ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Дыхательная система включает легкие и воздухоносные пути. К воздухоносным путям относятся: полость носа, глот­ка, гортань, трахея и бронхи.

Развитие.

Соединительнотканная строма, гладкомышечная и хрящевая ткани развиваются из мезенхимы; мезотелий плевры — из спланхнотома; эпителий гортани, трахеи, брон­хов и легких— из выпячивания вентральной стенки передней кишки. Выпячивание передней кишки появляется на 4-й не­деле эмбриогенеза, затем оно разделяется на правую и левую половины, от которых начинаются эпителиальные трубчатые выросты бронхов. Из окружающей мезенхимы образуются со­единительнотканные, гладкомышечные и хрящевые компо­ненты стенки трахеи и бронхов. К 7-му месяцу формируются респираторные бронхиолы и альвеолы. Эпителий альвеол имеет кубическую форму. Альвеолы находятся в спавшемся состоянии. При первом вдохе новорожденного альвеолы рас­правляются, заполняются воздухом, их эпителий приобрета­ет уплощенную форму.

Полость носа (cavum nasi). Включает преддверие полости носа (vestibulum cavi nasi) и собственно полость носа (cavum nasi propria). Слизистая оболочка преддверия полости носа по­крыта многослойным плоским ороговевающим эпителием, ко­торый по мере удаления от входа в носовую полость утрачивает роговой слой. В собственной пластинке слизистой оболочки преддверия имеются корни щетинковых волос и сальные железы. Щетинковые волосы задерживают частицы пыли и другие посторонние вещества, очищая вдыхаемый воздух.

Собственно полость носа выстлана слизистой оболочкой, состоящей из 2 слоев: 1) многорядного эпителия и 2) собственной пластинки слизистой оболочки. Многорядный эпи­телий включает реснитчатые, базальные (недифференциро­ванные), микроворсинчатые и бокаловидные клетки.

Собственная пластинка представлена рыхлой соедини­тельной тканью, богатой разнонаправленными эластиче­скими волокнами, в которой имеются концевые отделы слизистых желез, лимфатические узелки, скопления кото­рых около устьев слуховых труб образуют трубные минда­лины (tonsilla tubaria). Под базальной мембраной имеется густая сеть капилляров, кровь которой участвует в термо­регуляции вдыхаемого воздуха (если воздух холодный, то он согревается, а если горячий — охлаждается). В соб­ственной пластинке имеется сплетение артерий и вен, стенки которых богаты гладкой мышечной тканью. Веноз­ное сплетение в области нижней раковины представлено широкими тонкостенными венами, при заполнении кро­вью которых слизистая оболочка набухает, что затрудняет дыхание. Лимфатические сосуды носовой полости связаны с лимфатическими сосудами больших слюнных желез, периваскулярными пространствами головного мозга и субарахноидальным пространством.

В области верхней и — частично — средней носовой рако­вин находится обонятельный эпителий.

В носовую полость открываются лобные и верхнечелюст­ные пазухи, которые выстланы такой же слизистой оболоч­кой, как и носовая полость, но более тонкой.

Иннервация полости носа осуществляется ветвями трой­ничного нерва, волокна которого заканчиваются механо-, термо- и вазорецепторами.

Глотка (pharynx). В глотке перекрещиваются дыхатель­ный и пищеварительный пути. Стенка глотки состоит из 4 оболочек: 1) слизистой; 2) подслизистой основы; 3) мышеч­ной; 4) адвентициальной. Пютка делится на 3 отдела: ротоглоточный, носоглоточный и гортанно-глоточный.

Слизистая оболочка ротоглоточного и гортанно-глоточ­ного отделов покрыта многослойным плоским неороговевающим эпителием, носоглоточная — многорядным. В соб­ственной пластинке слизистой оболочки, состоящей из рыхлой соединительной ткани, хорошо выражен слой эла­стических волокон.

Подслизистая основа состоит из рыхлой соединительной ткани, в которой находятся концевые отделы сложных слизи­стых желез.

Мышечная оболочка состоит из внутреннего продольного и наружного циркулярного слоев поперечно-полосатой мыщечной ткани.

Адвентициальная оболочка представлена рыхлой соеди­нительной тканью.

Гортань (larinx). Гортань включает 3 оболочки: 1) слизистую; 2) фиброзно-хрящевую; 3) адвентициальную.

Слизистая оболочка (tunica mucosa) состоит из 2 слоев: 1) эпителия и 2) собственной пластинки слизистой оболочки.

