Анатомические основы и техника лечебных манипуляций при острой дыхательной недостаточности

Прежде чем выполнить любую лечебную манипуляцию, врач должен быть хорошо ориентирован не только в физиологии и клинической картине того или иного заболевания, но и в анатомии. В настоящей главе приведены данные по нормальной и топографической анатомии дыхательных путей и легких, знание которых необходимо для выполнения различных, чаще всего экстренных, лечебных процедур у больных с симптомами нарушения дыхания. Важнейшие из них — восстановление проходимости дыхательных путей, оксигенотерапия и респираторная поддержка. Знание анатомических основ системы дыхания с учетом возраста и пола позволяет врачу правильно осуществить интубацию трахеи, коникотомию, трахеостомию, выбрать соответствующие размеры катетеров и трубок, избежать излишней травматизации тканей и осложнений.

Клиническая анатомия дыхательных путей и легких.Система органов дыхания состоит из дыхательных воздухоносных путей и легких — органа, обеспечивающего газообмен между внешней и внутренней средой организма. Анатомически дыхательные пути подразделяются на носовую полость, гортань, трахею и бронхи. Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ), изучающая медико-биологические данные человека, подразделяет дыхательные пути на три отдела:

1) носоглотку (от ноздрей до надгортанника) и гортань;

2) трахебронхиальный отдел, состоящий из трахеи и бронхиального дерева, включая концевые бронхиолы;

3) легочный отдел, состоящий из дыхательных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеол [МКРЗ, 1977]. Многие авторы предлагают различать верхние (полость носа, полость рта, глотка и гортань) и нижние (трахея, бронхи) дыхательные пути. Полость носа (cavitas nasi)является начальной частью дыхательного аппарата. Она разделяется перегородкой носа на две почти симметричные части. Подвижная передняя

Рис. 14.1.Хрящи носа.

а — вид спереди; б — вид сбоку; 1 — боковой хрящ носа; 2 — хрящ перегородки носа; 3 — большой хрящ крыла.

часть перегородки представлена преимущественно хрящами, задняя, неподвижная часть — костными образованиями. Боковой хрящ носа имеет форму неправильного треугольника, принимает участие в образовании боковой стенки носа (рис. 14.1). Большой хрящ крыла вместе с одноименным хрящом противоположной стороны окружает с боков, спереди и изнутри вход в полость носа, т. е. образует ноздри. Три раковины (сопchae iruisalis superior, media et inferior), расположенные на медиальной поверхности носовой полости, идут почти параллельно спереди назад, образуя верхний, средний и нижний носовые ходы (рис. 14.2).

В подслизистом слое полости носа расположено большое количество кровеносных и лимфатических сосудов. В области средней и нижней раковин имеется множество мелких сосудов, образующих пещеристые сплетения, которые при интубации могут служить источником кровотечения. Полость носа крово-снабжается ветвями верхнечелюстной, глазной и лицевой артерий (аа. maxillaris, ophtalmica, facialis).

Полость носа у детей относительно уже, чем у взрослых; ее слизистая оболочка тонкая, хорошо васкуляризированная, но в отличие от таковой взрослых не имеет развитой пещеристой ткани, чем и объясняется редкость носовых кровотечений у грудных детей.

Полость рта.При открывании рта видна ротовая полость (cavitas oris) с анатомическими образованиями (рис. 14.3). Верхней частью полости рта является нёбо (palatum), которое делится на переднюю и заднюю части, т.е. на твердое и мягкое нёбо. Между нёбными дужками, мягким нёбом и корнем языка находится пространство, через которое полость рта сообщается с полостью глотки. Оно называется перешейком зева (isthmus faucium). От задней поверхности небно-язычной дужки отходит тонкая треугольная складка слизистой оболочки (plica triangularis). Нёбные миндалины располагаются с каждой стороны между передней и задней нёбными дужками.

Язык (lingua)— мышечный орган, в котором различают две части: переднюю, свободную, или тело языка, и заднюю — корень языка. У детей относительные размеры языка больше, чем у взрослых. Увеличение его (в частности, при ожоге) является причиной затруднений при инту-

Рис. 14.2.Верхние дыхательные пути.

