Сосуды в которых происходит газообмен

Легкие человека – это парный губчатый орган. Строение легких изучалось еще в прошлом веке. Они состоят из правого и левого легкого, располагаются в грудной полости и заполняют собой ее основное пространство. Главное функциональное назначение легких – участие в газообмене человеческого организма с окружающей средой. Дыхательная функция осуществляется через дыхательные пути.

Строение легких

Каждое легкое – это орган, имеющий форму слегка уплощенного полуконуса с более широким основанием (базисом) и округлой верхушкой (апексом). Каждое легкое покрыто своей оболочкой – легочной (висцеральной) плеврой, а от грудной клетки легкие отделены плеврой париетальной (пристеночной), которая служит внутренним покрытием грудной полости. И в легочной, и в пристеночной плеврах находятся железистые клетки, который производят особую плевральную жидкость. Эта жидкость находится между двумя этими плевральными оболочками (листами) и «смазывает» их, делая возможными дыхательные движения. Эти оболочки составляют плевральный мешок.

Пространство между листками называется плевральной полостью. При воспалении плевральной полости (плеврите) плевральная жидкость выделяется в недостаточном количестве, что приводит к трению между листками, и при дыхании возникают болезненные ощущения. Легкие в плевральных мешках разделены между собой средостением, между ними находятся сердце и крупные сосуды.

Правое и левое легкое при одинаковом функциональном назначении несколько различаются по форме и размеру (объему). Средний объем взрослого человека составляет около 3 тысяч кубических сантиметров.

Различия между легкими в форме и объеме обусловлены анатомическими особенностями. Основание (более широкая часть) лежит на диафрагме – мышце, которая разделяет грудную полость от брюшной, и состоит из двух куполов: правого и левого. Правый купол диафрагмы находится над печенью, над правой его долей, которая более объемистая, и в силу этого он выше левого купола. Поэтому лежащее на нем правое легкое шире и короче, но в среднем на 1/10 больше по объему, чем левое. Левое же обладает меньшим объемом вследствие того, что в левой части грудной полости находится сердце.

Вернуться к оглавлению

Доли и ткани легких

Каждое легкое делится на доли и по сегментам. В правом три доли: верхняя, средняя и нижняя – и десять сегментов. Левое делится только на две доли: верхнюю и нижнюю – и состоит из девяти сегментов. Разделение на доли внешне обозначено пролеганием глубоких щелей: в правом их две, в левом только одна.

Сегменты, составляющие легочные доли, пронизаны бронхами, по которым поступает воздух из внешней среды. Сегментарное строение легких складывается из большого количества вторичных долей, которые складываются из ацинусов (в переводе с латыни «гроздь»). В каждой вторичной доле их находится от трех до пяти. Ацинусы представляют собой структуры очень маленького размера, в них и происходит процесс газообмена: кровь насыщается кислородом, поступающим в легкие с вдыхаемым воздухом, и отдает СО2, который при выдохе выводится наружу. Ацинусы являются функциональной единицей легких.

В строение легких входят следующие ткани:

1. Висцеральная (легочная) плевра, отдельно окутывающая левое и правое легкое и обеспечивающая, благодаря выделяемой плевральной жидкости, плавное скольжение легкого при дыхательных движениях по пристеночной плевре внутри грудной полости.
2. Строма (остов легких, складывающийся из перегородок, состоящих из соединительной ткани). Строма состоит из тонкой соединительной ткани, разделяющей легкие на легочные дольки. Внутри этих перегородок находится вся легочная «инфраструктура»: нервные волокна, сосуды кровеносной и лимфатической системы и пути, по которым входит и выходит воздух.
3. Паренхима (мягкая ткань из клеток с тонкой оболочкой). Легочная паренхима представляет собой совокупность всех внутрилегочных бронхов и бронхиол, легочных долек, состоящих из ацинусов, альвеол и альвеолярных ходов.

Вернуться к оглавлению

Строение бронхов и сосудов

Бронхиальное дерево – это своеобразная разветвленная трубчатая вентиляционная система организма, начинающаяся в трахее, а заканчивающаяся в альвеолах. Визуально строение бронхов действительно напоминает дерево, где от основного ствола-трахеи расходятся главные бронхи, левый и правый, идущие соответственно в левое и правое легкие. Затем, согласно строению легких, бронхи разветвляются на долевые, сегментарные, субсегментарные и дольковые. Более тонкими веточками бронхиального дерева являются бронхиолы, которые делятся на концевые настоящие и концевые альвеолярные. В структуру бронхиального дерева входят альвеолярные ходы, мешочки и сами альвеолы. От наибольшего диаметра в точке бифуркации (разделения на две ветви) в трахее далее эти вентиляционные трубки постепенно сужаются, пока не становятся микроскопически тонкими в альвеолярных ходах.

Альвеолы, находящиеся в конце тончайшего дыхательного канала крошечные тонкостенные шарики с воздухом внутри, в совокупности составляют альвеолярный мешок. Именно в этом участке легких и происходит газообмен. Стенка альвеолы – это однослойная клеточная оболочка, обернутая тканевым слоем, функции которого – поддержка клеток и их отделение от альвеол.

Мембранная оболочка отделяет альвеолы и мельчайшие кровеносные сосуды – капилляры. Между внутренними оболочками альвеол и капилляров расстояние всего полтысячной доли миллиметра. Один кровеносный капилляр соседствует сразу с несколькими альвеолами.

У взрослого человека диаметр альвеолы составляет одну четвертую миллиметра. Эти микроскопические шарики плотно прижаты друг к другу.

Капилляры – это наименьшие кровеносные сосуды легких. В этом парном органе проходят сосуды обоих кругов кровообращения, малого и большого. В малом круге ответвления легочной артерии транспортируют венозную кровь, а по притокам вен артериальная кровь попадает в левое предсердие из легких. Бронхиальные артерии снабжают всем необходимым бронхи и легочную паренхиму.

Легкие пронизаны разветвленными сетями лимфатических сосудов.

Вернуться к оглавлению

Схема газообмена и здоровье легких

Газообмен – жизненно важный процесс, который происходит непрерывно. Клетки человеческого организма, не получая с кровью кислород, умирают. Особенно быстро сказывается кислородное голодание на клетках головного мозга. Если эритроциты не могут избавиться от углекислого газа, в организме развивается интоксикация.

Поэтому кислород и углекислый газ постоянно находятся в кровотоке человека, их молекулы сливаются с гемоглобином в составе эритроцитов и таким образом путешествуют по организму, всем его тканям и органам, в том числе попадают в легкие. Здесь углекислый газ высвобождается из крови и попадает в альвеолы, из которых идет дальше по дыхательным путям, пока не выходит наружу.

В эритроцитах освободившееся от углекислого газа место занимает кислород, который после вдоха свежего воздуха попадает в легкие и доходит до альвеол, где и происходит газообмен.

По сосудам кровь, содержащая кислород, из легких транспортируется в сердце, из которого уже доставляется в сосуды более мелкие, пока не доходит до капилляров. Там тоже происходит обмен: нужный тканям кислород покидает эритроциты, а вместо него к красным кровяным тельцам присоединяется углекислый газ. После чего кровь снова устремляется к легким, чтобы обменять углекислый газ на новую порцию кислорода. так выглядит схема газообмена.

Роль легких в нормальной жизнедеятельности человека бесценна, поэтому о их здоровье нужно заботиться.

Кроме того, патологические процессы в этом органе могут свидетельствовать о наличии серьезных заболеваний. Так, хронические пневмонии довольно часто сопровождают иммунодефицитные состояния, а острая пневмония у новорожденных – часть клинической картины при первичном иммунодефиците.

Чтобы здоровый организм постоянно получал достаточное количество кислорода, нужно давать ему физические нагрузки, постоянно бывать на свежем воздухе. Хорошая профилактика легочных заболеваний – плавание. У людей, занимающихся этим видом спорта, объем легких составляет почти 5 литров, против 3 литров у обычного человека.

Курение убивает легочный эпителий и сокращает жизнь человека в среднем на десять лет.

Содержание

• Строение системы кровообращения
  • Сердце
  • Сосуды
  • Кровь
  • Круги кровообращения
• Функции
• Особенности системы в разные периоды жизни

Сердечно-сосудистая система человека (кровеносная – устаревшее название) – это комплекс органов, обеспечивающих снабжение всех участков организма (за небольшим исключением) необходимыми веществами и удаляющих продукты жизнедеятельности. Именно сердечно-сосудистая система обеспечивает все участки тела необходимым кислородом, а потому является основой жизни. Нет кровообращения только в некоторых органах: хрусталик глаза, волос, ноготь, эмаль и дентин зуба. В сердечно-сосудистой системе выделяют две составные части: это собственно комплекс органов кровообращения и лимфатическая система. Традиционно они рассматриваются отдельно. Но, несмотря на их разность, они выполняют ряд совместных функций, а также имеют общее происхождение и план строения.

Строение системы кровообращения

Анатомия системы кровообращения подразумевает ее разделение на 3 компонента. Они значительно различаются по строению, но в функциональном отношении представляют собой единое целое. Это следующие органы:

• сердце;
• сосуды;
• кровь.

Сердце

Своеобразный насос, перекачивающий кровь по сосудам. Это мышечно-фиброзный полый орган. Находится в полости грудной клетки. Гистология органа различает несколько тканей. Самая главная и значительная по размерам – мышечная. Внутри и снаружи орган покрыт фиброзной тканью. Полости сердца разделены перегородками на 4 камеры: предсердия и желудочки.

У здорового человека частота сердечных сокращений составляет от 55 до 85 ударов в минуту. Это происходит на протяжении всей жизни. Так, за 70 лет происходит 2,6 млрд сокращений. При этом сердце перекачивает около 155 млн литров крови. Вес органа колеблется от 250 до 350 г. Сокращение камер сердца называется систолой, а расслабление – диастолой.

Сосуды

Это длинные полые трубки. Они отходят от сердца и, многократно разветвляясь, идут во все участки организма. Сразу по выходу из его полостей сосуды имеют максимальный диаметр, который по мере удаления становится меньше. Различают несколько типов сосудов:

• Артерии. Они несут кровь от сердца к периферии. Сама крупная из них – аорта. Выходит из левого желудочка и несет кровь ко всем сосудам, кроме легких. Ветви аорты делятся многократно и проникают во все ткани. Легочная артерия несет кровь к легким. Она идет из правого желудочка.
• Сосуды микроциркуляторного русла. Это артериолы, капилляры и венулы – самые маленькие сосуды. Кровь по артериолам идет в толще тканей внутренних органов и кожи. Они ветвятся на капилляры, которые осуществляют обмен газами и другими веществами. После чего кровь собирается в венулы и течет дальше.
• Вены – сосуды, несущие кровь к сердцу. Они образуются при увеличении диаметра венул и их многократном слиянии. Самые крупные сосуды данного типа – нижняя и верхняя полые вены. Именно они непосредственно впадают в сердце.

Кровь

Своеобразная ткань организма, жидкая, состоит из двух главных компонентов:

• плазма;
• форменные элементы.

Плазма – жидкая часть крови, в которой находятся все форменные элементы. Процентное соотношение – 1:1. Плазма представляет собой мутную желтоватую жидкость. В ней содержится большое количество белковых молекул, углеводов, липидов, различных органических соединений и электролитов.

К форменным элементам крови относят: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Они образуются в красном костном мозге и циркулируют по сосудам всю жизнь человека. Только лейкоциты при некоторых обстоятельствах (воспаление, внедрение чужеродного организма или материи) могут проходить через сосудистую стенку в межклеточное пространство.

У взрослого человека содержится 2,5-7,5 (зависит от массы) мл крови. У новорожденного – от 200 до 450 мл. Сосуды и работа сердца обеспечивают важнейший показатель кровеносной системы – артериальное давление. Оно колеблется от 90 мм рт.ст. до 139 мм рт.ст. для систолического и 60-90 – для диастолического.

Круги кровообращения

Все сосуды образуют два замкнутых круга: большой и малый. Это обеспечивает бесперебойное одновременное снабжение кислородом организма, а также газообмен в легких. Каждый круг кровообращения начинается из сердца и там же заканчивается.

Малый идет от правого желудочка по легочной артерии в легкие. Здесь она несколько раз ветвится. Кровеносные сосуды образуют густую капиллярную сеть вокруг всех бронхов и альвеол. Через них происходит газообмен. Кровь, богатая углекислым газом, отдает его в полость альвеол, а взамен получает кислород. После чего капилляры последовательно собираются в две вены и идут в левое предсердие. Малый круг кровообращения заканчивается. Кровь идет в левый желудочек.

Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка. Во время систолы кровь идет в аорту, от которой ответвляются множество сосудов (артерий). Они делятся несколько раз, пока не превратятся в капилляры, снабжающие кровью весь организм – от кожи до нервной системы. Здесь происходит обмен газов и питательных веществ. После чего кровь последовательно собирается в две крупные вены, идущие в правое предсердие. Большой круг заканчивается. Кровь из правого предсердия попадает в левый желудочек, и все начинается заново.

Функции

Сердечно-сосудистая система выполняет в организме ряд важнейших функций:

• Питание и снабжение кислородом.
• Поддержание гомеостаза (постоянства условий внутри всего организма).
• Защита.

Снабжение кислородом и питательными веществами заключается в следующем: кровь и ее компоненты (эритроциты, белки и плазма) доставляют кислород, углеводы, жиры, витамины и микроэлементы до любой клетки. При этом из нее они забирают углекислый газ и вредные отходы (продуты жизнедеятельности).

Постоянные условия в организме обеспечиваются самой кровью и ее компонентами (эритроциты, плазма и белки). Они не только выступают переносчиками, но и регулируют важнейшие показатели гомеостаза: ph, температуру тела, уровень влажности, количество воды в клетках и межклеточном пространстве.

Непосредственную защитную функцию играют лимфоциты. Эти клетки способны обезвреживать и уничтожать чужеродную материю (микроорганизмы и органические вещества). Сердечно-сосудистая система обеспечивает их быструю доставку в любой уголок организма.

Особенности системы в разные периоды жизни

Во время внутриутробного развития сердечно-сосудистая система имеет ряд особенностей.

• Установлено сообщение между предсердиями (“овальное окно”). Оно обеспечивает прямой переход крови между ними.
• Малый круг кровообращения не функционирует.
• Кровь из легочной вены переходит в аорту по специальному открытому протоку (Баталов проток).

Кровь обогащается кислородом и питательными веществами в плаценте. Оттуда по пупочной вене она идет в полость живота через одноименное отверстие. Затем сосуд впадает в печеночную вену. Откуда, проходя через орган, кровь поступает в нижнюю полую вену, к оторая впадает в правое предсердие. Оттуда почти вся кровь идет в левое. Только ее малая часть выбрасывается в правый желудочек, а затем в легочную вену. Кровь от органов собирается в пупочные артерии, которые идут к плаценте. Здесь она вновь обогащается кислородом, получает питательные вещества. При этом углекислый газ и продукты обмена малыша переходят в кровь матери, организм который их и выводит.

Сердечно-сосудистая система у детей после рождения претерпевает ряд изменений. Баталов проток и овальное отверстие зарастают. Пупочные сосуды запустевают и превращаются в круглую связку печени. Начинает функционировать малый круг кровообращения. К 5-7 дням (максимум – 14) сердечно-сосудистая система приобретает те черты, которые сохраняются у человека на протяжении всей жизни. Изменяется только количество циркулирующей крови в разные периоды. Вначале оно увеличивается и к 25-27 годам достигает максимума. Только после 40 лет объем крови начинает несколько снижаться, и после 60-65 лет остается в пределах 6-7% от массы тела.

В некоторые периоды жизни количество циркулирующей крови увеличивается или уменьшается временно. Так, при беременности объем плазмы становится больше исходного на 10%. После родов он снижается до нормы за 3-4 недели. Во время голодания и непредвиденных физических нагрузок количество плазмы становится меньше на 5-7%.