Дыхательная пути выстилает следующая разновидность эпителия. Дыхательная система

Заболевания дыхательных путей, в том числе и профессиональные, одна из серьезных проблем нашего времени.

Широко известные болезни органов дыхания — пневмония , бронхит , бронхиальная астма, ателектаз (спадение легочной ткани и развитие воспалительных процессов в невентилируемых ее участках), эмфизема легких, бронхоэктазия, абсцесс легких и многие другие — нередко начинаются с нарушений в работе клеток эпителия (покровной ткани), которым выстланы дыхательные пути. И клетки и эпителий называются мерцательными.

Но прежде чем рассказывать о них, несколько слов об органах дыхания человека . Этот совершенный аппарат газообмена согревает поступающий в организм воздух до температуры тела, увлажняет его и отфильтровывает микроорганизмы, пыль, копоть и другие биологические и механические примеси. Воздух через нос, носоглотку и гортань, минуя широко раскрытые связки, направляется в трахею, а затем по крупным и средним бронхам достигает бронхиол и альвеол. Бронхи очень подвижны: на вдохе они расширяются и удлиняются, на выдохе сужаются и сокращаются. Эти ритмичные движения способствуют выведению слизи из глубоких отделов наружу.

За время вдоха холодный воздух проходит довольно короткий участок дыхательных путей (причем с немалой скоростью — 150—180 сантиметров в секунду), но и этого оказывается достаточно, чтобы кровеносные сосуды слизистой оболочки дыхательных путей, главным образом носа, согрели его. Если же, напротив, температура атмосферного воздуха выше требуемой, то слизистая оболочка, обильно испаряя влагу со своей поверхности, снижает ее.

Вдыхаемый воздух должен быть хорошо увлажнен. Эту работу выполняют многочисленные железки и бокаловидные клетки слизистой оболочки. На каждый квадратный сантиметр слизистой носа приходится до 100 слизистых желез. Взрослый человек выделяет через легкие примерно пол-литра жидкости в сутки.

Еще один важный аспект деятельности дыхательных путей . В воздухе постоянно циркулируют газообразные, твердые или жидкие примеси. Особенно, в воздухе городов. Городской воздух — это практически аэрозоль, концентрация пылинок в котором достигает более 10 тысяч частиц в одном кубическом сантиметре. В накуренном помещении в кубометре воздуха содержится до 100 мг дыма. По последним данным, в США выделяется в атмосферу от сжигания нефти в год: углекислого газа — 2,7 биллиона, окиси углерода — 15 миллионов и окисла серы — 19 миллионов тонн. А отходы промышленности и сжигаемый уголь составляют примерно 7 и 5 миллионов тонн в год соответственно пыли и частиц золы (пепла).

Легкие «перелопачивают» в среднем 10—12 тысяч литров воздуха в сутки. Дыхательные пути фильтруют его, отделяя твердые и жидкие примеси. Грубые частички улавливаются уже в носу. Частички диаметром до 5 микрон (тысячных долей миллиметра) проникают с потоком воздуха глубже и оседают в бронхиальном дереве, а еще меньшие частицы — в легочных альвеолах. И если бы дыхательные пути не обладали способностью самоочищаться, выводить пыль обратно, то за несколько дней они были бы полностью закупорены и человек погиб бы от удушья.

Каким же образом выводится пыль? Эту работу выполняет мерцательный эпителий, покрывающий слизистую оболочку дыхательных путей от носа до мельчайших бронхиол. Мерцательные клетки — настоящие «дворники» органов дыхания. Без устали, днем и ночью, всю жизнь «выметают» они посторонние примеси, освобождая дорогу воздуху в самые дальние альвеолы.

Каждая клетка эпителия мерцает с частотой 100 и более ударов в минуту. На мерцательной клетке, на ее свободной поверхности, как бы растут мерцательные волоски-реснички. Это тонкие нитевидные образования длиной до 10 микрон. У каждой клетки десятки ресничек. Оболочка реснички — это, по сути, продолжение оболочки клетки. Движение реснички заложено в самой биологической сущности клеток, в их обменных процессах. Большое значение имеет эластичность реснички и поверхностное ее натяжение. С физической точки зрения ресничку можно представить себе как некую жидкость, стремящуюся принять форму шара. Однако этому противодействует скелет реснички, ее плотная осевая часть.

Какова же ультраструктура реснички? Предполагают, что она образована из девяти периферийных фибрилл — соединительнотканных образований. Жесткость реснички в движении приписывают двум центральным фибриллам, хотя нельзя исключить и тургор — внутреннее давление, действующее на ее оболочку.

Реснички на мерцательных клетках дыхательных путей тесно сцеплены наподобие ворса в ковре, поэтому детально изучить их движение в отдельности чрезвычайно трудно. Для них типично колебание в одной плоскости. Движение ресничек отдельной клетки и всего эпителиального пласта строго координировано: каждая предыдущая ресничка в фазах своего движения опережает на определенное время последующую. Поэтому поверхность мерцательного эпителия ходит волнами, мерцает (отсюда и название), напоминая хлебное поле, волнуемое ветром. Отдельные клетки, выделенные из мерцательного пласта, в подходящих условиях движутся также вполне координирование. Каждая из них представляет собой автономную единицу, работа которой строго согласована с работой всех других клеток мерцательного поля. В свою очередь (и одновременно), сама клетка координирует автоматические движения ресничек.

Нервная система организма, конечно, оказывает свое влияние и на функции ресничек, и на согласованность работы мерцательного ноля. Но и изолированная от нее мерцательная клетка действует автоматически. Мерцательный эпителий долго может жить после смерти организма. Полиостью изолированный кусочек мерцательного эпителия сохраняет моторную, двигательную функцию до нескольких суток. Этим лишний раз демонстрируется автоматизм работы клеток.

Как и угловая скорость верхушки реснички, движение, вызванное деятельностью мерцательного поля, довольно замедлено — от 0,5 до 3 сантиметров в минуту. Несмотря на свою ничтожную величину, мерцательные волоски могут передвигать сравнительно крупные частицы, заметные даже для невооруженного глаза. Так, мерцательный эпителий пищевода лягушки, растянутый горизонтально, легко перемещает пятиграммовый груз, медленнее — десятиграммовый, а уже 15 граммов движутся едва заметно.

При нарушениях функции мерцательного эпителия в участках угнетения его активности (пылью, газами, аллергенами, бактериями или вирусами), особенно в местах перерождения клеток, слизистая оболочка перестает удалять инородные частицы и продукты секреции, резко снижается ее устойчивость к инфекции, слизь застаивается, создаются благоприятные условия для заболеваний. Слизь, подсыхая, образует плотные пробки, закупоривающие просветы бронхов. Воздух в глубины легких не проходит. А оставшийся там рассасывается. Это и приводит к ателектазу.

Здоровый же мерцательный эпителий активно препятствует развитию инфекционного воспалительного процесса. Прежде всего на это направлена очищающая функция эпителиального покрова. Попадающие на поверхность слизистой оболочки носа частицы движутся по ней, как по эскалатору, со средней скоростью 10 эпителиальных клеток в секунду. Болезнетворный агент соприкасается с одной клеткой, таким образом, не долее 0,1 секунды, а этого времени ему, по расчетам, слишком мало, чтобы успеть повредить здоровую клетку.

Как же помочь слизистой оболочке выполнять свою сложную, многогранную функцию? Особенно это важно для профилактики и лечения профессиональных заболеваний. Ведь на производствах, где много пыли, нагрузка на мерцательный эпителий слишком велика. А угольная пыль, если не принять мер, может вызвать, скажем, пневмокониоз. Защитные рефлексы слизистой оболочки гортани надежно перекрывают доступ в дыхательные пути воде в ее обычном состоянии, лекарственным растворам, эмульсиям. Любые частицы, жидкие или твердые, размером более 50 микрон заставляют голосовые связки смыкаться, вызывают сильный кашель.

