функциядихателна част на белите дробове - обмен на газ.
Структурно-функционално звено на респираторно отделение – ацини. Ацините са система от кухи структури с алвеолив който протича газообмен.
Ацинусът се образува:
- респираторни бронхиоли от 1-ви, 2-ри и 3-ти ред , които са последователно дихотомно разделени;
- алвеоларни канали
- алвеоларни торбички .
12-18 ацини образуват белодробния лобул.
Респираторни бронхиолисъдържат Не голям бройалвеоли, останалата част от стената им е подобна на стената на терминалните бронхиоли: лигавица с кубовиден епител, тънка lamina propria с гладки миоцити и еластични влакна и тънка адвентиция. IN дистална посока(от бронхиоли от 1-ви ред до бронхиоли от 3-ти ред) броят на алвеолите се увеличава, пространствата между тях намаляват.
Алвеоларни каналисе образуват по време на дихотомичното разделяне на респираторните бронхиоли от 3-ти ред; техен стената се образува от алвеоли, между които в устието на алвеолите са разположени снопове гладки миоцити във формата на пръстен, изпъкнали в лумена (под формата на „копчета“); отсъстват области, облицовани с кубовиден епител.
Алвеоларните канали преминават в алвеоларни торбички– групи от алвеоли в дисталния ръб на алвеоларния канал.
Алвеоли- заоблени образувания с диаметър 200-300 микрона; облицована с еднослоен плосък епител и заобиколена от гъста капилярна мрежа. Броят на алвеолите е около 300 милиона, а повърхността им е около 80 km.
В епитела на алвеолите има 2 вида клетки - алвеолоцити (пневмоцити):
- тип I алвеолоцити или респираторни алвеолоцити;
- тип II алвеолоцити или големи секреторни алвеолоцити .
Алвеолоцити тип Iзаемат 95-97% от повърхността на алвеолите; се състоят от по-дебела част, съдържаща ядрото, и много тънка неядрена част (с дебелина около 0,2 µm); органелите са слабо развити, има слабо развити органели, голям брой пиноцитозни везикули. Алвеолоцитите тип I са компоненти въздушно-кръвна бариера , и са свързани с клетки от тип 2 чрез плътни връзки.
Алвеолоцитите от 2-ри тип са по-големи клетки,кубична форма;
имат добре развити органели на синтетичния апарат и спец ламеларни осмиофилни гранули – пластинчати тела; съдържанието на гранулите се освобождава в лумена на алвеолите, образувайки повърхностно активно вещество.
Функции на алвеолоцитите тип 2:
Производство и обновяване на ПАВ;
Секреция на лизозим и интерферон;
Неутрализиране на окислители;
Камбиални елементи на алвеоларния епител (скорост на обновяване - 1% на ден)
Участие в регенерацията (например по време на белодробна резекция), тъй като тези клетки са способни на митотични деления.
Повърхностно активно вещество– слой от повърхностно активно вещество с гликолипидно-протеинова природа; се състои от две фази (части):
хипофаза – по-нисък, „тубуларен миелин”; има решетъчен вид; изглажда неравните повърхности на епитела;
апофаза - повърхностен мономолекулен филм от фосфолипиди.
Функции на повърхностно активното вещество:
Намаляване на повърхностното напрежение на филма от тъканна течност → насърчава изправянето на алвеолите и предотвратява слепването на стените им; ако производството на сърфактант е нарушено, белият дроб се свива (ателектаза);
Антиедематозна бариера → предотвратява освобождаването на течност в лумена на алвеолите;
Защитни (бактерицидни, имуномодулиращи, стимулиращи активността на алвеоларните макрофаги).
Повърхностно активното вещество се обновява постоянно; в обновяването на повърхностно активното вещество участват алвеолоцити тип 2, алвеоларни макрофаги и бронхиоларни екзокриноцити (клетки на Клара).
В края се получава повърхностно активно вещество вътрематочно развитие. При липса или недостиг (при недоносени бебета) се развива синдромът дихателна недостатъчност, защото алвеолите не се изправят. Секрецията на сърфактант може да бъде стимулирана от кортикостероиди.
Аеро-кръвна бариера– това е бариера с минимална дебелина (0,2-0,5 микрона) между лумена на алвеолите и капиляра, която осигурява газообмен (чрез пасивна дифузия)
Въздушно-кръвната бариера включва следните структури:
Слой от сърфактант, покриващ повърхността на алвеоларния епител;
Изтънена зона на цитоплазмата на алвеолоцит тип 1;
Обща слята базална мембрана на тип 1 алволоцит и ендотелиоцит;
Изтънен участък от цитоплазмата на капилярната ендотелна клетка (соматичен тип капиляр).
Фигурата показва сегмент от алвеоларния септум (AS) при голямо увеличение; ще разгледаме структурата на алвеоларния епител и въздушно-хематична бариера. За съжаление фигурата не показва всички изброени структури, които ще бъдат обсъдени допълнително.