1 — верхняя носовая раковина; 2 — средняя носовая раковина; 3 — нижняя носовая раковина; 4 — верхний носовой ход; 5 — средний носовой ход; 6 — нижний носовой ход; 7 — глотка; 8 — надгортанник; 9 — складка преддверия гортани; 10 — голосовая складка; 11 — трахея.

бации. Богатая сеть кровеносных и лимфатических сосудов под языком позволяет применять различные препараты сублингвально, в том числе в виде инъекций.

Глотка (pharynx)является частью ВДП и пищеварительной трубки. Она продолжается от основания черепа до уровня Cvi-vii- Соответственно органам, расположенным кпереди от глотки, различают три ее части: верхнюю (pars nasalis), среднюю (pars oralis) и нижнюю (pars laryngea). Спереди в верхней части глотки в нее открываются две хоаны, соединяющие ее с полостью носа. Средняя часть глотки спереди сообщается с полостью рта через зев. Нижняя часть расположена позади гортани — от уровня входа в гортань до нижнего края перстневидного хряща гортани, на уровне которого она входит в пищевод. На боковой стенке глотки с каждой стороны находится воронкообразной формы глоточное отверстие слуховой трубы, соединяющее ее с полостью среднего уха. Эти отверстия находятся на уровне прикрепления заднего конца нижней носовой раковины.

Наиболее частыми причинами нарушения проходимости верхней и средней частей глотки, имеющих прямое отношение к функции дыхания, являются воспалительные процессы, в частности заглоточный абсцесс.

Рис. 14.3.Полость рта.

1 — язык; 2 — небный язычок; 3 — миндалины; 4 — мягкое небо; 5 — твердое небо; 6 — шов неба; 7 — небно-глоточная дуга; 8 — перешеек зева.

Гортань (larynx).При приподнимании надгортанника во время прямой ларингоскопии виден вход в гортань (aditus laryngis), ограниченный спереди задней поверхностью

надгортанника, сзади — верхушками черпаловидных хрящей и по бокам — черпалонадгортанными складками. Полость гортани (cavitas laryngis) у взрослых имеет форму песочных часов. Верхняя, расширенная часть гортани называется преддверием (vestibulum laryngis), средняя, наиболее суженная часть представляет собой голосовой аппарат, ограниченный вверху парной пред-дверной (plica vestibularis), а внизу голосовой (plica vocalis) складками. Щель между преддверными складками называется щелью преддверия (rima vestibuli), а между голосовыми связками — голосовой щелью (rima glottidis). Углубление между преддверной и голосовой складками называется желудочком гортани (ven-triculus laryngis).

В голосовой щели следует различать передний, большой отдел, расположенный между связками (pars intermembranacea), и задний, меньший отдел, находящийся между голосовыми отростками черпаловидных хрящей (pars intercartilaginea). Спереди голосовые связки прилежат к щитовидному хрящу. Голосовая складка содержит голосовую связку (Hg. vocale) и голосовую мышцу (т. vocalis). Часть гортани, лежащая ниже голосовой щели, называется подголосовой полостью (cavum in-fraglotticum). Постепенно суживаясь, она на уровне перстневидного хряща переходит в гортань.

Гортань новорожденного короткая, имеет форму воронки; до 1 года более округлая. Она расположена высоко, на три позвонка выше, чем у взрослого. Хрящи детской гортани в отличие от таковых у взрослых не оссифицированы. Детская гортань относительно широкая в области голосовых связок, но значительно сужена в нижней части, на уровне перстневидного хряща.

Отек слизистой оболочки в этом месте у детей наиболее опасен, так как значительно уменьшает просвет дыхательных путей и может быть причиной их полной обструкции (в частности, при крупе).

У взрослых наиболее часто причиной дыхательных расстройств является нарушение проходимости дыхательных путей на уровне голосовой щели, например, в результате отека голосовых связок после травматичной интубации.

При глотании гортань смещается вверх и вниз, а при надавливании — кзади и в стороны. Основная функция гортани — защита от попадания в дыхательные пути инородных тел. Кроме того, гортань выполняет кашлевую, дыхательную и голосовую функции [Привес M.Г. и др., 1985].

