Трахея. На уровне VI—VII шейных позвонков гортань переходит в трахею — орган дыхательного аппарата в виде трубки, расположенный от гортани до главных бронхов. Длина трахеи в среднем 10—12 см. диаметр 13—22 мм. Просвет ее сохраняется благодаря наличию в стенке 15—20 трахеальных кольцевидных хрящей. Задний отдел трахеи называется перепончатой стенкой. Между хрящами расположены кольцевидные связки. Снаружи трахея покрыта соединительнотканным футляром, изнутри — слизистой оболочкой. В подслизистом слое находятся лимфатические узелки (фолликулы) и трахеальные железы, продуцирующие белково-слизистый секрет.
Слизистая оболочка состоит из многослойного реснитчатого эпителия. Постоянные колебательные движения его ресничек способствуют продвижению мелких пылевых частиц и образующейся слизи в направлении гортани.
На шее спереди трахею прикрывает перешеек щитовидной железы, сбоку — доли щитовидной железы и сонные артерии (аа. carotls). сзади — пищевод с возвратными нервами, лежащими в борозде между пищеводом и трахеей. В грудном отделе спереди трахеи расположено начало плечеголовного ствола (truncus brachiocephalicus). сзади — пищевод, слева — дуга аорты, левый возвратный нерв, справа — плечеголовной ствол, правый блуждающий нерв.
Кровоснабжение осуществляется ветвями нижних щитовидных и бронхиальных артерий, берущих начало от нисходящей аорты или верхних межреберных артерий.
Венозная кровь оттекает в венозные сплетения, расположенные вокруг трахеи и пищевода, откуда поступает в непарную и полунепарную вены (v. azygos, v. hemiazygos). а далее в плечеголовные вены.
Лимфоотток от трахеи тесно связан с лимфатическими путями пищевода, гортани. щитовидной железы. Лимфатические сосуды трахеи впадают в глубокие шейные латеральные (внутренние яремные), пред- и паратрахеальные, а также в верхние и нижние трахеобронхиальные лимфатические узлы.
Иннервация осуществляется трахеальными ветвями возвратных гортанных нервов. симпатическими и парасимпатическими волокнами.
Бронхи. Правый главных бронх отходит от трахеи под более острым углом, чем левый, и служит как бы ее продолжением. Это является причиной более частого попадания в него инородных тел, затекания рвотных масс. Месту разделения трахеи на главные бронхи соответствует вдающийся снизу в просвет киль трахеи (carina tracheae). Лимфатические узлы, расположенные под бифуркацией трахеи, при наличии в них метастазов опухоли делают угол деления бронхов более тупым. Над левым бронхом находится дуга аорты, над правым — непарная вена (ветвь верхней полой вены).
Главные бронхи делятся на долевые: правый — на три. левый — на две ветви. Продолжая делиться на сегментарные и субсегментарные ветви (бронхи IV порядка), они уменьшаются в диаметре, переходят в мелкие бронхи, а затем в бронхиолы.
Кровоснабжение стенок бронхов артериальной кровью осуществляется из коротких бронхиальных ветвей грудной части аорты. Отток венозной крови от крупных бронхов происходит по бронхиальным венам в непарную и полунепарную вены, а из капилляров мелких бронхов — непосредственно в ветви легочных вен. Между ветвями мелких легочных артерий и вен имеются артериоло-венулярные анастомозы (шунты). которые в норме не функционируют и открываются лишь при определенных патологических состояниях. При этом возможен сброс крови из легочных сосудов в бронхиальные и наоборот.
Легкие. Глубокой бороздой легкие делятся на доли: левое — на две неравные — верхнюю и нижнюю: правое — на три — верхнюю, среднюю и нижнюю. В левом легком нет средней доли, но соответственно ей имеется язычковый сегмент. Легочный сегмент — основная морфологическая единица легочной ткани. В ее состав входят бронх, артерия, вены, нервы и лимфатические сосуды. В правом легком выделяют 10 сегментов, в левом — 9.
Альвеолы изнутри выстланы однослойным альвеолярным эпителием. Основу альвеолярной стенки составляют эластические коллагеновые волокна. Наружным слоем этой стенки являются базальная мембрана капилляра и его эндотелий. Таким образом, кровь, протекающая по легочным капиллярам, отделена от альвеолярного воздуха очень тонкой перегородкой, через которую осуществляется диффузия газов.
Кровоснабжение легочной ткани происходит по бронхиальным ветвям (гг. bronchiales) из грудной части аорты. Венозная кровь по бронхиальным венам (w. brachiales) оттекает в притоки легочных вен, а также в непарную и полунепарную вены.
