Строение верхних дыхательных путей человека: Строение и функции органов дыхания — урок. Биология, 9 класс.

Воспаление с выделением густой слизи; сокращение мышц дыхательных путей или бронхоспазм; и повышенная чувствительность к аллергенам.

Обзор главы

Дыхательная система отвечает за получение кислорода и избавление от углекислого газа, а также за помощь в речи и распознавании запахов.С функциональной точки зрения дыхательную систему можно разделить на две основные области: проводящий отдел и дыхательный отдел. Проводящий отдел состоит из всех структур, которые обеспечивают проходы воздуха в легкие и из них: носовую полость, глотку, трахею, бронхи и большинство бронхиол. Носовые ходы содержат раковины и проходы, которые увеличивают площадь поверхности полости, что помогает согревать и увлажнять поступающий воздух, удаляя при этом мусор и болезнетворные микроорганизмы.Глотка состоит из трех основных частей: носоглотки, которая продолжается с носовой полостью; ротоглотка, граничащая с носоглоткой и ротовой полостью; и гортань, граничащая с ротоглоткой, трахеей и пищеводом. Дыхательный отдел включает структуры легкого, которые непосредственно участвуют в газообмене: концевые бронхиолы и альвеолы.

Выстилка проводящего отдела состоит в основном из псевдостратифицированного мерцательного столбчатого эпителия с бокаловидными клетками. Слизь улавливает болезнетворные микроорганизмы и мусор, тогда как биение ресничек перемещает слизь вверх по направлению к горлу, где она проглатывается. По мере того, как бронхиолы становятся все меньше и меньше и ближе к альвеолам, эпителий истончается и представляет собой простой плоский эпителий в альвеолах. Эндотелий окружающих капилляров вместе с альвеолярным эпителием образует дыхательную мембрану. Это гемато-воздушный барьер, через который происходит обмен газа путем простой диффузии.

Самопроверка

Ответьте на вопрос (ы) ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе.

Вопросы о критическом мышлении

1. Опишите три области глотки и их функции.
2. Если человек получит травму надгортанника, каков будет физиологический результат?
3. Сравните и сопоставьте проводящий и дыхательный отделы.

1. Глотка состоит из трех основных областей. Первая область — это носоглотка, которая связана с задней полостью носа и выполняет функцию дыхательных путей. Вторая область — ротоглотка, которая продолжается с носоглоткой и соединяется с полостью рта через зев. Гортань соединяется с ротоглоткой, пищеводом и трахеей. И ротоглотка, и гортань являются проходами для воздуха, еды и питья.
2. Надгортанник — это область гортани, которая важна при глотании еды или питья. Когда человек глотает, глотка движется вверх, и надгортанник закрывается над трахеей, предотвращая попадание еды или питья в трахею.Если бы у человека было повреждено надгортанник, этот механизм был бы нарушен. В результате у человека могут возникнуть проблемы с попаданием еды или питья в трахею и, возможно, в легкие. Со временем это может вызвать инфекцию, например пневмонию.
3. Проводящий отдел дыхательной системы включает органы и структуры, которые не участвуют напрямую в газообмене, но выполняют другие обязанности, такие как обеспечение прохода для воздуха, улавливание и удаление мусора и патогенов, а также нагрев и увлажнение поступающего воздуха.К таким структурам относятся полость носа, глотка, гортань, трахея и большая часть бронхиального дерева. Дыхательная зона включает в себя все органы и структуры, которые непосредственно участвуют в газообмене, включая респираторные бронхиолы, альвеолярные протоки и альвеолы.

Глоссарий

ala: (множественное число = alae) маленькая расширяющаяся структура ноздри, которая образует боковую сторону ноздрей

хрящ крыльев носа: хрящ, поддерживающий верхушку носа и помогающий формировать ноздри; он соединен с перегородочным хрящом и соединительной тканью крыльев

альвеолярный проток: небольшая трубка, которая ведет от конечной бронхиолы к респираторной бронхиоле и является местом прикрепления альвеол

альвеолярный макрофаг: клетка иммунной системы альвеолы, которая удаляет мусор и патогены

Альвеолярная пора: отверстие, через которое воздух проходит между соседними альвеолами

альвеолярный мешок: кластер альвеол

альвеола: маленький, похожий на виноград мешочек, который осуществляет газообмен в легких

вершина: кончик наружного носа

бронхиальное дерево: собирательное название множественных ветвей бронхов и бронхиол дыхательной системы

переносица: часть наружного носа, лежащая в области носовых костей

бронхиола: ветвь бронхов диаметром 1 мм или менее, оканчивающаяся у альвеолярных мешочков

бронх: трубка, соединенная с трахеей, которая разветвляется на многие дочерние органы и обеспечивает проход воздуха для входа и выхода из легких

проводящее подразделение: область дыхательной системы, которая включает органы и структуры, обеспечивающие проходы воздуха и не участвующие непосредственно в газообмене

перстневидный хрящ: часть гортани, состоящая из хрящевого кольца с широкой задней областью и более тонкой передней областью; прикреплен к пищеводу

dorsum nasi: промежуточная часть внешнего носа, которая соединяет переносицу с верхушкой носа и поддерживается носовой костью

надгортанник: листообразный кусок эластичного хряща, который представляет собой часть гортани, которая поворачивается, чтобы закрыть трахею во время глотания

внешний нос: область носа, хорошо видимая окружающим

зев: часть задней полости рта, которая соединяет полость рта с ротоглоткой

фиброэластичная мембрана: специализированная мембрана, соединяющая концы хряща С-образной формы в трахее; содержит гладкие мышечные волокна

голосовая щель: отверстие между голосовыми складками, через которое проходит воздух при произнесении речи

выступ гортани: область, где две пластинки щитовидного хряща соединяются, образуя выступ, известный как «кадык»

гортань: часть глотки, ограниченная ротоглоткой сверху и пищеводом и трахеей снизу; служит маршрутом как для воздуха, так и для еды

гортань: хрящевая структура, которая воспроизводит голос, предотвращает попадание пищи и напитков в трахею и регулирует объем воздуха, который входит и выходит из легких

язычная миндалина: лимфоидная ткань, расположенная у основания языка

проходной канал: одно из трех углублений (верхнее, среднее и нижнее) в носовой полости, прикрепленное к раковинам, которые увеличивают площадь поверхности носовой полости

нарис: (множественное число = ноздри) открытие ноздрей

носовая кость: кость черепа, которая лежит под корнем и переносицей и соединяется с лобной и верхнечелюстной костями

носовая перегородка: стенка из кости и хряща, разделяющая левую и правую полости носа

носоглотка: часть глотки, окруженная раковинами и ротоглоткой, которая служит дыхательным путем

ротоглотка: часть глотки, окруженная носоглоткой, полостью рта и гортани, которая является проходом как для воздуха, так и для пищи

небная миндалина: одна из парных структур, состоящая из лимфоидной ткани, расположенная кпереди от язычка на крыше перешейка зева

околоносовые пазухи: одна из полостей в черепе, которая связана с раковинами, которые служат для обогрева и увлажнения поступающего воздуха, выделения слизи и облегчения веса черепа; состоит из лобных, верхнечелюстных, клиновидных и решетчатых пазух

глоточная миндалина: структура, состоящая из лимфоидной ткани, расположенная в носоглотке

глотка: область проводящего отдела, которая образует трубку скелетных мышц, выстланную респираторным эпителием; расположен между носовыми раковинами и пищеводом и трахеей

желобок: вогнутая поверхность лица, которая соединяет вершину носа с верхней губой

легочное сурфактант: вещество, состоящее из фосфолипидов и белков, снижающее поверхностное натяжение альвеол; состоит из альвеолярных клеток II типа

респираторная бронхиола: специфический тип бронхиолы, ведущей к альвеолярным мешочкам

респираторный эпителий: реснитчатая выстилка большей части проводящего отдела, которая специализируется на удалении мусора и патогенов и выработке слизи

респираторная мембрана: альвеолярная стенка и стенка капилляра вместе, которые образуют воздушный барьер, способствующий простой диффузии газов

отдел дыхательных путей: включает структуры дыхательной системы, непосредственно участвующие в газообмене

корень: область наружного носа между бровями

щитовидный хрящ: самый большой кусок хряща, который составляет гортань и состоит из двух пластин

трахея: трубка, состоящая из хрящевых колец и поддерживающей ткани, которая соединяет легкие, бронхи и гортань; обеспечивает путь воздуха для входа и выхода из легких

мышца трахеи: гладкая мышца, расположенная в фиброэластической мембране трахеи

Настоящий голосовой связок: одна из пары свернутых белых мембран со свободным внутренним краем, который колеблется при прохождении воздуха и производит звук

альвеолярная клетка I типа: плоских эпителиальных клеток, которые являются основным типом клеток в альвеолярной стенке; высокая газопроницаемость

альвеолярная клетка II типа: кубовидных эпителиальных клеток, которые являются клетками минорного типа в альвеолярной стенке; секретируют легочный сурфактант

вестибулярная складка: часть складчатой ​​области голосовой щели, состоящая из слизистой оболочки; поддерживает надгортанник при глотании

Ссылки

Bizzintino J, Lee WM, Laing IA, Vang F, Pappas T, Zhang G, Martin AC, Khoo SK, Cox DW, Geelhoed GC, et al. Связь между риновирусом С человека и тяжестью острой астмы у детей. Eur Respir J [Интернет]. 2010 [цитируется 22 марта 2013 года]; 37 (5): 1037–1042. Доступно по адресу: http://erj.ersjournals.com/gca?submit=Go&gca=erj%3B37%2F5%2F1037&allch=

Кумар В., Рамзи С., Роббинс С.Л. Базовая патология Роббинса. 7-е изд. Филадельфия (Пенсильвания): Elsevier Ltd; 2005 г.

