Анатомия, физиология, гигиена человека

Главные бронхи (правый и  левый) идут от трахеи почти под прямым углом в соответствующее легкое. Правый бронх шире и короче левого. Вследствие этого инородные тела, попадающие в дыхательные пути, чаще оказываются в правом бронхе. Стенки бронхов образованы хрящевыми кольцами, которые предохраняют их от спадания во время вдоха. Внутренняя поверхность бронхов выстлана слизистой оболочкой с мерцательным эпителием. В воротах легких главные (первого порядка) бронхи делятся на долевые (второго порядка), а те в свою очередь на сегментарные (третьего порядка) и на более мелкие — бронхиолы (19 порядков). Так образуется бронхиальное дерево.

Легкие — главный орган дыхательной системы. Они располагаются в грудной полости и занимают большую ее часть. По форме каждое легкое напоминает конус. Правое легкое посредством борозд делится на три доли (верхнюю, среднюю и нижнюю), левое — на две (верхнюю и нижнюю). Кроме того, легкое подразделяется на сегменты: в правом их 11, в левом — 10. Сегменты имеют форму неправильных конусов или пирамид, обращенных основанием к поверхности легкого, и отделены друг от друга соединительными перегородками. В центре сегмента располагаются сегментарный бронх, артерия и вены. Структурно-функциональной единицей легкого является ацинус. Он представляет собой систему альвеол (у человека легкие состоят из 600-700 млн альвеол), осуществляющую газообмен между кровью и тканями. В каждый такой ацинус входит 15-20 альвеол. В свою очередь 12-18 ацинусов образуют легочную дольку, а из них образуется легочная доля. Стенки альвеол выстланы однослойным плоским эпителием. Под ним проходит многочисленные кровеносные капилляры, составляющие тонкую мембрану (0,5 мкм) и не препятствующие обмену между воздухом и кровью. В альвеолярной стенке присутствуют эластические и коллагеновые волокна, придающие альвеолам эластичность и гибкость и позволяющие им изменять объем при дыхании. Снаружи легкие покрыты двумя слоями плевры (легочная и пристеночная плевра). Между ними образуется плевральная полость. В ней поддерживается отрицательное давление, поэтому легкие пассивно следуют за движениями грудной клетки.

Дыхательное движение —  это смена вдоха и выдоха. В  состоянии покоя в среднем человек вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этот объем получил название дыхательного объема. После спокойного вдоха человек может вдохнуть еще 1 500 мл — (резервный объем вдоха), а после спокойного выдоха может выдохнуть такое же количество воздуха (резервный объем выдоха). Совокупность этих трех объемов называется жизненной емкостью легких (ЖЕЛ). Механизм внешнего дыхания можно продемонстрировать с помощью схемы:

Газообмен в легких и  тканях

Стенки легочных альвеол  очень тонкие и влажные, что позволяет газам легко диффундировать согласно закону диффузии. Направление и скорость диффузии определяется парциальным давлением газа или его напряжением. Парциальным давлением газа называют часть общего давления в смеси газов, которое приходится на долю данного газа.

Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью в легких осуществляется вследствие разности парциального давления кислорода и углекислого газа в альвеолах и напряжения этих газов в крови. В результате каждый газ переходит из области более высокого парциального давления в область более низкого Парциальное давление углекислого газа (40 мм рт.ст.) в альвеолах меньше, чем в оплетающих их капиллярах (47 мм рт. ст.), поэтому газ переходит из капилляров в альвеолы. И наоборот — парциальное давление кислорода в альвеолах (100 мм рт. ст.) выше, чем в капиллярах легких (40 мм рт. ст.), этим объясняется переход кислорода в капилляры. В результате кровь из венозной превращается в артериальную с большим содержанием кислорода. Данный процесс протекает в течение 1 секунды.

Далее артериальная кровь  направляется к тканям, где в результате непрерывно идущих окислительных процессов  активно потребляется кислород и  образуется углекислый газ. В тканях напряжение кислорода близко к нулю, а напряжение углекислого газа около 60 мм рт.ст. Вследствие разности давления углекислый газ из ткани диффундирует в кровь, а кислород — в ткани. Кровь становится венозной и по венам поступает в легкие, где цикл обмена газов повторяется. Фазы газообмена можно продемонстрировать с помощью схемы:

Регуляция дыхания

Регуляция дыхания осуществляется дыхательным центром, расположенным  в продолговатом мозге, который  включает центр вдоха и выдоха. В свою очередь дыхательный центр  связан с межреберными мышцами и  диафрагмой диафрагмальными и грудными нервами. Бронхи и альвеолы иннервируются ветвями блуждающего нерва.