Кровообращение: венозная кровь из верхней и нижней полых вен попадает в правый желудочек, а затем по левой и правой легочным артериям и их ветвям в легкие. Каждому бронх)' соответствует ветвь легочной артерии, которая идет вместе с бронхами и в дальнейшем распадается на легочные капилляры, окутывающие альвеолы. В капиллярах кровь отдает углекислоту, обогащается кислородом и становится артериальной, а затем поступает в вены легкого. Каждое легкое имеет две легочные вены — верхнюю и нижнюю, которые вливаются в левое предсердие.
Лимфоотток осуществляется в основном в правый лимфатический проток. От верхней части левого легкого лимфа оттекает по левой паратрахеальной цепи лимфатических узлов, из нижних долей обоих легких, кроме того. — по сосудам, идущим в листках легочных связок вниз к параэзофагеальным лимфатическим узлам, расположенным позади пищевода. Лимфатическая система легкого хорошо развита и состоит из начальных лимфатических капилляров, внутриорганных сплетений и отводящих сосудов, которые вливаются в лимфатические узлы — внутрилегочные, бронхопульмональные, лежащие в области ворот и корня легкого, а также трахеобронхиальные, расположенные вдоль трахеи.
Иннервация легких осуществляется за счет парасимпатической и симпатической частей вегетативной нервной системы, ветви которых у корня легких образуют мощные переднее и заднее легочные нервные сплетения.
Функция легких. Важнейшей функцией легких является газообмен между вдыхаемым воздухом и кровью капилляров, окутывающих альвеолы. Основой этого так называемого внешнего дыхания являются респираторная, перфузионная, диффузионная функции легких и газотранспортная функция крови. Газообмен в альвеолах происходит по законам диффузии. Для нормального газообмена давление кислорода в альвеолярном воздухе должно достигать 110 мм рт.ст.. а углекислоты 40 мм рт. ст. Диффузионная способность углекислоты в 25—30 раз выше, чем у кислорода. В альвеолярном воздухе содержится кислорода 15 % по объему, а углекислоты — 6 % по объему. Разница напряжения кислорода в альвеолах и крови составляет всего 6—9 мм рт.ст., в связи с чем поглощение кислорода эритроцитами нарушается легче, чем отдача ими углекислоты.
Кроме респираторной, легкие выполняют функции регуляции водного обмена, гомеостаза кислотно-основного состояния, регуляции pH крови, а также иммунологической защиты организма. Каждая из этих функций может быть изучена с помощью специальных диагностических методов.
При различных патологических процессах в легких возникают нарушения указанных функций. Расстройства дыхания и кровообращения могут быть компенсированными и не проявляться при спокойном состоянии больного. Однако нагрузка, обусловленная оперативным вмешательством на легких, или обострение заболевания вызывает значительные расстройства функции внешнего дыхания и приводит к нарушению гемодинамики.
Плевра представляет собой серозную оболочку, покрывающую легкие и выстилающую стенки грудной полости. Между листками плевры в норме содержится 20— 25 мл жидкости, обеспечивающей наподобие смазки более гладкое движение легкого при акте дыхания.
Оба легких (правое и левое) заключены в плевральные мешки. Наружный (париетальный) листок плевры выстилает грудную клетку изнутри, а внутренний (висцеральный) плотно срастается со всех сторон с тканью легкого. Книзу от корня легкого образуется в виде дупликатуры плевры легочная связка, она почти доходит до диафрагмы.
Методы исследования
Для установления окончательного диагноза и выбора метода лечения, помимо тщательного клинического обследования больных, необходимо выполнение ряда специальных методов исследования органов дыхания.
Рентгенологическое исследование показано всем больным. Исследование проводят в двух плоскостях (проекциях) — прямой и боковой. Это нередко дает возможность выявить полость абсцесса, выпот в плевре, инфильтрацию или ателектаз легочной ткани и т. д., определить локализацию поражения и поставить окончательный диагноз.
Томография — послойное рентгенологическое исследование легких, дает возможность уточнить характер патологии в легких (изменение просвета трахеи и бронхов) и контуров затемнений, выявить наличие полостей в участках затемнения легкого.
Компьютерная томография (КТ) — исследование, позволяющее получить рентгеновское изображение поперечных срезов грудной клетки и ее органов с очень большой четкостью изображения и большой разрешающей способностью без применения контрастных веществ. На поперечных срезах можно четко различить обусловленные патологическим процессом изменения в легочной ткани, трахее, бронхах, лимфатических узлах средостения, более точно определить распространенность патологического процесса, его взаимоотношения с другими структурами легкого.
Бронхография — рентгенографическое исследование бронхиального дерева после заполнения бронхов контрастным веществом. Позволяет выявить изменения в бронхах — бронхоэктазы, остаточные полости после абсцесса легкого, бронхоплевральные свищи, рубцовые стенозы бронхов. В настоящее время бронхографию применяют редко, так как бронхоскопия и компьютерная томография дают возможность получить более точную диагностическую информацию.
