Анатомія людини

Дыхательный аппаратъ, apparatus respiratorius. Понятіе о дыханіи.

Уже въ древности задавались вопросомъ о дыханіи и пытались дать ему своеобразное объясненіе, нисколько, однако, не проникнувъ въ глубину его общаго значенія. Если Аристотель говоритъ, что изъ легкихъ, находящихся въ связи съ сердцемъ посредствомъ системы трубокъ, въ кровь приносится Pneuma, т. е. воздухъ, не путемъ непосредственнаго перехода, а путемъ соприкосновенія и что этотъ воздухъ посредствомъ артерій разносится по всему тѣлу, то эти положенія свидѣтельствуютъ о нѣкоторыхъ правильныхъ представленіяхъ; цѣль дыханія онъ, однако, видитъ въ охлажденіи при помощи воздуха или при помощи воды. Только черезъ двѣ тысячи лѣтъ послѣ этого сущность дыханія впервые была правильно истолкована. Въ то же время, благодаря этому, удалось глубже проникнуть въ сущность жизненныхъ процессовъ въ цѣломъ. Ибо сущность дыханія тѣснѣйшимъ образомъ связана съ жизненными явленіями вообще. При этомъ замѣчательно то, что правильное толкованіе дыханія было достигнуто за цѣлое столѣтіе до открытія кислорода (1774).

Ignis et vita iisdem particulis aeris sustinetur, говоритъ безвременно умершій въ 1679 г. британскій ученый John Mayow (Opera omnia; Hagae comitum 1681. Lionardo da Vinci и Van Helmont также приписывали воздуху такое же значеніе для жизни, какое онъ имѣетъ для горѣнія). Онъ пришелъ къ выводу, что въ воздухѣ должно находиться нѣчто поддерживающее огонь, такъ какъ послѣдній въ безвоздушномъ пространствѣ тухнетъ. Огонь, какъ и жизнь, поддерживаются этими частицами воздуха. Въ замкнутомъ пространствѣ, по его наблюденію, свѣча потухаетъ приблизительно въ то же время, въ какое животное задыхается; послѣднее въ состояніи жить въ томъ же пространствѣ дольше, если одновременно съ нимъ тамъ нѣтъ свѣчи. Жизненный воздухъ, по его мнѣнію, не есть воздухъ какъ цѣлое, а только часть его. Подобно тому, какъ только что добытый изъ земли сѣрный колчеданъ при соприкосновеніи съ воздухомъ нагрѣвается и въ темнотѣ начинаетъ свѣтиться, такъ и животная теплота по Мауоw’y происходитъ вслѣдствіе соединенія жизненнаго воздуха съ составными частями нашего тѣла. Какъ легкое служитъ для воспріятія жизненнаго воздуха, такъ и плацента скорѣе заслуживаетъ названія маточнаго легкаго, чѣмъ печени.

Соотечественникъ его Black въ 1757 г. открылъ въ выдыхаемомъ воздухѣ углекислоту, а Priestley въ 1772 г. нашелъ, что этотъ своеобразный газъ выдыхаемаго воздуха получается также при сжиганіи угля.

Затѣмъ слѣдовали изслѣдованія Lavoisier, который показалъ, что при горѣніи растительныхъ и животныхъ веществъ въ качествѣ продуктовъ горѣнія получаются угольная кислота и вода и поглощается кислородъ, незадолго передъ этимъ открытый Priestley и Scheele. Угольная же кислота, по этому автору, состоитъ изъ углерода и кислорода, а вода, по Cavendish’y, — изъ водорода и кислорода; такимъ образомъ органическія тѣла содержатъ въ качествѣ элементовъ углеродъ и водородъ, къ которымъ Fourcroy прибавилъ еще азотъ, какъ элементъ входящій въ составъ животныхъ органовъ.

Такимъ образомъ добыты были первыя основныя понятія объ элементарномъ составѣ животнаго и растительнаго тѣла и открыта причина разложенія въ животномъ организмѣ. Разложеніе это оказалось медленнымъ горѣніемъ. Съ этого времени величину разложенія и потребность въ пищѣ начали опредѣлять по количеству потребляемаго организмомъ кислорода.

Мѣстомъ сгоранія являются не легкія, какъ думалъ Lavoisier, а различныя ткани организма (G. ѵ. Liebig, E. F. W. Рflugeг). Источникомъ жизненной силы служитъ химическая потенціальная энергія. „Аналогично взрыву заряженной пушки химическая потенціальная энергія въ живомъ организмѣ безпрестанно превращается (путемъ разложенія матеріи) въ тепло, свѣтъ, электричество, механическую работу и такія атомныя колебанія, которыя представляютъ возбужденія въ нервной системѣ (Отношеніе между проявленіями душевныхъ свойствъ и органической основой остается при этомъ необъясненнымъ) (Pfliiger).

