Легкие у человека: Page not found — European Lung Foundation

Анатомия лёгких, строение, функции на ONKO.LV

Лёгкие – это мягкий, губчатый, конусообразный парный орган. Лёгкие обеспечивают дыхание —  обмен углекислого газа и кислорода. Так как лёгкие являются внутренней средой организма, которая постоянно соприкасается с внешней средой, они имеют хорошо приспособленное и специализированное строение не только для газообмена, но и для защиты – в дыхательных путях задерживаются и выводятся наружу различные вдыхаемые инфекционные возбудители, пыль и дым. Правое лёгкое образуют три доли, а левое — две. Воздух в лёгкие попадает  через носовую полость, горло, гортань и трахею. Трахея разделяется на два главных бронха – правый и левый. Главные бронхи разделяются на более мелкие и образуют бронхиальное дерево. Каждая веточка этого дерева отвечает за небольшую ограниченную часть лёгкого – сегмент. Более мелкие веточки бронхов, которые называются бронхиолами, переходят в альвеолы, в которых происходит обмен кислорода и углекислого газа.

В лёгких нет мышц, поэтому они не могут расправляться и сокращаться самостоятельно, но их структура позволяет следовать дыхательным движениям, которые совершают межрёберные мышцы и диафрагма.

Чтобы облегчить движения лёгких, их окружает плевра – оболочка, которая состоит из двух листков – висцеральной и париетальной плевры.

Париетальная плевра присоединяется к стенке грудной клетки. Висцеральная плевра присоединяется к наружней поверхности каждого лёгкого. Между двумя плевральными листками образуется небольшое пространство, которое называется плевральной полостью. В плевральной полости находится небольшое количество водянистой жидкости, которая называется плевральной жидкостью. Она предотвращает трение и держит вместе плевральные поверхности во время вдоха и выдоха.

Строение клеток глубоких дыхательных путей достаточно специализировано и хорошо приспособлено для дыхания. Все дыхательные пути выстланы эпителием, который является специально приспособленными клетками, чтобы выполнять много важных функций:

• защитную;
• секрецию слизи;
• выведение раздражающих веществ;
• начало иммунных реакций.

Вид эпителия отличается в разных частях дыхательных путей. Большую часть слизистой дыхательных путей образует реснитчатый эпителий. Эти клетки – расположены вертикально в один слой с ресничками, направленными в сторону дыхательных путей. Реснички всегда движутся в направлении наружу. Слизистую более мелких дыхательных путей образует эпителий без ресничек.

В эпителии дыхательных путей находятся железы – бокаловидные клетки. Это специализированные клетки, которые производят и выделяют слизь. Слизь, продуцируемая этими клетками необходима, чтобы увлажнять поверхность эпителия и механически защищать слизистую.

Слизь является липкой, поэтому к ней прилипают вдыхаемые микроскопические инородные тела, и потом они выводятся наружу при помощи реснитчатого эпителия.

Структура и функция легких | Онкотест

Дыхательная система — это система в организме человека, благодаря которой происходит насыщение крови кислородом, необходимым для потребления энергии, и выделение углекислого газа, побочного продукта в этом процессе.

Дыхательная система делится на верхние дыхательные пути, которые состоят из носа, рта и верхней части трахеи (гортани), и нижние дыхательные пути, состоящие из трахеи, бронхов и легких. Грудная клетка состоит из грудины (грудинной кости), ребер, межреберных мышц и диафрагмальной мышцы.

У легких пористая структура, и они занимают большую часть грудной клетки (часть тела между шеей и диафрагмой). Между легкими находится область, известная как средостение. В средостении расположены главным образом сердце с его крупными кровеносными сосудами, трахея и пищевод. В средостении также находятся лимфатические узлы, ткани которых иногда берут на анализ при хирургическом вмешательстве.

Правое легкое делится на три доли, верхнюю среднюю и нижнюю. Левое легкое, в отличие от правого, состоит всего из двух долей, верхней и нижней. Воздух, поступающий в легкие при вдохе, насыщен кислородом. Воздух, насыщенный углекислым газом, который является побочным продуктом деятельности клеток организма, выходит из легких во время выдоха.




Легкое состоит из ряда ветвей дыхательного горла (бронхов), через которые поступает насыщенный кислородом воздух, и системы альвеол (мешочков), в которых происходит газообмен. Бронхи первого порядка — самый толстый участок бронхов, дальше они многократно разветвляются внутри легкого, становясь все меньше, вплоть до толщины волоска. Самые мелкие бронхи разветвляются на концах, переходя в крохотные сферические расширения, похожие на пузырьки. Это легочные альвеолы (пузырьки). В альвеолах кислород поступает из легких в систему кровообращения. В то же время углекислый газ поступает из крови в бронхи, а оттуда выводится из организма через дыхательные пути. Окончания бронхов окружены сетью капилляров, в которых происходит газообмен. Кровь в этих капиллярах насыщена кислородом из легких, который она разносит по кровеносной системе во все ткани тела. Все альвеолы наполняются и опорожняются более 15 тысяч раз в день. Во время каждого из таких циклов красные кровяные тельца поступают через капилляры (мелкие кровеносные сосуды) в альвеолы, на расстоянии меньше одной миллионной сантиметра от альвеолы.

Если бы кровяные тельца не подходили так близко, процесс поглощения кислорода был бы невозможен.

Легкие — не мышечный орган, они не могут дышать сами. Процесс дыхания осуществляют плевра (оболочка легкого), диафрагма и межреберные мышцы. Легкие поддерживают две оболочки — плевра. Между ними находится жидкость, давление которой ниже атмосферного, так что оболочки таким образом связаны друг с другом. Первая оболочка прилегает к легкому, а вторая крепится к внутренним стенкам грудной полости. При вдохе грудная полость расширяется вместе с оболочкой (плеврой), выстилающей ее стенки; два листка плевры расположены близко друг к другу и плевра, покрывающая легкое, заставляет их расширяться, образуя между ними область пониженного давления, так что воздух входит без усилий. Дыхание контролируется стволом головного мозга, функционирующим самопроизвольно, поэтому процесс дыхания происходит главным образом рефлекторно и неосознанно. Однако эта область мозга связана с корой больших полушарий, и благодаря этому человек в определенной степени способен вдыхать и выдыхать также и по желанию.

Объем обоих легких составляет около шести литров. При каждом вдохе втягивается около 500 миллилитров воздуха, однако при глубоком вдохе мы можем вдохнуть еще три с половиной литра. При каждом вдохе только 350 миллилитров из половины литра воздуха, которые мы вдохнули, достигает альвеол, а от них — кровеносной системы. За один день легкие вдыхают около миллиона литров воздуха.

Строение и функции легких – онлайн-тренажер для подготовки к ЕНТ, итоговой аттестации и ВОУД

Легкие у человека – парный орган дыхания. Легкие заложены в грудной полости, прилегая справа и слева к сердцу. Они имеют форму полуконуса, основание которого расположено на диафрагме, а верхушка выступает на 1-3 см выше ключицы в область шеи. На средостенной поверхности обоих легких имеется углубление – ворота легких. В них входят бронхи, легочная артерия и выходят две легочные вены. Легочная артерия ветвится параллельно ветвлению бронхов.

Строение легких

Правое легкое состоит из 3, а левое из 2 долей.

Основу легкого образуют древовидно разветвляющиеся бронхи. Каждое легкое покрыто серозной оболочкой – легочной плеврой – и лежит в плевральном мешке. Внутренняя поверхность грудной полости покрыта пристеночной плеврой. Снаружи каждая из плевр имеет слой железистых клеток, выделяющих плевральную жидкость в плевральную полость

(пространство между стенкой грудной полости и легким).

Ткань легкого внутри сегмента состоит из пирамидальной формы долек (лобул) длиной 25 мм, шириной 15 мм, основание которых обращено к поверхности. В вершину дольки входит бронх, который последовательным делением образует в ней 18-20 концевых бронхиол.

Каждая из последних заканчивается структурно-функциональным элементом легких – первичной легочной долькой.

Она состоит из 20-50 альвеолярных бронхиол, делящихся на альвеолярные ходы; стенки тех и других густо усеяны альвеолами. Каждый альвеолярный ход переходит в концевые отделы – два альвеолярных мешочка.

Альвеолы – это полушаровидные выпячивания, которые состоят из соединительной ткани и эластичных волокон, выстланы тонким прозрачным эпителием и оплетены сетью кровеносных капилляров.

В альвеолах происходит газообмен между кровью и атмосферным воздухом путем диффузии.

Количество альвеол у взрослого человека составляет 600-700 миллионов, у новорожденного младенца – от 30 до 100 млн.

Общая площадь внутренней поверхности альвеол меняется между выдохом и вдохом от 40 м² до 120 м² (для сравнения, площадь кожного покрова человека равна 1,5–2,3 м²).