Эпителиальная пластинка в области голосовых связок представлена многослойным плоским неороговевающим эпителием, остальная часть слизистой оболочки покрыта многорядным эпителием, включающим такие же клетки, как в слизистой оболочке носовой полости.

Собственная пластинка слизистой оболочки представле­на рыхлой соединительной тканью, богатой разнонаправлен­ными эластическими волокнами. В собственной пластинке имеются скопление лимфатических узелков, образующих гортанную миндалину (tonsilla laringea), и концевые отделы белково-слизистых желез (glandulae mixtae seromucosae).

Истинные и ложные голосовые связки (plica vocalis Veritas et plica vocalis nonveritas) представляют собой складки слизи­стой оболочки. В толще истинных голосовых связок — оби­лие эластических волокон и имеются поперечно-полосатые мышечные волокна, при сокращении которых голосовая щель суживается, при расслаблении — расширяется. В лож­ных голосовых связках имеются только гладкие миоциты.

Под базальной мембраной имеется густая сеть кровенос­ных капилляров, участвующих в терморегуляции вдыхаемо­го воздуха.

Фиброзно-хрящевая оболочка состоит из гиалиновой и эластической хрящевой тканей и представляет собой ске­лет гортани.

Адвентициальная оболочка представлена коллагеновой соединительной тканью.

Надгортанник (epiglottis) отделяет гортань от глотки; со­стоит из эластического хряща, покрытого слизистой обо­лочкой, выстланной со стороны глотки и со стороны горта­ни многослойным плоским неороговевающим эпителием, фикция надгортанника — закрывает вход в гортань во время глотания.

Функции гортани: 1) воздухопроводящая, 2) голосообразующая и 3) участие в терморегуляции вдыхаемого воздуха.

Трахея. Это трубчатый орган, начинающийся от перстне­видного хряща гортани и заканчивающийся разделением на 2 главных бронха (бифуркацией). Стенка трахеи включает 4 оболочки: 1) слизистую (tunica mucosa), 2) подслизистую основу (tela submucosa), 3) фиброзно-хрящевую (tunica fibrocartilaginea) и 4) адвентициальную (tunica adventitia).

Слизистая оболочка представлена 2 слоями:

1) много­рядным (псевдомногослойным) эпителием и 2) собственной пластинкой слизистой оболочки.

Эпителиальный слой (stratum epithelialis) представлен 5 типами клеток: 1) реснитчатыми (epitheliocytus ciliatus); 2) бокаловидными (exocrinocytus caliciformis); 3) базальными, или недифференцированными (epitheliocytus nondifferentiatus); 4) эндокринными (endocrinocytus); 5) антигенпредставляющими.

Реснитчатые эпителиоциты— наиболее высокие, име­ют призматическую форму, узким базальным концом при­лежат к базальной мембране, на широком апикальном кон­це имеются реснички (cilii) высотой около 5 мкм. Реснички совершают колебательные движения, направленные в сто­рону выхода из трахеи. В результате колебаний ресничек с поверхности слизистой оболочки удаляются слизь и осев­шие на ней частицы пыли и бактерии в сторону выхода из трахеи.

Колебания ресничек наиболее активны при температуре 18-33 °С. При более высокой или низкой температуре колеба­ния ресничек ослабевают или вовсе прекращаются. Высокая температура имеет место при курении. Во время затяжки температура горящего конца сигареты поднимается до 600 °С. Вдыхаемый в трахею дым имеет температуру около 50 °С. При такой температуре реснички склеиваются и их движение прекращается. В результате этого осевшие на сли­зистой оболочке частицы пыли и бактерии не удаляются из трахеи, и начинается воспалительный процесс (трахеит, трахеобронхит). Хронический трахеобронхит является предра­ковым состоянием. По данным американских ученых, рак органов дыхания у курящих людей встречается в 15 раз ча­ще, чем у некурящих.

Бокаловидные экзокриноциты по строению сходны с бо­каловидными клетками желудочно-кишечного тракта, но от­личаются от них тем, что в их слизистом секрете имеются гиалуроновая и сиаловая кислоты. Как известно, все кислоты обладают бактериоцидным действием.

В слизистом секрете, выстилающем слизистую оболочку трахеи, имеется иммуноглобулин A (IgA). Белковый компонент этого иммуноглобулина вырабатывается в плазмоцитах, асекреторный компонент — эпителиальными клетками. Благодаря иммуноглобулину, на поверхности слизистой оболочки осуществляется иммунная реакция.

