Функции легких. легкие человека: строение, функции

Этимология

Русское название лёгких связано с тем, что, когда при разделке туши животного внутренности складывают в ёмкость с водой, лёгкие держатся на воде, а остальные органы тонут. Названия в других славянских языках продолжают праслав. pluťe/pľuťe (польск. płuca, чеш. plíce), которое образовано от того же праиндоевропейского корня *pleu- «плавать», что лат. pulmo и др.-греч. πνεύμων. Внутренняя форма слова здесь почти та же, что и у русского слова, — «то, что плавает на воде».

Многие медицинские и биологические термины, связанные с лёгкими, образованы от латинского корня pulmo- (например, пульмонология — дисциплина, изучающая болезни лёгких) или от греческого πνεύμω- (например, пневмония — воспаление лёгких).

Доли и ткани легких

Каждое легкое делится на доли и по сегментам. В правом три доли: верхняя, средняя и нижняя – и десять сегментов. Левое делится только на две доли: верхнюю и нижнюю – и состоит из девяти сегментов. Разделение на доли внешне обозначено пролеганием глубоких щелей: в правом их две, в левом только одна.

Сегменты, составляющие легочные доли, пронизаны бронхами, по которым поступает воздух из внешней среды. Сегментарное строение легких складывается из большого количества вторичных долей, которые складываются из ацинусов (в переводе с латыни «гроздь»). В каждой вторичной доле их находится от трех до пяти. Ацинусы представляют собой структуры очень маленького размера, в них и происходит процесс газообмена: кровь насыщается кислородом, поступающим в легкие с вдыхаемым воздухом, и отдает СО2, который при выдохе выводится наружу. Ацинусы являются функциональной единицей легких.

В строение легких входят следующие ткани:

1. Висцеральная (легочная) плевра, отдельно окутывающая левое и правое легкое и обеспечивающая, благодаря выделяемой плевральной жидкости, плавное скольжение легкого при дыхательных движениях по пристеночной плевре внутри грудной полости.
2. Строма (остов легких, складывающийся из перегородок, состоящих из соединительной ткани). Строма состоит из тонкой соединительной ткани, разделяющей легкие на легочные дольки. Внутри этих перегородок находится вся легочная «инфраструктура»: нервные волокна, сосуды кровеносной и лимфатической системы и пути, по которым входит и выходит воздух.
3. Паренхима (мягкая ткань из клеток с тонкой оболочкой). Легочная паренхима представляет собой совокупность всех внутрилегочных бронхов и бронхиол, легочных долек, состоящих из ацинусов, альвеол и альвеолярных ходов.

Как работают легкие?

Функции легких человека заключаются в том, чтобы содержащийся в воздухе кислород переправить в кровь, использовать его, а углекислый газ вывести из организма. Легкие – довольно крупные мягкие органы с губчатой тканью. Вдыхаемый воздух попадает в воздушные мешочки. Они разделены между собой тонкими стеночками с капиллярами.

Между кровью и воздухом только маленькие клетки. Поэтому для вдыхаемых газов тонкие стенки не составляют препятствий, что способствует хорошей проходимости сквозь них. В данном случае функции легких человека заключаются в использовании необходимых и выводе ненужных газов. Ткани легких очень эластичны. При вдохе происходит расширение грудной клетки и увеличение легких в объеме.

Дыхательное горло, представленное носом, глоткой, гортанью, трахеей, имеет вид трубки 10-15 см длиной, разделенной на две части, которые называются бронхами. Воздух, проходя через них, поступает в воздушные мешочки. А при выдохе происходит сокращение объема легких, уменьшение грудной клетки в размерах, частичное закрытие легочного клапана, что позволяет воздуху снова выходить. Так работают легкие человека.

Строение и функции их таковы, что вместимость этого органа измеряется количеством вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Так, у мужчин она равна семи пинтам, у женщин – пяти. Легкие не бывают пустыми никогда. Оставшийся после выдоха воздух называется остаточным. При вдохе он смешивается со свежим воздухом. Поэтому дыхание – это сознательный и одновременно бессознательный процесс, который происходит постоянно. Человек дышит, когда спит, но он об этом не думает. При этом по желанию можно ненадолго прервать дыхание. Например, находясь под водой.