Алвеоларен епителобразувани от алвеоларни клетки от тип I и II.
Алвеоларни клетки тип I (AC I)са силно сплескани епителни клетки в контакт с въздуха. В допълнение към сплесканото ядро (R), перикарионът (P) съдържа малък комплекс на Голджи, няколко малки митохондрии, малък брой цистерни на гранулиран ендоплазмен ретикулум, много микровезикули (MV) и свободни рибозоми. Останалата цитоплазма образува изключително тънък непрекъснат слой с дебелина 70 nm с клетъчна повърхност от около 4000 μm2. Алвеоларните клетки от тип I, свързвайки се помежду си, образуват непрекъсната алвеоларна обвивка, разположена върху базалната мембрана (BM). Алвеоларните клетки тип I са способни да транспортират малки количества инхалиран материал в микровезикули до подлежащото интерстициално пространство съединителната тъкан.
Алвеоларни клетки тип II (AC II)- кръгли или кубовидни секреторни алвеоларни клетки с диаметър 10-15 микрона, разположени в малки вдлъбнатини на алвеоларната стена. Кръглото ядро (R) заема централна позиция, всички клетъчни органели, особено комплексът на Голджи и гранулираният ендоплазмен ретикулум (RER), са добре развити. Тук се намират и множество митохондрии (М). Апикалната цитоплазма съдържа различен брой мултивезикуларни тела (MVB), които постепенно се трансформират в мултиламеларни тела (MLB). Последните се секретират от клетките и техните ламеларни компоненти се разпространяват по цялата повърхност на епитела, превръщайки се в повърхностно активно вещество. Отстрани алвеоларните клетки тип II са в контакт с цитоплазмените процеси на алвеоларните клетки тип I. Свободната повърхност на алвеоларните клетки от тип II е осеяна с изпъкнали многопластови тела и странично с микровили (MV).
Белодробен сърфактант, или анти-ателектатичен фактор, е трислоен филм с дебелина около 30 nm, покриващ алвеоларния епител. Биохимично белодробен сърфактант- сложна смес от фосфолипиди (има повечето от тях), протеини и гликопротеини. Повърхностно активното вещество не само намалява повърхностното напрежение на границата въздух-течност, като по този начин предотвратява колапс (ателектаза) на алвеолите, но също така фиксира вдишаните прахови частици, които след това се обработват от алвеоларните макрофаги.
Това вещество изпълнява три основни функции:
1. „Смазване“ на алвеолите отвътре, белодробен сърфактантнадеждно защитава белодробна тъканот проникване на микроорганизми, прахови частици и др.
2. Бариерата е много тънка. Така че защо въздухът от алвеолите може да пренесе кислород към капиляра, но капилярът не може в обратна посока, заедно с въглеродния диоксид, да пренесе малко течност - плазма? Това е втората заслуга белодробен сърфактант: Предотвратява изтичането на течност от кръвта в лумена на алвеолите.
3. Фосфолипиди повърхностно активно веществоса в състояние да издържат на огромна сила - желанието на еластичните междуалвеоларни стени да се свият. Всеки път, когато издишате, може да настъпи колапс на алвеолите, ако повърхностно активното вещество не преодолее физическите фактори, допринасящи за това. Ето защо производството на този секрет започва още на 24-та седмица от вътрематочното развитие, така че до момента на раждането и първото вдишване на човека белите дробове веднага се разширяват и не могат да се срутят.
Въздушно-кръвна бариера (ABB)е много тънка многослойна биологична мембрана между въздушните и кръвоносните капиляри (Cap). При хората дебелината му е около 2,2 ± 0,2 µm.
За по-ясно изобразяване на въздушно-кръвната бариера, сегментът на алвеоларните клетки тип I, както и епителните и капилярните базални мембрани на фигурата са отворени към външната повърхност на капилярната ендотелна клетка. Аеро-кръвна бариераобразуван от много тънък слой цитоплазма от алвеоларни клетки тип I (AC I), епителната базална мембрана (BM), капилярната базална мембрана (BCM) и много сплесканата цитоплазма на ендотелните клетки на нефенестрирания капиляр. Двете базални мембрани почти се сливат там, където алвеоларните и ендотелните клетки са разположени една срещу друга. Обменът на газове между въздуха на алвеолите и капилярите се осъществява чрез пасивна дифузия.
За да не пречат на свободния обмен на газове, ядрата (N) на ендотелните клетки (EC) почти винаги са разположени по периферията на клетките по-близо до капилярната стена.
Интерстициалното пространство на съединителната тъкан също съдържа фибробласти (F), колагенови микрофибрили (CMf) и фибрили (Fr), както и еластични влакна (EF).