Сурфактант – смесь поверхностно-активных веществ, выстилающая легочные альвеолы изнутри (то есть находящаяся на границе воздух-жидкость). Препятствует спадению и слипанию стенок альвеол при дыхании, за счет снижения поверхностного натяжения пленки тканевой жидкости, покрывающей альвеолярный эпителий. Сурфактант секретируется специальной разновидностью альвеоцитов из компонентов плазмы крови.

Газообмен в легких (внешнее дыхание) – происходит путем диффузии. Кислород через тонкие стенки альвеол и капилляров поступает из воздуха в кровь, а углекислый газ CO₂ из крови в воздух. Диффузия газов происходит в результате разности их концентраций в крови и в воздухе. Кислород O₂ проникает в эритроциты и соединяется с гемоглобином, кровь становится артериальной и направляется в ткани.

Газообмен в тканях (внутреннее дыхание) – в тканях происходит обратный процесс: кислород за счет диффузии переходит из крови в ткани, а углекислый газ, наоборот, переходит из тканей в кровь.

Обмен газов в тканях осуществляется в капиллярах. Через их тонкие стенки кислород O₂ поступает из крови в тканевую жидкость и затем в клетки, а углекислый газ CO₂ – из тканей переходит в кровь. Концентрация кислорода O₂ в крови больше, чем в клетках, поэтому он легко диффундирует в них.

Концентрация углекислого газа CO₂ в тканях, где он собирается, выше, чем в крови. Поэтому он переходит в кровь, где связывается химическими соединениями плазмы и отчасти с гемоглобином, транспортируется кровью в легкие и выделяется в атмосферу.

Лёгкие — это… Что такое Лёгкие?

Лёгкие человека в разрезе. Воздушные входы и выходы из лёгких через проходы хрящевых трубок — бронхи и бронхиолы. На этом рисунке ткань лёгких рассечена, чтобы раскрыть бронхиолы. Лёгкие в дыхательной системе человека

Лёгкие (лат. pulmo, др.-греч. πνεύμων) — органы воздушного дыхания у человека, всех млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, большинства земноводных, а также у некоторых рыб (двоякодышащих, кистепёрых и многопёров).

Лёгкими называют также органы дыхания у некоторых беспозвоночных животных (у моллюсков, голотурий).

В лёгких осуществляется газообмен между воздухом, находящимся в паренхиме лёгких, и кровью, протекающей по лёгочным капиллярам.

Этимология

Русское название лёгких связано с тем, что, когда при разделке туши животного внутренности складывают в ёмкость с водой, лёгкие держатся на воде, а остальные органы тонут^[1]. Названия в других славянских языках продолжают праслав. pluťe/pľuťe (польск. płuca, чеш. plíce), которое образовано от того же праиндоевропейского корня *pleu- «плавать», что лат. pulmo и др.-греч. πνεύμων. Внутренняя форма слова здесь почти та же, что и у русского слова, — «то, что плавает на воде»^[2][3].

Сравнительная анатомия

У рыб, имеющих лёгкие, последние являются дополнительным органом дыхания и функционируют наряду с органами водного дыхания — жабрами.

У пресмыкающихся и птиц лёгкие помещаются в грудном отделе общей полости тела, а у млекопитающих животных — в особой грудной полости, которая отделена от брюшной полости грудобрюшной преградой.

Лёгкие являются парными органами: снаружи покрыты серозной оболочкой — плеврой, которая у млекопитающих животных и у человека выстилает также грудную полость и переднюю (у человека — верхнюю) поверхности грудобрюшной преграды.

В строении лёгких наземных позвоночных животных можно наблюдать все переходы от мешковидных гладкостенных лёгких (у постоянножаберных земноводных, многопёров) к лёгким, стенки которых имеют сложное ячеистое и губчатое строение благодаря наличию в лёгких многочисленных выростов и образованных ими пузырьков — альвеол, увеличивающих дыхательную поверхность лёгких (у большинства млекопитающих).

Лёгкие млекопитающих

Лёгкие у большинства млекопитающих состоят из долей, число которых в правом лёгком (до 6 долей) всегда больше, чем в левом (до 3 долей). Скелет (основу) лёгких составляют бронхи. В лёгких у млекопитающих главный бронх (отходящий от дыхательного горла) делится на вторичные бронхи, которые, в свою очередь, распадаются на все более мелкие бронхи 3-го и 4-го порядка, переходящие в дыхательные бронхиолы; заканчиваются эти бронхиолы т. н. альвеолярными бронхиолами с их конечными расширениями — альвеолами. Бронхиолы с их разветвлениями образуют дольки лёгких, отделённые друг от друга прослойками соединительной ткани; благодаря этому лёгкие млекопитающих похожи на кисть винограда.

Лёгкие беспозвоночных

Лёгкие человека

Основная статья: Лёгкие человека

Схема лёгких человека. 1:Трахея 2:Лёгочная артерия 3:Лёгочная вена 4:Альвеолярный ход 5:Альвеолы 6:Сердечная вырезка левого лёгкого 7:Бронхиолы 8:Третичные бронхи 9:Вторичные бронхи 10:Главные бронхи 11:Гортань

Лёгкие у человека — парный орган дыхания. Лёгкие заложены в грудной полости, прилегая справа и слева к сердцу. Они имеют форму полуконуса, основание которого расположено на диафрагме, а верхушка выступает на 1-3 см выше ключицы. Правое лёгкое состоит из 3, а левое из 2 долей. Скелет лёгкого образуют древовидно разветвляющиеся бронхи. Каждое лёгкое покрыто серозной оболочкой — лёгочной плеврой и лежит в плевральном мешке. Внутренняя поверхность грудной полости покрыта пристеночной плеврой. Снаружи каждая из плевр имеет слой железистых клеток, выделяющих плевральную жидкость в плевральную щель (пространство между стенкой грудной полости и лёгким). С внутренней (сердечной) поверхности в лёгких имеется углубление — ворота лёгких. В них входят бронхи, лёгочная артерия, и выходят две лёгочных вены. Лёгочная артерия ветвится параллельно ветвлению бронхов.

Ткань лёгкого состоит из пирамидальной формы долек (длиной 25 мм, шириной 15 мм), основание которых обращено к поверхности. В вершину дольки входит бронх, который последовательным делением образует в ней 18-20 концевых бронхиол. Каждая из последних заканчивается структурно-функциональным элементом лёгких — ацинусом. Ацинус состоит из 20-50 альвеолярных бронхиол, делящихся на альвеолярные ходы; стенки тех и других густо усеяны альвеолами. Каждый альвеолярный ход переходит в концевые отделы — 2 альвеолярных мешочка.

Альвеолы (диаметр — 0,15 мм) представляют собой полушаровидные выпячивания и состоят из соединительной ткани и эластичных волокон, выстланы тонким прозрачным эпителием и оплетены сетью кровеносных капилляров. В альвеолах происходит газообмен между кровью и атмосферным воздухом. При этом кислород и углекислый газ проходят в процессе диффузии путь от эритроцита крови до альвеолы, преодолевая суммарный диффузионный барьер из эпителия альвеол, базальной мембраны и стенки кровеносного капилляра, общей толщиной до 0. 5мкм, за 0.3с^[4].

Вентиляция лёгких

При вдохе давление в легком ниже атмосферного, а при выдохе — выше, что даёт возможность воздуху поступать внутрь лёгкого. Существует несколько видов дыхания:

• реберное или грудное дыхание
• брюшное или диафрагмальное дыхание

Реберное дыхание

В местах присоединения ребер к позвоночнику есть пары мышц, крепящиеся одним концом к ребру, а другим — к позвонку. Те мышцы, которые крепятся с дорсальной стороны тела, называются внешние межреберные мышцы. Они расположены прямо под кожей. При их сокращении ребра раздвигаются, раздвигая и приподнимая стенки грудной полости. Те мышцы, которые расположены с вентральной стороны называются внутренними межрёберными мышцами. При их сокращении стенки грудной полости сдвигаются, уменьшая объём лёгких. Они используются при аварийном выдохе, так как выдох — явление пассивное. Спадение лёгкого происходит пассивно вследствие эластичной тяги лёгочной ткани.

Брюшное дыхание

Брюшное или диафрагмальное дыхание выполняется в частности с помощью диафрагмы. Диафрагма имеет в расслабленном состоянии форму купола. При сокращении мышц диафрагмы купол становится плоским, в результате чего объём грудной полости увеличивается, а объём брюшной полости уменьшается. При расслаблении мышц диафрагма принимает исходное положение за счёт её упругости, перепада давления и давления органов, находящихся в брюшной полости.

Активный выдох/вдох

При активном выдохе (например кашель, чих) используется мускулатура брюшного пресса, диафрагмы и межребёрные мышцы. При глубоком вдохе используется мускулатура плечевого пояса.

Ёмкость лёгких

Полная ёмкость лёгких равна 5000 см³, жизненная (при максимальном вдохе и выдохе) — 3500—6000 см³; обычный вдох составляет 500 см³. Лёгкие обильно снабжены чувствительными, вегетативными нервами и лимфатическими сосудами.

