ДИХАЛЬНА СИСТЕМА

Загальна анатомія дихальної системи

 

Дихальна система здійснює газообмін між організмом і оточуючим середовищем. Повітря необхідне для всіх організмів, крім анаеробних бактерій. Потреба в повітрі  набагато гостріша, ніж у їжі. Людина при повному голодуванні може прожити 2-3 місяці, без води – декілька днів, а без повітря смерть настає через 4-5 хвилин.

Будова дихальної системи забезпечує контакт повітря з поверхнею розділу повітря-кров і постійну циркуляцію повітря по цій поверхні. У хребетних у філогенезі формуються два типи дихання – зяброве та легеневе. При зябровому диханні організм одержує кисень, розчинений у воді, при легеневому диханні кисень поступає у кров з атмосферного повітря. Легеневе дихання більш ефективне, так як місткість кисню в атмосфері набагато вища, ніж у воді.

До дихальної системи людини відносяться зовнішній ніс, порожнина носа з приносовими пазухами, глотка, гортань, трахея, бронхи та легені. Всі перелічені органи, крім легень, є дихальними шляхами. Їх умовно ділять на верхні – від носа до глотки включно, та нижні – від гортані до бронхів.

Гортань

Гортань це частина дихальних шляхів та разом з тим є органом голосоутворення. Цим визначається її складна конструкція. Зачаток гортані і трахеї утворюється у ембріона довжиною 3 мм на вентральній стінці первинної глотки у вигляді гортанно-трахейної борозни, яка тягнеться посередині передньої кишки. Ця борозна відокремлюється майже на всьому своєму протязі від первинної кишки за допомогою трахео-стравохідної перетинки. При цьому утворюється гортанно-трахейна труба. З початкової ділянки цієї  труби формується порожнина гортані, а ділянка, яка розташована нижче, дає початок трахеї. Вже наприкінці 1-го місяця внутрішньоутробного розвитку утворюється перснеподібний хрящ. З мезенхіми IV и V вісцеральних дуг розвивається щитоподібний хрящ, спочатку як парне утворення з послідуючим зрощенням перетинок. Потім формуються черпакоподібні хрящі з ріжкоподібними і, нарешті, надгортанник та клиноподібні хрящі. Трохи пізніше, на 8-9-му тижні внутрішньоутробного розвитку відбувається формування хрящів та м′язів  трахеї.

Скелет гортані складають непарні хрящі – щитоподібний, перснеподібний, голосник, і парні – черпакоподібні, клиноподібні і ріжкоподібні.

У новонароджених гортань займає на шиї більш високе положення, ніж у дорослих. Її верхня межа відповідає II, а нижня межа – IV шийному хребцю. Голосник знаходиться на рівні нижнього краю атланта и стикається з язичком. Завдяки цьому дитина може одночасно ссати і дихати. До 7 років гортань опускається на 1 хребець, а до 13 років досягає свого кінцевого положення на рівні IV – VI шийних хребців. Довжина і ширина гортані у новонароджених дорівнюють 2 см, виступ гортані відсутній, порожнина гортані коротка, голосові зв′язки мають довжину 4-4.5 мм. У 3-річному віці з′являються статеві відмінності гортані: у хлопчиків вона стає довша і ширша, щитоподібний хрящ починає сильніше виступати наперед, ніж у дівчаток.

Хрящі гортані з′єднуються завдяки зв′язкам і суглобам. Останні обумовлюють рухомість хрящів, необхідну для голосооутворення. Персне-щитоподібні суглоби мають поперечну вісь обертання, навколо якої рухається щитоподібний хрящ. При цьому він віддаляється від черпакоподібних  хрящів чи наближується до них. Персне-черпакоподібні суглоби є циліндричними зі складними рухами. Навкруги вертикальної вісі відбувається обертання  черпакоподібних хрящів. Обертання назовні супроводжується розходженням голосових відростків обох хрящів, при обертанні всередину голосові відростки зближуються. Друга вісь обертання проходить сагітально, рухи навколо цієї вісі носять гойдальний  характер і виражаються у наближенні черпакоподібних хрящів один до одного чи віддаленні від серединної площини. Крім того, можливе ковзання черпакоподібного хряща по перснеподібному.

Під слизовою оболонкою гортані розвинута  фіброзна і еластична тканина, яка утворює фіброзно-еластичну мембрану. У складі цієї мембрани у верхній частині гортані виділяють чотирикутну мембрану, а в нижній частині гортані – еластичний конус, який досягає внизу перснеподібного хряща. Вільний нижній край чотирикутної мембрани утворює присінкову зв′язку, розташовану у товщі однойменної складки гортані. Верхній край еластичного конуса, проходячи від місця з′єднання перетинок щитоподібного хряща до голосового відростка черпакоподібного хряща, утворює голосову зв′язку. Остання є складовою частиною голосової складки і грає особливо важливу роль у голосоутворенні.

