Дихальна система об'єднує органи, що виконують повітро-провідну функцію (порожнину носа, носоглотка, гортань, трахеї, бронхи) і дихальну, або газообміну функцію (легкі) (рис. 1).
Основна функція органів дихання - забезпечення газообміну між повітрям і кров'ю за рахунок дифузії О2 і СО2 через стінки легеневих альвеол і оточуючих їх кровоносних капілярів. Поряд з цим органи дихання беруть участь в голосообразовании, водно-сольовому і ліпідному обміні речовин і імунному захисті.
Малюнок 1 - Органи дихання (схема).
1 - порожнину носа; 2 - порожнину рота; 3 - глотка; 4 - гортань; 5 - трахея; 6 - бронхи; 7 - легкі
Ніс - початковий відділ дихальної системи. Виділяють зовнішній ніс і порожнину носа.
Зовнішній ніс має корінь, спинку, верхівку і крила носа.
Порожнина носа -формується зовнішнім носом і кістками лицьового черепа. Повітря, проходячи черезполость носа, очищається від пилу, зволожується, зігрівається або охолоджується.
Вхідними отворами в носову порожнину є ніздрі. Носова порожнина розділена на дві майже симетричні половини перегородкою носа. Кзади порожнину носа відкривається парними хоанами, в носоглотку.
У кожній половині носа виділяють переддень порожнини носа. Воно покрито зсередини переходить через ніздрі шкірою зовнішнього носа, що містить потові, сальні залози і жорстке волосся - Вібриси, що затримують пилові частинки.
Порожнина носа вистелена зсередини слизовою оболонкою, в якій виділяють дві частини: дихальну і нюхову.
В області нижньої раковини слизова оболонка і підслизова основа багаті венозними судинами, які утворюють запалі венозні сплетення. Їх наявність сприяє, з одного боку, зігрівання вдихуваного повітря, з іншого - може бути причиною носових кровотеч.
Гортань - є не тільки каналом для проходження повітря, але і одночасно функціонуєте як голосовий апарат. Воно має добре виражається хрящової скелет і численні м'язи, що приводять його в рух. Гортань розташована на передній поверхні шиї, виступаючи на рівні 4-6-го шийних хребців. За допомогою під'язикової-щитовидної мембрани гортань сполучається з під'язикової кісткою і тому слід за її рухами, опускаючись і піднімаючись (наприклад, при ковтанні).
До хрящів гортані відносяться 3 непарних і 3 парних. До непарним відносяться щитовидний хрящ, перстнеподібний хрящ і надгортанник, до парних - черпакуватий, рожковідние і клиновидний хрящ. Всі вони мають різну будову. Надгортанник, як і дрібні хрящі (рожковідние і клиновидний), побудовані з еластичного хряща, в той час як щитовидний, перстнеподібний і черпакуватий - з гиалинового.
Найбільш великим хрящем гортані є щитовидний. Він складається з 2-ух пластинок чотирикутної форми, які спереду сходяться майже під прямим кутом і утворюють добре виражений кадик. Щитовидний хрящ має верхні і нижні ріжки, якими з'єднуються зверху за допомогою зв'язки з під'язикової кісткою, а знизу за допомогою суглоба - з персневидним хрящем. У чоловіків щитовидний хрящ більш розвинений, ніж у жінок, що обумовлює і більшу довжину голосових зв'язок у чоловіків.
Перстнеподібний хрящ рухомо з'єднаний з черпаловіднимі хрящами і з щитовидним хрящем, а також за допомогою перстнетрахеальной зв'язки - нижчого першим кільцям трахеї. Перстнеподібний хрящ має на верхньому краї пластинки суглобові поверхні для з'єднання з черпаловіднимі хрящами.
Надгортанник в верхньому своєму відділі утворює розширення, а донизу звужується. Форму його зазвичай зрощують з формою листа
Черпакуватий хрящ -має форму трьох кордонів піраміди. У нього розрізняють верхівку, яка з'єднується з ріжковим хрящем, підстава, яке з'єднується з суглобової поверхнею перстневидного хряща, і три сторони.
Медійна поверхню одного хряща звернення в бік іншого. В області основи хрящ має два відростки. З них один, спрямований вперед, носить назву голосовий відросток і служить місцем прикріплення голосової зв'язки, інший називається м'язовим і звернений назовні і кілька кзади, будучи місцем прикріплення м'язів.
Рожковідние хрящ має конічну форму і своїм підставою розташовується на вершині черпаловидного хряща
Клиноподібний хрящ подовженої форми знаходиться в складці слизової оболонки, що тягнеться від черпаловидного хряща до надгортаннику.