Регуляция дыхания

Дыхание регулируется в центрах вдоха и выдоха. Одни рецептивные поля находятся в районе дыхательного центра на границе между продолговатым мозгом и задним. Рецепторы, с помощью которых происходит регуляция дыхания, располагаются на кровеносных сосудах (хеморецептор, реагирующий на концентрацию диоксида углерода и, в меньшей степени, кислорода), на стенках бронхов (баррорецепторы, реагирующие на давление в бронхах). Некоторые рецептивные поля находятся в каротидном синусе (место расхождения внешних и внутренних сонных артерий). Также симпатическая и парасимпатическая системы могут изменять просвет бронхов.

Заболевания

Органы дыхания поражаются актиномикозом, аспергиллёзом, гриппом, кандидамикозом, ОРЗ, туберкулёзом, сифилисом и другими инфекциями. При СПИДе может развиться пневмоцистоз.

Паразитарные болезни поражающие лёгкие — акариаз лёгочный, альвеококкоз, аскаридоз, метастронгилёз, парагонимоз, стронгилоидоз, томинксоз, тропическая лёгочная эозинофилия, шистосомоз, эхинококкоз и др.

Из другой патологии встречаются различные пороки развития лёгких (агенезия, аплазия, гипоплазия, врождённая локализованная эмфизема лёгкого и т.  д.), свищи, пневмопатии, онкологические заболевания (рак лёгкого, кисты), наследственно обусловленные заболевания (например, муковисцидоз) и т. д. Повреждение сосудов грудной стенки может обусловить гемоторакс, а повреждение лёгочной ткани — пневмоторакс.

К заболеваниям лёгких располагает курение, отравление выхлопными газами, работа на вредном производстве (пневмокониозы).

См. также Бронхиальная астма, Бронхит, Лёгочное сердце, Пневмония.

Примечания

См. также

Литература

Дыхательная система. Как работают легкие, бронхи, бронхиолы, альвеолы

Наше тело не может существовать без кислорода. Кислород из воздуха поглощается легкими, которые работают словно большие мехи конусовидной формы. Затем кислород попадает в кровь и разносится по всему организму. Кровь тогда насыщается углекислым газом, который выводится через легкие. И цикл возобновляется.


Легкие — это рыхлый губчатый орган. Состоят они из двух частей: левого и правого легкого. Они заполняют грудную полость и накрывают сверху сердце.

Мы уже говорили, что каждую клетку тела можно сравнить с электростанцией. Чтобы поддерживать жизнь, она должна постоянно вырабатывать энергию. Для этого она окисляет (сжигает) водород. В результате образуется вода, а выделившаяся энергия накапливается в молекулах АТФ. Одновременно клетка разлагает углеродный каркас молекул питательных веществ, и остается углекислый газ. Это значит, что клеткам нужно потреблять кислород и выделять углекислый газ. С обеими задачами справляется кровь. Она снабжает клетки тканей кислородом и забирает у них углекислый газ.

Воздух устремляется в легкие и выходит из них по разветвленной системе сосудов. Основу ее Бронхи образует канал толщиной с палец — трахея, или дыхательное горло, которому не дают сомкнуться хрящевые кольца. Оттуда по более узким ветвям — бронхам — воздух поступает в доли легкого. Правое легкое состоит из трех долей, левое — только из двух.

Легкие похожи на виноградную кисть с веточками — бронхами и бронхиолами и ягодами — альвеолами, 400 млн. крохотных воздушных мешочков. Воздух то проникает в альвеолы, то выходит из них. Если рассмотреть под микроскопом срез ткани легкого, то видно, что стенки альвеол похожи на сетку с очень мелкими ячейками.


1. Трахея; 2. Бронхи; 3. Бронхиолы

Циркулируя по телу, кровь освобождается от углекислого газа и заново насыщается кислородом. Происходит это в легких. Легкие — это орган, состоящий из двух частей: левого и правого легкого. Когда мы дышим, воздух, пройдя через носовые ходы и очистившись от пыли и бактерий, поступает в глотку, гортань, а затем вдыхательное горло, или трахею, длиной примерно 15 см. На уровне 4 – 5-го грудных позвонков трахея делится на два бронха. Каждый входит в легкое и ветвится на мелкие бронхи, а они разветвляются на тонкие, 0,5 мм в диаметре, бронхиолы. Каждая оканчивается воздушными пузырьками, или альвеолами. Общая площадь поверхности легочных пузырьков составляет около 100 кв. м. Вся она плотно опутана капиллярами. Здесь, в легочных пузырьках, лишь тончайшая стенка отделяет текущую по капиллярам кровь от воздуха. Сквозь эти стенки гемоглобин красных кровяных телец насыщается кислородом. Одновременно кровь очищается от углекислого газа — его увлекает поток выдыхаемого воздуха.

Детальное строение легких

Легкие расположены по обе стороны от сердца и окружены ребрами. Поднимающиеся и опускающиеся движения ребер позволяют легким наполняться воздухом и опустошаться

Литры воздуха

При каждом вдохе в легкие попадает от 0,4 до 0,7 л воздуха. После выбрасывания воздуха обратно в бронхах остается 1 — 2 литра резервного кислорода. У мужчины обычный дыхательный объем составляет 3,5 — 4,5 литров воздуха; у женщины — 2,7 -3,5 литров, а у профессионального спортсмена - 5 — 7 литров!
Чрезмерное употребление табака значительно ограничивает дыхательный объем легких человека, и что еще серьезнее — может вызвать эмфизему (постоянное патологическое расширение альвеол) или рак легких. Загрязнение воздуха вредными газами, выбрасываемыми трубами заводов или транспортом, способствует возникновению расстройств дыхательной системы.

Кислород жизненно необходим нашим клеткам

В кислороде нуждаются не только легкие. Он необходим также и клеткам нашего тела: соединяясь с сахарами, которые мы потребляем, он вызывает химическую реакцию, высвобождающую энергию. Без этой энергии наши клетки не смогли бы выжить.

Основные дыхательные пути

• Нос: волоски на стенках ноздрей препятствуют проникновению в носовой проход частичек пыли, но пропускают воздух
• Глотка: верхний отдел этой полости пропускает воздух; через нижние ее части проходят жидкости и пища.
• Гортань: находящиеся в ней голосовые связки открываются, пропуская воздух, но закрываются для извлечения звука
• Трахея: широкая трубка, соединяющая гортань с бронхами
• Бронхи: расположены внутри легких и похожи на деревья из-за ответвлений тысяч мелких бронхиол

Прошла первая пересадка легких от человека, переболевшего коронавирусом

В США врачи впервые пересадили легкие от донора, который переболел COVID-19, а затем умер по не связанной с болезнью причине. Пациентом стал мужчина, чьи легкие отказали из-за коронавируса. По словам врачей, сейчас пациент в норме и постепенно восстанавливается.

Американские врачи из клиники Северо-Западного университета впервые пересадили пациенту с COVID-19 легкие от донора, уже перенесшего болезнь. Об этом сообщает издание Daily Mail.

«Это важная веха в трансплантологии, — говорит доктор Анкит Бхарат, хирург, который проводил трансплантацию. — Сегодня 30 млн американцев перенесли COVID-19, и многие из них зарегистрированы как доноры.

Если мы откажемся от них только потому, что они переболели, то резко сократим пул доноров — а спрос уже сильно превышает предложение».

Донор переболел COVID-19 в 2020 году, успешно вылечился, но затем скончался по несвязанной с болезнью причине. Пациент, 60-летний медработник из Иллинойса, заразился коронавирусом еще в мае 2020 года. Он переносил инфекцию настолько плохо, что ему понадобилась экстракорпоральная мембранная оксигенация, при которой аппарат перекачивает и насыщает кислородом кровь пациента вне тела, снимая эту функцию с сердца и легких.

В феврале 2021 года мужчину перевели в клинику Северо-Западного университета, где он попал в список пациентов, которым необходима пересадка легких. При COVID-19 операция сложнее обычной пересадки из-за повреждений, нанесенных вирусом. Кроме того, врачам необходимо дождаться, пока организм избавится от вируса, и при этом следить за тем, чтобы органы пациента не отказали.

Донора удалось подобрать в течение недели: этот человек ранее перенес COVID-19, хотя и в умеренной форме. Но вирус не повредил легкие, и они подходили для трансплантации. Существовали определенные риски — в организме донора мог сохраниться вирус, и пересадка бы погубила пациента. Чтобы удостовериться, что в организме донора не осталось SARS-CoV-2, врачи провели биопсию легких, а также изучили скапливающуюся в них жидкость. Тесты оказались отрицательными.

По словам врачей, пересадка прошла успешно.

«Наш пациент получил красивые, здоровые легкие и продолжает восстанавливаться в оптимальном темпе», — говорит Бхарат.

close

100%

Northwestern Medicine in Chicago

Важность проверки легких донора показывает недавний случай — в США пациентка умерла после того, как ей пересадили легкие женщины, больной COVID-19.

