Alveólos Pulmonares charakteristikos, funkcijos, anatomija



The plaučių alveoliai jie yra maži maišeliai, esantys žinduolių plaučiuose, apsupti kraujo kapiliarų tinklo. Mikroskopu alveolyje galima išskirti alveolio ir jo sienelės liumeną, sudarytą iš epitelinių ląstelių..

Juose taip pat yra jungiamojo audinio pluoštų, kurie suteikia jiems būdingą elastingumą. Alveolių epitelyje galima išskirti I tipo ląsteles ir kubo II tipo ląsteles. Jos pagrindinė funkcija - tarpininkauti dujų mainams tarp oro ir kraujo. 

Kai kvėpavimo procesas vyksta, oras patenka į kūną per trachėją, kur jis keliauja į keletą tunelių, esančių plaučių viduje. Šio sudėtingo vamzdžių tinklo pabaigoje yra alveoliniai maišeliai, kuriuose oras patenka į kraujagysles..

Jau kraujyje ore esantis deguonis yra atskiriamas nuo likusių komponentų, pvz., Anglies dioksido. Šis paskutinis junginys pašalinamas iš organizmo per iškvėpimo procesą.

Indeksas

  • 1 Bendrosios charakteristikos
    • 1.1 Kvėpavimo sistema žinduoliams
  • 2 Funkcijos
  • 3 Anatomija
    • 3.1 Ląstelių tipai alveoliuose
    • 3.2 I tipo ląstelės
    • 3.3 II tipo ląstelės
    • 3.4 Intersticiniai fibroblastai
    • 3.5 Alveoliniai makrofagai
    • 3,6 Kohn poros
  • 4 Kaip keičiasi dujos?
    • 4.1 Keitimasis dujomis: dalinis slėgis
    • 4.2 Audinių dujų transportavimas į kraują
    • 4.3 Kraujo dujų transportavimas į alveolius
    • 4.4. Dujinio keitimo trūkumai plaučiuose
  • 5 Patologijos, susijusios su alveoliais
    • 5.1 Plaučių efisema
    • 5.2 Plaučių uždegimas
  • 6 Nuorodos

Bendrosios charakteristikos

Plaučių viduje yra nelygios tekstūros audinys, kurį sudaro gana daug plaučių alveolių: nuo 400 iki 700 milijonų dviejų sveikų suaugusių žmonių plaučių. Alveoliai yra į maišą panašios struktūros, kurios viduje uždengiamos lipnia medžiaga.

Žinduoliuose kiekviename plaučiame yra milijonų alveolių, glaudžiai susijusių su kraujagyslių tinklu. Žmonėms plaučių plotas yra nuo 50 iki 90 m2 jame yra 1000 km kraujo kapiliarų.

Šis didelis skaičius yra būtinas norint užtikrinti reikiamą deguonies suvartojimą ir taip patenkinti aukštą žinduolių metabolizmą, daugiausia dėl grupės endotermijos..

Kvėpavimo sistema žinduoliams

Oras patenka į nosį, ypač „Nostrilos“; Tai eina į nosies ertmę ir iš ten į vidinius narius, prijungtus prie ryklės. Čia susiejami du būdai: kvėpavimas ir virškinimas.

Žibelis atsidaro prie gerklų ir po to trachėjos. Tai skirstoma į du bronchus, po vieną kiekviename plaučiuose; savo ruožtu, bronchai yra suskirstyti į bronchus, kurie yra mažesni vamzdžiai ir veda į alveolinius ortakius ir alveolius..

Funkcijos

Pagrindinė alveolių funkcija yra leisti keistis dujomis, kurios yra gyvybiškai svarbios kvėpavimo procesams, leidžiančioms patekti į deguonį į kraujotaką, kad būtų gabenamos į kūno audinius..

Taip pat plaučių alveoliai dalyvauja pašalinant anglies dioksidą iš kraujo per įkvėpimo ir iškvėpimo procesus..

