжигает) водород. В результате образуется вода, а выделившаяся энергия накапливается в молекулах АТФ.

Одновременно клетка разлагает углеродный каркас молекул питательных веществ, и остается углекислый газ. Это значит, что клеткам нужно потреблять кислород и выделять углекислый газ. С обеими задачами справляется кровь.

Она снабжает клетки тканей кислородом и забирает у них углекислый газ.

Воздух устремляется в легкие и выходит из них по разветвленной системе сосудов. Основу ее Бронхи образует канал толщиной с палец — трахея, или дыхательное горло, которому не дают сомкнуться хрящевые кольца. Оттуда по более узким ветвям — бронхам — воздух поступает в доли легкого. Правое легкое состоит из трех долей, левое — только из двух.

Легкие похожи на виноградную кисть с веточками — бронхами и бронхиолами и ягодами — альвеолами, 400 млн. крохотных воздушных мешочков. Воздух то проникает в альвеолы, то выходит из них. Если рассмотреть под микроскопом срез ткани легкого, то видно, что стенки альвеол похожи на сетку с очень мелкими ячейками.

1. Трахея; 2. Бронхи; 3. Бронхиолы

Циркулируя по телу, кровь освобождается от углекислого газа и заново насыщается кислородом. Происходит это в легких. Легкие — это орган, состоящий из двух частей: левого и правого легкого.

Когда мы дышим, воздух, пройдя через носовые ходы и очистившись от пыли и бактерий, поступает в глотку, гортань, а затем вдыхательное горло, или трахею, длиной примерно 15 см. На уровне 4 – 5-го грудных позвонков трахея делится на два бронха.

Каждый входит в легкое и ветвится на мелкие бронхи, а они разветвляются на тонкие, 0,5 мм в диаметре, бронхиолы. Каждая оканчивается воздушными пузырьками, или альвеолами. Общая площадь поверхности легочных пузырьков составляет около 100 кв. м. Вся она плотно опутана капиллярами.

Здесь, в легочных пузырьках, лишь тончайшая стенка отделяет текущую по капиллярам кровь от воздуха. Сквозь эти стенки гемоглобин красных кровяных телец насыщается кислородом. Одновременно кровь очищается от углекислого газа — его увлекает поток выдыхаемого воздуха.

Детальное строение легких

Легкие расположены по обе стороны от сердца и окружены ребрами. Поднимающиеся и опускающиеся движения ребер позволяют легким наполняться воздухом и опустошаться

Литры воздуха

При каждом вдохе в легкие попадает от 0,4 до 0,7 л воздуха. После выбрасывания воздуха обратно в бронхах остается 1 – 2 литра резервного кислорода.

У мужчины обычный дыхательный объем составляет 3,5 – 4,5 литров воздуха; у женщины – 2,7 -3,5 литров, а у профессионального спортсмена – 5 – 7 литров!
Чрезмерное употребление табака значительно ограничивает дыхательный объем легких человека, и что еще серьезнее – может вызвать эмфизему (постоянное патологическое расширение альвеол) или рак легких. Загрязнение воздуха вредными газами, выбрасываемыми трубами заводов или транспортом, способствует возникновению расстройств дыхательной системы.

Кислород жизненно необходим нашим клеткам

В кислороде нуждаются не только легкие. Он необходим также и клеткам нашего тела: соединяясь с сахарами, которые мы потребляем, он вызывает химическую реакцию, высвобождающую энергию. Без этой энергии наши клетки не смогли бы выжить.

Основные дыхательные пути

  • Нос: волоски на стенках ноздрей препятствуют проникновению в носовой проход частичек пыли, но пропускают воздух
  • Глотка: верхний отдел этой полости пропускает воздух; через нижние ее части проходят жидкости и пища.
  • Гортань: находящиеся в ней ые связки открываются, пропуская воздух, но закрываются для извлечения звука
  • Трахея: широкая трубка, соединяющая гортань с бронхами
  • Бронхи: расположены внутри легких и похожи на деревья из-за ответвлений тысяч мелких бронхиол

Источник: https://www.what-this.ru/people/lungs_work/

Легкие – Здоровая Россия

Легкие – как они работают?.

Каждой клетке организма требуется кислород. Он разносится по всему телу при помощи красных кровяных телец – эритроцитов.

Так как кислород не может попасть в кровь непосредственно через кожу, функцию подачи этого газа в организм выполняют легкие. Они поглощают кислород из воздуха и передают его в кровоток.

