Alveólos Pulmonares raksturojums, funkcijas, anatomija



The plaušu alveoli tie ir mazi maisiņi, kas atrodas zīdītāju plaušās, ko ieskauj asins kapilāru tīkls. Mikroskopā alveolā var atšķirt alveolus un to sienas lūmenu, kas sastāv no epitēlija šūnām..

Tajos ir arī saistaudu šķiedras, kas dod tām raksturīgo elastību. Alveolārajā epitēlijā var izšķirt plakanās I tipa šūnas un II tipa kubu šūnas. Tās galvenā funkcija ir starpnieks starp gāzes un gaisa apmaiņu. 

Kad notiek elpošanas process, gaiss iekļūst ķermenī caur traheju, kur tas ceļo uz virkni tuneļu iekšpusē plaušās. Šī sarežģītā cauruļu tīkla galā ir alveolārie maisiņi, kur gaiss iekļūst un nonāk asinsvados..

Jau asinīs gaisā esošais skābeklis tiek atdalīts no pārējām sastāvdaļām, piemēram, oglekļa dioksīda. Šis pēdējais savienojums tiek izvadīts no organisma caur izelpošanas procesu.

Indekss

  • 1 Vispārīgi raksturlielumi
    • 1.1 Elpošanas sistēma zīdītājiem
  • 2 Funkcijas
  • 3 Anatomija
    • 3.1 Šūnu veidi alveolos
    • 3.2. I tipa šūnas
    • 3.3. II tipa šūnas
    • 3.4 Intersticiālie fibroblasti
    • 3.5. Alveolāri makrofāgi
    • 3,6 Kohn poras
  • 4 Kā notiek gāzes apmaiņa?
    • 4.1 Gāzveida apmaiņa: daļējs spiediens
    • 4.2 Audu gāzu transportēšana uz asinīm
    • 4.3 Asins gāzu transportēšana uz alveoliem
    • 4.4. Gāzveida apmaiņas trūkumi plaušās
  • 5 Ar alveoliem saistītās patoloģijas
    • 5.1 Plaušu efisēma
    • 5.2 Pneimonija
  • 6 Atsauces

Vispārīgās īpašības

Plaušu iekšpusē ir sūkļveida auduma audums, ko veido diezgan liels pulmonālo alveolu skaits: no 400 līdz 700 miljoniem veselas pieauguša cilvēka plaušās. Alveoli ir maisā līdzīgas struktūras, kas iekšēji pārklātas ar lipīgu vielu.

Zīdītājiem katrā plaušā ir miljoniem alveolu, kas ir cieši saistīti ar asinsvadu tīklu. Cilvēkiem plaušu laukums ir no 50 līdz 90 m2 un tajā ir 1000 km asins kapilāru.

Šis lielais skaits ir būtisks, lai nodrošinātu nepieciešamo skābekļa patēriņu un tādējādi varētu apmierināt zīdītāju augsto metabolismu, galvenokārt grupas endotermijas dēļ..

Elpošanas sistēma zīdītājiem

Gaiss nonāk caur degunu, īpaši ar "Nostrilos"; Tas pāriet uz deguna dobumu un no turienes uz iekšējo riekstu, kas saistīti ar rīkli. Šeit saplūst divi veidi: elpošana un gremošana.

Glottis atveras uz balsenes un pēc tam uz traheju. Tas ir sadalīts divos bronhos, pa vienam katrā plaušā; savukārt, bronhus iedala bronhosolos, kas ir mazākas caurules un noved pie alveolu kanāliem un alveoliem..

Funkcijas

Alveolu galvenā funkcija ir ļaut apmainīties ar gāzēm, kas ir svarīgas elpošanas procesiem, ļaujot skābekli iekļūt asinsritē, kas tiek transportēta uz ķermeņa audiem..

Tāpat plaušu alveoli piedalās oglekļa dioksīda izvadīšanā no asinīm ieelpošanas un izelpošanas procesā..