Мартин Р.Дж., Крафт М, Чу Х.В., Бернс, Э.А., Касселл Г.Х. Связь между хронической астмой и хронической инфекцией. J Allergy Clin Immunol [Интернет].2001 [цитируется 22 марта 2013 г.]; 107 (4): 595-601. Доступно по адресу: http://erj.ersjournals.com/gca?submit=Go&gca=erj%3B37%2F5%2F1037&allch=

| Интерактивное руководство по анатомии

Анатомия дыхательной системы

Нос и носовая полость

Нос и полость носа образуют главное внешнее отверстие для дыхательной системы и являются первой частью дыхательных путей тела — дыхательными путями, через которые движется воздух. Нос — это структура лица, состоящая из хрящей, костей, мышц и кожи, которая поддерживает и защищает переднюю часть носовой полости. Носовая полость — это полое пространство внутри носа и черепа , выстланного волосками и слизистой оболочкой.Функция носовой полости — нагревать, увлажнять и фильтровать воздух, поступающий в организм, прежде чем он достигнет легких. Волосы и слизь, выстилающие носовую полость, улавливают пыль, плесень, пыльцу и другие загрязнения окружающей среды до того, как они достигнут внутренних частей тела. Воздух, выходящий из тела через нос, возвращает влагу и тепло в носовую полость перед тем, как выдохнуть в окружающую среду.

Рот

Рот, также известный как полость рта , является вторичным внешним отверстием для дыхательных путей.Обычно нормальное дыхание происходит через носовую полость, но полость рта можно использовать для дополнения или замены функций носовой полости, когда это необходимо. Поскольку путь воздуха, поступающего в тело изо рта, короче, чем путь воздуха, поступающего из носа, рот не согревает и не увлажняет воздух, поступающий в легкие, а нос выполняет эту функцию. Во рту также отсутствуют волосы и липкая слизь, которые фильтруют воздух, проходящий через носовую полость. Одно из преимуществ дыхания через рот заключается в том, что его меньшее расстояние и больший диаметр позволяют большему количеству воздуха быстро проникать в тело.

Глотка

Глотка, также известная как горло, представляет собой мышечную воронку, которая простирается от заднего конца носовой полости до верхнего конца пищевода и гортани. Глотка делится на 3 области: носоглотку, ротоглотку и гортань. Носоглотка — это верхняя область глотки, расположенная в задней части носовой полости. Вдыхаемый воздух из полости носа попадает в носоглотку и спускается через ротоглотку, расположенную в задней части ротовой полости.Воздух, вдыхаемый через ротовую полость, попадает в глотку на уровне ротоглотки . Затем вдыхаемый воздух опускается в гортань , , где он направляется надгортанником в отверстие гортани. Надгортанник представляет собой лоскут из эластичного хряща, который действует как переключатель между трахеей и пищеводом. Поскольку глотка также используется для проглатывания пищи, надгортанник обеспечивает попадание воздуха в трахею, закрывая отверстие в пищеводе. В процессе глотания надгортанник перемещается, чтобы покрыть трахею, чтобы пища попала в пищевод и предотвратить удушье.

Гортань

Гортань , также известная как голосовой ящик, представляет собой короткий отрезок дыхательного пути, соединяющий гортань и трахею. Гортань расположена в передней части шеи, чуть ниже подъязычной кости и выше трахеи. Несколько структур хряща составляют гортань и придают ей ее структуру. Надгортанник является одним из хрящевых участков гортани и служит покровом гортани во время глотания.Ниже надгортанника находится щитовидный хрящ , который часто называют адамово яблоко, поскольку он чаще всего увеличивается и виден у взрослых мужчин. Щитовидная железа держит открытым передний конец гортани и защищает голосовые связки. Ниже щитовидного хряща находится перстневидный хрящ в форме кольца, который держит гортань открытой и поддерживает ее задний конец. Помимо хряща, гортань содержит особые структуры, известные как голосовые связки, которые позволяют телу воспроизводить звуки речи и пения.Голосовые складки — это складки слизистой оболочки, которые вибрируют, производя голосовые звуки. Напряжение и скорость вибрации голосовых связок можно изменить, чтобы изменить высоту звука, которую они производят.

Трахея

Трахея, или дыхательное горло, представляет собой трубку длиной 5 дюймов, состоящую из С-образных колец гиалинового хряща, выстланных псевдостратифицированным мерцательным столбчатым эпителием. Трахея соединяет гортань с бронхами и позволяет воздуху проходить через шею в грудную клетку. Кольца хряща, составляющие трахею, позволяют ей постоянно оставаться открытой для воздуха.Открытый конец хрящевых колец обращен назад к пищеводу, позволяя пищеводу расширяться в пространство, занимаемое трахеей, для размещения масс пищи, движущихся по пищеводу.

Основная функция трахеи — обеспечивать свободный проход воздуха для входа и выхода воздуха из легких. Кроме того, эпителий, выстилающий трахею, производит слизь, которая улавливает пыль и другие загрязнения и не дает ей попасть в легкие. Реснички на поверхности эпителиальных клеток перемещают слизь вверх по направлению к глотке, где она может быть проглочена и переварена в желудочно-кишечном тракте.

Бронхи и бронхиолы

В нижнем конце трахеи дыхательные пути разделяются на левую и правую ветви, известные как главные бронхи. Левый и правый бронхи входят в каждое легкое, а затем разветвляются на более мелкие вторичные бронхи. Вторичные бронхи переносят воздух в доли легких — 2 в левом и 3 в правом легком. Вторичные бронхи, в свою очередь, разделяются на множество более мелких третичных бронхов в каждой доле. Третичные бронхи разделены на множество более мелких бронхиол, которые распространяются по легким.Каждая бронхиола далее разделяется на множество более мелких ветвей диаметром менее миллиметра, называемых терминальными бронхиолами. Наконец, миллионы крошечных конечных бронхиол проводят воздух к альвеолам легких.

По мере того, как дыхательные пути разделяются на древовидные ветви бронхов и бронхиол, структура стенок дыхательных путей начинает изменяться. Первичные бронхи содержат множество хрящевых колец С-образной формы, которые прочно удерживают дыхательные пути открытыми и придают бронхам форму поперечного сечения, подобную сплющенному кругу или букве D.По мере того, как бронхи разветвляются на вторичные и третичные бронхи, хрящи становятся шире, и в стенках обнаруживается больше гладких мышц и белка эластина. Бронхиолы отличаются от строения бронхов тем, что они совсем не содержат хрящей. Наличие гладких мышц и эластина позволяет более мелким бронхам и бронхиолам быть более гибкими и сократительными.

Основная функция бронхов и бронхиол — перенос воздуха из трахеи в легкие.Гладкая мышечная ткань в их стенках помогает регулировать поток воздуха в легкие. Когда телу требуется больший объем воздуха, например, во время упражнений, гладкие мышцы расслабляются, расширяя бронхи и бронхиолы. Расширенные дыхательные пути обеспечивают меньшее сопротивление потоку воздуха и позволяют большему количеству воздуха проходить в легкие и из них. Гладкие мышечные волокна могут сокращаться во время отдыха, чтобы предотвратить гипервентиляцию. Бронхи и бронхиолы также используют слизь и реснички своей эпителиальной выстилки для улавливания и удаления пыли и других загрязняющих веществ из легких.

Легкие

Легкие — это пара больших губчатых органов, расположенных в грудной клетке латеральнее сердца и выше диафрагмы. Каждое легкое окружено плевральной мембраной, которая дает легкому пространство для расширения, а также пространство отрицательного давления по отношению к внешней части тела. Отрицательное давление позволяет легким пассивно наполняться воздухом при расслаблении. Левое и правое легкие немного отличаются по размеру и форме из-за того, что сердце указывает на левую сторону тела.Таким образом, левое легкое немного меньше правого и состоит из 2 долей, а правое легкое — из 3 долей.

Внутренняя часть легких состоит из губчатых тканей, содержащих множество капилляров и около 30 миллионов крошечных мешочков, известных как альвеолы ​​. Альвеолы ​​- это чашевидные структуры, расположенные на конце терминальных бронхиол и окруженные капиллярами. Альвеолы ​​выстланы тонким простым плоским эпителием, который позволяет воздуху, входящему в альвеолы, обмениваться газами с кровью, проходящей через капилляры.