Ангиография — рентгенологическое исследование сосудов легкого после введения в них контрастного вещества. При катетеризации сосуда в него вводят 15—20 мл контрастного вещества и выполняют серию рентгеновских снимков. Исследование производят для уточнения операбельности при раке легкого, для диагностики тромбоэмболии легочной артерии, артериовенозных аневризм и др. Наиболее полную информацию она дает при сочетании с компьютерной томографией.
Бронхиальную артериографию применяют для уточнения локализации источника кровотечения и последующей эмболизации артерии при легочном кровотечении.
Газовая медиастинография — рентгенографическое исследование грудной клетки после введения в клетчатку средостения газа (обычно 150—200 мл кислорода) через прокол над грудиной или во втором межреберье слева. Раньше метод применяли для определения метастазов опухоли в лимфатические узлы средостения. В настоящее время для этих целей используют компьютерную томографию.
Плеврография— рентгенологическое исследование плевральной полости после введения в нее контрастного вещества посредством пункции или через свищ, например при эмпиеме плевры. Метод постепенно вытесняется компьютерной томографией.
Радиоизотопное (радионуклидное) исследование в зависимости от применяемого радиоактивного изотопа позволяет выявить патологические очаги в легком, которые длительно задерживают или, наоборот, не накапливают изотоп (например, нарушение перфузии легочной ткани в зоне эмболии ветвей легочной артерии, ателектаза, опухоли легкого). При вдыхании 133Хе можно определить участие долей легкого в акте дыхания, исследовать бронхиальную проходимость по времени полувыведения препарата. Радиоизотопное исследование позволяет, таким образом, изучить вентиляцию и перфузию легких.
Бронхоскопия — исследование нижних дыхательных путей с помощью бронхоскопа. Это основной метод исследования при заболеваниях трахеи и бронхов. При бронхоскопии необходимо аспирировать мокроту для бактериологического и цитохимического исследования. С помощью специальных щипцов можно взять кусочек
опухоли или подозрительной в отношении малигнизации ткани для гистологического исследования, произвести соскоб эпителия слизистой оболочки бронха, взять влажным тампоном мазок для цитологического и гистологического исследования.
Торакоскопия — эндоскопическое исследование плевральной полости с помощью специального инструмента — торакоскопа. Метод дает возможность осмотреть париетальную и висцеральную плевру, выявить опухоль, произвести биопсию. Тора- коскоп обычно вводят по среднеаксиллярной линии в четвертом—пятом межреберье.
Медиастиноскопия — метод эндоскопического исследования переднего средостения и передней поверхности трахеи (до бифуркации) с помощью специального инструмента — медиастиноскопа. Применяется для пункции или удаления лимфатических узлов для гистологического исследования при лимфогранулематозе, метастазах, опухолях переднего средостения.
Цитологическое, гистологическое и микробиологическое исследование мокроты. бронхиального секрета, плеврального экссудата, а также материала, получаемого при бронхоскопии (кусочки ткани, соскоб, смывов со слизистой оболочки при чрескожной тонкоигольной биопсии, медиастиноскопии, торакоскопии).
Функциональные методы исследования позволяют получить информацию о функциональном состоянии органов дыхания и кровообращения. С этой целью применяют спирометрию, электрокардиографию, ультразвуковое исследование, определение минутного и ударного объемов и другие методы исследования.
Спирометрия - - измерение жизненной емкости легких и других легочных объемов при помощи спирометра. Спирометрия позволяет оценить состояние внешнего дыхания.
Дыхательным называют объем воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого при одном спокойном дыхательном цикле; он составляет примерно 500 мл. При максимальном вдохе в легкие может войти еще 1500 мл воздуха, который называется дополнительным. Воздух, который выходит при максимальном форсированном выдохе (до 1500 мл), называется резервным.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — показатель внешнего дыхания, представляющий собой объем воздуха, выдыхаемого при максимальном выдохе после максимально глубокого вдоха. Этот показатель колеблется от 3,5 до 5.5 л. Уменьшение ЖЕЛ свидетельствует об уменьшении вентилируемой части легкого.