Алвеолите са най-малките структури на белите дробове, но благодарение на тях е възможен процесът на дишане и осигуряване на всички жизнени функции. Тези микроскопични везикули, които завършват с бронхиолите, са отговорни за обмена на газ в тялото. И двата бели дроба съдържат около 700 милиона алвеоли, като размерът на всеки от тях не надвишава 0,15 микрона. Благодарение на тях тъканите на всички органи и системи без изключение получават необходимото за нормалното функциониране количество кислород. Структурата на алвеолите е сложна.
Анатомия
Алвеолите имат формата на торбички, разположени на гроздове в края на крайните бронхиоли, свързвайки се с тях чрез алвеоларните канали. Отвън те са оплетени с мрежа от малки капилярни съдове. Основните структури, чрез които се осъществява обменът на газ са:
- Един слой епителни клетки, разположен върху базалната мембрана. Това са пневмоцити от порядък 1-3.
- Слой от строма, представен от интерстициална тъкан.
- Ендотелиум на малки капилярни съдове непосредствено до алвеолите; стената на един капиляр е в контакт с няколко алвеоли.
- Слоят от повърхностно активно вещество е специално вещество, което покрива алвеолите отвътре. Образува се от клетки от кръвна плазма, спомага за поддържането на постоянен обем на дихателните торбички и предотвратява слепването им. По този начин специално веществоОсновната функция на алвеолите е осигурена - обмен на газ.
Повърхностно активното вещество е напълно „узряло“ до момента на раждането на бебето, което позволява на новороденото да диша самостоятелно. Ето защо недоносените бебета имат висок рискразвитие респираторен дистрес синдромпричинени от невъзможността за самостоятелно дишане.
Всички тези структури образуват така наречената аерохематична бариера, през която навлиза кислород и се отстранява въглеродният диоксид. В допълнение към посочените структурни елементиИма специални, необходими за поддържане на хомеостазата:
- Хеморецептори, които откриват колебания в промените в газообмена или производството на повърхностно активно вещество от клетките. След като са получили сигнал за най-малките отклонения, те допринасят за производството на специални активни пептиди, участващи във възстановяването на променени функции.
- Макрофаги - имат антимикробен ефект, предпазват алвеолите от увреждане от патогенни микроорганизми.
Благодарение на колагеновите и еластичните влакна, формата се поддържа и обемът на алвеоларните торбички се променя по време на дишане.
Функции
Най-важната задача, изпълнявана от алвеоларния епител, е обменът на газове между капилярите и белите дробове. Изпълнението му е възможно поради голямата площ на дихателната повърхност на алвеолите, възлизаща на повече от 90 квадратни метра и същата по размер като площта на капилярната мрежа, която формира белодробното кръвообращение.
В допълнение, алвеоларната част на белите дробове, като най-важна структурна единица, участват в изпълнението на функции:
- Отделителна. Чрез белите дробове образуваните в тялото газообразни вещества се отстраняват от кръвния поток и навлизат от заобикаляща среда: въглероден диоксид, кислород, метан, етанол, наркотични вещества, никотин и др.
- Регулиране на водно-солевия баланс. Водата се изпарява от повърхността на алвеолите, достигайки до 500 ml/ден.
- Пренос на топлина. До 15% от топлинната енергия, генерирана от тялото, се освобождава с помощта на алвеоларния апарат на белодробната тъкан. Преди да попадне в кръвта, входящият въздух се затопля от алвеолите до приблизително 37 градуса.
- Защитен. Вирусите и патогенните микроби проникват от околното пространство чрез вдишвания въздух. Хармонична работамакрофаги, хеморецептори, благодарение на производството на лизозим и имуноглобулини, чуждите агресивни агенти се неутрализират и отстраняват от тялото.
- Филтрация и хемостаза. Малки кръвни съсиреци или емболи от белодробната циркулация се разрушават с помощта на фибринолитични ензими, произвеждани от алвеоларния епител.
- Депозиране на кръв. До 15% от обема на циркулиращата кръв може да остане и да запълни капилярната мрежа на белодробната циркулация, като същевременно се насища с кислород, осигурявайки на тялото резервни възможности в критични ситуации.
- Метаболитен. Те участват в образуването и разрушаването на биологично активни съединения: хепарин, полизахариди, повърхностно активно вещество. Алвеоларният епител извършва процесите на синтез на протеинови молекули, колагенови и еластинови влакна.
Белите дробове са мястото на отлагане на серотонин, хистамин, норепинефрин, инсулин и други активни вещества, което осигурява бързото им навлизане в кръвта при остри стресови ситуации. Именно този механизъм е в основата на развитието на шокови реакции.
Как става обменът на газ?
