Дихальна система

Дихальна система виконує найважливішу функцію — постачання організму киснем і виведення вуглекислого газу.

Порожнина носа, носова і ротова частини глотки, гортань, трахея, бронхи різних калібрів, включаючи кінцеві (термінальні) бронхіоли, служать повітроносними шляхами, по яких здійснюється вентиляція легень – транспорт кисню в альвеоли і виведення з них вуглекислого газу.

У повітроносних шляхах повітря зігрівається або охолоджується, очищається від пилу та сторонніх частинок, зволожується. Окрім того, ці шляхи регулюють об’єм повітря, що циркулює.

У слизовій оболонці нюхової частини стінок носової порожнини знаходяться нюхові рецепторні нейрони, що утворюють периферійний відділ нюхового аналізатора.

Респіраторні (альвеолярні) бронхіоли й ходи та альвеоли є власне дихальними (респіраторними) відділами, у яких відбувається зовнішнє дихання, тобто дифузія кисню з альвеол у кров легеневих капілярів, і в зворотному напрямку – вуглекислого газу з крові в альвеоли.

У стінках повітроносних шляхів розміщена лімфоїдна тканина у вигляді її дифузного скупчення і лімфоїдних вузликів, що утворюють так звану бронхо-асоційовану лімфоїдну тканину (БАЛТ систему).

Ці лімфоїдні утвори та спеціалізовані лімфоїдні структури – глотковий і трубні мигдалики – забезпечують імунну функцію дихальних шляхів і захищають організм від антигенів, що потрапляють в повітроносні шляхи з вдихуваним повітрям.

Виконувані функції зумовлюють особливості будови обох відділів дихальної системи.

Кістковий і хрящовий скелет стінок повітроносних шляхів забезпечує їх постійний просвіт, тому повітря вільно циркулює через повітроносні шляхи.

Слизова оболонка цих шляхів вистелена псевдобагатошаровим війчастим (респіраторним) епітелієм. До його складу входять сім типів клітин: війчасті, келихоподібні, вставні, щіточкові, бронхіолярні екзокриноцити – клітини Клара, ендокринні і дендритні клітини – клітини Лангерганса.

На відміну від повітроносних шляхів стінки дихальних (респіраторних) відділів дуже тонкі й густо обплетені кровоносними капілярами, що також сприяє зігріванню вдихуваного повітря.

Гортань як орган дихальної системи виконує дві функції: повітроносну і голосоутворювальну. При нормальному диханні повітря проходить через носову порожнину, де розміщений орган нюху.

Забезпечують акт вдиху і видиху м’язи грудної клітки і діафрагма – спеціальний дихальний м’язовий орган.

Окрім того, органи дихальної системи виконують ще й інші важливі функції: терморегуляцію, депонування крові; ендокринну – синтез деяких гормонів; участь у регуляції процесів згортання крові – синтез тромбопластину і гепарину; участь у водно-сольовому та ліпідному обмінах.

Будова органів дихальної системи залежить від умов, у яких живе організм, тому вважаємо доцільним їх порівняти.

У первинноводних хордових тварин, зокрема риб, органами зовнішнього дихання є зябра – вирости слизової оболонки глоткової кишки, що містять густу сітку кровоносних капілярів.

Зябра розміщені на зябрових дугах, між якими є щілини, що сполучають порожнину кишки з водним середовищем. Вода проходить через ці щілини, а кисень, що у ній розчинений, за градієнтом парціального тиску дифундує в капіляри з одночасним виділенням вуглекислого газу.

Дводишні риби, крім зябрів, мають повітряні (легеневі) мішки – додаткові органи дихання.

У тварин, що живуть на суші, формуються повітроносні шляхи і легені. Легеневий тип дихання більш досконалий і ефективний у порівнянні із зябровим.

Уже в амфібій утворюються гортань з відповідними м’язами, трахея, прості бронхи і легені у вигляді видовжених гладких мішків.

