Бял дроб ( и ) е чифтен орган от дихателната система, свързващ я с кръвоносната система на дишащите въздух гръбначни. Представлява голям чифтен орган, в паренхима на който се извършва газовият обмен и венозната кръв се превръща в артериална. Процесът, при който става този обмен, се нарича „дишане“. Това е основният орган, осъществяващ дишането при четириногите, някои риби и отделни безгръбначни животни. Механизмът, по който белите дробове осъществяват дишането, се нарича дифузия. За целта е нужна огромна площ, която се постига благодарение на сложна мозайка от специализирани клетки, които образуват милиони мънички, изключително тънкостенни въздушни торбички, наречени алвеолиWienberger, Cockrill, Mandel. Principles of Pulmonary Medicine. Elsevier Science.. Дишането е рефлекторен процес, който при висшите четирикраки се извършва от гръдните мускули и диафрагмата, а при по-нисшите се спомага от мускулите на фаринкса или други спомагателни мускули при безгръбначните.
Белите дробове имат също и недихателни функции. Медицинските термини, отнасящи се до белите дробове често започват с пулмо- от латинската дума за бели дробове pulmones.
Анатомично устройство Белият дроб е орган с мека конструкция. Той е лек, еластичен, изпълнен с въздух и поставен във вода изплува на повърхността. Двата дяла на органа са разположени изцяло в гръдната кухина. Отделени са един от друг, чрез средостението и органите разположени в него. От коремните органи е отделен посредством диафрагмата. Формата и размерите на органа зависят от състоянието, в което се намират. При вдишване размерите са по-големи, отколкото при издишване. Белият дроб има форма на надлъжно разрязан конус. Всяка половина притежава основа, тяло и връх. Основата е широка и лежи изцяло върху купола на диафрагмата, а заобленият му връх при човека се издига нагоре на 3 – 4 cm над първи чифт ребра и 2 – 3 cm над ключицата. Между основата и върха е разположено тялото.
На всеки дроб се различават три повърхности – диафрагмена, ребрена и медиална. Диафрагмената заема основата на дроба (basis pulmonis) и е вдлъбната съответно на големината на купола. Ребрената е изпъкнала и лежи непосредствено под ребрата. Медиалната повърхност е обърната изцяло към средостението. Тя се допира до поместените в медиастиналното пространство органи – сърце, перикард, хранопровод, аорта и други. Същите оставят и отпечатъци по белодробната повърхност. Трите повърхности преминават една в друга като на мястото на прехода образуват три ръба – тъп, остър и медиастинален.
Към средата на медиалното пространство има свободно от висцерална плевра поле наречено белодробна врата или хилус. През него в белите дробове навлизат главния бронх и придружаващите го клонове на белодробната и бронхиалната артерия с нервните влакна. От хилуса излизат белодробните и бронхиалните вени с лимфни съдове. Бронхът и съответните влизащи и излизащи съдове се наричат белодробен корен. На това място се образува двойна плеврална връзка, която съединява медиастинума с белия дроб.
Белият дроб при бозайниците се разделя на дялове. Лобирането се извършва от няколко изрезки, които се намират на острия ръб и имат характерни видови особености по отношение на наличие, големина и положение. От корена си всеки бял дроб се дели на два основни дяла. Те са отделени един от друг, чрез различно дълбоки междудялови изрезки. По този начин се създава известна самостоятелност на дяловете. Освен двата основни белите дробове се делят допълнително на по-малки дялове. Броят и големината им са видовоспецифичен белег. Главното разделение на белия дроб на два дяла се дължи основно на делението на трахеята на два главни бронха.
Функционално в белия дроб се различават две части: въздухоносни пътища, представени от бронхите и техните разклонения, и дихателна част – белодробните алвеоли, в които се извършва газовата обмяна.
Бронхиално дърво В основата на деленето на белите дробове стоят вътреорганните въздухоносни пътища. Те се образуват от разположението на главния бронх. След като той навлезе в белия дроб изпраща клонове за дяловете, а те от своя страна вторични клончета за делчетата. Многобройните разклонения образуват бронхиалното дърво. Заедно с бронхите вървят и кръвоносните съдове – артерии и вени. Опората на бронхиалното дърво се осъществява от хрущялни пръстенчета в по-големите бронхи. Допълнителен ефект оказват и кръвоносните съдове.
Сегментните бронхи се делят дихотомно на по-малки, които накрая преминават в бронхи на делчетата. В делчето се разпадат на няколко по-малки бронхиоли. Последните са изградени само от еднослоен ресничест епител и еластични гладкомускулни влакна. Тези терминални бронхиоли преминават в респираторни бронхиоли, а те от своя страна в няколко алвеоларни хода. Завършват сляпо с алвеоларни торбички.
Алвеоли Алвеолата е полусферично образувание, до което достига въздухът и се извършва газообменът. Няколко алвеоли разположени една до друга и имащи общ вход, образуват алвеоларна торбичка. Всяка е с диаметър 0,1 до 0,14 μm. Множество такива алвеоларни торбички ограждат общото пространство на алвеоларния вход. Имат съвършено тънка стена и са обгърнати от богата капилярна мрежа. От пулмоналните алвеоли се внася кръв бедна на кислород, отдава въглероден диоксид, насища се с кислород по пулмоналнатажвена се връща в лявото предсърдие.