Вдишаният кислород, преминавайки през тънък слой алвеоларен епител и капилярната стена, навлиза в кръвния поток. Насищането на кръвта възниква поради ниската скорост на кръвния поток. В допълнение, размерът на червените кръвни клетки значително надвишава диаметъра на капиляра. Под натиск оформеният елемент претърпява деформация, притискайки се в лумена на съда, което увеличава площта на контакт с алвеоларната стена. Този механизъм насърчава максималното насищане на хемоглобина с кислород.
Дифузията на въглероден диоксид се извършва в обратна посока. Процесът се осъществява благодарение на разликата в налягането от двете страни на въздушно-хематичната бариера.
Възрастта, начинът на живот, заболяванията водят до факта, че белодробната тъкан претърпява промени. До зряла възраст броят на алвеолите се увеличава с повече от 10 пъти в сравнение с техния брой при новородено. Спортуването помага за увеличаване на дихателната повърхност.
С възрастта и при някои белодробни заболявания, поради тютюнопушене, вдишване токсични вещества, има постепенна пролиферация на влакна на съединителната тъкан, намаляване дихателна повърхносталвеоларни структури. Такива състояния са причина за дихателна недостатъчност.
1. Концепция дихателната система Дихателната система се състои от две части :
- дихателни пътища
- дихателен отдел.
- носната кухина;
- назофаринкса;
- трахея;
- бронхиално дърво (екстра- и интрапулмонални бронхи).
- респираторни бронхиоли;
- алвеоларни канали;
- алвеоларни торбички.
Източник на развитиеосновен дихателни органие материалът на вентралната стена на предстомашието, наречен прехордална плоча. На 3-та седмица от ембриогенезата образува издатина, която в долната част се разделя на два рудимента на десния и левия бял дроб.
Има 3 етапа на развитие на белите дробове:
- жлезист стадий, започва от 5-та седмица до 4-ия месец на ембриогенезата. На този етап се образува дихателната система и бронхиалното дърво. По това време примордиумът на белите дробове прилича на тръбна жлеза, тъй като в участъка, сред мезенхима, се виждат множество участъци от големи бронхи, подобни на отделителните канали на екзокринните жлези;
- каналикуларен стадий(4-6 месеца ембриогенеза) се характеризира със завършване на формирането бронхиално дървои образуването на респираторни бронхиоли. В същото време се образуват интензивно капиляри, които растат в мезенхима, обграждащ епитела на бронхите;
- алвеоларен стадийи започва от 6-тия месец на вътреутробното развитие и продължава до раждането на плода. В този случай се образуват алвеоларни канали и торбички. По време на ембриогенезата алвеолите са в колабирано състояние.
- провеждане на въздух към дихателната част;
- климатизация - затопляне, овлажняване и почистване;
- бариерно-защитен;
- секреторна - производството на слуз, която съдържа секреторни антитела, лизозим и други биологично активни вещества.
Вестибюл на носаоблицована с лигавица, която съдържа стратифициран плосък некератинизиращ епител и lamina propria на лигавицата.
Дихателна частоблицована с еднослоен многоредов ресничест епител. Съставът му включва :
- ресничести клетки- имат трептящи реснички, които осцилират срещу движението на вдишания въздух; с помощта на тези реснички микроорганизмите се отстраняват от носната кухина и чужди тела;
- бокаловидни клеткиотделят муцини - слуз, която слепва чужди тела и бактерии и улеснява тяхното отстраняване;
- микровили клеткиса хеморецепторни клетки;
- базални клеткииграят ролята на камбиални елементи.
лигавицапокриващи дихателната част на носната кухина има две зони, които се различават по структура от останалата лигавица :
- обонятелна част, който се намира на по-голямата част от покрива на всяка носна кухина, както и в горната носна раковина и горна третаносна преграда. Лигавицата, покриваща обонятелните области, образува обонятелния орган;
- лигавица в областта на средната и долната носна раковинасе различава от останалата част от носната лигавица по това, че съдържа тънкостенни вени, напомнящи празнините на кавернозните тела на пениса. IN нормални условиясъдържанието на кръв в празнините е малко, тъй като те са в частично свито състояние. Когато са възпалени (ринит), вените се пълнят с кръв и стесняват носните проходи, което затруднява дишането през носа.
- обонятелни клеткиимат вретеновидна форма и два процеса. Периферният процес има удебеляване (обонятелен клуб) с антени - обонятелни реснички, които вървят успоредно на повърхността на епитела и са разположени в постоянно движение. При тези процеси, при контакт с миризливо вещество, a нервен импулс, който се предава по централния процес към други неврони и по-нататък към кората. Обонятелните клетки са единственият тип неврони, които имат предшественик под формата на камбиални клетки при възрастен индивид. Благодарение на деленето и диференциацията на базалните клетки, обонятелните клетки се обновяват всеки месец;
- поддържащи клеткиразположени под формата на многоредов епителен слой, на апикалната повърхност имат множество микровили;
- базални клеткиТе имат конична форма и лежат върху базалната мембрана на известно разстояние една от друга. Базалните клетки са слабо диференцирани и служат като източник за образуване на нови обонятелни и поддържащи клетки.
