Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Органы, участвующие в передаче воздуха к месту диффузии газов в ткани и обратно.
Organs involved in transmission of air to and from the point where gases diffuse into tissue
Дыхательные пути – это подразделение дыхательной системы, обеспечивающее проведение воздуха в альвеолы для осуществления газообмена у млекопитающих. Дыхательные пути выстланы дыхательным эпителием, формирующим дыхательную слизистую оболочку. Воздух поступает через нос в носовую полость, где слой слизистой оболочки носа выполняет функцию фильтра, задерживая загрязняющие вещества и другие вредные компоненты воздуха. Далее воздух перемещается в глотку – проход, где пересекаются пищевод и гортань. Отверстие гортани снабжено специальным хрящевым надгортанником, который открывается для прохождения воздуха и закрывается, предотвращая попадание пищи в дыхательные пути. Из гортани воздух поступает в трахею и далее к месту ее разветвления – килю, от которого отходят правый и левый главные бронхи. Каждый из этих бронхов разветвляется на долевой бронх, который, в свою очередь, делится на сегментарный бронх, затем на более мелкие дыхательные пути – бронхиолы, которые в конечном итоге соединяются с крошечными специализированными структурами – альвеолами, выполняющими функцию газообмена. Легкие, расположенные в грудной полости, защищены от механических повреждений грудной клеткой. У основания легких находится лист скелетной мышцы – диафрагма, отделяющая легкие от желудка и кишечника. Диафрагма также является основной дыхательной мышцей, участвующей в процессе дыхания, и контролируется симпатической нервной системой. Легкие покрыты серозной оболочкой, образующей плевру – двухслойный защитный барьер. Внутренний висцеральный листок плевры покрывает поверхность легких, а наружный париетальный листок прикреплен к внутренней поверхности грудной полости. Плевра образует плевральную полость, содержащую плевральную жидкость, которая уменьшает трение при дыхании.
The respiratory tract is the subdivision of the respiratory system involved with the process of conducting air to the alveoli for the purposes of gas exchange in mammals. The respiratory tract is lined with respiratory epithelium as respiratory mucosa. Air is breathed in through the nose to the nasal cavity, where a layer of nasal mucosa acts as a filter and traps pollutants and other harmful substances found in the air. Next, air moves into the pharynx, a passage that contains the intersection between the oesophagus and the larynx. The opening of the larynx has a special flap of cartilage, the epiglottis, that opens to allow air to pass through but closes to prevent food from moving into the airway. From the larynx, air moves into the trachea and down to the intersection known as the carina that branches to form the right and left primary (main) bronchi. Each of these bronchi branches into a secondary (lobar) bronchus that branches into tertiary (segmental) bronchi, that branch into smaller airways called bronchioles that eventually connect with tiny specialized structures called alveoli that function in gas exchange. The lungs which are located in the thoracic cavity, are protected from physical damage by the rib cage. At the base of the lungs is a sheet of skeletal muscle called the diaphragm. The diaphragm separates the lungs from the stomach and intestines. The diaphragm is also the main muscle of respiration involved in breathing, and is controlled by the sympathetic nervous system. The lungs are encased in a serous membrane that folds in on itself to form the pleurae – a two layered protective barrier. The inner visceral pleura covers the surface of the lungs, and the outer parietal pleura is attached to the inner surface of the thoracic cavity. The pleurae enclose a cavity called the pleural cavity that contains pleural fluid. This fluid is used to decrease the amount of friction that lungs experience during breathing.