Таблица 1. Клиническая и лабораторная характеристика дыхательной недостаточности

Симптомы и функ- циональные показа-	Степень дыхательной недостаточности
	I	II	III
Одышка	Во время и после физической нагрузки (кратковременная)	Более длительная после легкого физического напряжения	Постоянная в покое
Число дыханий в 1 мин	В покое 16 — 24, при физической нагрузке учащение на 10 — 12 в 1 мин, приходит к норме не позже чем через 7 мин	В покое 24—28. при физической нагрузке учащение на 12 — 16 в 1 мин. Восстановление медленное	30 и более. Физическая нагрузка невозможна
Утомляемость	Наступает быстро	Выражена	Выражена резко

Глубина дыхания	В покое нормальная. При физической нагрузке углубленное или более поверхностное дыхание. После нагрузки приходит к норме не позже чем через 7 мин	Поверхностное дыхание. Медленно приходит к норме	Постоянно поверхностное дыхание. Нагрузка невозможна
Цианоз	Отсутствует. Появляется после физической нагрузки	У большинства имеется в покое, усиливается после физической нагрузки	Резко выражен
Участие вспомогательных мышц в акте дыхания	Нет	В небольшой степени	Отчетливое
Пульс	Не учащен	Иногда учащен	Значительно учащен (иногда замедлен)
Максимальная легочная вентиляция (МВД), % к должной	50—90	40—80	Менее 40
Жизненная емкость (ЖЕЛ), % к должной	60—90	40—80	Менее 50
Минутный объем дыхания (МОД), % к должному	110—150	Более 150	Более 170
КИ02*	Менее 34 с возвращением к норме при дыхании кислородом	Менее 30	Менее 30
Резервный воздух, мл	800—300	Менее 300	Менее 300
НЬ 02** артериальной крови,%	94—96	94—96	Менее 94

* Коэффициент использования кислорода. ** Оксигемоглобин.
Минутный объем дыхания (МОД) — объем воздуха, выдыхаемого (или вдыхаемого) за 1 мин при спокойном дыхании (норма 6 — 8 л/мин).
Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — объем воздуха, выдыхаемого за 1 мин при максимальной вентиляции легких, т. е. при наибольшей частоте и глубине дыхательных движений (норма 110 — 120 л /мин).
Перечисленные показатели определяют в процентах к должным показателям по таблицам Гарриса — Бенедикта.
Остаточный объем легких — объем, воздух а. остающегося в легких после максимального выдоха.
Проба Вотчала — Тиффно (R. Tiffeneau) — функциональная проба для оценки трахеобронхиальной проходимости путем измерения объема воздуха, выдыхаемого в первую секунду форсированного выдоха после максимального вдоха, и вычисление его процентного отношения к фактической жизненной емкости легких (норма 70 — 80 %). Пробу проводят при обструктивных заболеваниях бронхов и легких.
Коэффициент использования кислорода — процентное отношение доли кислорода. используемой тканями, к общему содержанию его в артериальной крови. Является важным показателем, характеризующим процессы диффузии через альвеолярнокапиллярные мембраны (норма 40 %).
Кроме того, по специальным показаниям проводят бронхоспирографию (вентиляция одного легкого, изолированного путем интубации бронха); тест с блокадой легочной артерии и измерением давления в ней (повышение давления в легочной артерии выше 40 мм рт. ст. свидетельствует о невозможности пневмонэктомии вследствие развития после операции гипертензии в легочной артерии).
Анализ газов крови имеет важное значение для изучения газотранспортной функции легких. Первостепенное значение имеет определение парциального давления кислорода (Р02) и углекислоты (РС02). В норме Р02 составляет 90—120 мм рт. ст., РС02 34—46 мм рт. ст.
При острой респираторной недостаточности равновесие парциального давления 02 и С02 нарушается (Р02 менее 60 мм рт. ст.. РС02 более 50 мм рт. ст.). При частичной дыхательной недостаточности отмечается недостаточная вентиляция отдельных участков легких и компенсаторное увеличение элиминации углекислоты хорошо вентилируемыми отделами легких, вследствие чего Рсо2 остается нормальным, а Ро2 — снижено.
При глобальной недостаточности наблюдается гиповентиляция альвеол с респираторным ацидозом. При этом РС02 возрастает, Ро2 снижается, развиваются гипоксия и гиперкапния, что является абсолютным противопоказанием к проведению торакальной операции.
Оперативные вмешательства на легких возможны при следующих минимальных значениях показателей функционального состояния органов дыхания: ЖЕЛ — более 50 % от нормы, проба Вотчала — Тиффно — более 55—60 % ЖЕЛ, МВЛ — 45 — 75 л/мин, остаточный объем легких — более 50 % от нормы. Газы крови: Ро2 — более 65 мм рт. ст., Рсо2 — менее 45 мм рт. ст. При пробе с односторонней блокадой легочной артерии возрастание давления в ней не должно превышать 40 мм рт. ст. в покое.
Указанные критерии оценки функции легких базируются на точных методах изучения их вентиляционной, перфузионной и газотранспортной функций (эти критерии объективны и поддаются математической оценке и сравнению). Наряду с ними необходимо учитывать данные клинического наблюдения, которые также дают представление о степени дыхательной недостаточности (табл. 1).