Дыхательная система

Дыхательная система (синоним система внешнего дыхания) — совокупность органов и анатомических образований, обеспечивающих движение воздуха из атмосферы к легочным альвеолам и обратно (дыхательные циклы вдох — выдох) и газообмен между поступающим в легкие воздухом и кровью. Схематическое изображение Д. с. человека — см. рис. Собственно органами дыхания являются легкие и дыхательные пути: верхние (нос, придаточные пазухи носа, глотки) и нижние (гортань, трахея, бронхи, включая концевые, или терминальные, бронхиолы). Обильное кровоснабжение дыхательных путей и жидкий секрет желез их эпителия имеют значение для поддержания необходимых параметров температуры и влажности воздуха, проникающего в легкие из атмосферы. Воздухоносные пути заканчиваются переходом концевых бронхиол в дыхательные (респираторные бронхиолы, ветвления которых образуют ацинусы — функционально-анатомическую единицу дыхательной паренхимы легкого. Максимальная общая площадь поверхности контакта кровеносных капилляров с альвеолами где происходит газообмен, составляет у взрослого около 90 м2.

К дыхательной системе относятся также грудная клетка и дыхательные мышцы, деятельность которых обеспечивает растяжение легких с формированием фаз вдоха и выдоха и изменение давления в плевральной полости, дыхательный центр, периферические нервы и рецепторы, участвующие в регуляции дыхания. У новорожденного имеются практически все элементы Д. с. Придаточные пазухи носа (околоносовые пазухи) развиты слабо. Гортань относительно короткая, широкая и расположена выше, чем у взрослых. Трахея уплощена, просвет бронхов уже, хрящи трахеи и бронхов мягкие. Мышечная ткань строма и железистый эпителий бронхов развиты слабо. Легкие при рождении ребенка весят около 50 г, к 12 годам их масса увеличивается в 10 раз, у взрослых — в 20 раз. В легких хорошо развита соединительная ткань, богатая кровеносными и лимфатическими сосудами, но она содержит мало эластических волокон. Формирование эластической ткани бронхов и легких, а также железистого эпителия и мышечного слоя в стенках бронхов в первые годы жизни ребёнка происходит медленно и заметно усиливается в подростковом возрасте. В целом морфологическое и функциональное развитие Д. с. продолжается до завершения полового созревания, когда в основном заканчивается сформирование грудной клетки, дыхательных путей, легких и аппарата нервной регуляции дыхания. Перенесенные болезни, образ жизни, занятия физкультурой и спортом в детстве и юности, а также особенности трудовой деятельности в молодом возрасте оказывают существенною влияние на формирование Д. с. и резервов дыхания, определяемых, в частности, величины жизненной емкости легких. Изменения Д. с в пожилом и старческом возрасте — см. Старость, старение.

Движение воздуха в дыхательных путях обусловлено работой дыхательных мышц. К основным из них относят диафрагму, наружные и внутренние межреберные мышцы и мышцы брюшного пресса, обеспечивающие дыхательный акт при спокойном дыхании. Вдох происходит вследствие возрастания отрицательного давления в полости грудной клетки в связи с увеличением ее объема при опускании диафрагмы, поднятии ребер и расширении межреберных промежутков в результате сокращения диафрагмы и наружных межреберных мышц. Расслабление этих мышц создает условия для выдоха, который происходит частично пассивно (под влиянием эластической тяги растянутых легких и в связи с опусканием ребер под тяжестью грудной стенки), частично вследствие сокращения внутренних межреберных мышц и мышц брюшного пресса. При затрудненном и усиленном дыхании в осуществлении дыхательного акта могут участвовать вспомогательные мышцы (шеи, а также практически все мышцы туловища). Так, при усиленном вдохе сокращаются грудино-ключично-сосцевидные мышцы, широчайшие мышцы спины, верхние задние зубчатые, большие и малые грудные, лестничные, трапецивидные и другие мышцы; при усиленном выдохе — нижние задние зубчатые, подвздошно-реберные мышцы (нижние части), поперечная мышца груди, прямые мышцы живота, квадратные мышцы поясницы.

Участие вспомогательных мышц в акте дыхания в покое наблюдается при некоторых видах одышки. Основная функция Д. с. — обеспечение газообмена между кровью и внешней средой в соответствии с потребностями организма, которые определяются интенсивностью обмена веществ и значительно различаются в состояниях покоя и физической работы. В условиях основного обмена у здоровых взрослых людей частота дыхания составляет 12—16 в 1 мин диафрагма устанавливается высоко, вытесняя воздух из альвеол. При физической нагрузке возрастание газообмена в Д. с. в норме обеспечивается снижением уровня стояния диафрагмы с приростом объема альвеолярного воздуха, расширением просвета бронхов, в связи с чем снижается сопротивление воздушному потоку. Кроме того, при физической нагрузке увеличиваются глубина и частота дыхания в таком оптимальном соотношении, которое обеспечивает вентиляцию возросшего объема альвеол адекватно повышенным минутным объемом дыхания при минимальном приросте работы дыхательных мышц.

При патологии, приводящей к нарушению проходимости дыхательных путей, ограничению глубины дыхания, нарушению диффузии газов в легких, а также при расстройствах регуляции дыхания развивается дыхательная недостаточность, проявляющаяся усиленной работой дыхательных мышц и (или) различными расстройствами газообмена. Для нормальной деятельности Д. с. и поддержания стерильности в пространстве легочных альвеол важное значение имеет способность органов дыхания к самоочищению от микробов и пылевых частиц, попадающих в дыхательные пути из атмосферы. Кроме перистальтики мелких бронхов дренажную функцию в норме обеспечивает механизм мукоцилиарного транспорта (см. Бронхи). Запасным механизмом дренажа дыхательных путей является кашель. Патология органов Д. с. занимает одно из ведущих мест в заболеваемости населения большинства регионов мира. В развитых странах до 1/4 всех смертельных исходов обусловлено заболеваниями органов Д. с. Основные формы патологии Д. с. описаны в статьях, посвященных отдельным органам дыхания, например Бронхи, Гортань, Легкие, и их заболеваниям, например Бронхит, Пневмония.

Библиогр.: Поликар А. и Гали П. Бронхолегочный аппарат, пер. с франц., Новосибирск, 1972; Руководство по пульмонологии, под ред. Н.В. Путова и Г.В. Федосеева, Л., 1978.