10
Структурно-функціональні особливості легень у людини на етапах онтогенезу
Вступ
Актуальність роботи полягає в тому, що ми, спираючись на порівняльний та еволюційний підхід до питання будови та функції органів дихальної системи (і особливо легень), прагнули дати максимально чіткі вікові характеристики будови і функції дихальної системи. Людина досягла найвищого ступеня складності у будові дихальної системи. Тому важливим є детально висвітлити особливості будови легень людини і їх функціонування на всіх етапах онтогенезу.
Легені розвиваються з похідних двох зародкових листків: ектодерми і мезодерми. Непарний ентодермальний зачаток епітеліального характеру виникає в ділянці передньої кишки. Він виявляється вже у ембріона завдовжки 3 мм. У 4-міліметрового зародка (біля 3 тижнів) від каудального кінця зачатка відходять дві нирки, що формують в подальшому два головні бронхи. Потім, деревовидно розгалужуючись, зачаток проникає в целомічну частину тіла. Тут він «одягається» по периферії сомато-плевральною мезенхімою. До кінця першого місяця зачаток легені представлений рихлим мезенхімним синцитієм, усередині якого знаходяться епітеліальні тяжі, що галузяться, і трубки. Через 5 тижнів починається поділ органу на долі.
У розвитку легень в даний час виділяють три основні періоди, або стадії: 1) залозисту, протягом якої розвиваються повітряносні шляхи; 2) каналікулярну, коли формуються респіраторні бронхіоли; 3) альвеолярну, коли утворюються альвеолярні ходи і альвеоли.
Метою дослідження було встановлення шляхів онтогенетичного розвитку легень у людини, детальне вивчення їх морфологічної, цитологічної та анатомічної будови, дослідження їх функціонування.
Для виконання дослідження було поставлено такі завдання:
на основі даних макро-, мікро морфологічного і гістохімічного вивчення розглянути питання ембріогенезу легень, періодизацію їх формування;
визначити основні етапи розвитку легень у людини в постнатальному періоді і їх функціональні зміни;
дати характеристику стану легень на пізніх етапах онтогенезу.
Наукова новизна дослідження полягає в тому, що було взаємозв'язано проведено аналіз ембріогенезу, будови і функцій легень у людини на всіх етапах онтогенезу.
Практичне значення роботи полягає в тому, що проведене дослідження може бути використане у роботі вчителів, при викладанні у школі теми «Дихальна система людини», а також у вищих навчальних закладах, що вивчають «Анатомію людини», «Гістологію», «Педіатрію».
1. Огляд літератури
1.1 Анатомічна будова легень людини
Дихання - необхідний для життя процес постійного обміну газами між організмом і навколишнім середовищем. Дихання забезпечує постійне надходження в організм кисню, необхідного для здійснення окислювальних процесів, що є основним джерелом енергії. Без доступу кисню життя може продовжуватися лише декілька хвилин. При окислювальних процесах утворюється вуглекислий газ, який повинен бути видалений з організму [15].
Дихальна система людини складається з тканин і органів, що забезпечують легеневу вентиляцію і легеневий подих. До повітряносних шляхів відносяться: ніс, порожнина носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи і бронхіоли. Легені складаються з бронхіол і альвеолярних мішечків, а також з артерій, капілярів і вен легеневого кола кровообігу. До елементів кістково-м'язової системи, зв'язаним з подихом, відносяться ребра, міжреберні м'язи, діафрагма і допоміжні дихальні м'язи [8, 13].
Транспорт газів і інших необхідних організму речовин здійснюється за допомогою кровоносної системи, а дихальна система забезпечує надходження в організм кисню і видалення вуглекислого газу; тобто функція дихальної системи зводиться лише до того, щоб постачати в кров достатньою кількістю кисню і видаляти з неї вуглекислий газ.