Anatomija

Alveoliai ir alveoliniai kanalai susideda iš labai plono vieno sluoksnio endotelio, kuris palengvina keitimąsi dujomis tarp oro ir kraujo kapiliarų. Jų apytikris skersmuo yra 0,05 ir 0,25 mm, apsuptas kapiliarinių kilpų. Jie yra apvalūs arba daugiaaukščiai.

Tarp kiekvienos iš eilės esančių alveolių yra interalveolinis pertvaras, kuris yra bendra tarp dviejų sienų. Šių pertvarų siena sudaro bazinius žiedus, kuriuos sudaro lygios raumenų ląstelės ir kuriems taikoma paprasta kubinė epitelė.

Alveolio išorėje yra kraujo kapiliarai, kurie su alveoline membrana sudaro alveolinę-kapiliarinę membraną - regioną, kuriame dujų mainai vyksta tarp oro, patekusio į plaučius, ir kraujo kapiliaruose..

Dėl savo savitos organizacijos plaučių alveoliai panašūs į korio. Iš išorės juos sudaro epitelio ląstelių sienelė, vadinama pneumocitais.

Kartu su alveoline membrana yra ląstelės, atsakingos už alveolių, vadinamų alveoliniais makrofagais, apsaugą ir valymą..

Ląstelių tipai alveoliuose

Alveolių struktūra yra plačiai aprašyta literatūroje ir apima šiuos ląstelių tipus: I tipo, tarpininkaujant dujų mainams, II tipo sekrecijos ir imuninės funkcijos, endotelio ląstelės, alveoliniai makrofagai, dalyvaujantys gynybos ir intersticinių fibroblastų.

I tipo ląstelės

I tipo ląstelės pasižymi neįtikėtinai plonu ir plokščiu, greičiausiai palengvinančiu keitimąsi dujomis. Jie randami maždaug 96% alveolių paviršiaus.

Šios ląstelės išreiškia nemažai baltymų, įskaitant T1-α, aquaporin 5, jonų kanalus, adenozino receptorius ir atsparumo genus keliems vaistams..

Šių ląstelių izoliavimo ir kultivavimo sunkumai trukdė atlikti išsamų tyrimą. Tačiau atsiranda galimo homostezės funkcija plaučiuose, pavyzdžiui, jonų transportavimas, vanduo ir dalyvavimas kontroliuojant ląstelių proliferaciją..

Būdas, kaip įveikti šiuos techninius sunkumus, yra tirti ląsteles alternatyviais molekuliniais metodais, vadinamais DNR mikroelementais. Taikant šią metodiką buvo galima daryti išvadą, kad I tipo ląstelės taip pat yra susijusios su apsauga nuo oksidacinių pažeidimų.

II tipo ląstelės

II tipo ląstelės yra kubo formos ir paprastai yra žinduolių alveolių kampuose, o likusių alveolių paviršiaus plotas yra tik 4%..

Tarp jo funkcijų yra biomolekulių, tokių kaip baltymai ir lipidai, kurie sudaro plaučių paviršinio aktyvumo medžiagas, gamyba ir sekrecija.

Plaučių paviršinio aktyvumo medžiagos yra medžiagos, daugiausia susidedančios iš lipidų ir mažos baltymų dalies, kurios padeda sumažinti paviršiaus įtampą alveoliuose. Svarbiausia yra dipalmitoilfosfatidilcholinas (DPPC).

II tipo ląstelės yra įtrauktos į alveolių imuninę apsaugą, išskiriant įvairių tipų medžiagas, tokias kaip citokinai, kurių vaidmuo yra uždegiminių ląstelių priėmimas į plaučius..

Be to, keletas gyvūnų modelių parodė, kad II tipo ląstelės yra atsakingos už skysčių laisvą alveolinę erdvę ir taip pat dalyvauja natrio transportavimo procese..