Как же в таком случае произвести лечебное или профилактическое промывание дыхательных путей? Для этого успешно используются аэрозоли минеральной, морской или простой воды. Мельчайшие ее капельки в виде тумана проходят вместе с воздухом через барьеры рефлексов гортани во все участки дыхательных путей, оседают на слизистой оболочке. Аэрозоли водных растворов растворяют густую слизь и корочки, освобождают замурованные в них мерцательные реснички, увлажняют вдыхаемый воздух, нейтрализуют вредные химические вещества, проникшие и осевшие в дыхательных путях. Так как слизь в основном белковой природы, то к аэрозолям добавляются протеолитические (растворяющие белки) ферменты: трипсин, хемопсин, лидаза, ацетилцистеин и другие. Ферменты расщепляют белок на легко растворимые в воде аминокислоты, и мерцательный эпителий легко выводит их из дыхательных путей. Больной с упорным сухим кашлем, возникающим на почве закупорки дыхательных путей слизью, пробками, корочками, после курса ингаляций такими аэрозолями испытывает огромное облегчение: прекращается кашель, дыхание становится глубоким и свободным.

Для активного воздействия на инфекцию, бактериальную или вирусную, применяют аэрозоли антибиотиков, сульфаниламидов, нитрофуранов, антисептиков, интерферона. При этом в органах дыхания создаются высокие концентрации препарата, подавляющие рост бактерий и развитие вирусов. Токсическое действие инфекции на мерцательные клетки ликвидируется, и они выводят из органов дыхания убитые или подавленные микроорганизмы и вирусы. Лекарственный аэрозоль действует на очаг поражения эффективнее и экономнее, чем лекарство, принятое внутрь, или инъекции.

Использование аэрозолей особенно эффективно для профилактики и лечения профессиональных заболеваний. Многие шахты и другие подобные им крупные предприятия располагают хорошо оснащенными профилакториями и санаториями, в которых медики зорко следят за здоровьем рабочих и инженерно-технических работников.

Ученые установили: если шахтеры за 5—10 минут до и после работы в шахте получают ингаляции соляно-щелочных и йодистых растворов, то профессиональная заболеваемость резко снижается, усиливается функция мерцательного эпителия, меньше оседает пыли в дыхательных путях и легких, предупреждается кашель . Такая профилактика экономит производству рабочие ресурсы.

Эпителий состоит из мерцательных клеток, имеющих на поверхности 20 — 30 постоянно колеблющихся ресничек.

Ресничка состоит из двух осевых стержней и девяти опорных фибрилл: вверху — под электронным микроскопом, внизу — схематический разрез одной реснички (1 — фибриллы, 2 — осевая часть).

Расстояние между ресничками (в микрометрах) 1,5, толщина реснички — 0,3, высота — 10 (слева).
Основной физиологический элемент, очищающий дыхательные пути от попавших в них с воздухом примесей,— мерцательный эпителий. Им покрыта вся поверхность внутренней стенки дыхательных путей (справа).

Две фазы движения реснички: активного удара и возврата в исходное положение.

Огромное количество бокаловидных клеток и слизистых желез выделяет до 500 мл жидкости, стимулирующей мерцательную функцию и удаление инородных примесей из дыхательных путей (на фотографии одна из них).

При ингаляции лечебных аэрозолей частицы в зависимости от своих размеров могут проникать в более глубокие отделы дыхательных путей (справа) или оседать в верхних отделах (слева).

Доктор медицинских наук С. Эйдельштейн, кандидат медицинских наук Е. Цивинский.

Органы дыхательной системы обеспечивают функцию внешнего дыхания (газообмен), которая осуществляется в респираторном отделе легкого. Вдыхаемый воздух попадает в респираторный отдел по воздухоносным путям, где он очищается от пыли и микроорганизмов, нагревается и увлажняется. Его состав анализируется рецепторами в слизистой оболочке, образующими скопления в органе обоняния и в нейроэпителиальных тельцах легкого. Все указанные функции непосредственно связаны с процессом дыхания. К недыхательным функциям относятся: депонирование крови, регуляция ее свертывания, фильтрация частиц из крови, метаболическая, эндокринная и иммунная.

Воздухоносные пути

Воздухоносные пути обеспечивают непрерывное поступление воздуха в респираторный отдел легкого и включают полость носа, придаточные пазухи носа, носоглотку, гортань, трахею, бронхи, бронхиолы и терминальные бронхиолы. Спаданию стенки воздухоносных путей при вдохе препятствует наличие жесткого (костного или хрящевого), а в дистальных отделах - эластического каркаса, к которому прикрепляется слизистая оболочка. Воздухоносные пути выстланы дыхательной (респираторной) слизистой оболочкой. В последней много сосудов (участвуют в регуляции температуры и влажности воздуха); в собственной пластинке слизистой оболочки, а также в подслизистой основе присутствуют многочисленные железы, вырабатывающие слизь (в совокупности с реснитчатым эпителием она обеспечивает удаление пыли и микроорганизмов из дыхательных путей). В состав дыхательной слизистой оболочки входят дыхательный (респираторный) эпителий и собственная пластинка слизистой оболочки.

Дыхательный (респираторный) эпителий - (в самых дистальных отделах - кубический реснитчатый). У человека в нем выявляются эпителиальные клетки 6 основных типов: 1) базальные, 2) вставочные, 3) реснитчатые, 4) бокаловидные, 5) щеточные,

6)бронхиолярные экзокриноциты (клетки Клара),

7)эндокринные клетки (см. рис. 36, 236 и 240). Помимо эпителиальных клеток, в дыхательном эпителии содержатся лимфоциты и дендритные клетки. Описание эпителиальных клеток первых 4 типов приведено в разделе «Эпителиальные ткани» (см. с. 31).

Щеточные клетки дыхательного эпителия сходны с одноименными клетками в различных органах

пищеварительной системы. Их апикальная поверхность, обращенная в просвет органов дыхательной системы, покрыта многочисленными длинными и толстыми микроворсинками, а на базальной - имеются синапсы чувствительных нервных волокон (см. рис. 236). Предполагают, что эти клетки играют роль хеморецепторов.

Бронхиолярные экзокриноциты (клетки Клара) встречаются в терминальных и респираторных бронхиолах. В их куполообразных апикальных частях накапливаются плотные гранулы, содержимое которых выделяется в просвет апокринным и/или мерокринным механизмом (см. рис. 240). Предполагают, что эти клетки вырабатывают компоненты сурфактанта (см. ниже). В них значительно развита гранулярная и, особенно, агранулярная эндоплазматическая сеть, содержащая ферменты, которые участвуют в процессах детоксикации химических соединений.

Эндокринные клетки дыхательного эпителия также сходны с одноименными клетками в различных органах пищеварительной системы. Они являются частью диффузной эндокринной системы, предположительно выполняют хемо- и барорецепторную функции и относятся к нескольким типам. В их базальной части находятся секреторные гранулы (см. рис. 236), в которых содержится ряд пептидных гормонов и биоаминов, влияющих на тонус мышечных клеток в стенке воздухоносных путей и активность секреторных клеток. Эндокринные клетки выявляются с помощью специальных окрасок или иммуногистохимическими методами. Их относительное содержание в эпителии воздухоносных путей нарастает в дистальном направлении. В воздухоносных путях, в особенности в их дистальных участках, эндокринные клетки располагаются в составе нейроэпителиальных телец - внутриэпителиальных компактных овальных образований, в которых они окружены нервными волокнами.

Дендритные клетки - специализированные подвижные антиген-представляющие клетки костномозгового происхождения. Их длинные ветвящиеся отростки проникают между эпителиальными клетками. Способны захватывать, перерабатывать антигены и представлять их лимфоцитам (для выполнения последней функции они обычно мигрируют в лимфоидные органы). Выявляются специальными методами.

Внутриэпителиальные лимфоциты - Т-клетки, преимущественно с фенотипом супрессоры/цитотоксические клетки. Они обеспечивают иммунную защиту, вырабатывают ряд цитокинов.

Механизм очищения слизистой оболочки воздухоносных путей от частиц пыли и микроорганизмов, оседающих на ее поверхности при прохождении воздуха - мукоцилиарный транспорт. Частицы прилипают к слизи, покрывающей поверхность эпителия, и удаляются из дыхательной системы вследствие постоянного перемещения слизи реснитчатым эпителием в направлении глотки, где она проглатывается и попадает в пищеварительный тракт.

