Анатомия и физиология человека

1. Дайте структурно-функциональную характеристику пищеварительной системы.

2. Опишите строение полости рта.

3. Объясните морфологические особенности строения зуба.

4. Что такое зубная формула?

5. Расскажите о слюнных железах и процессе пищеварения в полости рта.

6. Что вы знаете о глотке и ее отделах?

7. Объясните строение пищевода.

8. Строение стенок пищевода.

9. Расскажите о физиологии пищевода.

10. Назовите отделы тонкой кишки, особенности их строения.

11. Строение двенадцатиперстной кишки.

12. Расскажите о физиологии пищеварения в тонком кишечнике.

13. Перечислите отделы толстой кишки и особенности их строения.

14. Строение стенок толстой кишки.

15. Какие физиологические процессы происходят в толстом кишечнике?

16. Опишите строение печени.

17. Каковы механизмы желчеобразования и желчевыделения?

18. Назовите отделы поджелудочной железы.

19. Расскажите о составе поджелудочного сока и его значении в процессе пищеварения.

20. Что такое брюшная полость?

21. Перечислите органы, которые лежат интра-, мезо- и экстраперитонеально.

22. Расскажите о верхнем, среднем и нижнем этажах брюшной полости.

Практические занятия

Цель занятий -- изучить анатомическое и гистологическое строение органов пищеварения (желудка, стенки пищеварительного тракта, печени, поджелудочной железы).

Оснащение -- таблицы, схемы, гистологические микропрепараты, электронные микрофотографии, микроскоп, диапроектор.

Содержание работы. Учащийся должен знать: 1) особенности строения пищеварительной системы; 2) строение желудка, кишечника и процессы пищеварения в них; 4) строение печени и желчного пузыря, физиологию желчеобразования и желчевыведения; 5) строение и физиологию поджелудочной железы; 6) гистологические препараты, которые отражают строение пищеварительной системы.

Оформление протокола. Зарисовать препараты, нанести соответствующие обозначения.

ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Дыхательная система объединяет органы, которые выполняют воздухоносную (полость рта, носоглотка, гортань, трахея, бронхи) и дыхательную, или газообменную (легкие), функции.

Основная функция органов дыхания -- обеспечение газообмена между воздухом и кровью путем диффузии кислорода и углекислого газа через стенки легочных альвеол в кровеносные капилляры. Кроме того, органы дыхания участвуют в звукообразовании, определении запаха, выработке некоторых гормоноподобных веществ, в липидном и водно-солевом обмене, в поддержании иммунитета организма.

В воздухоносных путях происходит очищение, увлажнение, согревание вдыхаемого воздуха, а также восприятие запаха, температурных и механических раздражителей.

Характерной особенностью строения дыхательных путей является наличие хрящевой основы в их стенках, в результате чего они не спадаются. Внутренняя поверхность дыхательных путей покрыта слизистой оболочкой, которая выстлана мерцательным эпителием и содержит значительное количество желез, выделяющих слизь. Реснички эпителиальных клеток, двигаясь против ветра, выводят наружу вместе со слизью и инородные тела.

Полость носа

Полость носа (cavitas nasi) -- это начальный отдел дыхательных путей и одновременно орган обоняния. Проходя через полость носа, воздух или охлаждается, или согревается, увлажняется и очищается. Полость носа формируется наружным носом и костями лицевого черепа, делится перегородкой на две симметричные половины. Спереди входными отверстиями в носовую полость являются ноздри, а сзади через хоаны она соединяется с носовой частью глотки. Перегородка носа состоит из перепончатой, хрящевой и костной частей. В каждой половине носа выделяют преддверие полости носа. Внутри оно покрыто переходящей через ноздри кожей наружного носа, содержащей потовые, сальные железы и жесткие волоски, которые задерживают частицы пыли. От боковой стенки в просвет каждой половины носа выступают по три выгнутые костные пластинки: верхняя, средняя и нижняя раковины. Они делят полость носа на узкие, соединенные между собой носовые ходы.

Различают верхний, средний и нижний носовые ходы, расположенные под соответствующей носовой раковиной. В каждый носовой ход открываются воздухоносные (околоносовые) пазухи и каналы черепа: отверстия решетчатой кости, клиновидная, верхнечелюстная (гайморова) и лобная пазухи, носослезный канал. Слизистая оболочка носа продолжается в слизистую оболочку околоносовых пазух, слезного мешка, носовой части глотки и мягкого нёба. Она плотно срастается с надкостницей и надхрящницей стенок полости носа и покрыта эпителием, который содержит большое количество бокаловидных слизистых желез, кровеносных сосудов и нервных окончаний.

В верхней носовой раковине, частично в средней и в верхнем отделе перегородки находятся нейросенсорные (чувствительные) клетки обоняния. Воздух из полости носа попадает в носоглотку, а затем в ротовую и гортанную части глотки, где открывается отверстие гортани. В области глотки происходит пересечение пищеварительного и дыхательного путей; воздух сюда может поступать и через рот.

Гортань

Гортань (larynx) выполняет функции дыхания, звукообразования и защиты нижних дыхательных путей от попадания в них инородных частиц. Она расположена в передней области шеи, на уровне IV--VII шейных позвонков; на поверхности шеи образует небольшое (у женщин) и сильно выступающее вперед (у мужчин) возвышение -- выступ гортани. Сверху гортань подвешена к подъязычной кости, внизу соединяется с трахеей. Спереди гортани лежат мышцы шеи, сбоку -- сосудисто-нервные пучки.

Скелет гортани составляют непарные и парные хрящи. К непарным относятся щитовидный, перстневидный хрящи и надгортанник, к парным -- черпаловидные, рожковидные и клиновидные хрящи, которые соединяются между собой связками, соединительнотканными мембранами и суставом.