У поняття дихання включають наступні процеси [1, 11,! 4]:
1) зовнішнє дихання - обмін газів між зовнішнім середовищем і легенями - легенева вентиляція;
2) легеневе дихання - обмін газів в легенях між альвеолярним повітрям і кров'ю капілярів;
3) транспорт газів кров'ю, перенесення кисню від легенів до тканин і вуглекислого газу з тканин в легені;
4) обмін газів в тканинах;
5) внутрішнє, або тканинне, дихання - біологічні процеси, що відбуваються в мітохондріях клітин. Цей етап дихання є предметом розгляду у курсі біохімії. Порушення будь-якого з цих процесів створює небезпеку для життя людини.
Бронхи - це кінцева система повітряносних шляхів, що розгалужуються від трахеї до легеневих бронхіол, утворюючи бронхіальне дерево. Правий та лівий головні бронхи розходяться від трахеї під кутом ~70° і прямують до воріт відповідної легені. Правий головний бронх коротший та ширший за лівий, вертикальніше спрямований і є немов би продовженням трахеї. Над правим головним бронхом проходить непарна вена, а над лівим - дуга аорти. Стінки головних бронхів за будовою подібні до стінки трахеї. Її основу складають півколові хрящі, незамкнені ззаду. У воротах легень головні бронхи розгалужуються на бронхи меншого діаметру, відповідно до часток та сегментів легень - часткові та сегментарні бронхи. Справа розрізняють верхній частковий, стовбуровий, середній частковий і нижній частковий бронхи; зліва - верхній і нижній часткові бронхи. Їх відповідно поділяють на сегментарні та субсегментарні. З подальшими дихотомічними поділами гілок сегментарних бронхів, які змінюються від 8 до 25 разів залежно від локалізації та індивідуальних особливостей розгалуження бронхіального дерева. У їхній стінці поступово зменшується, а потім і зникає хрящ, який замінюється перетинкою з еластичних та м'язових волокон. Слизова оболонка бронхів вкрита війчастим епітелієм. Підслизовий прошарок містить бронхіальні залози [1, 2, 6,14].
Бронхи закінчуються бронхіолами, що переходять у термінальні бронхіоли, а останні - у дихальні бронхіоли, на стінках яких є окремі легеневі пухирці - альвеоли. Дихальні бронхіоли продовжуються в альвеолярні ходи, які закінчуються сліпими розширеними кінцями - альвеолярними мішечками або альвеолами. До респіраторної зони дихальної системи входять усі структурні елементи - від дихальних бронхіол до альвеол [11, 14].
Епітеліальний покрив слизової оболонки бронхів складається з псевдобагатошарового призматичного війчастого епітелію, який на рівні субсегментарних бронхів поступово переходить у циліндричний війчастий епітелій, а на рівні термінальних бронхіол - в одношаровий кубічний війчастий епітелій. Дихальні бронхіоли вкриті кубічними клітинами епітелію без війок, альвеоли - шаром альвеолярного епітелію, розташованого на базальній мембрані [3, 11, 22].
Легені - масивний орган, до складу якого входять права та ліва легені. Вони заповнюють майже всю грудну порожнину (4/5 її об'єму), мають форму конуса, який основою прилягає до діаграми, а верхівкою виходить за межі ребер і виступає на 20-30 мм вище від ключиці. Між верхівкою і основою лежить тіло легень. Поверхня, що прилягає до ребер і має на собі відбиток, називається реберною.
Нижня частина легені (основа), що прилягає до діафрагми, називається діафрагмальною, а частина легені, обернена в бік однойменної поверхні, протилежної легені, - медіальною поверхнею. Медіальна поверхня називається ще середостінною (обернена до органів середостіння) [3, 27].