Где находятся легкие?

Легкие располагаются по обе стороны от сердца и заполняют собой грудную клетку. Каждое легкое взрослого человека весит чуть больше 400 г. Правое легкое немного тяжелее левого, поскольку последнему приходится делить место в груди с сердцем.

Легкие защищены грудной клеткой. Между ее ребер находятся мелкие мышцы, участвующие в процессе дыхания.

Проверьте свои легкие

Если вы курите, обязательно проверьте свои легкие с помощью простого теста. Попробуйте задуть свечу на расстоянии метра.

Под легкими находится диафрагма – куполообразное мышечное образование, которое отделяет грудную клетку от брюшной полости и тоже участвует в дыхании.

Из чего состоят легкие?

Оба легких состоят из долей: трех в правом и двух в левом. Ткань этого органа – это масса тонких трубочек бронхиол, которые завершаются крошечными воздушными мешочками – альвеолами.

В легких человека альвеол около 300 млн, а их общая площадь сравнима с размерами теннисного корта. У альвеол очень тонкие стенки, которые оплетают самые маленькие кровеносные сосуды в организме – капилляры.

Как происходит дыхание?

До рождения ребенок получает кислород непосредственно из крови своей мамы, поэтому его легкие заполнены жидкостью и не работают. В момент появления на свет малыш делает первый вдох, и с того момента его легкие трудятся без отдыха.

Дыхательный центр головного мозга постоянно получает сигналы о том, какое количество кислорода в каждый конкретный момент требуется организму.

Например, если человек спит, ему нужно гораздо меньше кислорода, чем тогда, когда он бежит за автобусом.

Мозг посылает сообщения по нервам к дыхательным мышцам, которые помогают регулировать объем воздуха, попадающего в легкие.

Как только этот сигнал поступает, диафрагма расправляется, а мышцы растягивают грудную клетку наружу и вверх. Это позволяет максимально увеличить объем, который могут занять легкие в грудной клетке.

При выдохе диафрагма и межреберные мышцы расслабляются, уменьшая объем грудной клетки. За счет этого воздух выталкивается из легких.

Что происходит во время вдоха?

Во время каждого вдоха воздух втягивается в нос или рот и идет вниз через гортань в трахею. Это «дыхательное горло» представляет собой трубку длиной около 10–15 см, которая разделяется на две трубочки – бронхи. По ним воздух поступает в правое и левое легкие.

Бронхи ветвятся на 15–25 тысяч мельчайших бронхиол, которые заканчиваются альвеолами.

Как кислород попадает в кровь?

Через тонкие стенки альвеол кислород попадает в кровеносные сосуды. Здесь его подхватывает «транспорт» – гемоглобин, который содержится в эритроцитах. В это же время в обратную сторону – в альвеолы – из крови поступает углекислый газ, который удаляется из организма при выдохе.

Насыщенная кислородом кровь отправляется из легких в левую часть сердца, откуда по артериям распределяется по телу. Как только кислород из крови израсходуется, кровь по венам поступает в правую часть сердца и оттуда – обратно в легкие.

Что еще делают легкие?

Каждый день легкие взрослого человека перекачивают около десяти тысяч литров воздуха.

Последствия курения

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) по праву считается самым наглядным последствием курения. К тому же, неизлечимым. Узнайте, как предотвратить заболевание.

С каждым вдохом в них поступает не только кислород, но и пыль, микробы и другие инородные объекты. Поэтому легкие также осуществляют функцию физической и химической обороны от нежелательных объектов из воздуха.

На стенках бронхов располагаются крохотные ворсинки, которые задерживают пыль и микробы. В стенках дыхательных путей специальные клетки производят слизь, которая помогает очищать и смазывать эти ворсинки. Загрязненная слизь выводится через бронхи наружу и откашливается.

Что мешает легким работать?

Нормальной работе легких нередко мешает сам их обладатель. Если он курит, мало двигается, обладает лишним весом и редко бывает на природе – функции легких нарушаются. Узнайте, как сохранить свои легкие здоровым на долгие годы.

Самое важное

Легкие прекрасно приспособлены для выполнения сложной дыхательной функции и защиты организма от вредных веществ и микроорганизмов.

Тем не менее, этот отлаженный механизм легко повреждается, если человек курит или не лечит инфекцию дыхательных путей.

Иллюстрация: Spectacles

Источник: https://takzdorovo.ru/profilaktika/obraz-zhizni/legkie/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.