Хрящи гортани. Основу гортани составляет гиалиновый перстневидный хрящ, который соединяется с первым хрящом трахеи при помощи связки. Он имеет дугу и четырехугольную пластинку; дуга хряща направлена вперед, пластинка ~ назад. На верхнем крае пластинки находятся две составные поверхности для соединения с черпаловидными хрящами. На дуге перстневидного хряща расположен гиалиновый непарный, самый большой хрящ гортани -- щитовидный. На передней части щитовидного хряща находятся верхняя щитовидная и небольшая нижняя щитовидная вырезки. Задние края пластинок щитовидного хряща образуют с каждой стороны длинный верхний и короткий нижний рога. Черпаловидный хрящ парный, гиалиновый, похож на четырехгранную пирамиду. В нем различают переднелатеральную, медиальную и заднюю поверхность. Основание хряща направлено вниз, верхушка заострена, отклонена несколько назад. От основания отходит мышечный отросток, к которому прикрепляются голосовые связка и мышца. Сверху и спереди вход в гортань прикрывает надгортанник -- эластичный отросток. Он прикрепляется щитонадгортанной связкой к щитовидному хрящу. Надгортанник перекрывает вход в гортань во время проглатывания еды. Рожковидный и клиновидный хрящи находятся в толще черпаловидной связки.

Соединяются хрящи гортани между собой и с подъязычной костью при помощи суставов (перстнещитовидный, перстнечерпаловидный) и связок (щитоподъязычная мембрана, серединная щитоподъязычная, латеральные щито-подъязычные, подъязычно-надгортанная, щитонадгортан-ная, перстнещитовидная, перстнетрахеальная).

Мышцы гортани. Все мышцы гортани делятся на три группы: расширители, суживающие голосовую щель и изменяющие напряжение голосовых связок.

К мышцам, расширяющим голосовую щель, относится только одна мышца -- задняя перстнечерпаловидная. Эта парная мышца при сокращении оттягивает мышечный отросток назад, поворачивает черпаловидный хрящ наружу. Голосовой отросток поворачивается также латерально и голосовая щель расширяется.

В группу мышц, суживающих голосовую щель, входят парная латеральная перстнечерпаловидная и парная щиточерпаловидная, парная косая черпаловидная мышцы и непарная поперечная черпаловидная мышца.

К мышцам, натягивающим (напрягающим) голосовые связки, относится парная перстнещитовидная, а также голосовая мышца.

Полость гортани. В полости гортани различают три отдела: преддверие, межжелудочковый отдел и подголосовую полость (рис.79).

Рис. 79. Полость гортани (фронтальный распил):

1 -- надгортанник; 2 -- надгортанный бугорок; 3 -- преддверие гортани; 4 -- складка преддверия; 5 -- желудочек гортани; 6 -- голосовая складка; 7-- щитовидный хрящ; 8 -- голосовая щель; 9 -- подголо-совая полость; 10 -- полость трахеи; 11 -- перстневидный хрящ; 12 -- латеральная перстнечерпаловидная мышца; 13 -- голосовая мышца; 14-- щиточерпаловидная мышца; 15-- щель преддверия

Преддверие гортани находится в пределах от входа в гортань до складок преддверия. Складки преддверия сформированы слизистой оболочкой гортани, которая содержит слизистые железы и утолщенные эластические волокна. Между этими складками находится щель преддверия.

Средний отдел -- межжелудочковый -- самый узкий. Он простирается от складок преддверия вверху к голосовым связкам внизу. Между складками преддверия (ложная голосовая складка) и голосовой складкой с левой и правой сторон гортани расположены желудочки. Правая и левая голосовые складки ограничивают голосовую щель -- наиболее узкую часть полости гортани. В голосовой щели выделяют межперепончатую и межхрящевую части. Длина голосовой щели у мужчин равна 20--24 мм, у женщин -- 16--19 мм; ширина при спокойном дыхании -- 5 мм, а при голосообразовании -- 15 мм.

Нижний отдел полости гортани, который переходит в трахею, называется подголосовой полостью.

Гортань имеет три оболочки: слизистую, фиброзно-хряще-вую и соединительнотканную. Первая покрыта многорядным мерцательным эпителием, кроме голосовых связок. Фиброзно-хрящевая оболочка состоит из гиалиновых и эластичных хрящей. Последние в свою очередь окружены плотной волокнистой соединительной тканью и выполняют роль каркаса гортани.

При образовании звука голосовая щель закрыта и открывается только при повышении давления воздуха в подголосовой полости на выдохе. Воздух, поступающий из легких в гортань, вибрирует голосовые связки. При этом образуются звуки разной высоты и силы. В формировании звука участвуют мышцы гортани, которые суживают и расширяют голосовую щель. Кроме того, звукообразование зависит от состояния резонаторов (полость носа, придаточные пазухи носа, глотка), возраста, пола, функции речевого аппарата. В звукообразовании принимает участие и центральная нервная система, под контролем которой находятся голосовые связки и мышцы гортани. У детей размеры гортани меньше, чем у взрослых; голосовые связки короче, тембр голоса выше. Размеры гортани могут изменяться в период полового созревания, что ведет к изменению голоса.

Трахея и бронхи

Трахея (trachea) -- непарный орган, через который воздух поступает в легкие и наоборот (рис. 80).

Трахея имеет форму трубки длиной 9--10 см, несколько сжатой в направлении спереди назад; поперечник ее равен в среднем 15-- 18 мм.

Основу трахеи составляют 16--20 гиалиновых хрящевых полуколец, соединенных между собой кольцевыми связками.

Трахея начинается на уровне нижнего края VI шейного позвонка, и заканчивается на уровне верхнего края V грудного позвонка.

В трахее различают шейную и грудную части. В шейной части спереди трахеи находятся щитовидная железа, сзади -- пищевод, а по бокам -- сосудисто-нервные пучки (общая сонная артерия, внутренняя яремная вена, блуждающий нерв).

В грудной части спереди трахеи находятся дуга аорты, плечеголовной ствол, левая плечеголовная вена, начало левой общей сонной артерии и вилочковая железа.



Рис. 80. Трахея, главные бронхи и легкие:

1 -- трахея; 2 -- верхушка легкого; 3 -- верхняя доля; 4 а -- косая щель; 46-- горизонтальная щель; 5-- нижняя доля; 6-- средняя доля; 7-- сердечная вырезка левого легкого; 8 -- главные бронхи; 9 -- бифуркация трахеи

В грудной полости трахея делится на два главных бронха, которые отходят в правое и левое легкое. Место деления трахеи называется бифуркацией. Правый главный бронх имеет более вертикальное направление; он короче и шире левого. В связи с этим инородные тела из трахеи чаще попадают в правый бронх. Длина правого бронха около 3 см, а левого 4--5 см. Над левым главным бронхом лежит дуга аорты, над правым -- непарная вена. Правый главный бронх имеет 6--8, а левый 9--12 хрящевых полуколец. Внутри трахея и бронхи выстланы слизистой оболочкой с реснитчатым многослойным эпителием, содержащей слизистые железы и одиночные лимфоидные узелки. Снаружи трахея и главный бронх покрыты адвентицией.