Intersticiniai fibroblastai

Šios ląstelės turi suklio formą ir pasižymi ilgo aktino išplėtimu. Jo funkcija yra ląstelių matricos, esančios alveolyje, sekrecija, siekiant išlaikyti jo struktūrą.

Lygiai taip pat, ląstelės gali valdyti kraujo tekėjimą, sumažindamos jį pagal atvejį.

Alveoliniai makrofagai

Alveolio ląstelės su fagocitinėmis savybėmis, gautomis iš kraujo monocitų, vadinamų alveoliniais makrofagais.

Jie yra atsakingi už pašalinus pašalines daleles, kurios pateko į alveolius, tokius kaip dulkės ar infekciniai mikroorganizmai, pvz. Mycobacterium tuberculosis. Be to, fagocitozės kraujo ląstelės, kurios gali patekti į alveolius, jei nepakanka širdies.

Jiems būdinga ruda spalva ir įvairūs prologai. Lizosomos yra gana gausios šių makrofagų citoplazmoje.

Makrofagų kiekis gali padidėti, jei organizme yra su širdimi susijusi liga, jei asmuo vartoja amfetaminus arba naudoja cigaretes.

Kohn poros

Tai yra porų serija, esanti alveoliuose, esančiuose interalveoliniame septe, kuris sujungia vieną alveolį su kitu ir leidžia tarp jų judėti ore..

Kaip keičiasi dujos?

Dujų mainai tarp deguonies (O2) ir anglies dioksido (CO2) yra pagrindinis plaučių tikslas.

Šis reiškinys pasireiškia plaučių alveoliuose, kur kraujas ir dujos yra mažiausiai maždaug vieno mikrono atstumu. Šiam procesui reikalingi du kanalai arba kanalai, pumpuojami tinkamai.

Vienas iš jų yra kraujagyslių sistema, kurią sukelia dešinysis širdies regionas, kuris siunčia mišrią venų kraują (susidedantį iš venų kraujo iš širdies ir kitų audinių per venų grįžimą) į regioną, kuriame jis vyksta mainais.

Antrasis kanalas yra tracheobronchinis medis, kurio vėdinimą skatina kvėpavimas.

Apskritai bet kurios dujos transportuojamos daugiausia dviem mechanizmais: konvekcija ir difuzija; pirmasis yra grįžtamasis, o antrasis - ne.

Dujų mainai: dalinis slėgis

Kai oras patenka į kvėpavimo sistemą, jo sudėtis pasikeičia, prisotinta vandens garais. Pasiekus alveolius, oras susimaišo su oru, kuris liko ankstesnio kvėpavimo rato liekanomis.

Šio derinio dėka dalinis deguonies slėgis sumažėja ir padidėja anglies dioksido kiekis. Kadangi deguonies dalinis slėgis alveoliuose yra didesnis nei kraujyje, patekusiame į plaučių kapiliarus, deguonis patenka į kapiliarus difuzijos būdu..

Panašiai anglies dioksido dalinis slėgis plaučių kapiliaruose yra didesnis, palyginti su alveoliais. Todėl anglies dioksidas į alveolius patenka paprastu difuzijos būdu.

Audinių dujų transportavimas į kraują

Deguonis ir svarbūs anglies dioksido kiekiai yra gabenami „kvėpavimo pigmentais“, tarp jų hemoglobinu, kuris yra populiariausias tarp stuburinių grupių.

Kraujas, atsakingas už deguonies transportavimą iš audinių į plaučius, taip pat turi pernešti anglies dioksidą atgal iš plaučių.

Tačiau anglies dioksidas gali būti transportuojamas kitais būdais, gali būti perduodamas per kraują ir ištirpsta plazmoje; Be to, jis gali išplisti į kraujo eritrocitus.

Eritrocituose anglies anhidrazės fermento dėka dauguma anglies dvideginio patenka į anglies rūgštį. Reakcija vyksta taip:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Vandenilio jonai iš reakcijos su hemoglobinu susidaro deoksihemoglobino. Ši sąjunga neleidžia staigiai sumažinti kraujo pH; Tuo pačiu metu atsiranda deguonies išsiskyrimas.