Мышцы дыхания

Окружающие легкие группы мышц, которые могут заставлять воздух вдыхать или выдыхать из легких. Основная дыхательная мышца человеческого тела — это диафрагма, тонкий слой скелетных мышц, образующий дно грудной клетки. Когда диафрагма сжимается, она продвигается вниз на несколько дюймов в брюшную полость, расширяя пространство в грудной полости и втягивая воздух в легкие. Расслабление диафрагмы позволяет воздуху выходить из легких во время выдоха.

Между ребрами расположено множество мелких межреберных мышц , которые помогают диафрагме расширять и сжимать легкие. Эти мышцы делятся на 2 группы: внутренние межреберные мышцы и внешние межреберные мышцы. Внутренние межреберные мышцы — это более глубокий набор мышц, которые вдавливают ребра, чтобы сжимать грудную полость и заставлять воздух выдыхаться из легких. Наружные межреберные кости располагаются над внутренними межреберями и служат для подъема ребер, увеличения объема грудной полости и обеспечения вдыхания воздуха в легкие.

Физиология дыхательной системы

Легочная вентиляция

Легочная вентиляция — это процесс перемещения воздуха в легкие и из легких для облегчения газообмена. Дыхательная система использует как систему отрицательного давления, так и сокращение мышц для обеспечения легочной вентиляции. Система отрицательного давления дыхательной системы предполагает создание отрицательного градиента давления между альвеолами и внешней атмосферой. Плевральная оболочка изолирует легкие и поддерживает в них давление, немного ниже атмосферного, когда легкие находятся в состоянии покоя.Это приводит к тому, что воздух следует градиенту давления и пассивно заполняет легкие в состоянии покоя. Когда легкие наполняются воздухом, давление в них повышается до тех пор, пока не станет равным атмосферному. В этот момент можно вдохнуть больше воздуха за счет сокращения диафрагмы и внешних межреберных мышц, увеличивая объем грудной клетки и снова снижая давление в легких ниже атмосферного.

Для выдоха воздуха диафрагма и внешние межреберные мышцы расслабляются, в то время как внутренние межреберные мышцы сокращаются, уменьшая объем грудной клетки и повышая давление в грудной полости. Теперь градиент давления меняется на противоположный, что приводит к выдоху воздуха до тех пор, пока давление внутри легких и снаружи не станет равным. В этот момент упругая природа легких заставляет их возвращаться в исходный объем, восстанавливая отрицательный градиент давления, присутствующий во время вдоха.

Внешнее дыхание

Внешнее дыхание — это обмен газов между воздухом, наполняющим альвеолы, и кровью в капиллярах, окружающих стенки альвеол.Воздух, поступающий в легкие из атмосферы, имеет более высокое парциальное давление кислорода и более низкое парциальное давление углекислого газа, чем кровь в капиллярах. Разница в парциальных давлениях заставляет газы пассивно диффундировать в соответствии с их градиентами давления от высокого до низкого давления через простую выстилку плоского эпителия альвеол. Чистым результатом внешнего дыхания является перемещение кислорода из воздуха в кровь и перемещение углекислого газа из крови в воздух.Затем кислород может транспортироваться к тканям тела, в то время как углекислый газ выделяется в атмосферу во время выдоха.

Внутреннее дыхание

Внутреннее дыхание — это обмен газов между кровью в капиллярах и тканями тела. Капиллярная кровь имеет более высокое парциальное давление кислорода и более низкое парциальное давление углекислого газа, чем ткани, через которые она проходит. Разница в парциальных давлениях приводит к диффузии газов вдоль их градиентов давления от высокого до низкого давления через эндотелиальную выстилку капилляров.Конечным результатом внутреннего дыхания является диффузия кислорода в ткани и диффузия диоксида углерода в кровь.

Транспортировка газов

Два основных дыхательных газа, кислород и углекислый газ, переносятся через тело с кровью. Плазма крови обладает способностью переносить растворенный кислород и углекислый газ, но большая часть газов, переносимых кровью, связана с транспортными молекулами. Гемоглобин — важная транспортная молекула, обнаруженная в красных кровяных тельцах, которая переносит почти 99% кислорода в крови.Гемоглобин также может переносить небольшое количество углекислого газа из тканей обратно в легкие. Однако подавляющее большинство углекислого газа переносится в плазме в виде бикарбонат-иона. Когда парциальное давление диоксида углерода в тканях высокое, фермент карбоангидраза катализирует реакцию между диоксидом углерода и водой с образованием угольной кислоты. Угольная кислота затем диссоциирует на ион водорода и ион бикарбоната. Когда парциальное давление углекислого газа в легких низкое, реакции меняются, и углекислый газ выделяется в легкие для выдоха.

Гомеостатический контроль дыхания

В нормальных условиях покоя тело поддерживает спокойную частоту и глубину дыхания, называемую эвпноэ. Эвпноэ сохраняется до тех пор, пока потребность организма в кислороде и производстве углекислого газа не возрастет из-за больших усилий. Вегетативные хеморецепторы в организме контролируют парциальное давление кислорода и углекислого газа в крови и посылают сигналы в дыхательный центр ствола мозга. Затем дыхательный центр регулирует частоту и глубину дыхания, чтобы вернуть кровь к нормальному уровню парциального давления газа.

Проблемы со здоровьем, влияющие на дыхательную систему

Когда что-то нарушает нашу способность обменивать углекислый газ на кислород, это, очевидно, серьезная проблема. Многие проблемы со здоровьем могут вызывать респираторные проблемы, от аллергии и астмы до пневмонии и рака легких. Причины этих проблем столь же разнообразны — среди них инфекция (бактериальная или вирусная), воздействие окружающей среды (например, загрязнение или сигаретный дым), генетическая наследственность или сочетание факторов.Иногда начало болезни настолько постепенное, что мы не обращаемся за медицинской помощью, пока состояние не улучшится. Иногда, как при генетическом заболевании, называемом дефицитом альфа-1-антитрипсина (A1AD), симптомы проявляются постепенно, и их часто недооценивают или неправильно диагностируют. Тестирование здоровья ДНК может выявить генетический риск A1AD.

Верхние дыхательные пути — Physiopedia

Введение

Дыхательная система структурно разделена на верхние и нижние дыхательные пути. Верхние дыхательные пути состоят из носа, носовой полости и глотки, а нижние дыхательные пути — это гортань; трахея, бронхиальное дерево и легкие.

Нос

Нос имеет внешнюю часть и внутреннюю часть внутри черепа. Он образован верхним костным каркасом (состоящим из костей носа, носовой части лобных костей и лобных отростков верхней челюсти), ряда хрящей в нижней части и небольшой зоны фибро-жировой клетчатки. ткань, образующая латеральный край ноздри (крылья носа).Он разделен на две части носовой перегородкой.

Носовая перегородка обычно прямая при рождении и остается прямой в раннем детстве, но с возрастом перегородка сгибается в одну сторону. Это может вызвать закупорку носовой полости, затрудняющую дыхание ^[1] . Внутренняя часть, верхняя и задняя от носа, состоит из носовой полости.

Полость носа

Носовая полость начинается от ноздрей до хоан. Хоаны — это отверстия овальной формы между носовыми полостями и носоглоткой ^[2] . Передняя часть носовой полости внутри каждой ноздри содержит преддверие, которое является расширенной камерой и выстлано грубыми волосками или вибриссами с многослойным плоским эпителием (который является продолжением многослойного плоского эпителия кожи). Носовая перегородка, состоящая из костей и хрящей, разделяет носовую полость на правую и левую камеры, называемые носовыми ямками.

Боковая стенка ямки дает начало трем складкам тканей: верхней, средней и нижней носовых раковинах.

Раковины разделяют каждую сторону носовой полости на серию канавок (верхний, средний и нижний носовой ход). Раковины состоят из слизистых оболочек, поддерживаемых тонкими спиралевидными носовыми раковинами. Раковины значительно увеличивают площадь поверхности слизистой оболочки, по которой перемещается воздух ^[2] . Слизистая оболочка содержит слизистые бокаловидные клетки и обширную сеть кровеносных сосудов, которые доставляют тепло и влагу ^[3] . Твердое небо образует дно полости носа и отделяет его от ротовой полости.

Кровоснабжение и венозный дренаж

Верхняя часть полости носа получает артериальное кровоснабжение от передней и задней решетчатых ветвей глазной артерии; ветвь внутренней сонной артерии.

Клиновидно-небная ветвь верхнечелюстной артерии распространяется в нижнюю часть полости и соединяется с перегородочной ветвью верхней губной ветви лицевой артерии в передне-нижней части перегородки.Именно из этой части, непосредственно в пределах преддверия носа, носовое кровотечение происходит примерно в 90% случаев.

Подслизистое венозное сплетение оттекает в клиновидно-небные, лицевые и офтальмологические вены.

Нервное снабжение

Обонятельный нерв снабжает специализированную обонятельную зону носа, которая занимает область в самых верхних частях перегородки и боковых стенках носовой полости.

Перегородка снабжается в основном носо-небным нервом, отходящим от верхнечелюстного нерва через крылонебно-небный узел.

Боковая стенка иннервируется в области верхней и средней раковин латеральным задним верхним носовым нервом. Нижняя раковина получает ответвления от переднего верхнего альвеолярного нерва (идущего от верхнечелюстного нерва в подглазничном канале) и от переднего (большого) небного нерва (происходящего от крылонебного ганглия). Передняя часть боковой стенки перед раковинами снабжена передней решетчатой ​​ветвью носоцилиарного нерва.