Виды дыхания

• Ключичное. Когда человек горбится, его плечи подняты, а живот сжат. Это говорит о недостаточном поступлении кислорода в организм.
• Грудное дыхание. Для него характерно расширение грудной клетки за счет межреберных мышц. Такие функции дыхательной системы способствуют насыщению организма кислородом. Этот способ чисто по физиологии больше подходит беременным женщинам.
• Глубокое дыхание наполняет воздухом нижние отделы органов. Чаще всего так дышат спортсмены и мужчины. Такой способ удобен во время занятий физическими нагрузками.

Недаром говорят, что дыхание – это зеркало здоровья душевного. Так, психиатром Лоуэном была подмечена потрясающая взаимосвязь характера и типа эмоционального расстройства человека. У людей, склонных к шизофрении, в дыхании задействована верхняя часть груди. А человек с невротическим типом характера дышит больше животом. Обычно люди пользуются смешанным дыханием, в котором участвует и грудная клетка, и диафрагма.

У тяжелых пациентов «легкие в труху»

Врач одного из московских коронавирусных стационаров поделилась тревожными деталями о состоянии тяжелых больных. Большинство из них – люди после 60-ти.

«Больные поступают тяжелые. В разы тяжелее тех, с которыми я работала раньше. Сейчас половина в моем отделении уже на искусственной вентиляции легких (ИВЛ), вторая – потенциальные кандидаты на нее», — рассказала «Правмиру» кардиолог больницы №15 им. Филатова Ирина Ильенко.

Одна из пациенток поступила без тяжелой сопутствующей патологии и без особых жалоб – ей было лишь «тяжеловато дышать». Рентген показал небольшую пневмонию, ничего критичного. Решили, что достаточно кислородной маски.

Но когда ее временно переложили на живот, чтобы «раздышалась спина», то пульсоксиметр – прибор на пальце, который показывает степень насыщения крови кислородом – стал выдавать ухудшение буквально на глазах.

«А пациентка вроде как так же, особо не жалуется. Везем ее на КТ (компьютерную томографию. – Anews). Смотрим результаты томографии – а там легких нет! В труху!» — поразилась доктор.

«Я теперь понимаю, почему COVIDные, у кого пневмония, умирают один за другим. Они с тобой разговаривают, а легких у них уже нет! И они все такие! И это так страшно!» — ужасается Ирина.

Ту пациентку сразу перевели на ИВЛ, и врачи не берутся давать прогнозы.

РИА Новости / Кирилл Шипицын

Какие бывают болезни легких?

У легких есть особый способ защиты. Это реснички, которые покрывают и очищают дыхательные пути от частиц пыли, микробов и любых других нежелательных предметов, которые могут туда попасть. Однако как и другие органы тела человека, легкие подвержены ряду неприятных заболеваний, многие из которых опасны для жизни. Развитию заболеваний могут способствовать вредные привычки, наследственность, вирусы и плохое питание. Наиболее распространенными легочными заболеваниями сегодня являются астма, эмфизема и рак, два из которых напрямую связаны с курением.

Врачи рассматривают снимки легких пациента, зараженного новым коронавирусом

Что касается наиболее распространенных легочных инфекций, таких как бронхит или пневмония, то как правило они вызваны вирусами, однако встречаются поражения грибковыми организмами или бактериями, согласно данным университета Огайо. Новый коронавирус, пандемия которого бушует по всей планете, в тяжелых случаях приводит к развитию атипичной пневмонии, когда мембраны легких заполняются жидкостью. Из-за этого легкие не получают достаточно кислорода и человек умирает от удушья.

