Alveólos Pulmonares Đặc điểm, chức năng, giải phẫu



các phế nang phổi chúng là những túi nhỏ nằm trong phổi của động vật có vú, được bao quanh bởi một mạng lưới mao mạch máu. Dưới kính hiển vi, trong một phế nang có thể phân biệt được lòng của phế nang và thành của nó, bao gồm các tế bào biểu mô.

Chúng cũng chứa các sợi mô liên kết mang lại cho chúng độ đàn hồi đặc trưng. Trong biểu mô phế nang, các tế bào loại I phẳng và tế bào loại II có thể được phân biệt. Chức năng chính của nó là trung gian trao đổi khí giữa không khí và máu. 

Khi quá trình hô hấp xảy ra, không khí đi vào cơ thể qua khí quản, nơi nó di chuyển đến một loạt các đường hầm bên trong phổi. Ở cuối mạng lưới phức tạp này là các túi phế nang, nơi không khí đi vào và được đưa lên bởi các mạch máu..

Đã có trong máu, oxy trong không khí được tách ra khỏi phần còn lại của các thành phần, chẳng hạn như carbon dioxide. Hợp chất cuối cùng này được loại bỏ khỏi cơ thể thông qua quá trình thở ra.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm chung
    • 1.1 Hệ hô hấp ở động vật có vú
  • 2 chức năng
  • 3 Giải phẫu
    • 3.1 Các loại tế bào trong phế nang
    • 3.2 Tế bào loại I
    • 3.3 Tế bào loại II
    • 3,4 nguyên bào sợi kẽ
    • 3.5 Đại thực bào phế nang
    • 3.6 lỗ chân lông
  • 4 Trao đổi khí như thế nào?
    • 4.1 Trao đổi khí: áp lực cục bộ
    • 4.2 Vận chuyển khí mô vào máu
    • 4.3 Vận chuyển khí máu đến phế nang
    • 4.4 Nhược điểm của trao đổi khí trong phổi
  • 5 bệnh lý liên quan đến phế nang
    • 5.1 Efisema phổi
    • 5.2 Viêm phổi
  • 6 tài liệu tham khảo

Đặc điểm chung

Bên trong phổi là một mô kết cấu xốp được hình thành bởi một số lượng phế nang phổi khá cao: từ 400 đến 700 triệu trong hai phổi của một người trưởng thành khỏe mạnh. Các phế nang là các cấu trúc giống như túi được bao phủ bên trong bởi một chất dính.

Ở động vật có vú, mỗi phổi chứa hàng triệu phế nang, liên quan mật thiết với mạng lưới mạch máu. Ở người, diện tích của phổi nằm trong khoảng từ 50 đến 90 m2 và nó chứa 1000 km mao mạch máu.

Con số cao này là điều cần thiết để đảm bảo lượng oxy cần thiết và do đó có thể đáp ứng sự trao đổi chất cao của động vật có vú, chủ yếu là do khả năng chịu đựng của nhóm..

Hệ hô hấp ở động vật có vú

Không khí đi vào qua mũi, đặc biệt là "Nostrilos"; Điều này truyền đến khoang mũi và từ đó đến các lỗ bên trong kết nối với hầu họng. Ở đây hội tụ hai cách: hô hấp và tiêu hóa.

Các glottis mở đến thanh quản và sau đó đến khí quản. Điều này được chia thành hai phế quản, một trong mỗi phổi; lần lượt, các phế quản được chia thành các tiểu phế quản, đó là các ống nhỏ hơn và dẫn đến các ống phế nang và phế nang.

Chức năng

Chức năng chính của phế nang là cho phép trao đổi khí, quan trọng đối với các quá trình hô hấp, cho phép oxy đi vào máu được vận chuyển đến các mô của cơ thể.

Tương tự như vậy, phế nang phổi tham gia vào việc loại bỏ carbon dioxide khỏi máu trong quá trình hít vào và thở ra..