М′язи гортані підрозділяються за функціональною ознакою на розширювачі, звужувачі голосової щілини та м′язи, що змінюють напруження голосових складок.

Розширенння порожнини гортані та голосової щілини досягається дією задніх персне-черпакоподібних м′язів. Ці м′язи при своєму скороченні повертають черпакоподібні хрящі назовні, так що голосові відростки розходяться в сторони.

Звуження порожнини гортані та голосової щілини здійснюють щито-черпакоподібні м′язи, що охоплюють з боків середній відділ гортані. Бічні персне-черпакоподібні м′язи обертають черпакоподібні хрящі всередину, наближуючи голосові відростки до серединної площини. Косі і поперечні черпакоподібні м′язи наближують черпакоподібні хрящі один до одного і також сприяють зближенню голосових складок.

Напруження голосових зв′язок змінюють персне-щитоподібний і голосові м′язи. Персне-щитоподібний м′яз при скороченні нахиляє щитоподібний хрящ вперед. Це приводить до подовження голосових зв′язок і викликає їх напругу. Голосовий м′яз розташовується у товщі голосової складки, прилягаючи до голосової зв′язки і примикаючи латерально до щитоподібного м′яза. Голосовий м′яз починається від кута щитоподібного хряща і прикріплюється до голосового відростка. Він складається з пучків різного направлення  і різного функціонального значення. В його складі є поздовжні, вертикальні та косі волокна. Скорочення поздовжніх волокон веде до укорочення голосової зв′язки, але розслаблення її не відбувається, так як вертикальні волокна напружують зв′язку. Дією косих волокон досягається натягнення окремих ділянок голосових зв′язок. Тому голосові зв′язки можуть напружуватися як в цілому, так і окремими частинами. Ця особливість дозволяє модулювати в широких межах висоту голоса.

Власне голосовий апарат представлений голосовою щілиною з голосовими складками, які її обмежують. Це саме вузьке місце порожнини гортані. Задня ділянка голосової щілини обмежена поверхнями черпакоподібних хрящів. Відповідно цьому в голосовій щілині виділяють міжперетинчасту і міжхрящову частини. Довжина голосової щілини у чоловіків 20-24 мм, у жінок на 1/5 меньша – 16-19 мм. Довжина міжперетинчастої частини складає 3/4 всієї довжини щілини: у чоловіків 15 мм, у жінок – 12 мм. При спокійному диханні голосова щілина розкрита на 5 мм, при форсованому вдосі розширена до 15 мм.

Вище голосових складок розташовуються присінкові складки, в яких знаходяться однойменні зв′язки. Між присінковою і голосовою складками з кожного боку порожнина гортані утворює бокове розширення, шлуночок гортані, який є резонатором звуків.

Механізм голосоутворення можна представити таким чином. При спокійному диханні голосова щілина розкрита, м′язи гортані не напружені. При голосоутворенні голосова щілина звужується і замикається. Це досягається скороченням звужувачів гортані. Голосові складки приводяться в стан готовності дією  м′язів, що напружують складки. Повітря, яке виводиться з легень, наштовхується на перепону у вигляді закритої голосової щілини, тиск повітря збільшується і, коли вона перевищить напругу голосових складок, відбувається прорив повітря через голосову щілину. Голосові складки швидко розходяться и знов зближуються, здійснюючи коливні рухи і генеруючи звукові хвилі певної амплітуди і частоти, які визначають силу и висоту голосу. У коливаннях голосових зв′язок грають роль скорочення голосового м′яза, які відбуваються під дією ритмічних імпульсів, що посилають нервові центри головного мозку.

Амплітуда коливання голосових зв′язок, а, отже, і сила звуків голосу залежать від того, з якою силою пропускається струмінь повітря, тобто визначається скороченнями дихальних м′язів і еластичними властивостями легень. Висота голосу залежить від частоти коливань голосових складок, яка може змінюватися у кожної людини у відомих межах. В першу чергу грає роль довжина складок. У дітей гортань невелика, голосові складки короткі і звуки голосу високі. У підлітковому віці у хлопчиків відбувається швидкий ріст  гортані. Довжина голосової щілини збільшується з 12 до 17 років в 1.5 рази і після 17 років ще на 1/3. У цей період відбувається мутація голосу, яка пов′язана з перебудовою механізму голосоутворення. У дівчаток гортань росте повільно, і голосові складки раніше досягають кінцевої довжини, тому мутація голосу у них виявлена слабо. Самі високі звуки видаються  за рахунок часткової напруги голосових складок, які при цьому коливаються не по всій своїй довжині.

Голос людини характеризується індивідуальним тембром, обумовленим приєднанням до основного звуку обертонів. Тембр голосу залежить від стану  всього голосового апарата, особливо порожнини глотки, порожнини рота, носа і приносових пазух, які є резонаторами звуків.

В голосоутворенні приймає участь фактично вся дихальна система, а також грудна клітка, дихальні м′язи  і порожнина  рота з її органами. Всі вони складають у сукупності  голосовий апарат. Робота голосового апарата регулюється нервовими центрами, які мають прямий і зворотній зв′язок з периферійними органами.