Передний решетчатый нерв иннервирует хрящевой кончик носа как с внутренней, так и с внешней стороны.

Дно в передней части снабжается передне-верхним альвеолярным нервом, а сзади — передним (большим) небным нервом.

Преддверие принимает терминальные волокна инфраорбитальной ветви верхнечелюстного нерва, которые также снабжают кожу непосредственно латеральнее носа и под ним.

Глотка

Глотка — это мышечно-фасциальный проход в форме полутрубки (вогнутой формы), соединяющий ротовую и носовую полости в голове с гортань и пищеводом на шее. Полость глотки — это общий путь для воздуха и пищи. Глотка прикрепляется вверху к основанию черепа и продолжается внизу с вершиной пищевода примерно на уровне позвонка CVI ^[3] . Стенки глотки прикрепляются кпереди к краям полостей носа, ротовой полости и гортани, таким образом, глотка делится на носоглотку, ротоглотку и гортань.

носоглотка простирается от хоан до нижнего края мягкого неба.Мягкое небо окружает язычок по центру и с обеих сторон сливается со стенкой глотки. Передняя часть обращена к ротовой полости, а задняя часть образует часть носоглотки. Он выстлан слизистой оболочкой, содержащей псевдослоистый реснитчатый столбчатый эпителий с бокаловидными клетками. Паралич мышц мягкого неба приводит к типичной носовой речи и срыгиванию пищи через нос ^[3] .

Слизистая оболочка задней стенки носоглотки содержит скопление лимфоидной ткани, называемой единственной глоточной или аденоидной миндалиной.Эта структура может гипертрофироваться и вызывать обструкцию носа, которая может способствовать обструктивному апноэ во сне (СОАС) у детей ^[5] . Мышечные структуры в стенке носоглотки и мягком небе играют важную роль в речи, глотании ^[6] и дыхании. Эти мышцы действуют, разделяя потоки воздуха между оральным и назальным путями, особенно в условиях повышенной вентиляции. Небные мышцы также важны для поддержания проходимости дыхательных путей.

ротоглотка простирается от мягкого неба до надгортанника. С латеральной стороны он ограничен передней (небно-язычной) и задней (небно-глоточной) столбами миндалин, которые сливаются вверху с мягким небом и между которыми лежат ямки небных миндалин. Сзади стенка глотки в основном состоит из сужающих мышц глотки. Ротоглотка служит основным каналом для твердых и жидких тел изо рта в пищевод и для потока воздуха через гортань ^[2] .Язычок предотвращает попадание проглоченного материала в носоглотку и полость носа ^[4] .

гортань простирается от кончика надгортанника до пищевода и проходит кзади к гортани. Гортань выстлана многослойным плоским эпителием. Однако глотка представляет собой складную мышечную трубку по сравнению с носовым и гортанным сегментами верхних дыхательных путей, которые поддерживаются костными и хрящевыми структурами ^[7] .

Мышцы глотки

Мышцы глотки — это верхний, средний и нижний констрикторы, называемые stylopharyngeus, salpingopharyngeus и palatopharyngeus соответственно. Суживающие мышцы имеют обширное происхождение от черепа, нижней челюсти, подъязычной кости и гортани с обеих сторон.

Они охватывают глотку и входят в срединный шов, который проходит по длине задней поверхности глотки, прикрепляясь вверху к глоточному бугорку на базилярной части затылочной кости и сливаясь внизу со стенкой пищевода.

Сосудистое, лимфатическое и нервное снабжение

Кровоснабжение небной миндалины — это миндалинная ветвь лицевой артерии, которая проходит вместе с двумя комитантными венами, проникая в верхнюю сокращающую мышцу и входя в нижний полюс миндалины. Кроме того, свой вклад вносят ветви от язычной, восходящей небной, восходящей глоточной и верхнечелюстной артерий.

Венозный возврат через комитантные вены и паратонзиллярную вену соединяется с глоточным венозным сплетением.Именно эта вена является причиной случайных неприятных венозных кровотечений после тонзиллэктомии.

Лимфы оттекают в верхние глубокие шейные узлы; югуло-дигастральный узел или миндалин. Небные и глоточные миндалины, а также скопления лимфы на задней части языка образуют непрерывное кольцо лимфоидной ткани вокруг входа в глотку, которое называется кольцом Вальдейера.

Сенсорное питание глотки осуществляется через:

· языкоглоточный нерв через глоточное сплетение;

· задняя небная ветвь верхнечелюстного нерва;

· веточки язычной ветви нижнечелюстного нерва

Констрикторные мышцы питаются сплетением глоточного нерва, которое передает волокна добавочного нерва в глоточную ветвь блуждающего нерва.Кроме того, нижний констриктор снабжал ветвь наружной верхней гортани и возвратную гортанную ветвь блуждающего нерва.

Ссылки

1. ↑ Шиер Д., Батлер Дж., Льюис Р. Хоул «Основы анатомии и физиологии человека». 12 ^th Edition New York: McGraw Hill, 2010
2. ↑ ^{2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5} Drake, RL, Vogl, W, Mitchell, AW, Gray, H.Анатомия Грея для студентов. 2-е издание. Филадельфия: Черчилль Ливингстон / Эльзевьер, 2010 г.
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2} Патва А., Шах А. Анатомия и физиология дыхательной системы, имеющая отношение к анестезии. Индийский журнал анестезии. 2015; 59 (9): 533–541. DOI: 10.4103 / 0019-5049.165849
4. ↑ ^{4,0 4,1 4,2} Мур, К.Л., Далли, А.Ф., Агур, А.М. Клинически ориентированная анатомия. 7 ^{-е издание} . Балтимор, Мэриленд: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс, 2014 г.
5. ↑ ^{5.0 5,1} Хамид К., Шеннон Дж., Мартин Дж. Физиологические основы респираторных заболеваний. Гамильтон: BC Decker Inc, 2005
6. ↑ Бурк Р.Л., Кинг Г.К. Глотка В: Morrison WH, Garden, AS, Ang KK. редакторы. Радиационная Онкология. 9-е издание. Elsevier Inc., 2010. p224-249. Доступно по адресу: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B97803230497111 (по состоянию на 25 июня 2019 г.)
7. ↑ ^{7,0 7,1 7,2} Эллис Х., Фельдман С., Харроп-Гриффитс В.Анатомия для анестезиологов. 8-е изд. Оксфорд: Blackwell Publishing Ltd. 2004.
8. ↑ Дрейк, Р.Л., Вогл, В., Митчелл, А.В., Грей, Анатомия Х. Грея для студентов, 2-е изд. Филадельфия: Черчилль Ливингстон / Эльзевьер, 2010 г.

Верхние дыхательные пути: обзор структуры и функций Учебное пособие

Транскрипция видео

Добро пожаловать на этот урок сегодня о верхних дыхательных путях. Сегодня мы обсудим различные структуры, связанные с верхними дыхательными путями.

Итак, прежде всего, дыхательные пути в целом — это система органов, состоящая из легких и дыхательных путей. И это играет роль в газообмене. Таким образом, наша дыхательная система тесно взаимодействует с нашей системой кровообращения, доставляя важные газы, такие как кислород, в наши клетки и ткани. Кроме того, он помогает удалять из наших тканей газы, такие как углекислый газ, при вдохе и выдохе.

Итак, дыхательные пути или дыхательную систему можно разделить на две части: верхние дыхательные пути и нижние дыхательные пути.Итак, этот урок сегодня будет сосредоточен на верхних дыхательных путях. Итак, что мы собираемся сделать, так это обозначить эту диаграмму с различными структурами, связанными конкретно с верхними дыхательными путями.

Итак, прежде всего, у нас есть носовая полость. Как следует из названия, носовая полость — это дыхательные пути в носу, куда входит воздух, а затем воздух увлажняется, фильтруется и нагревается. Так что это место, куда воздух входит через нос. А затем в этой полости воздух будет увлажнен, отфильтрован и согрет.

Ротовая полость — это еще одно место наших верхних дыхательных путей, куда может проникать воздух. Таким образом, полость носа и полость рта — это два места, где воздух может попадать в дыхательную систему. Теперь воздух обычно поступает через носовую полость. Но полость рта является своего рода резервным дыхательным путем, если дыхание затруднено или тяжело.

Следующая структура, которую мы собираемся обозначить на нашей диаграмме, — это глотка. И глотка также известна как горло. Итак, вы заметите, что здесь, в глотке, носовая и ротовая полость как бы сходятся вместе.Так глотка соединяет носовую и ротовую полость с гортани.

Итак, следующая структура, которую мы сегодня обозначим, — это гортань. Таким образом, гортань также известна как голосовой ящик. И это дыхательные пути, по которым производится звук. Когда воздух движется через гортань, может издаваться звук. То, как вы можете издавать звуки и говорить, связано со строением гортани. Таким образом, гортань также известна как голосовой ящик.