Giải phẫu

Các phế nang và ống phế nang bao gồm một lớp nội mô một lớp rất mỏng tạo điều kiện cho việc trao đổi khí giữa không khí và mao mạch máu. Chúng có đường kính xấp xỉ 0,05 và 0,25 mm, được bao quanh bởi các vòng mao quản. Chúng có hình tròn hoặc đa diện.

Giữa mỗi phế nang liên tiếp là vách ngăn giữa, là bức tường chung giữa hai. Đường viền của các phân vùng này tạo thành các vòng cơ bản, được hình thành bởi các tế bào cơ trơn và được bao phủ bởi biểu mô hình khối đơn giản.

Ở bên ngoài của phế nang là các mao mạch máu, với màng phế nang, hình thành màng phế nang-phế nang, khu vực nơi trao đổi khí diễn ra giữa không khí đi vào phổi và máu trong mao mạch..

Do tổ chức đặc biệt của họ, phế nang phổi giống như một tổ ong. Chúng được cấu tạo ở bên ngoài bởi một bức tường của các tế bào biểu mô gọi là pneumocytes.

Đi kèm với màng phế nang, là các tế bào chịu trách nhiệm bảo vệ và làm sạch phế nang, được gọi là đại thực bào phế nang.

Các loại tế bào trong phế nang

Cấu trúc của phế nang đã được mô tả rộng rãi trong tài liệu và bao gồm các loại tế bào sau: loại I làm trung gian trao đổi khí, loại II và chức năng miễn dịch, tế bào nội mô, đại thực bào phế nang liên quan đến phòng thủ và nguyên bào sợi kẽ.

Tế bào loại I

Các tế bào loại I được đặc trưng bởi cực kỳ mỏng và phẳng, có lẽ để tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi khí. Chúng được tìm thấy trên khoảng 96% bề mặt của phế nang.

Những tế bào này thể hiện một số lượng đáng kể các protein, bao gồm T1-a, aquaporin 5, kênh ion, thụ thể adenosine và gen kháng với một số loại thuốc..

Khó khăn trong việc phân lập và nuôi cấy các tế bào này đã cản trở nghiên cứu chuyên sâu của chúng. Tuy nhiên, một chức năng có thể của homostesis trong phổi được đặt ra, chẳng hạn như vận chuyển các ion, nước và tham gia vào việc kiểm soát sự tăng sinh tế bào..

Cách để khắc phục những khó khăn kỹ thuật này là bằng cách nghiên cứu các tế bào bằng các phương pháp phân tử thay thế, được gọi là microarrays DNA. Sử dụng phương pháp này có thể kết luận rằng các tế bào loại I cũng tham gia vào việc bảo vệ chống lại thiệt hại oxy hóa.

Tế bào loại II

Các tế bào loại II có hình dạng hình khối và thường nằm ở các góc của phế nang ở động vật có vú, chỉ còn lại 4% diện tích bề mặt phế nang..

Trong số các chức năng của nó bao gồm sản xuất và bài tiết các phân tử sinh học như protein và lipid tạo thành chất hoạt động bề mặt phổi.

Các chất hoạt động bề mặt phổi là các chất có thành phần chủ yếu là lipit và một phần protein nhỏ, giúp giảm sức căng bề mặt trong phế nang. Quan trọng nhất là dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC).

Các tế bào loại II có liên quan đến sự bảo vệ miễn dịch của phế nang, tiết ra nhiều loại chất như cytokine, có vai trò là tuyển dụng các tế bào viêm trong phổi.

Ngoài ra, một số mô hình động vật đã chỉ ra rằng các tế bào loại II chịu trách nhiệm giữ không gian phế nang không có chất lỏng và cũng tham gia vào việc vận chuyển natri.

Nguyên bào sợi kẽ

Các tế bào này có hình dạng trục chính và được đặc trưng bằng cách thể hiện các phần mở rộng dài của Actin. Chức năng của nó là bài tiết ma trận tế bào trong phế nang để duy trì cấu trúc của nó.

Theo cách tương tự, các tế bào có thể quản lý lưu lượng máu, giảm theo trường hợp.

Đại thực bào phế nang

Các tế bào chứa phế nang có đặc tính thực bào có nguồn gốc từ bạch cầu đơn nhân trong máu gọi là đại thực bào phế nang.

