Функции внешнего звена системы дыхания

А. Легкие в процессе дыхания выполняют газообменную функцию – главная их роль в организме.

Функции легких: 1. Выделительная – удаление воды и некоторых летучих веществ: ацетона, этанола, эфира, закиси азота. Газообменная функция является также и выделительной (удаление СО2 из организма). Выработка биологически активных веществ: гепарина, тромбоксана В2, простагландинов, тромбопластина, факторов свер­тывания крови VII и VIII, гистамина, серотонина, метилтрансферазы, моноаминоксидазы, гликозилтрансферазы. Легкие являются основным источником тромбопластина в организме: когда его мало в крови, выработка возрастает, когда много – выработка тромбо­пластина уменьшается.

2. Инактивация биологически активных веществ. Эндоте­лий капилляров легких инактивирует за счет поглощения или фер­ментативного расщепления многие биологически активные веще­ства, циркулирующие в крови.

3. Легкие выполняют защитную функцию – они являются барьером между внутренней и внешней средой организма, в них образуются антитела, осуществляется фагоцитоз, вырабатывают­ся лизоцим, интерферон, лактоферрин, иммуноглобулины; в капиллярах задерживаются и разрушаются микробы, агрегаты жировых клеток, тромбоэмболы. Функцию фагоцитоза выполняют так назы­ваемые альвеолярные фагоциты.

5. Легкие участвуют в процессах терморегуляции – в них вырабатывается большое количество тепла.

6. Легкие являются резервуаром воздуха для голосообразования.

Б. Воздухоносный путь – это пространство, которое обеспе­чивает доставку атмосферного воздуха в газообменную область.

1. Воздухоносные пути участвуют в очищении, увлажнении, согревании вдыхаемого воздуха, в процессах терморегу­ляции за счет теплоиспарения, конвекции и теплопродукции.

В. Грудная клетка является герметической полостью для лег­ких. Она предохраняет их от высыхания и механического повреж­дения. Грудная клетка своими экскурсиями обеспечивает сужение и расширение легких, а значит – их вентиляцию. Важную роль в процессах внешнего дыхания играет отрицательное давление в плев­ральной щели.

Отрицательное давление в плевральной щели.

Отрицательное давление – это величина, на которую давление в плевральной щели ниже атмосферного. В нор­ме это (-4) - (-8) мм. рт. ст. Таким образом, давление в плевральной щели составляет величину порядка 752-756мм рт. ст. и зависит от фазы дыхательного цикла. При максимальном вдохе отрицательное давление возрастает до 20мм рт. ст., при макси­мальном выдохе оно приближается к нулю (особенно в нижних от­делах), т.е. становится почти равным атмосферному давлению (760мм рт. ст.). Отрицательное давление уменьшается в направ­лении сверху вниз примерно на 0,2мм рт. ст. на каждый сантиметр, так как верхние отделы легких растянуты сильнее нижних, кото­рые сжаты под действием собственного веса.

Эластичность – сочетание растяжимости и упругости.

Так как плевральная щель не сообщается с атмосферой, давление в ней ниже атмосферного на величину Эластической Тяги Легких: при спокойном вдохе — на 8 мм рт. ст., при спокойном выдохе – на 4 мм рт. ст. Фильт­рующаяся в плевральную щель жидкость всасывается обратно вис­церальной и париетальной плеврами в лимфатическую систему, что является важным фактором в поддержании отрицательного давле­ния в плевральной щели. По некоторым данным отсос жидкости из плевральной щели дополняет отрицательное давление в ней.

ЭТЛ формируют эластиновые и коллагеновые волокна, глад­кие мышцы сосудов легких и, главное, поверхностное натяже­ние пленки жидкости, покрывающей внутреннюю поверхность альвеол. Силы поверхностного натяжения составляют 2/3 вели­чины ЭТЛ. Величина поверхностного натяжения альвеолярной пленки существенно изменяется в присутствии сурфактанта – активного вещества, вырабатываемого легкими, образующего слой толщиной 50 нм внутри альвеол, альвеолярных ходов, мешочков и бронхиол. Сурфактант (поверхностно-активные вещества) содержит фосфолипиды (в частности, леци­тин), триглицериды, холестерин, протеины и углеводы. Сурфактант выполняет защитную роль:

а) обладает бактериостатической активностью; б) обеспечивает обратный транс­порт пыли и микробов по воздухоносному пути; в) защищает стен­ки альвеол от повреждающего действия окислителей и перекисей; г) уменьшает проницаемость легочной мембраны, что является профилактикой развития отека легких – это достигается уменьшени­ем выпотевания жидкости из крови в альвеолы. У курильщиков за­щитные свойства сурфактанта ослабевают, уменьшается актив­ность альвеолярных макрофагов, снижаются защитные функции легких в целом, чаще встречаются заболевания легких и других органов.

Г. Значение отрицательного давления для обеспечения внешнего дыхания заключается в том, что оно обеспечивает сжа­тие грудной клетки при выдохе и куполообразное положение диафрагмы, так как давление в брюш­ной полости несколько выше атмосферного за счет тонуса мышц стенки живота, а в грудной полости оно ниже атмосферного.