Следующая структура, которую мы сегодня обозначим, — это трахея.Трахея также известна как дыхательная труба. Таким образом, трахея в основном соединяет гортань с бронхами и легкими, которые являются частью нижних дыхательных путей. Итак, трахея — это своего рода соединительная трубка между верхними и нижними дыхательными путями.

По сути, трахея представляет собой гибкую трубку, укрепленную хрящевыми лентами. И вы действительно можете почувствовать эти хрящевые полосы снаружи. Если вы поднесете руку к горлу, вы действительно почувствуете небольшие бугорки хрящевых лент вдоль трахеи.И снова эти хрящевые ленты очень и очень гибкие, что делает трахею гибкой трубкой.

Мы также пометили здесь пищевод. И пищевод не является частью верхних дыхательных путей. Но я хочу обозначить это, потому что хочу, чтобы вы увидели разницу между пищеводом и трахеей.

Итак, пищевод — это трубка, по которой пища доставляется в желудок. Таким образом, трубка, по которой пища попадает в желудок, отличается от трубки, по которой воздух попадает в легкие.На самом деле это две отдельные трубки.

И есть нечто, называемое надгортанником, это кожный лоскут, который закрывает вашу трахею, когда вы глотаете пищу. Таким образом, надгортанник является важной структурой, потому что, когда вы едите и глотаете пищу, он закрывает вашу трахею, чтобы убедиться, что пища будет идти по пищеводу в желудок и случайно не попадет в трахею, а затем в ваш легкие. Так что это своего рода защитная функция, чтобы еда не попала не в ту трубку, как иногда говорят.

Итак, это все структуры, связанные с верхними дыхательными путями. И этот урок был обзором этих структур и их функций.

Глава 29 — Органы и структуры дыхательной системы — BIO 140 — Биология человека I — Учебник

Основные органы дыхательной системы в первую очередь обеспечивают кислородом ткани тела для клеточного дыхания, удаляют углекислый газ из отходов и помогают поддерживать кислотно-щелочной баланс.Части дыхательной системы также используются для выполнения не жизненно важных функций, таких как распознавание запахов, воспроизведение речи и напряжение, например, во время родов или кашля (рис. 1).

Основные респираторные структуры

Рис. 1: Основные респираторные структуры охватывают носовую полость и диафрагму.

Функционально дыхательную систему можно разделить на проводящую зону и респираторную зону. В проводящую зону дыхательной системы входят органы и структуры, непосредственно не участвующие в газообмене.Газообмен происходит в респираторной зоне.

Основными функциями проводящей зоны являются обеспечение маршрута для входящего и выходящего воздуха, удаление мусора и патогенных микроорганизмов из входящего воздуха, а также нагревание и увлажнение входящего воздуха. Некоторые структуры в проводящей зоне выполняют и другие функции. Например, эпителий носовых ходов необходим для восприятия запахов, а эпителий бронхов, выстилающий легкие, может метаболизировать некоторые канцерогены, переносимые по воздуху.

Основной вход и выход для дыхательной системы — через нос. Говоря о носе, полезно разделить его на две основные части: внешний нос и носовую полость или внутренний нос.

Внешний нос состоит из поверхностных и скелетных структур, которые создают внешний вид носа и вносят свой вклад в его многочисленные функции (рис. 2). Корень — это область носа, расположенная между бровями.Переносица — это часть носа, которая соединяет корень с остальной частью носа. Dorsum nasi — это длина носа. Вершина — это кончик носа. По обе стороны от верхушки ноздри образованы крыльями (единственное число = ала). Ала — это хрящевая структура, которая образует боковую сторону каждого яруса (множественное число = ноздри) или отверстия ноздри. Желобок — это вогнутая поверхность, которая соединяет верхушку носа с верхней губой.

Нос

Рис. 2: На этом рисунке показаны особенности внешнего носа (вверху) и скелетные особенности носа (внизу).

Под тонкой кожей носа находятся его скелетные элементы (см. Рисунок 2, нижний рисунок). В то время как корень и переносица состоят из кости, выступающая часть носа состоит из хряща. В результате при взгляде на череп отсутствует нос. Носовая кость — одна из пары костей, лежащих под корнем и переносицей. Носовая кость сочленяется сверху с лобной костью и латерально с верхнечелюстными костями. Септальный хрящ — это гибкий гиалиновый хрящ, соединенный с носовой костью, образующий спинную часть носа.Хрящ крыльев носа состоит из вершины носа; он окружает нарис.

Носовые ходы открываются в полость носа, которая разделена носовой перегородкой на левую и правую части (рис. 3). Носовая перегородка образована спереди частью перегородочного хряща (гибкая часть, которую можно коснуться пальцами), а сзади — перпендикулярной пластиной решетчатой ​​кости (черепная кость, расположенная сразу после носовых костей) и тонким сошником. кости (название которых связано с формой плуга).Каждая боковая стенка полости носа имеет три костных выступа, называемых верхней, средней и нижней носовыми раковинами. Нижние раковины — это отдельные кости, тогда как верхняя и средняя раковины — части решетчатой ​​кости. Раковины служат для увеличения площади поверхности носовой полости и нарушения потока воздуха, когда он попадает в нос, заставляя воздух подпрыгивать вдоль эпителия, где он очищается и нагревается. Раковины и проходы также сохраняют воду и предотвращают обезвоживание носового эпителия, задерживая воду во время выдоха.Дно носовой полости состоит из неба. Твердое небо в передней части носовой полости состоит из кости. Мягкое небо в задней части носовой полости состоит из мышечной ткани. Воздух выходит из носовых полостей через внутренние ноздри и попадает в глотку.

Верхние дыхательные пути

Рисунок 3

Несколько костей, которые помогают формировать стенки носовой полости, имеют воздухосодержащие пространства, называемые придаточными пазухами носа, которые служат для обогрева и увлажнения поступающего воздуха.Пазухи выстланы слизистой оболочкой. Каждая придаточная пазуха носа названа в честь связанной с ней кости: лобной пазухи, верхнечелюстной пазухи, клиновидной пазухи и решетчатой ​​пазухи. Пазухи выделяют слизь и облегчают вес черепа.

Носовые полости и передняя часть носовых полостей выстланы слизистыми оболочками, содержащими сальные железы и волосяные фолликулы, которые служат для предотвращения прохождения крупных загрязнений, таких как грязь, через носовую полость. Обонятельный эпителий, используемый для обнаружения запахов, находится глубже в полости носа.

Раковины, проходы и околоносовые пазухи выстланы респираторным эпителием, состоящим из псевдостратифицированного мерцательного столбчатого эпителия (рис. 4). Эпителий содержит бокаловидные клетки, одну из специализированных столбчатых эпителиальных клеток, которые производят слизь для улавливания мусора. Реснички респираторного эпителия помогают удалять слизь и мусор из полости носа постоянными толчковыми движениями, перемещая материалы по направлению к горлу для проглатывания. Интересно, что холодный воздух замедляет движение ресничек, что приводит к накоплению слизи, которая в свою очередь может вызвать насморк в холодную погоду.Этот влажный эпителий нагревает и увлажняет поступающий воздух. Капилляры, расположенные непосредственно под эпителием носа, нагревают воздух конвекцией. Серозные и слизистые клетки также секретируют фермент лизоцим и белки, называемые дефензинами, которые обладают антибактериальными свойствами. Иммунные клетки, патрулирующие соединительную ткань глубоко в респираторном эпителии, обеспечивают дополнительную защиту.

Псевдостратифицированный ресничный столбчатый эпителий

Рисунок 4: Респираторный эпителий представляет собой псевдостратифицированный мерцательный столбчатый эпителий.Серомукозные железы выделяют смазывающую слизь. LM × 680. (Микрофотография предоставлена ​​Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Глотка представляет собой трубку, образованную скелетными мышцами и выстланную слизистой оболочкой, которая является продолжением слизистой оболочки носовых полостей (см. Рисунок 3). Глотка делится на три основных области: носоглотку, ротоглотку и гортань (рис. 5).

Подразделения Pharynx

Рис. 5: Глотка делится на три области: носоглотку, ротоглотку и гортань.

Носоглотка примыкает к раковинам носовой полости и служит только дыхательным путем. В верхней части носоглотки находятся глоточные миндалины. Глоточная миндалина, также называемая аденоидом, представляет собой совокупность лимфоидной ретикулярной ткани, похожую на лимфатический узел, расположенный в верхней части носоглотки. Функция глоточной миндалины до конца не изучена, но она содержит богатый запас лимфоцитов и покрыта мерцательным эпителием, который улавливает и уничтожает вторгшиеся патогены, попадающие при вдыхании.Глоточные миндалины у детей большие, но что интересно, с возрастом они регрессируют и могут даже исчезнуть. Язычок — это небольшая выпуклая каплевидная структура, расположенная на вершине мягкого неба. И язычок, и мягкое небо во время глотания движутся подобно маятнику, качаясь вверх, чтобы закрыть носоглотку, чтобы предотвратить попадание проглоченных материалов в полость носа. Кроме того, слуховые (евстахиевы) трубы, которые соединяются с каждой полостью среднего уха, открываются в носоглотку. В связи с этим простуды часто приводят к ушным инфекциям.