Кръвоснабдяване Белият дроб е основно звено в малкия кръг на кръвообращение. В него навлизат функционалните съдове a.pulmonalis и vv.pulmonales. Освен тях в органа навлизат и нутритивни кръвоносни съдове част от големия кръг на кръвообращение – vena и arteria bronchialis. Бронхиалната артерия кръвоснабдява бронхиалното дърво до нивото на крайните бронхиоли, а крайните разклонения на функционалния съд са междуалвеоларните капиляри, в които се извършва обмяната на газове.
Хистологично устройство
Подобно на трахеята и стената на главните бронхи е изградена от еднослоен, многореден, призматичен, ресничест епител на лигавицата. Под него в проприята се разполагат слузни жлези наречени бронхиални. Хрущялните пръстени на бронхите са цели, а лигавицата е изпъната, но с надлъжни гънки. Хрущялните пръстени са съставени от по няколко парчета, свързани помежду си с уплътнена съединителна тъкан. Бронхиалните жлези са в по-голямо количество в горните отдели на бронхиалното дърво. При средните бронхи количеството на хрущялните пръстени е по-малко и постепенно се замества от циркулярна гладкомускулна тъкан. Това е причина за още по-голямо нагъване на лигавицата им. При малките бронхи се срещат само единични хрущялни парчета, а епителната покривка преминава в двуреден призматичен ресничест епител. Последните подразделения на бронхите образуват делчести бронхи, които обрадуват т.нар. белодробно делче. То представлява пирамида, на чиито връх се намира делчестия бронх. Във всяко делче се откриват по 20 до 80 бронхиола, подразделение на делчестия бронх. Постепенно при тях епителът преминава в кубичен ресничест, разположен върху съединителнотъканна основа. Липсват жлези и хрущялни пръстени, а гладката мускулатура е представена от единични клетки. Последните сектори са представени от респираторните бронхиоли завършващи с алвеолна торбичка. При тях епителът е кубичен без допълнителни подслоеве освен съединителнотъканна основа. Посредством преходен алвеоларен ход плавно преминава в алвеолата.
Алвеолите са отделени една от друга от алвеоларни септи. Основата на всяка септа се образува от съединителна тъкан, в която се разполага фина мрежа от еластични влакна и кръвоносни капиляри. Вътрешната повърхност е обвита от еднослоен плосък епител лежащ на базална мембрана. Тук се наблюдават няколко вида респираторни епителни клетки: Малки пневмоцити. Наричат се още негранулирани пневмоцити. Това са основните покривни клетки на алвеолите. Имат плоска форма и лещовидни клетъчни ядра. Клетките са с малка дебелина – едва от 0,2 μm. Образуват неправилни израстъци, които контактуват със съседните пневмоцити. Големи пневмоцити. Изпъкват над повърхността на покривните клетки и са сравнително по-малко на брой. Имат по-голямо овално ядро и гранулирана цитоплазма. Гранулите съдържат липопротеидни вещества, които се отделят в алвеоларната кухина и образуват тънък слузоподобен слой. Този слой се означава като сърфактънт и съдържа предимно фосфолипиди (основно дипалмитоилфосфатидилхолин). Притежава известна еластичност и предотвратява слепването на стените им. (виж раздел Белодробно налягане) Камбиални клетки. Притежават овална форма, без израстъци, разположени в гънките между пневмоцитите. От тях се диференцират малките и големите пневмоцити. Алвеоларни макрофаги. Големи кълбовидни клетки, разположени между пневмоцитите или в съединителната тъкан на интраалвеоларните септи. Произлизат от моноцитите и показват ултраструктурна прилика с тях. Функцията им е да фагоцитират попадналите в алвеолите прашинки и микроорганизми.
Сърфактънтът, епителната покривка на алвеолите, базалната мембрана под него и ендотелните клетки на интраалвеоларните капиляри заедно образуват бариерата „въздух – кръв“.
Обемна вместимост на белия дроб В зависимост от дълбочината на вдишването и издишването може да влезе или излезе различно количество въздух. При измерванията на тези обемни съотношения се използват понятията „обем“ или „въздух“. Количеството въздух, което излиза от белия дроб при нормално издишване се нарича дихателен обем или дихателен въздух. Той зависи от възрастта. При новородени деца например дихателния въздух е 12 cm3 и достгига до 500 cm3 при възрастен човек. Въздухът, който остава след най-дълбоко издишване, се нарича остатъчен обем или остатъчен въздух. Част от него може да излезе при пневмоторакс. Този въздух се нарича колапсен. Останалата част от остатъчния въздух след колапс се нарича минимален въздух. В белия дроб на новородените, които не са направили първото дихателно движение минималният въздух липсва. Този факт има значение при съдебномедицинска експертиза дали новороденото се е родило живо или не. Ако е вдишан въздух след раждане парче от бял дроб изплува във вода и обратно, ако не е вдишан парчето от бял дроб потъва. Минималният въздух липсва и когато алвеоларното пространство е запълнено с ексудат или трансудат, поради което пневмоничните участъци се диференцират от нормалните също с потапяне на парченца бял дроб във вода.
Въздухът, който остава след нормално издишване над остатъчния, се нарича експираторен резерв. Въздухът, който може да влезе допълнително в белия дроб след нормално вдишване, но при усилена инспирация, се нарича инспираторен резервен обем или допълнителен въздух.
За характеризиране на белодробната вентилация се използва понятието витален капацитет. Сборът от експираторния резервен обем, дихателния обем и инспираторния обем дава т.нар. витален капацитет или т.нар. жизнена вместимост. Сборът от виталния капацитет и остатъчния обем представлява т.нар. тотален белодробен капацитет. Сборът от експираторния резервен обем и остатъчния обем дава функционалния остатъчен капацитет.