Строение бронхиального дерева. Органогенез и развитие

Легкие – это органы, обеспечивающие дыхание человека. Эти парные органы расположены в грудной полости, прилегают слева и справа к сердцу. Легкие имеют форму полуконусов, основанием прилежащих к диафрагме, верхушкой выступающих выше ключицы на 2-3 см. Правое легкое имеет три доли, левое – две. Скелет легких состоит из древовидно ветвящихся бронхов. Каждое легкое снаружи покрывает серозная оболочка – легочная плевра. Легкие лежат в плевральном мешке, образованном легочной плеврой (висцеральной) и выстилающей изнутри грудную полость пристеночной плеврой (париетальной). Каждая плевра снаружи содержит железистые клетки, продуцирующие жидкость в полость между листками плевры (плевральную полость). На внутренней (кардиальной) поверхности каждого легкого есть углубление – ворота легких. В ворота легких входят легочная артерия и бронхи, а выходят две легочные вены. Легочные артерии ветвятся параллельно бронхам.

Легочная ткань состоит из долек пирамидальной формы, основанием обращенных к поверхности. В вершину каждой дольки входит бронх, последовательно делящийся с образованием концевых бронхиол (18-20). Каждая бронхиола заканчивается ацинусом – структурно-функциональным элементом легких. Ацинусы состоят из альвеолярных бронхиол, которые делятся на альвеолярные ходы. Каждый альвеолярный ход заканчивается двумя альвеолярными мешочками.

Альвеолы – это полушаровидные выпячивания, состоящие из соединительнотканных волокон. Они выстланы слоем эпителиальных клеток и обильно оплетены кровеносными капиллярами. Именно в альвеолах осуществляется главная функция легких – процессы газообмена между атмосферным воздухом и кровью. При этом в результате диффузии кислород и углекислый газ, преодолевая диффузионный барьер (эпителий альвеол, базальная мембрана, стенка кровеносного капилляра), проникают от эритроцита до альвеолы и наоборот.

Функции легких

Важнейшей функцией легких является газообмен - снабжение гемоглобина кислородом, вывод углекислого газа. Поступление обогащенного кислородом воздуха и вывод насыщенного углекислотой осуществляется благодаря активным движениям грудной клетки и диафрагмы, а также сократительной способности самих легких. Но есть и другие функции легких. Легкие принимают активное участие в поддержании необходимой концентрации ионов в организме (кислотно-щелочного равновесия), способны выводить многие вещества (ароматические вещества, эфиры и другие). Также легкие регулируют водный баланс организма: через легкие испаряется примерно 0,5 л воды в сутки. При экстремальных ситуациях (например, гипертермия) данный показатель может доходить до 10 литров в сутки.

Вентиляция легких осуществляется благодаря разнице давлений. На вдохе легочное давление намного ниже атмосферного, благодаря чему воздух проникает внутрь легких. На выдохе давление в легких выше атмосферного.

Существуют два типа дыхания: реберное (грудное) и диафрагмальное (брюшное).

• Реберное дыхание

В местах прикрепления ребер к позвоночному столбу расположены пары мышц, которые крепятся одним концом к позвонку, а другим – к ребру. Есть внешние и внутренние межреберные мышцы. Внешние межреберные мышцы обеспечивают процесс вдоха. Выдох в норме является пассивным, а при патологии акту выдоха помогают внутренние межреберные мышцы.

• Диафрагмальное дыхание

Диафрагмальное дыхание осуществляется с участием диафрагмы. В расслабленном состоянии диафрагма имеет форму купола. При сокращении ее мышц купол уплощается, объем грудной полости при этом увеличивается, давление в легких снижается по сравнению с атмосферным, и осуществляется вдох. При расслаблении диафрагмальных мышц в результате разницы давлений диафрагма снова занимает исходное положение.