Легені

Легені утворились у філогенезі як вирости кишкової трубки. У нижчих хребетних дихальні органи мають вигляд мішечків, на внутрішній поверхні яких знаходяться перекладки з розгалуженими в них кровоносними судинами. У жаби легені мають багато перекладок, що збільшують дихальну поверхню. У рептилій легені набувають губчасту структуру, в них починається формування бронхів.

В легенях ссавців великого розвитку досягають бронхіальні розгалуження, які пронизують  весь орган. Зовнішньо легені діляться на долі. Для ссавців характерна дисиметрія легень. Вона виявляється у тому, що права легеня має більші розміри і більшу кількість долей, ніж ліва. Розгалуження бронхів у правій та лівій легенях теж неоднакове.

Ембріональний розвиток легень починається утворенням легеневих бруньок на кінці гортанно-трахейної трубки. У ембріона довжиною 5 мм права брунька більша за ліву, і таким чином, зачатки легень вже асиметричні. Легеневі бруньки є зачатками первинних бронхів. Права легенева брунька ділиться  на 3, а ліва на 2 часткові бруньки. В подальшому відбувається утворення бронхолегеневих бруньок 3-го і наступних порядків. В період з 4-го по 6-й місяць внутрішньоутробного життя утворюються бронхіоли, а з 6-го по 9-й місяць – альвеолярні ходи і альвеолярні мішечки. На 6-му місяці внутрішньоутробного розвитку  налічується вже 17 порядків бронхіальних розгалужень, а у новонародженого їх є 23-24. Ендодермальні бронхіальні трубки разом з оточуючою їх мезенхімою формують легеневі долі. Міжчасткові щілини виявляються вже у зародка 3 місяців. Зачатки легень ззовні покриває спланхномезодерма, з якої розвивається плевра. Поверхня легень в ембріональному періоді покрита здуттями, які відповідають зонам росту периферійних бронхів.

Часткове ділення легень у внутрішньоутробному періоді має ряд особливостей. Раніше за інших утворюється коса щілина, яка розділяє верхню і нижню частки.  В правій легені намічується горизонтальна щілина, що відділяє середню частку. Ця щілина  часто виражена не на всьому протязі і може бути відсутня. Тоді права легеня, як і ліва, має 2 частки. Іноді відбувається утворення горизонтальної щілини зліва. В таких випадках ліва легеня стає трьохчастковою.

Додаткові долі зустрічаються переважно в правій легені. Практичне значення  має доля непарної вени, що відщеплюється від верхівки правої легені внаслідок незвичайного ходу непарної вени, яка заглиблюється у легеню. Ця доля може бути прийнята на рентгенограмі за патологічний осередок.

Легені плода, що не дихали, знаходяться у нерозправленому стані, їх питома вага більша за одиницю, і вони тонуть у воді. На цьому заснований судово-медичний тест, який дозволяє судити про мертвонародженість дитини.

Коли дитина починає дихати, легені розправляються. Їх передні краї зміщуються до середньої лінії і відтискають у глибину органи середостіння, в першу чергу, загруднинну залозу. Передні краї обох легень у ранньому віці стикуються чи навіть заходять один за одний. Нижній край легені у дитини, що дихала, розташовується по середній пахвовій лінії відповідно VIII – IX ребрам, по лопатковій лінії – на рівні X – XI ребер.

Питома вага легень, що складає у плода 1.068, знижується у зв′язку з заповненням повітрям  до 0.490 у новонародженого і до 0.342 у дорослого. У внутрішньоутробному періоді легеня плода росте повільніше і займає порівняно невелику частину грудної порожнини. Тільки після народження у зв′язку з розвитком дихальної функції легеня обганяє у рості інші органи, які залягають у середостінні. Упродовж 1-го року життя легеня збільшується в 4 рази. Потім інтенсивність росту дещо знижується, і до 8 років легеня стає у 8 раз більша порівняно з її величиною у новонародженого. До 12 років легеня збільшується в 10 раз, а в 20 років досягає розмірів, характерних для дорослої людини, і стає в 20 раз більша за легеню новонародженого.

Середня маса легень у чоловіків 1350 г, у жінок – 1050 г; відношення маси легень до маси тіла у чоловіків 1:37, у жінок – 1:43. Права легеня важить більше, ніж ліва. Так, у чоловіків, маса правої легені в середньому 720 г, лівої – 630 г, у жінок – відповідно 510 и 450 г. Відношення маси правої легені до маси лівої у чоловіків 8:7, у жінок 17:15. Менші розміри легені у жінок залежать від менших розмірів тіла. Довжина легені змінюється при зміні положення тіла. В горизонтальному положенні висота правої легені 17.5 см, лівої – 20 см, в вертикальному – довжина правої легені  21 см, лівої – 23.5 см. Життєва ємність легень складає у новонароджених 190 см3, до 5 років вона збільшується в 5 раз, до 10 років в 10 раз і в 20 років перевищує первинну величину в 15-20 раз.