Обонятелният анализатор е изграден от 3 неврона.
Първоневроните са обонятелни клетки, техните аксони образуват обонятелните нерви и завършват под формата на гломерули в обонятелни луковицивърху дендритите на така наречените митрални клетки. Това втора връзкаобонятелен път. Аксоните на митралните клетки образуват обонятелните пътища в мозъка. Други пъкневроните са клетки на обонятелните пътища, чиито процеси завършват в лимбичната област на мозъчната кора.
Назофаринкса е продължение на дихателната част на носната кухина и има подобна на нея структура: облицована е с многоредов ресничест епител, лежащ върху lamina propria. Lamina propria съдържа отделителните участъци на малки белтъчно-лигавични жлези и нататък задна повърхностклъстер лимфоидна тъкан(фарингеална сливица).
3. Устройство на ларинкса Ларингеална стена
се състои от лигавични, фиброхрущялни и адвентициални мембрани.
лигавицапредставени от епител и lamina propria. Епителът е многоредов ресничест, състои се от същите клетки като епитела на носната кухина. Гласни струнипокрити със стратифициран плосък некератинизиращ епител. Lamina propria е образувана от рехава влакнеста неоформена съединителна тъкан и съдържа множество еластични влакна. Фиброхрущялната мембрана играе ролята на рамката на ларинкса и се състои от фиброзни и хрущялни части. Фиброзната част е плътна влакнеста съединителна тъкан, хрущялна частпредставени от хиалинен и еластичен хрущял.
Гласни струни(вярно и невярно) се образуват от гънки на лигавицата, изпъкнали в лумена на ларинкса. Те се основават на рехава фиброзна съединителна тъкан. Истинските гласни струни съдържат няколко набраздени мускула и сноп от еластични влакна. Мускулната контракция променя ширината на глотиса и тембъра на гласа. Невярно гласни струни, лежащи над истинските, не съдържат скелетни мускули, образуван от рехава фиброзна съединителна тъкан, покрита със стратифициран епител. В лигавицата на ларинкса в lamina propria има прости смесени протеиново-лигавични жлези.
Функции на ларинкса:
- въздуховодене и климатизация;
- участие в речта;
- секреторна функция;
- бариерно-защитна функция.
- лигавица;
- субмукоза;
- фиброхрущялни;
- адвентициален.
Подлигавицаобразуван от рехава фиброзна съединителна тъкан, в която са разположени сложни белтъчно-лигавични трахеални жлези. Техният секрет овлажнява повърхността на епитела и съдържа секреторни антитела.
Фиброхрущялна обвивкасе състои от глиална хрущялна тъкан, образуваща 20 полу-пръстена, и плътна фиброзна съединителна тъкан на перихондриума. На задната повърхност на трахеята краищата на хрущялните полупръстени са свързани със снопове гладки миоцити, което улеснява преминаването на храната през хранопровода, разположен зад трахеята.
Адвентицияобразувани от рехава фиброзна съединителна тъкан. Трахеята в долния край се разделя на 2 клона, образуващи главните бронхи, които са част от корените на белите дробове. Бронхиалното дърво започва с главните бронхи. Разделя се на екстрапулмонална и интрапулмонална част.
5. Устройство на белите дробове Основни функции на белите дробове:
- обмен на газ;
- функция на терморегулация;
- участие в регулирането на киселинно-алкалния баланс;
- регулиране на кръвосъсирването - белите дробове образуват големи количества тромбопластин и хепарин, които участват в дейността на коагулантно-антикоагулантната кръвна система;
- регулиране на водно-солевия метаболизъм;
- регулиране на еритропоезата чрез секреция на еритропоетин;
- имунологична функция;
- участие в липидния метаболизъм.
- интрапулмонални бронхи (бронхиално дърво)
- множество ацини, образуващи белодробния паренхим.
6. Устройство на бронхите Бронхиална стенасъстои се от от 4 черупки :
- лигавица;
- субмукоза;
- фиброхрущялни;
- адвентициален.
Вътрешната лигавица се състои от три слоя:
- многоредов ресничест епител;
- собствен
- мускулни плочки.
- секреторни клетки, които секретират ензими, които разрушават повърхностно активното вещество;
- нересничести клетки (възможно изпълняват рецепторна функция);
- гранични клетки, основната функция на тези клетки е хеморецепция;
- ресничести;
- бокал;
- ендокринни.
Мускулна пластина на лигавицатаобразувани от гладка мускулна тъкан.
Подлигавицапредставена от рехава фиброзна съединителна тъкан. Съдържа крайните участъци на смесени мукозно-протеинови жлези. Секретът на жлезите овлажнява лигавицата .