Регуляция процесса дыхания

Дыхание регулируется центрами вдоха и выдоха. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Рецепторы, обеспечивающие регуляцию дыхания, расположены в стенках кровеносных сосудов (хеморецепторы, чувствительные к концентрации диоксида углерода и кислорода) и на стенках бронхов (рецепторы, чувствительные к изменению давления в бронхах – барорецепторы). Есть также рецептивные поля в каротидном синусе (месте расхождения внутренних и внешних сонных артерий).

Легкие курящего человека

В процессе курения легкие подвергаются сильнейшему удару. Табачный дым, проникающий в легкие курящего человека, содержит табачный деготь (смолу), цианистый водород, никотин. Все эти вещества оседают в легочной ткани, в результате эпителий легких начинает просто отмирать. Легкие курящего человека представляют собой грязно-серую или даже просто черную массу отмирающих клеток. Естественно, функциональные возможности таких легких существенно снижены. В легких курящего человека развивается дискинезия ресничек, происходит спазмирование бронхов, в результате чего накапливается бронхиальный секрет, развивается хроническое воспаление легких, формируются бронхоэктазы. Все это приводит к развитию ХОБЛ – хронической обструктивной болезни легких.

Воспаление легких

Одним из распространенных тяжелых легочных заболеваний является воспаление легких – пневмония. Термин «воспаление легких» включает группу заболеваний с разной этиологией, патогенезом, клиникой. Классическая бактериальная пневмония характеризуется гипертермией, кашлем с отделением гнойной мокроты, в ряде случаев (при вовлечении в процесс висцеральной плевры) – плевральной болью. При развитии воспаления легких происходит расширение просвета альвеол, скопление в них экссудативной жидкости, проникновение в них эритроцитов, заполнение альвеол фибрином, лейкоцитами. Для диагностики бактериальной пневмонии используются рентгенологические методы, микробиологическое исследование мокроты, лабораторные анализы, изучение газового состава крови. Основой лечения является антибактериальная терапия.

Что такое стенки бронхов, из чего состоят и для чего они нужны? Нижеприведенный материал поможет в этом разобраться.

Легкие — орган, необходимый человеку для дыхания. Они состоят из долей, в каждой из которой есть бронх с выходящими из него 18-20 бронхиолами. Бронхиола заканчивается ацинусом, состоящим из альвеолярных пучков, а они, в свою очередь, — альвеолами.

Бронхи — органы, участвующие в акте дыхания. Функция бронхов — доставлять воздух в легкие и выводить обратно, фильтровать его от грязи и мелких частиц пыли. В бронхах воздух нагревается до нужной температуры.

Строение бронхиального дерева одинаково у каждого человека и не имеет особых отличий. Структура его следующая:

1. Начинается с трахеи, первые бронхи являются ее продолжением.
2. Долевые бронхи находятся вне легких. Размеры их различаются: правый короче и шире, левый более узкий и длинный. Это связано с тем, что объем правого легкого больше, чем у левого.
3. Зональные бронхи (2-го порядка).
4. Внутрилегочные бронхи (бронхи 3-5-го порядка). 11 в правом легком и 10 в левом. Диаметр — 2-5 мм.
5. Долевые (6-15-го порядка, диаметр — 1-2 мм).
6. Бронхиолы, которые оканчиваются альвеолярными пучками.

Анатомия дыхательной системы человека задумана так, что деление бронхов необходимо для проникновения в самые отдаленные части легкого. В этом и заключаются особенности строения бронхов.

Расположение бронхов

В грудной клетке расположены многочисленные органы и системы. Она ограждена реберно-мышечной структурой, функция которой состоит в защите каждого жизненно-важного органа. Легкие и бронхи тесно связаны между собой, и размеры легких относительно грудной клетки очень велики, поэтому занимают всю ее поверхность.

Где находятся трахеи и бронхи?

Располагаются они в центре дыхательной системы параллельно переднему отделу позвоночника. Трахея же пролегает под передним отделом позвоночника, а бронхи располагаются под реберной сеткой.

