Структура воздухоносных путей и паренхимы легких

Часть I

Структурно-функциональные связи легких, воздухоносных путей и грудной клетки

 Глава 1

Структура воздухоносных путей и паренхимы легких

 

Майкл А. Гриппи

 

Основная функция легких – обмен газов: поглощение кислорода из окружаю­щей среды и удаление из организма двуокиси углерода. Эти процессы необходимы для клеточного метаболизма. Эффективный газообмен возможен при интеграции и координации функций различных органов. Наружный воздух нагнетается к поверх­ности легкого, через которую происходит газообмен, в то время как альвеолярный газ, " нагруженный" двуокисью углерода, удаляется из легких с помощью того же насосного механизма. Легочное кровообращение обеспечивает кровоток через лег­кие для непрерывного поглощения кислорода, его доставки к тканям и, одновремен­но, для удаления двуокиси углерода в альвеолы. Тесное сопряжение между вентиля­цией и кровообращением является основой максимальной эффективности обмена газов. В конечном итоге, система газообмена должна контролироваться, регулиро­ваться и непрерывно приспосабливаться к широкому спектру изменений метабо­лизма, возникающих при физической нагрузке и различных заболеваниях.

Помимо газообмена легкие выполняют ряд метаболических функций, включая синтез сурфактанта и других веществ, а также метаболизм множества химических медиаторов. Расстройство этих функций может значительно повлиять на газообмен в легких.

В норме легкие обладают замечательной способностью поддерживать требуе­мые уровни поглощения кислорода и удаления двуокиси углерода в различных ус­ловиях. Болезнь легких, однако, может избирательно либо тотально влиять на фи­зиологические процессы, вовлеченные в газообмен. Например, обструктивные бо­лезни воздухоносных путей (ВП) препятствуют потоку воздуха к альвеолам и в обратном направлении, в то время как рестриктивные болезни легких (гл. 7) нару­шают соотношения между вентиляцией и кровотоком или создают барьер для диф­фузии газов.

Функция легких тесно сопряжена с их структурой, а структура обусловлена функцией. В этой главе представлен обзор структуры легких. Описание формы груд­ной клетки и ее содержимого предшествует рассмотрению структуры ВП и альвеол. Затем рассматриваются анатомические отношения между ВП, альвеолами и малым кругом кровообращения. Наконец, приводятся краткие данные о легочной лимфа­тической системе, иннервации легких и ВП.

Общая форма грудной клетки и ее содержимое

     Легкие окружены стенками грудной клетки и снизу диафрагмой (рис. 1-1). Механические свойства грудной стенки и диафрагмы влияют на газообменную функцию легких (гл. 2). Движение легких внутри грудной полости во время вдоха и выдоха облегчается пространством между двумя этими структурами – плевральной полостью, образуемой соприкасающимися поверхностями. Одна выстилает груд­ную клетку изнутри – париетальная плевра, а другая покрывает легкие снаружи – висцеральная плевра. Париетальную и висцеральную плевру разделяет тонкий слой жидкости, служащей в качестве смазки. Механизм образования плевральной жид­кости изучен недостаточно. Ее удаление частично зависит от легочной лимфатической системы. Изменения давления внутри плевральной полости обусловливают инспираторный и экспираторный поток воздуха в легких в норме и при патологии (гл. 2).

Плевральные оболочки, окружающие каждое легкое, простираясь медиально, образуют средостение — центрально расположенное вместилище крупных ВП и со­судов, включающих легочные артерии и вены. Главные бронхи, легочные артерии и вены проникают в каждое легкое через их ворота (рис. 1-2). Точка бифуркации трахеи на левый и правый главные бронхи – киль – лежит в непосредственной близо­сти к дуге аорты и разделению главного ствола легочной артерии на ветви, снабжаю­щие левое и правое легкие. Диафрагмальные нервы, образованные из третьего, чет­вертого и пятого шейных нервных корешков, иннервируют диафрагму и располагаются вдоль боковых поверхностей трахеи.