З внутрішньої поверхні гортань вистелена слизовою оболонкою, яка містить дрібні скупчення лімфоїдної тканини і залози, що виробляє слиз. Поверхневий шар слизової оболонки покритий багаторядним миготливим епітелієм.
Ті пучки сполучної тканини, які тягнутися від щитовидного хряща до голосового відростка черпаловидного хряща, входять до складу голосової зв'язки. Вона покрита слизовою оболонкою, що утворює тут голосову зв'язку. Вище її знаходиться складка передодня, слизова якої покриває однойменну зв'язку. Вона має невелику кількість еластичних волокон. Між цими складками розташоване поглиблення - шлуночок гортані (резонуюча функція). Між правою і лівою голосовими складками знаходиться голосова щілина.
На рівні VI-VII шийних хребців гортань переходить в дихальне горло - трахею. Не спадає трубка довжиною 11-13 см. В ній розрізняють 2 частини: шийну і грудну. Позаду трахеї на шиї і в грудній порожнині розташовується стравохід, попереду - щитовидна і вилочкова залоза, а також дуга аорти і її гілки.
На рівні IV-V грудних хребців трахея ділиться на дві великих головних бронха. Місце поділу називають біфуркація трахеї. Правий бронх коротший і ширший, ніж лівий. Він є як би продовження трахеї.
Основу трахеї складають 16-20 гіалінових хрящових півкілець, що з'єднуються між собою кільцевими зв'язками. Вільні задні кінці цих хрящів з'єднані пучками гладких клітин і сполучнотканинними пластинками, що утворюють ззаду м'яку перетинчасту стінку трахеї.
Внутрішня поверхня трахеї і бронхів вистелена слизовою оболонкою, пухко з'єднаної за допомогою підслизової основи з хрящами. Вона позбавлена складок, покрита багаторядним призматичним ґратчастим епітелієм, що містить велику кількість слизових келихоподібнихклітин і лімфоїдних вузликів. У підслизовій основі знаходиться змішані серозно-слизові трахеальні залози.
Легкі - парний орган дихальної системи, який насичує киснем кров і виводить вуглекислий газ.
Праве і ліве легкі розташовані в грудній порожнині по боках середостіння. За формою вони нагадують усічений конус. Права легеня коротше і товще, ніж ліве. На легкому розрізняють три поверхні: реберну, звернену до ребер, медіанну, звернену в бік середостіння, діафрагмальну, звернену вниз. Легке має верхівку і підставу. На медіальній поверхні легкого знаходяться ворота являють собою поглиблення, через яке проходять: бронх, кровоносні і лімфатичні судини і нерви. Все це становить корінь легкого. Тут же знаходяться лімфатичні вузли у великій кількості. Легкі діляться щілинами на частки: праве - косою і горизонтальної щілинами на верхню, середню і нижню частки, а ліве - косою щілиною на верхню нижню частки. Частки поділяються на бронхолегеневі сегменти (11 справа і 10 ліворуч), в кожен з яких входить сегментарний бронх (розгалуження часткового бронха) і відповідне гілка легеневої артерії. Бронхи діляться дихотомічний на все більш і більш дрібні, утворюючи бронхіальне дерево. Сегменти легкого складаються з часточок (первинних) (рис. 2).
Малюнок 2 - Часточка легені (схема).
1 - бронхіола; 2 - термінальна бронхіола; 3 - дихальна бронхіола; 4 - альвеолярні ходи; 5 - альвеолярні мішечки; 6 - альвеоли легкого.
Часточки, які межують із зовнішньою поверхнею легкого, мають пірамідальну форму з верхівкою, оберненою всередину часточки; що знаходяться глибше - форму багатогранника. Часточки легких відокремлені один від одного прошарками сполучної тканини. Увійшовши в часточку, внутрідольковие гілки сегментарних бронхів багаторазово розгалужуються і переходять в термінальні (кінцеві) бронхіоли, кожна з яких служить початком ацинуса (друга часточка). Це структурно-функціональна одиниця легені. Він являє собою систему альвеол, які здійснюють газообмін між кров'ю і повітрям. Альвеолярне дерево починається дихальної бронхіоли (альвеолярної, респіраторної), яка ділиться дихотомически 2-3 рази і переходить в альвеолярні ходи, а кожен з них на два альвеолярних мішечка. Стінки альвеолярних ходів і мішечків утворені кількома десятками альвеол, загальна кількість їх у дорослої людини досягає в середньому 300-350 млн. А площа поверхні всіх альвеол складає 80-120 м 2.