Фиброхрущялна обвивкаобразувани от хрущялна и плътна влакнеста съединителна тъкан. Адвентицияпредставена от рехава фиброзна съединителна тъкан.
В цялото бронхиално дърво структурата на тези мембрани се променя. Стената на главния бронх не съдържа половин пръстени, а затворени хрущялни пръстени. В стената на големите бронхи хрущялът образува няколко пластини. Техният брой и размер намаляват с намаляване на диаметъра на бронха. В бронхите със среден калибър хиалинната хрущялна тъкан се заменя с еластична тъкан. В бронхите с малък калибър хрущялът напълно отсъства. Епителът също се променя. В големите бронхи той е многоредов, след това постепенно става двуреден, а в крайните бронхиоли се превръща в едноредов кубичен. Броят на бокалните клетки в епитела намалява. Дебелината на lamina propria намалява, докато дебелината на мускулната lamina, напротив, се увеличава. В бронхите с малък калибър жлезите изчезват в субмукозната мембрана, в противен случай слузът би затворил тесния лумен на бронха тук. Дебелината на адвенциалната мембрана намалява.
Дихателните пътища свършват терминални бронхиоли, с диаметър до 0,5 mm. Тяхната стена се образува от лигавицата. Епителът е еднослоен с кубични реснички. Състои се от ресничести, четкови, клетки без граници и Клара секреторни клетки.Собствената пластинка се образува от рехава фиброзна съединителна тъкан, която преминава в интерлобуларната рехава фиброзна съединителна тъкан на белия дроб. Собствената ламина съдържа снопове от гладки миоцити и надлъжни снопове от еластични влакна.
7. Респираторен отдел на белите дробове Структурно-функционалната единица на респираторния отдел е ацини.Ацинусе система от кухи структури с алвеоли, в които се извършва обмен на газ.
Ацинусът започва с респираторен или алвеоларен бронхиол от 1-ви ред, който е дихотомно последователно разделен на респираторни бронхиоли от 2-ри и 3-ти ред. Респираторните бронхиоли съдържат малък брой алвеоли; останалата част от стената им е образувана от лигавица с кубовиден епител, тънка субмукоза и адвентиция. Респираторните бронхиоли от 3-ти ред се делят дихотомно и образуват алвеоларни канали с голяма сумаалвеоли и съответно по-малки участъци, облицовани с кубичен епител. Алвеоларните канали преминават в алвеоларните торбички, стените на които са изцяло оформени от алвеоли в контакт една с друга и няма области, облицовани с кубовиден епител.
Алвеола
- структурна и функционална единица на ацинуса. Има вид на отворена везикула, облицована отвътре с еднослоен плосък епител. Броят на алвеолите е около 300 милиона, а повърхността им е около 80 квадратни метра. м. Алвеолите са съседни една на друга, между тях има интералвеоларни стени, които съдържат тънки слоеве от свободна влакнеста съединителна тъкан с хемокапиляри, еластични, колагенови и ретикуларни влакна. Между алвеолите са открити свързващи ги пори. Тези пори позволяват на въздуха да проникне от една алвеола в друга, а също така осигуряват обмен на газ в алвеоларните торбички, чиито собствени дихателни пътища са затворени в резултат на патологичния процес.
Алвеоларният епител се състои от 3 вида алвеолоцити:
- алвеолоцити Тип Iили респираторни алвеолоцити, чрез тях се осъществява обмен на газ и те също участват в образуването на аерохематична бариера, която включва следните структури - ендотела на хемокапиляра, базалната мембрана на непрекъснатия тип ендотел, базалната мембрана на алвеоларния епител (двете базални мембрани са плътно прилепнали една към друга и се възприемат като една); алвеолоцит тип I; повърхностно активен слой, покриващ повърхността на алвеоларния епител;
- алвеолоцити Тип IIили големи секреторни алвеолоцити, тези клетки произвеждат повърхностно активно вещество- вещество с гликолипидно-протеинова природа. Повърхностно активното вещество се състои от две части (фази) - долната (хипофаза). Хипофазата изглажда повърхностните неравности на алвеоларния епител, образува се от тубули, които образуват решетъчна структура на повърхността (апофаза). Апофазата образува фосфолипиден монослой с ориентация на хидрофобните части на молекулите към алвеоларната кухина.
- намалява повърхностното напрежение на алвеолите и предотвратява колапса им;
- предотвратява изтичането на течност от съдовете в кухината на алвеолите и развитието на белодробен оток;
- има бактерицидни свойства, тъй като съдържа секреторни антитела и лизозим;
- участва в регулацията на функциите на имунокомпетентните клетки и алвеоларните макрофаги.
- алвеолоцити III тип или алвеоларни макрофаги, които се прилепват към други клетки. Те идват от кръвни моноцити. Функцията на алвеоларните макрофаги е да участват в имунни реакциии в работата на системата повърхностноактивно вещество-антиповърхностно вещество (разделяне на повърхностно активното вещество).