Главные бронхи (первого порядка) в свою очередь делятся на долевые (второго порядка), а они в свою очередь -- на сегментарные (третьего порядка), которые делятся далее и образуют бронхиальное дерево легких.

Главные бронхи состоят из неполных хрящевых колец; в бронхах среднего калибра гиалиновая хрящевая ткань заменяется на хрящевую эластическую; в концевых бронхиолах хрящевая оболочка отсутствует.

Легкие

Легкие (pulmones) -- главный орган дыхательной системы, который насыщает кислородом кровь и выводит углекислый газ. Правое и левое легкое расположено в грудной полости, каждое в своем плевральном мешке (см. рис. 80). Внизу легкие прилегают к диафрагме, спереди, с боков и сзади каждое легкое соприкасается с грудной стенкой. Правый купол диафрагмы лежит выше левого, поэтому правое легкое короче и шире левого. Левое легкое уже и длиннее, потому что в левой половине грудной клетки находится сердце, которое своей верхушкой повернуто влево.

Верхушки легких выступают выше ключицы на 2--3 см. Нижняя граница легкого пересекает VI ребро по средне-ключичной линии, VII ребро -- по передней подмышечной, VIII--по средней подмышечной, IX -- по задней подмышечной, Х ребро -- по околопозвоночной линии.

Нижняя граница левого легкого расположена несколько ниже. На максимальном вдохе нижний край опускается еще на 5--7 см.

Задняя граница легких проходит вдоль позвоночника от II ребра. Передняя граница (проекция переднего края) берет начало от верхушек легких, проходит почти параллельно на расстоянии 1,0--1,5 см на уровне хряща IV ребра. В этом месте граница левого легкого отклоняется влево на 4-- 5 см и образует сердечную вырезку. На уровне хряща VI ребра передние границы легких переходят в нижние.

В легком выделяют три поверхности: выпуклую реберную, прилегающую к внутренней поверхности стенки грудной полости; диафрагмальную -- прилегает к диафрагме; медиальную (средостенную), направленную в сторону средостения. На медиальной поверхности находятся ворота легкого, через которые входят главный бронх, легочная артерия и нервы, а выходят две легочные вены и лимфатические сосуды. Все вышеперечисленные сосуды и бронхи составляют корень легкого.

Каждое легкое бороздами делится на доли: правое -- на три (верхнюю, среднюю и нижнюю), левое -- на две (верхнюю и нижнюю).

Большое практическое значение имеет деление легких на так называемые бронхолегочные сегменты; в правом и в левом легком по 10 сегментов (рис. 81). Сегменты отделяются один от другого соединительнотканными перегородками (малососудистыми зонами), имеют форму конусов, верхушка которых направлена к воротам, а основание -- к поверхности легких. В центре каждого сегмента расположены сегментарный бронх, сегментарная артерия, а на границе с другим сегментом -- сегментарная вена.

Каждое легкое состоит из разветвленных бронхов, которые образуют бронхиальное дерево и систему легочных пузырьков. Вначале главные бронхи делятся на долевые, а затем и на сегментарные. Последние в свою очередь разветвляются на субсегментарные (средние) бронхи. Субсегмен-тарные бронхи также делятся на более мелкие 9--10-го порядка. Бронх диаметром около 1 мм называется дольковым и вновь разветвляется на 18--20 конечных бронхиол. В правом и левом легком человека насчитывается около 20 000 конечных (терминальных) бронхиол. Каждая конечная бронхиола делится на дыхательные бронхиолы, которые в свою очередь делятся последовательно дихотомично (на две) и переходят в альвеолярные ходы.



Рис. 81. Схема сегментов легкого:

А -- вид спереди; Б -- вид сзади; В -- правое легкое (вид сбоку); Г-- левое легкое (вид сбоку)

Каждый альвеолярный ход заканчивается двумя альвеолярными мешочками. Стенки альвеолярных мешочков состоят из легочных альвеол. Диаметр альвеолярного хода и альвеолярного мешочка составляет 0,2--0,6 мм, альвеолы -- 0,25--0,30 мм.

Дыхательные бронхиолы, а также альвеолярные -ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы легкого образуют альвеолярное дерево (легочный ацинус), которое является структурно-функциональной единицей легкого. Количество легочных ацинусов в одном легком достигает 15 000; количество альвеол в среднем составляет 300--350 млн, а площадь дыхательной поверхности всех альвеол -- около 80 м².

Для кровоснабжения легочной ткани и стенок бронхов кровь поступает в легкие по бронхиальным артериям из грудной части аорты. Кровь от стенок бронхов по бронхиальным венам отходит в протоки легочных вен, а также в непарную и полунепарную вены. По левой и правой легочным артериям в легкие поступает венозная кровь, которая обогащается кислородом в результате газообмена, отдает углекислый газ и, превратившись в артериальную кровь, по легочным венам стекает в левое предсердие.

Лимфатические сосуды легких впадают в бронхолегоч-ные, а также в нижние и верхние трахеобронхиальные лимфоузлы.

Плевра и средостение

Плевра (pleura) -- тонкая гладкая серозная оболочка, которая окутывает каждое легкое.

Различают висцеральную плевру, которая плотно срастается с тканью легкого и заходит в щели между долями легкого, и париетальную, которая выстилает внутри стенки грудной полости. В области корня легкого висцеральная плевра переходит в париетальную.

Париетальная плевра состоит из реберной, медиасти-нальной (средостенной) и диафрагмальной плевры. Реберная плевра покрывает внутреннюю поверхность ребер и межреберных промежутков, около грудины и сзади около позвоночного столба переходит в медиастинальную плевру. Вверху реберная и медиастинальная плевра переходят одна в другую и образуют купол плевры, а внизу они переходят в диафрагмальную плевру, которая покрывает диафрагму, кроме центральной части, где диафрагма соединяется с перикардом.