Полость носа

Полость носа состоит из преддверия носа и собственно носовой полости, которая включает дыхательную часть и обонятельную область.

Преддверие носа - передняя расширенная часть полости носа - выстлано кожей с щетинковыми волосами и сальными железами (кожная часть). Дистально эпителий из многослойного ороговевающего превращается в неороговевающий, волосы и железы исчезают (переходная часть).

Дыхательная часть собственно полости носа выстлана дыхательной слизистой оболочкой, образованной дыхательным эпителием и собственной пластинкой, прикрепляющейся к надхрящнице или надкостнице (рис. 228).

Эпителий - однослойный многорядный столбчатый реснитчатый содержит многоклеточные эндоэпителиальные железы, которые, как и бокаловидные клетки, вырабатывают слизь.

Собственная пластинка образована рыхлой соединительной тканью с высоким содержанием лимфоцитов, плазматических и тучных клеток; встречаются лимфоидные узелки. В собственной пластинке содержатся также белковые, слизистые и смешанные концевые отделы носовых желез и особые тонкостенные венозные сосуды большого объема (лакуны), образующие пещеристый слой (пещеристое сплетение раковины), который обеспечивает согревание вдыхаемого воздуха (см. рис. 228).

Обонятельная область расположена в крыше носовой полости, в верхней трети носовой перегородки и верхней носовой раковины. Она выстлана обонятельной слизистой оболочкой, состоящей из обонятельного эпителия и собственной пластинки (рис. 229).

Обонятельный эпителий - однослойный многорядный столбчатый, значительно выше, чем респираторный. В нем отсутствуют бокаловидные клетки и многоклеточные эндоэпителиальные железы. Он содержит клетки трех типов:

Обонятельные нейросенсорные эпителиоциты - высокие столбчатые клетки с ядром, смещенным к базальному концу. Их аксон образуют обонятельное нервное волокно, а дендрит на конце расширен,

образуя обонятельную булаву (луковицу дендрита), от которой параллельно поверхности эпителия отходят длинные неподвижные обонятельные реснички (рис. 230), содержащие рецепторы пахучих веществ.

Поддерживающие эпителиоциты - высокие столбчатые клетки с центрально расположенным ядром, пигментными включениями в цитоплазме и многочисленными микроворсинками на апикальной поверхности.

Базальные эпителиоциты - мелкие малодифференцированные; среди них содержатся обонятельные стволовые клетки. Способны давать начало как рецепторным, так и поддерживающим клеткам.

Собственная пластинка образована соединительной тканью и содержит концевые отделы обонятельных желез (Боумена), выделяющих водянистый белково-слизистый секрет на поверхность обонятельного эпителия, где он омывает обонятельные реснички и растворяет пахучие вещества. В ней располагаются также пучки аксонов рецепторных клеток (обонятельные нити) и венозное сплетение, развитое значительно слабее, чем в дыхательной части.

Трахея

Трахея представляет собой гибкий трубчатый орган, соединяющий гортань с бронхами; ее стенка образована слизистой оболочкой, подслизистой осно вой, волокнисто-мышечно-хрящевой и адвентициальной оболочками (рис. 231 и 232).

Слизистая оболочка включает эпителий и собственную пластинку. Эпителий - дыхательный (респираторный) - однослойный многорядный столбчатый реснитчатый, располагается на толстой базальной мембране. Собственная пластинка образована рыхлой волокнистой тканью с высоким содержанием продольно расположенных эластических волокон и мелкими пучками циркулярно идущих гладких мышечных клеток; мышечная пластинка отсутствует. Могут встречаться отдельные лимфоидные узелки.

Подслизистая основа также образована рыхлой тканью; она содержит концевые отделы белковослизистых желез трахеи, в особенности, в задних и боковых отделах органа и между хрящевыми кольцами. Их секрет выводится на поверхность эпителия.

Волокнисто-мышечно-хрящевая оболочка образована гиалиновыми хрящами трахеи, имеющими подковообразную форму; их открытые края направлены кзади и связаны пластинкой, содержащей гладкую мышечную ткань (мышцу трахеи) и плотную соединительную ткань.

Адвентициальная оболочка состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, связывающей трахею с соседними органами.

Бронхи

Бронхи по строению стенки условно разделяют на главные, крупные (долевые, зональные, сегментарные), средние (субсегментарные) и мелкие (внутридольковые) - рис. 233. Их стенка частично сходна со стенкой трахеи и образована слизистой оболочкой, подслизистой основой, волокнисто-хрящевой и адвентициальной оболочками (см. рис. 233- 235) и имеет характерные особенности в каждом из отделов бронхиального дерева.

Главные бронхи выстланы высоким многорядным столбчатым реснитчатым эпителием, бронхиальные железы лежат отдельными группами, гиалиновые бронхиальные хрящи имеют вид почти замкнутых колец. Мышечная ткань содержится в незначительном количестве и не образует сплошного слоя.

Крупные бронхи характеризуются значительным содержанием в высоком столбчатом эпителии бокаловидных клеток; мышечные пучки образуют сплошной циркулярный слой, гиалиновый бронхиальный хрящ располагается в виде пластин (см. рис. 233). Бронхиальные железы сравнительно многочисленны; в собственной пластинке, подслизистой основе (реже в адвентиции) встречаются лимфоидные узелки.

Средние бронхи (см. рис. 233 и 234) выстланы более низким эпителием, чем крупные, с меньшим содержанием бокаловидных клеток. Гладкие мышечные клетки собраны в сплошной циркулярный слой. Количество бронхиальных желез варьирует, их концевые отделы обычно лежат между островками эластического бронхиального хряща. Могут встречаться лимфоидные узелки.

Мелкие бронхи (см. рис. 233 и 235) выстланы более низким эпителием, чем средние (обычно двурядным), бокаловидные клетки единичны. Бронхиальные железы отсутствуют, хрящевая ткань может встречаться лишь в виде очень мелких зерен эластического хряща, лимфоидные элементы распределены диффузно. Гладкие мышечные клетки в стенке бронха образуют толстый циркулярный слой (оболочку).

Терминальные бронхиолы (рис. 237-239, 242) - наиболее дистальные отделы воздухоносных путей. Они выстланы однослойным кубическим реснитчатым эпителием (см. рис. 240), в котором имеются реснитчатые клетки и бронхиолярные экзокриноциты (клетки Клара), а также щеточные клетки. Бокаловидные клетки имеются только в крупных бронхиолах. Собственная пластинка очень тонкая, в ней встречаются продольно ориентированные эластическими волокна и гладкие мышечные клетки.

Респираторный отдел легкого

Респираторный отдел легкого осуществляет функцию газообмена и состоит из структурнофункциональных единиц - легочных ацинусов, каждый из которых включает респираторные бронхиолы трех порядков, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки (см. рис. 239). Ацинусы разделены тонкими прослойками соединительной ткани (легочным интерстицием); 12-18 ацинусов образуют легочную дольку.

Респираторные бронхиолы (см. рис. 237-239) выстланы однослойным кубическим эпителием, состоящим из бронхиолярных экзокриноцитов и отдельных реснитчатых клеток; частично их стенка представлена легочными альвеолами, образованными плоскими клетками (участками, в которых осуществляется газообмен). Собственная пластинка сходна с таковой в терминальной бронхиоле.

Альвеолярные ходы (см. рис. 237-239) ответвляются от респираторных бронхиол; их стенка образована альвеолами, между которыми располагаются отдельные кубические клетки и кольцеобразные пучки гладких мышечных клеток, выступающие в просвет и имеющие булавовидную форму.

Альвеолярные мешочки представляют собой скопления альвеол на дистальном краю альвеолярного хода. Участок отхождения мешочков называется альвеолярным преддверием.

Альвеолы - округлые структуры, образованные плоским альвеолярным эпителием и окруженные густой капиллярной сетью. В них имеются альвеолярные клетки (пневмоциты) двух типов (рис. 241).

