Легкие
Дыхательные пути имеют общий принцип строения, но разные их отделы устроены неодинаково. Значительную часть носовой полости, трахеи и бронхов выстилает мерцательный эпителий: слизь задерживает частицы, а движение ресничек помогает выводить их к глотке. Альвеолы устроены иначе — их тонкие стенки приспособлены прежде всего для газообмена.
Зачем нужен нос
В носовой полости воздух увлажняется, согревается и частично очищается от пыли. Форма наружного носа сильно различается у людей. Исследования популяционной изменчивости показывают, что некоторые особенности носа могли частично формироваться как адаптация к температуре и влажности воздуха, однако на форму влияют также наследственность, история популяций и индивидуальные особенности. Поэтому связывать определенный тип носа с одной климатической причиной слишком упрощенно.
Насморк связан с воспалением слизистой оболочки носа. При вирусной инфекции или воздействии раздражителей усиливаются кровенаполнение слизистой и образование секрета; слизь вместе с работой ресничек помогает удалять часть частиц и микроорганизмов, но насморк сам по себе не является способом «смыть» инфекцию.
Гортань состоит из нескольких соединенных между собой хрящей и переходит в трахею. С возрастом многие хрящи гортани постепенно кальцифицируются и частично окостеневают, но это не происходит одномоментно после определенного возраста.
Голосовые связки – это эластичные образования, натянутые между черпаловидным и щитовидным хрящами. Они состоят из эластичных соединительнотканных волокон, что обеспечивает их повышенную эластичность. Между связками есть промежуток – голосовая щель. При выдохе голосовые связки колеблются и раздается голос.
Длина человеческой трахеи в шейном отделе составляет 4,5–5,5 см, в грудном – до 7 см. У женщин этот отдел дыхательных путей обычно чуть уже, чем у мужчин. Трахея – очень подвижный орган, особенно в шейном отделе. Вдох и выдох могут изменить ее ширину на 13–15%.
Разветвления бронхов из-за внешнего сходства с густой кроной дерева называют бронхиальным древом. Главные бронхи, левый и правый, отходят от трахеи и направляются к соответствующему легкому. Более мелкие ответвления бронхиального древа скрыты в легких.
Ткань легких состоит из так называемых долек. В вершину дольки входит бронх, который затем делится, образуя в дольке мельчайшие бронхи – бронхиолы. Бронхиолы переходят в альвеолярные ходы, на стенках которых можно увидеть мельчайшие пузырьки – альвеолы. Именно в дыхательной бронхиоле, с ее альвеолярными ходами и альвеолами, происходит газообмен между кровью и вдыхаемым воздухом.
При прохождении через альвеолярную мембрану содержание газов в альвеолах и оплетающих их кровеносных капиллярах меняется. Кислород переходит из воздуха в кровь легочных капилляров, а углекислый газ поступает в альвеолярный воздух.
Вдох - выдох
При вдохе легкие растягиваются и плотно прижимаются к стенкам грудной полости. По сигналу нервных импульсов сокращаются дыхательные мышцы, уплощается диафрагма, поднимаются и раздвигаются ребра, эластичные легкие увеличиваются в объеме, и в них поступает атмосферный воздух. При выдохе дыхательные мышцы расслабляются, объем грудной клетки и легких сокращается, и воздух изгоняется наружу.
Ковер, который «дышит»
Огромная суммарная поверхность альвеол дает легким большую площадь для газообмена — оценки зависят от метода измерения и особенностей человека и составляют десятки квадратных метров. При спокойном вдохе взрослый обычно вдыхает около 0,5 л воздуха, тогда как общие легочные объемы и резервные объемы значительно больше и зависят от роста, пола, возраста и состояния здоровья.
Современное описание строения легких и альвеол приведено по материалам NHLBI. Подробнее о механике вдоха и выдоха — в статье «Дыхание».