Анатомія людини - Г. І. Коляденко 2009

Вчення про нутрощі (спланхнологія)
Дихальний апарат (органи дихання)

Дихальний апарат об’єднує в організмі людини органи, в яких циркулює вдихуване (збагачене киснем) та видихуване (насичене вуглекислим газом) повітря. Цей необхідний для життєдіяльності організму процес і складає поняття дихання. Кисень із повітря шляхом дифузії надходить із альвеол у кров капілярів, що їх оточують, і з нею потрапляє до клітин організму, а від них у кров надходить вуглекислий газ, який утворився в клітинах унаслідок окислення органічних речовин. Вуглекислота з кров’ю поступає в легені, а з них під час видиху через дихальні шляхи виділяється назовні.

До складу дихального апарату входять порожнина носа з при носовими пазухами, носова частина глотки, гортань, трахея, бронхи та легені (див. кольорову вклейку, рис. III).

Порожнина носа (cavum nasi) утворена носовими кістками та хрящами. Носові кістки, у верхній частині носа з’єднуються з лобовою кісткою. Бічні поверхні порожнини носа, тобто стінки носа, крила носа й частково перегородка носа утворені з хряща. Внутрішня поверхня носа покрита слизовою оболонкою, утвореною багатошаровим миготливим епітелієм. Слизова оболонка носа багата на кровоносні судини. В її епітеліальному покриві є бокалоподібні клітини й залози, які виділяють слиз. Рухом війок епітелію слиз разом із частками пилу й сторонніми тілами виділяється з порожнини носа назовні.

Порожнина носа має праву та ліву половини, які між собою не сполучаються. Кожна половина в свою чергу складається з трьох ходів носа: верхнього, середнього та нижнього. У верхній хід відкривається клиноподібна пазуха, в середній — лобова, верхньощелепна та решітчаста пазухи, а в нижній — носослізний канал. Ззаду порожнина носа з’єднується хоанами з порожниною носової частини глотки, а спереду відкривається назовні ніздрями.

Вдихуване повітря, яке потрапляє через ніздрі в порожнину носа, підігрівається, зволожується й очищається від пилу. Тому корисніше носове дихання, а не ротове.

Слизова оболонка верхніх носових ходів називається нюховою ділянкою, бо має нюхові цибулини з рецепторами нюху, що виходять на поверхню епітелію. Середні та нижні носові ходи називаються дихальною ділянкою.

Гортань (larynx, рис. 105, 106) є органом дихання та членороздільної мови. Розміщена гортань у передній частині шиї на рівні IV, V, VI шийних хребців. Гортань угорі з’єднана з під’язиковою кісткою за допомогою щитопід’язикової зв’язки, а внизу — з трахеєю.

Скелет гортані становлять гіалінові хрящі — щитоподібний, перснеподібний, черпакуваті, клиноподібні, ріжкуваті, а також еластичний хрящ — надгортанник. Внутрішня поверхня хрящів гортані вистелена слизовою оболонкою, покритою багатошаровим миготливим епітелієм з численними слизовими залозами.

Рис. 105. Зв'язки й хрящі гортані (вигляд спереду):

1 — під’язикова кістка; 2 — верхній ріг щитоподібного хряща; 3 — щитоподібний хрящ; 4 — нижній ріг шишподібного хряща; 5 — дуга перснеподібного хряща; 6 — трахейні хрящі; 7 — щитоподібна вирізка; 8 — щитопід’язикова перетинка

Щитоподібний хрящ (cartilago thyreoidea) — непарний, утворює майже всю передню й бічні стінки гортані. Складається з двох чотирикутних пластинок, які спереду утворюють кут. У чоловіків він називається кадиком, випинається на передній поверхні шиї. Задні кути пластинок утворюють верхні та нижні роги. Верхні роги значно більші й спрямовані в бік великих рогів під’язикової кістки, а нижні — з’єднуються з перснеподібним хрящем. Верхній край хряща по центру над кадиком має вирізку, від якої починається щитопід’язикова зв’язка. Верхні роги з’єднуються з під’язиковою кісткою бічними щитопід’язиковими зв’язками. Нижній край хряща з’єднується з перснеподібним хрящем перснещитоподібною зв’язкою й перснещитоподібним суглобом, у якому можливий незначний нахил щитоподібного хряща відносно перснеподібного.