Структура
Дыхательные пути делятся на верхние и нижние дыхательные пути. Верхние дыхательные пути включают в себя нос и носовые ходы, параназальные пазухи, глотку и часть гортани, расположенную над голосовыми складками (связками). Нижние дыхательные пути включают в себя часть гортани, расположенную ниже голосовых складок, трахею, бронхи и бронхиолы. Легкие могут рассматриваться как часть нижних дыхательных путей или как отдельная структура, включающая дыхательные бронхиолы, альвеолярные протоки, альвеолярные мешочки и альвеолы. Дыхательные пути также можно разделить на проводящую зону и дыхательную зону, исходя из их функции – транспортировки или обмена газами. Проводящая зона включает структуры вне легких – нос, глотку, гортань и трахею, а также структуры внутри легких – бронхи, бронхиолы и терминальные бронхиолы. Проводящая зона обеспечивает проведение воздуха, который фильтруется, согревается и увлажняется, в легкие. Она соответствует 1-му – 16-му поколениям дыхательных путей. Проводящая зона составляет большую часть дыхательных путей, проводя газы в легкие и из них, но не включает дыхательную зону, где происходит газообмен. Проводящая зона также обеспечивает путь с низким сопротивлением для воздушного потока и играет важную защитную роль благодаря своей фильтрующей способности. Дыхательная зона включает в себя дыхательные бронхиолы, альвеолярные протоки и альвеолы и является местом обмена кислорода и углекислого газа с кровью. Дыхательные бронхиолы и альвеолярные протоки обеспечивают 10% газообмена, а альвеолы – остальные 90%. Дыхательная зона соответствует 16-му – 23-му поколениям дыхательных путей. От бронхов разветвляющиеся трубки прогрессивно уменьшаются в диаметре, проходя примерно 20-23 деления, прежде чем заканчиваются в альвеоле. Гортань иногда относят как к верхним, так и к нижним дыхательным путям. Гортань, также называемая голосовым аппаратом, содержит хрящи, участвующие в образовании звука. Дыхательный тракт состоит из носовой полости и параназальных пазух, глотки (назофаринкса, орофаринкса и ларингофаринкса) и иногда включает в себя гортань.
The respiratory tract is divided into the upper airways and lower airways. The upper airways or upper respiratory tract includes the nose and nasal passages, paranasal sinuses, the pharynx, and the portion of the larynx above the vocal folds (cords). The lower airways or lower respiratory tract includes the portion of the larynx below the vocal folds, trachea, bronchi and bronchioles. The lungs can be included in the lower respiratory tract or as separate entity and include the respiratory bronchioles, alveolar ducts, alveolar sacs, and alveoli. The respiratory tract can also be divided into a conducting zone and a respiratory zone, based on the distinction of transporting gases or exchanging them. The conducting zone includes structures outside of the lungs – the nose, pharynx, larynx, and trachea, and structures inside the lungs – the bronchi, bronchioles, and terminal bronchioles. The conduction zone conducts air breathed in that is filtered, warmed, and moistened, into the lungs. It represents the 1st through the 16th division of the respiratory tract. The conducting zone is most of the respiratory tract that conducts gases into and out of the lungs but excludes the respiratory zone that exchanges gases. The conducting zone also functions to offer a low resistance pathway for airflow. It provides a major defense role in its filtering abilities. The respiratory zone includes the respiratory bronchioles, alveolar ducts, and alveoli, and is the site of oxygen and carbon dioxide exchange with the blood. The respiratory bronchioles and the alveolar ducts are responsible for 10% of the gas exchange. The alveoli are responsible for the other 90%. The respiratory zone represents the 16th through the 23rd division of the respiratory tract. From the bronchi, the dividing tubes become progressively smaller with an estimated 20 to 23 divisions before ending at an alveolus. above the vocal folds, or above the cricoid cartilage. The larynx is sometimes included in both the upper and lower airways. The larynx is also called the voice box and has the associated cartilage that produces sound. The tract consists of the nasal cavity and paranasal sinuses, the pharynx (nasopharynx, oropharynx and laryngopharynx) and sometimes includes the larynx.