У безхвостих амфібій стінки легеневих мішків губчасті, зі складками та перетинками.

У рептилій добре розвинені гортань, трахея і два бронхи, у стінках яких є хрящі (неповні чи повні кільця).

Дихальні шляхи птахів складаються з гортані, трахеї і бронхів. Губчасті легені складаються з часток, що мають розгалужену систему бронхів, хоча у птахів є ще й додаткові повітряні мішки. Вони розміщені між м’язами, що приводять в рух крила, тому при польоті ці мішки забезпечують інтенсивну вентиляцію легень. Газообмін проходить як при вдиху, так і при видиху.

У вищих ссавців гортань вже є органом голосоутворення, має високодиференційовані м’язи. Трахея і бронхи мають хрящовий скелет. Легені складаються з часток і вкриті з усіх боків плеврою. Внутрішньолегеневі бронхи багаторазово розгалуджуються і закінчуються бронхіолами та альвеолярними мішечками.

У людини розвиток носа і носової порожнини пов’язаний з розвитком кісток черепа, порожнини рота й органів нюху.

Гортань, трахея і бронхи утворюються із легеневої бруньки – випинання вентральної стінки глоткового відділу тулубової кишки, тобто з ентодерми. Слід нагадати, що з ентодерми утворюються тільки епітелій нижніх повітроносних шляхів та ацинусів.

Усі інші шари слизової оболонки, хрящі, непосмуговані м’язи та адвентиція розвиваються із мезенхіми – зародкової сполучної тканини, яка складається з клітин зірчастої форми з довгими відростками.

Плевра обох легень утворюється із нутрощевого і пристінкового листків правого і лівого спланхнотомів, які є несегментованими частинами мезодерми.

Легенева брунька виникає у зародка людини в кінці 3-го тижня розвитку. Вона росте вперед і донизу, її оточує щільна мезенхіма.

Отвір у первинній кишці, що веде у просвіт легеневої бруньки, пізніше перетвориться на вхід до гортані.

На 4-му тижні кінець легеневої бруньки роздвоюється на два асиметричні мішечки – закладки майбутніх легень.

З проксимального відділу цього виросту утвориться епітелій слизової оболонки гортані, а з дистального відділу – трахеї, із правого і лівого асиметричних мішечків – епітелій головних бронхів, усіх компонентів бронхового та альвеолярного дерева.

З епітелію ентодерми також утворюються гортанні, трахейні й бронхові залози.

На 5-му тижні розвитку в нижній ділянці входу в гортань утворюються два горбки – майбутні черпакуваті хрящі.

Первинна порожнина тіла – целом – розділяється на дві плевральні і одну осердну порожнини. Одночасно утворюється діафрагма, яка відокремлює грудну і черевну порожнини.

З нутрощевого листка спланхнотома формується легенева плевра, а з пристінкового листка – пристінкова плевра. Між обома листками утворюється плевральна порожнина.

З мезенхіми, яка щільно оточує зачатки легень, утворюються сполучна тканина, хрящі і судини, власне хрящі гортані розвиваються з ІІ і ІІІ горлових (зябрових) дуг.

М’язи гортані формуються із загального м’яза-стискача, що оточує глоткову кишку ззовні від хрящів.

На 6-му тижні утворюється надгортанник.

Закладка правої легені розгалужується на три вторинні бруньки, а лівої легені – на дві бруньки, з яких формуються часткові бронхи.

На 8-му тижні розвитку мезенхіма диференціюється на хрящі і м’язи, а на 9-му тижні вже можна побачити трахейні хрящі.

Упродовж 3-4-го місяців розвитку плода формується бронхове дерево.

На 10-му тижні чітко вимальовується рельєф порожнини гортані, але зникає голосова щілина, тому що посилено розвивається епітелій.

Повторно й остаточно голосова щілина виникає на 7-му місяці пренатального онтогенезу. На 6-му місяці розвитку формується альвеолярне дерево (ацинуси) – альвеолярні бронхіоли, альвеолярні ходи та альвеолярні мішечки. Вже чітко утворені приблизно 16 порядків розгалуження бронхового та альвеолярного дерева.