Права легеня більша за ліву, двома площинами (горизонтальною й косою) вона ділиться на три частки: верхню, середню й нижню. Ліва легеня менша за розмірами, ділиться вона косо на дві частки: верхню і нижню. Частки в свою чергу поділяються на бронхолегеневі сегменти. У правій легені виділяють 11 сегментів, у лівій - 10. До кожного сегмента входять сегментарний бронх і відповідна гілочка легеневої артерії. На медіальній поверхні лівої легені є серцева ямка, а на передньому краї - серцева вирізка (Додаток 1) [1, 14, 27].
Маса легень 0,5-0,6 кг, колір у них сірувато-рожевий. На середостінній артерія й нерви, що іннервують легені та бронхи, а виходять дві легеневі вени та легеневі лімфатичні судини, зв'язані сполучною тканиною. Ці елементи утворюють корінь легені, яким вона фіксується в грудній порожнині.
Легенева часточка є структурною одиницею легень (приблизно 8 часточок в одному сегменті), яка має форму неправильної піраміди, основою оберненою до зовнішньої поверхні легень, а верхівкою - до внутрішньої. Часточки відділені одна від одної сполучною тканиною.
Функціональною одиницею легеневої часточки є ацинус. До складу легеневої часточки входить 16-18 ацинусів. Ацинус побудований із трьох частин:
1) альвеолярних бронхіол (І, ІІ, ІІІ порядків);
2) альвеолярних ходів (або проток);
3) альвеолярних мішечків. [13, 15]
Альвеолярні бронхіоли І порядку утворюються у результаті дихотомічного поділу термінальних бронхіол. Вони мають таку ж довжину і діаметр, а також будову стінки, як і термінальні бронхіоли, але епітелій їх не має війчастих клітин. Основною відмінною рисою цих бронхіол є наявність у стінці маленьких комірок - альвеол. Альвеолярні бронхіоли ІІ порядку мають меншу довжину, а кількість альвеол у їх стінці зростає. Альвеолярні бронхіоли ІІІ порядку ще коротші - до 500 мкм і мають ще більше альвеол. Альвеолярні (респіраторні) ходи мають діаметр у два рази більший, ніж альвеолярні бронхіоли, і велику кількість альвеол, між якими лишаються невеликі проміжки власної стінки альвеолярної протоки. Альвеолярні мішечки побудовані з кількох альвеол, розташованих одна біля одної.
Альвеола легені - це відкритий пухирець, заповнена повітрям комірка через тонку стінку якої відбувається газообмін. Загальна кількість альвеол в одній легені дорослого - 300 - 400 мільйонів. Максимальна поверхня усіх альвеол у дорослого під час вдихання повітря досягає 100 м2
Внутрішня поверхня альвеол покрита поверхнево-активною речовиною - сурфактантом (Додаток 6). Вважають, що сурфактант є продуктом секреції гранулярних клітин і до його складу входять фосфоліпіди, білки та глікопротеїди. Прийнято вважати, що загальна поверхня альвеол (коливається в межах 40-120 мл), через яку здійснюється газообмін, залежить від ваги тіла. З віком відзначається зменшення площі поверхні альвеол [7].
1.2 Функції дихальної системи
Газообмін у легенях відбувається між повітрям альвеол і кров'ю, яка їх обмиває. У свою чергу при диханні повітря альвеол повинне обмінюватися із зовнішнім повітрям. Але якими б глибокими не були дихальні рухи, повного обміну альвеолярного повітря на атмосферне ніколи не буває. Прийнято визначати показники, що характеризують зовнішнє дихання, - статистичні і динамічні. Більшість із них багато в чому залежить від о'єму грудної порожнини і рухомості грудної клітки. До статистичних належать такі показники.
1. Дихальний обсяг (ДО) - кількість повітря, що надходить у легені за один спокійний вдих (500 мл.).
2. Резервний об'єм вдиху (РОвд) - максимальна кількість повітря, яку людина може вдихнути після нормального вдиху (2500 мл.).
3. Резервний обсяг видиху (РОвид) - максимальна кількість повітря, яку людина може видихнути після спокійного видиху (1000 мл.).
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
