Дихателната система.
Дихателната система включва дихателни пътища- преддверието на носната кухина, носната кухина, назофаринкса, ларинкса, трахеята, бронхиалното дърво; И дихателен отдел.
Полага се на 3-та седмица от ембриогенезата под формата на вентрална издатина на фарингеалното черво. Епителът на дихателните пътища е с ектодермален произход.
Функции:
дихателна-поведение, пречистване, затопляне, овлажняване на въздуха и газообмен.
Нереспираторен- терморегулаторни, смукателни ( лекарства), екскреторна (алкохол при интоксикация, ацетон при диабет), секреторна (слуз, ензими), депониране, участие в регулацията на кръвосъсирването, защитна (имунологична и бариерна), гласообразуване, биологично инактивиране активни вещества, метаболитен (липиден метаболизъм).
Преддверието на носната кухина облицована с тънка кожа, която съдържа пот, мастни жлезии настръхнала коса.
носната кухинаТой е облицован с лигавица, която е представена от ресничест епител, който включва бокални, ресничести, интеркаларни и ендокринни клетки. Повърхността на епитела е покрита с лигавичен филм, в който са потопени ресничести реснички.
Собствената пластинка на лигавицата от свободната съединителната тъкансъдържа капилярни плексуси, лигавични жлези, чиято тайна навлиза в повърхността на епитела и лимфни възли, които в областта на слуховата тръба образуват тубарни тонзили.
Ларинкса.
Стената съдържа 3 черупки.
лигавицаобразува гънки - фалшиви и истински гласни струни. Истинските са покрити със стратифициран плосък некератинизиран епител, а останалите зони са покрити с ресничест епител. Истинските гънки се основават на скелетни мускул.
В собствената плоча на лигавицата на ларинкса има протеиново-лигавични жлези и лимфни възли, които образуват ларингеалната сливица в основата на епиглотиса.
Следваща черупка- фиброхрущялни.Съдържа еластичен и хиалинен хрущял.
външна обвивка - адвентициален.
Tрахея.
Стената съдържа 4 черупки.
лигавица вътрешно облицована с ресничест епител. Lamina propria, която е богата на еластични влакна, съдържа капилярни мрежи и лимфни възли. Съдържа голям бройколагенови влакна.
Подлигавица изграден от рехава съединителна тъкан, съдържа белтъчно-лигавични жлези, които се отварят към повърхността на епитела. Субмукозата осигурява частична подвижност на лигавицата и я фиксира към фиброхрущялната мембрана. Тук преобладават еластичните влакна.
фиброхрущялни черупката се състои от отворени хрущялни пръстени (хиалинен хрущял). Свободните им краища са свързани с гладкомускулна тъкан, което осигурява гъвкавост и разтегливост. Има 16-20 такива пръстена. Те изпълняват рамкова функция.
външна обвивка -adventitial, състои се от хлабава влакнеста неоформена съединителна тъкан, съдържа много колагенови влакна и осигурява фиксиране на трахеята.
Трахеята е разделена на 2 главни бронха. Има дихотомично разклоняване. По диаметър бронхите се делят на големи-5-15mm (делят се на интрапулмонални и извънбелодробни), средни-2-5mm, малки-1-2mm и терминални-0,5mm.
Големи бронхисъдържат 4 черупки в стената.
лигавицаобразува надлъжни гънки, съдържа ресничест епител. Lamina propria съдържа капилярни мрежи и лимфни възли. Мускулната пластина е изградена от гладка мускулна тъкан, чиито снопове са кръгови и спирални.
Подлигавица съдържа протеиново-лигавични жлези.
фиброхрущялни черупката съдържа плочи от хиалинен хрущял.
външна обвивка - адвентициален.
средни бронхиима 4 черупки.
лигавицаоблицована с ресничест епител, но броят на бокалните клетки в него намалява, височината на ресничестите клетки намалява. Относителната дебелина на мускулната пластина се увеличава. Увеличава броя на кръглите снопчета гладкомускулни клетки.
IN субмукозенброят на протеиново-лигавичните жлези намалява.
фиброхрущялна обвивка Той е представен от малки хрущялни острови, в които хиалиновият хрущял е заменен с еластичен.
външна обвивка - адвентициален.
IN малки бронхиИма 2 мембрани - адвентициална и лигавица. Мигничестият епител става нисък, двуредов и се превръща в кубичен. В него напълно изчезват бокалните клетки, броят на ресничестите клетки рязко намалява, но се появяват други видове клетки - секреторните клетки отделят ензими, които разрушават повърхностно активното вещество. Има и гранични клетки, които съдържат микровили. Това са клетъчни хеморецептори, които реагират на промените химичен съставвъздух. В стените на тези бронхи липсват жлези и хрущяли. Малките бронхи регулират обема на вдишвания и издишван въздух. Те имат добре развита мускулна пластина на лигавицата.
Терминални бронхиоли съдържат отделни снопове гладка мускулна тъкан и преминават в респираторните бронхиоли. В стената им се появяват алвеоли и от този момент завършват дихателните пътища и започва дихателният отдел. Негова структурна и функционална единица е ацинусът. 12-18 ацини изграждат белодробния лобул.