Ротоглотка — это проход как воздуха, так и пищи. Ротоглотка окаймлена сверху носоглоткой, а спереди ротовой полостью. Зев — это отверстие на стыке ротовой полости и ротоглотки. Когда носоглотка становится ротоглоткой, эпителий изменяется с псевдостратифицированного мерцательного столбчатого эпителия на многослойный плоский эпителий. Ротоглотка состоит из двух различных групп миндалин: небных и язычных миндалин. Небная миндалина — одна из пары структур, расположенных латерально в ротоглотке в области зева.Язычная миндалина расположена у основания языка. Подобно глоточной миндалине, небные и язычные миндалины состоят из лимфоидной ткани и улавливают и уничтожают патогены, попадающие в организм через ротовую или носовую полости.

Гортань ниже ротоглотки и кзади от гортани. Он продолжает путь проглоченного материала и воздуха до его нижнего конца, где пищеварительная и дыхательная системы расходятся. Многослойный плоский эпителий ротоглотки переходит в гортань.Спереди гортань открывается в гортань, а сзади — в пищевод.

Гортань — это хрящевая структура, расположенная ниже гортани, которая соединяет глотку с трахеей и помогает регулировать объем воздуха, входящего и выходящего из легких (рис. 6). Структура гортани образована несколькими кусочками хряща. Три больших хряща — щитовидный хрящ (передний), надгортанник (верхний) и перстневидный хрящ (нижний) — образуют основную структуру гортани.Щитовидный хрящ — самый большой кусок хряща, из которого состоит гортань. Щитовидный хрящ состоит из выступа гортани, или «адамова яблока», который обычно более заметен у мужчин. Толстый перстневидный хрящ образует кольцо с широкой задней областью и более тонкой передней областью. Три парных хряща меньшего размера — черпаловидный, роговой и клиновидный — прикрепляются к надгортаннику, голосовым связкам и мышцам, которые помогают двигать голосовые связки для воспроизведения речи.

Гортань

Рисунок 6: Гортань простирается от гортани и подъязычной кости до трахеи.

Надгортанник, прикрепленный к щитовидному хрящу, представляет собой очень гибкий кусок эластичного хряща, закрывающий отверстие трахеи (см. Рисунок 3). В «закрытом» положении незакрепленный конец надгортанника упирается в голосовую щель. Голосовая щель состоит из вестибулярных складок, настоящих голосовых связок и пространства между этими складками (рис. 7). Вестибулярная складка, или ложная голосовая связка, — это одна из пары складчатых участков слизистой оболочки. Настоящая голосовая связка — это одна из белых перепончатых складок, прикрепленных мышцами к щитовидной железе и черпаловидным хрящам гортани на их внешних краях.Внутренние края настоящих голосовых связок свободны, что позволяет вибрации производить звук. Размер перепончатых складок настоящих голосовых связок у разных людей различается, поэтому голоса различаются по высоте. Складки у самцов, как правило, больше, чем у самок, что создает более глубокий голос. Акт глотания заставляет глотку и гортань подниматься вверх, позволяя глотке расширяться, а надгортанник опускается вниз, закрывая отверстие для трахеи. Эти движения увеличивают площадь прохождения пищи, предотвращая попадание пищи и напитков в трахею.

Голосовые связки

Рис. 7. Настоящие голосовые связки и вестибулярные складки гортани просматриваются снизу от гортани.

Продолжая гортань, верхняя часть гортани выстлана многослойным плоским эпителием, переходящим в псевдостратифицированный мерцательный столбчатый эпителий, содержащий бокаловидные клетки. Подобно носовой полости и носоглотке, этот специализированный эпителий вырабатывает слизь для улавливания мусора и патогенов, когда они попадают в трахею.Реснички отбивают слизь вверх по направлению к гортани, где ее можно проглотить по пищеводу.

Трахея (дыхательное горло) простирается от гортани к легким (рис. 8а). Трахея состоит из 16-20 уложенных друг на друга С-образных кусочков гиалинового хряща, соединенных плотной соединительной тканью. Мышца трахеи и эластичная соединительная ткань вместе образуют фиброэластическую мембрану, гибкую мембрану, которая закрывает заднюю поверхность трахеи, соединяя С-образные хрящи.Фиброэластичная мембрана позволяет трахее слегка растягиваться и расширяться во время вдоха и выдоха, в то время как хрящевые кольца обеспечивают структурную поддержку и предотвращают схлопывание трахеи. Кроме того, мышца трахеи может сокращаться, чтобы направлять воздух через трахею во время выдоха. Трахея выстлана псевдостратифицированным мерцательным столбчатым эпителием, который переходит в гортань. Пищевод сзади граничит с трахеей.

Трахея

Рис. 8: (a) Трахеальная трубка образована сложенными друг на друга С-образными кусочками гиалинового хряща.(b) Слой, видимый на этом поперечном срезе ткани стенки трахеи между гиалиновым хрящом и просветом трахеи, представляет собой слизистую оболочку, которая состоит из псевдостратифицированного мерцательного столбчатого эпителия, содержащего бокаловидные клетки. LM × 1220. (Микрофотография предоставлена ​​Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Трахея разветвляется на правый и левый главные бронхи у киля. Эти бронхи также выстланы псевдостратифицированным мерцательным столбчатым эпителием, содержащим бокаловидные клетки, продуцирующие слизь (рис. 8b).Киль — это приподнятая структура, которая содержит специализированную нервную ткань, которая вызывает сильный кашель, если присутствует инородное тело, например пища. Хрящевые кольца, похожие на кольца трахеи, поддерживают структуру бронхов и предотвращают их коллапс. Первичные бронхи входят в легкие в воротах, вогнутой области, где кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и нервы также входят в легкие. Бронхи продолжают разветвляться в бронхиальное дерево. Бронхиальное дерево (или респираторное дерево) — собирательный термин, используемый для этих разветвленных бронхов.Основная функция бронхов, как и других структур проводящей зоны, заключается в обеспечении прохода воздуха для входа и выхода из каждого легкого. Кроме того, слизистая оболочка задерживает мусор и болезнетворные микроорганизмы.

Бронхиола отходит от третичных бронхов. Бронхиолы, которые имеют диаметр около 1 мм, продолжают ветвиться, пока не станут крошечными конечными бронхиолами, которые приводят к структурам газообмена. В каждом легком более 1000 терминальных бронхиол. Мышечные стенки бронхиол не содержат хрящей, как в бронхах.Эта мышечная стенка может изменять размер трубки, увеличивая или уменьшая поток воздуха через трубку.

В отличие от проводящей зоны, респираторная зона включает структуры, непосредственно участвующие в газообмене. Дыхательная зона начинается там, где концевые бронхиолы соединяются с респираторной бронхиолой, самым маленьким типом бронхиолы (рис. 9), которая затем ведет к альвеолярному протоку, открывающемуся в группу альвеол.

Дыхательная зона

Рис. 9: Бронхиолы ведут к альвеолярным мешочкам в респираторной зоне, где происходит газообмен.

Альвеолярный проток — это трубка, состоящая из гладких мышц и соединительной ткани, которая открывается в группу альвеол. Альвеола — это один из множества маленьких мешочков, похожих на виноград, которые прикрепляются к альвеолярным протокам.

Альвеолярный мешок — это скопление множества отдельных альвеол, которые отвечают за газообмен. Альвеола имеет диаметр около 200 мкм с эластичными стенками, которые позволяют альвеолам растягиваться во время всасывания воздуха, что значительно увеличивает площадь поверхности, доступную для газообмена.Альвеолы ​​связаны со своими соседями альвеолярными порами, которые помогают поддерживать одинаковое давление воздуха во всех альвеолах и легких (рис. 10).

Структуры респираторной зоны

Рис. 10: (а) Альвеола отвечает за газообмен. (b) Микрофотография показывает альвеолярные структуры в легочной ткани. LM × 178. (Микрофотография предоставлена ​​Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Стенка альвеол состоит из трех основных типов клеток: альвеолярных клеток I типа, альвеолярных клеток II типа и альвеолярных макрофагов.Альвеолярная клетка I типа представляет собой плоскоклеточную эпителиальную клетку альвеол, которые составляют до 97 процентов площади поверхности альвеол. Эти клетки имеют толщину около 25 нм и очень проницаемы для газов. Альвеолярные клетки типа II вкраплены среди клеток типа I и секретируют легочное сурфактант, вещество, состоящее из фосфолипидов и белков, которое снижает поверхностное натяжение альвеол. Вокруг альвеолярной стенки бродит альвеолярный макрофаг, фагоцитарная клетка иммунной системы, которая удаляет мусор и патогены, достигшие альвеол.

Простой плоский эпителий, образованный альвеолярными клетками I типа, прикреплен к тонкой эластичной базальной мембране. Этот эпителий чрезвычайно тонкий и граничит с эндотелиальной мембраной капилляров. Взятые вместе, альвеолы ​​и капиллярные мембраны образуют дыхательную мембрану толщиной примерно 0,5 мм. Дыхательная мембрана позволяет газам проходить через простую диффузию, позволяя кислороду забираться кровью для транспортировки, а CO ₂ выделяться в воздух альвеол.