Для характеристики розвитку легень важливе значення має та кількість повітря, яку людина виділяє при максимальному видиху після можливо глибокого вдиху. Ця кількість – так звана життєва ємність легені – в середньому у дорослої людини складає 3700 см3. З неї на долю вдиху при спокійному поверхневому диханні приходиться 400-500 см3. При форсованому вдиху в легені поступає ще 1600 см3 додаткового повітря. При форсованому видиху з легені виводиться ще 1600 см3 резервного повітря. Однак навіть після самого глибокого видиху в легенях зберігається біля 100 см3 повітря (залишкове повітря).

Внутрішня будова легені характеризується конструктивним об’єднанням 3-х основних компонентів: 1) повітроносних шляхів, 2) дихальної паренхіми, 3) легеневих кровоносних судин. Закономірності будови легень пов′язані в першу чергу з розгалуженням  бронхів.

Довгий час вважали галуження бронхів невпорядкованим. Закономірності будови бронхіального дерева вперше виявив швейцарський вчений Кристоф Ебі у 1880 році. Вивчаючи корозійні зліпки бронхів різних тварин і людини, він встановив, що легеню пронизує головний стовбуровий бронх, від якого відходять вентральні і дорсальні гілки. Число тих і других в кожній легені дорівнює 4. Всі вентральні і дорсальні бронхи розташовані нижче легеневої артерії, і тому вони були названі гіпартеріальними. У більшості вивчених тварин і у людини Ебі виявив епартеріальний бронх, який проходить вище легеневої артерії. У людини епартеріальне положення займає правий верхній частковий бронх. У деяких тварин епартеріальні бронхи є в обох легенях, а у окремих видів, наприклад у коня, епартеріальний бронх відсутній. Таким чином, бронхіальне дерево може бути симетричним и асиметричним.

Нова концепція в анатомії легень виникла у 30-ті роки нашого століття у зв′язку з розвитком легеневої хірургії і застосуванням рентгенографії. Виявилось, що схема Ебі  не зовсім підходить до легень людини. У людини легені нижчі і ширші, ніж у тварин, і це накладає відбиток на бронхіальні розгалуження. Відповідно до нової схеми, головний бронх віддає могутні гілки у верхню та середню долі легені, а його продовження в нижній долі розпадається на декілька крупних гілок, серед яких важко розпізнати типові вентральні і дорсальні гілки.

Виходячи з клінічних і анатомічних спостережень, англійські хірурги Крамер и Гласс запропонували у 1932 році ділити легеню на території, відповідні до розповсюдження  бронхіальних гілок  3-го порядку. Вони назвали ці території легеневими сегментами, а бронхи, що їх вентилюють, сегментними бронхами. Відповідно анатомічній номенклатурі зараз  виділяють в правій легені 10 сегментів, а в лівій легені – 9 сегментів.

Бронхолегеневі сегменти мають анатомічні межі у вигляді сполучнотканинних перетинок, які добре виражені у верхніх долях обох легень, а в нижніх долях є неповними. В міжсегментних перетинках проходять міжсегментні вени, які можуть служити  орієнтирами при виявленні границь сегментів. Кожний сегмент кровопостачається 1, 2 чи декількома гілками легеневої артерії. Відтік крові з сегментів відбувається у внутрішні і міжсегментні вени, які впадають в корені легеневих вен.

Сегментна будова легень має велике практичне значення. Багато патологічних процесів, наприклад туберкульозні та пневмонічні вогнища, абсцеси легені, локалізуються в окремих сегментах. Рентгенолог, орієнтуючись по карті розташування сегментів, може точно визначити локалізацію процесу, а хірург видаляє уражений сегмент, зберігаючи решту частини легені. Сегментні резекції є найбільш щадними операціями на легенях.

Більш дрібними структурними одиницями є частки. Частки розділені прошарками сполучної  тканини, і їх межі добре видно на поверхні органа. Частки легені мають форму неправильних багатогранних зрізаних пірамід, основи яких направлені до  поверхні легені, а зрізана верхівка – направлена до ядра частки. Висота легеневих часток від 21 до 27 мм (2-3 см). Ширина основи легеневої частки от 9 до 21 мм. В різних частинах легені  частки мають різну величину. Кількість часток в обох легенях складає 1000. В кожну частку входить біля її верхівки частковий бронх и гілка легеневої  артерії. Вени виходять з частки по її периферії.

Частковий бронх віддає 12-18 термінальних бронхіол. В стінках бронхіол відсутні  хрящові пластинки і добре розвинуті  гладкі м′язи, при скороченні яких просвіт бронхіоли може зменшуватись приблизно в 4 рази. Термінальні бронхіоли діляться на респіраторні бронхіоли 1-го, 2-го і 3-го порядків. Останні розгалужуються на альвеолярні ходи, які закінчуються розширеними альвеолярними мішечками. Діаметр альвеолярного хода і альвеолярного мішечка складає 0.2-0.6 мм.