Пациентка страдала от хронической обструктивной болезни легких, и ей требовалась трансплантация. Донором стала женщина, погибшая от тяжелой травмы мозга в результате автомобильной аварии. Врачи взяли и у пациентки, и у донора мазки на SARS-CoV-2, результаты анализов оказались отрицательными.

Операция прошла нормально, но через три дня у пациентки начались проблемы с дыханием. Хотя мазок из носа по-прежнему показывал, что у нее нет COVID-19, симптомы говорили о пневмонии. Позднее анализ жидкости из легких подтвердил диагноз.

В течение двух месяцев состояние пациентки ухудшалось, у нее развился септический шок. Врачи вводили ей антивирусные препараты и плазму с антителами, перевели на экстракорпоральную мембранную оксигенацию, при которой кровь насыщается кислородом напрямую.

Однако эти меры не помогли, и на 61 день болезни женщина скончалась.

Хотя у донора в последние дни перед смертью не было симптомов COVID-19, вирус все же присутствовал в ее легких. Это подтвердил анализ жидкости, собранной перед трансплантацией — врачи обнаружили там SARS-CoV-2, и он оказался генетически схож с тем, от которого пострадала пациентка. Заразился также один из хирургов, занимавшийся пересадкой. Он переболел без серьезных последствий.

Ранее уже было несколько случаев заражения COVID-19 после пересадки органов, но не было надежных свидетельств того, что причиной болезни стала болезнь донора — пациент мог заразиться и от кого-то еще. В этот же раз источник заражения удалось надежно подтвердить. Врачи подчеркивают, что стоит более внимательно изучать донорские органы, чтобы избежать трагедии.

Врач объяснил, можно ли восстановить легкие после тяжелого COVID-19

При легкой форме перенесенного коронавируса обычно никаких особенных последствий нет. Пожалуй, только потеря обоняния на какое-то время лишает вас удовольствия ощущать приятные запахи, но, как правило, это проходит. Особых усилий прилагать не нужно, уверяет реабилитолог, восстановление проходит самостоятельно.

Если же инфекция протекала тяжело, была пневмония с поражением легких больше 30 процентов, больного госпитализировали, он находился на лечении аппаратом ИВЛ, тогда могут быть осложнения. Прежде всего со стороны дыхательной системы. Пораженная часть тканей легких замещается соединительной, которая не может выполнять функции легочной, а это чревато дыхательной недостаточностью. Долгое время может сохраняться одышка, быстрая утомляемость, слабость, плохое настроение, сон и аппетит. У многих пациентов, перенесших COVID-19 в тяжелой форме, отмечаются симптомы депрессии, возникают психологические и даже психические проблемы.

«Но подчеркну, — продолжает реабилитолог, — что легкие достаточно хорошо компенсируются. Так что у пациентов большие шансы выздороветь полностью».

Но для этого нужно приложить усилия. Заниматься дыхательной гимнастикой для укрепления дыхательной мускулатуры. Если человек сильно слаб, то их можно делать даже лежа. Главное в этой процедуре — медленный выдох. Когда силы прибавятся, очень полезно гулять на свежем воздухе. Собеседник «РГ» также рекомендует легкий вибрационный массаж: похлопывание ладонями по спине.

Важно также понимать, предупреждает Леонид Дьяков, что в каждом конкретном случае будет своя картина и, соответственно, своя система реабилитации. Но надо помнить главное: самостоятельно справиться с процессом восстановления тяжело. Нужна помощь и наблюдение специалистов, прежде всего пульмонолога. Он назначит лечение, а также восстановительные процедуры — ЛФК, специальную гимнастику.

«Хорошо, кстати, помогает плавание, — говорит врач и уточняет. — Более конкретно давать советы не берусь, поскольку то, что поможет одному человеку, может никак не повлиять на другого, процесс реабилитации всегда сугубо индивидуальный, исходя из анамнеза пациента, особенностей его организма, течения болезни». Возможность восстановить легкие полностью, также зависит от конкретного случая. Могут остаться следы перенесенной инфекции.

Санаторно-курортное лечение также назначает врач. Но в целом, конечно, это хороший способ поддержки организма. Раньше лечение пневмонии занимало три месяца, не меньше. И санаторный курс обязательно входил в программу. Так что то, что сегодня многие санатории открыты для людей, переболевших COVID-19, очень правильный шаг.

Все материалы сюжета «COVID-19. Мы справимся!» читайте здесь.

Как работают легкие | Центр легких

Когда вы делаете вдох через нос или рот, воздух нагревается и увлажняется, а затем проходит через ваш голосовой аппарат и спускается по дыхательному горлу. Оттуда он проходит по двум бронхам, которые попадают в легкие. Тонкий лоскут ткани, надгортанник, блокирует дыхательное горло, когда вы глотаете, чтобы предотвратить попадание пищи и жидкости.

Когда вы выдыхаете, воздух выходит из тела через дыхательные пути.

Легкие

Легкие расположены по обе стороны от грудины в грудной полости и разделены на пять основных отделов (долей).Легкие отвечают за удаление углекислого газа из крови и добавление в нее кислорода. Для этого сердце и легкие работают вместе.

Легкие содержат тысячи тонких трубок, которые заканчиваются пучками крошечных воздушных мешочков (альвеол). Каждый из этих мешочков покрыт кровеносными сосудами, которые соединяются с системой вен и артерий, по которым кровь перемещается по телу.

Когда вы делаете вдох, легочная артерия и ее ветви приносят в эти сосуды кровь, содержащую много углекислого газа и не содержащую кислорода.Углекислый газ покидает кровь и попадает в воздух, а кислород покидает воздух и попадает в кровь.

Как только в крови будет много кислорода и не будет углекислого газа, она возвращается в сердце и перекачивается к остальному телу.

Мышцы

Для того, чтобы легкие расширялись и сжимались во время дыхания, требуется много мышц:

• Диафрагма: Расположенная под легкими, диафрагма является основной мышцей, необходимой для дыхания. Он разделяет грудную и брюшную полости и сокращается, чтобы облегчить надувание легких.
• Межреберные мышцы: Эти мышцы, расположенные между ребрами, дают легким пространство для дыхания за счет расширения и сокращения грудной клетки.
• Мышцы брюшной полости: Эти мышцы дают легким возможность дышать, сжимая органы в брюшной полости.
• Мышцы шеи и верхней части груди: Эти мышцы помогают дышать, когда заболевание легких или повреждение других мышц затрудняют дыхание.

легкое | Определение, функции и факты

Легкое , у дышащих воздухом позвоночных, один из двух крупных органов дыхания, расположенных в грудной полости и отвечающих за добавление кислорода в кровь и удаление углекислого газа из крови.У людей каждое легкое заключено в тонкий перепончатый мешок, называемый плеврой, и каждое из них связано с трахеей (дыхательным горлом) своим главным бронхом (большим воздушным проходом) и с сердцем через легочные артерии. Легкие — это мягкие, легкие, губчатые, эластичные органы, которые обычно после рождения всегда содержат немного воздуха. Если они здоровы, они будут плавать в воде и потрескивать при сжатии; больные легкие тонут.

На внутренней стороне каждого легкого, примерно на двух третях расстояния от его основания до его верхушки, находится ворот, точка, в которой бронхи, легочные артерии и вены, лимфатические сосуды и нервы входят в легкое.Главный бронх после попадания в легкое многократно разделяется; Образовавшаяся система канальцев напоминает перевернутое дерево. Диаметр бронхов со временем уменьшается до менее 1 мм (0,04 дюйма). Ветви диаметром 3 мм и менее известны как бронхиолы, которые ведут к крошечным воздушным мешочкам, называемым альвеолами ( см. легочные альвеолы), где молекулы кислорода и углекислого газа фактически обмениваются между дыхательными пространствами и кровеносными капиллярами.

Британская викторина

Человеческое тело

Возможно, вы знаете, что человеческий мозг состоит из двух половин, но какая часть человеческого тела состоит из крови? Проверьте обе половины своего разума в этой викторине по анатомии человека.

Каждое легкое разделено на доли, отделенные друг от друга тканевой трещиной. Правое легкое состоит из трех основных долей; левое легкое, которое немного меньше из-за асимметричного расположения сердца, имеет две доли. Внутри каждая доля подразделяется на сотни долек. Каждая долька содержит бронхиолу и ответвления, тонкую стенку и скопления альвеол.

Помимо дыхательной деятельности, легкие выполняют и другие функции организма.Через них вода, алкоголь и фармакологические агенты могут абсорбироваться и выводиться из организма. Обычно ежедневно выдыхается почти литр воды; анестезирующие газы, такие как эфир и закись азота, могут абсорбироваться и удаляться легкими. Легкие также являются настоящим органом обмена веществ. Он участвует в синтезе, хранении, преобразовании и разложении различных веществ, включая легочное сурфактант, фибрин и другие функционально разнообразные молекулы (например, гистамин, ангиотензин и простагландины).