Chúng chịu trách nhiệm loại bỏ bởi quá trình thực bào của các hạt lạ xâm nhập vào phế nang, chẳng hạn như bụi hoặc các vi sinh vật truyền nhiễm như Mycobacterium tuberculosis. Ngoài ra, các tế bào máu thực bào có thể xâm nhập vào phế nang nếu không đủ tim.

Chúng được đặc trưng bởi một màu nâu và một loạt các lời mở đầu khác nhau. Lysosome khá phong phú trong tế bào chất của các đại thực bào này.

Lượng đại thực bào có thể tăng nếu cơ thể mắc bệnh liên quan đến tim, nếu cá nhân sử dụng thuốc kích thích hoặc sử dụng thuốc lá.

Lỗ chân lông

Chúng là một loạt các lỗ chân lông nằm trong phế nang nằm trong vách ngăn giữa, nối giữa một phế nang với nhau và cho phép lưu thông không khí giữa chúng..

Trao đổi khí như thế nào?

Sự trao đổi khí giữa oxy (O2) và carbon dioxide (CO2) là mục đích chính của phổi.

Hiện tượng này xảy ra trong phế nang phổi, nơi máu và khí ở khoảng cách tối thiểu khoảng một micron. Quá trình này đòi hỏi hai ống dẫn hoặc kênh được bơm đúng cách.

Một trong số đó là hệ thống mạch máu của phổi được điều khiển bởi vùng bên phải của tim, nó gửi máu tĩnh mạch hỗn hợp (bao gồm máu tĩnh mạch từ tim và các mô khác thông qua sự quay trở lại của tĩnh mạch) đến vùng trao đổi.

Kênh thứ hai là cây thông khí quản, có sự thông khí được điều khiển bởi các cơ liên quan đến hơi thở.

Nói chung, việc vận chuyển bất kỳ khí nào được chi phối chủ yếu bởi hai cơ chế: đối lưu và khuếch tán; cái thứ nhất có thể đảo ngược, trong khi cái thứ hai thì không.

Trao đổi khí: áp lực một phần

Khi không khí đi vào hệ hô hấp, thành phần của nó thay đổi, trở nên bão hòa với hơi nước. Khi đến phế nang, không khí hòa quyện với không khí còn sót lại của vòng thở trước đó.

Nhờ sự kết hợp này, áp suất một phần của oxy giảm và carbon dioxide tăng lên. Vì áp suất riêng phần của oxy trong phế nang lớn hơn trong máu đi vào mao mạch của phổi, oxy đi vào mao mạch bằng cách khuếch tán.

Tương tự như vậy, áp suất một phần của carbon dioxide lớn hơn trong mao mạch của phổi, so với phế nang. Do đó, carbon dioxide truyền đến phế nang bằng một quá trình khuếch tán đơn giản.

Vận chuyển khí mô đến máu

Oxy và lượng carbon dioxide quan trọng được vận chuyển bởi "các sắc tố hô hấp", trong đó có hemoglobin, loại phổ biến nhất trong số các nhóm động vật có xương sống.

Máu chịu trách nhiệm vận chuyển oxy từ các mô đến phổi cũng phải vận chuyển carbon dioxide trở lại từ phổi.

Tuy nhiên, carbon dioxide có thể được vận chuyển theo những cách khác, có thể được truyền qua máu và hòa tan trong huyết tương; Ngoài ra, nó có thể lan đến hồng cầu trong máu.

Trong hồng cầu, phần lớn carbon dioxide chuyển sang axit carbonic nhờ enzyme anhydrase carbonic. Phản ứng xảy ra như sau:

CO2 + H2Ô H2CO3 H+ + HCO3-

Các ion hydro từ phản ứng kết hợp với hemoglobin tạo thành deoxyhemoglobin. Sự kết hợp này ngăn chặn sự giảm đột ngột độ pH trong máu; Đồng thời giải phóng oxy.