8. Кръвоснабдяване на белите дробове Кръвоснабдяване на белите дробове идва от 2 съдови системи:
- белодробната артерия води до белите дробове венозна кръв . Разклоненията му са разделени на капиляри, които обграждат алвеолите и участват в газообмена. Капилярите се събират в системата на белодробните вени, които носят наситена с кислород артериална кръв;
- бронхиалните артерии се отклоняват от аортата и извършват трофизма на белия дроб. Разклоненията им вървят по бронхиалното дърво до алвеоларните канали. Тук капилярите, които анастомозират един с друг, се простират от артериолите до алвеолите. В горната част на алвеолите капилярите стават венули. Между съдовете на двете артериални системи има анастомози.
Дихателната система на органите във връзка с изпълнението на основните функции е разделена на два отдела: дихателни пътища ( носната кухина, назофаринкс, ларинкс, трахея, екстра- и белодробни бронхи), изпълняващи функциите на провеждане, пречистване, затопляне на въздуха, производство на звук; и дихателни отдели - ацини - системи от белодробни везикули, разположени в белите дробове и осигуряващи обмен на газ между въздух и кръв.
Източници на развитие.Рудиментите на ларинкса, трахеята и бронхите възникват като издатини на вентралната стена на предстомашието, образувани на 3-4 седмици от ембрионалното развитие. Гладкият мезенхим се различава от мезенхима мускулбронхи, както и хрущялна, фиброзна съединителна тъкан и мрежа от кръвоносни съдове. От висцералния и париеталния слой на спланхнотома се образуват висцералният и париеталният слой на плеврата.
Въздушни пътищаТе представляват система от свързани помежду си тръби, отвеждащи въздуха. Те са облицовани с лигавица от респираторен тип с многоредов ресничест епител. Изключение прави преддверието на носната кухина, гласните струни и епиглотиса, където епителът е стратифициран плоскоклетъчен. Стената на повечето органи на дихателните пътища на дихателната система има слоеста структура и се състои от 4 мембрани: лигавица, субмукоза с жлези, фиброхрущялна с включване на хиалинова или еластична хрущялна тъкан и адвентиция. Степента на изразеност на мембраните в различните органи варира в зависимост от местоположението и функционалните характеристики на органа. По този начин в малките и крайните бронхи няма субмукоза и фиброхрущялна мембрана.
лигавицаобикновено включва три плочи, които имат свои собствени органни характеристики: 1. епителен, представен от многоредов призматичен ресничест епител, характерен за лигавицата от респираторен тип;
2. lamina propria на лигавицата, в рехавата съединителна тъкан на която има множество еластични влакна; 3. Мускулната плоча на лигавицата (липсва в носната кухина, ларинкса, трахеята), представена от гладки миоцити.
Трахеята- куха тръба, състояща се от всичките 4 мембрани: вътрешната лигавица с две плочи; субмукоза със сложни белтъчно-лигавични жлези, чийто секрет овлажнява повърхността на лигавицата; фиброхрущялна и външна адвентиция. В ресничестия многоредов епител на лигавицата има ресничести, бокални клетки, които произвеждат слуз, базални камбиални клетки и ендокринни клетки, които произвеждат норепинефрин, серотонин, допамин, регулиращи свиването на гладките миоцити на дихателните пътища. Неуспехите в тяхната дейност могат да доведат до сериозни смущения във функционирането на дихателната система. Фиброхрущялната мембрана на трахеята се състои от 16-20 хиалинни пръстена, които не са затворени на задната стена на органа. Краищата на отворените пръстени са свързани със снопове гладки мускули, което прави трахеалната стена гъвкава и има голямо значениепри преглъщане, изтласкване на болус храна надолу по хранопровода.
Бял дробсе състои от система от дихателни пътища - бронхи, които изграждат бронхиалното дърво и от дихателни отдели - ацини - система от белодробни везикули, които образуват алвеоларното дърво.