Стенки бронхов

Бронх состоит их хрящевых колец (по-другому этот слой стенки бронхов называется фиброзно-мышечно-хрящевым), которые с каждым ответвлением бронхов уменьшаются. Сначала они представляют собой кольца, затем полукольца, а в бронхиолах и вовсе отсутствуют. Хрящевые кольца не дают бронхам падать, и за счет этих колец бронхиальное дерево остается неизменным.

Также органы состоят из мышечного слоя. При сокращении мышечной ткани органа изменяется его размер. Это происходит из-за низкой температуры воздуха. Органы сужаются и замедляют течение воздуха. Это необходимо, чтобы согреться. Во время активных физических упражнений просвет увеличивается для предотвращения возникновения одышки.

Цилиндрический эпителий

Это следующий после мышечного слой стенки бронхов. Анатомия цилиндрического эпителия сложная. В его состав входят несколько видов клеток:

1. Реснитчатые клетки. Очищают эпителий от инородных частиц. Клетки своими движениями выталкивают пылевые частицы из легких. Благодаря этому начинает двигаться слизь.
2. Бокаловидные клетки. Занимаются секрецией слизи, которая защищает слизистый эпителий от повреждений. Когда частички пыли попадают на слизистую оболочку, увеличивается секреция слизи. У человека срабатывает кашлевой рефлекс, при этом реснички начинают продвигать инородные тела наружу. Выделяемая слизь увлажняет поступаемый в легкие воздух.


3. Базальные клетки. Восстанавливают внутренний слой бронхов.
4. Серозные клетки. Выделяют секрет, необходимый для дренажа и очищения легких (дренажные функции бронхов).
5. Клетки Клара. Расположены в бронхиолах, синтезируют фосфолипиды.
6. Клетки Кульчицкого. Занимаются выработкой гормонов (производительная функция бронхов), относятся к нейроэндокринной системе.
7. Наружный слой. Представляет собой соединительную ткань, которая контактирует с внешней средой, окружающей органы.

Бронхи, строение которых описано выше, пронизаны бронхиальными артериями, осуществляющими их кровоснабжение. Строение бронхов предусматривает множество лимфатических узлов, которые принимают лимфу из тканей легкого.

Поэтому в функции органов входит не только доставлять воздух, но и очищать его от всевозможных частиц.

Методы исследования

Первым методом является опрос. Таким способом врач выясняет, присутствуют ли у пациента факторы, которые могли бы повлиять на дыхательную систему. Например, работа с химическими материалами, курение, частые контакты с пылью.

1. Паралитическая грудная клетка. Встречается у пациентов с частыми заболеваниями легких и плевры. Форма грудной клетки становится асимметричной, реберные промежутки увеличиваются.
2. Эмфизематозная грудная клетка. Возникает при наличии эмфиземы легких. Грудная клетка становится бочкообразной. Кашель при эмфиземе увеличивает ее верхнюю часть сильнее остальных.
3. Рахитический тип. Появляется у людей, которые в детстве болели рахитом. Грудная клетка при этом выпирает вперед, как киль у птицы. Это происходит из-за выпячивания грудины. Такая патология называется «куриная грудь».
4. Воронкообразный тип (грудь сапожника). Эта патология характеризуется тем, что грудина и мечевидный отросток вдавлены в грудную клетку. Чаще всего этот дефект врожденный.
5. Ладьевидный тип. Видимый дефект, заключающийся в углубленном положении грудины относительно остальной грудной клетки. Возникает у людей с сирингомиелией.
6. Кифосколиотический тип (синдром круглой спины). Появляется из-за воспаления костной части позвоночника. Может вызывать нарушения в работе сердца и легких.

Доктор проводит пальпацию (ощупывание) грудной клетки на наличие нехарактерных подкожных образований, усиления или ослабления голосового дрожания.