Альвеолярные клетки (пневмоциты) I типа плоские, с резко истонченной цитоплазмой, содержащей слабо развитые органеллы и большое число пиноцитозных пузырьков. Они занимают большую часть поверхности альвеол и являются компонентом аэро-гематического барьера, в который, кроме них, входит истонченная цитоплазма эндотелиоцита капилляра, прилежащего к альвеоле, а также их общая (слившаяся) базальная мембрана (см. рис. 239).

Альвеолярные клетки (пневмоциты) II типа почти так же многочисленны, как и клетки I типа, среди которых они лежат поодиночке или мелкими группами, однако они занимают лишь ничтожно малую часть площади альвеол. Это - секреторные клетки кубической формы с хорошо развитыми органеллами и осмиофильными пластинчатыми (ламеллярными) тельцами (см. рис. 241). Содержимое телец выделяется, формируя на поверхности альвеолярного эпителия слой поверхностно-активного вещества липопротеидной природы - сурфактанта (основная функция - обеспечение расправления альвеол). Клетки II типа участвуют также в обмене

ксенобиотиков и обезвреживании окислителей. Они являются камбиальными элементами альвеолярного эпителия

Межальвеолярные перегородки (септы) разделяют соседние альвеолы. В их наиболее тонких участках (области аэро-гематического барьера) уплощенные части альвеолярных клеток I типа и эндотелиоцитов разделены лишь общей слившейся базальной мембраной, что обеспечивает эффективный газообмен между воздухом и кровью. В более толстых участках межальвеолярных перегородок у каждого типа эпителия имеется своя базальная мембрана, а капилляры и небольшое количество соединительнотканных элементов образуют интерстиций (см. рис. 241), содержащий фибробласты, макрофаги, тучные клетки, лимфоциты, гранулоциты, коллагеновые и эластические волокна, безмиелиновые нервные волокна. Альвеолы связаны между собой посредством септальных пор (Кона), что способствует уравновешиванию давления между ними (см. рис. 239).

Альвеолярные макрофаги являются высокоактивными свободными фагоцитами, перемещающимися по поверхности альвеолярной выстилки (рис. 238 и 241)) и очищающими ее от частиц пыли и микроорганизмов. На светоптическом уровне их цитоплазма имеет пенистый вид, на электронно-микроскопическом - определяется развитый лизосомальный аппарат. После фагоцитоза частиц альвеолярные макрофаги перемещаются в респираторные бронхиолы, а оттуда - вследствие деятельности реснитчатого эпителия попадают в мокроту. Вторым направлением их миграции служит интерстиций и далее - лимфатические пути.

Иммунная функция легкого

Иммунная функция легкого обеспечивается совокупностью отдельных клеток, расположенных в дыхательной слизистой оболочке (дендритных клеток, лимфоцитов, плазматических и тучных клеток, макрофагов), а также специализированными лимфоидными структурами, известными как ассоциированная с бронхами лимфоидная ткань, которая встречается вдоль всего бронхиального дерева вплоть до бронхиол (рис. 242). Эта ткань представлена одиночными и агрегированными лимфоидными узелками. В последнем случае она сходна по строению с агрегированными лимфоидными узелками кишки (пейеровой бляшкой): в ней выявляются В-и Т-зависимые зоны, образуются куполообразные выпячивания собственной пластинки с покрывающим их однослойным многорядным столбчатым реснитчатым эпителием, включающим, наряду с обычными для него клеточными элементами, также и М-клетки.

Плевра

Плевр а представляет собой серозную оболочку легкого и состоит из двух листков - париетального (париетальная плевра) и висцерального (висцеральная, или легочная, плевра), которые соединяются друг с другом в области ворот легкого. Каждый листок образован мезотелием, лежащим на подсерозной основе - тонкой соединительнотканной субмезотелиальной пластинке, содержащей коллагеновые и эластические волокна, а также кровеносные сосуды (рис. 243), из которых в узкое щелевидное пространство между листками пропотевает небольшое количество жидкости, обеспечивающей их взаимное скольжение.

ОРГАНЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Рис. 228. Полость носа. Слизистая оболочка дыхательной области

Окраска: А - гематоксилин-эозин; Б - железный гематоксилин-муцикармин

1 - однослойный многорядный столбчатый реснитчатый эпителий: 1.1 - реснитчатые клетки, 1.2 - базальные и вставочные клетки, 1.3 - бокаловидные клетки, 1.4 - многоклеточная эндоэпителиальная железа, 1.5 - базальная мембрана; 2 - собственная пластинка: 2.1 - рыхлая волокнистая соединительная ткань, 2.2 - смешанные носовые железы, 2.2.1 - концевые отделы, 2.2.2 - выводной проток, 2.3 - венозные лакуны пещеристого сплетения раковины

Рис. 229. Полость носа. Слизистая оболочка обонятельной области

Окраска: гематоксилин-эозин

1 - обонятельный эпителий: 1.1 - обонятельные нейросенсорные клетки, 1.2 - поддерживающие клетки, 1.3 - базальные клетки, 1.4 - базальная мембрана; 2 - собственная пластинка: 2.1 - рыхлая волокнистая соединительная ткань, 2.2 - смешанные обонятельные (боуменовые) железы, 2.2.1 - концевые отделы желез, 2.2.2 - выводной проток, 2.3 - венозные лакуны

Рис. 230. Ультраструктурная организация обонятельного эпителия

Рисунок с ЭМФ

1 - обонятельный нейросенсорный эпителиоцит: 1.1 - ядросодержащая часть (тело) клетки, 1.2 - дендрит, 1.2.1 - обонятельная булава (луковица дендрита), 1.2.2 - обонятельные реснички, 1.3 - обонятельный аксон; 2 - поддерживающий эпителиоцит: 2.1 - микроворсинки; 3 - базальный эпителиоцит; 4 - базальная мембрана; 5 - слизь

Рис. 231. Трахея (общий вид)

Окраска: гематоксилин-эозин

1 - слизистая оболочка: 1.1 - однослойный многорядный столбчатый реснитчатый эпителий, 1.2 - собственная пластинка; 2 - подслизистая основа, 2.1 - концевые отделы белково-слизистых желез трахеи; 3 - волокнисто-мышечно-хрящевая оболочка: 3.1 - гиалиновая хрящевая ткань, образующая полукольца, 3.2 - надхрящница, 3.3 - пучки гладких миоцитов (соединяющие концы хрящевых полуколец); 4 - адвентициальная оболочка

Рис. 232. Трахея (участок задней стенки)

Окраска: гематоксилин-эозин

1 - слизистая оболочка: 1.1 - однослойный многорядный столбчатый реснитчатый эпителий, 1.2 - собственная пластинка; 2 - подслизистая основа: 2.1 - белково-слизистые железы трахеи, 2.1.1 - концевые отделы желез, 2.1.2 - выводной проток железы; 3 - волокнисто-мышечно-хрящевая оболочка: 3.1 - гиалиновая хрящевая ткань, образующая полукольца, 3.2 - надхрящница, 3.3 - пучки гладких миоцитов (соединяющие концы хрящевых полуколец); 4 - адвентициальная оболочка

Рис. 233. Легкое, фиксированное в спавшемся состоянии. Внутрилегочные воздухоносные пути

Окраска: гематоксилин-эозин

А - крупный бронх (часть стенки); Б - средний бронх; В - мелкий бронх; Г - терминальная бронхиола; Д - элементы ацинуса легкого; Е - кровеносные сосуды

1 - слизистая оболочка: 1.1 - однослойный многорядный столбчатый реснитчатый эпителий, 1.2 - собственная пластинка, 1.3 - мышечная пластинка; 2 - подслизистая основа: 2.1. - концевые отделы бронхиальных желёз; 3 - волокнисто-хрящевая оболочка: 3.1 - пластина бронхиального хряща; 4 - адвентиция

Рис. 234. Средний бронх

Окраска: гематоксилин-эозин

1 - слизистая оболочка: 1.1 - однослойный многорядный столбчатый реснитчатый эпителий, 1.2 - собственная пластинка, 1.3 - мышечная пластинка; 2 - подслизистая основа: 2.1 - белково-слизистые бронхиальные железы, 2.1.1 - концевые отделы желез, 2.1.2. - выводной проток; 3 - волокнисто-хрящевая оболочка: 3.1 - пластины эластического хряща; 4 - адвентициальная оболочка: 4.1 - рыхлая волокнистая соединительная ткань, 4.2 - кровеносный сосуд

