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呼吸器官的结构及其功能

时间:2022-03-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:呼吸系统由呼吸道和肺两部分组成。临床上常把鼻、咽、喉和气管称为上呼吸道。软骨环的缺口处由平滑肌束和结缔组织所组成的气管膜壁所封闭。正常机体就是通过神经及体液因素调节呼吸道直径的。主要由Ⅰ型肺泡细胞、基膜、毛细血管内皮的基膜和内皮细胞4层构成。肺间质是指肺泡间、终末气道上皮以外的支持组织,包括血管及淋巴组织。

呼吸系统呼吸道和肺两部分组成。呼吸道是气体进出肺的通道,肺是进行气体交换的场所(图1-1,图1-2)。

一、呼 吸 道

呼吸道(respiratory tract)由鼻、咽、喉、气管、支气管及其分支组成。临床上常把鼻、咽、喉和气管称为上呼吸道。喉及喉以上的器官属于耳鼻咽喉头颈外科,不在本书介绍范围内,本书主要介绍气管、支气管及其分支组成部分:

1.气管 气管(trachea)位于食管前方,呈后面略扁的圆筒形。上与喉的环状软骨相接,向下进入胸腔,在胸骨角水平分为左右支气管。气管长9~13cm,直径15~20mm。由15~20个“C”字形的气管软骨环组成。气管软骨的缺口朝向后面,被气管膜壁所封闭。

图1-1 呼吸系统概观

图1-2 气管、支气管和肺(前面观)

2.支气管 气管的下端分出左、右支气管(bronchus)。左支气管细长,右支气管粗短。左、右支气管在肺门处先分出肺叶支气管。各肺叶支气管经肺门入肺。

3.气管和支气管的壁 自内向外由黏膜层、黏膜下层和外膜三层组成。

(1)黏膜层:覆盖在管腔的表面,由上皮和固有膜构成,上皮为假覆层柱状纤毛上皮细胞所构成,每个纤毛上皮细胞表面有150~300根长数微米的细纤毛。上皮的下面是结缔组织构成的固有膜。其中含有丰富的弹性纤维、肥大细胞、浆细胞和其他细胞。

(2)黏膜下层:与固有膜相连。黏膜下层的结缔组织含有大量的黏液腺和浆液腺(统称为气管腺),腺导管开口于黏膜表面。

(3)外膜:由“C”字形透明软骨和结缔组织组成。软骨环的缺口处由平滑肌束和结缔组织所组成的气管膜壁所封闭。

气管腺和杯状细胞分泌的黏液,不仅有保持黏膜湿润的作用,而且能粘着吸入的尘粒或细菌,随着纤毛的协同摆动,经咳嗽反射排出。

二、肺

肺(1ung)是呼吸系统最主要的器官,位于胸腔内,左右各一。肺质柔软而富弹性,表面覆盖一层光滑的浆膜。两肺均呈圆锥形,肺尖向上,稍圆钝,肺底在下面,向上凹入,位于膈肌之上。左肺分上下两叶,右肺分上、中、下三叶。纵隔面中央有肺门,是支气管、肺血管、神经、淋巴管进出肺的地方。

肺由肺实质和覆盖在其外表面的浆膜(胸膜脏层)两部分组成。肺实质由导管部(支气管树)、呼吸部(主要是肺泡)、肺间质(肺小叶间和肺泡间的结缔组织)组成。

1.肺的导管部 肺的导管部即肺内各级支气管。左、右支气管分别分为肺叶支气管进入每个肺叶。每个肺叶支气管再反复分支,越分越细,最后分为细支气管,每一细支气管及其所分布的肺组织形成一个肺小叶。肺小叶呈大小不等的锥体形,锥体尖端中心为细支气管,底面向着肺表面。

在肺内,支气管分支次数越多,其组织结构也会发生移行性改变。黏膜表面由假覆层柱状纤毛上皮逐渐变薄而成单层柱状纤毛上皮;纤毛、杯状细胞和腺体逐渐减少以至消失;外膜的软骨片逐渐减少;平滑肌则相对增多,平滑肌舒张和收缩直接影响管腔的大小。平滑肌舒缩受迷走神经、交感神经、体液因素支配。正常机体就是通过神经及体液因素调节呼吸道直径的。