Микроанатомия
Дыхательные пути покрыты эпителием, который изменяется по ходу тракта. В отдельных участках присутствуют железы и слизь, вырабатываемая бокаловидными клетками, а также гладкая мускулатура, эластин или хрящ. Эпителий от носа до бронхиол представлен мерцательным псевдостратифицированным цилиндрическим эпителием, обычно называемым респираторным эпителием. Реснички совершают движения в одном направлении, перемещая слизь к глотке, где она проглатывается. По мере продвижения вниз по бронхиолам клетки становятся более кубическими, но сохраняют реснички. Железы обильно представлены в верхних дыхательных путях, но их количество уменьшается в нижних, и они отсутствуют, начиная с бронхиол. То же самое относится и к бокаловидным клеткам, хотя отдельные клетки встречаются в начальных бронхиолах. Хрящ присутствует до мелких бронхов. В трахее он представлен С-образными кольцами гиалинового хряща, а в бронхах хрящ имеет вид рассеянных пластин. Гладкая мускулатура начинается в трахее, где она прикрепляется к С-образным хрящевым кольцам. Она продолжается вниз по бронхам и бронхиолам, полностью их окружая. Вместо твердого хряща бронхи и бронхиолы состоят из эластичной ткани. Легкие состоят из тринадцати различных типов клеток, одиннадцати типов эпителиальных клеток и двух типов мезенхимальных клеток. Эпителиальные клетки формируют выстилку трахеи и бронхов, а мезенхимальные клетки выстилают легкие.
The respiratory tract is covered in epithelium, which varies down the tract. There are glands and mucus produced by goblet cells in parts, as well as smooth muscle, elastin or cartilage. The epithelium from the nose to the bronchioles is covered in ciliated pseudostratified columnar epithelium, commonly called respiratory epithelium. The cilia beat in one direction, moving mucus towards the throat where it is swallowed. Moving down the bronchioles, the cells get more cuboidal in shape but are still ciliated. Glands are abundant in the upper respiratory tract, but there are fewer lower down and they are absent starting at the bronchioles. The same goes for goblet cells, although there are scattered ones in the first bronchioles. Cartilage is present until the small bronchi. In the trachea, they are C shaped rings of hyaline cartilage, whereas in the bronchi the cartilage takes the form of interspersed plates. Smooth muscle starts in the trachea, where it joins the C shaped rings of cartilage. It continues down the bronchi and bronchioles, which it completely encircles. Instead of hard cartilage, the bronchi and bronchioles are composed of elastic tissue. The lungs are made up of thirteen different kinds of cells, eleven types of epithelial cell and two types of mesenchymal cell. The epithelial cells form the lining of the tracheal, and bronchial tubes, while the mesenchymal cells line the lungs.
Функция
Большая часть дыхательных путей служит лишь проводящей системой для воздуха, поступающего в легкие, а обмен кислородом и углекислым газом с кровью происходит только в альвеолах.
Most of the respiratory tract exists merely as a piping system for air to travel in the lungs, and alveoli are the only part of the lung that exchanges oxygen and carbon dioxide with the blood.
Дыхание
Дыхание — это ритмический процесс, при котором воздух поступает в альвеолы легких при вдохе и выводится при выдохе. Когда человек вдыхает, воздух проходит по трахее, через бронхи и в легкие. Весь этот путь защищен грудной клеткой, позвоночником и грудиной. В легких кислород из вдыхаемого воздуха переходит в кровь и циркулирует по всему организму. Углекислый газ (CO2) из венозной крови возвращается в легкие в газообразном состоянии и выдыхается через нижние дыхательные пути, а затем через верхние, завершая процесс дыхания. В отличие от трахеи и бронхов, верхние дыхательные пути представляют собой податливую, спадающуюся трубку. Поэтому они должны выдерживать разрежение, создаваемое ритмическим расширением грудной клетки, которое засасывает воздух в легкие. Это обеспечивается сокращением мышц верхних дыхательных путей во время вдоха, таких как подъязычный (язык) и подъязычные мышцы. Помимо ритмической иннервации от дыхательного центра в продолговатом мозге, двигательные нейроны, управляющие этими мышцами, также получают тоническую иннервацию, которая поддерживает базовый уровень их напряжения и объема. Диафрагма — основная мышца, обеспечивающая расширение и сжатие легких. Межреберные мышцы, особенно наружные межреберные, помогают в этом процессе.