Надгортанник (epiglottis)— эластический хрящ, выступающий над верхней вырезкой щитовидного хряща. Он имеет форму древесного листа, может быть тонким и длинным, коротким и толстым и не всегда виден при прямой ларингоскопии, особенно у лиц гиперстенического телосложения. Тугоподвижность и неподвижность в шейном отделе позвоночника резко ограничивают возможности прямой ларингоскопии. Надгортанник как бы прикрывает вход в гортань со стороны глотки (рис. 14.4; 14.5).

Щитовидный хрящ (cartilago thyroidea)имеет типичную форму: его верхний край выступает на передней поверхности шеи в виде угла. Этот хорошо прощупываемый через кожу участок хряща называется гортанным выступом. На верхнем и нижнем краях щитовидного хряща имеются вырезки. Вверху хрящ соединен связкой с подвижной подъязычной костью, а внизу — с перстневидным хрящом (рис. 14.6).

Перстневидный хрящ (cartilago cricoidea)имеет форму перстня, суженная часть которого расположена кпереди, а расширенная кзади. Он находится ниже щитовидного хряща и хорошо определяется при пальпации.

Щитовидный и перстневидный хрящи спереди соединены между собой конусовидной мембраной (Hg. cricothyroideum), которая является важным анатомическим ориентиром при крикотиреидотомии или

Рис. 14.4.Надгортанник и вход в гортань.

1 — надгортанник; 2 — передняя (а) и задняя (б) части голосовой щели; 3 — межчерпаловидная вырезка; 4 — рожковидный бугорок; 5 — голосовая связка; 6 — связка преддверия гортани; 7 — черпало-надгортанная дуга; 8 — глоточно-надгортанная складка; 9 — надгор-танно-язычковая боковая складка; 10 — надгортанно-язычная средняя складка.

пункции этой мембраны. Мембрана находится близко под кожей, легко пальпируется, менее васкуляризова-на, чем трахея. Ее средний размер 0,9x3 см.

Черпаловидный хрящ (cartilage arytenoidea)— парный орган в виде трехсторонней пирамиды. С черпаловидным хрящом соединяются мышцы гортани, к его голосовому отростку прикрепляются голосовая связка и голосовая мышца. Сокращение перстнещитовидной и перстнечерпаловидной мышц приводит к ларингоспазму. При сокращении перстнещитовидной мышцы, находящейся на передней поверхности гортани, задняя часть перстневидного хряща отходит кзади. К задневерх-ней поверхности перстневидного хряща плотно примыкают два черпаловидных хряща. При отведении этих хрящей происходит замыкание связок. Латеральная перстнечерпаловидная мышца ротирует голосовой отросток черпаловидного хряща к средней линии, приводя к закрытию заднего отдела голосовой щели.

Повреждение черпаловидного хряща может возникнуть в результате травмы его клинком ларингоскопа при интубации трахеи в момент приподнимания надгортанника вместе с голосовой щелью. Голосовые отростки черпаловидных хрящей могут быть повреждены при насильственной интубации трубкой большего размера.

Трахея и бронхи.Трахея — эластичная трубка, стенки которой состоят из хрящевых колец. Она является продолжением гортани и простирается до места деления на два главных бронха. У новорожденного емкость трахеи и бронхов является относительно большой по сравнению с размерами тела. Длина трахеи при рождении составляет 4 см, у взрослых — от 9 до 15 см. Ее поперечный диаметр несколько больше переднезаднего. У новорожденного поперечный диаметр трахеи равен 5 мм, а у взрослых в среднем 15 мм (табл. 14.1).

Таблица 14.1. Размеры трахеи в постнатальный период

Трахея может несколько менять свою форму и превращаться при интубации в цилиндр. Вытянутая в виде цилиндра трахея у мужчин достигает диаметра 16—23 мм, у женщин — 13—16 мм.

У мужчины расстояние от резцов до голосовых связок в среднем 13 см, от резцов до бифуркации трахеи — 26 см. У взрослых трахея располагается на уровне Cvi—T_v, а бифуркация трахеи — на уровне остистого отростка TIV.