Медленное горѣніе въ живыхъ клѣткахъ нерѣдко сопровождается явленіями свѣченія. Ночное свѣченіе моря обусловливается процессами разложенія, происходящими въ живыхъ животныхъ и растеніяхъ. Свѣченіе истлѣвающихъ остатковъ деревьевъ и животныхъ основано на присутствіи живыхъ грибковъ и наличности кислорода. Оно прекращается съ истощеніемъ послѣдняго и смертью первыхъ. Способность къ свѣченію у высшихъ животныхъ обыкновенно связана съ извѣстными клѣтками, особенно клѣтками верхней кожицы, содержащими жировыя вещества; съ ними и соединяется кислородъ, при явленіяхъ выдѣленія свѣта. Кромѣ нѣкоторыхъ Protozoa, способность къ свѣченію присуща также нѣкоторымъ кишечнополостнымъ, червямъ, ракамъ, насѣкомымъ, молюскамъ, иглокожимъ, оболочникамъ.

Подъ дыханіемъ, сообразно съ вышесказаннымъ, разумѣютъ поглощеніе кислорода и отдачу угольной кислоты живыми организмами. Органы, служащіе для этой дѣятельности, называются органами дыханія.

Многія низшія животныя не имѣютъ органовъ дыханія, у нихъ дышетъ все тѣло, напр. амёбы; здѣсь мы имѣемъ первую форму дыханія, дыханія всѣмъ тѣломъ. У большого числа Metazoa дышетъ вся кожа. Кожному дыханію противополагается также распространенное кишечное дыханіе. Только съ высшимъ развитіемъ животнаго организма появляются особые органы дыханія, при чемъ кожная и кишечная формы дыханія все еще могутъ играть большую роль. Одной изъ этихъ формъ дыханія при помощи особыхъ органовъ является жаберное дыханіе; другой формой дыханія являются водныя легкія; третьей формой служатъ воздушныя легкія; наконецъ, четвертую форму составляетъ дыханіе системой дыхательныхъ трубокъ (трахей).

Жабры представляютъ нѣжные, снабженные обильной сѣтью сосудовъ придатки кожи или слизистой оболочки самой разнообразной формы, увеличивающіе поверхность этихъ покрововъ. Расположены онѣ свободно на тѣлѣ или заключены въ замкнутыя пространства, жаберныя полости, находящіяся въ связи съ окружающей средой. Для соотвѣтствующаго, притока воды имѣются обыкновенно особыя приспособленія.
Водныя легкія представляютъ мѣшковидные органы тѣла, въ которыхъ посредствомъ мышцъ происходитъ накачиваніе и выкачиваніе воды. Дыханіе совершается при помощи кровеносныхъ сосудовъ въ стѣнкахъ мѣшка.

Воздушныя легкія въ своей простѣйшей формѣ также представляютъ кожные мѣшки съ обильнымъ развѣтвленіемъ сосудовъ; въ этихъ мѣшкахъ наружный воздухъ играетъ ту роль, которая тамъ принадлежала водѣ. Мѣшки могутъ образовывать складки, выпячиванія въ простой или сложной формѣ, такъ что въ концѣ концовъ получаются весьма обширныя дыхательныя поверхности.

Трахеальныя системы, какъ онѣ встрѣчаются у насѣкомыхъ и другихъ членистоногихъ, представляютъ обильно вѣтвящіяся воздухоносныя трубки, начинающіяся на различныхъ мѣстахъ поверхности тѣла. Онѣ дѣлятся на все болѣе истончающіяся микроскопическія вѣточки, которыя въ огромномъ количествѣ оплетаютъ ткани и несутъ воздухъ и необходимый кислородъ непосредственно къ клѣткамъ. Вхожденіе воздуха совершается, какъ и при легкихъ, путемъ расширенія, а удаленіе его — вслѣдствіи сжатія тѣла.

Такимъ образомъ, необходимо различать дыханія тѣлесное, кожное, кишечное, жаберное, посредствомъ водныхъ легкихъ, воздушныхъ легкихъ и системы трахей. Слѣдуетъ ожидать, что форма дыхательныхъ органовъ оказываетъ большое вліяніе на развитіе системы кровеносныхъ сосудовъ, гдѣ таковые имѣются.

