Глава 10. Возрастная анатомия и физиология дыхательной системы. Общая характеристика и возрастные особенности дыхательной системы.

Дыхательная система человека состоит из носовой полости, гортани, трахеи, бронхов и легких. В зависимости от функции органы дыхания подразделяют на воздухоносные пути и дыхательный или респираторный отдел. Некоторые ученые в состав дыхательной системы включают третий отдел костно-мышечную систему обеспечивающую дыхательные движения.

Дыхательная система выполняет функцию дыхания. Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа. Процесс дыхания включает пять основных этапов: 1. обмен газов между альвеолярным и атмосферным воздухом - внешнее дыхание; 2. обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью; 3. транспорт газов кровью с помощью эритроцитов; 4. обмен газов между кровью и клетками; 5. внутреннее дыхание - биологическое окисление органических веществ до воды и углекислого газа с выделением энергии в митохондриях клеток.

Дыхательная система осуществляет первые два этапа процесса дыхания.

Воздухоносные пути включают полость носа, гортань, трахею, бронхи и выполняют функцию проведения, согревания, очищения и увлажнения воздуха.

Дыхательный отдел включает легкие и выполняет функцию газообмена.

Строение, функции и возрастные особенности воздухоносных путей (полость носа, гортань, трахея, бронхи).

Воздухоносные пути начинаются с верхних дыхательных путей – носовых ходов, носовой полости и носоглотки, которая через гортань направляет воздушный поток в трахею. В своей нижней части трахея разделяется на два главных бронха: правый бронх идет к правому ле­гкому, левый — к левому легкому. В легких бронхи древовидно ветвятся на бронхи меньшего калибра и заканчиваются бронхиолами.

Носовая полость. Дыхательная система начинается носовой полостью, скелет которой образован костями, хрящами, а внутренняя поверхность выстлана слизистой оболочкой. Основу наружного носа образуют носовые кости (спинка носа) и парные боковые хрящи. Крылья носа и ноздри поддерживаются парой больших хрящей крыльев и несколькими мелкими. Этот гибкий скелет носа держит постоянно открытыми ноздри, через которые верхние дыхательные пути сообщаются с внешней средой. Носовая полость делится продольной перегородкой на правую и левую несообщающиеся половины, каждая из которых в свою очередь делится носовыми раковинами на ходы, в которые откры­ваются придаточные полости – пазухи.

В носовой полости вдыхаемый воздух нагревается (или, наобо­рот, охлаждается, если он сильно нагрет благодаря густой сети капилляров расположенных в слизистой оболочке и благодаря волоскам частично очищается от механических примесей (пыль, дым). Поэтому очень важно, чтобы дыхание происходило через нос, а не через рот. Слизистая оболочка небольшой верхней, обонятельной части носовой полости содержит специализированные клетки — обоня­тельные рецепторы.

У новорожденного полость носа низкая (высота ее 17,5 мм) и узкая. Носовые раковины относительно толстые, носовые ходы развиты слабо. К 10 годам полость носа увеличивается в длину в 1,5 раза, а к 20 годам — в 2 раза по сравнению с новорожденным. Из околоносовых пазух у новорожденного имеется только верхне­челюстная, она развита слабо. Остальные пазухи начинают формироваться после рождения.

Гортань это не только отдел воздухоносных путей но и орган голосообразования и членораздельной речи. Отсюда и сложность ее строения.

Гортань расположена на уровне IV-VI шейных позвонков, от которых отделена нижней частью глотки. В верхней части гортань подвешена к подъязычной кости, а в нижней соеди­нена с трахеей.

Скелет гортани составляют хрящи — гиалиновые (щитовид­ный, перстневидный и черпаловидные) и эластический (надгортан­ник), подвижно соединенные связками, суставами и мышцами. Щитовидный хрящ— непарный, самый крупный, состоит из правой и левой пластинок, сходящихся впереди под углом, кото­рый образует у мужчин кадык.

Между слизистой оболочкой гортани и хрящами зале­гает слой эластической ткани, образующий в своей нижней поло­вине эластический конус. Его свободный верхний край, образует пару голосовых связок. Так как у мужчин угол щитовидного хряща резче выступает вперед, то и голосовые связки у них длиннее (22—24 мм), чем у женщин (15—18 мм). Этим обусловлен низкий голос мужчин (чем длин­нее струна, тем ниже издаваемый ею звук). Пространство между голосовыми связками образует голосовую щель. Голос возникает от колебания голосовых связок воздухом, когда он с силой выдыхается из легких. Произношение звуков связано с быстрой сменой формы и размеров голосовой щели и натяжением голосовых связок.