Стінки респіраторних бронхіол, альвеолярних ходів и мішечків утворюють бокові вип′ячування, що називаються легеневими альвеолами. Сукупність респіраторних бронхіол, що відходять від термінальної бронхіоли,  зв′язаних з ними альвеолярних ходів і мішечків складають структурну одиницю легені – ацинус. Відповідно до числа термінальних бронхіол кожна долька легені має 12-18 ацинусів.

Поряд з ацинусом в анатомічній номенклатурі виділяється первинна частка легені, яка складається з респіраторної бронхіоли разом з відгалуженими від неї альвеолярними ходами, мішечками і альвеолами.

Будова легені новонародженого характеризується сильним розвитком сполучнотканинного остова, завдяки чому межі між сегментами і дольками добре виражені. Сегментні и субсегментні бронхи формуються в першій половині внутрішньоутробного періоду, і до часу народження легеня має цілком сегментне ділення. Ацинуси незовсім  диференційовані, в них продовжується утворення нових альвеолярних ходів до 4 років.

Альвеоли легені представляють собою кінцеві елементи повітряносних шляхів. Вони знаходяться в безпосередньому контакті з кровоносними капілярами. Через альвеолярно-капілярний бар′єр відбувається газообмін між повітрям і кров′ю. Легеневі альвеоли утворюються у внутрішньоутробному періоді, тому недоношені діти мають достатню для їх виживання дихальну функцію. Вважається, що плід 20 тижнів розвитку вже є життєздатним і може бути вирощений поза організмом матері. У новонароджених діаметр альвеол складає 0.05 мм, у дитини 8 років – 0.2 мм, у дорослого – 0.25-0.3 мм.

Легені людини включають в собі в середньому 500 млн. альвеол. Різні автори вказують різні цифри – від 150 млн. до 4 млрд. Альвеолярна поверхня у дорослого чоловіка складає 143±12 м2, а площа капілярів, що примикають до альвеол – 126±12 м2. Таким чином, контакт між альвеолами та капілярами відбувається майже по всій їх поверхні. В звичайних умовах у газообміні приймає участь не вся поверхня розділу повітря-кров. Окремі частки і більш крупні ділянки легені спадаються і знаходяться у стані фізіологічного ателектазу. Завдяки цьому легеня має значний резерв дихальної поверхні. При спокійному диханні дихальна поверхня легені дорівнює 30-40 м2, при глибокому вдиху ця поверхня зростає до 80-100 м2.

Вади розвитку органів дихання

Вади розвитку гортані

  1. Аплазія окремих хрящів гортані – проявляється стенозом чи асиметрією переважно голосової щілини.
  2. Гіпоплазія окремих хрящів гортані – проявляється стенозом чи асиметрією переважно голосової щілини.
  3. Аплазія гортані – вкрай рідко.
  4. Гіпоплазія гортані – вкрай рідко.
  5. Атрезія гортані – зустрічається порівняно рідко.
  6. Діафрагма гортані – сполучнотканинне утворення, покрите слизовою оболонкою. Розташовується на рівні голосових складок, може бути повною (атрезія гортані) чи частковою (стеноз).
  7. Кісти гортані – зустрічаються частіше на рівні шлуночків гортані.


Вади розвитку трахеї і бронхів

  1. Агенезія (аплазія) трахеї – вкрай рідка вада, спостерігається у життєнездатних плодів, зазвичай у сполученні з іншими вадами.
  2. Атрезія трахеї – вкрай рідка вада, спостерігається у життєнездатних плодів, зазвичай у сполученні з іншими вадами.
  3. Стеноз трахеї і бронхів вроджений – може бути первинною, набагато частіше вторинною вадою, обумовленою здавленням із зовні неправильно розташованими крупними судинами, поза легеневим  секвестром, дивертикулом трахеї.
  4. Трахеобронхомегалія (синдром Мун’є-Куна) надмірне розширення трахеї, а іноді і головних бронхів, внаслідок недорозвинення еластичних і м′язових волокон. Трахейні хрящі займають менше 2/3 кола трахеї. Спостерігається атрофія поздовжніх еластичних волокон та стоншення м′язових пучків.
  5. Трахеобронхомаляція – вроджена слабкість стінки трахеї чи головних бронхів, що пов′язана с патологічною м′якістю їх хрящового каркаса. Не спостерігається різкого розширення трахеї чи бронхів.
  6. Синдром Вільямса – Кемпбелла – вроджений дефект хрящової тканини бронхів з 3-4-го до 6-8-го порядків. Дистальніше зони ураження хрящова тканина з′являється знову, хрящ виявляється проксимальніше. Викликає формування переважно симетричних бронхоектазій в нижніх долях легень.
  7. Бронхомаляція – підвищеною податливістю бронхіальної стінки, пов′язана з незвичайною м′якістю хрящових кілець.
  8. Емфізема бронхіолоектатична – ураження периферійних відділів бронхіального дерева з розвитком бронхіолоектазій і центролобулярної емфіземи. Спостерігається редукція м′язових і еластичних волокон стінок мілких бронхів і бронхіол, розширення респіраторних бронхіол и альвеолярних ходів. Розтягнення і атрофія альвеолярних перетинок призводять до формування центрилобулярних емфізематозних пухирів.
  9. Трахейний бронх – самостійне відходження бронха, який вентилює частину верхньої долі легені чи додаткову долю. Гирло такого бронха зазвичай розташоване вище біфуркації трахеї і частіше з правого боку. Трахейний бронх може закінчуватися і сліпо.
  10. Дивертикули трахеї і бронхів – вип′ячування стінки трахеї і/чи бронхів. Представляють собою рудиментарні додаткові бронхи, а також вип′ячування в мембранозному відділі і між хрящовими кільцями трахеї, які виявляються при трахеобронхомаляції і пов′язані з нерівномірністю дефіциту еластичних і м′язових елементів її стінки.

