Легкие человека: строение и функции

Особенности строения легких

Легкие представляют собой сложную структуру, которая является жизненно важным органом. Без них мы не смогли бы дышать и жить.

Данный орган есть не только у человека, но и всех млекопитающих, птиц, рептилий и большинства амфибий.

Источник: naked-science.ru

Занимают большую часть грудной полости и выходят за пределы реберного каркаса, заполняя пространство между лопатками и диафрагмой. Защищены ребрами и поддерживаются мышцами дыхания.

Являются парным органом — выделяют правое и левое легкое. При этом они не совсем идентичны по форме и размеру.

Правое — больше и короче, чем левое. Это связано с особенностями анатомии человека, так как возле левого легкого расположено сердце, а под правым находится печень.

Расположение легких в грудной клетке обеспечивает их функционирование в процессе дыхания. Когда мы вдыхаем воздух, он проходит через нос или рот, затем через гортань и трахею и потом попадает в легкие, которые при этом расширяются. Там кислород из воздуха переходит в кровь. На выдохе легкие сжимаются, а углекислый газ из крови выходит через легкие в воздух.

Источник: colibri.group

Человеку наиболее удобно дышать в вертикальном положении, когда он стоит или сидит. При лежачем положении легкие могут испытывать большее давление со стороны внутренних органов, что может затруднять дыхание. В некоторых случаях, например при болезнях или травмах, медицинские процедуры могут требовать изменения положения тела, чтобы обеспечить наилучшую вентиляцию легких.

Легочные заболевания изучаются в разделе медицины, который называется пульмонология.

Основные особенности легких человека:

1. Дихотомическая структура — данный орган имеет ветвистую структуру. При этом бронхи делятся на все более мелкие и мелкие ветви, обеспечивая распределение воздуха по всей поверхности легких. Дихотомия означает последовательное разделение на две части.
2. Высокий уровень вентиляции — означает, что легкие человека могут быстро и эффективно поставлять кислород в кровь и удалять углекислый газ. Это обеспечивается большим объемом и высокой эластичностью легочной ткани, высокой поверхностью газообмена и диафрагмальным дыханием. Благодаря этим особенностям поддерживается высокий уровень вентиляции даже в условиях повышенной физической нагрузки или низкого содержания кислорода в воздухе.
3. Большое количество капилляров — несколько сотен миллионов этих тонких кровеносных сосудов окружают альвеолы. Это позволяет кислороду из воздуха проникать в кровь и выходить углекислому газу из крови в воздух.
4. Множество нервных окончаний — рецепторы образуют важную часть нервной системы, отвечающей за регуляцию дыхания. Они чувствительны к уровню кислорода и углекислоты в крови и позволяют организму поддерживать оптимальный газообмен. Нарушения в функционировании нервных рецепторов могут стать причиной различных патологий дыхательной системы.
5. Слизистая оболочка — играет важную роль в очищении вдыхаемого воздуха от пыли, микробов и других вредных веществ.
6. Эластичность стенок — позволяет легким расширяться и сжиматься в соответствии с дыхательным циклом, и поддерживает их форму и объем во время процесса дыхания.
7. Постепенное развитие — данный орган развивается вместе с ростом организма. Например, когда ребенок растет, его легкие также растут и меняют свою форму, чтобы удовлетворять изменяющимся потребностям организма.
8. Резервный потенциал — человек использует только малую часть легочного объема при обычном дыхании. При физической нагрузке или стрессовых ситуациях происходит расширение легочной ёмкости, что увеличивает поступление кислорода в кровь.

Внешнее строение

Общая форма данного органа напоминает конус с закругленным верхом. На вершине конус расширяется в воронку, которая называется верхушкой легкого. На основании сужается в конусообразный корень, который входит в грудную полость через плевральные отверстия.

Каждое легкое обладает своей собственной сетью кровеносных сосудов и бронхов, которые входят и выходят через легочный корень.

Источник: ru.pinterest.com

Легочные стенки эластичны благодаря тому, что они содержат большое количество органических эластических волокон, в основном это белки коллаген и эластин. Эластические волокна способны растягиваться и возвращаться к своей исходной форме. Тем самым они обеспечивают гибкость легочной ткани.

У здорового человека правое легкое состоит из трех долей, а левое — из двух. Доли делятся на сегменты.

В правом обычно насчитывается 9 сегментов, в левом — 10. Они соответствуют определенным областям легочной ткани. Каждый сегмент имеет свой собственный сосудистый и нервный аппарат, что обеспечивает его относительно независимое функционирование. Расположение и размеры сегментов могут немного отличаться у разных людей.

Источник: ru.pinterest.com

Объем или емкость легких может варьировать в зависимости от таких факторов, как пол, возраст, рост, активность и наличие каких-либо заболеваний. В среднем у женщин легочный объем составляет примерно 3200 миллилитров, у мужчин — 4000 миллилитров. У спортсменов и высокоактивных людей этот показатель может быть выше.

У людей, страдающих хроническими заболеваниями или обладающих вредными привычками, легочный объем может быть значительно снижен.