Главным фактором, регулирующим частоту дыхания, служит концентрация углекислого газа в крови.

Когда уровень углекислого  газа повышается, импульсы от хеморецепторов, расположенных в крупных сосудах кровеносной системы, поступают в центр вдоха и далее через диафрагмальные и грудные нервы к межреберным мышцам и диафрагме — происходит вдох.

При выдохе альвеолы расширяются, раздражаются рецепторы бронхиального  дерева и импульсы идут в центр выдоха, который и подавляет вдох. Дыхательные мышцы расслабляются, и начинается выдох. После выдоха альвеолы уже не растянуты и рецепторы не подвергаются стимуляции.

Весь этот цикл повторяется  непрерывно в течение всей жизни  организма. Однако дыхание может изменяться при раздражении болевых, температурных рецепторов, обоняния, вкуса, слуха, зрения, усиленной мышечной работе.

С дыханием связаны защитные рефлексы организма: кашель и чихание.

Чихание — защитный рефлекс, очищающий носовую полость, проявляется в быстром рефлекторном выдохе через ноздри. Возникновение чихания связано с некоторыми газообразными веществами, пылью и при переохлаждении организма. В начале чихания происходит глубокий вдох, а затем резкий короткий выдох.

Кашель — резкий рефлекторный выдох через рот, возникающий при раздражении гортани.

Сильное раздражение  рецепторов гортани парами аммиака, хлора и ряда других химических веществ  может сопровождаться рефлекторной остановкой дыхания. Остановка дыхания  также наблюдается у утопленников, при поражении электрическим током, отравлении и т. п. В таких случаях необходимо провести искусственную вентиляцию легких по методу «рот в рот» или «рот в нос». 

Общие сведения

Система опоры и движения представлена пассивной частью, костной  системой, куда входят кости, связки, суставы и хрящи, и активной частью, мышечной системой, образованной скелетными мышцами.

Костная система

Костная система состоит  из более 200 парных и непарных костей, которые, соединяясь между собой, образуют скелет. От его развития и строения зависят форма тела, функции внутренних органов и систем.

Функциями костной системы  являются защита внутренних органов, опора  и движение  (скелет), кроветворение (красный костный мозг) и участие в минеральном обмене веществ.

Кость представляет собой сложный орган из плотной, твердой соединительной ткани, содержащий обызвествленные элементы. Около 30% кости образовано органическими веществами, среди них остеин и коллаген. Они придают кости упругость и гибкость. Неорганические соединения (соли кальция, фосфора, магния и др.) составляют около 70% вещества кости и придают ей твердость. Соотношение органических и неорганических веществ обеспечивает костям высокую прочность. Однако с возрастом это соотношение меняется, количество органических веществ уменьшается, а неорганических возрастает, что способствует повышению хрупкости костей и более частым переломам.

Снаружи кость покрыта  слоем плотной соединительной ткани  — надкостницей, содержащей сосуды и нервы. Внутренний слой надкостницы, кроме большого количества сосудов, содержит клетки, за счет которых кость растет в толщину. Отслойка надкостницы приводит к нарушению питания кости и ее омертвлению.

В скелете человека различают  трубчатые, губчатые, плоские, смешанные  и воздухоносные кости.

В трубчатых костях выделяют среднюю часть — тело кости и суставные расширенные концы — головки кости. Тело трубчатых костей заполняется желтым костным мозгом, а головки — красным.

Губчатые кости состоят  из губчатого вещества, покрытого  тонким слоем компактного вещества (ребра, грудина, позвонки и др.).

Плоские кости ограничивают полости (кости таза, свода черепа, лопатки).

Смешанные кости образуются в результате слияния из нескольких частей и имеют сложную форму (кости основания черепа, позвонки).

Воздухоносные кости  внутри имеют полости (верхняя челюсть, лобная, клиновидная и решетчатая).

Кости могут расти  как в длину, так и в толщину (рост костей в норме заканчивается  к 22-25 годам). Рост костей регулируется гормоном гипофиза — гормоном роста. В длину кости растут за счет деления клеток хрящевой ткани, образующей прослойки на концах тела длинных костей (имеется хрящевая ткань). В толщину рост идет за счет деления клеток надкостницы.

В скелете кости имеют  множество соединений. Различают  следующие типы соединения костей: неподвижное — сращение костей, либо образование швов (кости черепа, таза), полуподвижное — соединение костей с помощью хрящей (позвонки в позвоночнике), подвижное сочленение костей — сустав (между костями имеется полость).

Сустав состоит из суставной сумки, внутрикапсульной связки, хрящевого мениска, суставной жидкости и суставных хрящей.