Перснеподібний хрящ (cartilago cricoidea) формою нагадує перстень з широкою пластинкою. Він окутує гортань спереду, а пластинка лежить на задній поверхні. На верхньому краї пластинки перснеподібного хряща є дві суглобові поверхні, якими він з’єднується з черпакуватими хрящами.

Черпакуватий хрящ (cartilago arytenoidea) парний, нагадує дві тригранні піраміди, кожна з яких своєю основою з’єднується з пластинкою перснеподібного хряща й утворює суглоб з вертикальною віссю обертання. В суглобі можливі обертання навколо осі, що проходить вертикально крізь суглоб, а також деякі ковзання черпакуватого хряща вперед і назад. Від основи черпакуватого хряща вперед, у порожнину гортані, виступає голосовий відросток, а назад — м’язовий.

Рис. 106. Зв’язки й хрящі гортані (вигляд ззаду):

1 — надгортанник; 2 — великий ріг під’язикової кістки; 3 — верхній ріг щитоподібного хряща; 4 — щитоподібний хрящ; 5 — черпакуватий хрящ; 6 — перснещитоподібний суглоб; 7 — трахейні хрящі; 8 — перетинчаста стінка трахеї; 9 — пластинка перснеподібного хряща; 10 — нижній ріг щитоподібного хряща; 11 — перснечерпакуватий суглоб; 12 — м’язовий відросток; 13 — голосовий відросток; 14 — щитопід’язикова перетинка

Між слизовою оболонкою гортані й хрящами лежить шар еластичної тканини, яка між внутрішнім кутом щитоподібного хряща й черпакуватими хрящами утворює еластичний конус. Від верхніх потовщень країв конуса відходять голосові зв'язки, які здебільшого складаються з еластичних волокон. Голосові зв’язки з’єднуються з голосовим відростком черпакуватих хрящів. За рахунок кадика довжина голосових зв’язок у чоловіків більша й становить 22—24 мм, а у жінок — 15—18 мм. Через це голос у чоловіків низький, у жінок — високий.

Надгортанник (epiglottis) має форму листка дерева. Своєю звуженою нижньою частиною за допомогою зв’язок він з’єднується з серединою внутрішньої поверхні щитоподібного хряща, а другою — з під’язиковою кісткою. Надгортанник закриває вхід до гортані в момент ковтання.

До складу гортані входить велика кількість невеликих за розміром парних посмугованих м’язів. Ті з них, якими вона фіксується до під’язикової кістки, називаються додатковими, а ті, що входять до складу гортані, — власними. До власних м’язів перснещитоподібні м'язи, які лежать зовні на бічній поверхні гортані. Скорочуючись, вони відтягують щитоподібний хрящ від черпакуватого, натягують при цьому голосові зв’язки, й вони стають коротшими.

Внутрішні м’язи гортані називають голосовими, до них належать задні перснечерпакуваті. Починаються вони на задній поверхні пластинки перснеподібного хряща й прикріплюються до м’язового відростка черпакуватого хряща. Скорочуючись, ці м’язи відтягують м’язовий відросток назад і присередньо, голосові відростки при цьому розходяться, голосова щілина розширюється, а голосові зв’язки напружуються.

Бічні перснечерпакуваті м'язи йдуть від бічної частини дуги перснеподібного хряща до м’язового відростка черпакуватого хряща. Скорочуючись, вони обертають черпакуваті хрящі всередину, що сприяє звуженню голосової щілини й розслабленню голосових зв’язок.

Поперечні й косі черпакуваті м'язи прикріплюються на задній поверхні черпакуватих хрящів. Скорочуючись, ці м’язи звужують задню частину голосової щілини.

Черпакувато-надгортанні й щитонадгортанні м'язи починаються від латерального краю надгортанника й прикріплюються до хрящів, перші — до черпакуватого, другі — до щитоподібного. Скорочуючись, ці м’язи змінюють положення надгортанника: перші його нахиляють, закриваючи при цьому вхід у гортань, другі підіймають надгортанник, відкриваючи вхід в неї.

Порожнина гортані поділяється на верхній відділ (його називають присінком), середній і нижній. Межею верхнього відділу є складки присінка, утворені слизовою оболонкою гортані. У середньому відділі між складками присінка й голосовими складками слизової оболонки, які лежать під ними, розміщений власне голосовий апарат. Голосові складки слизової оболонки покривають голосові відростки, обмежуючи голосову щілину. Голосові складки покриті багатошаровим плоским епітелієм. Між складками присінка і голосовими складками з правого та лівого боків утворюються сліпі заглибини — гортанні шлуночки. Нижня частина гортані називається підголосниковою порожниною.

