Легкое
-
Функции легких
- Легкие осуществляют газообмен, извлекая кислород из воздуха и высвобождая углекислый газ.
- У человека легкие парные и расположены по обе стороны от сердца.
-
Вентиляция и дыхание
- Вентиляция легких осуществляется различными мышечными системами у разных видов.
- У человека основными дыхательными мышцами являются диафрагма и межреберные мышцы.
-
Структура легких
- Легкие состоят из дыхательных путей, альвеол и плевральной полости.
- Легкие окружены плеврой, которая уменьшает трение при дыхании.
-
Кровоснабжение легких
- Легкие имеют два источника кровоснабжения: малый круг кровообращения и бронхиальное кровообращение.
-
Заболевания легких
- Легкие могут быть поражены различными респираторными заболеваниями, включая пневмонию и рак легких.
-
Эмбриональное развитие
- Легкие начинают формироваться как отросток передней кишки и полностью развиваются в раннем детстве.
-
Анатомия легких
- Легкие расположены в грудной клетке и имеют коническую форму.
- Легкие разделены на доли, сегменты и дольки.
-
Трещины и сегменты
- Трещины образуются на ранних стадиях развития и делят легкие на доли.
- Сегменты снабжаются воздухом через долевые и сегментарные бронхи.
-
Правое легкое
- Правое легкое имеет три доли и больше сегментов, чем левое.
- Правое легкое разделено на три доли горизонтальной и косой трещинами.
-
Анатомия легких
- Легкие состоят из двух долей: верхней и нижней.
- Левое легкое имеет язычок, который служит анатомической параллелью средней доле правого легкого.
- Левое легкое разделено на две доли косой бороздой.
- Масса правого легкого варьируется у разных людей, левого — 110-675 г у мужчин и 105-515 г у женщин.
-
Микроанатомия легких
- Легкие соединяются с бронхиальными дыхательными путями.
- Бронхиальные дыхательные пути заканчиваются альвеолами.
- Легкие снабжены самой большой лимфодренажной системой.
- Соединительная ткань легких состоит из эластичных и коллагеновых волокон.
-
Респираторный эпителий
- Все нижние дыхательные пути выстланы респираторным эпителием.
- Эпителиальные клетки выделяют поверхностную жидкость дыхательных путей.
- Нейроэндокринные клетки легких присутствуют в респираторном эпителии.
-
Бронхиальные дыхательные пути
- Бронхи имеют хрящевые кольца и пластинки.
- Бронхиолы слишком узкие для хряща, их стенки состоят из гладкой мускулатуры.
- Дыхательная зона заканчивается у конечных бронхиол, которые разветвляются на дыхательные бронхиолы.
-
Альвеолы
- Альвеолы состоят из клеток I и II типов и альвеолярного макрофага.
- Клетки I типа образуют стенки и альвеолярные перегородки.
- Клетки II типа вырабатывают жидкость и легочный сурфактант.
-
Микробиота
- В легких присутствует легочная микробиота, взаимодействующая с эпителиальными клетками.
- Микробиота изменяется при заболеваниях, таких как астма и ХОБЛ.
-
Дыхательные пути
- Нижние дыхательные пути состоят из трахеи и легких.
- Трахея получает воздух из глотки и направляет его в легкие.
- Бронхи укреплены гиалиновым хрящом.
-
Анатомия и физиология легких
- Легкие не имеют хрящей и окружены гладкой мускулатурой.
- Воздух нагревается, увлажняется и очищается в проводящей зоне.
- Частицы удаляются ресничками респираторного эпителия.
- Рефлекс Геринга-Брейера предотвращает чрезмерное наполнение легких.
-
Кровоснабжение и нервная система
- Легкие имеют двойное кровоснабжение: бронхиальное и легочное.
- Объем крови в легких составляет около 450 мл.
- Легкие снабжаются нервами вегетативной нервной системы.
-
Развитие легких
- Легкие развиваются из ларинготрахеальной бороздки.
- Гортань, трахея, бронхи и легкие формируются на четвертой неделе эмбриогенеза.
- Легкое имеет левостороннюю симметрию и развивается в процессе морфогенеза ветвления.
-
Дефицит витамина А и после рождения
- Дефицит витамина А связан с изменениями в легких.
- При рождении легкие наполняются жидкостью и не раздуваются.
- После первого вдоха жидкость быстро всасывается, и легкие начинают дышать самопроизвольно.
-
Функция легких
- Основной функцией легких является газообмен.
- Легкие не способны расширяться самостоятельно, это достигается дыхательными мышцами.
- Легкие обладают рядом свойств, защищающих от инфекции.