Рис. 235. Мелкий бронх

Окраска: гематоксилин-эозин

1 - слизистая оболочка: 1.1 - двухрядный кубический реснитчатый эпителий, 1.2 - собственная пластинка, 1.3 - мышечная пластинка; 2 - адвентициальная оболочка: 2.1 - рыхлая волокнистая соединительная ткань, 2.2 - кровеносный сосуд

Рис. 236. Ультраструктурная организация эпителия бронхов

Рисунок с ЭМФ

1 - реснитчатый эпителиоцит; 2 - бокаловидный экзокриноцит; 3 - щёточный эпителиоцит; 4 - базальная клетка; 5 - вставочная клетка; 6 - эндокринная клетка; 7 - нервные волокна; 8 - базальная мембрана

Рис. 237. Легкое, фиксированное в растянутом состоянии. Респираторный отдел

Окраска: гематоксилин-эозин

1 - терминальная бронхиола; 2 - респираторные бронхиолы; 3 - альвеолярные ходы; 4 - альвеолярные мешочки; 5 - сосуды

Рис. 238. Легкое. Респираторный отдел

Окраска: гематоксилин-эозин

1 - терминальная бронхиола: 1.1 - однослойный кубический реснитчатый эпителий, 1.2 - собственная пластинка, 1.2.1 - гладкие миоциты; 2 - респираторная бронхиола: 2.1 - однослойный кубический эпителий, 2.2 - собственная пластинка, 2.2.1 - гладкие миоциты, 2.3 - легочная альвеола; 3 - альвеолярный ход: 3.1 - легочная альвеола, 3.2 - пучки гладких миоцитов; 4 - альвеолярный мешочек: 4.1 - легочные альвеолы, 4.2 - альвеолярный макрофаг; 5 - кровеносные сосуды

Рис. 239. Легкое.

Схема строения терминальной бронхиолы и ацинуса легкого

1 - терминальная бронхиола: 1.1 - однослойный кубический реснитчатый эпителий, 1.2 - пучки гладких миоцитов; 2 - респираторная бронхиола: 2.1 - однослойный кубический эпителий, 2.2 - пучки гладких миоцитов, 2.3 - легочная альвеола; 3 - альвеолярный ход: 3.1 - легочная альвеола, 3.2 - пучки гладких миоцитов; 4 - альвеолярное преддверие; 5 - альвеолярный мешочек: 5.1 - легочные альвеолы, 5.2 - пора межальвеолярной перегородки (Кона)

Рис. 240. Ультраструктурная организация эпителия бронхиол

Рисунок с ЭМФ

1 - реснитчатый эпителиоцит; 2 - бронхиолярный экзокриноцит (клетка Клара); 3 - базальная мембрана

Рис. 241. Ультраструктурная организация легочной альвеолы и межальвеолярной перегородки

Рисунок с ЭМФ

1 - альвеолярная клетка I типа; 2 - альвеолярная клетка II типа; 3 - слой сурфактанта; 4 - базальная мембрана; 5 - эндотелиоцит стенки капилляра; 6 - интерстициальный макрофаг; 7 - альвеолярный макрофаг; 8 - фибробласт; 9 - аэро-гематический барьер

Стрелками показаны направления диффузии газов (О 2 и СО 2) при дыхании

Рис. 242. Легкое. Ассоциированная с бронхами лимфоидная ткань

Окраска: гематоксилин-эозин

1 - терминальная бронхиола; 2 - респираторная бронхиола: 2.1 - специализированные кубические эпителиальные клетки; 3 - лимфоидный узелок; 4 - диффузное скопление лимфоцитов; 5 - кровеносный сосуд

Рис. 243. Легкое. Периферический участок, покрытый висцеральной плеврой

Окраска: гематоксилин-эозин

1 - респираторный отдел легкого; 2 - плевра: 2.1 - субмезотелиальная пластинка, образованная рыхлой волокнистой соединительной тканью, 2.2 - кровеносный сосуд, 2.3 - мезотелий

Парасимпатическое сокращение бронхиол . Некоторые происходящие от блуждающего нерва парасимпатические нервные волокна проникают в паренхиму легких. Эти нервы секретируют ацетилхолин, их активация вызывает сокращение бронхиол разной степени - от слабой до умеренной. Если какая-нибудь болезнь, например астма, уже вызвала некоторое сокращение бронхов, то накладывающаяся на это стимуляция парасимпатических нервов часто приводит к ухудшению состояния.
В таких случаях применение веществ , блокирующих действие ацетилхолина, например атропина, может вызвать расслабление стенок дыхательных путей, устраняя обструкцию.

Иногда парасимпатические нервы активируются рефлексами, возникающими в легких. Большинство из них начинаются при раздражении эпителия самих дыхательных путей вредными газами, порошками, дымом сигарет или бронхиальной инфекцией. Кроме того, сократительный рефлекс бронхов часто возникает при окклюзии малых легочных артерий микроэмболами.

Местные секреторные факторы часто вызывают сокращение бронхиол. Часто некоторые вещества, образующиеся в самих легких, активно участвуют в возникновении сокращения бронхиол. Наиболее важными из них являются гистамин и медленно действующая анафилактическая субстанция.

Оба вещества высвобождаются в легких из тучных клеток во время аллергических реакций, особенно вызванных содержащейся в воздухе цветочной пылью, поэтому им принадлежит ключевая роль в возникновении обструкции дыхательных путей при аллергической астме. Это относится, в первую очередь, к медленно действующей анафилактической субстанции.

Раздражители , которые вызывают парасимпатические сократительные рефлексы в дыхательных путях (дым, порошки, двуокись серы и некоторые кислотные составляющие смога), часто действуют прямо на ткани легких, вызывая местные, не нервного происхождения реакции, ведущие к обструктивному сокращению дыхательных путей.

Выстилающая дыхательные пути слизистая оболочка и роль ее ресничек в очищении дыхательных путей. Внутренняя поверхность всех дыхательных путей от носа до конечных бронхиол покрыта слоем слизи, которая поддерживает эту поверхность во влажном состоянии. Слизь вырабатывается в отдельных бокаловидных клетках, расположенных в слизистой оболочке дыхательных путей, и частично - в маленьких железах, расположенных под слизистой оболочкой.

Кроме увлажнения поверхностей слизь улавливает маленькие частицы из вдыхаемого воздуха до попадания в альвеолы. Сама слизь удаляется из дыхательных путей следующим образом.

Вся поверхность дыхательных путей как в носу, так и в нижних ходах вплоть до терминальных бронхиол выстлана ресничным эпителием, на каждой клетке которого расположено около 200 ресничек. Эти реснички постоянно колеблются с частотой 10-20 раз в секунду и их «удар» всегда направлен к глотке, т.е. «удар» ресничек в легких направлен вверх, а в носу - вниз.

Постоянное движение ресничек заставляет слой слизи медленно, со скоростью несколько миллиметров в минуту, двигаться по направлению к глотке. Там слизь и содержащиеся в ней частицы или проглатываются, или удаляются при кашле.

Дыхательная система закладывается на 3 неделе эмбриогенеза из вентральной стенки передней кишки; эпителий воздухоносных путей и легких имеет эктодермальное происхождение.

Функции дыхательной системы можно разделить на дыхательные и недыхательные. К дыхательным функциям относится проведение воздуха и газообмен, а к недыхательным - защитная, иммунобиологическая. всасывательная, выделительная, секреторная (до 1 литра слизи), метаболическая и депонирующая (до 1 литра крови в легких).

Дыхательная система делится на воздухоносные пути и респираторные отделы. К воздухоносным путям относятся носовая полость, носоглотка, гортань, трахея и бронхи. К респираторным отделам относится система ацинусов легкого.

Воздухоносные пути проводят воздух, очищают его, нагревают или охлаждают, увлажняют.

Полость носа начинается с преддверия полости носа, которая выстлана тонкой кожей. Эпителий однослойный многорядный мерцательный. Здесь есть потовые и сальные железы, щетинистые волоски, которые задерживают частицы пыли, собственная слизь на поверхности ресничного эпителия. В собственной пластинке слизистой есть густая капиллярная сеть – венозное сплетение и лимфатические узелки, образующие около слуховой трубы скопления – парную трубную миндалину. В верхней части полости носа эпителий обонятельный, а в нижней части – дыхательный.