Аускультация (прослушивание) легких проводится специальным прибором — эндоскопом. Врач слушает движение воздуха в легких, пытаясь понять, нет ли подозрительных шумов, хрипов — свистящих или шумящих. Наличие определенных хрипов и шумов, не характерных для здорового человека, может быть симптомом различных заболеваний.

Самым серьезным и точным методом исследования является рентген грудной клетки. Он позволяет просмотреть все бронхиальное дерево, патологические процессы в легких. На снимке можно увидеть расширение или сужение просвета органов, утолщение стенок, наличие жидкости или опухоли в легких.

Зачатки долевых бронхов в виде почкообразных выпячиваний (вздутий) - 3 справа и 2 слева - появляются на 5-й неделе эмбриогенеза. Первичные почкообразные выпячивания делятся затем на вторичные, давая начало сегментарным бронхам (10 в каждом легком). На их концах появляются новые вздутия, продолжая деление. Так, на 2-4-м месяце внутриутробного развития происходит формирование бронхиального дерева. Затем в период с 4-го по 6-й месяц внутриутробной жизни закладываются бронхиолы, а с 6-го по 9-й месяц - альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки. К моменту рождения ребенка ветвление бронхиального и альвеолярного дерева легких достигает 18 порядков. После рождения происходит дальнейший рост бронхиального дерева, усложняется строение альвеолярного дерева (появляются новые ветви альвеолярных ходов, и увеличивается число альвеол). В результате к 14 годам количество разветвлений бронхиальных и альвеолярных ходов в легком человека достигает 23 порядков.

Закладки легких в процессе роста на 6-й неделе внутриутробного развития достигают грудной полости. К этому времени (5 неделя) первичная полость тела (целом) разделяется в грудной полости на две плевральные и одну перикардиальную полости, которые формирующейся диафрагмой отделяются от брюшинной полости.

Из спланхноплевры (висцеральный листок вентральной мезодермы), ограничивающей с медиальной стороны первичную полость тела, образуется висцеральная плевра. Соматоплевра (париетальный листок вентральной мезодермы) дает начало париетальной плевре. Между висцеральной и париетальной плеврой образуется полость плевры, в которую врастает легкое.

Развитие легких в онтогенезе. Легкое (пульмо, пневмон) вместе с бронхами, трахеей и гортанью закладывается на 3-й неделе в виде гортанно-трахеального выроста первичной кишки на границе головного и туловищного её отделов. Верхний конец выроста сохраняет соединение с будущей глоткой, из нижнего конца - на IV неделе возникают асимметричное правое и левое выпячивание (будущие легкие). Из первичной кишечной энтодермы развивается эпителиальный покров и железы дыхательных органов, из окружающей мезенхимы - соединительная ткань, хрящи, мышцы, сосуды. После удлинения трахеи до уровня бифуркации и разделения ее на два главных бронха возникают на концах главных бронхов парные легочные почки.

Зачатки долевых бронхов появляются на 5-й неделе в виде почкообразных вздутий на концах главных бронхов. Бронхиальное дерево до уровня бронхиол внутри легочных почек разрастается со 2-го по 4-й месяц. Бронхиолы закладываются и растут на 4-6-м месяцах. Легочные альвеолы и альвеолярные ходы формируются с 5-6-го по 9-й месяц из выростов в стенке терминальных бронхиол. Легочная плевра возникает из висцеральной (спланхнической) мезодермы. К рождению образуется 18 порядков бронхиальных и альвеолярных ветвей и веточек, после рождения к 12-14 годам вырастает еще 6. Ритмические сокращения растущих легких, соответствующие вдоху и выдоху, начинаются на 13-й неделе развития.

Закладки легких на 6-й неделе достигают грудной полости, где соматоплевра образует два плевральных мешка и покрывает легкие висцеральным листком.