Одночасно навколо альвеол формується капілярна сітка. В альвеолах циліндричний епітелій змінюється на одношаровий плоский епітелій.

Отже, в кінці 7-го місяця розвитку плода легені можуть виконувати дихальну функцію.

У немовлят легені розправляються впродовж чотирьох днів. У цей період налічується до 18-20 порядків розгалужень бронхового та альвеолярного дерева.

У 25-річних людей ці розгалуження мають 25-26 порядків.

Дихальна система (systema respiratorium) поділяється на:

1) верхні дихальні шляхи:

- носову порожнину (cavitas nasi);

- глотку (pharynx);

2) нижні дихальні шляхи:

- гортань (larynx);

- трахею (trachea);

- бронхи (bronchi);

- легені (pulmones).

Ніс (nasus),

або зовнішній ніс (nasus externus)

Він складається з:

- кісткової частини (pars ossea);

- хрящової частини (pars cartilaginea).

Хрящова частина побудована з таких хрящів носа (cartilagines nasi):

- великого крилового хряща (cartilago alaris major), або бічного хряща (cartilago nasi lateralis), що згідно з попередньою анатомічною номенклатурою (PNA) має:

- присередню ніжку (crus mediale);

- бічну ніжку (crus laterale);

- рухому частину носової перегородки (pars mobilis septi nasi);

- малих крилових хрящів (cartilagines alares minores);

- хряща носової перегородки (cartilago septi nasi);

- додаткових носових хрящiв (cartilagines nasi accessoriae), які є непостійними.

Ніс (nasus) має:

- корінь носа (radix nasi);

- спинку носа (dorsum nasi).

Спинка носа (dorsum nasi):

- донизу переходить у кінчик носа (apex nasi);

- з боків – у крила носа (alae nasi).

Носова порожнина (cavitas nasi) поділяється на:

- дихальну частину (pars respiratoria);

- нюхову частину (pars olfactoria).

Верхній носовий хід (meatus nasi superior) є нюховою ділянкою, що представлена нюховою частиною слизової оболонки носа (pars olfactoria tunicae mucosae nasi). В нього відкриваються через клино-решітчастий закуток (recessus sphenoethmoidalis) клиноподібна пазуха (sinus sphenoidalis) та задні решітчастi комірки (cellulae ethmoidales posteriores) решітчастої кістки (os ethmoidale).

Середній носовий хід (meatus nasi medius) є дихальною ділянкою і в нього відкриваються верхньощелепна пазуха (sinus maxillaris), лобова пазуха (sinus frontalis) і передні та середні решітчастi комірки (cellulae ethmoidales anteriores et mediae) решітчастої кістки (os ethmoidale) через решітчасту лійку (infundibulum ethmoidale) та півмісяцеву щілину решітчастої кістки (hiatus semilunaris ossis ethmoidalis).

Нижній носовий хід (meatus nasi inferior) є дихальною ділянкою і в нього відкривається носо-сльозова протока (ductus nasolacrimalis).

У носовій порожнині (cavitas nasi) розміщені:

- спільні носові ходи (meatus nasi communes), котрі знаходяться між вільними кінцями носових раковин (conchae nasales) та носовою перегородкою (septum nasi);

- носоглоткові ходи (meatus nasopharyngei), що розміщуються позаду носових раковин перед хоанами (choanae);

- носова перегородка (septum nasi), яка має:

- перетинчасту частину (pars membranacea);

- хрящову частину (pars cartilaginea);

- кісткову частину (pars ossea).

Повітря з носової порожнини (cavitas nasi), де воно зігрівається, очищується і зволожується, потрапляє в носову і ротову частини глотки (pars oralis et pars nasalis pharyngis), а потім у гортань (larynx).

Завдяки хрящам носа ніздрі (nares) відкриті і відокремлені.