Астма — хроническое заболевание, характеризующееся воспалением и отеком дыхательных путей, а также бронхоспазмами (то есть сужением бронхиол), которые могут препятствовать проникновению воздуха в легкие.Кроме того, может происходить чрезмерная секреция слизи, которая дополнительно способствует закупорке дыхательных путей (рис. 11). Клетки иммунной системы, такие как эозинофилы и мононуклеарные клетки, также могут принимать участие в инфильтрации стенок бронхов и бронхиол.

Бронхоспазмы возникают периодически и приводят к «приступу астмы». Приступ может быть спровоцирован факторами окружающей среды, такими как пыль, пыльца, шерсть домашних животных или перхоть, перемены погоды, плесень, табачный дым и респираторные инфекции, или упражнения и стресс.

Нормальные ткани и ткани бронхиальной астмы

Рис. 11: (a) Нормальная легочная ткань не имеет характеристик легочной ткани во время (b) приступа астмы, который включает утолщение слизистой оболочки, повышенное содержание слизистых бокаловидных клеток и инфильтраты эозинофилов.

Симптомы приступа астмы включают кашель, одышку, хрипы и стеснение в груди. Симптомы тяжелого приступа астмы, требующего немедленной медицинской помощи, включают затрудненное дыхание, которое приводит к посинению (синюшности) губ или лица, спутанности сознания, сонливости, учащенного пульса, потоотделения и сильного беспокойства.Тяжесть состояния, частота приступов и выявленные триггеры влияют на тип лекарства, которое может потребоваться человеку. Для людей с более тяжелой астмой используются более длительные методы лечения. Краткосрочные, быстродействующие препараты, которые используются для лечения приступа астмы, обычно вводятся через ингалятор. Маленьким детям или людям, которым трудно пользоваться ингалятором, лекарства от астмы можно вводить через небулайзер.

Во многих случаях основная причина состояния неизвестна.Однако недавние исследования показали, что определенные вирусы, такие как риновирус С человека (HRVC) и бактерии Mycoplasma pneumoniae и Chlamydia pneumoniae , зараженные в младенчестве или раннем детстве, могут способствовать развитию многих случаев астмы. .

Посмотрите видео по ссылке ниже, чтобы узнать больше о том, что происходит во время приступа астмы. Какие три изменения происходят в дыхательных путях во время приступа астмы?

Дыхательная система отвечает за получение кислорода и избавление от углекислого газа, а также за помощь в речи и распознавании запахов.С функциональной точки зрения дыхательную систему можно разделить на две основные области: проводящую зону и респираторную зону. Проводящая зона состоит из всех структур, которые обеспечивают проходы воздуха в легкие и из них: носовую полость, глотку, трахею, бронхи и большинство бронхиол. Носовые ходы содержат раковины и проходы, которые увеличивают площадь поверхности полости, что помогает согревать и увлажнять поступающий воздух, удаляя при этом мусор и болезнетворные микроорганизмы.Глотка состоит из трех основных частей: носоглотки, которая продолжается с носовой полостью; ротоглотка, граничащая с носоглоткой и ротовой полостью; и гортань, граничащая с ротоглоткой, трахеей и пищеводом. Дыхательная зона включает структуры легкого, непосредственно участвующие в газообмене: концевые бронхиолы и альвеолы.

Выстилка проводящей зоны состоит в основном из псевдостратифицированного мерцательного столбчатого эпителия с бокаловидными клетками.Слизь улавливает болезнетворные микроорганизмы и мусор, тогда как биение ресничек перемещает слизь вверх по направлению к горлу, где она проглатывается. По мере того, как бронхиолы становятся все меньше и меньше и ближе к альвеолам, эпителий истончается и представляет собой простой плоский эпителий в альвеолах. Эндотелий окружающих капилляров вместе с альвеолярным эпителием образует дыхательную мембрану. Это гемато-воздушный барьер, через который происходит обмен газа путем простой диффузии.

Bizzintino J, Lee WM, Laing IA, Vang F, Pappas T, Zhang G, Martin AC, Khoo SK, Cox DW, Geelhoed GC, et al.Связь между риновирусом С человека и тяжестью острой астмы у детей. Eur Respir J [Интернет]. 2010 [цитируется 22 марта 2013 года]; 37 (5): 1037–1042. Доступно по адресу: http://erj.ersjournals.com/gca?submit=Go&gca=erj%3B37%2F5%2F1037&allch=

Кумар В., Рамзи С., Роббинс С.Л. Базовая патология Роббинса. 7-е изд. Филадельфия (Пенсильвания): Elsevier Ltd; 2005 г.

Мартин Р.Дж., Крафт М, Чу Х.В., Бернс, Э.А., Касселл Г.Х. Связь между хронической астмой и хронической инфекцией. J Allergy Clin Immunol [Интернет].2001 [цитируется 22 марта 2013 г.]; 107 (4): 595-601. Доступно по адресу: http://erj.ersjournals.com/gca?submit=Go&gca=erj%3B37%2F5%2F1037&allch=

Структура и функция верхних дыхательных путей

Эта глава наиболее актуальна для Раздела F10 (iv) основной программы CICM 2017, в котором от кандидатов требуется «Описать функцию и структуру верхних, нижних дыхательных путей и альвеол». . Альвеолы ​​и нижние дыхательные пути достаточно интересны, чтобы им были посвящены отдельные главы.Здесь мы совершим путешествие по дыхательным путям от вибрисс к гортани.

К сожалению, как и большая часть анатомии, это упражнение по перечислению фактов, которое можно бездумно запомнить и отрыгнуть. Что касается экзаменационной ценности, эта тема никогда не рассматривалась на письменном экзамене. Вопрос 24 из второй статьи 2016 года касался структуры дыхательных путей, но только о трахее и бронхах взрослого человека. Хирургическая анатомия верхних дыхательных путей возникла косвенно различными путями, например.В контексте обсуждения анатомии для интубации или трахеостомии, но не было задано прямых «описать анатомические отношения гортани». Кроме того, хотя в колледже никогда не спрашивали о роли мускулатуры верхних дыхательных путей в дыхании (вместо этого уделяя внимание диафрагме и грудной стенке), но остается возможность, что однажды они это сделают. Чтобы подготовиться к этой ужасающей возможности, эта глава была составлена ​​в основном с использованием 8-го издания Last’s. Для чрезмерно подробного обзора мышц верхних дыхательных путей можно также обратиться к статье 2009 г. Jordan & White, которая в основном посвящена апноэ во сне.

Различие между верхними и нижними дыхательными путями

Когда говорят о верхних дыхательных путях, обычно подразумевают «все, что находится выше гортани». Это отсылка к функции привратника гортани, которая отделяет «общие» аэродинамические функции глотки и рта от чисто дыхательных функций нижних дыхательных путей.Gaga et al (2000) и большинство других авторов группируют гортань вместе с верхними структурами.

Внешний нос

• Ориентиры: ноздри, перегородка, мост.
• Базовая структурная анатомия: Хрящевая структура, поддерживаемая гиалиновым хрящом и носовыми костями. За пределами преддверия ноздрей часть кожи передних отделов переходит в слизистый респираторный эпителий в месте соединения кожно-слизистой
• Взаимоотношения: Костное носовое отверстие (грушевидное отверстие) ограничено сверху носовыми костями и латерально / снизу верхними челюстями.Наружный нос окружает и анатомически отделен от носовой полости наружными ноздрями.
• Кровоснабжение: обширное артериальное кровоснабжение с множественными участками анастомоза
  • дорсальная носовая артерия (конечная ветвь глазной)
  • наружная носовая артерия (от передней решетчатой ​​кости)
  • боковые носовые и перегородочные ветви лицевой артерии
  • Верхняя губная ветвь лицевой артерии
• Венозный дренаж:
  • Вены являются коллатеральными артериями и впадают в крыловидное сплетение, лицевую вену или кавернозный синус.Дренаж в сагиттальный синус — это нормальная анатомическая разновидность.
• Иннервация:
  • нерв наружный носовой (терминальный отдел переднего решетчатого нерва)
  • надрохлеарные и инфратрохлеарные нервы
  • носоцилиарный нерв
  • носовые ветви подглазничного нерва
• Функция:
  • Фильтрация вдыхаемого воздуха (отделение вдыхаемых частиц)