Таким образом, между париетальной и висцеральной плеврой образуется щелевидное замкнутое пространство -- плевральная полость. В этой полости находится небольшое количество серозной жидкости, которая увлажняет листки плевры при дыхательных движениях легких. В местах перехода реберной плевры в диафрагмальную и медиастинальную образуются углубления -- плевральные синусы. Эти синусы являются резервными пространствами правой и левой плевральных полостей, а также вместилищем для накопления плевральной жидкости при нарушении процессов ее образования и усвоения.

Между реберной и диафрагмальной плеврой находится реберно-диафрагмальный синус; в месте перехода медиас-тинальной плевры в диафрагмальную -- диафрагмо-меди-астинальный синус, а в месте перехода реберной плевры в медиастинальную образуется реберно-медиастинальный синус.

Площадь париетальной плевры больше, чем висцеральной. Левая плевральная полость длиннее и уже, чем правая. Верхняя граница плевры выступает на 3--4 см выше за I ребро. Сзади плевра опускается до уровня головки XII ребра, где переходит в диафрагмальную плевру. Спереди на правой стороне плевра идет от грудино-ключичного сустава и опускается до VI ребра и переходит в диафрагмальную плевру. Слева париетальная плевра проходит параллельно правому листку своей плевры до хряща IV ребра, затем отклоняется влево и на уровне VI ребра переходит в диафрагмальную. Нижняя граница плевры представляет собой линию перехода реберной плевры в диафрагмальную. Она пересекает VII ребро среднеключичной линии, IX-- по средней подмышечной, затем идет горизонтально, пересекая Х и XI ребра, подходит к позвоночному столбу на уровне шейки XII ребра, где нижняя граница переходит в заднюю границу плевры.

Средостение (mediastinum) представляет собой комплекс органов, расположенных между правой и левой плевральными полостями. Спереди средостение ограничено грудиной, сзади -- грудным отделом позвоночного столба, с боков-- правой и левой медиастинальной плеврой. Вверху средостение продолжается до верхней апертуры грудной клетки, внизу -- до диафрагмы. Различают два отдела средостения: верхнее и нижнее.

В верхнем средостении находятся вилочковая железа, правая и левая плечеголовные вены, верхняя полая вена, дуга аорты и отходящие от нее сосуды (плечеголовной ствол, левая общая сонная и подключичная артерии), трахея, верхняя часть пищевода, соответствующие отделы грудного лимфатического протока правого и левого симпатических стволов, проходят блуждающий и диафрагмальный нервы.

В нижнем средостении находятся перикард с расположенными в нем сердцем, крупными сосудами, главные бронхи, легочные артерии и вены, лимфатические узлы, нижняя часть грудной аорты, непарная и полунепарная вены, средний и нижние отделы пищевода, грудной лимфатический проток, симпатические стволы и блуждающие нервы.

Физиология дыхания

Жизнедеятельность живого организма связана с поглощением им О₂ и выделением СО₂. Поэтому в понятие "дыхание" входят все процессы, связанные с доставкой О₂ из внешней среды внутрь клетки и выделением СО₂ из клетки в окружающую среду.

У человека различают дыхание: 1) внутреннее (клеточное, тканевое); 2) транспорт газов кровью или другими жидкостями тела; 3) внешнее (легочное). Фактически вое звенья газотранспортной системы организма, включая ре-гуляторные механизмы, призваны обеспечить концентрацию кислорода в клетках, необходимую для поддержания активности дыхательных ферментов.

Перенос О₂ из альвеолярного воздуха в кровь и СО₂ из крови в альвеолярный воздух происходит исключительно путем диффузии. Движущей силой диффузии является разница парциального давления О₂ и СО₂ по обеим сторонам альвеолокапиллярной мембраны. Кислород и углекислый газ диффундируют через слой тонкой пленки фосфолипидов (сурфактанта), альвеолярный эпителий, две основные мембраны, эндотелий кровеносного капилляра. Диффузионная способность легких для кислорода значительная. Это обусловлено большим количеством альвеол и их значительной газообменной поверхностью, а также небольшой толщиной (около 1 мкм) альвеолокапиллярной мембраны. Время прохождения крови через капилляры легких составляет около 1 с, напряжение газов в артериальной крови, которая оттекает от легких, полностью соответствует парциальному давлению в альвеолярном воздухе. Если вентиляция легких недостаточная и в альвеолах увеличивается содержание СО₂, то уровень концентрации СО₂ сразу же повышается в крови, что приводит к учащению дыхания.

В легких кровь из венозной превращается в артериальную, богатую О₂ и бедную СО₂. Артериальная кровь поступает в ткани, где в результате беспрерывно проходящих процессов используется О₂ и образуется СО₂. В тканях напряжение О₂ близко к нулю, а напряжение СО₂ около 60 мм рт. ст. В результате разности давления СО; из ткани диффундирует в кровь, а О₂ -- в ткани. Кровь становится венозной и по венам поступает в легкие, где цикл обмена газов повторяется вновь.

Газы очень слабо растворяются в жидкостях. Так, только небольшая часть О₂ (около 2 %) растворяется в плазме, а СО₂ -- 3--6%. Основная часть гемоглобина транспортируется в форме непрочного соединения гемоглобина, который содержится в эритроцитах. В молекулу этого дчхатель-ного пигмента входят специфический белок -- глобин и простетическая группа -- гем, которая содержит двухвалентное железо. При присоединении кислорода к гемоглобину образуется оксигемоглобин, а при отдаче кислорода -- дизоксигемоглобин. Например, 1 г гемоглобина способен связать 1,36 мл газообразного О₂ (при атмосферном давлении). Если учесть, что в крови человека содержится около 15 % гемоглобина, то 100 мл его крови могут перенести до 21 мл О₂. Это так называемая кислородная емкость крови. Оксигенация гемоглобина зависит от парциального давления О₂ в среде, с которой контактирует кровь. Сродство гемоглобина с кислородом измеряется величиной парциального давления кислорода, при которой гемоглобин насыщается на 50 % (Р₅₀); У человека в норме она составляет 26,5 мм рт. ст. для артериальной крови.