Гортань новорожденного имеет сравнительно большие размеры; она короткая, широкая, воронкообразная, рас­полагается выше, чем у взрослого человека (на уровне II— IV позвонков). Пластинки щитовидного хряща располага­ются под тупым углом друг к другу. Выступ гортани отсут­ствует. Вследствие высокого расположения гортани у ново­рожденных и детей грудного возраста надгортанник на­ходится несколько выше корня языка, поэтому при глота­нии пищевой комок (жидкость) обходит надгортанник латерально. В результате этого ребенок может дышать и гло­тать (пить) одновременно, что имеет важное значение при акте сосания.

Гортань быстро растет в течение первых четырех лет жизни ребенка. В период полового созревания (после 10—12 лет) вновь начинается активный рост, который продолжается до 25 лет у мужчин и до 22—23 лет у женщин.

Половые отличия гортани в раннем возрасте не наблюдаются дальнейшем рост гортани у мальчиков идет не­сколько быстрее, чем у девочек. После 6—7 лет гортань у мальчиков крупнее, чем у девочек того же возраста. В 10— 12 лет у мальчиков становится заметным выступ гортани.

В период полового созревания размеры гортани, длина го­лосовых связок у мальчиков больше, чем у девочек.

Хрящи гортани, тонкие у новорожденного, с возрастом становятся более толстыми, однако долго сохраняют свою гибкость. В пожилом и старческом возрасте в хрящах горта­ни, кроме надгортанника, откладываются соли кальция; хрящи окостеневают, становятся хрупкими и ломкими.

Трахея подобна полому, слегка уплощенному спереди назад цилиндру, длиной около 12 см. и диаметром 2-2,5 см. Скелет трахеи образуют 16-20 хрящевых колец не замкнутых на задней стенке, в месте расположения пищевода. Внутренняя слизистая оболочка выстлана многорядным мерцательным эпителием. В подслизистой основе расположены белково-слизистые железы, секрет которых увлажняет проходящий воздух. Она начинается от гор­тани на уровне между VI и VII шейными позвонками и спус­кается в грудную полость, где на высоте IV—V грудных позвон­ков происходит раздваивание — трахеи на правый и левый первичные бронхи. Деление трахеи на два главных бронха представляет первую генерацию дихотомического ветвления (раздвоения) дыхательного дерева.

По мере ветвления бронхи теряют хрящи, так что основу стенок малых бронхов составляют преимущественно эластичные и гладкомышечные волокна. Слизистая оболочка трахеи и бронхов покрыта мерцательным эпителием и содержит слизистые железы, секрет которых выделяется на поверхность слизистой и увлажняет проходящий воздух.

У взрослого человека дыхательное дерево насчитывает 23 генерации ветвления. Внутри легких каждый из главных бронхов разделяется на две дочерние ветви, а те, в свою очередь, становятся родительской ветвью и дихотомически делятся и т. д. Так, за толстым главным бронхом последовательно появляются более тонкие бронхи — долевые, сегментарные бронхи, мелкие бронхи, или бронхиолы, вплоть до концевых бронхиол с диаметром более 1 мм, которые являются 16-й генерацией ветвления дыхательного дерева. В совокупности все эти 16 генераций бронхов образуют так называемую проводящую зону, в конце которой число бронхиол увеличивается примерно до 65 000 (2¹⁶).

У новорожденного длина трахеи составляет 3,2—4,5 см, ширина просвета в средней части около 0,8 см, хрящи развиты слабо, тонкие. В пожилом и старческом возрасте (после 60—70 лет) хрящи трахеи становятся плотными, хрупкими, при сдавлении легко ломаются. После рождения трахея быстро растет в течение первых 6 месяцев, затем рост ее замедляется и вновь ускоряется в период полового созревания и в юношеском возрасте (12— 22 года). К 3—4 годам жизни ребенка ширина просвета тра­хеи увеличивается в 2 раза. Трахея у ребенка 10—12 лет вдвое длиннее, чем у новорожденного, а к 20—25 годам длина ее утраивается.

Слизистая оболочка стенки трахеи у новорожденного тонкая, нежная; железы развиты слабо.