В словаре Д.Н. Ушакова

ЛЁГКИЙ хк, лёгкая, лёгкое; лёгок и (·устар. и ·обл.) легок, легка, легко, легки и лёгки.1. Незначительный по весу; ант. тяжелый. Легкий чемодан. Легкая ноша. Легкий камешек. Легкий вес. «Покоен, прочен и легок на диво слаженный возок.» Некрасов.| перен. Неощутительный по весу, лишенный громоздкости, воздушный (·книж., ·поэт. ). «Перстами легкими, как сон, моих зениц коснулся он.» Пушкин. «Раскинув легкие власы.» Пушкин. Легкий наряд. Легкое облако. Легкие уборы. Легкие крылья. Высилась легкая стройная башня.| Необременительный, не ложащийся тяжестью на желудок (о еде). Легкая пища. Легкий завтрак. Легкая закуска. Легкая диэта.2. Простой для усвоения, доступный пониманию; ант. трудный» title=’что такое трудный, значение слова трудный в словаре Ушакова’>трудный. Легкая задача. Легкий урок. Легкое доказательство. Легко (нареч.) понять, доказать, усвоить.| Исполнимый без труда, без усилий, несложный. Легкая работа. Легкая профессия.| Приобретаемый без затруднений; без усилий добываемый, достающийся. Легкий заработок. Легкий успех. Легкая победа.| Не причиняющий затруднений, мучений, неудобств. Легкие роды. Легкая дорога. Легкая смерть. Легкий день. Легкая жизнь. Легкая судьба. «Но мне казалось, что легко и самое страданье.» Фет.| без труда поправимый, излечимый. Легкий случай заболевания.3. Малый, незначительный, небольшой, не очень заметный. Легкий ветерок. Легкий огонь. Легкий мороз. Легкая усмешка. Легкая проседь. Легкое замешательство. Легкое горе. Легкое наказание. Легкая дрожь. Легкий сон.| Незаметный, мимолетный. Легкая улыбка. Легкий вздох. Легкий поклон.| Слабый, неопасный. Легкая простуда. Легкая рана. Легкое заболевание.| Не суровый, не крутой. Легкое наказание.| Некрепкий (о вине). Легкое вино.4. Поверхностный, неглубокий. Легкое светское воспитание.| Легкомысленный, несерьезный. Легкие нравы. Легкие взгляды на жизнь. Легкий флирт. «Стон лиры верной не коснется их легкой, ветреной души.» Пушкин.| Веселый, бездумный (·устар. ). Легкое настроение.5. Мягкий, уживчивый, приятный в общежитии. Легкий характер. Легкий человек.6. Непринужденный, игривый, изящный. Легкий слог. Легкое остроумие. Легкая насмешка.7. Плавный, гладкий, как бы скользящий, парящий (о движениях). Легкая поступь. Легкая походка. Легкий поворот. «Скажите, всё также ль легок его бег?» Пушкин.8. Без тяжелого вооружения, не обремененный тяжелыми орудиями пли тяжелым оборудованием, подвижной (воен.). Легкая артиллерия. Легкая авиация. Легкая кавалерия.• Легкая рука у кого (·разг.) — кто-нибудь приносит счастье, удачу. С легкой руки чьей (·разг.) — о чьем-нибудь удачном почине, примере. Лёгок на помине (·разг.) — о том, кто появляется в тот момент, когда о нем говорят. Легко сказать (·разг.) — не безделица, не шутка. Женщина легкого поведения — проститутка, кокотка. Легкое чтение (·разг.) — беллетристика. С легким паром! (·прост.) — приветствие тому, кто только что попарился, помылся в бане. С легким сердцем — без тревоги, раздумья. Легкая атлетика (спорт.) — вид спорта, состоящего в легких упражнениях: в беге, прыжках, метании копья, диска. Легкая индустрия или (·редк.) легкая промышленность (экон.) — см. индустрия. Легкая поэзия (лит.) — жанр игривой эротической лирики в конце 18 — начале 19 ·в. Легкая кавалерия — перен. см. кавалерия.

Лёгкие беспозвоночных

Некоторые беспозвоночные имеют органы, также называемые лёгкими, которые не являются гомологичными лёгким позвоночных, а образуются путём инвагинации из эктодермы. Многим примитивным беспозвоночным присуща диффузия респираторных газов через всю поверхность тела.

У лёгочных улиток мантийная полость превратилась в лёгкое, причём отверстие, через которое полость последнего сообщается с внешней средой, может закрываться; на своде мантийной полости развито густое сплетение сосудов. Жабры у лёгочных улиток встречается лишь в виде исключения (в виде вторичных образований). Таким образом, большинство пресноводных форм дышит атмосферным воздухом, в связи с чем улитки должны время от времени подниматься к поверхности воды, чтобы обновить запас воздуха в лёгочной полости.

