Alveólos Pulmonares karakteristike, funkcije, anatomija



plućni alveoli to su male vrećice smještene u plućima sisavaca, okružene mrežom krvnih kapilara. Pod mikroskopom se u alveolama može razlikovati lumen alveole i njegov zid, koji se sastoji od epitelnih stanica..

Također sadrže vlakna vezivnog tkiva koja im daju karakterističnu elastičnost. U alveolarnom epitelu mogu se razlikovati stanične stanice tipa I i kocke tipa II. Njegova glavna funkcija je posredovanje u razmjeni plina između zraka i krvi. 

Kada se desi proces disanja, zrak ulazi u tijelo kroz dušnik, gdje putuje u niz tunela unutar pluća. Na kraju ove zamršene mreže cijevi nalaze se alveolarne vrećice, gdje zrak ulazi i zahvaćaju krvne žile..

Već u krvi, kisik u zraku je odvojen od ostalih komponenti, kao što je ugljični dioksid. Ovaj posljednji spoj se eliminira iz tijela kroz proces izdisanja.

indeks

  • 1 Opće karakteristike
    • 1.1. Dišni sustav kod sisavaca
  • 2 Funkcije
  • 3 Anatomija
    • 3.1 Vrste stanica u alveolama
    • 3.2 Stanice tipa I
    • 3.3 Stanice tipa II
    • 3.4. Intersticijalni fibroblasti
    • 3.5 Alveolarni makrofagi
    • 3.6 Kohn pore
  • 4 Kako je razmjena plinova?
    • 4.1 Izmjena plinova: parcijalni tlakovi
    • 4.2 Transport tkiva iz tkiva u krv
    • 4.3 Transport plinova krvi u alveole
    • 4.4. Nedostaci izmjene plinova u plućima
  • 5 Patologije povezane s alveolama
    • 5.1. Plućni efizem
    • 5.2 Upala pluća
  • 6 Reference

Opće karakteristike

Unutar pluća je tkivo spužvaste teksture formirano relativno velikim brojem plućnih alveola: od 400 do 700 milijuna u dva pluća zdravog odraslog čovjeka. Alveole su strukture nalik vrećama koje su unutarnje pokrivene ljepljivom tvari.

Kod sisavaca, svaka pluća sadrže milijune alveola, blisko povezanih s vaskularnom mrežom. Kod ljudi je područje pluća između 50 i 90 m2 i sadrži 1000 km krvnih kapilara.

Ovaj veliki broj je neophodan kako bi se osigurao potreban unos kisika i tako se mogao zadovoljiti visoki metabolizam sisavaca, uglavnom zbog endotermne skupine..

Dišni sustav kod sisavaca

Zrak ulazi kroz nos, posebno "Nostrilosom"; To prelazi u nosnu šupljinu i odatle na unutarnje žlijezde povezane sa ždrijelom. Ovdje konvergiraju dva načina: dišnog i probavnog.

Glotis se otvara u grkljan, a zatim u traheju. To je podijeljeno u dva bronha, po jedan u svako pluća; zauzvrat, bronhi su podijeljeni u bronhiole, koji su manje cijevi i dovode do alveolarnih kanala i alveola.

funkcije

Glavna funkcija alveola je omogućiti razmjenu plinova, vitalnih za respiratorne procese, omogućujući ulazak kisika u krvotok da bi se transportirao do tkiva tijela..

Isto tako, plućni alveoli sudjeluju u eliminaciji ugljičnog dioksida iz krvi tijekom procesa inhalacije i izdisanja..

anatomija

Alveolni i alveolarni kanali sastoje se od vrlo tankog jednoslojnog endotela koji olakšava razmjenu plinova između zraka i krvnih kapilara. Oni imaju približan promjer od 0,05 i 0,25 mm, okruženi kapilarnim petljama. Oni su zaobljeni ili poliedrični.

Između svakog uzastopnog alveola nalazi se interalveolarni septum, koji je zajednički zid između njih. Granica ovih pregrada formira bazalne prstenove, formirane od strane glatkih mišićnih stanica i pokrivene jednostavnim kubičnim epitelom.

S vanjske strane alveole nalaze se krvne kapilare koje, s alveolarnom membranom, tvore alveolarnu kapilarnu membranu, područje u kojem se izmjena plina odvija između zraka koji ulazi u pluća i krvi u kapilarama..

Zbog svoje neobične organizacije, plućni alveoli nalikuju saću. One se s vanjske strane sastoje od zida epitelnih stanica zvanih pneumociti.

Prateći alveolarnu membranu nalaze se stanice odgovorne za obranu i čišćenje alveola, nazvanih alveolarni makrofagi.