Bikarbonato jonai (HCO)3-) palikti eritrocitą mainais į chloro jonus. Priešingai nei anglies dioksidas, bikarbonato jonai gali likti plazmoje dėl didelio tirpumo. Anglies dioksido kiekis kraujyje sukeltų panašų į gėrimą.

Kraujo dujų transportavimas į alveolius

Kaip rodo abiejų krypčių rodyklės, aprašytos reakcijos yra grįžtamos; tai yra, produktas gali būti konvertuojamas atgal į pradinius reagentus.

Kai kraujas pasiekia plaučius, bikarbonatas vėl patenka į kraujo eritrocitus. Kaip ir ankstesniais atvejais, norint patekti į bikarbonato joną, iš ląstelės turi išeiti chloro jonas.

Šiuo metu reakcija vyksta priešinga karbono anhidrazės fermento katalizė: bikarbonatas reaguoja su vandenilio jonu ir paverčiamas atgal į anglies dioksidą, kuris difuzuoja į plazmą ir iš ten į alveolius..

Dujinių mainų trūkumai plaučiuose

Dujų mainai vyksta tik alveoliuose ir alveoliniuose ortakiuose, kurie yra vamzdžių šakų gale..

Štai kodėl mes galime kalbėti apie „negyvą erdvę“, kur plaučiuose vyksta oro praėjimas, tačiau dujų mainai nėra vykdomi.

Jei palyginsime jį su kitomis gyvūnų grupėmis, pvz., Žuvimis, jie turi labai veiksmingą vienpusį dujų mainų sistemą. Panašiai paukščiai taip pat turi oro maišelių ir parabronchų sistemą, kurioje vyksta oro mainai, todėl padidėja proceso efektyvumas.

Žmogaus vėdinimas yra toks neefektyvus, kad nauju įkvėpimu galima pakeisti tik vieną šeštadalį oro, likusį orą paliekant į plaučius..

Patologijos, susijusios su alveoliais

Plaučių efesus

Ši sąlyga susideda iš alveolių pažeidimo ir uždegimo; todėl organizmas negali priimti deguonies, sukelia kosulį ir sunku atkurti kvėpavimą, ypač atliekant fizinę veiklą. Viena iš dažniausių šios patologijos priežasčių yra cigaretė.

Plaučių uždegimas

Pneumoniją sukelia bakterinė arba virusinė infekcija kvėpavimo takuose ir sukelia uždegiminį procesą, kai alveoliuose yra pūslelinė ar skysčiai, taip užkertant kelią deguonies suvartojimui, sukeliant sunkių kvėpavimo sutrikimų..

Nuorodos

  1. Berthiaume, Y., Voisin, G., ir Dagenais, A. (2006). I tipo alveolinės ląstelės: naujasis alveolio riteris? Fiziologijos žurnalas, 572(Pt 3), 609-610.
  2. Butler, J. P., & Tsuda, A. (2011). Dujų transportavimas tarp aplinkos ir alveolių - teoriniai pagrindai. Išsami fiziologija, 1(3), 1301-1316.
  3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, J. H., ir Miles, P. R. (1988). Alveolinio II tipo epitelio ląstelė - daugiafunkcinis pneumocitas. Toksikologija ir taikomoji farmakologija, 93(3), 472-483.
  4. Herzog, E.L., Brody, A.R., Colby, T.V., Mason, R. & Williams, M.C. Žinomi ir nežinomi Alveolus. Amerikos krūtinės liaudies draugijos bylos, 5(7), 778-782.
  5. Kühnel, W. (2005). Citologijos ir histologijos atlaso spalva. Red. Panamericana Medical.
  6. Ross, M. H., ir Pawlina, W. (2007). Histologija Tekstas ir atlaso spalva su ląsteline ir molekuline biologija. 5aed. Red. Panamericana Medical.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologija. Red. Panamericana Medical.