Средостение

Средостение (mediastinum) представляет собой пространство, занимаемое органами, расположенными в грудной полости между двумя легкими. Оно ограничено спереди грудиной, сзади - грудным отделом позвоночника, снизу - сухожильным центром диафрагмы, с боков - средостенными частями плевры. Средостение условно делят на переднее и заднее, границу между ними проводят через корни легких. В переднем средостении находятся сердце, вилочковая железа и крупные кровеносные сосуды: восходящая аорта, легочный ствол, верхняя полая вена и др. В заднем средостении располагаются пищевод, нервы и сосуды: блуждающий нерв, симпатические нервы, грудная аорта, грудной лимфатический проток и др.

Между органами средостения находится клетчатка.

Значение дыхания

Для жизнедеятельности организма нужны не только питательные вещества, но и кислород. Кислород участвует в обмене веществ. В процессе обмена веществ в тканях происходит непрерывное потребление кислорода и образование углекислого газа. Почти все окислительные процессы в тканях, в результате которых высвобождается необходимая для жизнедеятельности организма энергии, протекают с участием кислорода. Поэтому прекращение поступления кислорода приводит к гибели тканей и организма. Наиболее чувствительна к недостатку кислорода нервная ткань.

Обмен газов, происходящий в тканях, т. е. потребление клетками и межклеточным веществом кислорода и выделение углекислого газа, носит название тканевого дыхания. Тканевое дыхание представляет сложный процесс, в котором участвуют особые вещества - дыхательные пигменты и дыхательные ферменты.

Доставка кислорода к тканям и вынос углекислого газа, образующегося в процессе обмена, осуществляются кровью. Поскольку кислород непрерывно расходуется, а углекислота накапливается, поддержание постоянной концентрации газов в крови возможно лишь при условии непрерывного пополнения кислорода и выведения углекислого газа. Такой процесс происходит также непрерывно в легких (в легочных альвеолах) и носит название легочного дыхания. Легочное дыхание состоит в том, что из легочных альвеол в кровь поступает кислород, а из крови в легочные альвеолы - углекислый газ.

Осуществление легочного дыхания возможно лишь при условии постоянного поступления в легкие из окружающей атмосферы свежего воздуха и выведения воздуха, находящегося в альвеолах. Такой процесс называется легочной вентиляцией.

Перенос газов кровью

Кровь непрерывно переносит из легких в ткани кислород и из тканей в легкие углекислый газ. В артериальной крови, оттекающей от легких, кислорода содержится значительно больше, чем должно быть по физическим законам растворения газов в жидкостях. Это объясняется тем, что большая часть кислорода находится в крови не в растворенном, а в химически связанном состоянии. Кислород, поступающий из легочных альвеол в плазму крови, активно проникает в эритроциты и соединяется с гемоглобином, образуя непрочное химическое соединение - оксигемоглобин. Новые порции кислорода поступают из альвеол в плазму крови, а из нее в эритроциты до тех пор, пока почти весь гемоглобин не перейдет в оксигемоглобин. При дыхании атомсферным воздухом в обычных условиях 96% гемоглобина переходит в оксигемоглобин, и в результате в эритроцитах кислорода содержится в 60 раз больше, чем в плазме крови. Это и обеспечивает тканям необходимое для обмена количество кислорода.

Газообмен в тканях происходит по тому же принципу, что и в легких. При прохождении крови по кровеносным капиллярам различных органов кислород из области высокого парциального давления (плазма крови) переходит в область низкого парциального давления (тканевая жидкость). Из тканевой жидкости кислород поступает в клетки и сразу вступает в химические реакции окисления. Вследствие этого парциальное давление кислорода внутри клеток всегда равняется нулю. По мере выхода кислорода из плазмы крови оксигемоглобин переходит в гемоглобин, обеспечивая достаточную концентрацию кислорода в плазме. Превращению оксигемоглобина в гемоглобин способствуют многие факторы и, в частности, насыщение крови углекислым газом, и повышение температуры крови в органах (например, в мышцах во время их сокращения).

Углекислый газ, образующийся в клетках в процессе обмена, выходит в тканевую жидкость, создавая в ней высокое парциальное давление. В крови, протекающей по кровеносным капиллярам различных органов, парциальное давление углекислого газа значительно ниже, поэтому углекислый газ переходит из тканевой жидкости в кровь. Кровь содержит значительно больше углекислого газа, чем это возможно вследствие растворения его в жидкости. Это определяется также тем, что углекислый газ находится не только в растворенном состоянии в плазме, но и вступает в химическое соединение с гемоглобином эритроцитов и с солями плазмы. При участии специального фермента углекислый газ сравнительно легко соединяется также с водой плазмы крови, образуя угольную кислоту, которая в легких вновь распадается на углекислый газ и воду. Этим обеспечивается возможность выноса всей углекислоты, образующейся в тканях. Кровь, отдавшая кислород и насыщенная углекислым газом, называется венозной.

Венозная кровь поступает в легкие, где и происходит легочное дыхание.