Гортань

Ее стенка представлена 3 оболочками.

1) Слизистая оболочка покрыта многорядным реснитчатым эпителием, под которым находится собственная пластинка слизистой. В собственной пластинке слизистой находятся капилляры, белково-слизистые железы и лимфатические узелки, скопления которых образуют гортанную миндалину. Слизистая оболочка образует парные поперечные складки – это ложные и истинные голосовые связки. Складки выстланы многослойным неороговевающим эпителием; в основе истинных голосовых складок – поперечно-полосатая мышечная ткань.

2) Волокнисто-хрящевая оболочка содержит гиалиновые и эластические волокнистые хрящи.

3) Адвентициалъная оболочка образована рыхлой соединительной тканью, которая соединяет гортань с соседними органами. Здесь содержатся крупные сосуды и нервы.

Фото: GreenFlames09

Трахея

Ее стенка образована 4 оболочками.

1) Слизистая оболочка выстлана многорядным реснитчатым эпителием, в котором содержатся реснитчатые, бокаловидные, вставочные и эндокринные клетки. Собственная пластинка слизистой находится под эпителием, содержит капиллярную сеть и большое количество эластических волокон, идущих вдоль трахеи. Складчатость не выражена. На поверхности эпителия обнаруживаются макрофаги и лимфоциты (в основном Т-хелперы).

2) Подслизистая основа образована рыхлой соединительной тканью, содержит белково-слизистые железы, которые, как и бокаловидные клетки эпителия, выделяют секрет на поверхность эпителия. При этом реснички эпителия оказываются полностью погруженными в слизистую пленку. Мерцание ресничек вызывает перемещение слизи к внешней среде, и вместе со слизью из воздухоносных путей удаляются частички пыли и микроорганизмы.

3) Фиброзно-хрящевая оболочка состоит из 16-20 незамкнутых колен гиалинового хряща, их свободные (задние) концы соединяются пучками гладкомышечных клеток. Сзади к трахее прилегает пищевод; благодаря этому пища, проходящая по пищеводу, не встречает сопротивления со стороны стенки трахеи.

4) Адвентициальная оболочка образована рыхлой соединительной тканью, которая соединяет трахею с окружающими органами средостения.

Фото: BANAMINE

Бронхиальное дерево

Трахея разветвляется на главные бронхи, которые делятся на крупные, средние и малые. Крупные бронхи имеют диаметр 10-15 мм, к ним относятся долевые, зональные и сегментарные бронхи. Средние диаметром от 2 до 5 мм, они все внутрилегочные. Малые бронхи имеют диаметр 1-2 мм, терминальные бронхи (бронхиолы) – 0,5 мм.

В стенке крупных бронхов имеется 4 оболочки.

1. Слизистая, она образует продольные складки, состоящие из многорядного реснитчатого эпителия, собственной пластинки слизистой и мышечной пластинки слизистой, которая содержит пучки гладкомышечных клеток, расположенных по спирали.

2. Подслизистая основа. Здесь в рыхлой соединительной ткани есть много белково-слизистых желез.

3. Волокнисто-хрящевая – содержит пластинки гиалинового хряща.

4. Адвентициальная образована рыхлой соединительной тканью

По мере уменьшения диаметра бронхов уменьшаются размеры хрящевых пластинок, вплоть до их полного исчезновения. Также происходит уменьшение количества желез в подслизистой основе вплоть до их полного исчезновения.

В бронхах среднего калибра оболочки истончаются, уменьшается высота реснитчатого эпителия, уменьшается количество содержащихся в нем бокаловидных клеток, следовательно, вырабатывается меньше слизи. Но также происходит относительное увеличение толщины мышечной пластинки слизистой. В подслизистой основе уменьшается количество желез. В волокнисто-хрящевой оболочке хрящевые пластинки превращаются в мелкие хрящевые островки. В них гиалиновый хрящ заменяется эластическим. Наружная оболочка адвентициальная, содержит крупные кровеносные сосуды (разветвления бронхиальных ветвей).

Стенка малых (мелких) бронхов состоит из 2 оболочек. Поскольку хрящевые островки полностью исчезают и железы в подслизистой основе также исчезают. Т.о. остается внутренняя – слизистая оболочка и наружная – адвентициальная. Реснитчатый эпителий становится двурядным, затем однослойным кубическим: исчезают бокаловидные клетки, уменьшается высота и количество реснитчатых клеток. Появляются безреснитчатые клетки, а также секреторные, имеющие куполообразную форму и вырабатывающие фермент, разрушающий сурфактант.

В эпителии появляются клетки, выполняющие хеморецепторную функцию, анализирующие химический состав вдыхаемого воздуха. На их поверхности располагаются короткие ворсинки.

Мышечная пластинка в малых бронхах развита хорошо. Гладкие миоциты идут спиралевидно, при их сокращении уменьшается просвет бронха и бронх укорачивается. Бронхи играют главную роль в выдохе воздуха. Малые бронхи регулируют объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. При сильном тоническом сокращении мышечной пластинки слизистой может наступить спазм.

Конечные бронхиолы (терминальные). Их стенка тонкая, выстлана кубическим эпителием, содержит пучки гладкомышечных клеток, снаружи от которых расположена прослойка рыхлой соединительной ткани, которая переходит в ткань межальвеолярных перегородок. Терминальные бронхиолы дихотомически ветвятся 2-3 раза, образуя респираторные альвеолы, с которых начинается респираторный отдел легких (в нем происходит газообмен).

Респираторный отдел. Его структурно-функциональная единица – ацинус, 12-18 ацинусов образуют легочную дольку. Ацинус начинается в респираторной бронхиоле 1 порядка. В ее стенке впервые появляются альвеолы. Респираторные бронхиолы I порядка подразделяется на бронхиолы II порядка, а затем III порядка. Респираторные бронхиолы 3 порядка продолжаются в альвеолярные ходы, которые также дихотомически делятся 2-3 раза и заканчиваются альвеолярными мешочками – это слепое расширение в конце ацинусов, в которых имеются несколько альвеол.

Альвеолы являются основной структурной единицей ацинуса. Альвеола представляет собой пузырек, стенка которого образована базальной мембраной, на которой располагаются клетки альвеолярного эпителия. Имеются 2 разновидности альвеолоцитов: респираторные и секреторные.

Респираторные альвеолоциты – уплощенные клетки со слабо развитыми органеллами, расположенными около ядра. Клетки распластаны на базальной мембране. Через их цитоплазму осуществляется газообмен.

Секреторные альвеолоциты – более крупные клетки, расположенные преимущественно в устье альвеолы, в них хорошо развиты органеллы, они вырабатывают сурфактант – это пленка с типичным строением клеточной мембраны Она выстилает всю внутреннюю поверхность альвеолы. Сурфактант препятствует слипанию стенок альвеол, способствует их расправлению во время вдоха, выполняет защитную функцию – не пропускает микробы, антигены. Поддерживает определенную влажность внутри альвеолы. Сурфактант может быстро разрушаться, но он и относительно быстро восстанавливается – за 3-3,5 часов. При разрушении сурфактанта развиваются воспалительные процессы в легких. Сурфактант в эмбриогенезе формируется в конце 7 месяца.

Снаружи к альвеоле прилежит кровеносный капилляр. Его базальная мембрана соединяется с базальной мембраной альвеолы. Структуры, отделяющие просвет альвеолы от просвета капилляров образуют аэрогематический барьер (воздушно-кровяной барьер). В его состав входят: сурфактант, респираторный альвеоцит, базальная мембрана альвеолы и базальная мембрана капилляра и эндотелиоцит капилляра. Этот барьер тонкий – 0,5 мкм, через него проникают газы. Это достигается тем, что напротив тонкого участка респираторного альвеолоцита располагается неядросодержащая часть эндотелиоцита. В межальвеолярных перегородках содержатся тонкие эластиновые волокна, редко (в старости больше) коллагеновые, большое количество капилляров, а в устье альвеолы могут быть 1-2 гладких миоцита (выталкивают воздух из альвеолы). Макрофаги и Т-лимфоииты могут выходить из капилляра в просвет альвеол и выполнять защитную иммунобиологическую функцию. Альвеолярные макрофаги являются первыми иммунологически активными клетками, фагоцитируюшими бактериальные и небактериальные антигены. Выполняя функцию вспомогательных иммунных клеток, они осуществляют презентацию антигена Т-лимфоцитом и обеспечивают тем самым образование антител В-лимфоцитов.