Лёгкое-книжка паука в поперечном разрезе. 1 — отверстие для входа воздуха, 2 — пластинки, заполненные гемолимфой, 3 — прослойки воздуха между ними.

У многих паукообразных для атмосферного газообмена используются парные органы, так называемые лёгочными книжками. Их структура напоминает книгу, где страницами являются листки ткани, заполненные гемолимфой (жидкостью, играющей у членистоногих роль крови), эта структура вложена в лёгочный мешок (атриум), который сообщается с внешней атмосферой через дыхательное отверстие (стигму, или дыхальце) на нижней-передней части брюшка, иногда также на задних сегментах головогруди. Промежутки между листками заполнены воздухом, кислород и углекислый газ диффундируют между гемолимфой и воздухом через поверхность листков. Большинству видов для дыхания движение лёгких не требуется, газообмен происходит пассивно. Лёгочные мешки характерны для пауков (обычно имеющих одну пару этих органов, наряду с трахеями) и скорпионов (до четырёх пар лёгочных мешков, трахеи отсутствуют). В то же время у многих паукообразных лёгкие отсутствуют (они дышат с помощью трахей и/или через поверхность тела), что послужило к разделению всего класса арахнид на две группы: имеющих лёгкие (такие отряды, как пауки, скорпионы, телифоны, фрины, шизомиды) и не имеющих (к ним относятся клещи, ложноскорпионы, пальпиграды, рицинулеи, сенокосцы, фаланги). Этот орган существует в почти неизменном виде со времён девонского периода, он обнаружен у ископаемых паукообразных (тригонотарбид) в отложениях Райниевых черт в Шотландии, которые датируются 410 млн лет назад. Предполагается, что лёгочные мешки паукообразных образовались из конечностей, «втянувшихся» в полость тела. При этом у водных хелицеровых (мечехвостов) имеются , гомологичные лёгочным книжкам паукообразных.

Что представляют собой легкие человека

Анатомия их довольно сложна и вариабельна. Этот орган парный. Место его расположения — грудная полость. Легкие прилегают к сердцу по обе стороны – справа и слева. Природа позаботилась о том, чтобы оба этих важнейших органа были защищены от сдавливаний, ударов и т. п. Спереди преградой для повреждений является грудная клетка, сзади — позвоночный столб, а по бокам – ребра.

Легкие буквально пронизаны сотнями веточек бронхов, с расположенными на их концах альвеолами размером с булавочную головку. Их в организме здорового человека насчитывается до 300 миллионов штук. Альвеолы выполняют важную роль: они снабжают сосуды с кровью кислородом и, имея разветвленную систему, способны обеспечивать для газообмена большую площадь. Представьте только: ими можно покрыть всю поверхность теннисного корта!

По внешнему виду легкие напоминают полуконусы, основания которых прилегают к диафрагме, а верхушки с закругленными концами выступают на 2-3 см над ключицей. Довольно своеобразным органом являются легкие человека. Анатомия правой и левой доли отличается. Так, первая немного больше по объему, чем вторая, при этом она несколько короче и шире. Каждая половинка органа покрыта плеврой, состоящей из двух листков: один сращен с грудной клеткой, другой – с поверхностью легкого. В наружной плевре содержатся железистые клетки, благодаря которым в плевральную полость продуцируется жидкость.

Внутренняя поверхность каждого легкого имеет по углублению, которое называют воротами. В них входят бронхи, основа которых имеет вид ветвящегося дерева, и легочная артерия, а выходит пара легочных вен.

Строение дыхательной системы

Она состоит из органов и тканей, которые в полной мере обеспечивают вентиляцию и дыхание. В осуществлении газообмена — основного звена в обмене веществ — заключаются функции дыхательной системы. Последняя отвечает только за легочное (внешнее) дыхание. В нее входят:

1. Воздухоносные пути, состоящие из носа и его полости, гортани, трахеи, бронхов.

Нос и его полость нагревают, увлажняют и фильтруют вдыхаемый воздух. Его очищение достигается за счет многочисленных жестких волосков и бокаловидных клеток с ресничками.

Гортань находится между корнем языка и трахеей. Ее полость разделяется слизистой оболочкой в виде двух складок. Посередине они не полностью сращены. Щель между ними называется голосовой.