-
Мукоцилиарный клиренс
- Важная система защиты от инфекций
- Частицы пыли и бактерии задерживаются на слизистой оболочке дыхательных путей
- Слизистая оболочка выделяет иммуноглобулин А и слизь с антимикробными соединениями
- Легочные ионоциты регулируют вязкость слизи
- Макрофаги и дендритные клетки поглощают и уничтожают микробы
-
Функции легких
- Дыхание, поддержание гомеостаза, кислотно-щелочного баланса
- Выведение веществ, таких как простагландины и лейкотриены
- Фильтрация мелких сгустков крови
- Участие в речи и производстве тромбоцитов
-
Экспрессия генов и белков
- Около 20 000 генов экспрессируются в легких
- Сурфактанты и напсин обладают наибольшей экспрессией
- Другие белки с повышенной экспрессией: динеин DNAH5 и SCGB1A1
-
Клиническое значение
- Пульмонология и кардиоторакальная хирургия занимаются респираторными заболеваниями
- Воспалительные заболевания: пневмония, бронхит, плеврит
- Хронические инфекции: туберкулез, грибковая инфекция, хантавирусный легочный синдром
- Алкоголь вызывает воспалительную алкогольную болезнь легких
-
Изменения в кровоснабжении
- Тромбоэмболия легочной артерии, легочная гипертензия
- Ушиб легкого, сдавливание жидкостью в плевральной полости
-
Обструктивные заболевания легких
- Астма, бронхоэктатическая болезнь, ХОБЛ
- Курение, инфекции, муковисцидоз как причины
- Эмфизема, разрушение альвеолярной ткани
-
Рестриктивные заболевания легких
- Легочный фиброз, профессиональные заболевания, аутоиммунные заболевания
- Искусственная вентиляция легких при тяжелых респираторных расстройствах
-
Раковые заболевания
- Рак легких, мелкоклеточный и немелкоклеточный рак
- Курение как основной фактор риска
- Диагностика и лечение: хирургия, лучевая терапия, химиотерапия
-
Врожденные нарушения
- Муковисцидоз, гипоплазия легких, диафрагмальная грыжа
- Неправильная доля, проблемы при торакоскопических процедурах
-
Давление в плевральной полости
- Пневмоторакс, коллапс легкого
-
Пневмоторакс и аквалангисты
- Пневмоторакс возникает при попадании воздуха в плевральную полость.
- Аквалангисты могут разорвать альвеолы при подъеме с полностью наполненными легкими.
-
Обследование легких
- Включает пальпацию и аускультацию.
- Задние поля прослушиваются со спины, передние поля — спереди.
- Ненормальные звуки дыхания могут указывать на заболевания легких.
-
Функциональное тестирование легких
- Оценивает способность человека вдыхать и выдыхать.
- Объем легких зависит от возраста, роста, веса и пола.
- Физические тренировки могут увеличить объем легких на 40%.
-
Кулинарное применение легких
- Легкие млекопитающих используются в кулинарии.
- Управление по контролю за продуктами и лекарствами США запрещает продажу легких животных.
-
Легкие птиц
- Легкие птиц соединены с воздушными мешочками.
- Воздух проходит через легкие и воздушные мешочки.
- Легкие содержат миллионы парабронхиев и предсердий.
-
Легкие рептилий
- Легкие имеют единственный бронх и многочисленные карманы.
- У некоторых рептилий легкие похожи на птичьи.
- Легкие получают воздух за счет расширения и сокращения ребер.
-
Легкие земноводных
- Легкие напоминают воздушный шар, газообмен ограничен внешней поверхностью.
- Земноводные используют систему избыточного давления для подачи воздуха.
- Легкие имеют несколько узких внутренних стенок для увеличения площади дыхательной поверхности.
-
Легкие рыб
- Легкие встречаются у целакантов, биширов и двоякодышащих рыб.
- Целаканты имеют рудиментарное легкое, биширы — полые мешочки, двоякодышащие рыбы — сложную сеть перегородок.
-
Эволюция легких у позвоночных
- Легкие первоначально развивались в брюшной части тела.
- У некоторых паукообразных есть книжные легкие для газообмена в атмосфере.
- Кокосовый краб использует жаберно-ногие легкие для дыхания воздухом.
- Легочные улитки и слизни имеют простое легкое, развившееся из мантийной полости.
-
Эволюционное происхождение легких
- Легкие современных наземных позвоночных и газовые пузыри рыб произошли от мешочков, позволявших древним рыбам глотать воздух.
- У костистых рыб мешочки превратились в закрытые газовые пузыри или физостомы.
- У лопастеперых рыб мочевой пузырь эволюционировал в легкие.
- Легкие позвоночных гомологичны газовым пузырям рыб, но не их жабрам.