Кровоснабжение лёгких имеет особенности анатомии, гемодинамики и кровотока. Сосуды органов дыхания относятся к большому и малому кругам кровотока. Бронхиальные сосуды относятся к большому кругу кровообращения и обеспечивают поступление к органу кислорода, глюкозы и других питательных веществ. Лёгочные сосуды, в которых осуществляется газообмен, являются частью малого круга кровообращения.
Анатомия лёгочного кровоснабжения
От верхушки правого желудочка выходит лёгочная артерия, несущая венозную кровь. Она полностью находится внутри сердечной сумки. Длина лёгочной артерии составляет 5-6 см, диаметр — около 3,5 см. Затем сосуд делится на левую и правую ветви, снабжающие кровью правое и левое лёгкие. Стенки лёгочных артерий тонкие и эластичные, имеют очень большую растяжимость, благодаря чему сосуды способны выдерживать поступление больших объёмов крови от правого желудочка. Все сосуды артериальной системы малого круга отличаются большим диаметром, чем артерии большого круга кровообращения.
В лёгких правая и левая лёгочные артерии делятся на более мелкие ветви, которые располагаются рядом с бронхами и повторяют их ветвления. Наименее мелкие сосуды образуют сеть капилляров, оплетающих альвеолы. Базальная мембрана альвеолоцитов сливается с базальной мембраной дыхательных капилляров и через неё в процессе газообмена проходит кислород. Дыхательные капилляры собираются в венулы, а затем в более крупные вены.
Лёгочные вены короткие и, в отличие от артерий, находятся между лёгочными дольками. По ним обогащённая кислородом кровь попадает в левое предсердие. Затем благодаря работе левой половины сердца кровь поступает в большой круг кровообращения.
Бронхиальные артерии, обеспечивающие питание лёгочной ткани, отходят от грудного отдела аорты. Они ветвятся вместе с бронхами до уровня бронхиол. Капиллярная сеть опутывает слизистую оболочку стенок бронхов. По бронхиальным венам деоксигенированная кровь выходит из органа.
Часть крови из бронхиальных артерий проходит опорные ткани лёгких, а затем поступает в лёгочные вены и входит в левое предсердие вместо возвращения в правое. Вследствие этой особенности объём крови, поступившей в левое предсердие на 1-2% превышает выброс правого желудочка.
Лимфатические сосуды
В лёгких в большом количестве присутствуют лимфатические сосуды, выполняющие дренажную функцию. Они находятся как в поверхностных слоях соединительной ткани, так и глубоко в лёгких, образуют сети вокруг бронхиол и в междольковых перегородках. Отток лимфы идёт к бронхолёгочным и верхним трахеобронхиальным лимфатическим узлам.
Большинство лимфатических сосудов левого лёгкого объединяются в правый грудной лимфатический проток. Через лимфатические сосуды для предотвращения отёка выводятся вышедшие из лёгочных капилляров плазменные белки и другие частицы.
Объём крови в малом круге кровообращения
В лёгких содержится 450 мл крови, что составляет около 9% всего объёма крови в организме. Примерно 380 мл поровну распределены между артериями и венами, а оставшийся объём находится в лёгочных капиллярах.
При различных физиологических и патологических состояниях количество крови в сосудах малого круга может снижаться и увеличиваться почти в 2 раза. Например, при игре на духовых музыкальных инструментах давление в лёгких сильно повышается и в системный кровоток может перейти до 250 мл крови. При кровотечениях часть крови из лёгких выходит в системный кровоток для компенсации патологического состояния.
Кровь способна перемещаться из системного круга кровообращения в малый при левожелудочковой недостаточности. Пролапс митрального клапана или сужение левого предсердно-желудочкового отверстия приводят к застою крови в лёгких и увеличению давления в сосудах. Иногда объём крови в малом круге возрастает почти в 2 раза. Объём системного русла значительно превышает объём кровеносной системы органа дыхания, поэтому переход крови из одной системы в другую оказывает значительное влияние на лёгочные сосуды, а его воздействие на системное кровообращение остаётся незаметным.
Газообмен между альвеолами и кровью
Углекислый газ выделяется из крови в альвеолы, а кислород поступает в венозную кровь, находящуюся в лёгочных капиллярах, путём диффузии. Газообмен осуществляется непрерывно, но в период систолы он более интенсивен, чем в период диастолы.
Движущей силой, обеспечивающей газообмен, является разность парциальных давлений газов в крови и воздухе, наполняющем альвеолы. По закону Дальтона парциальное давление газа в смеси прямо пропорционально его объёмному содержанию.
Тому, что кровь забирает из воздуха кислород и отдаёт углекислый газ, также способствуют следующие факторы:
- большая площадь контакта альвеол и дыхательных капилляров;
- большая скорость диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану;
- зависимость интенсивности кровоснабжения альвеол от эффективности их вентиляции.
Если некоторые альвеолы плохо вентилируются и содержание кислорода в них снижается, то просвет локальных сосудов на этих участках уменьшается. Кровь автоматически перенаправляется к другим альвеолам, которые вентилируются лучше.
Интенсивность вентиляции и кровоснабжения различных отделов лёгких
Активация кровообращения и вентиляции лёгких способствует более интенсивному газообмену. Интенсивность вентиляции различных участков органа зависит от положения тела человека: в вертикальном положении лучше вентилируются нижние отделы лёгких, в положении лёжа на спине — дорсальные, в положении на животе — вентральные, на боку — тоже нижние. Верхние отделы лёгких вентилируются хуже всего, так как они постоянно находятся в растянутом положении и их способность расправляться ограничена. Нижние участки органа не имеют жёсткого каркаса и на них влияет масса тела человека. Из-за того, что верхние участки хуже вентилируются, они чаще всего поражаются туберкулёзом.
Кровоснабжение лёгких также зависит от положения тела в пространстве. Интенсивность кровотока, так же как и интенсивность вентиляции, возрастает в направлении сверху вниз. Меньше всего снабжаются верхушки лёгких. Но в положении вниз головой кровоснабжение верхушек увеличивается и может превосходить кровоснабжение нижних отделов.
В положении сидя кровоснабжение верхушек лёгких снижается на 15%, а в положении стоя — на 25%. В положении лёжа перфузия лёгких максимальна и её интенсивность во всех отделах органа одинакова. Поэтому при заболеваниях, приводящих к сердечно-лёгочной недостаточности, очень важно, чтобы больной соблюдал постельный режим.
При умеренной физической активности разница в интенсивности кровоснабжения разных отделов органа дыхания сглаживается. Особенности кровоснабжения лёгких связаны с различной степенью сдавливания артериальных сосудов тканями. Лёгочные артерии из-за низкого давления крови в них содержат мало гладкомышечных элементов.