Виникнення звуку відбувається в гортані внаслідок коливних рухів голосових зв’язок, які виникають унаслідок скорочення м’язів гортані під час видиху. Звукова мова є результатом зміни форми голосової щілини й напруження голосових зв’язок. Тембр голосу залежить від довжини голосових зв’язок, резонансу в порожнині гортані, глотки та порожнині рота і повітроносних пазухах кісток черепа.

Трахея (trachea, рис. 107) — трубка завдовжки 11 — 13 см, має 16—18 незамкнених хрящових кілець, кінці яких на задній поверхні з’єднуються сполучнотканинною перетинкою, що складається з гладеньких м’язів. Разом вони утворюють суцільну перетинчасту стінку, до якої прилягає стравохід. Ця стінка може трохи вгинатися всередину трахеї під час пересування їжі в шлунок. Суміжні хрящі трахеї з’єднуються між собою за допомогою кільцевих зв’язок.

Внутрішня поверхня трахеї вистелена слизовою оболонкою, вкритою циліндричним миготливим епітелієм, у якому є бокалоподібні клітини й залози, що виділяють слизовий секрет.

Після 40 років трахейні хрящі починають вапнуватися.

На рівні тіл IV—V грудних хребців трахея поділяється на правий і лівий бронхи. Цей поділ зветься біфуркацією трахеї. Лівий бронх відходить від трахеї майже під прямим кутом, а правий більше скошений донизу. Тому сторонні предмети, які потрапляють у трахею (особливо у малих дітей) завжди проникають у правий бронх. За будовою бронхи нагадують трахею: вони складаються з хрящових напівкілець, з’єднаних мембраною зі сполучної тканини, яка утворює задню стінку. Правий бронх ширший, але коротший за лівий — довжиною близько 3 см, лівий бронх довший і вужчий, його довжина 4—5 см. Ці бронхи звуться первинними. У воротах легень вони поділяються на бронхи другого, третього й вищих порядків. Зі збільшенням порядку поділу бронхів їхній діаметр зменшується. Таке розгалуження бронхів має назву бронхіального дерева. В міру розгалуження бронхи втрачають хрящі; найтонші бронхіальні гілочки (діаметром близько 1 мм) називаються бронхіолами.

Рис. 107. Повітроносні шляхи:

1 — щитоподібний хрящ; 2 — перснеподібний хрящ; 3 — трахейні хрящі; 4, 11 — стравохід; 5 — роздвоєння (біфуркація) трахеї; 6 — головний лівий бронх; 7 — ліва легенева артерія; 8, 9, 12, 13 — розгалуження бронхів; 10 — аорта; 14 — права легенева артерія; 15 — головний правий бронх

Бронхіоли входять у часточки легенів, відокремлені одна від одної тоненькими прошарками сполучної тканини. Слизова оболонка бронхів вкрита миготливим епітелієм зі слизовими залозами. В бронхіолах, крім них, є ще окремі секреторні клітини (клітини Клара), котрі продукують ферменти, що розщеплюють сурфактант (білкову речовину), яка протидіє спаданню альвеол.

Бронхіоли перетворюються в альвеолярні ходи, на стінках яких є численні випини — легеневі пухирці, або альвеоли — кінцеві утворення дихальних шляхів. Стінки альвеол надзвичайно тоненькі, побудовані з еластичних волокон, які з боку просвіту альвеоли покриті одношаровим плоским епітелієм, а зовні від еластичних волокон розміщені кровоносні капіляри. В альвеолах відбувається газообмін між альвеолярним повітрям та кров’ю. Вважають, що кількість альвеол в обох легенях доходить до 700 млн, а їхня поверхня дорівнює 100—120 м². Загальна дихальна поверхня легень у 75 разів більша, ніж поверхня тіла людини.

Легені (pulmones, рис. 108) — масивний орган, до складу якого входять права та ліва легені. Вони заповнюють майже всю грудну порожнину (4/5 її об’єму), мають форму конуса, який основою прилягає до діафрагми, а верхівкою виходить за межі ребер і виступає на 20—30 мм вище від ключиці. Між верхівкою й основою лежить тіло легень. Поверхня, що прилягає до ребер і має на собі відбиток, називається реберною.