Вади розвитку легень

  1. Апневмія – врождена відсутність легень і недорозвинення верхніх дихальних шляхів.
  2. Агенезія легені – відсутність легені і головного бронха. Може бути одно- і двобічною. Двобічна агенезія зазвичай спостерігається при аненцефалії. Зліва зустрічається в 2 рази частіше, ніжсправа.
  3. Аплазія легені – відсутність легені при наявності рудиментарного головного бронха. Може бути одно- і двобічною.
  4. Агенезія долі легені – відсутність долі легені. Вкрай рідка вада.
  5. Гіпоплазія легень – відносно рівномірне зменшення маси і об’єму легені в результаті редукції бронхів і недостатнього розвитку респіраторного відділу. Може бути одно-, дво- і багаточастковою. Розрізняють первинну гіпоплазію, вторинну, просту, кістозну (полікістоз легень, легеня сотова)
  6. Легеня додаткова (легеня додаткова трахейна) – фрагмент нормально сформованої легеневої тканини, яка сполучається з трахеєю чи головним бронхом. Такий фрагмент має окрему плевральну порожнину, кровопостачання його здійснюється додатковою гілкою легеневої артерії.
  7. Бронхи додаткові – якщо від трахеї відходить третій бронх за типом дивертикула, його називають окремо-трахейним. Якщо бронх, що відходить від трахеї, направляється до верхівкового сегмента самостійно, то можна говорити про трифуркацію трахеї.
  8. Легеневий секвестр (ізольована доля) – рудиментарний зачаток легеневої тканини, який ізольований від бронхіального дерева і не приймає участі у газообміні, кровопостачається з гілок грудної аорти. Легеневий секвестр може розташовуватися всередині долей, всередині грудної клітки поза легенями , на шиї і в черевній порожнині.
  9. Емфізема легень вроджена – збільшення об’єму долі, рідше сегмента, внаслідок підвищення тиску в респіраторному відділі легені. Розвиток цієї вади пов’язують з клапанним механізмом, що створюється в результаті недорозвинення хрящів субсегментних бронхів. Процес зазвичай однобічний.
  10. Кисти бронхолегеневі (дизонтогенетичні) – округлі порожнини різних розмірів, що відмежовані від оточуючої тканини легень примітивно побудованою стінкою бронхів і які походять в результаті зупинки подальшого ділення вторинних бронхів. Є одними вродженими вадами легень, що зустрічаються найчастіше. Розрізняють солітарні і множинні бронхолегеневі кисти.
  11. Легеня дзеркальна (транспозиція легень перехресна) – трьохчасткова легеня зліва и двочасткова справа.
  12. Доля непарної вени в легені – медіальна частина верхньої долі правої легені в процесі ембріонального розвитку як би відшнуровується і опиняється медіальніше останньої в кармані середостінної плеври.

Середостінння

Середостіння – це комплекс органів, розташований між правою і лівою плевральними порожнинами. Спереду середостіння обмежене грудниною, ззаду – грудним відділом хребтового стовпа, з боків – правою і лівою середостінною плеврою. Вверху середостіння простягається до верхньої апертури грудної клітки, внизу – до діафрагми.

В хірургії середостіння розділяють на переднє і заднє. Межа між відділами – фронтальна площина, яка проведена через трахею та корені легень. В передньому середостінні розташовуються серце з крупними судинами, що виходять і впадають в нього, перикард, дуга аорти, тимус, діафрагмові нерви, діафрагмово-осердні кровоносні судини, внутрішні грудні кровоносні судини, пригруднинні, середостінні і верхні діафрагмові лімфатичні вузли. В задньому середостінні знаходяться стравохід, грудна частина аорти, грудна лімфатична протока, непарна и напівнепарна вени, праві і ліві блукаючі і нутрощеві нерви, симпатичні стовбури, задні середостінні и передхребтові лімфатичні вузли.