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Человек, не занимающийся высокой физической активностью, использует только около одной двадцатой общей доступной газообменной поверхности легких. Давление внутри легких равно давлению окружающей атмосферы. Легкие всегда остаются несколько раздутыми из-за частичного вакуума между мембраной, покрывающей легкие, и мембраной, покрывающей грудную клетку. Воздух втягивается в легкие, когда диафрагма (мышечная часть между животом и грудной клеткой) и межреберные мышцы сокращаются, расширяя грудную полость и снижая давление между легкими и грудной стенкой, а также внутри легких.Это падение давления внутри легких втягивает воздух из атмосферы.

Легкие часто вызывают инфекции и травмы. Некоторые инфекции могут разрушать обширные области легкого, делая их бесполезными. Воспаление от токсичных веществ, таких как табачный дым, асбест и пыль из окружающей среды, также может нанести значительный ущерб легким. Зажившая легочная ткань превращается в фиброзный рубец, неспособный выполнять дыхательные функции. Нет никаких функциональных доказательств того, что однажды разрушенная легочная ткань может регенерироваться.

Насколько хорошо устроены легкие человека?

Am J Respir Crit Care Med. 2006 15 марта; 173 (6): 583–584.

Медицинский факультет Калифорнийского университета в Сан-Диего, Ла-Хойя, Калифорния

Корреспонденцию и запросы на перепечатку следует направлять Джону Б. Уэсту, доктору философии, Департамент медицины Калифорнийского университета, 0623A, 9500 Gilman Drive, La Джолла, Калифорния, 92093–0623. Электронная почта: ude.dscu@tsewj

Поступила в редакцию 28 октября 2005 г .; Принято к печати 27 декабря 2005 г.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Хотя часто утверждается, что структура легкого человека идеально подходит для его функции газообмена, легкое очень уязвимо при некоторых аномальных условиях. Одним из примеров является послеоперационный период у пациента с нормальным легким, когда задержка секреции может быстро вызвать непроветриваемые области или ателектаз и существенное нарушение газообмена. Некоторые пульмонологи могут быть удивлены, узнав, что эволюция предоставила очень иную и, возможно, лучшую конструкцию легких у птицы.Здесь газообменная и вентиляционная функции легких разделены. Газообмен происходит в относительно жестких парабронхах, которые более прочные, чем хрупкие альвеолы ​​в легких человека, а вентиляция осуществляется с помощью сильно расширяемых воздушных мешков. Сравнение этих двух совершенно разных эволюционных путей проливает свет на некоторые проблемы легких человека.

Предположим, вас попросили разработать ^* теплообменник, например радиатор автомобиля. Это необходимо для отвода тепла от двигателя в наружный воздух.Один из способов — перекачивать горячую охлаждающую жидкость из двигателя через решетку из множества маленьких трубок и пропускать через них воздух с помощью вентилятора. По сути, это проверенная временем конструкция автомобильных радиаторов. Если бы вы предложили это, Генри Форд гордился бы вами.

Но вы могли бы придумать альтернативную конструкцию, в которой маленькие трубки, содержащие охлаждающую жидкость, были заключены в сильфон, который поочередно надувался и спускался, так что воздух в сильфоне нагревается, а затем выпускается. Фактически, вы можете даже представить себе конструкцию, в которой сами маленькие трубки были частью сильфона. Критик мог бы сказать, что эта альтернативная конструкция была излишне сложной и склонной к проблемам, особенно если маленькие трубки составляли часть движущегося сильфона. Но, как ни удивительно, именно такую ​​конструкцию эволюция выбрала для легких млекопитающих и, следовательно, человека.

Легкое — это газообменник, который очень похож на теплообменник. Хотя в последнем случае тепло отбирается от двигателя и выводится в окружающий воздух, легкие делают это для углекислого газа и в то же время поглощают кислород.

Путь, пройденный эволюцией легких млекопитающих, становится еще более удивительным, когда мы понимаем, что при создании птичьего легкого использовался совершенно другой путь. Действительно, у птицы легкое, очень похожее на радиатор классического автомобиля. Сравнение этих двух совершенно разных эволюционных путей помогает нам понять некоторые уязвимые места легких человека.

ЛЕГКОЕ ЧЕЛОВЕКА

На первый взгляд структура легких кажется хорошо подходящей для выполнения своей основной функции — газообмена.Как учат каждого студента-медика первого курса, газовый барьер имеет очень большую площадь и очень тонкий. Эти характеристики делают его идеальным для быстрой диффузии кислорода и углекислого газа. Кроме того, разветвленная структура дыхательных путей очень эффективна, с небольшой неравномерностью вентиляции и относительно небольшим мертвым пространством по сравнению с общим объемом легких. Те же соображения применимы к кровеносным сосудам, которые позволяют представить общий выброс правого сердца на гемато-газовый барьер с небольшой неравномерностью перфузии.Податливость легкого велика, поэтому для его расширения требуется лишь небольшое давление, а сурфактант способствует стабильности альвеол. Сопротивление легочных сосудов очень низкое, в результате чего работа правых отделов сердца мала. Мукоцилиарный эскалатор и система альвеолярных макрофагов эффективно поддерживают чистоту легких. Кроме того, легкие могут справиться с более чем десятикратным увеличением потребления кислорода и выброса углекислого газа во время упражнений. Все эти особенности отражают замечательную эволюционную адаптацию.

УЯЗВИМОСТЬ ЛЕГКОГО ПРИ ЗАБОЛЕВАНИИ

Хотя перечисленные выше характеристики человеческого легкого, безусловно, впечатляют, некоторые недостатки конструкции стали очевидны при легкой форме заболевания. Здесь я не имею в виду обильные патологические состояния, такие как эмфизема, тяжелая астма, интерстициальное заболевание легких или острая дыхательная недостаточность, где, конечно, неудивительно, что функция легких сильно нарушена. Вместо этого я указываю на относительно незначительные состояния в нормальном легком, такие как задержка секреции или аспирация у пациента с обструкцией или в послеоперационном состоянии.В этих ситуациях окклюзия дыхательных путей может быстро привести к снижению вентиляции или ателектазу и существенному ухудшению газообмена.

Основная причина этих проблем заключается в том, что нежная альвеолярная ткань отвечает как за вентиляцию, так и за газообмен. Прозрачные альвеолярные стенки содержат капилляры с их чрезвычайно тонкими барьерами между кровью и газами, и эта же структура отвечает за объемные изменения, при которых воздух попадает в легкие. Именно эта комбинация функций делает легкие млекопитающих настолько уязвимыми.Напротив, вдыхание аспирированного материала в легком птицы, вероятно, попадет в вместительные воздушные мешочки и не повлияет на функцию газообменной ткани.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ДИЗАЙН

Некоторые пульмонологи могут быть удивлены, узнав, что много миллионов лет назад эволюция также пошла по совершенно иному пути и, возможно, в конечном итоге привела к лучшему дизайну легкого, чем у млекопитающих. Сегодня это наблюдается у птиц. Уместно отметить, что только две группы позвоночных добились успеха в достижении очень высоких уровней физической активности.Это млекопитающие и птицы, и наибольшее максимальное потребление кислорода по отношению к массе тела наблюдается у птиц. Полет — это очень энергичное занятие, требующее очень эффективных легких.

Два эволюционных пути разошлись у предков современных рептилий (). Одна линия эволюции привела к бронхоальвеолярному легкому млекопитающих, тогда как другая — к воздушному мешку / парабронхиальной структуре птицы. Интересно, что намеки на это разделение можно увидеть у современных рептилий.Например, черепахи, варан и крокодилы имеют структуру легких, несколько похожую на альвеолярное легкое, хотя «альвеолярные» отсеки больше. С другой стороны, у змей обычно есть легкие с васкуляризованной головной областью, которая осуществляет газообмен, в то время как каудальная, но не васкуляризованная мешковидная область отвечает за вентиляцию.

Два эволюционных пути развития легких. В бронхоальвеолярном легком человека функции вентиляции и газообмена выполняются нежной уязвимой альвеолярной тканью.В легком птицы функции вентиляции и газообмена разделены. За вентиляцию отвечают сильно расширяемые воздушные мешочки, тогда как газообмен происходит в прочных, жестких парабронхиальных тканях.

Сущность птичьего легкого заключается в том, что вентиляция обеспечивается за счет использования несосудистых воздушных мешков, которые очень легко расширяются. Вдыхаемый воздух втягивается в воздушный мешок и затем прокачивается через парабронхиальную область, которая по существу является жесткой. Этот газообменник состоит из кровеносных капилляров, подобных капиллярам в легких млекопитающих, но вместо того, чтобы окружать их большими альвеолярными пространствами, капилляры непосредственно примыкают к очень маленьким воздушным капиллярам, ​​диаметр которых составляет всего от 3 до 15 мкм.Аэродинамический клапан гарантирует, что газ проходит через парабронхи только в одном направлении (1). Это несколько упрощенное описание легкого птицы; например, есть несколько воздушных мешков, а у некоторых птиц есть два набора парабронхов. Кроме того, легкое птицы имеет систему газообмена «с перекрестным током», которая считается более эффективной, чем в легком человека.