Трахея берет свое начало от гортани. В грудной клетке она делится на бронхи: правый и левый.

2. Легкие с густо разветвленными сосудами, бронхиолами и альвеолярными мешочками. В них начинается постепенное деление главных бронхов на трубочки маленьких размеров, которые называются бронхиолами. Из них состоят самые маленькие структурные элементы легкого – дольки.

В легочную артерию кровь несет правый желудочек сердца. Она делится на левую и правую. Ветвление артерий следует вслед за бронхами, оплетая альвеолы и образуя мелкие капилляры.

3. Костно-мышечная система, благодаря которой человек не ограничен в дыхательных движениях.

Это ребра, мышцы, диафрагма. Они следят за целостностью дыхательных путей и сохраняют их во время различных поз и движений тела. Мышцы, сокращаясь и расслабляясь, способствуют изменению объема грудной клетки. Диафрагма предназначена для отделения грудной полости от брюшной. Она является главной мышцей, участвующей в нормальном вдохе.

Человек дышит носом. Далее воздух проходит по воздухоносным путям и поступает в легкие человека, строение и функции которых обеспечивают дальнейшую работу дыхательной системы. Это чисто физиологический фактор. Такое дыхание называется носовым. В полости этого органа происходит нагревание, увлажнение и очищение воздуха. Если слизистая оболочка носа раздражена, человек чихает, и начинает выделяться защитная слизь. Носовое дыхание может быть затруднено. Тогда воздух через рот попадает в глотку. О таком дыхании говорят, что оно ротовое и, по сути, является патологическим. В этом случае нарушаются функции носовой полости, что вызывает различные заболевания дыхательных путей.

Из глотки воздух направляется в гортань, которая выполняет и другие функции, кроме проведения кислорода дальше в дыхательные пути, в частности, рефлексогенную. Если происходит раздражение данного органа, появляется кашель или спазм. Кроме того, гортань участвует в звукообразовании

Это важно для любого человека, так как его общение с другими людьми происходит посредством речи. Трахеи и бронхи продолжают нагревать и увлажнять воздух, но это — не главная их функция

Выполняя определенную работу, они регулируют объем вдыхаемого воздуха.

Как работают легкие?

Дыхание состоит из двух фаз, называемых вдохом и выдохом. Вы
вдыхаете кислород во время вдоха и выдыхаете углекислый газ во время выдоха.

Путь дыхания

Когда вы дышите, воздух входит через рот и нос и проходит:

• вглубь горла в трахею
• в легкие через правый и левый главные бронхи
• в меньшие бронхи дыхательных путей
• в еще меньшие бронхиальные трубки
• в альвеолы

Каждая альвеола покрыта сетью крошечных кровеносных сосудов,
называемых капиллярами. Здесь происходит обмен кислорода и углекислого газа.
Ваше сердце посылает бескислородную кровь в легкие. Эта кровь переносит
углекислый газ, а не кислород.

Когда кровь проходит через крошечные тонкостенные капилляры,
они получают кислород из альвеол. И возвращают углекислый газ через тонкие
стенки в альвеолы.

Насыщенная кислородом кровь из ваших легких отправляется
обратно в ваше сердце, откуда затем накачивается по всему телу. Углекислый газ
выдыхается из легких и альвеол через рот и нос.

Строение легких. Разветвление бронхов. Макро-микроскопическое строение легкого.

Соответственно делению легких на доли каждый из двух главных бронхов, bronchus principalis, подходя к воротам легкого, начинает делиться на долевые бронхи, bronchi lobares. Правый верхний долевой бронх, направляясь к центру верхней доли, проходит над легочной артерией и называется надартериальным; остальные долевые бронхи правого легкого и все долевые бронхи левого проходят под артерией и называются подартериальными. Долевые бронхи, вступая в вещество легкого, отдают от себя ряд более мелких, третичных, бронхов, называемых сегментарными, bronchi segmentates, так как они вентилируют определенные участки легкого — сегменты. Сегментарные бронхи в свою очередь делятся дихотомически (каждый на два) на более мелкие бронхи 4-го и последующих порядков вплоть до конечных и дыхательных бронхиол (см. ниже).