За Міжнародною анатомічною номенклатурою середостіння розділяється на верхнє і нижнє, межа між ними –  горизонтальна площина, яка проведена через з′єднання ручки з тілом груднини спереду і міжхребтовий  диск між IV і V грудними хребцями. У верхньому середостінні розташовуються тимус, права і ліва плечо-головні вени, верхня частина верхньої порожнистої вени, дуга аорти і судини, що відходять від неї (плечо-головний стовбур, ліва спільна сонна і ліва підключична артерії), трахея, верхня частина стравоходу і відповідні відділи грудної (лімфатичної) протоки, правого и лівого симпатичних стовбурів, блукаючих і діафрагмових нервів.

Нижнє середостіння, в свою чергу, підрозділяється на переднє, середнє, заднє. Переднє середостіння, що лежить між тілом груднини спереду і передньою  стінкою перикарда ззаду, містить внутрішні грудні судини (артерії і вени), пригруднинні, передні середостінні и передосердні лімфатичні вузли. В середньому середостінні знаходяться перикард з розташованими в ньому серці і внутрішньокардіальними відділами крупних кровоносних судин, головні бронхи, легеневі артерії і вени, діафрагмові нерви з супроводжуючими їх діафрагмово-перикардіальними судинами, нижні трахео-бронхові і латеральні перикардіальні лімфатичні вузли. Заднє середостіння обмежене стінкою перикарда спереду і хребтовим стовбуром ззаду. До органів заднього середостіння відносяться грудна частина низхідної аорти, непарна і напівнепарна вени, відповідні відділи лівого і правого симпатичних стовбурів, нутрощевих нервів, блукаючих нервів, стравоходу, грудної лімфатичної протоки, задні середостінні і передхребтові лімфатичні вузли.

 

 

 

 

Основна функція органів дихання – забезпечення газообміну. Дихання – це процес газообміну між організмом і зовнішнім середовищем. Із зовнішнього середовища в організм людини надходить кисень, а в зовнішнє середовище виділяється вуглекислий газ. Кисень необхідний для клітин, тканин і органів, для їхньої життєдіяльності та процесів окислення. Вуглекислий газ, а також вода є кінцевими продуктами обміну речовин і процесів окислення. Зупинка дихання одразу ж веде до припинення обміну речовин в організмі людини та її смерті. Газообмін людини складається  з трьох складових (фаз): зовнішнього дихання, транспортування газів крові і внутрішнього (клітинного, тканинного) дихання. Зовнішнє дихання виконує дихальна система, в тім числі й легені, в яких кисень крізь стінки легеневих альвеол і кровоносних капілярів надходить у кров. Одночасно із крові в альвеоли виділяється вуглекислий газ, а потім дихальними шляхами він виводиться із організму. Транспорт газів (кисню, вуглекислого газу) здійснюється кров’ю по кровоносних судинах. До легень легеневими артеріями від серця надходить кров, багата на вуглекислий газ. В легенях кров віддає вуглекислий газ і насичується киснем (тобто із венозної перетворюється в артеріальну). Із легень артеріальна кров, збагачена киснем, надходить до серця. Від серця аортою, а потім артеріями ця кров транспортується до органів, де постачає киснем та поживними речовинами їхні клітини, тканини. У зворотному напрямку кров венами виносить вуглекислий газ до серця, а із серця кров, багата вуглекислим газом, знову прямує до легень.

Внутрішнє дихання (клітинне, тканинне) представляє собою газообмін між кров’ю і тканинами та клітинами. Кисень із крові через стінки кровоносних капілярів надходить до клітин та інших тканинних структур, де включається в обмін речовин. Із клітин та тканин також через стінки капілярів у кров виводиться вуглекислий газ. Таким чином, постійно циркулююча між легенями і тканинами кров забезпечує безперервне постачання клітин і тканин киснем та виведення із них вуглекислого газу. М’язова діяльність є потужним стимулятором інтенсивності окислювальних процесів в організмі людини, внаслідок яких утворюється енергія.

Систематичні тренування сприяють розвитку дихальних м’язів, що призводить до збільшення екскурсії грудної клітки і глибини дихання ( або дихального об’єму). В зв’язку з поглибленням дихання під час роботи у тренованих осіб збільшується дихальна поверхня легень і нерідко може досягти 150-200м2.  Розвиток дихальної мускулатури і збільшення рухливості діафрагми у тренованих спортсменів сприяють (збільшенню життєвої ємкості легень. Особливо високі показники життєвої  ємкості легень у осіб, що тренуються для тривалої роботи: плавців, гребців, бігунів та лижників. Характерно, що життєва ємкість легень, як і глибина дихання та хвилинний об’єм дихання, підвищується лише на перших етапах тренування. Через це ці показники не можуть бути інформативними для визначення ступеня тренованості спортсменів. Оскільки життєва ємкість легень залежить від маси тіла, то для оцінки функції зовнішнього дихання буде більш інформативним життєвий показник, тобто відношення життєвої ємкості легень до маси тіла. У дітей заняття фізичними вправами приводять до більш значного підвищення життєвої ємкості легень, ніж у дорослих, що пов’язано з посиленим розвитком всіх систем їхнього організму. В зв’язку з тим, що велика життєва ємкість легень в багатьох видах спорту сприяє росту спортивних результатів, її слід враховувати при комплектуванні спортивних груп. Глибина дихання у спортсменів в стані спокою знаходиться в межах від 700 до 800 мл, хвилинний об’єм дихання – від 6 до 8 л/хв.