У новорожденных главные бронхи отходят от трахеи почти под одинаковым углом. У взрослых правый главный бронх отходит от трахеи более вертикально, чем левый, образуя угол около 25 °. Левый главный бронх образует с трахеей угол около 45 °. Длина правого главного бронха у взрослого составляет примерно 2,5 см, а диаметр — 1,8 см.

Рис. 14.5.Полость гортани.

1 — надгортанник; 2 — складка преддверия; 3 — желудочек гортани; 4 — голосовая связка; 5 — подголосовая полость; 6 — трахея; 7 — перстневидный хрящ; 8 — черпаловидный хрящ; 9 — преддверие гортани.

Левый главный бронх уже и длиннее правого. Длина его 5 см, диаметр 1,6 см. Частое проведение интубационной трубки в правый главный бронх объясняется анатомическим строением ТБД.

Остовом трахеи и главных бронхов являются дугообразные хрящи, занимающие более ²/з окружности. Задние концы этих хрящей соединяются при помощи фиброзных связок, образующих заднюю поверхность трахеи и главных бронхов. Число хрящей трахеи 16—20, правого бронха — 6—8, левого — 9— 12.

Трахеобронхиальное дерево, т.е. трахея и все бронхи — от главных бронхов до конечных бронхиол, имеет уникальное строение. Правый

Рис. 14.6.Хрящи гортани.

а — вид спереди; б — вид сбоку; 1 — подъязычная кость; 2 — щитовидный хрящ; 3 — перстневидный хрящ; 4 — перстнещитовидная мембрана; 5 — трахея; 6 — надгортанник; 7 — место пункции перстнещитовидной мембраны.

главный бронх дает три ветви, левый — две (соответственно долям легких). Вступая в легкое, долевые бронхи отдают ряд более мелких, третичных бронхов, называемых сегментарными. Последние в свою очередь делятся на более мелкие бронхи 4-го и последующих порядков.

Согласно модели легких E.R. Weibel (1963), подробно изучавшего строение одного легкого, существует 16 порядков деления бронхов. К сегментарным бронхам относятся бронхи 4—10-го порядка. Все последующие бронхи являются конечными бронхиолами. Поскольку в дальнейшем каждый бронх делится на два, после 16-го деления общее количество бронхов равно 65 536. E.R. Weibel указывает размеры бронха каждого порядка деления. Диаметр сегментарных бронхов равен 4,5—1,3 мм, а конечных бронхиол — 1—0,6 мм. Однако другие авторы считают, что деление бронхов не носит столь регулярного характера и достигает 25 порядков [Hors-field K., Gumming G., 1968]. Диаметр конечных бронхиол составляет 0,3—0,5 мм [Привес ·Μ.Γ. и др., 1985]. В конечных бронхиолах нет хрящей и желез, но их стенка выстлана мерцательным эпителием. Раздваиваясь, конечные бронхиолы образуют несколько порядков дыхательных бронхиол, являющихся частью дыхательного аппарата легких (рис. 14.7).

Дыхательные бронхиолы имеют такой же диаметр, как и конечные, но отличаются тем, что в их строении нет мерцательного эпителия и на их стенках появляются альвеолы. Длина дыхательной бронхиолы колеблется от 1 до 0,5 мм. Большинство дыхательных бронхиол разветвляется на альвеолярные ходы, в которых вся стенка занята альвеолами. Альвеолярные ходы заканчиваются альвеолярными мешочками. Последние почти не отличаются по структуре от альвеолярных ходов, за исключением того, что завершаются конечными альвеолами и поэтому далее не разветвляются. Диаметр альвеолярных ходов и мешочков 150-400 мкм у детей и 200—600 мкм у взрослых. Длина альвеолярных ходов и мешочков приблизительно 0,7—1 мм. Поскольку практически невозможно разграничить дыхательные бронхиолы и альвеолярные ходы 2—3-го порядка, все бронхиолы и альвеолярные ходы этих трех порядков названы дыхательными воздухоносными путями [МКРЗ, 1977].