Регенерация. В основе воздухоносных путей лежит хорошо регенерирующая слизистая. Способность к регенерации выше в отделах, расположенных ближе к внешней среде. Респираторные отделы регенерируют хуже. Происходит гипертрофия сохранившихся альвеол, а новые альвеолы у взрослых людей не образуются. После резекции легкого образуется соединительнотканный рубец.

Снаружи легкое покрыто висцеральной плеврой (соеденительно-тканная пластинка, отграниченная мезотелием). На ее поверхности располагаются плевральные макрофаги. Сам мезотелий покрыт тонким слоем секрета, благодаря чему легкое может скользить.

Кафедра: Гистологии

Дисциплина: Гистология

Факультет: Общая медицина

Тема: Дыхательная система. Гистологическое строение легкого новорожденного (живо- и мертворожденного) ребенка. Развитие легкого в постнатальном периоде.

Выполнила: Кустанова Т.

Группа: 318 «Б»

Проверил: Корват А.И.

Актобе 2016

1. Актуальность

2. Введение

3. Гистологическое строение легкого новорожденного (живо- и мертворожденного) ребенка.

4. Развитие легкого в постнатальном периоде.

5. Возрастные изменения легкого.

6. Заключение.

Актуальность

Дыхательная система человека - совокупность органов, обеспечивающих внешнее дыхание (газообмен между вдыхаемым атмосферным воздухом и кровью). Газообмен выполняется лёгкими, и в норме направлен на поглощение из вдыхаемого воздуха кислорода и выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа. Кроме того, дыхательная система участвует в таких важных функциях, как терморегуляция, голосообразование, обоняние, увлажнение вдыхаемого воздуха. Лёгочная ткань также играет важную роль в таких процессах как: синтез гормонов, водно-солевой и липидный обмен. В обильно развитой сосудистой системе лёгких происходит депонирование крови.

Дыхательная система также обеспечивает механическую и иммунную защиту от факторов внешней среды.

Актуальность этой темы не может быть оспорена и не может иметь ограниченного срока, т.к. не зная нормы нельзя говорить о патологии… Дыхательная система объединяет группу органов выполняющих функцию дыхания - насыщение крови кислородом и удаление из нее углекислого газа и ряд недыхательных функций. Состоит из полости носа, носоглотки, гортани, трахеи, бронхов и легких. Цель срс рассказать о строении органов данной системы и некоторых возрастных особенностях связанных с её изучением

Введение

Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система. Транспорт газов и других необходимых организму веществ осуществляется с помощью кровеносной системы. Функция дыхательной системы сводится лишь к тому, чтобы снабжать кровь достаточным количеством кислорода и удалять из нее углекислый газ.

Химическое восстановление молекулярного кислорода с образованием воды служит для млекопитающих основным источником энергии. Без нее жизнь не может продолжаться дольше нескольких секунд.

Восстановлению кислорода сопутствует образование CO2. Кислород входящий в CO2 не происходит непосредственно из молекулярного кислорода. Использование O2 и образование CO2 связаны между собой промежуточными метаболическими реакциями; теоретически каждая из них длятся некоторое время.

Обмен O2 и CO2 между организмом и средой называется дыханием. У высших животных процесс дыхания осуществляется благодаря ряду последовательных процессов.

Обмен газов между средой и легкими, что обычно обозначают как "легочную вентиляцию".

Обмен газов между альвеолами легких и кровью (легочное дыхание).

Обмен газов между кровью и тканями.

Наконец, газы переходят внутри ткани к местам потребления (для O2) и от мест образования (для CO2) (клеточное дыхание). Выпадение любого из этих четырех процессов приводят к нарушениям дыхания и создает опасность для жизни человека.

Дыхательная система

Дыхательная система - это совокупность органов, обеспечивающих в организме внешнее дыхание, а также ряд важных не дыхательных функций.
(Внутреннее дыхание – это комплекс внутриклеточных окислительно-восстановительных процессов).

В состав дыхательной системы входят различные органы, выполняющие воздухопроводящую и дыхательную (т.е. газообменную) функции: полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и легкие. Таким образом, в дыхательной системе можно выделить:

· внелегочные воздухоносные пути;

· и легкие, которые в свою очередь включают:

o -внутрилегочные воздухоносные пути (т.н. бронхиальное дерево);

o -собственно респираторный отдел легких (альвеолы).

Основная функция дыхательной системы - внешнее дыхание, т.е. поглощение из вдыхаемого воздуха кислорода и снабжение им крови, а также удаление из организма углекислого газа. Этот газообмен осуществляется легкими.

Среди не дыхательных функций дыхательной системы очень важными являются:

· терморегуляция,

· депонирование крови в обильно развитой сосудистой системе легких,

· участие в регуляции свертывания крови благодаря выработке тромбопластина и его антагониста - гепарина,

· участие в синтезе некоторых гормонов, а также инактивации гормонов;

· участие в водно-солевом и липидном обмене;

Легкие принимают активное участие в метаболизме серотонина, разрушающегося под влиянием моноаминоксидазы (МАО). МАО выявляется в макрофагах, в тучных клетках легких.>

В дыхательной системе происходят инактивация брадикинина, синтез лизоцима, интерферона, пирогена и др. При нарушении обмена веществ и развитии патологических процессов выделяются некоторые летучие вещества (ацетон, аммиак, этанол и др.).

Защитная фильтрующая роль легких состоит не только в задержке пылевых частиц и микроорганизмов в воздухоносных путях, но и в улавливании клеток (опухолевых, мелких тромбов) сосудами легких («ловушки»).

Развитие

Дыхательная система развивается из энтодермы.

Гортань, трахея и легкие развиваются из одного общего зачатка, который появляется на 3-4-й неделе путем выпячивания вентральной стенки передней кишки. Гортань и трахея закладываются на 3-й неделе из верхней части непарного мешковидного выпячивания вентральной стенки передней кишки. В нижней части этот непарный зачаток делится по средней линии на два мешка, дающих зачатки правого и левого легкого. Эти мешки в свою очередь позднее подразделяются на множество связанных между собой более мелких выпячиваний, между которыми врастает мезенхима. На 8-й неделе появляются зачатки бронхов в виде коротких ровных трубочек, а на 10-12-й неделе стенки их становятся складчатыми, выстланными цилиндрическими эпителиоцитами (формируется древовидно разветвленная система бронхов - бронхиальное дерево). На этой стадии развития легкие напоминают железу (железистая стадия). На 5-6-м месяце эмбриогенеза происходит развитие конечных (терминальных) и респираторных бронхиол, а также альвеолярных ходов, окруженных сетью кровеносных капилляров и подрастающими нервными волокнами (канальцевая стадия).

Из мезенхимы, окружающей растущее бронхиальное дерево, дифференцируются гладкая мышечная ткань, хрящевая ткань, волокнистая соединительная ткань бронхов, эластические, коллагеновые элементы альвеол, а также прослойки соединительной ткани, прорастающие между дольками легкого. С конца 6-го - начала 7-го месяца и до рождения дифференцируется часть альвеол и выстилающие их альвеолоциты 1-го и 2-го типов (альвеолярная стадия).,/p>

В течение всего эмбрионального периода альвеолы имеют вид спавшихся пузырьков с незначительным просветом. Из висцерального и париетального листков спланхнотома в это время образуются висцеральный и париетальный листки плевры. При первом вдохе новорожденного альвеолы легких расправляются, в результате чего резко увеличиваются их полости и уменьшается толщина альвеолярных стенок. Это способствует обмену кислорода и углекислоты между кровью, протекающей по капиллярам, и воздухом альвеол.

