Анатомия и физиология бронхолегочной системы
Перельман М. И., Корякин В. А.
Качественные диагностика и лечение туберкулеза и других заболеваний легких невозможны без полного представления об анатомии и функции органов дыхания.
Легкие и бронхи являются частью дыхательной системы, которая включает также верхние дыхательные пути, трахею, дыхательные мышцы. Фтизиатрия (в частности, фтизиопульмонология) рассматривает в основном заболевания легких и бронхов, а также осложняющую обычно их течение патологию плевры и лимфатических узлов средостения.
Легкие выполняют большую часть грудной полости. Правое легкое имеет три доли, левое легкое — две. Доли отделены друг от друга междолевыми щелями: правое легкое — косой (большой) и горизонтальной (малой), левое — одной косой (большой). Доли разделяются на бронхолегочные сегменты. Сегмент легкого является структурно и функционально обособленным образованием и имеет собственные сегментарный бронх и артерию.
В клиническом отношении сегмент является основной единицей легких. Располагаясь в разных отделах грудной полости, сегменты различаются условиями вентиляции и перфузии крови и лимфы, что существенным образом влияет на частоту и характер их поражения туберкулезом и другими заболеваниями. Сегмент отграничен от соседнего сегмента прослойкой соединительной ткани, разделяется на 2 или 3 субсегмента с отдельными бронхом и артерией, на дольки с бронхиолой и внутридольковой артерией и далее на ацинусы и альвеолы. Величина дольки составляет 1-2 см. Ацинус является наименьшей анатомо-функциональной структурой легкого, его размер составляет 3 мм.
По принятой Международной анатомической номенклатуре в правом легком выделяют 10 бронхолегочных сегментов, в левом — 9. По форме сегмент напоминает пирамиду или конус с широким основанием на стенке грудной клетки и вершиной у корня легких. Бронхи разделяются на главные, долевые, сегментарные, субсегментарные (соответственно 1-го, 2-го, 3-го, 4-го и далее порядка) и последующие более мелкие ветви. Число генераций бронхиальных ветвей в легком человека составляет 23-25. Сегментарные бронхи принято обозначать в соответствии с порядковым числом сегментов.
Стенки бронхов, имеющих хрящевые кольца, состоят из слизистой, фиброзно-хрящевой и наружной оболочек. Эпителий слизистой оболочки составляют различные клетки. Среди них реснитчатый клетки с помощью ресничек перемещают наружу покрывающую их слизистую пленку, осуществляя тем самым дренажную функцию бронхов. Вместе с клетками, секретирующими слизь, реснитчатый клетки образуют мукоцилиарный аппарат, выполняющий первоначальную защитную функцию легких (клиренс содержимого бронхов).
Нарушение движений ресничек (и тем более их неподвижность) способствует возникновению воспалительных процессов в бронхах и легких. Изменение вязкости бронхиального секрета, ее повышение приводят к затруднению эвакуации слизи и закупорке выводных протоков желез и возникновению тяжелого заболевания — муковисцидоза. При снижении реологических свойств бронхиального секрета в результате действия ферментов, например протеаз гнойной мокроты, может происходить протеолиз клеток бронхиального эпителия.
Терминальные бронхиолы ацинуса делятся на несколько респираторных бронхиол, заканчивающихся альвеолами. Бронхиолы и альвеолы составляют респираторную зону легких. Через стенку альвеолы осуществляется газообмен между воздухом и кровью. Стенка выполняет защитные и иммунные функции. Большую часть внутренней поверхности альвеолы образуют эпителиоциты 1-го типа, основной их функцией является газообмен. Они являются также барьером для веществ, поступающих из капилляров в полость альвеолы. На стыке двух альвеол располагаются эпителиоциты 2-го типа. Они осуществляют синтез сурфактанта и выделяют его на поверхность альвеол.
Сурфактантом называют поверхностно-активную пленку, располагающуюся на границе раздела воздух — жидкость в альвеолах, альвеолярных ходах и респираторных бронхиолах. Сурфактант регулирует поверхностное натяжение альвеол (при изменении их объема) и мельчайших воздухоносных путей, препятствуя их спадению. Поверхностно-активные свойства сурфактанта изменяются при любом воспалительном процессе в легких, в том числе и при туберкулезе.