Anatomija

Alveoli un alveolārie kanāli sastāv no ļoti plānas viena slāņa endotēlija, kas atvieglo gāzu apmaiņu starp gaisu un asins kapilāriem. To aptuvenais diametrs ir 0,05 un 0,25 mm, ko ieskauj kapilāru cilpas. Tie ir noapaļoti vai daudzskaldņi.

Starp katru secīgo alveolus ir interalveolārs starpslānis, kas ir kopīgā siena starp abiem. Šo šķērssienu robeža veido bazālos gredzenus, ko veido gludās muskulatūras šūnas un pārklāti ar vienkāršu kubiskā epitēliju.

Alveolus ārpusē ir asins kapilāri, kas ar alveolāro membrānu veido alveolā-kapilāru membrānu - reģionu, kur notiek gāzes apmaiņa starp gaisu, kas nonāk plaušās, un asinīm kapilāros..

Savas savdabīgās organizācijas dēļ plaušu alveoli atgādina šūnu. Uz ārpusi tos veido epitēlija šūnu siena, ko sauc par pneimocītiem.

Alveolārās membrānas pievienošana ir šūnas, kas atbild par alveolu, ko sauc par alveolāriem makrofāgiem, aizsardzību un tīrīšanu..

Šūnu veidi alveolos

Alveolu struktūra ir plaši aprakstīta literatūrā, un tajā ir iekļauti šādi šūnu veidi: I tips, kas nodrošina gāzu apmaiņu, II tipa sekrēcijas un imūnfunkcijas, endotēlija šūnas, alveolāri makrofāgi, kas iesaistīti aizsardzības un intersticiāliem fibroblastiem.

I tipa šūnas

I tipa šūnas raksturo neticami plānas un plakanas, iespējams, veicinot gāzu apmaiņu. Tie ir atrodami aptuveni 96% no alveolu virsmas.

Šīs šūnas izsaka ievērojamu daudzumu olbaltumvielu, ieskaitot T1-α, akvaporīna 5, jonu kanālus, adenozīna receptorus un rezistences gēnus vairākām zālēm..

Šo šūnu izolācijas un kultivēšanas grūtības ir kavējušas to padziļinātu izpēti. Tomēr rodas iespējama homostēzes funkcija plaušās, piemēram, jonu transportēšana, ūdens un dalība šūnu proliferācijas kontrolē..

Veids, kā pārvarēt šīs tehniskās grūtības, ir, pētot šūnas ar alternatīvām molekulārām metodēm, ko dēvē par DNS mikrolīmeņiem. Izmantojot šo metodiku, varēja secināt, ka I tipa šūnas ir iesaistītas arī aizsardzībā pret oksidatīviem bojājumiem.

II tipa šūnas

II tipa šūnas ir kubveida formas, un tās parasti atrodas zīdītāju alveolu stūrī, kur alveolārā virsma ir tikai 4%..

Tās funkcijas ietver biomolekulu, piemēram, olbaltumvielu un lipīdu, kas veido plaušu virsmaktīvās vielas, ražošanu un sekrēciju.

Plaušu virsmaktīvās vielas ir vielas, kas sastāv galvenokārt no lipīdiem un nelielas olbaltumvielu daļas, kas palīdz samazināt virsmas spraigumu alveolos. Svarīgākais ir dipalmitoilfosfatidilholīns (DPPC)..

II tipa šūnas ir iesaistītas alveolu imūnā aizsardzībā, izdalot dažāda veida vielas, piemēram, citokīnus, kuru loma ir iekaisuma šūnu vākšana plaušās..

Turklāt vairāki dzīvnieku modeļi ir parādījuši, ka II tipa šūnas ir atbildīgas par šķidruma brīvas alveolārās telpas saglabāšanu un ir iesaistītas arī nātrija transportēšanā..

Intersticiālie fibroblasti

Šīm šūnām ir vārpstas forma, un tām ir raksturīgi ilgi aktīna pagarinājumi. Tās funkcija ir šūnu matricas sekrēcija alveolā, lai saglabātu tās struktūru.

Tādā pašā veidā šūnas var pārvaldīt asins plūsmu, samazinot to atbilstoši gadījumam.