Функции органов дыхательной системы

· внешнее дыхание - дыхательный цикл (вдох и выдох) – 14-16 движений в минуту в покое;

· газообмен в легких через легочную мембрану, состоящую из стенки альвеол и стенки легочных микрососудов;

· увлажнение, очищение, обеззараживание и терморегуляция вдыхаемого воздуха в верхних и нижних дыхательных путях;

· депонирование крови в легких и поддержание системы ее свертываемости, благодаря выработке тромбопластина и гепарина, других факторов;

· синтез в легких некоторых гормонов и выделение летучих веществ, слизи;

· участие в водно-солевом обмене и температурном режиме,

Возрастные особенности органов дыхания .

Масса легких новорожденного колеблется от 39 г до 70 г, объем составляет 67 см 3 , форма у них неправильная конусовидная, нижние доли большие. Мертворожденные, не дышавшие легкие тонут в воде . В течение первых 8–10 лет заканчивается ветвление альвеолярных ходов, к 15-20 годам – образование альвеол, что увеличивает объем легких в 20 раз. После 40 лет начинается старение легких, проявляющееся в слиянии альвеолярных ходов, уменьшении альвеол, сглаживании межальвеолярных перегородок, увеличении ацинусов.

Топография легких меняется с возрастом: границы у детей постепенно увеличиваются, в возрасте 20-40 лет строение и топография наиболее стабильны. После 60 лет опускаются на 1-2 см нижние границы легких.

Плевра и её полость. Понятие о пневмотораксе. Плевра - серозная оболочка из соединительнотканной основы покрытой мезотелием. Она делится на два отдела - париетальную или пристеночную и висцеральную или легочную плевру. Между ними находится пространство – плевральный мешок или полость плевры, заполненная легким и серозной жидкостью.

Париетальная плевра вместе с внутригрудной фасцией выстилает изнутри стенки грудной полости и подразделяется на реберную, диафрагмальную, медиастинальную . По корню легкого она переходит в висцеральную плевру, которая в легком плотно покрывает медиальную, реберную и диафрагмальные поверхности органа. В области корня плевра образует легочную связку, расположенную вертикально книзу от корня и почти до диафрагмы.

Между париетальной и висцеральной плеврой находится щелевидная полость с углублениями (синусами), заполненная легким и небольшим количеством серозной жидкости . В плевральной полости выделяют синусы – реберно-диафрагмальный, средостенно-реберный (передний и задний), средостенно-диафрагмальный и купол плевры. В полости всегда отрицательное давление, помогающее дыхательным движениям легкого.

Повреждение грудной стенки или легкого приводит к проникновению в плевральную полость атмосферного воздуха, который сдавливает легкое, что нарушает все фазы дыхания,- возникает пневмоторакс. Попадание воздуха в плевральную полость называется пневмотораксом , крови - гемотораксом , что приводит легкое к сдавливанию и затруднению вентиляции, не смотря на усиленную работу дыхательных мышц.

Основные аномалии и пороки развития легких, трахеи и бронхов.

Развитие верхних дыхательных органов (полости носа и его придаточных пазух, носоглотки и ротоглотки) связано с мозговой и носовой капсулой, первой (челюстной), второй и третьей висцеральными дугами. Развитие остальных дыхательных органов происходит на основе первичной кишки и 2-й, 3-й и 4-й висцеральных дуг. Из энтодермы развивается эпителий, железы и альвеолярные мешочки, все остальное – из мезенхимы. Поэтому пороки развития верхних дыхательных путей связаны с нарушениями развития висцеральных дуг, а они проявляются в расщеплении верхней губы и деформациях ноздрей, в расщеплении твердого и мягкого неба , что приводит к попаданию пищи в дыхательные пути.