Гемоглобин особенно легко соединяется с угарным газом СО (оксид углерода) с образованием карбоксигемогло-бина, не способного к переносу О₂. Его химическое сродство к гемоглобину почти в 300 раз выше, чем к О₂. Так, при концентрации СО в воздухе, равной 0,1 %, около 80 % гемоглобина крови оказывается в связи не с кислородом, а с угарным газом. Вследствие этого в организме человека возникают симптомы кислородного голодания (рвота, головная боль, потеря сознания). Легкая степень отравления угарным газом является обратимым процессом: СО постепенно отщепляется от гемоглобина и выводится при дыхании свежим воздухом.

При концентрации СО, равной 1 %, через несколько секунд наступает гибель организма.

Углекислый газ обладает способностью вступать в разные химические связи, образуя в том числе и нестойкую угольную кислоту. Это обратная реакция, которая зависит от парциального давления СО₂ в воздушной среде. Она резко увеличивается под действием фермента карбоангидразы, который находится в эритроцитах, куда СО₂ быстро диффундирует из плазмы. Около 4/5 углекислого газа транспортируется в виде гидрокарбоната НСО--₃. Связыванию СО₂ способствует снижение кислотных особенностей гемоглобина. Угольная кислота в тканевых капиллярах реагирует с ионами натрия и калия, образуя бикарбонаты (NaHCО^-₃, КНСО^-₃). Углекислый газ транспортируется к легким в физически растворенном виде и в непрочном химическом соединении в виде карбогемоглобина, угольной кислоты и бикарбонатов калия и натрия. Около 70 % его находится в плазме, а 30 % -- в эритроцитах.

Координированные сокращения дыхательных мышц обусловлены ритмичной деятельностью нейронов дыхательного центра, который находится в продолговатом мозre. Кроме того, к звену аппарата регуляции дыхания относятся хеморецепторные и механорецепторные системы, обеспечивающие нормальную работу дыхательного центра в соответствии с потребностями организма в обмене газов. К дыхательным нейронам относятся нервные клетки, импульсная активность которых изменяется в соответствии с фазами дыхательного цикла. Различают инспираторные нейроны, которые активны только в фазе вдоха, и экспираторные, активные во время выдоха. Активность дыхательных нейронов зависит также от импульсов, исходящих от хемо-и механорецепторов дыхательной системы. Основным регулятором активности центрального дыхательного механизма является афферентная сигнализация о газовом составе крови, которая поступает от центральных (бульбарных) и периферических (артериальных) хеморецепторов.

Главный стимул, который управляет дыханием, -- высокое содержание СО₂ (гиперкапния) в крови и в неклеточной жидкости мозга. Чем сильнее возбуждение бульбарных хемо-чувствительных структур и артериальных хеморецепторов, тем выше происходит вентиляция. Незначительное влияние на регуляцию дыхания оказывает гипоксия. Стимулирует дыхание сочетание гиперкапнии и гипоксии; интенсификация окислительных процессов ведет не только к увеличению поглощения из крови кислорода, но и к возрастанию в ней углекислого газа и кислых продуктов обмена.

Механорецепторы дыхательной системы, во-первых, участвуют в регуляции параметров дыхательного цикла -- регуляции глубины вдоха и его продолжительности; во-вторых, эти рецепторы являются рецепторами рефлексов защитного характера -- кашля. К механорецепторам относятся рецепторы растяжения легких, иритантные, юкстаальвеолярные, рецепторы верхних дыхательных путей и проприорецепторы дыхательных мышц. Рецепторы растяжения легких находятся в основном в гладкомышечном слое стенок трахеобронхиального дерева и чувствительны к давлению и растяжению. Иритантные рецепторы расположены в эпителиальном и субэпителиальном слоях стенок воздухоносных путей. Они чувствительны к частицам пыли, слизи, химических веществ, а также реагируют на резкие изменения объема легких (спадение). Юкстаальвеолярные рецепторы локализуются в интерстиции легких вблизи альвеолярных капилляров и дают начало немиелинизированным С-волокнам, которые идут в блуждающий нерв. Эти рецепторы чувствительны к ряду биологически активных веществ (никотину, гистамину и др.). Рецепторы верхних дыхательных путей являются в основном источником защитных рефлексов (кашель, чиханье, глотание). Проприорецепторы дыхательных мышц контролируют деятельность этих мышц под влиянием центральных дыхательных нейронов.

Таким образом, в регуляции дыхания участвуют различные по характеру и местонахождению как нервные, так и гуморальные структуры, которые создают оптимальные условия для газообмена.

Человек в состоянии покоя вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этот объем воздуха называется дыхательным. Если после спокойного вдоха сделать усиленный дополнительный вдох, то в легкие может поступить еще 1500 мл воздуха. Такой объем называют резервным объемом вдоха. После спокойного выдоха при максимальном напряжении дыхательных мышц можно выдохнуть еще 1500 мл воздуха. Этот объем носит название резервного объема выдоха. После максимального выдоха в легких остается около 1200 мл воздуха -- остаточный объем. Сумма резервного объема выдоха и остаточного объема составляет около 250 мл -- функциональную остаточную емкость легких (альвеолярный воздух). Жизненная емкость легких -- это в сумме дыхательный объем воздуха, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха (500 + 1500 + 1500).

Жизненную емкость легких и объем легочного воздуха измеряют при помощи специального прибора -- спирометра (или спирографа).

Дыхание изменяется при повышенном или пониженном атмосферном давлении. Так, при работе под водой на глубине (водолазы, акванавты) необходимо доставить дыхательную смесь, которая бы соответствовала гидростатическому давлению на данной глубине, иначе дыхание будет невозможным. При увеличении глубины на каждые 10 м давление возрастает на 1 атм (0,1 мПа). Таким образом, на глубине 100 м человеку необходима дыхательная смесь, превышающая атмосферное давление приблизительно в 10 раз. Пропорционально возрастает и плотность этой смеси, что создает дополнительное препятствие для дыхания. Поэтому на глубине более 60--80 м в крови и тканях людей растворяется большое количество газов, в том числе и азота. При быстром переходе от повышенного давления к нормальному в организме человека образуется много газовых пузырьков из азота, которые закупоривают капилляры и нарушают кровообращение. Постепенное снижение давления в декомпрессионной камере способствует выведению азота через легкие.