Вне легких стенка бронхов состоит из хрящевых полуколец. В сегментарных бронхах, бронхах 4-го и последующих порядков хрящи не имеют формы полуколец и распадаются на отдельные пластинки. Мышечные волокна расположены по отношению к хрящам циркулярно. У мест деления бронхов мышечные волокна могут сузить или полностью закрыть вход в тот или иной бронх [Привес MT. и др., 1985; Синельников P. Д., 1996].

Альвеолы представляют собой тонкостенные пузырьки — внешние карманы альвеолярных ходов, альвеолярных мешочков и дыхательных бронхиол. Стенки альвеол окутаны густой сетью капилляров, обеспечивающих газообмен. Диаметр альвеолы у взрослых равен 200—300 мкм, у новорожденных — 150 мкм. Дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки с альвеолами, происходящие от одной конечной бронхиолы, образуют анатомо-функциональную единицу лег

Рис. 14.7.Воздухоносные пути человека по Вейбелю (схема).

БР — бронхи; БЛ — бронхиолы; КБЛ — конечные бронхиолы; ДБЛ — дыхательные бронхиолы; AX — альвеолярные ходы; А — альвеолы; I — проводящая зона; Il — передняя и дыхательная зоны; 0—23 — порядок дыхательных путей.

кого, называемую первичной легочной долькой.

Легкие (pulmones)— орган, окруженный плевральными мешками, занимает большую часть грудной полости. Каждое легкое (правое и левое) имеет форму усеченного конуса. Верхушка его (apex pulmonis) выступает на 3—4 см выше I ребра или на 2—3 см выше ключицы спереди, сзади доходит до уровня С_Уц. Основание легкого (basis pulmonis) находится на диафрагме. Правое легкое несколько больше, короче и шире левого. Правый купол диафрагмы стоит выше левого. Легкие состоят из долей: правое — из трех, левое — из двух. Согласно Международной анатомической номенклатуре, в правом и левом легких различают по 10 сегментов. Полное расправление легких у новорожденных происходит в течение нескольких дней или недель. Анатомический объем легких — это общий объем легких, включая воздух, ткани и кровь. Он делится на две части — паренхиматозную и непаренхиматозную.

E.R. Weibel (1963) предложил называть паренхимой легкого «дыхательную часть, содержащую альвеолы, альвеолярные капилляры, альвеолярные ходы, мешочки и нежную ткань, принимающую участие в формировании межальвеолярных перегородок». Непаренхиматозная часть состоит из проводящих воздушных путей, проводящих кровеносных сосудов, междолевых перегородок, перибронхиальных и периваскулярных пространств и плевры. По данным МКРЗ, паренхимой называют легочную ткань с легочными капиллярами, бронхиальным деревом и связанными с ним лимфатическими узлами.

По выполняемым функциям легкие можно разделить на две основные части — проводящую (т.е. бронхиальное дерево), обеспечивающую подачу воздуха в альвеолы и выведение его наружу, и дыхательную (дыхательные бронхиолы, альвеолы, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки), где происходит газообмен между воздухом и кровью [МКРЗ, 1977]. Общее количество ацинусов (легочных мешочков) достигает 30 000, а альвеол — сотен миллионов. Дыхательная альвеолярная поверхность легких взрослого человека составляет приблизительно 90 м². Она уменьшается при выдохе и увеличивается при вдохе и дыхании с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ). Альвеолокапиллярная мембрана состоит из нескольких слоев: альвеолярных клеток, базальной мембраны, капиллярной базальной мембраны и эндотелиальных клеток капилляра. Ее толщина равна примерно 0,36—2,5 мкм.

Пространство между плевральными мешками называется средостением. Оно делится условной плоскостью на переднее и заднее. В переднем средостении находятся вилочковая железа, сердце с околосердечной сумкой, крупные сосуды сердца, диафрагмальные нервы и сосуды. В заднем средостении располагаются трахея, пищевод, аорта, непарная и полунепарная вены, блуждающие нервы, симпатические чревные нервы и грудной лимфатический проток [Синельников P.Д., 1996].