Бронхипо местоположение те се разделят на извънбелодробни: главни, лобарни, зонални и белодробни, започващи със сегментни и субсегментни и завършващи с терминални бронхиоли. По калибър се разграничават големи, средни, малки бронхи и терминални бронхиоли. Всички бронхи имат общ структурен план. В стената им има 4 мембрани: вътрешна лигавица, субмукоза, фиброхрущялна мембрана и външна адвентициална мембрана. Степента на изразеност на структурите на мембранния компонент зависи от диаметъра на бронха. Така че, ако в главния, големите и средните бронхи има и четирите мембрани, тогава в малките бронхи има само две: лигавицата и адвентицията. Бронхиалната лигавица има три пластини: епителна пластина, lamina propria и мускулна пластина на лигавицата. Епителната плоча на лигавицата, обърната към лумена на бронхите, е представена от многоредов ресничест призматичен епител. Тъй като калибърът на бронхите намалява, многослойният епител намалява. Клетките стават по-ниски - до ниски кубични в малките бронхи, броят на бокалните клетки намалява. В допълнение към ресничестите, бокалните, ендокринните и базалните клетки, в дисталните части на бронхиалното дърво се намират секреторни клетки, които разграждат сърфактанта, гранични клетки - хеморецептори и нересничести клетки, открити в бронхиолите. Епителната ламина е последвана от lamina propria на лигавицата, която е представена от рехава съединителна тъкан с еластични влакна. С намаляване на калибъра на бронхите, броят на еластичните влакна в него се увеличава. Лигавицата на бронхите е затворена от третата си пластина - мускулната пластина на лигавицата. Появява се в главния и достига максимум в малкия бронх. При бронхиална астмасвиването на мускулните елементи в малките и най-малките бронхи рязко намалява техния лумен. В субмукозата на бронхите крайните участъци на смесените протеиново-лигавични жлези са разположени на групи. Техният секрет има бактериостатични и бактерицидни свойства; секретът обгръща частиците прах и овлажнява лигавицата. В малките бронхи няма жлези и субмукоза. Фиброхрущялната мембрана също претърпява промени, тъй като калибърът на бронхите намалява; отворените хрущялни пръстени в главните бронхи се заменят с хрущялни пластини в големите лобарни бронхи. В малките бронхи няма хрущялна тъкан, няма фиброхрущялна мембрана. Външната адвентиция на бронхите се състои от фиброзна съединителна тъкан със съдове и нерви, преминава в съединителнотъканните прегради на белодробния паренхим.
Терминалните, терминални бронхиоли (D - 0,5 mm) са облицовани с еднослоен кубовиден епител. Собствената ламина на лигавицата съдържа надлъжно разположени еластични влакна, между които лежат отделни снопчета гладки миоцити. Терминалните бронхиоли завършват дихателните пътища.
Дихателно дърво. Дихателен отдел.Негова структурна и функционална единица е ацинусът. Ацинусът е система от белодробни везикули, които осигуряват обмен на газ. Ацините са прикрепени към крайните бронхиоли. Състав на ацините: респираторни бронхиоли от 1-ви, 2-ри, 3-ти ред, алвеоларни канали и алвеоларни торбички. Всички тези образувания имат алвеоли, което означава, че е възможен обмен на газ. В респираторните бронхиоли участъци от еднослоен кубоидален нересничест епител се редуват с алвеоли, облицовани с еднослоен плосък епител. В алвеоларните канали вече има много алвеоли; в интералвеоларните прегради се виждат клубовидни удебеления (мускулни четки), съдържащи гладки миоцити. Алвеоларните торбички са образувани от много алвеоли, в тях липсват мускулни елементи. В междуалвеоларните прегради, в допълнение към кръвоносните капиляри, съседни на базалната мембрана на алвеоларния епител, има мрежа от еластични влакна, преплитащи алвеолите. Алвеолите са плътно долепени една до друга, така че една капиляра граничи отстрани с две алвеоли, което осигурява максимални условия за обмен на газ. Алвеолаима вид на везикула, облицована отвътре с еднослоен плосък епител с два вида клетки: респираторни и големи гранулирани епителни клетки. Респираторните епителни клетки са клетки от тип 1 с малки митохондрии и пиноцитозни везикули. Чрез тези клетки се осъществява обмен на газ. В съседство с безядрените зони на епителните клетки от тип 1 са безядрените зони на ендотела на кръвоносните капиляри. Разделяйки респираторните епителни клетки и капилярните ендотелни клетки, базалните им мембрани са плътно прилепени една към друга. Изброените структури (респираторни алвеолоцити, базални мембрани и капилярен ендотел) представляват аерохематична бариера между въздуха на алвеолите и кръвта на кръвоносните капиляри. Той е много тънък - 0,5 микрона. Бариерата включва и повърхностно активен алвеоларен комплекс, който покрива алвеолите отвътре и изгражда 2 фази: мембранна фаза, подобна на биологична мембрана, с протеини и фосфолипиди, и течна хипофаза, разположена по-дълбоко и съдържаща гликопротеини. Повърхностно активното вещество предпазва алвеолите от колабиране по време на издишване, предпазва от проникване на микроби от въздуха и от транссудация на течност от капилярите в алвеолите. Повърхностно активното вещество се произвежда от големи гранулирани епителни клетки - клетки тип 2. Те съдържат големи митохондрии, комплекса на Голджи, ендоплазмения ретикулум и гранули от повърхностно активно вещество. Макрофагите също се намират в алвеоларната стена;
те съдържат много лизозоми и липиди, поради окисляването на които се отделя топлина за затопляне на въздуха в алвеолите.