Для предупреждения отрицательного влияния азота на организм человека азот полностью или частично заменяют гелием, плотность которого в 7 раз меньше, чем у азота.

Нахождение человека на больших высотах сопровождается снижением парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе и альвеолярном газе. Так, на высоте 4000 м над уровнем моря давление атмосферное О₂ и альвеолярное О₂ снижается более чем в 1,5 раза в сравнении с нормой. При этом у человека может наблюдаться недостаточное обеспечение кислородом организма, особенно головного мозга, проявляющееся одышкой, нарушениями центральной нервной системы (головная боль, тошнота, бессонница) и др. Индивидуальная устойчивость организма человека в полной мере зависит от его адаптации. Однако на высоте 7000--8000 м, где атмосферное и альвеолярное давление Од падает почти втрое, дыхание считается небезопасным для жизни без употребления газовой смеси с кислородом.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные функции дыхательной системы.

2. Расскажите о строении полости носа.

3. Особенности строения полости носа.

4. Строение гортани.

5. Расскажите о механизме звукообразования.

6. Особенности строения трахеи и бронхов.

7. Опишите строение правого и левого легкого.

8. Назовите границы легких.

9. Что такое сегменты легкого?

10. Особенности строения альвеолярного дерева -- легочного синуса как структурно-функциональной единицы легкого.

11. Что такое плевра? Ее отделы и синусы.

12. Перечислите органы средостения.

13. Расскажите о газообмене в легких.

14. Охарактеризуйте механизм регуляции дыхания.

15. Назовите основные объемы легких.

16. Расскажите о дыхании в условиях повышенного и пониженного атмосферного давления.

Практические занятия

Цель занятий -- 1) изучить анатомическое и гистологическое строение органов дыхания; 2) научиться определять частоту дыхания, измерять жизненную емкость легких и давать им физиологическую оценку

Оснащение -- таблицы, схемы, гистологические микропрепараты, слайды, микроскоп, диапроектор, спирометр. Содержание работы. Учащийся должен знать: 1) анатомическое строение органов дыхания, уметь показать его на плакатах и муляжах; 2) морфофункциональные особенности строения органов дыхания; 3) уметь определять частоту дыхания, измерять основные легочные объемы; 4) как определить жизненную емкость легких спирометром.

Оформление протокола. Зарисовать препараты, измерить жизненную емкость легких, охарактеризовать полученные показатели.

МОЧЕПОЛОВОЙ АППАРАТ

Мочеполовой аппарат включает две группы органов с разными функциями: органы мочеобразования и мочевыделения; мужские и женские половые органы.

В процессе жизнедеятельности человека образуются конечные продукты обмена веществ (соли, мочевина и др.), которые называются шлаками. Задержка и накопление их в организме может вызвать глубокие изменения во многих внутренних органах. Основная часть продуктов распада выводится с мочой через почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал. Нормальная функция выделительной системы поддерживает кислотно-щелочное равновесие и обеспечивает деятельность органов и систем организма.

Половые органы (organa genitalia) выполняют репродуктивную функцию, по ним определяют половые признаки человека. Как у мужчин, так и у женщин половые органы делятся на внутренние и наружные.

Почка

Почка (лат. ren; греч. nephos) -- парный экскреторный орган, который образует мочу, имеет массу 100--200 г, располагается по бокам позвоночника на уровне XI грудного и II--III поясничных позвонков. Правая почка (рис. 82) лежит несколько ниже левой.



Рис. 82. Строение правой почки (фронтальный разрез):

1 -- корковое вещество; 2-- мозговое вещество; 3-- почечные сосочки; 4-- почечные столбы; 5-- фиброзная капсула; 6-- малые почечные чашки; 7--мочеточник; 8-- большая почечная чашка; 9 -- почечная лоханка; 10-- почечная вена; 11 -- почечная артерия; 12-- почечная пирамида

Почки имеют бобовидную форму, верхний и нижний полюсы, наружный выпуклый и внутренний вогнутый края, переднюю и заднюю поверхности. Задняя поверхность почек прилегает к диафрагме, квадратной мышце живота и большой поясничной мышце, которые образуют для почек углубления -- почечные ложа. Спереди к правой почке прилегают нисходящая часть двенадцатиперстной кишки и ободочная кишка. Сверху почка соприкасается с нижней поверхностью печени. Спереди левой почки расположены желудок, хвост поджелудочной железы и петли тонкого кишечника. Почки покрыты брюшиной только спереди (экстраперитонеально), фиксируются почечной фасцией и кровеносными сосудами.

Почки покрыты тремя оболочками -- почечной фасцией, фиброзной и жировой капсулами. Жировая капсула более выражена на задней поверхности, где образует околопочечное жировое тело. Почечная фасция состоит из переднего и заднего листков. Первый покрывает спереди левую почку, почечные сосуды, брюшную часть аорты, нижнюю полую вену, проходит вдоль позвоночника, переходя на правую почку, а второй проходит сзади почек и справа прикрепляется к боковым отделам позвоночного столба. Вверху листки соединяются между собой, а внизу соединений не имеют. Париетальная брюшина находится спереди от переднего листка почечной фасции. На внутреннем вогнутом краю расположены ворота почек, через которые в почку входят почечная артерия, нервы почечного сплетения, а выходят почечная вена, мочеточник, лимфатические сосуды. Ворота почек открываются в почечную пазуху, в которой находятся малые и большие почечные чашки и почечная лоханка.

Почка состоит из двух слоев: наружного светлого коркового и внутреннего темного мозгового, составляющего почечные пирамиды. Каждая почечная пирамида имеет основание, обращенное к корковому веществу, и верхушку в виде почечного сосочка, направленного в сторону почечной пазухи. Почечная пирамида состоит из прямых канальцев, образующих петлю нефрона, и собирательных трубочек, которые, соединяясь, формируют в области почечного сосочка 15--20 коротких сосочковых протоков, открывающихся на поверхности сосочка сосочковыми отверстиями.