Воздухоносные пути

К ним относятся носовая полость, носоглотка, гортань, трахея и бронхи. В воздухоносных путях по мере продвижения воздуха происходят его очищение, увлажнение, согревание, рецепция газовых, температурных и механических раздражителей, а также регуляция объема вдыхаемого воздуха.

Стенка воздухоносных путей (в типичных случаях – в трахее, бронхах) состоит из четырех оболочек:

1. слизистой оболочки;

2. подслизистой основы;

3. фиброзно-хрящевой оболочки;

4. адвентициальной оболочки.

При этом часто подслизистую основу рассматривают как часть слизистой оболочки, и говорят о наличии трех оболочек в составе стенки воздухоносных путей (слизистой, фиброзно-хрящевой и адвентициальной).

Все воздухоносные пути выстланы слизистой оболочкой. Она состоит из трех слоев, или пластинок:

· эпителия;

· собственной пластинки слизистой;

· гладкомышечных элементов (или мышечной пластинки слизистой).

Эпителий воздухоносных путей

Эпителий слизистой оболочки воздухоносных путей имеет различное строение в разных отделах: многослойный ороговевающий, переходящий в неороговевающий эпителий (в преддверии носовой полости), в более дистальных отделах он становится многорядным реснитчатым (на протяжении большей части воздухоносных путей) и, наконец, становится однослойным реснитчатым.

В эпителии воздухоносных путей, кроме реснитчатых клеток, определяющих название всего эпителиального пласта, содержатся бокаловидные железистые клетки, антигенпредставляющие, нейроэндокринные, щеточные (или каемчатые), секреторные клетки Клара и базальные клетки.

1. Реснитчатые (или мерцательные) клетки снабжены ресничками (до 250 на каждой клетке) длиною 3-5 мкм, которые своими движениями, более сильными в сторону носовой полости, способствуют выведению слизи и осевших пылевых частиц. Эти клетки имеют разнообразные рецепторы (адренорецепторы, холинорецепторы, рецепторы глюкокортикоидов, гистамина, аденозина и др.). Эти эпителиальные клетки синтезируют и выделяют бронхо- и вазоконстрикторы (при определенной стимуляции), – активные вещества, регулирующие просвет бронхов и кровеносных сосудов. По мере уменьшения просвета воздухоносных путей высота реснитчатых клеток снижается.

2. Бокаловидные железистые клетки - располагаются между реснитчатыми клетками, выделяют слизистый секрет. Он примешивается к секрету желёз подслизистой основы и увлажняет поверхность эпителиального пласта. Слизь содержит иммуноглобулины, выделяемые плазматическими клетками из подлежащей под эпителием собственной пластинки соединительной ткани.

3. Антигенпредставляющие клетки (или дендритные, или же клетки Лангерганса) чаще встречаются в верхних воздухоносных путях и трахее, где они захватывают антигены, вызывающие аллергические реакции. Эти клетки имеют рецепторы Fc-фрагмента IgG, С3-комплемента. Они вырабатывают цитокины, фактор некроза опухоли, стимулируют Т-лимфоциты и морфологически сходны с клетками Лангерганса эпидермиса кожи: имеют многочисленные отростки, проникающие между другими эпителиальными клетками, содержат пластинчатые гранулы в цитоплазме.

4. Нейроэндокринные клетки, или клетки Кульчицкого (K-клетки), или же апудоциты, относящиеся к диффузной эндокринной APUD-системе; располагаются поодиночке, содержат в цитоплазме мелкие гранулы с плотным центром. Эти немногочисленные клетки (около 0,1%) способны синтезировать кальцитонин, норадреналин, серотонин, бомбезин и другие вещества, принимающие участие в местных регуляторных реакциях.

5. Щеточные (каемчатые) клетки, снабженные на апикальной поверхности микроворсинками, располагаются в дистальном отделе воздухоносных путей. Полагают, что они реагируют на изменения химического состава воздуха, циркулирующего в воздухоносных путях, и являются хеморецепторами.

6. Секреторные клетки (бронхиолярные экзокриноциты), или клетки Клара, встречаются в бронхиолах. Они характеризуются куполообразной верхушкой, окруженной короткими микроворсинками, содержат округлое ядро, хорошо развитую эндоплазматическую сеть агранулярного типа, аппарат Гольджи, немногочисленные электронно-плотные секреторные гранулы. Эти клетки вырабатывают липопротеины и гликопротеины, ферменты, принимающие участие в инактивации токсинов, поступающих с воздухом.

7. Некоторые авторы отмечают, что в бронхиолах встречается еще один тип клеток - безреснитчатые, в апикальных частях которых содержатся скопления гранул гликогена, митохондрии и секретоподобные гранулы. Функция их неясна.

8. Базальные, или камбиальные, клетки - это малодифференцированные клетки, сохранившие способность к митотическому делению. Они располагаются в базальном слое эпителиального пласта и являются источником для процессов регенерации – как физиологической, так и репаративной.

Под базальной мембраной эпителия воздухоносных путей лежит собственная пластинка слизистой оболочки (lamina propria ), которая содержит многочисленные эластические волокна, ориентированные главным образом продольно, кровеносные и лимфатические сосуды и нервы.

Мышечная пластинка слизистой оболочки хорошо развита в средних и нижних отделах воздухоносных путей.

1. 3. Гистологическое строение легкого новорожденного (живо- и мертворожденного) ребенка.

При гистологическом исследовании легочной ткани у мертворожденных младенцев выстилающий альвеолы эпителий имеет кубическую форму; у живорожденных уплощенную. У мертворожденных альвеолы не расправлены или расправлены частично, однако просвет их щелевидный или неправильно угловатой формы, в нем содержатся плотные элементы околоплодных вод. Альвеолы дышавшего легкого новорожденного ребенка имеют овальную или круглую форму, просвет их хорошо различим, граница четкая. Такие альвеолы называют штампованными. Эластические волокна в легких мертворожденных детей извитые, идут в составе толстых и коротких пучков, которые располагаются беспорядочно. У живорожденных младенцев эластические волокна идут по окружности альвеолы, в составе тонких пучков, они натянуты, не извитые. В недышавших легких ретикулярные волокна плотные, извитые, со всех сторон оплетают альвеолы. В дышавших легких ретикулярные волокна как бы спрессованы и образуют «аргирофильную мембрану».

У мертворожденных младенцев просветы мелких бронхов и бронхов среднего калибра слабо различимы, имеют звездчатую форму.

У живорожденных бронхи и бронхиолы имеют овальный или круглый просвет. Межальвеолярные перегородки у мертворожденных толстые, у живорожденных тонкие. Показателем живорожденности ребенка является наличие гиалиновых мембран в легких, так как они не встречаются в легких мертворожденных. После искусственного дыхания у мертворожденного плода при микроскопическом исследовании альвеолы находятся в различной степени расправления – от спавшихся (основная часть) до полурасправленных и разорванных, как при острой эмфиземе.

При гнилостных изменениях исчезает структура легочной ткани, а гнилостные газы образуются в межальвеолярных перегородках и неопытным врачом могут быть приняты за расправленные альвеолы.

Решая вопрос о живорожденности и мертворожденности, можно использовать данные исследования сосудов пупочного кольца. У мертворожденных пупочные артерии не сокращены; если пупочные артерии сокращены и нет признаков инволюции, то смерть наступила после родов.

При оценке результатов гистологического исследовании пупочного кольца должны учитываться воспалительные и гемодинамические изменения.

Гистологическое и гистохимическое исследования плаценты также дают возможность дифференцировать живорожденность и мертворожденность. Важным дифференцирующим признаком живорожденности и мертворожденности является процентное содержание альбуминов и глобулинов в сыворотке крови, выявляемых методом электрофореза на бумаге.

Рентгенограммы изолированных легких свидетельствуют о бывшем дыхании, когда воздух равномерно заполняет дыхательные пути до мелких бронхов, даже если легкие остаются в состоянии субтотального апневматоза.

Кроме того, на обзорных рентгенограммах трупов младенцев хорошо определяется наличие и степень заполнения воздухом полости желудка и кишечника. При гниении газовый пузырь первоначально появляется в полости сердца.

Похожая информация.