Каждое легкое покрыто двойным слоем оболочки, называемой плеврой. Внутренний слой прилегает к поверхности легкого, а внешний слой прилегает к внутренней поверхности грудной клетки и диафрагмы.

Внутренний слой плевры, который прилегает к легкому, называется висцеральной плеврой. Вешний слой, который прилегает к стенке грудной полости — это париетальная плевра.

Источник: junoclinic.ru

Между двумя слоями плевры находится плевральная полость, заполненная плевральной жидкостью, которая смазывает поверхности легких и позволяет им свободно скользить при дыхании.

Внешне легкие выглядят как мягкие, пористые органы с огромным количеством мелких пузырьков, называемых альвеолами.

Внутреннее строение

Легочная ткань состоит из множества бронхов, бронхиол и альвеол, окруженных сетью капилляров.

Источник: ru.pinterest.com

Дихотомическая структура означает, что при прохождении воздуха по бронхиальному дереву, каждая ветвь делится на две более мелкие ветви, которые, в свою очередь, также делятся на две и т.д.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока не достигнуты мелкие трубочки — бронхиолы, которые переходят в альвеолярные ходы и альвеолы. Дихотомическая структура обеспечивает удвоение количества бронхиальных трубок на каждом уровне, что создает максимальную поверхность для газообмена.

Каждое легкое имеет свои бронхи, которые делятся на всё более мелкие и мелкие ветви, пока они не достигают бронхиол. Бронхи увенчаны множеством мелких кистей, называемых бронхиальными железами.

Бронхи и бронхиолы направляют воздух к альвеолам, которые являются маленькими мешочками на концах бронхиальных деревьев. Именно в них происходит газообмен между воздухом и кровью.

В каждом легком находится около 300-350 миллионов альвеол, что обеспечивает общую поверхность газообмена порядка 90 квадратных метров. Такая большая площадь позволяет эффективно поставлять кислород в кровь и удалять углекислый газ из организма.

Источник: ru.pinterest.com

От правого желудочка сердца к легким идет легочная артерия. Она ветвится на две части, которые распределяются по правому и левому легким соответственно. В легких артерии становятся все более тонкими, в результате чего образуются сети мелких капилляров, которые обеспечивают газообмен между воздухом и кровью.

От легких к левому предсердию идет легочная вена. Она отводит из них бедную кислородом кровь.

Источник: ru.pinterest.com

Поверхность альвеол покрыта капиллярами, которые позволяют кислороду переходить из воздуха в кровь, а углекислому газу выходить из крови в воздух.

Сурфактант предотвращает склеивание стенок альвеол во время выдоха.

Эластичные свойства легочной ткани помогают сохранять оптимальную конфигурацию альвеолярных стенок во время выдоха, предотвращая их коллапс. Это очень важно для дыхания, поскольку коллапс альвеол может привести к затруднению выдоха и уменьшению площади поверхности газообмена.

Кроме того, легкие также имеют множество других элементов, таких как соединительная ткань, нервы и лимфатические сосуды, которые играют важную роль в поддержании и защите организма.

Функции легких человека

Легкие выполняют множество важных функций в организме человека:

1. Дыхание — главная их функция заключается в обмене газами между воздухом и кровью. С их помощью на вдохе человек получает необходимое количество кислорода, без которого его жизнь была бы невозможна. На выдохе из организма выводится углекислый газ, который образуется в процессе обмена веществ в клетках. Таким образом поддерживается газовый баланс в организме и обеспечивается достаточный уровень кислорода в клетках и тканях.
2. Регуляция кислотности крови — легкие имеют большое значение в поддержании кислотно-щелочного баланса в организме. Они удаляют углекислый газ, который образуется при окислении пищевых веществ, и таким образом, уменьшают уровень кислотности крови.
3. Фильтрация — легкие фильтруют кровь, очищая ее от мелких сгустков и посторонних частиц.
4. Защита — легочные слизистые оболочки вырабатывают секрет, который защищает органы от попадания пыли, микробов и других вредных частиц. Кроме того, легкие способны активировать иммунную систему организма и привлекать иммунные клетки к месту инфекции для борьбы с ней.
5. Регулирование кровообращения — данный орган также участвует в регулировании кровообращения, помогая контролировать давление в легочных артериях и препятствуя застою крови в них.
6. Участие в создании голоса — во время голосовой активности воздух проходит через голосовые связки, которые находятся в гортани, и создает колебания, формирующие звуковые волны. Эти звуковые волны затем передаются через трахею в легкие, где они претерпевают дальнейшую модификацию, обусловленную резонансом. В легких звуковые волны отражаются от их внутренних стенок, а также от окружающих органов и тканей, и создают голос, который мы слышим.

При ухудшении функций легких может произойти нарушение газообмена, что приводит к гипоксии.

Гипоксия часто приводит к дыхательной недостаточности, которая характеризуется учащенным дыханием, одышкой, утомляемостью, слабостью. Она может негативно повлиять на работу других органов и систем организма.

Ухудшение легочных функций может быть связано с возникновением различных заболеваний, таких как пневмония, бронхиальная астма, эмфизема и др. В связи с этим важно следить за состоянием своих легких и при необходимости обращаться к врачу для профилактики и лечения возможных заболеваний.