Назальные эпителиоциты имеют коническую форму, ма­лую длину, широким основанием лежат на базальной мем­бране, их апикальный конец не выходит на поверхность эпи­телия. Функция этих клеток — регенераторная.

Эндокринные (феохромные) клетки содержат синтети­ческий аппарат, в их базальной части содержатся секретор­ные гранулы. Эти клетки вырабатывают гормоны: кальцитонин, серотонин, дофамин, норадреналин, бомбезин и др., которые регулируют сокращение гладкой мускулатуры дыхательных путей.

Антигенпредставляющие клетки (клетки Лангерганса) имеют отростчатую форму, дольчатое или овальное ядро, со­держат органеллы общего значения, в том числе лизосомы, и гранулы Бирбека, имеющие вид теннисной ракетки. На по­верхности клеток имеются рецепторы к фрагментам ЕС им­муноглобулина G (IgG) и СЗ-комплемента.

Антигенпредставляющие клетки захватывают антигены, вызывающие аллергическую реакцию, выделяют фактор, вызывающий некроз опухолевых клеток, секретируют цитокины, стимулируют пролиферацию и дифференцировку лим­фоцитов. Вместе с лимфоцитами эти клетки образуют им­мунную систему дыхательных путей.

Собственная пластинка слизистой оболочки представлена рыхлой соединительной тканью, богатой продольно напра­вленными эластическими волокнами. В собственной пластин­ке встречаются лимфатические узелки, проходят выводные протоки трахеальных желез, встречаются единичные гладкие миоциты, под базальной мембраной имеется густая сеть капил­ляров, участвующих в терморегуляции вдыхаемого воздуха.

Подслизистая основа состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани. В ней находятся концевые отделы елково-слизистых трахеальных желез.

Фиброзно-хрящевая оболочка состоит из соединительной (фиброзной) ткани и 16-20 незамкнутых на задней по­верхности колец, состоящих из гиалинового хряща. К концам полуколец присоединяются гладкие миоциты, образующие трахеальную мышцу, которая вместе с соединительной тканью образует мягкую часть стенки трахеи, к которой при­лежит пищевод. Это благоприятно сказывается на прохожде­нии пищи по пищеводу.

Адвентициалъная оболочка представлена рыхлой во­локнистой соединительной тканью, волокна которой перехо­дят в окружающую ткань средостения.

Кровоснабжение трахеи обеспечивается артериальным и венозным сплетениями слизистой оболочки и густой сетью капилляров под базальной мембраной, участвующей в термо­регуляции вдыхаемого воздуха. В собственной пластинке сли­зистой оболочки имеется сплетение лимфатических сосудов.

Иннервация трахеи осуществляется 2 нервными спле­тениями, включающими: 1) эфферентные симпатические (адренергические) и парасимпатические (холинергические) нервные волокна; 2) афферентные нервные волокна (дендриты чувствительных нейронов нервных ганглиев) и 3) интрамуральные нервные ганглии.

Функции трахеи: воздухопроводящая и терморегуляторная.

Легкое. Это бронхиальное дерево и респираторный отдел.

Бронхиальное дерево (arbor bronchialis) относится к воздухо­носным путям легких. Оно начинается главными бронхами (bronchus principalis) крупного калибра (диаметр — около 15 мм), отходящими от трахеи (бифуркация трахеи). От главных бронхов отходят по 2 внелегочных долевых бронха 1-го порядка крупного калибра (диаметр — около 12 мм). От этих бронхов отходят 4 внелегочных зональных бронха 2-го порядка крупного калибра (диаметр 10-6 мм). От бронхов 2-го порядка отходят 10 внутрилегочных сегментарных бронха 3-го порядка сред­него калибра (диаметр — около 5 мм). От них отходят субсегмен­тарные бронхи 4-го порядка среднего калибра (диаметр 4-3 мм), которые переходят в субсегментар­ные бронхи 5-го порядка среднего калибра (диаметр 3 мм). От бронхов 5-го порядка отходят бронхи малого калибра (bronchus parvus), или малые бронхи (диаметр 2-1 мм). Малые бронхи разветвляются на терминальные (конечные) бронхиолы, диаметр которых составляет 1-0,5 мм. Этими бронхиолами заканчивается бронхиальное дерево.

Строение стенки бронхов крупного и среднего кали­бров. Стенка бронхов этих калибров включает 4 оболочки: 1) слизистую; 2) подслизистую основу; 3) фиброзно-хрящевую; 4) адвентициальную.