Vrste stanica u alveolama

Struktura alveola je široko opisana u literaturi i uključuje sljedeće tipove stanica: tip I posreduje razmjenu plinova, tip II sekretorne i imunološke funkcije, endotelne stanice, alveolarni makrofagi uključeni u obrambeni i intersticijalni fibroblasti.

Stanice tipa I

Stanice tipa I karakteriziraju nevjerojatno tanke i ravne stanice, vjerojatno radi olakšavanja izmjene plinova. Nalaze se na približno 96% površine alveola.

Ove stanice izražavaju značajan broj proteina, uključujući T1-a, akvaporin 5, ionske kanale, adenozin receptore i gene otpornosti na nekoliko lijekova..

Teškoća u izoliranju i kultiviranju tih stanica otežala je njihovu dubinsku studiju. Međutim, postavlja se moguća funkcija homostezije u plućima, kao što je transport iona, voda i sudjelovanje u kontroli stanične proliferacije..

Način da se prevladaju ove tehničke poteškoće je proučavanje stanica alternativnim molekularnim metodama, nazvanim DNA mikroarve. Koristeći ovu metodologiju moguće je zaključiti da su stanice tipa I također uključene u zaštitu od oksidativnog oštećenja.

Stanice tipa II

Stanice tipa II su kockastog oblika i obično se nalaze na uglovima alveola kod sisavaca, sa samo 4% preostale alveolarne površine..

Među njegovim funkcijama su proizvodnja i izlučivanje biomolekula kao što su proteini i lipidi koji tvore plućne surfaktante.

Plućni surfaktanti su tvari koje se uglavnom sastoje od lipida i malog dijela proteina, koje pomažu smanjiti površinsku napetost u alveolama. Najvažniji je dipalmitoilfosfatidilkolin (DPPC).

Stanice tipa II uključene su u imunološku obranu alveola, izlučujući različite vrste tvari kao što su citokini, čija je uloga regrutiranje upalnih stanica u plućima..

Osim toga, nekoliko životinjskih modela pokazalo je da su stanice tipa II odgovorne za čuvanje slobodnog alveolarnog prostora i da su također uključene u transport natrija.

Intersticijalni fibroblasti

Ove stanice imaju oblik vretena i karakterizirane su dugim ekstenzijama aktina. Njegova je funkcija izlučivanje staničnog matriksa u alveolu kako bi se održala njegova struktura.

Na isti način, stanice mogu upravljati protokom krvi, smanjujući je prema slučaju.

Alveolarni makrofagi

U alveolama se nalaze stanice s fagocitnim svojstvima izvedenim iz krvnih monocita nazvanih alveolarni makrofagi.

Oni su odgovorni za uklanjanje fagocitozom stranih čestica koje su ušle u alveole, kao što su prašina ili infektivni mikroorganizmi kao što su Mycobacterium tuberculosis. Osim toga, fagocitozne krvne stanice koje mogu ući u alveole ako nema dovoljno srca.

Karakterizira ih smeđa boja i niz različitih prologa. Lizosomi su prilično bogati u citoplazmi tih makrofaga.

Količina makrofaga može se povećati ako tijelo boluje od srca, ako pojedinac konzumira amfetamine ili koristi cigarete..

Kohn pore

Riječ je o nizu pora smještenih u alveolama smještenim u interalveolarnim septama, koje povezuju jedan alveol s drugim i omogućuju cirkulaciju zraka između njih..

Kako je razmjena plinova?

Razmjena plinova između kisika (O2i ugljikov dioksid (CO2) je primarna svrha pluća.

Ovaj fenomen javlja se u plućnim alveolama, gdje su krv i plin na minimalnoj udaljenosti od približno jednog mikrona. Za ovaj proces potrebna su dva kanala ili kanali koji su pravilno pumpani.

Jedna od njih je vaskularni sustav pluća koji pokreće desno područje srca, koji šalje mješovitu vensku krv (koja se sastoji od venske krvi iz srca i drugih tkiva kroz venski povratak) u područje gdje se pojavljuje u zamjenu..

Drugi kanal je tracheobronchial stablo, čija je ventilacija potaknuta mišićima koji sudjeluju u disanju.

Općenito, transport bilo kojeg plina reguliran je uglavnom s dva mehanizma: konvekcijom i difuzijom; prva je reverzibilna, dok druga nije.

Izmjena plina: parcijalni tlakovi

Kada zrak uđe u dišni sustav, njegov sastav se mijenja, postaje zasićen vodenom parom. Kada stigne do alveola, zrak se miješa s zrakom koji je ostao ostatak prethodnog kruga disanja.

Zahvaljujući ovoj kombinaciji, parcijalni tlak kisika pada i povećava se udio ugljičnog dioksida. Kako je parcijalni tlak kisika veći u alveolama nego u krvi koja ulazi u kapilare pluća, kisik ulazi u kapilare difuzijom.