Alveolāri makrofāgi

Alveolu ostas šūnas ar fagocītiskām īpašībām, kas iegūtas no asins monocītiem, ko sauc par alveolāriem makrofāgiem.

Tie ir atbildīgi par fagocitozes svešķermeņu, kas iekļuvušas alveolos, piemēram, putekļu vai infekciozo mikroorganismu, kā, piemēram, putekļu vai infekciozo mikroorganismu, izņemšanu. Mycobacterium tuberculosis. Turklāt fagocitozes asins šūnas, kas var iekļūt alveolos, ja nepietiek sirds.

Tos raksturo brūna krāsa un virkne dažādu prologu. Lizosomas šo makrofāgu citoplazmā ir diezgan daudz.

Makrofāgu daudzums var palielināties, ja organismam ir sirds slimība, ja indivīds patērē amfetamīnus vai lieto cigaretes..

Kohn poras

Tie ir virkne poru, kas atrodas alveolos, kas atrodas interalveolārajā septa, kas savieno vienu alveolu ar otru un ļauj gaisa cirkulāciju starp tām..

Kā notiek gāzes apmaiņa?

Gāzu apmaiņa starp skābekli (O2) un oglekļa dioksīdu (CO2) ir plaušu galvenais mērķis.

Šī parādība notiek plaušu alveolos, kur asinis un gāze ir vismaz viena mikrona attālumā. Šim procesam ir nepieciešami divi kanāli vai kanāli, kas ir pareizi iesūknēti.

Viens no tiem ir plaušu asinsvadu sistēma, ko vada pareizais sirds reģions, kas nosūta sajauktu venozo asiņu (kas sastāv no vēnas asinīm no sirds un citiem audiem caur vēnu atgriezumu) uz reģionu, kur tā notiek apmaiņā.

Otrais kanāls ir tracheobrona koks, kura ventilāciju vada elpošanas procesā iesaistītie muskuļi.

Kopumā jebkuras gāzes transportēšanu galvenokārt regulē divi mehānismi: konvekcija un difūzija; pirmais ir atgriezenisks, bet otrais nav.

Gāzes apmaiņa: daļējs spiediens

Kad gaiss iekļūst elpošanas sistēmā, tā sastāvs mainās, kļūstot piesātināts ar ūdens tvaiku. Sasniedzot alveolus, gaiss sajaucas ar gaisu, kas palicis no iepriekšējā elpošanas apļa.

Pateicoties šai kombinācijai, samazinās skābekļa daļējais spiediens un palielinās oglekļa dioksīda spiediens. Tā kā skābekļa daļējais spiediens alveolos ir lielāks nekā asinīs, kas iekļūst plaušu kapilāros, skābeklis iekļūst kapilāros ar difūziju..

Līdzīgi, oglekļa dioksīda daļējais spiediens ir lielāks plaušu kapilāros, salīdzinot ar alveoliem. Tāpēc oglekļa dioksīds nonāk alveolos ar vienkāršu difūzijas procesu.

Audu gāzu transportēšana uz asinīm

Skābekli un svarīgus oglekļa dioksīda daudzumus transportē ar "elpošanas pigmentiem", tostarp hemoglobīnu, kas ir populārākais no mugurkaulnieku grupām..

Asinīm, kas atbild par skābekļa transportēšanu no audiem uz plaušām, arī jāpārvieto oglekļa dioksīds atpakaļ no plaušām.

Tomēr oglekļa dioksīdu var transportēt citā veidā, to var pārnest caur asinīm un izšķīst plazmā; Turklāt tas var izplatīties uz asins eritrocītiem.

Eritrocītos vairums oglekļa dioksīda nonāk ogļskābē, pateicoties oglekļa anhidrāzes fermentam. Reakcija notiek šādi:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Ūdeņraža jonus no reakcijas kopā ar hemoglobīnu veido deoksihemoglobīnu. Šī savienība novērš strauju asins pH līmeņa samazināšanos; Tajā pašā laikā notiek skābekļa izdalīšanās.