Одним із інформативних показників тренованості дихальної системи може бути величина максимальної вентиляції легень, яка досягає найбільшого рівня в змагальному періоді. У добре тренованих спортсменів, що займаються циклічними видами спорту, максимальна вентиляція легень може дорівнювати 150-200 л/хв. У жінок цей показник значно менший.

Частота дихання в спокої у тренованих осіб менша, ніж у нетренованих. У перших вона становить 10-14 дихань за 1 хв, у других – 18-20.

Споживання  кисню у стані  спокою в юних спортсменів мало чим відрізняється від нетренованих, але коли фізичне навантаження викликає різко виражену гіпертрофію м’язів, то цей показник може дещо підвищуватись. У тренованих людей збільшений коефіцієнт використання кисню із вдихуваного повітря. Як правило, при цьому хвилинний об’єм дихання знижений, що свідчить про економізацію зовнішнього дихання. Регулярні спортивні заняття в пубертатному періоді істотно прискорюють розвиток системи зовнішнього дихання. В стані спокою це виявляється в тому, що у юних спортсменів у період від 13 до 17 років більш інтенсивно знижується споживання кисню на кілограм маси і квадратний метр поверхні тіла. У них збільшується легеневий об’єм і поліпшується взаємовідношення між складовими його частинами, що виражається в зниженні співвідношення між залишковим і резервним об’ємом вдиху. У юних спортсменів на відміну від не спортсменів такого ж віку більший запас кисню в легеневому резервуарі. Показники життєвої ємкості легень у них значно вищі, ніж у підлітків і юнаків, які не займаються спортом. Частота дихання з віком дещо знижується, а глибина дихання підвищується. У юнаків, що систематично тренуються у видах спорту, які розвивають витривалість, хвилинний об’єм дихання менший, ніж у інших спортсменів. У не спортсменів хвилинний об’єм дихання в кожній віковій групі більший і має тенденцію до зростання від молодшої групи до середньої. Збільшені рухові режими збільшують навантаження на легені як орган газообміну. Дихання прискорюється, і легені працюють з певним перевантаженням. В період росту і розвитку організму це прискорює морфофункціональне дозрівання легень, у дорослих полегшує протікання компенсаторно-пристосувальних процесів, за рахунок яких легені адаптуються до більшого об’єму роботи. Це пристосування відбувається за рахунок процесів клітинної і внутріклітинної регенерації, причому клітинній регенерації належить провідна роль.

Споживання кисню у стані спокою в юних спортсменів мало чим відрізняється від нетренованих, але коли фізичне навантаження викликає різко виражену гіпертрофію м’язів, то цей показник може дещо підвищуватись. У тренованих людей збільшений коефіцієнт використання кисню із вдихуваного повітря. Як правило, при цьому хвилинний об’єм дихання знижений, що свідчить про економізацію зовнішнього дихання. Регулярні спортивні заняття в пубертатному періоді істотно прискорюють розвиток системи зовнішнього дихання. В стані спокою це виявляється в тому, що у юних спортсменів у період від 13 до 17 років більш інтенсивно знижується споживання кисню на кілограм маси і квадратний метр поверхні тіла. У них збільшується легеневий об’єм і поліпшується взаємовідношення між складовими його частинами, що виражається в зниженні співвідношення між залишковим і резервним об’ємом вдиху. У юних спортсменів на відміну від не спортсменів такого ж віку більший запас кисню в легеневому резервуарі. Показники життєвої ємкості легень у них значно вищі, ніж у підлітків і юнаків, які не займаються спортом. Частота дихання з віком дещо знижується, а глибина дихання підвищується. У юнаків, що систематично тренуються у видах спорту, які розвивають витривалість, хвилинний об’єм дихання менший, ніж у інших спортсменів. У не спортсменів хвилинний об’єм дихання в кожній віковій групі більший і має тенденцію до зростання від молодшої групи до середньої. Збільшені рухові режими збільшують навантаження на легені як орган газообміну. Дихання прискорюється, і легені працюють з певним перевантаженням. В період росту і розвитку організму це прискорює морфофункціональне дозрівання легень, у дорослих полегшує протікання компенсаторно-пристосувальних процесів, за рахунок яких легені адаптуються до більшого об’єму роботи. Це пристосування відбувається за рахунок процесів клітинної і внутріклітинної регенерації, причому клітинній регенерації належить провідна роль.