2.肺的呼吸部 呼吸部主要由肺泡和呼吸性细支气管组成,是进行气体交换的部分。

(1)肺泡:肺泡是半球形的囊泡,壁很薄,由肺泡上皮和肺泡隔组成。

①肺泡上皮:由Ⅰ型和Ⅱ型肺泡上皮细胞组成。Ⅰ型肺泡细胞:细胞扁平,下有一层基底膜,可与邻近的毛细血管内皮基底膜融合为一。此处即为肺泡腔内与毛细血管血流内气体交换的场所。Ⅱ型肺泡细胞(或称颗粒性、分泌细胞):此种细胞数目较少,细胞胞体一般呈圆形或立方形,主要起分泌作用,分泌物分布于肺泡表面,形成一层薄的液膜。

②肺泡隔:相邻肺泡之间的薄层结缔组织构成肺泡隔,内含密集的毛细血管网、较丰富的弹性纤维等。隔内的弹性纤维有助于保持肺泡的弹性。

③气血屏障:肺泡内气体与血液内的气体分子交换所通过的结构称气血屏障。主要由Ⅰ型肺泡细胞、基膜、毛细血管内皮的基膜和内皮细胞4层构成。

(2)呼吸性细支气管:呼吸性细支气管兼有呼吸通道与气体交换的功能,它的管壁结构与细支气管相似,但在某些部位向外突出形成肺泡。

3.肺间质 肺间质是支气管和血管周围、肺泡间隔及脏层胸膜下由结缔组织所组成的支架和间隙。肺间质是指肺泡间、终末气道上皮以外的支持组织,包括血管及淋巴组织。肺间质有两种主要成分。

(1)细胞成分:占75%,30%~40%是叶间细胞(成纤维细胞、平滑肌细胞、血管周细胞),其余是炎症细胞及免疫活性细胞。

(2)细胞外基质(ECM):包括基质及纤维成分,基质主要是基底膜,由糖蛋白、层连蛋白、纤维连接蛋白等组成;纤维成分主要是胶原纤维(70%),其次是弹力纤维。

4.肺的血液循环 肺有两套血管系统,包括肺循环与体循环的一部分。

(1)肺循环血管系统:包括肺动脉、毛细血管网和肺静脉。肺动脉经肺门入肺后其分支与支气管树伴行,然后形成毛细血管网包绕肺泡,在这里完成气体交换。毛细血管网再逐渐汇合为小静脉,最后汇合为肺静脉。肺循环是一种低压力,低阻力,大流量的血管系统。血浆基本上不能透过毛细血管壁而渗出。

(2)体循环的一部分:包括支气管动脉、毛细血管网及支气管静脉。

三、胸膜和胸膜腔

1.胸膜 起源于中胚层的浆膜,覆盖在肺表面、胸廓内面、膈上面及纵隔的表面。其中,覆盖在肺表面和叶间裂的胸膜称脏层胸膜;覆盖在胸廓内面、膈上面及纵隔表面的胸膜称壁层胸膜。二者于肺门处会合,向下延伸为肺韧带。胸膜的脏、壁两层在肺根部互相反折延续,围成两个封闭的胸膜腔,腔内为负压。

(1)脏层胸膜:脏层胸膜覆盖于肺表面,在脏层胸膜的间皮细胞下,依次有一层薄的结缔组织(胶原和弹力纤维),一层纤维层,最深层是一层含丰富血管的结缔组织并与在其深处的小叶间隔相连续。

(2)壁层胸膜:壁层胸膜因其所贴附部位不同,可分为肋胸膜、纵隔胸膜、膈胸膜和胸膜顶4部分。肋胸膜衬贴于肋骨及肋间肌内面;纵隔胸膜衬贴在纵隔的两侧面;膈胸膜覆盖在膈的上面;胸膜顶被包在肺尖上方的穹窿状结构上。

壁层胸膜主要由肋间动脉和胸廓内动脉的分支分布,膈胸膜和纵隔胸膜由心包膈动脉和支气管动脉供给血液。静脉伴同名动脉而行,分别注入奇静脉、半奇静脉和副半奇静脉及头臂静脉等。壁层胸膜的神经来自脊神经,肋胸膜和膈胸膜的周围部由肋间神经支配;胸膜顶、纵隔胸膜及膈胸膜的中央部由膈神经支配。所以,在前者范围内,其疼痛沿肋间神经向胸壁和腹壁放射,而在后者范围内,其疼痛沿膈神经向颈部和肩部放射。见图1-3。

2.胸膜腔与胸膜隐窝

(1)胸膜腔:是由脏、壁两层胸膜围成的间隙,左右各一,位于肺的周围。正常情况下腔内只含少量胸膜液,起减少脏壁层胸膜间摩擦的作用。

(2)胸膜隐窝:壁层胸膜相互移行转折之处的胸膜腔,即使在深吸气时,肺缘也不能充填此空间,这部分胸膜腔称为胸膜隐窝。

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