Các ion bicarbonate (HCO3-) rời khỏi hồng cầu bằng cách trao đổi các ion clo. Trái ngược với carbon dioxide, các ion bicarbonate có thể tồn tại trong huyết tương do độ hòa tan cao. Sự hiện diện của carbon dioxide trong máu sẽ gây ra sự xuất hiện tương tự như nước ngọt.

Vận chuyển khí máu đến phế nang

Như được chỉ ra bởi các mũi tên theo cả hai hướng, các phản ứng được mô tả ở trên là có thể đảo ngược; nghĩa là, sản phẩm có thể được chuyển đổi trở lại thành các chất phản ứng ban đầu.

Khoảnh khắc máu đến phổi, bicarbonate đi vào hồng cầu một lần nữa. Như trong trường hợp trước, để ion bicarbonate đi vào, ion clo phải thoát ra khỏi tế bào.

Tại thời điểm này, phản ứng xảy ra theo hướng ngược lại với sự xúc tác của enzyme anhydrase carbonic: bicarbonate phản ứng với ion hydro và được chuyển đổi trở lại thành carbon dioxide, khuếch tán vào plasma và từ đó đến phế nang.

Nhược điểm của trao đổi khí trong phổi

Sự trao đổi khí chỉ xảy ra trong các phế nang và ống phế nang, nằm ở cuối các nhánh của các ống.

Đó là lý do tại sao chúng ta có thể nói về một "không gian chết", nơi không khí đi qua phổi nhưng trao đổi khí không được thực hiện.

Nếu chúng ta so sánh nó với các nhóm động vật khác, chẳng hạn như cá, chúng có hệ thống trao đổi khí một chiều rất hiệu quả. Tương tự như vậy, chim có một hệ thống túi khí và parabronchi nơi xảy ra trao đổi không khí, làm tăng hiệu quả của quá trình.

Sự thông khí của con người kém hiệu quả đến nỗi trong một cảm hứng mới chỉ có thể thay thế một phần sáu không khí, khiến phần còn lại của không khí bị mắc kẹt trong phổi.

Bệnh lý liên quan đến phế nang

Efesus phổi

Tình trạng này bao gồm các tổn thương và viêm của phế nang; do đó, cơ thể không thể nhận được oxy, gây ho và gây khó khăn cho việc phục hồi hơi thở, đặc biệt là trong hoạt động thể chất. Một trong những nguyên nhân phổ biến nhất của bệnh lý này là thuốc lá.

Viêm phổi

Viêm phổi là do nhiễm vi khuẩn hoặc virus trong đường hô hấp và gây ra quá trình viêm với sự hiện diện của mủ hoặc chất lỏng bên trong phế nang, do đó ngăn chặn việc hấp thụ oxy, gây khó thở nghiêm trọng..

Tài liệu tham khảo

  1. Berthiaume, Y., Voisin, G., & D Sagais, A. (2006). Các tế bào loại I phế nang: hiệp sĩ mới của phế nang? Tạp chí sinh lý học, 572(Pt 3), 609-610.
  2. Quản gia, J. P., & Tsuda, A. (2011). Vận chuyển khí giữa môi trường và phế nang - nền tảng lý thuyết. Sinh lý toàn diện, 1(3), 1301-1316.
  3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, J. H., & Miles, P. R. (1988). Tế bào biểu mô loại II phế nang: một loại tế bào phổi đa chức năng. Độc tính và dược lý ứng dụng, 93(3), 472-483.
  4. Herzog, E.L., Brody, A.R., Colby, T.V., Mason, R., & Williams, M.C. (2008). Được biết và chưa biết về Alveolus. Thủ tục tố tụng của Hiệp hội lồng ngực Hoa Kỳ, 5(7), 778-782.
  5. Kühnel, W. (2005). Màu sắc của tế bào học và mô học. Ed. Panamericana Y tế.
  6. Ross, M. H., & Pawlina, W. (2007). Mô học Văn bản và màu Atlas với sinh học tế bào và phân tử. 5a. Ed. Panamericana Y tế.
  7. Welsch, Hoa Kỳ, & Sobotta, J. (2008). Mô học. Ed. Panamericana Y tế.