Рис. 108. Легені:

1 — гортань; 2 — трахея; 3 — роздвоєння (біфуркація) трахеї; 4 — верхівка легені; 5 — реберна поверхня; 6 — верхня частка лівої легені; 7 — міжчасткова вирізка; 8 — нижня частка лівої легені; 9 — передній край легені; 10 — основа легені; 11 — задній край легені; 12 — серцева вирізка; 13 — діафрагмальна поверхня; 14 — нижній край легені; 15 — нижня частина правої легені; 16 — середня частка правої легені; 17 — міжчасткові поверхні; 18 — верхня частка правої легені

Нижня частина легені (основа), що прилягає до діафрагми, називається діафрагмальною, а частина легені, обернена в бік однойменної поверхні протилежної легені, — медіальною поверхнею. Медіальна поверхня називається ще середостінною (обернена до органів середостіння).

Права легеня більша за ліву, двома площинами (горизонтальною й косою) вона ділиться на три частки: верхню, середню й нижню. Ліва легеня менша за розмірами, ділиться вона косо на дві частки: верхню й нижню. Частки в свою чергу поділяються на бронхолегеневі сегменти. У правій легені виділяють 11 сегментів, у лівій — 10. До кожного сегмента входять сегментарний бронх і відповідна гілочка легеневої артерії. На медіальній поверхні лівої легені є серцева ямка, а на передньому краї — серцева вирізка.

Маса легень 0,5—0,6 кг, колір у них сірувато-рожевий. На середостінній частині медіальної поверхні є ворота легені, в які входять бронх, легенева артерія й нерви, що іннервують легені та бронхи, а виходять дві легеневі вени та легеневі лімфатичні судини, зв’язані сполучною тканиною. Ці елементи утворюють корінь легені, яким вона фіксується в грудній порожнині.

Структурною одиницею легень є легенева часточка, яка має форму неправильної піраміди, основою оберненої до зовнішньої поверхні легень, а верхівкою — до внутрішньої. Часточки відділені одна від одної сполучною тканиною.

Функціональною одиницею легеневої часточки є ацинус. До складу легеневої часточки входить 16—18 ацинусів. Ацинус, або вторинну часточку, утворюють кінцеві (термінальні) бронхіоли (кожна з них є початком ацинуса), які розгалужуються на альвеолярні, або дихальні, бронхіоли та відповідні їм альвеолярні ходи, мішечки та альвеоли.

Роздуванню альвеол під час вдиху та протидії їхньому спаданню при видиху сприяє поверхневий натяг альвеол, який досягається завдяки сурфактантові, що виділяється стінками альвеол. Сурфактант протидіє проникненню рідини в альвеоли й виконує захисну функцію. До складу сурфактанта входять фосфоліпіди, білки та глікопротеїди.

Легені завжди наповнені повітрям. У чоловіків легені вміщують 5—6 л повітря. При спокійному диханні людина з кожним дихальним актом змінює по 0,5 л повітря. При фізичному напруженні ця кількість збільшується до 3—3,5 л. Навіть легені мерця наповнені повітрям.

Легені мертвонародженої дитини повітря не мають, тому що в утробі матері плід одержує кисень із материнського організму.

Плевра. Кожна легеня вкрита плеврою. Це тонка, блискуча серозна оболонка, що складається з двох листків: легеневого та пристінкового. Легенева плевра щільно покриває легеневу тканину зі всіх боків. Біля воріт легені легенева плевра переходить у пристінкову. Між двома її листками утворюється плевральна порожнина, заповнена невеликою кількістю (близько 20 мл) серозної рідини, яка зменшує тертя листків плеври під час дихання. Пристінкова плевра поділяється на реберну, діафрагмальну та середостінну. Вони покривають однойменні органи грудної порожнини. Простори, в які між плевральними листками не заходять легені, називаються синусами плеври: реберно-діафрагмальний, діафрагмально-середостінний та реберно-середостінний.

Середостінням легень називають порожнину, що лежить між медіальними поверхнями правої та лівої легень. Умовно площиною, яка проходить через передній край легеневих воріт, середостіння поділяють на переднє та заднє. У передньому середостінні лежать серце з великими судинами, що виходять із нього (висхідна частина аорти, легеневий стовбур, верхня порожниста вена), вилочкова залоза, лімфатичні вузли й нерви; у задньому — стравохід, трахея з бронхами першого порядку, низхідна частина аорти, грудна лімфатична протока, непарна й напівнепарна вени, блукаючі нерви, пограничні симпатичні стовбури й лімфатичні вузли.