Суставная сумка (капсула) состоит из соединительной ткани  с множеством коллагеновых волокон. Капсула прикреплена к надкостнице  на концах костей сустава. Ее эластичность позволяет костям двигаться в суставе.

Хрящевой мениск —  это прокладка из волокнистой  хрящевой ткани, которая находится  между суставными поверхностями  костей. Он позволяет костям с различной  формой суставной поверхности плотно прилегать друг к другу. Мениск также поддерживает прочность сустава и направляет синовиальную жидкость в область наибольшего трения.

Суставная жидкость образована тканевой жидкостью, по внешнему виду и по консистенции напоминает яичный белок, вязкость ее может меняться. Суставные хрящи способствуют уменьшению трения в суставе, а также служат хорошими амортизаторами при ударе.

В скелете человека различают  следующие отделы: скелет головы, скелет туловища, скелет верхних конечностей  и скелет нижних конечностей.

Скелет головы состоит  из мозгового отдела черепа, имеет парные (теменные и височные) и непарные кости черепа (лобная, затылочная решетчатая и клиновидная). Все они неподвижно соединены между собой. В затылочной кости имеется большое затылочное отверстие. Лицевой отдел черепа состоит из 6 парных и 3 непарных костей. Единственная подвижная кость — нижнечелюстная. Верхняя и нижняя челюсти содержат по 16 ячеек, в которых помещаются корни зубов.

Скелет туловища, включает в себя позвоночник и грудную  клетку. Позвоночник состоит из 33-34 позвонков, между которыми находятся хрящевые межпозвоночные диски. Позвонки образуют отделы: шейный (7 позвонков), грудной (12 позвонков), поясничный (5 позвонков), крестцовый (5 сросшихся позвонков) и копчиковый (4-5 позвонков). Грудная клетка образована 12 грудными позвонками, 12 парами ребер и грудной костью. Ребра с позвонками соединены неподвижно, а ребра с грудиной — полуподвижно. 

 

Пояса конечностей и  скелеты свободных конечностей  сведены в таблицу. 

 

Отдел		Кость	Кол-во костей
Верхние конечности
Пояс  верхних конечностей		Лопатка Ключица	2 2
Скелет одной  свободной верхней конечности	Плечо	Плечевая	1
	Предплечье	Локтевая Лучевая	1 1
	Кисть	Запястье Пясть Пальцы	8 5 14
Нижние конечности
Пояс  нижних конечностей		Тазовые	2
Скелет одной  свободной нижней конечности	Бедро	Бедренная	1
	Голень	Большая берцовая Малая берцовая	1 1
	Стопа	Предплюсна Плюсна Пальцы	7 5 14

Повреждения скелета

Различают следующие  повреждения скелета: растяжения, вывих, перелом.

Растяжение — это  повреждение связок, соединяющих суставы, сопровождается отечностью, кровоизлиянием и сильной болью.

При оказании первой помощи необходим покой или тугое  бинтование сустава, холод на место  повреждения. Пострадавшего необходимо доставить в лечебное учреждение.

Вывих — это стойкое  смещение суставных поверхностей сочленяющихся костей по отношению друг к другу. Вывих сопровождается сильной болью, иногда разрывом связок, движение в суставе затруднены или невозможны.

Перелом — это повреждение  кости с нарушением ее целостности. Возникает резкая боль, конечность может изменить свое положение, форму, иногда длину. Появляется сильная отечность и кровоподтек.

При оказании помощи необходимо обеспечить неподвижность месту  повреждения, дать обезболивающее и  доставить пострадавшего в лечебное учреждение.

К нарушениям скелета  в первую очередь относятся искривление  позвоночника и плоскостопие. Искривления  бывают следующих видов: сколиоз  — искривление позвоночника в  боковую сторону; лордоз — искривление  позвоночника вперед; кифоз — искривление  позвоночника назад. Любое нефизиологическое искривление позвоночника приводит к нарушению работы внутренних органов и как следствие — к разнообразным заболеваниям. Чаще всего у людей встречаются сколиозы грудного отдела позвоночника. Основными причинами сколиоза являются неправильная посадка в течение длительного времени (способствует быстрому утомлению мышц и изменениям в системе опоры и движения) и ношение тяжестей в одной руке (вызывает переутомление и слабость мышц позвоночника и его искривление). Плоскостопие — это деформация стопы, характеризующаяся снижением сводов. Различают продольное и поперечное плоскостопие, а также врожденное и приобретенное. Последнее чаще всего связано с перегрузками мышц, поддерживающих свод, длительным пребыванием на ногах, ношением неудобной обуви. Человек в плоскостопием при ходьбе быстро утомляется, жалуется на боли в ногах.