Стінки альвеол вистелені одношаровим плоским епітелієм. Поверхня епітелію покрита сурфактантом - речовиною липопротеиновой природи, основна функція якого полягає в підтримці поверхневого натягу альвеоли, її здатності до збільшення обсягу при вдиху і протидії спадению при видиху. Сурфактант перешкоджає пропотеванию рідини в просвіт альвеол і має бактерицидні властивості. Під епітелієм в тонких сполучнотканинних перегородках залягають численні кровоносні капіляри, що утворюють разом з епітеліоцитами, бар'єр між кров'ю і повітрям (аерогематичний бар'єр) товщиною 0,5 мкм, що не перешкоджає обміну газів і виділення водяної пари. Зовні легені вкриті плеврою. Плевра є тонкою гладку і вологу, багату еластичними волокнами серозну оболонку, що оточує кожну легеню. Розрізняють вісцеральну плевру, щільно зрощений з тканиною легкого, і парієтальних плевру, вистилає зсередини стінки грудної порожнини. В області кореня легені вісцеральна плевра переходить в парієтальних.
Париетальная плевра поділяється на реберну, діафрагмальну і медіастінальну. Реброва покриває ребра, діафрагмальна - діафрагму, а медиастинальная - середостіння. В цілому навколо кожного легкого утворюється герметично замкнута плевральна порожнина, що містить невелику кількість серозної рідини, що полегшує дихальні рухи легенів; при верхньої або нижньої частини легенів зволожена вісцеральна плевра вільно ковзає по внутрішній поверхні парієтальної плеври. Разом переходу реберної плеври в діафрагмальну утворюється реберно-діафрагмальний синус - запасне простір для легкий, при їх розширенні, в якому може накопичуватися плевральна рідина при порушенні процесів її утворення і всмоктування - гемоторакс, пневмоторакс, гідроторакс.
Середостіння - комплекс органів розташованих між правим і лівим листками медіастинальної плеври Умовною площиною, що проходить поперечно через місце поділу трахеї, середостіння підрозділяється на переднє і заднє. Переднє складається з верхнього та нижнього відділів. Верхній утворений вилочкової залозою (тимусом), великими судинами (верхньої порожнистої веною, що виходить частиною і дугою аорти) і нервами, а нижній - серцем. Заднє середостіння складено стравоходом, які супроводжують його блукаючими нервами грудної частиною аорти, грудним лімфатичних протокою, лімфатичних стволом та відходять від нього великими і малими чревного нервів, непарної та напівнепарної венами. Тут є і лімфатичні вузли.
Фізіологічна роль легень полягає, перш за все, в забезпеченні дихання. Кожній клітині організму потрібно безперервне надходження кисню. Частота подихів становить 16-20 в хвилину. Вона збільшується при фізичному навантаженні.
Дихання регулюється дихальним центром, який розташований в довгастому мозку. Існує також гуморальна регуляція, яка здійснюється впливом на дихальний центр змін газового складу крові і температури: дихання частішає при нестачі кисню і надлишку вуглекислоти, збільшеною кислотності крові, підвищення температури.
Акт дихання складається з вдиху і видиху. При вдиху грудна клітка розширюється за рахунок скорочення дихальних м'язів і діафрагми. Видих ж відбувається при спадении грудної клітини і підйому діафрагми. При вдиху окружність грудей збільшена, при видиху зменшується. Для оцінки дихальної функції важливо знати не тільки число подихів у хвилину, а й обсяг вдихуваного і видихуваного.
Людина в стані спокою вдихає і видихає близько 500 мл повітря. Цей обсяг повітря називається дихальним. Якщо після спокійного вдиху зробити посилений додатковий вдих, то в легені може надійти ще 1500 мл повітря. Такий обсяг називають резервним обсягом вдиху. Після спокійного видиху при максимальній напрузі дихальних м'язів можна видихнути ще 1500 мл повітря. Цей обсяг носить назву резервного обсягу видиху. Після максимального видиху в легенях залишається близько 1200 мл повітря - залишковий обсяг. Сума резервного обсягу видиху і залишкового обсягу становить близько 250 мл повітря - функціональну залишкову ємність легенів (альвеолярний повітря). Життєва ємність легенів - це в сумі дихальний об'єм повітря, резервний обсяг вдиху і резервний обсяг видиху (500 +1500 +1500).
Життєву ємність легенів і обсяг легеневого повітря вимірюють за допомогою спеціального приладу - спірометра (або спірометру).