Результирующие различия между дизайном млекопитающих и птиц поразительны. В бронхоальвеолярном легком вдыхаемый газ втягивается в слепые оканчивающиеся ацинусы и альвеолы, и конечные воздушные пространства должны иметь достаточно большую площадь поперечного сечения для диффузии вдыхаемого газа, чтобы достичь альвеолярных стенок, где расположены капилляры.Это одна из причин, почему альвеолы ​​в легком человека намного больше, чем воздушные капилляры в легком птицы; Альвеолы ​​легких человека имеют диаметр около 0,3 мм. Кроме того, альвеолярные стенки должны быть очень тонкими, чтобы они могли менять форму, позволяя газу проникать в них при вдохе. В результате капилляры растягиваются вдоль тонких альвеолярных стенок. Эта сложная конструкция является прямым следствием возвратно-поступательного характера вентиляции.

Строение парабронхиального легкого совершенно иное.Здесь поток газа является однонаправленным вдоль парабронхов, зависимость от диффузии газа для достижения кровеносных капилляров намного меньше, и нет необходимости в относительно больших альвеолярных пространствах легких млекопитающих. Воздушные и кровеносные капилляры имеют примерно одинаковые размеры. Таким образом, структура парабронхиальной ткани намного прочнее и жестче.

Доказательства жесткости парабронхиальной ткани получены в экспериментах, в которых изменялось давление вокруг парабронхов или давление в капиллярах.Например, когда у уток повышается давление за пределами парабронхов, газообмен очень мало ухудшается, что указывает на то, что воздушные капилляры чрезвычайно устойчивы к схлопыванию (2). Это поведение сильно отличается от того, что наблюдается в легких млекопитающих, где сжатие паренхимы быстро приводит к нарушению газообмена в результате сплющенных и невентилируемых альвеол. Опять же, легкие птицы ведут себя совершенно иначе, если повышается капиллярное давление. В экспериментах на утках, у которых была закупорена легочная артерия, ведущая к одному легкому, было очень мало изменений в сосудистом сопротивлении незащищенного легкого (3).Это полностью отличается от результата, наблюдаемого в легких млекопитающих, где окклюзия одной легочной артерии приводит к резкому падению сосудистого сопротивления в незащищенном легком в результате растяжения и рекрутирования капилляров. Оба этих эксперимента подчеркивают прочную жесткую природу парабронхиальной ткани.

ВЫВОДЫ

Хотя структура легкого человека, кажется, хорошо подходит для его основной функции газообмена, легкое очень уязвимо для незначительных повреждений, таких как задержка секрета.Эта уязвимость связана с тем, что нежная альвеолярная ткань отвечает как за вентиляцию, так и за газообмен. Эволюция нашла лучшую организацию у птицы, где функции вентиляции и газообмена разделены. Конечно, очевидно улучшенная конструкция легкого птицы в значительной степени представляет академический интерес для пульмонолога, потому что нет возможности использовать эти свойства в легком млекопитающих. Тем не менее, этот альтернативный путь эволюции демонстрирует некоторые уязвимости легких человека и в этом плане интересен.

Примечания

При поддержке Национального института здравоохранения, грант RO1 HL60968.

Первоначально опубликовано в прессе как DOI: 10.1164 / rccm.200510-1682OE 30 декабря 2005 г.

Заявление о конфликте интересов : J.B.W. не имеет финансовых отношений с коммерческой организацией, заинтересованной в предмете данной рукописи.

Сноски

^* Слово «дизайн» в названии и в других местах, относящихся к легким, является сокращением для результата эволюционных изменений.

Ссылки

1. Scheid P, Piiper J. Аэродинамические клапаны в легком птиц. Acta Anaesthesiol Scand Suppl 1989; 90: 28–31. [PubMed] [Google Scholar] 2. Macklem PT, Bouverot P, Scheid P. Измерение растяжимости парабронхов в легких утки. Respir Physiol 1979; 38: 23–35. [PubMed] [Google Scholar] 3. Пауэлл, Флорида, Гастингс, RH, Маццоне, RW. Сопротивление легочных сосудов при односторонней окклюзии легочной артерии у уток. Am J Physiol 1985; 249: R34 – R43. [PubMed] [Google Scholar] Информация и факты о

легких | National Geographic

Наши легкие подпитывают нас кислородом, газом, поддерживающим жизнь тела.Они вдыхают воздух, затем извлекают кислород и отправляют его в кровоток, где он устремляется к тканям и органам, которые требуют его функционирования.

Кислород управляет процессом дыхания, которое обеспечивает наши клетки энергией. Когда мы выдыхаем, мы производим углекислый газ в качестве побочного продукта. Без этого жизненно важного обмена наши клетки быстро умрут и оставят тело задыхаться.

Поскольку легкие перерабатывают воздух, они являются единственными внутренними органами, которые постоянно подвергаются воздействию внешней среды.Они занимают центральное место в дыхательной системе человека, они вдыхают от 2100 до 2400 галлонов (от 8000 до 9000 литров) воздуха каждый день — количества, необходимого для насыщения кислородом около 2400 галлонов (9000 литров) крови, которая ежедневно прокачивается через сердце.

Сложная конструкция

Наши два легких состоят из сложной решетки трубок, подвешенных по обе стороны от сердца внутри грудной полости на каркасе из эластичных волокон. Воздух втягивается через рот и нос, последний действует как воздушный фильтр, задерживая частицы пыли на его волосах.Воздух нагревается перед тем, как пройти по дыхательному горлу, где он разделен внизу между двумя дыхательными путями, называемыми бронхами, которые ведут к любому легкому.

Внутри легких покрытые слизью бронхи разделяются, как ветви дерева, на десятки тысяч все более мелких трубок (бронхиол), которые соединяются с крошечными мешочками, называемыми альвеолами. В легких среднего взрослого содержится около 600 миллионов таких губчатых, наполненных воздухом структур. Всего в одном легком достаточно альвеол, чтобы покрыть площадь размером с теннисный корт.

В альвеолах происходит важнейший газообмен. Воздушные мешочки окружены густой сетью мелких кровеносных сосудов или капилляров, которые соединяются с сердцем. Те, которые связаны с легочными артериями, несут дезоксигенированную кровь, которую необходимо освежить. Кислород проходит через невероятно тонкие стенки альвеол в капилляры и затем возвращается к сердцу через легочные вены. В то же время углекислый газ удаляется из крови посредством того же процесса диффузии.

Скорость, с которой мы дышим, контролируется мозгом, который быстро улавливает изменения концентрации газа. Это, безусловно, отвечает интересам мозга — он является крупнейшим потребителем кислорода в организме и первым органом, который страдает в случае его нехватки.

Вход и выход

Фактическая работа дыхания выполняется в основном диафрагмой, слоем мышц между грудной клеткой и животом. Эти мышцы сокращаются, когда мы вдыхаем, расширяя легкие и втягивая воздух.Мы выдыхаем, просто расслабляя диафрагму; легкие сдуваются, как воздушные шары.

Легкие — хрупкие органы, подверженные целому ряду заболеваний. Наиболее распространенными из них в западных странах являются бронхит и эмфизема, которые часто возникают из-за курения. Трубы внутри легких хронически воспаляются, выделяя излишки слизи. Курение также может привести к раку легких, главному раку в мире, который диагностируется у 1,4 миллиона человек в год.

Ваши легкие и дыхательная система (для детей)

Ваши легкие работают с вашей дыхательной системой, позволяя вам подышать свежим воздухом, избавиться от застоявшегося воздуха и даже поговорить.Давайте совершим экскурсию по легким!

Найдите легкие

Ваши легкие находятся в груди и настолько велики, что занимают там большую часть пространства. У вас два легких, но они не такого размера, как ваши глаза или ноздри. Вместо этого легкое на левой стороне тела немного меньше, чем легкое на правой стороне. Это дополнительное пространство слева оставляет место для вашего сердца.

Ваши легкие защищены грудной клеткой, которая состоит из 12 наборов ребер.Эти ребра связаны с позвоночником в спине и огибают легкие, чтобы они были в безопасности. Под легкими находится диафрагма (скажем: DY-uh-fram), куполообразная мышца, которая работает с вашими легкими, позволяя вам вдыхать (вдыхать) и выдыхать (выдыхать) воздух.

Вы не можете видеть свои легкие, но легко почувствовать их действие: положите руки на грудь и сделайте очень глубокий вдох. Вы почувствуете, как ваша грудь становится немного больше. Теперь выдохните воздух и почувствуйте, как ваша грудь возвращается к своему обычному размеру.Вы только что почувствовали силу своих легких!

Взгляд внутрь легких

Снаружи легкие розовые и немного мягкие, как губка. Но внутри находится реальная глубина легких! Внизу трахеи (скажем: TRAY-kee-uh), или трахеи, есть две большие трубки. Эти трубки называются основным стволом бронхов (скажем: BRONG-kye), и одна направляется влево в левое легкое, а другая направляется прямо в правое легкое.