Развитие нижних дыхательных путей и легких связано с первичной кишкой и формированием грудной полости. Между трахеей, главным бронхом и пищеводом возможно образование соустья (свища, фистулы). В бронхах, чаще во внутрилегочных возникают врожденные бронхоэктазы – расширения в виде выпячиваний стенки. Редко встречается аплазия или агенезия легких –одно или двухсторонняя (при последней форме ребенок не жизнеспособен). Аплазия части легкого проявляется недоразвитием доли, сегмента, что сопровождается ателектазом (запустеванием альвеол и ацинусов).

Краткие ответы на лекционные вопросы по органам мочевой системы. Подготовил доцент Ю. Ф. ЧЕРНИКОВ.

Обе первичные закладки бронхов , а также зачатки правого и левого отделов легких вырастают из каудального конца трахеальной трубки и проникают в окружающую мезенхиму висцерального мезобласта (спланхноплевры), образующую здесь дорсальный мезопульмонум (позднее - средостение). Их дальнейшее развитие и рост происходит затем асимметрично.

Правый карман является более крупным по размерам и растет дорсокаудально, в то время как левый карман меньше и растет более латерально. Оба кармана удлиняются в правый и левый первичные бронхи, а на их концах возникают мешкообразные расширения, так называемые стволовые бугорки. На втором месяце развития из правого первичного бронха вырастают два идущих латерально отростка; таким образом, со стволовым бругорком на правой стороне образуются три закладки основых бронхов, а в связи с этим и закладка для трех правых легочных долей.

На левом первичном бронхе возникает только один латеральный бугорок; таким образом, с левым стволовым бугорком на левой стороне имеются две закладки основных бронхов, которые одновременно являются зачатками двух левых легочных долей.

Все пять основных закладок бронхов растут в длину, причем на правой стороне они растут быстрее, чем на левой. По мере роста основные бронхи дихотомически делятся и ветвятся, в связи с чем вскоре возникает разветвленная закладка бронхиального дерева с веточками, идущими в разные стороны. Каждая отдельная веточка на конце умеренно и мешкообразно расширяется, и каждая отдельная веточка с такими расширениями на конце представляет собой одну пневмомеру.

По мере дальнейшего развития количество веточек бронхиального дерева в результате дихотомического разветвления непрерывно растет. Конечные веточки при этом имеют более низкий кубический эпителий.

В течение седьмого месяца заканчивается формирование основной структуры бронхиального дерева. В мезенхиме, окружающей его веточки, размножаются сосуды, и капиллярная сеть окружает конечные альвеолы. Их эпителий, покрытый сетью капилляров и тонким слоем нежной мезенхимной ткани, постепенно исчезает, замещаясь впоследствии типичным плоским дыхательным эпителием альвеол.

Размножение конечных отделов бронхиального дерева затем продолжается вплоть до рождения плода и даже в первые месяцы после родов. Возникают все новые и новые альвеолярные ходы с конечными альвеолами, которые, однако, в течение внутриутробной жизни находятся в спавшемся состоянии и не содержат воздух. В связи с этим в опавшем виде находится и вся паренхима легких, которые еще не заполняют всю плевральную полость. В альвеолах иногда содержится околоплодная вода, попавшая сюда при вдохе.

Все бронхиальное дерево вместе с альвеолами врастает в мезопульмональную мезенхиму (в средостение), связанную как с будущим перикардом, так и с мезенхимой, покрывающей область желудка. Эта ткань заполняет пространства между веточками бронхиального дерева, благодаря чему легочная закладка уже в ранней стадии развития делится на три основные доли на правой стороне и на две доли на левой стороне.

Поверхность легочных долей покрыта слоем мезенхимы , берущей начало из висцерального мезобласта спланхноплевры. Из нее развивается серозная оболочка легких, непосредственно покрывающая их поверхность (висцеральная плевра - pleura visceralis), связанная с серозной оболочкой, которая выстилает стенку будущей грудной полости и которая образована мезенхимой париетального мезобласта соматоплевры (париетальная плевра - pleura parietalis). Поверхность плевры покрыта мезотелием, берущим начало из мезенхимы.

Вернуться в оглавление раздела " "