Легочные альвеолы

Термин альвеола происходит от латинского alveolus → малая полость.

Несмотря на небольшой размер, легочные альвеолы ​​выполняют очень важную функцию: обмен дыхательных газов между кровью и атмосферой.

По этой причине они считаются функциональной единицей легкого, то есть наименьшей структурой, способной выполнять все функции, для которых она предназначена.

Большинство легочных альвеол собираются в группы, расположенные в конце каждого дыхательного бронхиоло. Через последние они получают атмосферный воздух из верхних смежных путей дыхательных путей (терминальные бронхиолы, бронхиолы, третичные, вторичные и первичные бронхи, трахеи, гортани, глотки, носоглотки и носовых полостей).

Вдоль стенки дыхательных бронхиол начинают распознаваться полусферические экстрофлексии, называемые легочными альвеолами.

Дыхательные бронхиолы сохраняют разветвленную структуру бронхиального дерева, увеличивая количество размещенных альвеол по мере их образования в протоках более низкого калибра.

После некоторых бифуркаций каждая ветвь дыхательного бронхиола заканчивается альвеолярным протоком, который, в свою очередь, заканчивается отеком со слепым дном, состоящим из двух или более групп альвеол (так называемые альвеолярные мешочки). Поэтому каждый мешок открывается в общем пространстве, которое некоторые исследователи называют «атриум».

Легочные альвеолы ​​выглядят как маленькие воздушные камеры сферического или шестиугольного размера, со средним диаметром 250-300 микрометров в фазе максимальной инсуффляции. Основная роль альвеол заключается в обогащении крови кислородом и очистке от углекислого газа. Высокая плотность этих альвеол характеризует губчатый морфологический аспект легкого; кроме того, это значительно увеличивает поверхность газообмена, которая в целом достигает 70 - 140 квадратных метров в зависимости от пола, возраста, роста и физической подготовки (речь идет о площади, равной квартире с двумя комнатами или двору теннис).

Стенка альвеол очень тонкая и состоит из одного слоя эпителиальных клеток. В отличие от бронхолов, тонкие альвеолярные стенки лишены мышечной ткани (потому что это будет препятствовать газообмену). Несмотря на невозможность сокращения, обильное присутствие эластичных волокон придает альвеолам определенную легкость для удлинения, во время процесса вдоха и для упругого возврата во время фазы выдоха.

Область между двумя смежными альвеолами известна как межальвеолярная перегородка и состоит из альвеолярного эпителия (с его клетками 1-го и 2-го типа), альвеолярных капилляров и часто слоя соединительной ткани. Внутриальвеолярные перегородки укрепляют альвеолярные протоки и каким-то образом стабилизируют их.

Легочные альвеолы ​​могут быть связаны с другими смежными альвеолами через очень маленькие отверстия, известные как поры Кхора. Физиологическое значение этих пор, вероятно, заключается в уравновешивании давления воздуха внутри сегментов легких.

Строение альвеол

Каждая легочная альвеола состоит из одного тонкого слоя обменного эпителия, в котором известны два типа эпителиальных клеток, называемых пневмоцитами:

1. Плоскоклеточные альвеолярные клетки, также известные как клетки типа I или респираторные эпителиоциты;
2. Клетки типа II, также известные как септальные клетки или клетки сурфактанта;

Большая часть альвеолярного эпителия образована клетками типа I, которые расположены так, что образуют сплошной клеточный слой. Морфология этих клеток очень специфична, потому что они очень тонкие и имеют небольшой отек в ядре, где накапливаются различные органеллы.

Эти клетки, будучи тонкими (толщиной 25 нм) и тесно связанными с эндотелием капилляров, могут легко проходить через дыхательные газы, обеспечивая большую простоту обмена между кровью и воздухом, и наоборот.

Альвеолярный эпителий также состоит из клеток типа II, разбросанных по отдельности или группами по 2-3 единицы среди клеток типа I. Септальные клетки выполняют две основные функции. Первый заключается в выделении жидкости, богатой фосфолипидами и белками, которая называется сурфактант; второе - восстановить альвеолярный эпителий, когда он серьезно поврежден.

Поверхностно-активная жидкость, постоянно выделяемая перегородочными клетками, способна предотвратить чрезмерное растяжение и разрушение альвеол. Кроме того, это помогает облегчить газообмен между альвеолярным воздухом и кровью.

Без производства сурфактанта клетками типа II могут развиться серьезные респираторные проблемы, такие как полный или частичный коллапс легкого (ателектазия). Это состояние также может быть определено другими факторами, такими как травма (пневмоторакс), плеврит или хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).

Альвеолярные клетки типа II, по-видимому, способствуют минимизации объема жидкости, присутствующей в альвеолах, транспортируя воду и растворенные вещества вне воздушных пространств.

Наличие иммунных клеток регистрируется в альвеолах легких. В частности, альвеолярные макрофаги ответственны за удаление всех этих потенциально вредных веществ, таких как атмосферная пыль, бактерии и загрязняющие частицы. Не удивительно, что эти производные моноцитов известны как пыль или пылевые клетки.

Кровообращение

Каждая легочная альвеола имеет высокую васкуляризацию, гарантированную многочисленными капиллярами. Внутри легочных альвеол кровь отделяется от воздуха очень тонкой мембраной.

Процесс газообмена, также называемый гематозом, состоит в обогащении крови кислородом и удалении углекислого газа и водяного пара.

Богатая кислородом кровь из легочных вен достигает левого желудочка сердца. Затем, благодаря активности миокарда, он проталкивается во все части нашего тела. Кровь для «очистки», напротив, начинается с правого желудочка и через легочные артерии достигает легких. Поэтому следует отметить, что в легочном кровообращении вены переносят насыщенную кислородом кровь, а в артериях - венозную кровь, что является полной противоположностью тому, что наблюдалось при системном кровообращении.

У отдыхающего человека количество кислорода, обмениваемого между альвеолярным воздухом и кровью, составляет около 250-300 мл в минуту, в то время как количество углекислого газа, диффундирующего из крови в альвеолярный воздух, составляет около 200-250 мл., Эти значения могут возрасти примерно в 20 раз во время интенсивной спортивной деятельности.