Корковое вещество состоит из чередующихся светлых и темных участков. Светлые участки конусообразные, напоминают лучи, отходящие от мозгового вещества. Они образуют лучевую часть, в которой расположены почечные ка-нальцы. Последние продолжаются в мозговое вещество и в начальные отделы собирательных трубочек. В темных участках коркового вещества почки находятся почечные тельца, проксимальные и дистальные отделы извитых почечных канальцев.

Основная функционально-структурная единица почки -- нефрон (их насчитывается около 1,5 млн). Нефрон (рис. 83) состоит из почечного тельца, включая сосудистый клубочек. Тельце опоясано двухстенной капсулой (капсула Шумлянского--Боумена). Полость капсулы выстлана однослойным кубическим эпителием, переходит в проксималь-ную часть канальца нефрона, дальше идет петля нефрона. Последняя переходит в мозговое вещество, а затем в корковое и в дистальную часть нефрона, которая при помощи вставочного отдела впадает в собирательные почечные трубочки, собирающиеся в сосочковые протоки, а последние открываются в малую почечную чашку.

Рис. 83. Схема строения и кровоснабжения нефрона:

1 -- дистальный извитой канадец; 2 -- сеть капилляров; 3 -- собирательная трубочка; 4 -- движение мочи к почечной лоханке; 5 -- петля Генле; 6 -- почечная артерия; 7-- почечная вена; 8-- проксимальный извитой кана-лец; 9 -- приносящая артериола; 10 -- выносящая артериола; 11 -- почечный клубочек; 12 -- венула; 13 - боуменова капсула

Из соединений двух-трех малых чашек образуется большая почечная чашка, а при слиянии двух-трех последних -- почечная лоханка. Около 80 % нефронов находится в толще коркового вещества -- корковые нефроны, а 18--20 % локализуется в мозговом веществе почки -- юкстамедуллярные (околомозговые) нефроны.

Кровоснабжение почки происходит за счет хорошо развет-. вленной сети кровеносных сосудов. Кровь в почку поступает по почечной артерии, которая в воротах почки делится на среднюю и заднюю ветви, дающие сегментарные артерии. От последних отходят междолевые артерии, проходящие между соседними почечными пирамидами и почечными столбами. На границе мозгового и коркового вещества междолевые артерии образуют между пирамидами дуговые артерии, от которых отходит множество междоль-ковых артерий. Последние делятся на приносящие клубоч-ковые артериолы, которые в почечных тельцах распадаются на капилляры и образуют капиллярные клубочки почечного тельца. Из клубочка выходит выносящая клубочковая артерия, она примерно в 2 раза меньше в диаметре, чем приносящая. Выносящие артериолы делятся на капилляры, образующие густую сеть вг круг почечных канальцев, а затем переходят в венулы. Последние сливаются в междольковые вены, впадающие в дуговые вены. Они в свою очередь переходят в междольковые вены, которые, соединяясь, формируют почечную вену, впадающую в нижнюю полую вену

Лимфатические сосуды почки сопровождают кровеносные сосуды, вместе с ними выходят из почек и впадают в поясничные лимфатические узлы.

Мочеточники

Мочеточник (ureter) -- парный орган, выполняющий функцию выведения мочи из почки в мочевой пузырь. Он имеет форму трубки диаметром 6--8 мм, длиной 30--35 см. В нем различают брюшную, тазовую и внутристеночную части.

Брюшная часть лежит забрюшинно, идет по средней поверхности большой поясничной мышцы к малому тазу Правый мочеточник берет начало от уровня нисходящей части двенадцатиперстной кишки, а левый -- от двенадца-типерстно-тощего изгиба.

Тазовая часть мочеточника начинается от пограничной линии таза, идет вперед, медиально вниз до дна мочевого пузыря.

В полости малого таза каждый мочеточник находится спереди от внутренней подвздошной артерии. У женщин тазовая часть мочеточника проходит позади яичника, затем мочеточник с латеральной стороны огибает шейку матки и располагается между передней стенкой влагалища и мочевым пузырем. У мужчин тазовая часть находится снаружи от семявыносящего протока, затем пересекает его и входит в мочевой пузырь. Просвет мочеточника в тазовой части несколько сужен.

Конечный отдел (длина 1,5--2,0 мм) тазовой части мочеточника проходит в косом направлении в стенке мочевого пузыря и называется внутристеночной частью.

Мочеточник имеет три расширения (поясничное, тазовое и перед входом в мочевой пузырь) и три сужения (в месте перехода из почечной лоханки, при переходе брюшной части в тазовую и перед впадением в мочевой пузырь).

Стенка мочеточника состоит из трех оболочек. Внутренняя слизистая оболочка выстлана переходным эпителием и имеет глубокие продольные складки. Средняя мышечная оболочка состоит из внутреннего продольного и наружного циркулярного слоев в верхней части, а в нижней -- из внутреннего и наружного продольного и среднего кругового слоев. Снаружи мочеточник покрыт адвентициальной оболочкой. Такое строение мочеточника обеспечивает беспрепятственное прохождение мочи из почки до мочевого пузыря.

Мочевой пузырь

Мочевой пузырь (vesica urmaria) -- непарный полый орган, в котором накапливается моча (250--500 мл); располагается на дне малого таза. Форма и размеры его зависят от степени наполнения мочой.

В мочевом пузыре различают верхушку, тело, дно, шейку. Передняя верхняя часть мочевого пузыря, направленная к передней брюшной стенке, называется верхушкой мочевого пузыря. Переход верхушки в более широкую часть пузыря образует тело пузыря, которое продолжается вниз и назад и переходит в дно пузыря. Нижняя часть мочевого пузыря воронкообразно сужается и переходит в мочеиспускательный канал. Эта часть называется шейкой пузыря. В нижнем отделе шейки пузыря находится внутреннее отверстие мочеиспускательного канала.

Стенка мочевого пузыря состоит из слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной и соединительно-тканной, а в местах, покрытых брюшной, -- из серозной оболочки. В ненаполненном мочой пузыре стенки растянутые, тонкие (2--3 мм), а после опорожнения толщина их достигает 12--15 мм. Слизистая оболочка выстлана переходным эпителием и образует множество складок.

В передней части дна мочевого пузыря находятся три отверстия: два отверстия мочеточников и внутреннее отверстие мочеиспускательного канала. Между ними расположен мочепузырный треугольник, в котором слизистая оболочка плотно срастается с мышечной.