Каждый главный стволовый бронх (скажем: BRONG-kuss) — название только одного из бронхов — затем разветвляется на трубки или бронхи, которые становятся все меньше и даже меньше, как ветви на большом дереве.Самые крошечные трубочки называются бронхиолами (скажем: BRONG-kee-oles), и их около 30 000 штук в каждом легком. Каждая бронхиола примерно такой же толщины, как волос.

В конце каждой бронхиолы есть особая область, которая ведет к скоплениям крошечных воздушных мешочков, называемых альвеолами (скажем: al-VEE-oh-lie). В ваших легких около 600 миллионов альвеол, и если вы их растянете, они покроют весь теннисный корт. Вот и много альвеол! Каждая альвеола (скажем: al-VEE-oh-luss) — то, что мы называем только одной из альвеол — имеет сетчатое покрытие очень маленьких кровеносных сосудов, называемых капиллярами (скажем: KAP-ill-er-ees ).Эти капилляры настолько крошечные, что клеткам в вашей крови нужно выстраиваться в один ряд, чтобы пройти через них.

Каждый раз, когда вы вдыхаете воздух, десятки частей тела работают вместе, чтобы помочь получить этот воздух, даже не задумываясь об этом.

Когда вы вдыхаете, ваша диафрагма сжимается и сжимается. Это позволяет ему двигаться вниз, так что у ваших легких будет больше места для роста, поскольку они наполняются воздухом. И диафрагма — не единственная часть, которая дает вашим легким необходимое пространство.Мышцы ребер также поднимают ребра вверх и наружу, чтобы дать легким больше места.

В то же время вы вдыхаете воздух через рот и нос, и воздух направляется вниз по трахее или дыхательному горлу. По пути вниз по дыхательному горлу крошечные волоски под названием реснички (скажем: SILL-ee-uh) мягко движутся, чтобы не допустить попадания слизи и грязи в легкие. Затем воздух проходит через ряд ветвей в легких, через бронхи и бронхиолы.

Спасибо, Альвеолы!

Воздух наконец попадает в 600 миллионов альвеол.По мере того как эти миллионы альвеол наполняются воздухом, легкие становятся больше.

Это альвеолы, через которые кислород из воздуха попадает в вашу кровь. Все клетки тела нуждаются в кислороде каждую минуту в течение дня. Кислород проходит через стенки каждой альвеолы ​​в крошечные капилляры, которые ее окружают. Кислород попадает в кровь через крошечные капилляры, путешествуя по эритроцитам и путешествуя через слои кровеносных сосудов к сердцу. Затем сердце отправляет насыщенную кислородом кровь ко всем клеткам тела.

Ожидание выдоха

Когда приходит время выдохнуть (выдохнуть), все происходит в обратном порядке: теперь очередь диафрагмы сказать: «Переместите!» Ваша диафрагма расслабляется и поднимается, выталкивая воздух из легких. Мышцы ребер расслабляются, и ребра снова сдвигаются, создавая меньшее пространство в груди.

К настоящему времени ваши клетки использовали необходимый им кислород, а ваша кровь несет углекислый газ и другие отходы, которые должны покинуть ваше тело. Кровь возвращается через капилляры, а отходы попадают в альвеолы.Затем вы выдыхаете их в порядке, обратном их поступлению: воздух проходит через бронхиолы, выходит из бронхов, выходит из трахеи и, наконец, выходит через рот и нос.

Воздух, которым вы выдыхаете, не только содержит отходы и углекислый газ, но и теплый! Когда воздух проходит через ваше тело, он по пути нагревается. Вы можете почувствовать это тепло, положив руку перед ртом или носом на выдохе. Какова температура воздуха, выходящего изо рта или носа?

При всем этом движении у вас может возникнуть вопрос, почему вещи не застревают, когда легкие наполняются и опорожняются! К счастью, ваши легкие покрыты двумя действительно гладкими специальными слоями, называемыми плевральная (скажем: PLOO-ral) мембранами .Эти мембраны разделены жидкостью, которая позволяет им легко скользить, когда вы вдыхаете и выдыхаете.

Время говорить

Ваши легкие важны для дыхания. . . а также для разговоров! Над трахеей (дыхательное горло) находится гортань , (скажем: LAIR-inks), которую иногда называют голосовым ящиком. Через голосовой ящик расположены два крошечных выступа, называемых голосовыми связками, которые открываются и закрываются, чтобы издавать звуки. Когда вы выдыхаете воздух из легких, он проходит через трахею и гортань и достигает голосовых связок.Если голосовые связки сомкнуты и между ними проходит воздух, голосовые связки вибрируют и издается звук.

Количество выдыхаемого вами воздуха из легких определяет, насколько громким будет звук и как долго вы сможете издавать звук. Попробуйте сделать очень глубокий вдох и произнести имена всех детей в вашем классе — как далеко вы можете пройти, не сделав следующий вдох? В следующий раз, когда вы выйдете на улицу, попробуйте кричать и посмотрите, что произойдет — для крика требуется много воздуха, поэтому вам нужно будет дышать чаще, чем если бы вы произносили только слова.

Поэкспериментируйте с разными звуками и воздухом, который необходим для их создания — когда вы хихикаете, вы выдыхаете короткими порциями, но когда вы рыгаете, вы выпускаете проглоченный воздух в живот одним длинным! Когда вы икаете, это происходит потому, что диафрагма странным образом движется, что заставляет вас внезапно дышать воздухом, и этот воздух попадает в ваши голосовые связки, когда вы не готовы.

Любите свои легкие

У вас потрясающие легкие. Они позволяют дышать, разговаривать с другом, кричать во время игры, петь, смеяться, плакать и многое другое!

Поддержание внешнего вида и здоровья легких — разумная идея, и лучший способ сохранить легкие розовыми и здоровыми — это не курить.Курение вредно для любой части вашего тела, и ваши легкие его особенно ненавидят.

Вы также можете показать свою любовь к своим легким, тренируясь! Упражнения полезны для каждой части вашего тела, особенно для легких и сердца.

Легкие и дыхательная система (для подростков)

Что такое легкие и дыхательная система?

Легкие и дыхательная система позволяют нам дышать. Они приносят кислород в наши тела (так называемый вдох или вдох) и выводят углекислый газ наружу (так называемый выдох или выдох).

Этот обмен кислорода и углекислого газа называется дыханием.

Какие части дыхательной системы?

Дыхательная система включает нос, рот, горло, голосовой ящик, дыхательное горло и легкие.

Воздух попадает в дыхательную систему через нос или рот. Если он попадает в ноздри (также называемые ноздрями), воздух нагревается и увлажняется. Крошечные волоски, называемые ресничками (произносится: SIL-ee-uh), защищают носовые проходы и другие части дыхательных путей, отфильтровывая пыль и другие частицы, попадающие в нос через вдыхаемый воздух.

Два отверстия дыхательных путей (носовая полость и рот) встречаются в глотке (произносится: FAR-inks) или в горле, в задней части носа и рта. Глотка является частью пищеварительной системы, а также дыхательной системы, потому что она несет как пищу, так и воздух.

В нижней части глотки этот путь разделяется на два, один для пищи — пищевод (произносится: ih-SAH-fuh-gus), который ведет к желудку, а другой — для воздуха. Надгортанник (произносится: э-пих-GLAH-тус), небольшой лоскут ткани, закрывает проход только для воздуха, когда мы глотаем, предотвращая попадание пищи и жидкости в легкие.

Гортань, или голосовой ящик, представляет собой верхнюю часть трубы, предназначенной только для воздуха. Эта короткая трубка содержит пару голосовых связок, которые издают звуки.

Трахея или дыхательное горло является продолжением дыхательных путей ниже гортани. Стенки трахеи (произносится: TRAY-kee-uh) укреплены жесткими кольцами

хрящ, чтобы держать его открытым. Трахея также выстлана ресничками, которые удаляют жидкости и инородные частицы из дыхательных путей, чтобы они не попадали в легкие.

На нижнем конце трахея делится на левую и правую воздушные трубки, называемые бронхами (произносится: BRAHN-kye), которые соединяются с легкими. В легких бронхи разветвляются на более мелкие бронхи и еще более мелкие трубки, называемые бронхиолами (произносится: BRAHN-kee-olz). Бронхиолы заканчиваются в крошечных воздушных мешочках, называемых альвеолами, где на самом деле происходит обмен кислорода и углекислого газа. У каждого человека в легких сотни миллионов альвеол. Эта сеть альвеол, бронхиол и бронхов известна как бронхиальное дерево.

Легкие также содержат эластичные ткани, которые позволяют им раздуваться и спускаться без потери формы. Они покрыты тонкой оболочкой, называемой плеврой (произносится: PLUR-э-э).

Грудная полость или грудная клетка (произносится: THOR-aks) — это воздухонепроницаемая коробка, в которой находится бронхиальное дерево, легкие, сердце и другие структуры. Верхняя и боковые части грудной клетки образованы ребрами и прикрепленными к ней мышцами, а нижняя — большой мышцей, называемой диафрагмой (произносится: ДИ-э-фрам).Стенки грудной клетки образуют защитную клетку вокруг легких и другого содержимого грудной полости.