Bikarbonāta joni (HCO)3-) atstāj eritrocītu apmaiņā pret hlora joniem. Pretstatā oglekļa dioksīdam, bikarbonāta jonus var palikt plazmā, jo tie ir ļoti labi šķīstoši. Oglekļa dioksīda klātbūtne asinīs radītu līdzīgu izskatu kā bezalkoholiskajam dzērienam.

Asins gāzu transportēšana uz alveoliem

Kā norādīts bultiņām abos virzienos, iepriekš aprakstītās reakcijas ir atgriezeniskas; tas ir, produktu var pārvērst atpakaļ sākotnējos reaģentos.

Kad asinis sasniedz plaušas, bikarbonāts atkal nonāk asins eritrocītos. Tāpat kā iepriekšējā gadījumā, lai bikarbonāta jonu ievadītu, hlora jonam ir jāizvairās no šūnas.

Šajā brīdī reakcija notiek pretējā virzienā ar karboanhidrāzes enzīma katalīzi: bikarbonāts reaģē ar ūdeņraža jonu un tiek pārvērsts atpakaļ oglekļa dioksīdā, kas izkliedējas plazmā un no tās uz alveoliem.

Trūkumi gāzveida apmaiņai plaušās

Gāzes apmaiņa notiek tikai alveolos un alveolārajos kanālos, kas atrodas cauruļu zaru galos..

Tāpēc mēs varam runāt par „mirušo telpu”, kur plaušās notiek gaisa plūsma, bet netiek veikta gāzes apmaiņa.

Ja mēs to salīdzinām ar citām dzīvnieku grupām, piemēram, zivīm, tām ir ļoti efektīva vienvirziena gāzes apmaiņas sistēma. Tāpat putniem ir gaisa sēklu un parabronču sistēma, kurā notiek gaisa apmaiņa, tādējādi palielinot procesa efektivitāti.

Cilvēka ventilācija ir tik neefektīva, ka jaunā iedvesmā var nomainīt tikai vienu sesto daļu gaisa, atstājot pārējo gaisu plaušās..

Patoloģijas, kas saistītas ar alveoliem

Plaušu efesus

Šis stāvoklis sastāv no alveolu bojājumiem un iekaisumiem; līdz ar to organisms nespēj uztvert skābekli, izraisa klepu un apgrūtina elpas atgūšanu, jo īpaši fizisku aktivitāšu veikšanā. Viens no biežākajiem šīs patoloģijas cēloņiem ir cigarete.

Pneimonija

Pneimoniju izraisa baktēriju vai vīrusu infekcija elpceļos un izraisa iekaisuma procesu ar strūklu vai šķidrumiem alveolās, tādējādi novēršot skābekļa uzņemšanu, izraisot smagas elpošanas grūtības..

Atsauces

  1. Berthiaume, Y., Voisin, G., un Dagenais, A. (2006). I tipa alveolārās šūnas: jaunais alveola bruņinieks? Fizioloģijas žurnāls, 572(Pt 3), 609-610.
  2. Butler, J. P., & Tsuda, A. (2011). Gāzes transportēšana starp vidi un alveoliem - teorētiskie pamati. Visaptveroša fizioloģija, 1(3), 1301-1316.
  3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, J. H., un Miles, P. R. (1988). Alveolārā II tipa epitēlija šūna: daudzfunkcionāls pneimocīts. Toksikoloģija un lietotā farmakoloģija, 93(3), 472-483.
  4. Herzog, E.L., Brody, A.R., Colby, T.V., Masons, R., un Williams, M.C. Pazīstami un nezināmi Alveolus. Amerikāņu krūšu biedrības darbība, 5(7), 778-782.
  5. Kühnel, W. (2005). Citoloģijas un histoloģijas atlases krāsa. Ed. Panamericana Medical.
  6. Ross, M. H., un Pawlina, W. (2007). Histoloģija Teksts un atlases krāsa ar šūnu un molekulārās bioloģijas palīdzību. 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histoloģija. Ed. Panamericana Medical.