Мышечная оболочка состоит из наружного продольного, среднего циркулярного и внутреннего косопродольно-го слоев гладких мышечных волокон, тесно связанных между собой. Средний слой в области шейки мочевого пузыря образует вокруг внутреннего отверстия мочеиспускательного канала мышцу-сжиматель мочевого пузыря.

Сокращаясь, мышечная оболочка выталкивает мочу наружу через мочеиспускательный канал.

Снаружи мочевой пузырь покрыт соединительноткан-ной оболочкой, а сверху и частично слева и справа -- брюшиной. Спереди мочевого пузыря находится лобковый симфиз, сзади него у мужчин расположены семенные пузырьки, ампулы семявыносящих протоков и прямая кишка, у женщин -- матка и верхняя часть влагалища. Нижней поверхностью мочевой пузырь у мужчин прилегает к предстательной железе, у женщин -- к тазовому дну

Мочеиспускательный канал

Мочеиспускательный канал (urethra) предназначен для периодического выведения мочи из мочевого пузыря и выталкивания семени (у мужчин).

Мужской мочеиспускательный канал представляет собой мягкую эластичную трубку длиной 16--20 см. Он берет начало от внутреннего отверстия мочевого пузыря и доходит до наружного отверстия мочеиспускательного канала, которое расположено на головке полового члена.

Мужской мочеиспускательный канал делится на три части: предстательную, перепончатую и губчатую. Предстательная часть находится внутри простаты и имеет длину около 3 см. На ее задней стенке расположено продольное возвышение -- гребень мочеиспускательного канала. Наиболее выступающая часть этого гребня называется семенным холмиком или семенным бугорком, на верхушке которого находится небольшое углубление -- предстательная маточка. По сторонам от предстательной маточки открываются устья семявыбрасывающих протоков, а также отверстия выводных протоков предстательной железы.

Перепончатая часть начинается от верхушки предстательной железы и достигает луковицы полового члена; длина ее составляет 1,5 см. В этом месте канал проходит через мочеполовую диафрагму, где вокруг него за счет концент-рическ лх пучков поперечнополосатых мышечных волокон образуется произвольный сфинктер мочеиспускательного канала.

Губчатая часть -- самая длинная (около 15 см) часть мочеиспускательного канала, которая проходит внутри губчатого тела полового члена.

Слизистая оболочка предстательной и перепончатой частей канала выстлана многорядным цилиндрическим эпителием, губчатой части -- однослойным цилиндрическим, а в области головки полового члена -- многослойным плоским эпителием.

Женский мочеиспускательный канал шире мужского и значительно короче; он представляет собой трубку длиной 3,0--3,5 см, шириной 8--12 мм, открывающуюся в преддверие влагалища. Его функция -- выделение мочи.

Как у мужчин, так и у женщин при прохождении мочеиспускательного канала через мочеполовую диафрагму имеется наружный сфинктер, который подчиняется сознанию человека. Внутренний (непроизвольный) сфинктер расположен вокруг внутреннего отверстия мочеиспускательного канала и образован круговым мышечным слоем.

Слизистая оболочка женского мочеиспускательного канала на поверхности имеет продольные складки и углубления -- лакуны мочеиспускательного канала, а в толще слизистой оболочки расположены железы мочеиспускательного канала. Особенно развита складка на задней стенке мочеиспускательного канала. Мышечная оболочка состоит из наружных круговых и внутренних продольных слоев.

Физиология почек

Мочеобразование состоит из трех процессов: фильтрации, реабсорбции (обратное всасывание) и канальцевой секреции.

Образование мочи в почке начинается с ультрафильтрации плазмы крови в месте соприкосновения сосудистого клубочка и капсулы нефрона (боуменова капсула, капсула Шумлянского--Боумена) в результате разности давления крови. Из капилляров клубочка вода, соли, глюкоза и другие компоненты крови попадают в полость капсулы. Так образуется клубочковый фильтрат (в нем отсутствуют форменные элементы крови и белки). Через почку за 1 мин проходит около 1200 мл крови, что составляет 25 % всей выбрасываемой сердцем крови. Переход жидкости из клубочка в капсулу за 1 мин называется скоростью клубочковой фильтрации. В норме у мужчин в обеих почках скорость клубочковой фильтрации составляет 125 мл/мин, у женщин -- 110 мл/мин, или 150--180 л в сутки. Это первичная моча.

Из капсулы первичная моча поступает в извитые канальцы, где происходит процесс реабсорбции (обратное всасывание) жидкости и находящихся в ней компонентов (глюкозы, солей и др.). Так, в почках человека из каждых 125 л фильтрата назад всасывается 124 л. В результате из 180 л первичной мочи образуется только 1,5--1,8 л конечной. Некоторые конечные продукты обмена (креатинин, мочевая кислота, сульфаты) всасываются слабо и проникают из просвета канальца в окружающие капилляры путем диффузии. Кроме того, клетки почечных канальцев в результате активного переноса выводят достаточное количество ненужных веществ из крови в фильтрат. Этот процесс называется канальцевой секрецией и является единственным способом концентрирования мочи. Падение артериального давления может привести к прекращению фильтрации и образования мочи.

Регуляция мочеобразования осуществляется нервно-гуморальным путем. Нервная система и гормоны регулируют просвет почечных сосудов, поддерживают до определенной величины кровяное давление, способствуют нормальному мочеобразованию.

Гормоны гипофиза оказывают прямое влияние на мочеобразование. Соматотропный и тиреотропный гормоны повышают диурез, а антидиуретический гормон снижает мочеобразование (стимулирует процесс реабсорбции в канальцах). Недостаточное количество антидиуретического гормона вызывает несахарный диабет.

Акт мочеиспускания является сложным рефлекторным процессом и происходит периодически. В наполненном мочевом пузыре моча оказывает давление на его стенки и раздражает механорецепторы слизистой оболочки. Возникшие импульсы по афферентным нервам поступают в головной мозг, из которого импульсы по эфферентным нервам возвращаются в мышечный слой мочевого пузыря и его сфинктера; при сокращении мышц пузыря моча через уретру выделяется наружу.

...