Полость носа

• Ориентиры: nares, conchae
• Базовая структурная анатомия: три области:
  • Вестибулярная зона, выстланная кожей (заходит на 1 см в полость)
  • Область дыхания, выстланная слизистой оболочкой дыхательных путей с псевдостратифицированным мерцательным столбчатым эпителием.Содержит три раковины, которые выступают в полость.
  • Обонятельная зона у свода впадины (нижняя граница — верхняя раковина)
• Отношения:
  • Дно носа — нёбо
  • Крыша узкий стык боковых стен
  • Боковая стенка выше медиальной стенки глазницы
  • Боковая стенка снизу — медиальная стенка верхнечелюстной пазухи
  • Медиальная стенка перегородки
• Кровоснабжение: обширное артериальное кровоснабжение:
  • клиновидно-небная артерия (конечная ветвь верхнечелюстной артерии)
  • септальная ветвь верхней губной артерии
  • восходящая ветвь большой небной артерии
  • Все они собираются вместе в анастомоз в нижней передней перегородке (область Литтла), который называется сплетением Кизельбаха (где обычно возникает носовое кровотечение).
• Венозный дренаж:
  • Вены коллатеральные с артериями,
  • Дренаж осуществляется в нескольких направлениях: от крыловидного сплетения через клиновидно-небное отверстие, к лицевой вене, к офтальмологической вене и к нижней мозговой вене.
• Лимфодренаж:
  • В поднижнечелюстные, глубокие шейные и заглоточные узлы
• Иннервация:
  • Вестибулярная область: подглазничный нерв
  • Обонятельная область: обонятельный нерв
  • Область дыхания: боковая стенка снабжена шестью нервами, перегородка — четырьмя нервами:
    • передний решетчатый нерв
    • передний верхний альвеолярный нерв
    • боковые задние верхние ветви носа от крылонебного ганглия
    • задние нижние носовые ветви большого небного нерва
    • обонятельный нерв
    • медиальный задний верхний носовой нерв
    • носо-небный нерв
• Функция:
  • Увлажнение и нагрев вдыхаемого воздуха
  • Рекультивация просроченной влаги и тепла
  • Обонятельная и сенсорная информация о температуре воздуха
  • Речь (назализация)
  • Чихание (защитный рефлекс)

Полость рта

• Ориентиры: губы, щеки, зубной ряд
• Базовая структурная анатомия: две области:
  • Преддверие: пространство между зубами и губами / щеками
  • Полость рта: пространство за зубами
• Отношения:
  • Пол язычок
  • Крыша — твердое и мягкое небо
  • Боковые стенки — зубы и щеки
  • Ограничена преддверием рта и губами спереди
  • Сзади, отделены от глотки передними столбиками миндалин
• Кровоснабжение:
  • большая небная артерия
  • Язык: язычная артерия
• Венозный дренаж:
  • Вены коллатеральные с артериями,
  • Дренирование крыловидного сплетения и глоточного сплетения
• Лимфодренаж:
  • В глубокие шейные и заглоточные узлы
• Иннервация:
  • Полость рта: большой небный нерв (от верхнечелюстной кости через крылонебно-небный ганглий)
  • Передняя часть неба: два носо-небных нерва
  • Сенсорное восприятие языка:
    • Передние 2/3: язычный нерв и барабанная хорда
    • Задний 1/3: Голосоглоточный нерв
  • Языковой мотор: подъязычный нерв, за исключением небно-язычной мышцы (обеспечивается черепной частью блуждающего нерва)
• Функция:
  • Дыхание (альтернативный дыхательный путь)
  • Мастикация
  • Слюна (пищеварительная и иммунологическая роль)
  • Выступление
  • Сенсорные роли, включая вкусовые

Глотка

• Базовая структурная анатомия:
  • Фиброзно-мышечная трубка, длина ~ 12 см
  • Стены имеют 4 слоя:
    • слизистая оболочка
    • подслизистый слой (или фиброзный слой)
    • мышечный слой
    • щечно-глоточная фасция
  • Можно разделить на носоглотку, ротоглотку и гортань
• Отношения:
  • Спереди: сообщается с носом, ртом и гортани.
  • Внизу: сообщается с пищеводом (на уровне C6)
  • Сзади: свободно скользит по превертебральной фасции (разделенной заглоточным потенциальным пространством)
• Кровоснабжение:
  • Множественная артерия: восходящая глоточная, восходящая небная, язычная, миндалина, большая небная артерия, артерия крыловидного канала, а также верхняя и нижняя гортанные артерии.
• Венозный дренаж:
  • К глоточному венозному сплетению
  • К крыловидному сплетению
  • Непосредственно во внутреннюю яремную вену
  • К нижним венам щитовидной железы.
• Лимфодренаж:
  • В глубокие шейные и заглоточные узлы
• Иннервация:
  • Двигатель: все мышцы снабжены глоточным сплетением, за исключением глоточного сплетения stylopharyngeus , (снабжается язычно-глоточным нервом)
    • Глоточное сплетение состоит из блуждающего нерва, языкоглоточных нервов и шейной симпатической цепи
  • Сенсорное восприятие: верхнечелюстные, язычно-глоточные, внутренние и возвратные гортанные нервы
• Функция
  • Глотание
  • Разделение пищеварительного и дыхательного трактов
  • Телефон
  • Иммунная функция (кольцо Вальдейера)

Гортань

• Ориентиры:
  • Выступ гортани («кадык»)
• Базовая структурная анатомия:
  • Считается частью дыхательных путей
  • Выстланы псевдостратифицированным столбчатым мерцательным эпителием
  • Делит дыхательные пути на «верхние» и «нижние»
• Отношения:
  • Вверху: ограничивается подъязычной костью
  • Спереди, покрытые кожей и защищенные щитовидным хрящом
  • Внизу: переходит в трахею на уровне C6
  • Сзади: проекции в гортань
  • Входное отверстие гортани:
    • Лицом вверх и назад
    • Ограничен кпереди верхним краем надгортанника,
    • Ограничен латерально и пострирально надгортанниками
    • Сзади ограничена межчелюстной щелью
  • Разделены голосовыми складками на верхнюю и нижнюю половину
• Кровоснабжение:
  • Верхняя половина: верхняя гортанная ветвь верхней щитовидной артерии
  • Нижняя половина: нижняя гортанная ветвь нижней щитовидной артерии
• Венозный дренаж:
  • Верхняя половина: верхние гортанные вены, впадающие в верхние вены щитовидной железы
  • Нижняя половина: от нижних гортанных вен до нижних вен щитовидной железы, которые впадают в брахиоцефальные вены
• Лимфодренаж:
  • верхняя и нижняя группы глубоких шейных узлов
• Иннервация:
  • Все мышцы гортани снабжаются возвратным гортанным нервом , за исключением перстневидно-щитовидного нерва , который иннервируется на своей внешней поверхности наружным гортанным нервом.
• Функция
  • Дыхание (проводящие дыхательные пути)
  • Глотание
  • Телефон
  • Рефлекс кашля

Роль мышц верхних дыхательных путей в дыхании

Верхние дыхательные пути полны мышц, анатомия которых является кошмарной областью лор- и челюстно-лицевых хирургов. Специалисту по интенсивной терапии, вероятно, будет достаточно знать, что их функция дыхания в основном состоит в том, чтобы не коллапсировать .А к коллапсу, видимо, их естественная тенденция. Как во время вдоха внутригрудное давление падает на несколько долей см H ₂ O, так и давление в верхних дыхательных путях также падает, и мягкая масса ткани, которая является вашими верхними дыхательными путями, естественным образом взорвалась бы, если бы не вызывала особые усилия, чтобы оставаться открытым. Это особое усилие проявляется в мышечном сокращении, которое, по общему мнению, должно рассматриваться как важная часть функции дыхательной мускулатуры, по крайней мере, в той же степени, что и диафрагма, поскольку ее отсутствие привело бы к нарушению воздушного потока.

Это сокращение мышц верхних дыхательных путей представляет собой скоординированную рефлекторную дугу, известную как рефлекс глоточного дилататора . Как и многие рефлексы, дуга активируется рецепторами растяжения слизистой, которые реагируют на отрицательное внутриглоточное давление. Это было прекрасно исследовано Хорнером и др. (1991). Авторы продемонстрировали роль рецепторов глотки, записав ЭМГ мышцы, расширяющие глотку (в основном, подбородочно-язычный язычок), при нанесении кокаиновой пасты на слизистые оболочки здоровых добровольцев для анестезии этих рецепторов (90–123 незначительных побочных эффекта, которые были отмечены после включения в исследование…. повышенная бдительность «, — хихикали авторы). Реакции на отрицательное давление были чрезвычайно резкими, в среднем 34 миллисекунды — намного быстрее, чем любая возможная произвольная реакция, подтверждая, что это была рефлекторная дуга. Дальнейшее употребление кокаина помогает подтвердить, что тройничный нерв, в эту рефлекторную дугу были вовлечены верхний гортанный и языкоглоточный нервы.

Таким образом, подъязычно-язычная мышца считается мышцей, наиболее ответственной за проходимость верхних дыхательных путей. Это самая большая из группы мышц-расширителей дыхательных путей, в которую также входят несколько других:

Подъязычный язычок иннервируется медиальной ветвью подъязычного нерва, одностороннее поражение которого приводит к отклонению языка в сторону поражения, когда он высовывается.Как видно из анатомического места, при сокращении подъязычно-язычного язычка основание языка и подъязычная кость оттягиваются кпереди, открывая дыхательные пути (по сути, это то же самое, что и при выталкивании челюсти). Это происходит автоматически, когда вы принимаете положение лежа на спине, потому что в противном случае сила тяжести потянет основание языка вниз, перекрывая дыхательные пути.

Активация рефлекса глоточного дилататора сдерживается нисходящим воздействием на задействованные ядра черепных нервов.Во время состояний пониженного сознания (будь то сон или анестезия) этот рефлекс дыхательных путей подавляется, и дыхательные пути могут разрушиться (Fregosi & Ludlow, 2014).