Скелет бронхов устроен по-разному вне и внутри легкого соответственно разным условиям механического воздействия на стенки бронхов вне и внутри органа: вне легкого скелет бронхов состоит из хрящевых полуколец, а при подходе к воротам легкого между хрящевыми полукольцами появляются хрящевые связи, вследствие чего структура их стенки становится решетчатой.

В сегментарных бронхах и их дальнейших разветвлениях хрящи не имеют более формы полуколец, а распадаются на отдельные пластинки, величина которых уменьшается по мере уменьшения калибра бронхов; в конечных бронхиолах хрящи исчезают. В них исчезают и слизистые железы, но реснитчатый эпителий остается.

Мышечный слой состоит из циркулярно расположенных кнутри от хрящей неисчерченных мышечных волокон. У мест деления бронхов располагаются особые циркулярные мышечные пучки, которые могут сузить или полностью закрыть вход в тот или иной бронх.

Макро-микроскопическое строение легкого

Сегменты легких состоят из вторичных долек, lobuli pulmonis secundarii, занимающих периферию сегмента слоем толщиной до 4 см. Вторичная долька представляет собой пирамидальной формы участок легочной паренхимы до 1 см в диаметре. Она отделена соединительнотканными перегородками от соседних вторичных долек.

Междольковая соединительная ткань содержит вены и сети лимфатических капилляров и способствует подвижности долек при дыхательных движениях легкого. Очень часто в ней откладывается вдыхаемая угольная пыль, вследствие чего границы долек становятся ясно заметными.

В верхушку каждой дольки входит один мелкий (1 мм в диаметре) бронх (в среднем 8-го порядка), содержащий еще в своих стенках хрящ (дольковый бронх). Число дольковых бронхов в каждом легком достигает 800. Каждый дольковый бронх разветвляется внутри дольки на 16—18 более т тонких (0,3 — 0,5 мм в диаметре) конечных бронхиол, bronchioli terminates, которые не содержат хряща и желез.

Все бронхи, начиная от главных и кончая конечными бронхиолами, составляют единое бронхиальное дерево, служащее для проведения струи воздуха при вдохе и выдохе; дыхательный газообмен между воздухом и кровью в них не происходит. Концевые бронхиолы, дихотомически ветвясь, дают начало нескольким порядкам дыхательных бронхиол, bronchioli respiratorii, отличающихся тем, что на их стенках появляются уже легочные пузырьки, или альвеолы, alveoli pulmonis. От каждой дыхательной бронхиолы радиарно отходят альвеолярные ходы, ductuli alveoldres, заканчивающиеся слепыми альвеолярными мешочками, sacculi alveoldres. Стенку каждого из них оплетает густая сеть кровеносных капилляров. Через стенку альвеол совершается газообмен.

Дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки с альвеолами составляют единое альвеолярное дерево, или дыхательную паренхиму легкого. Перечисленные структуры, происходящие из одной конечной бронхиолы, образуют функционально-анатомическую единицу ее, называемую ацинус, acinus (гроздь).

Альвеолярные ходы и мешочки, относящиеся к одной дыхательной бронхиоле последнего порядка, составляют первичную дольку, lobulus pulmonis primarius. Их около 16 в ацинусе.

Число ацинусов в обоих легких достигает 30 000, а альвеол 300 — 350 млн. Площадь дыхательной поверхности легких колеблется от 35 м2 при выдохе до 100 м2 при глубоком вдохе. Из совокупности ацинусов слагаются дольки, из долек — сегменты, из сегментов — доли, а из долей — целое легкое.

Скачать данное видео и просмотреть с другого видеохостинга можно на странице: Здесь.

Как выглядят легкие коронавирусных больных на КТ

Еще во время январской вспышки эпидемии в Китае врачи быстро выяснили, что COVID-19 поражает легкие. Это проявилось на рентгенограммах и КТ.

При рентгеновском излучении наиболее плотные ткани, такие как кости, поглощают лучи и поэтому выглядят белыми. Наименее плотные, как легкие, состоящие в основном из воздуха, – черными. Серыми выглядят ткани, которые частично задерживают излучение.

Рентген легких пациента с COVID-19 в Париже, апрель 2020 г. Reuters

Синдром «матового стекла»

Вот один из вариантов того, как зоны легочной патологии выглядят на КТ коронавирусной пациентки: бледные помутнения, которые в радиологии называют «синдромом матового стекла».