Гипоксия при хронической легочной гипертензия, гиповентиляция отрицательно влияют на сурфактантную систему. Наследственное нарушение синтеза сурфактантов, при котором в альвеолах и бронхиолах накапливается нерастворимый белковый секрет, вызывает тяжелое заболевание легких — альвеолярный протеинов.
Альвеолы оплетены капиллярами. Сеть капилляров расположена в межальвеолярной перегородке, между двумя альвеолами, что создает оптимальные условия для диффузии газов. Эндотелий, выстилающий капилляры, помимо транспортной функции, обладает и фагоцитарной активностью. Легкие получают кровь из легочных артерий, относящихся к малому кругу кровообращения, и бронхиальных артерий, входящих в систему большого круга кровообращения.
Система сосудов малого круга участвует в газообмене, система бронхиальных артерий — в кровоснабжении тканей легкого. Артерии легких повторяют разветвления бронхов, при этом артериальный сегмент соответствует бронхиальному сегменту легкого. Артерии легких отличаются от вен более выраженным развитием эластических структур, в связи с чем они в основном образуют легочный рисунок на рентгенограмме.
Посткапилляры транспортируют кровь из капилляров в венулы, а затем в вены, которые (по две из каждого легкого) впадают в левое предсердие. Бронхиальные артерии 2-4 ветвями отходят от грудной части аорты и через корень легкого вместе с бронхами доходят до бронхиол. Капилляры бронхиальных артерий отдают кровь частично в легочные вены, частично — в бронхиальные, которые транспортируют ее в непарную вену.
Величина среднего давления в легочных артериях составляет 15 мм рт. ст., в бронхиальных — 90 мм рт. ст. Регионарный кровоток в легких существенно подвержен статическому воздействию. В покое у здоровых людей кровоток в верхней зоне легкого резко снижен и соответственно понижен тонус сосудов. В средней зоне кровоток возрастает, и в нижней зоне легкого он максимальный. Особенности кровотока и вентиляции различных сегментов существенно влияют на развитие в различных сегментах патологических процессов.
Лимфатическая система легких представлена лимфатическими узлами и лимфатическими сосудами. Выделяют поверхностную и глубокую лимфатическую сеть. Поверхностная сеть образована сосудами кортикального отдела легких, они направляют лимфу в лимфатические сосуды плевры и затем к лимфатическим узлам корня легкого. По глубокой сети лимфа оттекает к корню легкого, а затем непосредственно или через лимфатические узлы в грудной проток.
Для понимания возникновения и течения патологических процессов в легких важно знать пути их возможного распространения по лимфатической системе в лимфатические узлы, соответствующие долям легких и их сегментам. Лимфа верхней доли правого легкого поступает в лимфатические узлы трахеобронхиальной, бронхопульмональной и паратрахеальной групп, средней доли — в узлы бронхопульмональной, бифуркационной и трахеобронхиальной групп, нижней — бифуркационной и трахеобронхиальной групп. Лимфа верхней доли левого легкого оттекает в трахеобронхиальные и затем в паратрахеальные лимфатические узлы, язычковых сегментов — в трахеобронхиальные и бифуркационные, нижней доли в бифуркационные и затем в узлы заднего средостения.
Легкое покрыто висцеральным листком плевры, которая в области корня легкого переходит в париетальную, выстилающую изнутри грудную полость. Между плевральными листками сохраняется замкнутая щелевидная полость, содержащая жидкость. Плевральные листки состоят из слоя мезотелиальных клеток, коллагеновых и эластических волокон и слоя, богатого кровеносными и лимфатическими сосудами. Висцеральная плевра снабжается кровью из системы легочных и бронхиальных артерий.
Основными функциями легких являются насыщение крови кислородом и выведение избытка углекислого газа и других продуктов обмена. Процесс газообмена между атмосферой и кровью капилляров легких называется внешним дыханием.
1996