 

Структура воздухоносных путей

в связи с их функцией

 

Воздухоносные пути могут быть рассмотрены как ряд дихотомически ветвя­щихся трубок: каждый " родительский" ВП дает начало двум " дочерним" ветвям (рис. 1 -3). В легком человека насчитывается в среднем 23 генерации ВП. Первые 16 известны как проводящие ВП, поскольку они обеспечивают доступ потоку газа к зонам легких, где происходит газообмен, и в обратном направлении. Эти ВП вклю­чают бронхи, бронхиолы и терминальные бронхиолы. Последние семь генераций состоят из дыхательных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков. Каждое из этих образований дает начало альвеолам. Дыхательная бронхиола первого порядка ( Z = 17 на рис. 1 -3) и все дистально от нее расположенные газообменивающие ВП образуют легочный ацинус.

 

Рис. 1-1. Анатомия груд­ной клетки: легкие, груд­ная стенка, диафрагма, плевральная полость и центральные ВП. Плев­ральная полость образова­на прилегающими друг к другу висцеральной и па­риетальной плеврой

 

Строение стенок проводящих ВП значительно отличается от строения сте­нок дыхательных путей, в которых протекает обмен газов (рис. 1-4). Стенки про­водящих ВП состоят из трех основных слоев: внутренней слизистой оболочки; гладкомышечного слоя, отделенного от слизистой соединительнотканной подслизистой прослойкой; и внешнего соединительнотканного слоя, содержащего в больших бронхах хрящ. Между строением стенки ВП и общеизвестными кли­ническими расстройствами существуют важные функциональные связи, кото­рые обсуждаются в главах 5 и 6.

Бронхиальный эпителий является псевдослоистым, содержащим высокие и низкие базальные клетки, каждая из которых прикреплена к базальной мембране. Бронхиолы выстланы простым эпителием. Эпителиальные клетки ВП несут на сво­ей апикальной поверхности реснички, которые являются важными элементами му-коцилиарной системы. Реснички ритмично колеблются в направлении носоглотки, продвигая защитный слой слизи, секретируемой бокаловидными клетками, распо­ложенными между реснитчатыми клетками эпителия. Мукоцилиарный " эскалатор" является важным механизмом очищения ВП и частью защиты дыхательной систе­мы организма.

Гладкая мускулатура ВП, собранная в непрерывные пучки внутри соединитель­нотканной подслизистой прослойки, простирается от главных бронхов до дыхатель­ных бронхиол. Мышечные пучки проникают также в газообменные зоны, располага­ясь в стенках у входа в альвеолы.

Рис. 1-2. Отношения между крупными ВП и соеудами в грудной клетке. В средостении трахея делится у киля на левый и правый главные бронхи, которые лежат вблизи дуги аорты и легочной артерии. Диафрагмальные нервы, не показанные на рисунке, нисходят вдоль обеих сторон трахеи и идут в каудальном направлении, иннервируя обе половины диафрагмы. Три доли образуют правое и две – левое легкое, включая фрагмент левой верхней доли – lingual (язычок). Каждая доля полностью или частично покрыта висцеральной плеврой и содержит от двух до пяти сегментов, границы которых показаны схематично толстыми линиями на каждой доле.

 

Рис. 1-3. Трахеобронхиальное дерево как система дихотомически ветвящихся трубок. Проводящая зона, охватывающая первые 16 генераций ВП до уровня терминальных брон­хиол (Z - 0-16), в газообмене не участвует. Транзиторная и респира­торная зоны, в которых происходит газообмен, включают дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы (Z - 17-23) (По: Weibel К. R. Geo­metry and dimensions of airways conductive and transitory zones. In: Morphometry of the Human Lung. New York: Springer-Verlag, 1963: 111. )

 

Рис. 1-4. Структура стенки BП – бронха, бронхиолы, альвеолы, бронхиальная стенка содержит реснитчатый псевдослоистый эпителий, гладкомыщечные клетки, слизистые железы, соединитель­ную ткань и хрящ. В бронхиолах представлен простой эпителий, хрящ отсутствует и стенка более тонкая. Альвеолярная стенка приспособлена преимущественно для газообмена, а не для опорной функции. (По: Weibel E/R/? Taylor R/C/ Design and structure of the human lung/ In: Fishman A. P. ed/ Pulmonary Diseases and Disorders. Vol. 1. New York: McGraw-Hill, 1988: 14. )

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: