Легкие человека

Человек испытывает постоянную потребность в кислороде, которая удовлетворяется за счет дыхания: из вдыхаемого воздуха в кровь поступает кислород, а с выдыхаемым-удаляется углекислый газ. Этот газообмен осуществляется в легких. Но прежде чем попасть в легкие, воздух проходит по воздухоносным путям: через носовую полость, носоглотку, гортань, трахею и бронхи. Здесь он увлажняется и согревается, и некоторые вещества, например, мельчайшие пылевые частицы, оседают на слизистой оболочке этих органов, а затем частично удаляются со слюной, а также с мокротой во время кашля, чихания.

Легкие-орган парный, причем правое легкое короче и шире левого и больше его по объему. По форме каждое легкое напоминает половину рассеченного конуса. Их несколько закругленные верхушки располагаются на 2-3 сантиметра выше уровня ключиц, а широкие и вогнутые основания как бы опираются на диафрагму. Наружная, прилегающая к ребрам поверхность легких выпуклая, а внутренняя, обращенная к сердцу,- вогнутая. Почти в середине вогнутой поверхности имеется углубление. Это ворота легкого, через которые в него входят главный бронх, легочная артерия, ветви нервов, содержащие чувствительные и двигательные волокна, бронхиальная артерия, а выходят легочные вены и лимфатические сосуды; комплекс всех этих органов называют корнем легкого. У левого легкого на внутренней поверхности имеется еще одно заметное вдавление-сердечная вырезка, образовавшаяся в результате прилегания сердца.

Каждое легкое покрыто гладкой, блестящей, влажной серозной оболочкой-плеврой, которая в области корня переходит на внутреннюю поверхность грудной полости, образуя плевральный мешок. Он больше легкого (это и понятно, ведь легкое значительно изменяет свой объем в процессе дыхания); полость его увлажнена лишь небольшим количеством серозной жидкости и совсем не содержит воздуха. Когда воздух почему-либо, например, в результате травмы, попадает в плевральную полость, легкое опадает, сдавливается и может совсем перестать "дышать".

На наружной поверхности правого легкого хорошо видны две глубокие щели, которые делят его на верхнюю, среднюю и нижнюю доли. Поверхность левого легкого пересекает только одна щель, и, значит, долей у него две-верхняя и нижняя. Легкие делят не только на доли, но и в соответствии с ветвлениями бронхов на более мелкие структурные образования: сегменты и дольки. Сегменты имеют форму пирамид, верхушки которых направлены в сторону ворот легких, а их основания составляют наружную поверхность. Каждый сегмент снабжен собственными бронхом, нервами, артерией, а вот вены проходят между сегментами.

В свою очередь, сегменты сложены из еще более мелких пирамид-долек; число их в одном легком достигает восьмисот. В дольке бронх продолжает ветвиться, и диаметр его воздухоносных трубочек-бронхиол становится все меньше и меньше. Но еще тоньше бронхиол их ответвления-альвеолярные ходы, усеянные гроздьями микроскопических тонкостенных пузырьков-альвеол. Альвеолы и составляют дышащую ткань легкого.

Стенка альвеол очень тонка, она образована лишь слоем клеток альвеолярного эпителия и густо оплетена сеткой капилляров. По капиллярам течет венозная кровь, поступающая в легкие из правой половины сердца и насыщенная углекислым газом. Через тонкую альвеолярно-капиллярную мембрану постоянно происходит двойной обмен: углекислый газ поступает в альвеолы и во время выдоха выводится из организма, а из альвеол в кровь поступает кислород, и гемоглобин крови быстро его поглощает. Во время вдоха далеко не все альвеолы заполняются целиком атмосферным воздухом. Воздух обновляется лишь в части альвеол. А остальные составляют функциональный резерв, к которому организм прибегает в случае необходимости, в частности, когда повышается физическая нагрузка.

В состоянии покоя человек делает примерно 16 дыхательных движений в минуту, и объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха (легочная вентиляция) составляет при этом 6-9 литров. Но максимальный объем может достигать и 60-90 литров в минуту, а у людей тренированных даже 160-170 литров. Большой диапазон, в пределах которого легкие могут обеспечивать необходимый для жизни газообмен, позволяет хирургам при необходимости удалять отдельные сегменты и даже доли, когда ткань легкого поражена, например, туберкулезным процессом, опухолью. Дыхательная поверхность легких при этом, конечно, уменьшается, но они и в этом случае достаточно хорошо справляются со своей функцией.

Ритмическую смену вдоха и выдоха обеспечивает дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге. Здесь периодически возникают импульсы, которые устремляются к дыхательным мышцам. В момент сокращения мышц ребра, подвижно соединенные с позвоночником, принимают более горизонтальное положение, а диафрагма натягивается и становится почти плоской -в результате объем грудной клетки увеличивается. В следующий момент мышцы расслабляются, ребра принимают наклонное положение, а диафрагма-форму купола и втягивается в грудную клетку, объем которой при этом уменьшается. Легкие же, благодаря эластичности своей ткани способные сжиматься и разжиматься, пассивно следуют за движениями грудной клетки.

Нервные клетки дыхательного центра весьма чувствительны к количеству углекислоты, содержащейся в крови. Как только ее содержание начинает превышать норму, в дыхательном центре усиливается возбуждение, оно распространяется по нервным путям, и в результате дыхание углубляется, учащается, и организм получает необходимые ему порции кислорода. Как и пчелиные соты выглядит дышащая ткань легкого, если заглянуть в него при помощи электронного микроскопа. Многочисленные ячейки-это просветы альвеол, тех самых тонкостенных пузырьков, которые на вдохе заполняются воздухом. И каждый такой пузырек выстлан специфической поверхностно-активной плен кой-сурфактантом.

Эта пленка подобно мифическому Атланту поддерживает своды всех альвеол легкого, обеспечивая стабильность их объема: тем, которые функционируют, она не дает опасть во время выдоха, а тем, что находятся в резерве,-полностью закрыться. В тех зонах, где продукция поверхностно-активной пленки нарушается, альвеолы спадаются, слипаются и уже не могут участвовать в газообмене. Такие безвоздушные зоны называют ателектазами. Если зона небольшая, то и беда небольшая. Но когда спадаются сотни альвеол, может развиться тяжелая форма дыхательной недостаточности.

Продуцируют сурфактант клетки альвеолоциты. Они уютно устроилась одна такая клетка в стенке альвеолы. Электронный микроскоп зафиксировал момент, когда она продуцирует "заготовку" сурфактанта. Работы у альвеолоцитов немало: пленка нуждается в постоянном обновлении. Ведь сурфактанту приходится выступать не только в роли Атланта, но в какой-то степени и в роли... санитара легких. Разнообразные инородные частицы, примеси, микроорганизмы, содержащиеся во вдыхаемом воздухе, проникая в альвеолы, в первую очередь попадают на пленку сурфактанта, и образующие ее поверхностно-активные вещества обволакивают их, частично обезвреживают. Понятно, что отработанный сурфактант подлежит удалению из легких. Часть его выводится через бронхи с мокротой, а другую часть поглощают и переваривают специальные клетки-макрофаги.

Чем интенсивнее дыхание, тем интенсивнее процесс обновления сурфактанта. Особенно много пленки расходуется и соответственно продуцируется тогда, когда мы занимаемся физической работой, физкультурой, спортом на свежем воздухе. В полости легкого появляется большое количество поверхностно-активной пленки, что облегчает проникновение воздуха в альвеолы. Раскрываются и начинают функционировать альвеолы, находящиеся в резерве.

Дышится легко, полной грудью! А вы замечали, как трудно дышать в накуренном помещении? Это не случайно: те, кто находится рядом с курящими, вдыхают до 80 процентов вредных веществ, содержащихся в дыме папирос, сигарет. А сурфактант очень плохо переносит воздействие табачного дыма. Даже при пассивном курении поверхностно-активные свойства его снижаются, он с трудом справляется со своими обязанностями. О заядлых курильщиках и говорить не приходится. У них сурфактанта и продуцируется меньше, и свойства его далеко не такие, как у людей некурящих. Немудрено, что легкие курильщика теряют эластичность, становятся жесткими, малорастяжимыми, в них появляется много безвоздушных зон, отчего страдает функция дыхания. Да и до заболевания недалеко.

Ибо ни сурфактант, ни макрофаги не могут полноценно очистить легкое от всех вредных веществ, которые поступают сюда вместе с вдыхаемым табачным дымом. Хотя, надо сказать, "стараются" они изо всех сил. Как, например, макрофаг из легких курильщика, который буквально нафарширован сажей. Вглядитесь в него повнимательней, любители сигарет и папирос. И представьте себе, что в ваших легких-сотни и сотни таких клеток, заполненных вредоносным грузом... Представили? А теперь разве вам не захотелось выбросить сигарету раз и навсегда?