Слизистаяоболочка состоит из 3 слоев: 1) эпителиального, 2) собственной пластинки и 3) мышечной пластинки.

Слой эпителия представлен многорядным эпителием, включаюшим реснитчатые, бокаловидные, базальные и эн­докринные клетки. По мере уменьшения бронхов эпителий истончается (уменьшается количество рядов), уменьшается число бокаловидных клеток.

Собственная пластинка слизистой оболочки предста­влена рыхлой соединительной тканью, богатой продольно расположенными эластическими волокнами. В ней содер­жатся одиночные лимфатические узелки, относящиеся к системе иммунной защиты дыхательной системы. Под базальной мембраной — густая сеть кровеносных капилляров.

Мышечная пластинка слизистой оболочки состоит из циркулярно расположенных миоцитов, за счет сокращения которых образуются продольные складки слизистой оболоч­ки. По мере уменьшения диаметра бронхов относительная толщина мышечной пластинки увеличивается.

Подслизистая основа представлена рыхлой соедини­тельной тканью, в которой находятся концевые отделы белково-слизистых бронхиальных желез.

Фиброзно-хрящевая оболочка состоит из волокнистой соединительной и хрящевой тканей. В главных бронхах хря­щевая ткань представлена незамкнутыми гиалиновыми кольцами, в крупных внелегочных долевых и зональных — пластинами гиалинового хряща, во внутрилегочных сегмен­тарных и субсегментарных бронхах среднего калибра — пла­стинами (островками) эластического хряща.

Адвентициальная оболочка представлена рыхлой сое­динительной тканью, волокна которой заходят в интерстициальную (стромальную) ткань легких.

Строение стенки бронхов малого калибра. Стенка Ронхов этого калибра включает 2 оболочки: 1) слизистую и 2) адвентициальную.

Слизистая оболочка состоит из 3 слоев: 1) эпителиальной пластинки, 2) собственной пластинки и 3) мышечной пластинки.

Эпителиальная пластинка представлена двурядным или однорядным реснитчатым эпителием, среди клеток которого отсутствуют бокаловидные экзокриноциты.

Собственная пластинка состоит из рыхлой соединительной ткани, богатой эластическими волокнами.

Мышечная пластинка представлена относительно тол­стым слоем циркулярно расположенных миоцитов. Благода­ря мышечной пластинке слизистой оболочки и отсутствию фиброзно-хрящевой оболочки слизистая оболочка образует многочисленные глубокие продольные складки, что суще­ственно суживает просвет малого бронха.

Функциональное значение мышечной пластинки слизи­стой оболочки малых бронхов заключается в том, что она участвует в регуляции проведения воздуха при вдохе и выдо­хе. Во время спазма мышечной пластинки затрудняется ды­хание, что наблюдается при бронхиальной астме.

Терминальные бронхиолы.Стенка терминальных бронхиол состоит из 2 истонченных оболочек: 1) слизистой и 2)адвентициальной.

Слизистая оболочка состоит из 3 слоев: 1) эпителиаль­ной пластинки, 2) собственной пластинки и 3) мышечной пластинки.

Эпителиальная пластинка представлена кубическим реснитчатым эпителием, среди клеток которого имеются се­креторные клетки Клара (cellula secretoria), каемчатые (epitheliocytus limbatus) и безреснитчатые (epitheliocytus aciliatus) клетки.

Секреторные клетки Клара узким основанием лежат на базальной мембране, их широкая апикальная часть куполо­образно закругляется, ядро — круглой формы, в цитоплазме имеются комплекс Гольджи, гладкая ЭПС, митохондрии и се­креторные гранулы.

Функция секреторных клеток — выделяют липопротеины и гликопротеины (компоненты сурфактанта) и ферменты, участвующие в дезинтоксикации поступающих в дыхатель­ные пути токсинов.

Каемчатые (щеточные) клетки имеют форму бочонка, т. е. узкое основание, узкую апикальную часть и широкую среднюю часть. Ядро их имеет круглую форму, в цитоплаз­ме — органеллы общего значения, на апикальной поверхно­сти находятся микроворсинки, образующие каемку.

Функция каемчатых клеток — воспринимают запахи (обо­нятельная функция).

Безреснитчатые эпителиоциты имеют призматическую форму, несколько возвышаются над остальными эпителиоцитами. В их цитоплазме имеются комплекс Гольджи, мито­хондрии, ЭПС, включения гранул гликогена и секреторные гранулы. Их функция неизвестна.