Respiration is the rhythmical process of breathing, in which air is drawn into the alveoli of the lungs via inhalation and subsequently expelled via exhalation. When a human being inhales, air travels down the trachea, through the bronchial tubes, and into the lungs. The entire tract is protected by the rib cage, spine, and sternum. In the lungs, oxygen from the inhaled air is transferred into the blood and circulated throughout the body. Carbon dioxide (CO2) is transferred from returning blood back into gaseous form in the lungs and exhaled through the lower respiratory tract and then the upper, to complete the process of breathing. Unlike the trachea and bronchi, the upper airway is a collapsible, compliant tube. As such, it has to be able to withstand suction pressures generated by the rhythmic expansion of the thoracic cavity that sucks air into the lungs. This is accomplished by the contraction of upper airway muscles during inhalation, such as the genioglossus (tongue) and the hyoid muscles. In addition to rhythmic innervation from the respiratory center in the medulla oblongata, the motor neurons controlling the muscles also receive tonic innervation that sets a baseline level of stiffness and size. The diaphragm is the primary muscle that allows for lung expansion and contraction. Smaller muscles between the ribs, the external intercostals, assist with this process.
Защита от инфекции
Эпителиальная оболочка верхних дыхательных путей содержит бокаловидные клетки, выделяющие защитную слизь. Это способствует фильтрации отходов, которые в конечном итоге либо проглатываются и попадают в кислую среду желудка, либо удаляются с мокротой. Эпителий, выстилающий дыхательные пути, покрыт мелкими волосками – ресничками. Они ритмично двигаются от легких к гортаноглоточному отделу, перемещая секрет и инородные частицы вверх и наружу, в процессе, называемом мукоцилиарным клиренсом, предотвращая накопление слизи в легких. Макрофаги в альвеолах являются частью иммунной системы и поглощают и переваривают любые вдыхаемые вредные вещества. Волосы в носу выполняют защитную функцию, задерживая частицы пыли и другие загрязнения. Кашлевой рефлекс удаляет все раздражители из слизистой оболочки. Дыхательные пути легких содержат мышечные кольца. При раздражении этих путей аллергеном эти мышцы могут спазмироваться.
The epithelial lining of the upper respiratory tract is interspersed with goblet cells that secrete a protective mucus. This helps to filter waste, which is eventually either swallowed into the highly acidic stomach environment or expelled via spitting. The epithelium lining the respiratory tract is covered in small hairs called cilia. These beat rhythmically out from the lungs, moving secreted mucus foreign particles toward the laryngopharynx upwards and outwards, in a process called mucociliary clearance, they prevent mucus accumulation in the lungs. Macrophages in the alveoli are part of the immune system which engulf and digest any inhaled harmful agents. Hair in the nostrils plays a protective role, trapping particulate matter such as dust. The cough reflex expels all irritants within the mucous membrane to the outside. The airways of the lungs contain rings of muscle. When the passageways are irritated by some allergen, these muscles can constrict.
Клиническое значение
Дыхательные пути — частое место возникновения инфекций.
The respiratory tract is a common site for infections.
Инфекции нижних дыхательных путей
Пневмония – наиболее распространенная и частая инфекция нижних дыхательных путей. Она может быть вызвана вирусами, бактериями или грибками. Эта инфекция очень распространена, поскольку пневмония передается воздушно-капельным путем, и при вдыхании зараженного воздуха частицы попадают в легкие и проникают в альвеолы. Инфекция быстро развивается в нижних отделах легкого, заполняя их жидкостью и избыточной слизью. Это вызывает затрудненное дыхание и кашель, поскольку нижние дыхательные пути пытаются вывести жидкость из легких. Вероятность развития этой инфекции повышается при астме, гриппе, сердечных заболеваниях или раке.