Кровь, помимо своей трофической функціи, служитъ при этомъ еще посредницей въ газовомъ обмѣнѣ съ наружнымъ воздухом или водой. Атмосферный же воздухъ представляетъ смѣсь приблизительно изъ ¹/₅ объема О и ⁴/₅ объема N, небольшого количества (0,0003 —  0,0005) СO₂, измѣнчиваго количества водяныхъ паровъ и нѣкотораго количества болѣе рѣдкихъ тѣлъ, какъ аргонъ и гелій. Смѣсь эта находится подъ давленіемъ около 760 mm Hg на уровнѣ моря. Расположенная подъ атмосферой вода содержитъ въ растворѣ О только ¹/₁₆₀ своего объема. Большая потребность въ кислородѣ, слѣдовательно, трудно совмѣщается съ водянымъ дыханіемъ.

Кровь при посредствѣ дыхательныхъ органовъ вступаетъ въ общеніе съ атмосфернымъ воздухомъ или водой, отнимаетъ у нихъ О, отдаетъ имъ СO₂ и вслѣдствіе этого дѣлается алой, артеріальной. Артеріальная кровь разносится къ тканямъ организма, отдаетъ имъ свой О, беретъ у нихъ. СO₂ и дѣлается вслѣдствіе этого темно-красной, венозной. Первый актъ носитъ названіе наружнаго, послѣдній — в нутренняго дыханія.

Человѣкъ дышетъ воздушными легкими. Однако весьма интересно отмѣтить, что при эмбріональномъ развитіи, послѣ періода тѣлеснаго и кожнаго дыханія, образуется вполнѣ развитой аппаратъ жаберныхъ дугъ, хотя жабры и жаберное дыханіе и не развиваются. Взамѣнъ этого у зародыша развивается особая форма дыханія, плацентарное дыханіе, которое необходимо разсматривать какъ мѣстное достигшее высокой степени развитія кишечное дыханіе. Такъ какъ легкія также берутъ свое начало отъ кишечной системы, то и легочное дыханіе относится также къ разряду кишечнаго, представляя собой функцію особенно развитой части этой системы.

Органы дыханія животныхъ, дышащихъ воздухомъ служатъ въ широко распространенной формѣ еще и для выполненія другой важной функіи, кромѣ дыханія, а именно для образованія звуковъ. Болѣе или менѣе развитые звуковые органы связаны, въ видѣ тонкихъ пластинокъ или кожныхъ складокъ, съ дыхательными путями и помѣщаются на томъ или другомъ мѣстѣ, большей частью въ началѣ этихъ путей. Производимые ими звуки служатъ средствомъ для устрашенія, приманки и взаимнаго пониманія; особенное значеніе они имѣютъ у человѣка, являясь основой рѣчи.

Составныя части дыхательнаго аппарата. Рис. 206.

Дыхательный аппаратъ состоитъ изъ двухъ, расположенныхъ въ подвижной грудной полости легкихъ, дыхательнаго горла и гортани. Послѣдняя вверху открывается въ переднюю стѣнку глотки и черезъ ея посредство находится въ сообщеніи съ полостью рта и съ обѣими носовыми полостями, открывающимися въ свою очередь на поверхности тѣла (рис. 88). Носовыя полости, также впрочемъ, какъ и ротовая полость и pharynx, являются при этомъ естественными наружными воротами дыхательныхъ путей. Вслѣдствіе этого эти три органа называютъ также верхними воздушными путями, причемъ, однако, не должно забывать, что кромѣ доставленія воздуха они должны исполнять еще и другія важныя функціи.

При происходящемъ благодаря дѣйствію мыщъ расширеніи грудной клѣтки, наружный воздухъ попадаетъ въ расширяющіяся легкія, тѣсно прилегающія къ стѣнкамъ грудной клѣтки. За этимъ актомъ вдыханія слѣдуетъ спаденіе грудныхъ стѣнокъ и сокращеніе легкихъ, выдыханіе, при которомъ воздухъ, воспринявъ СO₂ и водяные пары, снова выгоняется наружу. Извѣстнымъ образомъ дыханіе вліяетъ также и на движеніе венозной крови къ сердцу (Hasse, Arch. f. Anat. u. Phys. 1906).

Движенія легкихъ въ грудной полости значительно облегчаются тѣмъ, что они заключены въ серозные мѣшки, въ обѣ плевры.

Дыхательное горло, гортань, глотка и носовая полость, хотя и служатъ приводящими и отводящими путями для собственно дыхательнаго органа, т. е. легкихъ, но кромѣ того гортань приняла на себя роль особаго звукового органа, а часть стѣнокъ носовой полости — органа ч увствъ — обонятельнаго.