Isto tako, parcijalni tlak ugljičnog dioksida veći je u kapilarama pluća, u usporedbi s alveolama. Stoga, ugljični dioksid prelazi u alveole jednostavnim procesom difuzije.

Transport tkiva iz tkiva u krv

Kisik i važne količine ugljičnog dioksida prenose se "respiratornim pigmentima", među kojima je i hemoglobin koji je najpopularniji među skupinama kralježnjaka..

Krv koja je odgovorna za transport kisika iz tkiva u pluća također mora transportirati ugljični dioksid iz pluća.

Međutim, ugljični dioksid se može transportirati na druge načine, može se prenijeti kroz krv i otopiti u plazmi; Osim toga, može se proširiti na eritrocite krvi.

Kod eritrocita većina ugljičnog dioksida prelazi u ugljičnu kiselinu zahvaljujući enzimu ugljične anhidraze. Reakcija se odvija kako slijedi:

CO2 + H2O 'H2CO3 H+ + HCO3-

Ioni vodika iz reakcije kombiniraju se s hemoglobinom i tvore deoksihemoglobin. Ovaj spoj sprečava naglo smanjenje pH vrijednosti u krvi; U isto vrijeme dolazi do oslobađanja kisika.

Bikarbonatni ioni (HCO3-) napustiti eritrocit izmjenom iona klora. Za razliku od ugljičnog dioksida, bikarbonatni ioni mogu ostati u plazmi zbog njihove visoke topljivosti. Prisutnost ugljičnog dioksida u krvi uzrokovala bi izgled sličan onom bezalkoholnog pića.

Transport plinova krvi u alveole

Kao što pokazuju strelice u oba smjera, gore opisane reakcije su reverzibilne; to jest, proizvod se može pretvoriti natrag u početne reaktante.

U trenutku kada krv dosegne pluća, bikarbonat ponovno ulazi u eritrocite krvi. Kao u prethodnom slučaju, kako bi bikarbonatni ion ušao, ion klora mora pobjeći iz stanice.

U ovom trenutku reakcija se odvija u suprotnom smjeru s katalizom enzima ugljične anhidraze: bikarbonat reagira s vodikovim ionom i pretvara se natrag u ugljični dioksid, koji difundira u plazmu i odatle u alveole.

Nedostaci izmjene plinova u plućima

Razmjena plinova javlja se samo u alveolama i alveolarnim kanalima, koji se nalaze na kraju grana cijevi.

Zato možemo govoriti o "mrtvom prostoru", gdje se prolazi zrak u plućima, ali se ne vrši izmjena plina..

Ako ga usporedimo s drugim skupinama životinja, kao što su ribe, one imaju vrlo učinkovit sustav jednosmjerne izmjene plina. Isto tako, ptice imaju sustav zračnih vrećica i parabronchi gdje se odvija izmjena zraka, čime se povećava učinkovitost procesa.

Ljudska ventilacija je toliko neučinkovita da se u novoj inspiraciji može zamijeniti samo jedna šestina zraka, ostavljajući ostatak zraka zarobljenog u plućima..

Patologije povezane s alveolama

Plućni efesus

Ovo stanje se sastoji od oštećenja i upale alveola; dakle, tijelo nije u stanju primiti kisik, uzrokuje kašalj i otežava oporavak daha, osobito u obavljanju fizičkih aktivnosti. Jedan od najčešćih uzroka ove patologije je cigareta.

upala pluća

Pneumonija je uzrokovana bakterijskom ili virusnom infekcijom u respiratornom traktu i uzrokuje upalni proces s prisutnošću gnoja ili tekućine unutar alveola, čime se sprječava unos kisika, uzrokujući teške probleme s disanjem..

reference

  1. Berthiaume, Y., Voisin, G., i Dagenais, A. (2006). Alveolarne stanice tipa I: novi vitez alveole? Časopis za fiziologiju, 572(Pt 3), 609-610.
  2. Butler, J.P., & Tsuda, A. (2011). Transport plinova između okoliša i alveola - teorijski temelji. Sveobuhvatna fiziologija, 1(3), 1301-1316.
  3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, J.H. & Miles, P.R. (1988). Epitelna stanica alveolarnog tipa II: višenamjenski pneumocit. Toksikologija i primijenjena farmakologija, 93(3), 472-483.
  4. Herzog, E.L., Brody, A.R., Colby, T.V., Mason, R., i Williams, M.C. (2008). Poznati i nepoznati Alveol. Zbornik radova Američkog torakalnog društva, 5(7), 778-782.
  5. Kühnel, W. (2005). Atlas boja citologije i histologije. Ed Panamericana Medical.
  6. Ross, M.H. & Pawlina, W. (2007). Histologija. Tekst i Atlas boja s staničnom i molekularnom biologijom. 5aed. Ed Panamericana Medical.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). histologija. Ed Panamericana Medical.