Pneumonia is the most common, and frequent lower respiratory tract infection. This can be either viral, bacterial, or fungal. This infection is very common because pneumonia can be airborne, and when you inhale this infection in the air, the particles enter the lungs and move into the air sacs. This infection quickly develops in the lower part of the lung and fills the lung with fluid, and excess mucus. This causes difficulty in breathing and coughing as the lower respiratory tract tries to get rid of the fluid in the lungs. You can be more prone to developing this infection if you have asthma, flu, heart disease, or cancer
Бронхит – еще одна распространенная инфекция, поражающая нижние дыхательные пути. Это воспаление бронхов. Существуют две формы этой инфекции: острый бронхит, который поддается лечению и может пройти самостоятельно, и хронический бронхит, который характеризуется периодами обострений и ремиссий, но постоянно влияет на легкие. Бронхит увеличивает количество слизи в дыхательных путях. Хронический бронхит часто встречается у курильщиков, поскольку смолы, содержащиеся в табачном дыме, накапливаются со временем, заставляя легкие работать интенсивнее для восстановления. Туберкулез – одна из многих инфекций, поражающих нижние дыхательные пути. Заражение происходит воздушно-капельным путем, и при вдыхании зараженных частиц возникает риск заболевания. Это бактериальная инфекция, которая разрушает легочную ткань, вызывая кашель с кровью. Без лечения эта инфекция смертельна.
Bronchitis is another common infection that takes place in the lower respiratory tract. It is an inflammation of the bronchial tubes. There are two forms of this infection: acute bronchitis, which is treatable and can go away without treatment, or chronic bronchitis, which comes and goes, but will always affect one's lungs. Bronchitis increases the amount of mucus that is natural in your respiratory tract. Chronic bronchitis is common in smokers, because the tar from smoking accumulates over time, causing the lungs to work harder to repair themselves. Tuberculosis is one of many other infections that occurs in the lower respiratory tract. You can contract this infection from airborne droplets, and if inhaled you are at risk of this disease. This is a bacterial infection that deteriorates the lung tissue resulting in coughing up blood. This infection is deadly if not treated.
Рак
Некоторые из этих видов рака имеют экологические причины, такие как курение. Когда вдыхают табачный продукт, дым парализует реснички, из-за чего слизь попадает в легкие. При частом курении со временем реснички отмирают и больше не могут фильтровать слизь. Смола из вдыхаемого дыма проникает в легкие, окрашивая их из розового в черный цвет. Накопление этой смолы со временем может привести к раку легких или хронической обструктивной болезни легких.
Some of these cancers have environmental causes such as smoking. When a tobacco product is inhaled, the smoke paralyzes the cilia, causing mucus to enter the lungs. Frequent smoking, over time, causes the cilia hairs to die and can no longer filter mucus. Tar from the smoke inhaled enters the lungs, turning the pink coloured lungs black. The accumulation of this tar could eventually lead to lung cancer, or chronic obstructive pulmonary disease.
Астма
Бронхи — это основные дыхательные пути к правому и левому легким. Эти пути доставляют кислород в бронхиолы внутри легких. Воспаление бронхов и бронхиол может вызвать их отек, что может привести к приступу астмы. Это проявляется хрипами, стеснением в груди и сильной одышкой. Существуют различные типы астмы, влияющие на функции бронхиальных трубок. Аллергия также может спровоцировать аллергическую реакцию, вызывая отек бронхиальных трубок; в результате воздушный проход может отекать или полностью перекрыться.
The bronchi are the main passages to the right and left lungs. These airways carry oxygen to the bronchioles inside the lungs. Inflammation of the bronchii and bronchioles can cause them to swell up, which could lead to an asthma attack. This results in wheezing, tightness of the chest, and severe difficulty in breathing. There are different types of asthma that affect the functions of the bronchial tubes. Allergies can also set off an allergic reaction, causing swelling of the bronchial tubes; as a result, the air passage will swell up, or close up completely.
Дыхание ртом
В общем, воздух вдыхается через нос. При невозможности дышать носом, его можно вдыхать через рот. Однако хроническое дыхание ртом может вызвать сухость во рту и привести к инфекциям.
In general, air is inhaled through the nose. It can be inhaled through the mouth if it is not possible to breathe through the nose. However, chronic mouth breathing can cause a dry mouth and lead to infections.