Как работают легкие и дыхательная система?

Клеткам нашего тела нужен кислород, чтобы оставаться в живых. Углекислый газ вырабатывается в нашем организме, когда клетки выполняют свою работу.

Легкие и дыхательная система позволяют кислороду из воздуха поступать в организм, а также позволяют организму избавляться от углекислого газа, содержащегося в выдыхаемом воздухе.

Когда вы вдыхаете, диафрагма движется вниз к животу, а мышцы ребер тянут ребра вверх и наружу.Это увеличивает грудную полость и втягивает воздух через нос или рот в легкие.

На выдохе диафрагма движется вверх и мышцы грудной стенки расслабляются, в результате чего грудная полость сужается и выталкивает воздух из дыхательной системы через нос или рот.

Каждые несколько секунд, с каждым вдохом воздух наполняет большую часть миллионов альвеол. В процессе, называемом диффузией, кислород перемещается из альвеол в кровь через капилляры (крошечные кровеносные сосуды), выстилающие альвеолярные стенки.Попадая в кровоток,

забирает кислород. гемоглобин в красных кровяных тельцах. Эта богатая кислородом кровь затем возвращается к сердцу, которое перекачивает ее по артериям к кислородно-голодным тканям по всему телу.

В крошечных капиллярах тканей тела кислород освобождается от гемоглобина и перемещается в клетки. Углекислый газ, производимый клетками во время их работы, перемещается из клеток в капилляры, где большая часть его растворяется в плазме крови.Кровь, богатая углекислым газом, затем возвращается к сердцу по венам. Из сердца эта кровь перекачивается в легкие, где углекислый газ переходит в альвеолы ​​для выдоха.

Легкие: факты, функции и болезни

Легкие — это мешочки из ткани, расположенные чуть ниже грудной клетки и над диафрагмой. Они являются важной частью дыхательной системы и управления отходами организма.

Размер

Легкие человека не одинакового размера.Правое легкое немного шире, чем левое, но и короче. По данным Йоркского университета, правое легкое короче, потому что в нем должно быть место для печени, которая находится прямо под ним. Левое легкое уже, потому что в нем должно быть место для сердца.

Обычно легкие мужчины могут содержать больше воздуха, чем легкие женщины. По данным Йоркского университета, в состоянии покоя легкие мужчины могут вмещать около 750 кубических сантиметров (около 1,5 пинты) воздуха, а легкие женщины — от 285 до 393 кубических сантиметров (от 0,6 до 0,8 пинт) воздуха.«Легкие чрезмерно сконструированы для выполнения той работы, которую мы просим их делать», — сказал доктор Джонатан П. Парсонс, профессор внутренней медицины, заместитель директора клинической службы и директор отделения легочных болезней, аллергии и критических заболеваний. Уход и медицина сна в Центре астмы OSU при Университете штата Огайо. «У здоровых людей без хронических заболеваний легких, даже при максимальной интенсивности упражнений, мы используем только 70 процентов от возможной емкости легких».

Функция

По данным Американской ассоциации легких, взрослые обычно делают от 15 до 20 вдохов в минуту, что составляет около 20 000 вдохов в день.Младенцы склонны дышать быстрее, чем взрослые. Например, нормальная частота дыхания новорожденного составляет около 40 раз в минуту, в то время как средняя частота дыхания в состоянии покоя для взрослых составляет от 12 до 16 вдохов в минуту. [Дыхательная система: факты, функции и заболевания]

Хотя дыхание кажется простым, это очень сложный процесс.

Правое легкое разделено на три части, называемые долями. В левом легком всего две доли. Доли состоят из губчатой ​​ткани, которая окружена мембраной, называемой плеврой, которая отделяет легкие от грудной стенки.Каждая половина легкого имеет свой плевральный мешок. Вот почему, когда одно легкое прокалывается, другое может продолжать работать.

Легкие подобны мехам. Когда они расширяются, они втягивают воздух в тело. Когда они сжимаются, они выделяют углекислый газ, отработанный газ, который выделяют тела. Однако в легких нет мышц, которые могли бы нагнетать и выдувать воздух. Диафрагма и грудная клетка существенно перекачивают легкие.

Когда человек дышит, воздух проходит по горлу и попадает в трахею, также известную как дыхательное горло.Трахея делится на более мелкие проходы, называемые бронхами. Бронхи входят в каждое легкое. Бронхи разветвляются на более мелкие подразделения по каждой стороне легкого. Самые маленькие ветви называются бронхиолами, и каждая бронхиола имеет воздушный мешок, также называемый альвеолами. По данным кафедры анатомии Геттингенского университета, в легких человека около 480 миллионов альвеол.

В стенках альвеол много капиллярных вен. Кислород проходит через альвеолы ​​в капилляры и в кровь.Он переносится к сердцу, а затем перекачивается по всему телу к тканям и органам.

Когда кислород попадает в кровоток, углекислый газ переходит из крови в альвеолы, а затем выходит из организма. Этот процесс называется газообменом. Когда человек дышит неглубоко, внутри тела накапливается углекислый газ. По данным Йоркского университета, это скопление вызывает зевоту.

У легких есть особый способ защитить себя. Реснички, которые выглядят как слой очень мелких волосков, выстилают бронхи.Реснички колеблются взад и вперед, распространяя слизь в глотку, чтобы тело могло ее вывести. Слизь очищает легкие и избавляет их от пыли, микробов и любых других нежелательных предметов, которые могут попасть в легкие.

Заболевания и состояния

Легкие могут иметь широкий спектр проблем, которые могут быть вызваны генетикой, вредными привычками, нездоровым питанием и вирусами. «В моей общей практике наиболее частыми заболеваниями, связанными с легкими, являются реактивные дыхательные пути или астма, а также связанная с курением эмфизема», — сказал доктор.Джек Джакуб, онколог и директор отделения торакальной онкологии в Институте рака Memorial Care Memorial Medical Center в Фаунтин-Вэлли, Калифорния, рассказал Live Science.

Астма , также называемая реактивным заболеванием дыхательных путей до постановки диагноза астма, представляет собой заболевание легких, при котором дыхательные пути в легких воспаляются и сужаются, что затрудняет дыхание. По данным Национального института сердца, легких и крови, в США более 25 миллионов человек, в том числе 7 миллионов детей, страдают астмой.

Рак легких — это рак, который возникает в легких. По данным клиники Майо, это причина № 1 смерти от рака в Соединенных Штатах как для мужчин, так и для женщин. Симптомы рака включают кашель с кровью, непрекращающийся кашель, одышку, хрипы, боль в груди, головные боли, охриплость голоса, потерю веса и боли в костях.

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) — хроническое заболевание легких, при котором человек не может нормально дышать из-за избытка слизи или дегенерации легких.Хронический бронхит и эмфизема считаются заболеваниями ХОБЛ. По данным Американского онкологического общества, около 11,4 миллиона человек в США страдают от ХОБЛ, причем от 80 до 90 процентов смертей от ХОБЛ связаны с курением.

Иногда людям с ХОБЛ делают трансплантацию легких, замену легких, полученных от доноров органов, чтобы спасти свою жизнь. Также проводятся исследования по выращиванию новых легких из стволовых клеток. В настоящее время стволовые клетки, извлеченные из крови или костного мозга пациента, используются для лечения поврежденной ткани легких.

Инфекции легких , такие как бронхит или пневмония, обычно вызываются вирусами, но также могут быть вызваны грибковыми организмами или бактериями, согласно данным Университета штата Огайо. Некоторые тяжелые или хронические инфекции легких могут вызывать образование жидкости в легких и другие симптомы, такие как увеличение лимфатических узлов, кровохарканье и стойкую лихорадку.

Избыточный вес также может повлиять на легкие. «Да, лишний вес отрицательно влияет на легкие, потому что увеличивает работу и расход энергии на дыхание», — сказал Жакуб.«В самой экстремальной форме он действует как сжимающий отросток или жилет вокруг груди, подобный тому, что наблюдается при« синдроме Пиквика »».

Один из лучших способов улучшить здоровье легких — это избегать сигаретного дыма, потому что 70 из 7000 химических веществ, содержащихся в сигаретном дыме, повреждают клетки в легких. По данным клиники Майо, люди, которые курят, подвергаются наибольшему риску рака легких. Чем больше человек курит, тем больше риск. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, у курящих в 15-30 раз больше шансов заболеть раком легких.По словам доктора Нормана Эдельмана, старшего научного консультанта Американской ассоциации легких и специалиста по легочной медицине, если человек уйдет, его легкие могут излечить большую часть повреждений. [Заживают ли легкие курильщиков после того, как они бросили курить?]

Медицинский центр Университета Раш также предлагает практиковать упражнения на глубокое дыхание, не обезвоживаться и регулярно заниматься физическими упражнениями для поддержания здоровья легких.