«Матовое стекло» показывает, что легочная ткань, которая должна быть воздушной и не задерживать лучи, в этих зонах незначительно уплотнилась. Значит, альвеолы – воздушные пузырьки, насыщающие кровь кислородом, частично заполнились патологическим жидкостным содержимым: это может быть воспалительная, отечная жидкость, кровь, гной, отмершие клетки и т.д.

Wikimedia

«Консолидация» легочной ткани

Если легочная ткань полностью потеряла воздушность, то она становится еще более плотной и непроглядной, чем «матовое стекло». Такой рисунок называют «консолидацией».

Синдром «булыжной мостовой» / «Лоскутное одеяло»

Наконец, когда помутнения по типу «матового стекла» сочетаются с уплотнением перегородок из соединительной ткани вокруг легочных долек, то внешне это напоминает разнообразные куски брусчатки в мостовой или лоскутное одеяло – отсюда и название патологической картины в легких.

Ниже показаны части томограммы у февральских пациентов с коронавирусом:

a – «матовое стекло»

b – «булыжная мостовая»

c – «консолидация»

физиология дыхания

Все процессы жизнедеятельности протекают при обязательном участии кислорода, т. е. являются аэробными. Особенно чувствительной к кислородной недостаточности является ЦНС, и прежде всего корковые нейроны, которые в бескислородных условиях погибают раньше других. Как известно, период клинической смерти не должен превышать пяти минут. В противном случае в нейронах коры головного мозга развиваются необратимые процессы. 

Дыхание — физиологический процесс обмена газов в лёгких и тканях.

Весь процесс дыхания можно разделить на три основных этапа:

• лёгочное (внешнее) дыхание: газообмен в капиллярах лёгочных пузырьков;
• транспорт газов кровью;
• клеточное (тканевое) дыхание: газообмен в клетках (ферментативное окисление питательных веществ в митохондриях).

Рис. Лёгочное и тканевое дыхание

Эритроциты содержат гемоглобин, сложный железосодержащий белок. Этот белок способен присоединять к себе кислород и углекислый газ.

Проходя по капиллярам лёгких, гемоглобин присоединяет к себе 4 атома кислорода, превращаясь в оксигемоглобин. Эритроциты транспортируют кислород из лёгких в ткани организма. В тканях происходит освобождение кислорода (оксигемоглобин превращается в гемоглобин) и присоединение углекислого газа (гемоглобин превращается в карбогемоглобин). Далее эритроциты транспортируют углекислый газ к лёгким для удаления из организма.

Рис. Транспортная функция гемоглобина

Молекула гемоглобина образует стойкое соединение с оксидом углерода II (угарным газом). Отравление угарным газом приводит к гибели организма в связи с кислородной недостаточностью.

МЕХАНИЗМ ВДОХА И ВЫДОХА

Вдох — является активным актом, так как осуществляется при помощи специализированных дыхательных мышц.

К дыхательным мышцам относятся межрёберные мышцы и диафрагма. При глубоком вдохе используются мышцы шеи, груди и пресса.

Сами лёгкие мышц не имеют. Они не способны самостоятельно растягиваться и сокращаться. Лёгкие лишь следуют за грудной клеткой, которая расширяется благодаря диафрагме и межрёберным мышцам.

Диафрагма во время вдоха опускается на 3−4 см, вследствие чего объём грудной клетки увеличивается на 1000−1200 мл. Кроме того, диафрагма отодвигает нижние рёбра к периферии, что также ведёт к увеличению ёмкости грудной клетки. Причём чем сильнее сокращения диафрагмы, тем больше увеличивается объём грудной полости.

Межрёберные мышцы, сокращаясь, приподнимают рёбра, что также вызывает увеличение объёма грудной клетки.

Лёгкие, следуя за растягивающейся грудной клеткой, сами растягиваются, и давление в них падает. В результате создаётся разность между давлением атмосферного воздуха и давлением в лёгких, воздух устремляется в них — происходит вдох.

Выдох, в отличие от вдоха, является пассивным актом, так как в его осуществлении не принимают участие мышцы. При расслаблении межрёберных мышц рёбра под действием силы тяжести опускаются; диафрагма, расслабляясь, поднимается, занимая свое привычное положение, и объём грудной полости уменьшается — лёгкие сокращаются. Происходит выдох.

Лёгкие находятся в герметически закрытой полости, образованной лёгочной и пристеночной плеврой. В плевральной полости давление ниже атмосферного («отрицательное»). За счёт отрицательного давления лёгочная плевра плотно прижимается к пристеночной. 

Уменьшение давления в плевральном пространстве является основной причиной увеличения объёма лёгких во время вдоха, то есть является той силой, которая и растягивает лёгкие. Так, во время увеличения объёма грудной клетки давление в межплевральном образовании уменьшается, и вследствие разности давлений воздух активно поступает в лёгкие и увеличивает их объём.

Во время выдоха давление в плевральной полости возрастает, и в силу разности давлений воздух выходит, лёгкие спадаются. 

Грудное дыхание осуществляется преимущественно за счёт наружных межрёберных мышц.

Брюшное дыхание осуществляется за счёт диафрагмы.

У мужчин отмечается брюшной тип дыхания, а у женщин — грудной. Однако независимо от этого и мужчины, и женщины дышат ритмично. С первого часа жизни ритм дыхания не нарушается, изменяется лишь его частота.

Новорождённый ребёнок дышит 60 раз в минуту, у взрослого человека частота дыхательных движений в покое составляет около 16−18. Однако во время физической нагрузки, эмоционального возбуждения или при повышении температуры тела частота дыхания может значительно увеличиваться. 

Дыхательная система. Функции

Воздух, окружающий нас, в своем составе содержит кислород, который может проникать в наш организм и через кожу. Но его количества недостаточно для того, чтобы поддерживать жизнь. Для этого существует дыхательная система. Транспортировку необходимых веществ и газов осуществляет кровеносная система. Строение дыхательной системы таково, что она способна снабжать организм кислородом и удаляет из него углекислый газ. Она выполняет следующие функции:

• Регулирует, проводит, увлажняет и обезжиривает воздух, удаляет частицы пыли.
• Защищает дыхательные пути от попадания кусочков пищи.
• Проводит воздух в трахею из гортани.
• Улучшает газообмен между легкими и кровью.
• Осуществляет транспортировку венозной крови в легкие.
• Насыщает кислородом кровь и выводит углекислый газ.
• Выполняет защитную функцию.
• Задерживает и рассасывает тромбы, частицы инородного происхождения, эмболы.
• Выполняет обмен необходимых веществ.

Интересен тот факт, что с возрастом происходит ограничение функциональных возможностей дыхательной системы. Снижается уровень вентиляции легких и работы дыхания. Причинами таких нарушений могут быть различные изменения в костях и мышцах человека. В результате чего изменяется форма грудной клетки, уменьшается ее подвижность. Это приводит к снижению возможностей системы дыхания.

Как работают лёгкие

Главным назначением данного органа выступает осуществление газообмена, в ходе которого кровь насыщается кислородом. Выделительные функции лёгких человека заключены в устранении с выдыхаемым воздухом углекислого газа и воды. Такие процессы служат полноценному протеканию обмена веществ в различных органах и тканях.

Принцип лёгочного газообмена:

1. Когда человек вдыхает, воздух поступает по бронхиальному дереву в альвеолы. Также сюда устремляются потоки крови, содержащей большое количество углекислого газа.
2. После того как газообменный процесс завершён, CO₂ посредством выдоха выводится во внешнюю среду.
3. Насыщенная кислородом кровь поступает в большой круг кровообращения, и служит питанию различных органов и систем.

Участие лёгких в акте дыхания рассматривается как пассивное, заключается в расширениях и сжатиях, вызванных движениями грудной клетки. Выполнение вдохов и выдохов обеспечивается мышечной тканью диафрагмы и грудной клетки, благодаря чему выделяют 2 разновидности дыхания – брюшное (диафрагмальное) и грудное (рёберное).

Во время выполнения вдоха объём внутренней части грудины возрастает. Далее в ней возникает пониженное давление, позволяющее воздуху без препятствий наполнять лёгкие. При выдохе процесс принимает обратное течение, а после расслабления дыхательных мышц и опускания рёбер сокращается объём грудной полости.