ацинуссъдържа респираторни бронхиоли от 1-ви ред, които се разделят на респираторни бронхиоли от 2-ри ред. В стената им се увеличава броят на алвеолите. Следват респираторни бронхиоли от 3-ти ред, които се разклоняват в алвеоларни проходи, които завършват с алвеоларни торбички. Основната структура на ацинуса е алвеолата.
Алвеоласъдържа базална мембрана под формата на торбичка, покрита отвътре с алвеоларен епител, който е доминиран от респираторни алвеолоцитиТова са плоски, разперени клетки по протежение на базалната мембрана. Периферната им част е много тънка. Малък брой органели са концентрирани около ядрото. В допълнение към респираторните алвеолоцити има секреторни алвеолоцити. Те се намират в устието на алвеолите. Това е кръгла клетка. Те произвеждат повърхностно активно вещество, което има обичайната структура клетъчната мембрана. Той се натрупва в цитоплазмата на тези клетки под формата на усукани мембранни комплекси. Повърхностно активно веществосе освобождава от клетките и под формата на тънък мембранен филм покрива всички алвеоли отвътре. Не пропуска микроорганизми и чужди частици, предотвратява слепването на алвеолите и създава оптимална микросреда за газообмен. Залага се до 7-ия месец от ембриогенезата. Бързо се унищожава и бързо се възстановява (5-6 часа), ако има резерв. Но ако възникне повреда и запасите от повърхностно активно вещество са изчерпани, времето, необходимо за появата на нови запаси, е 3 седмици. 2-3 са в съседство с алвеолата кръвоносни капиляри. Освен това те образуват въздушна бариера през които лесно преминават газове. Бариерата включва
повърхностно активно вещество,
ü респираторен алвеолоцит,
ü алвеоларна базална мембрана,
ü капилярна базална мембрана
ендотелиоцит.
Междуалвеоларната преграда съдържа кръвоносни и лимфни капиляри. Еластични влакна и тънки слоеве съединителна тъкан, които съдържат имунокомпетентни макрофагични клетки и паметови лимфоцити. Тези имунокомпетентни клетки мигрират, способни са да проникнат през повърхността на алвеоларния епител, в лумена на алвеолите и да се върнат обратно. Те поддържат локална специфична защита.
Регенерация.
Лигавицата на дихателните пътища, особено нейният епител, има висока способност за регенерация. Регенерацията на носната лигавица изисква 1-2 седмици. Дихателните участъци при възрастни се възстановяват само чрез компенсаторна хипертрофия, алвеолите се запазват.
упадък височина на епителния слойлигавица (от многоредови цилиндрични до двуредови, а след това - едноредови в бронхите с малък калибър и едноредови кубични в терминалните бронхиоли) с постепенно намаляване на броя и след това изчезването на бокалните клетки. В дисталните части на терминалните бронхиоли отсъстват ресничести клетки, но има бронхиоларни екзокриноцити.
Намаляване дебелина на лигавицата.
Възходящ количеството еластични влакна.
Увеличаването на броя на MMC, така че с намаляването на калибъра на бронхите, мускулният слой на лигавицата става по-изразен.
Намаляванеразмери на плочи и островчета хрущялна тъканпоследвано от изчезването му.
Намаляване на броя на лигавичните жлезис изчезването им в бронхите с малък калибър и в бронхиолите.
Дихателен отдел
Дихателният отдел на дихателната система се формира от паренхимни органи - белите дробове. Дихателната част на белия дроб изпълнява функцията външно дишане- газообмен между две среди – външна и вътрешна. Понятията ацинус и белодробна лобула са свързани с концепцията за респираторния отдел.
ацинус
Респираторният отдел е съвкупност от ацинуси.Ацинусът започва с респираторна бронхиола от първи ред, която е дихотомно разделена на респираторни бронхиоли от втори и след това от трети ред. Всяка респираторна бронхиола от трети ред от своя страна е разделена на алвеоларни пасажи, преминаващи във вестибюла и след това в алвеоларните торбички. Алвеолите се отварят в лумена на респираторните бронхиоли и алвеоларните канали. Преддверието и алвеоларните торбички всъщност са кухини, образувани от алвеолите. Белите дробове осигуряват функцията на външно дишане - обмен на газ между кръвта и въздуха. Структурно-функционалната единица на дихателния отдел е ацинусът, който е крайното разклонение на крайната бронхиола. 12-18 ацини образуват белодробен лобул. Лобулите са разделени от тънки слоеве на съединителната тъкан, имат формата на пирамида с връх, през който влизат бронхиолите и кръвоносните съдове, които ги придружават. Лимфните съдове са разположени по периферията на лобулите. Основата на лобулата е обърната навън, към повърхността на белите дробове, покрита с висцерална плевра. Крайният бронхиол навлиза в лобула, разклонява се и води до ацини на белите дробове.
Белодробен ацинус. Белодробните ацини изграждат дихателната част на белите дробове. Респираторните бронхиоли от първи ред се отклоняват от крайните бронхиоли, които пораждат ацини. Бронхиолите се делят на респираторни бронхиоли от втори и трети ред. Всеки от последните е разделен на два алвеоларни прохода. Всеки алвеоларен пасаж преминава през вестибюла в две алвеоларни торбички. В стените на дихателните бронхиоли и алвеоларните канали има торбовидни издатини - алвеоли. Алвеолите образуват вестибули и алвеоларни торбички. Между ацините има тънки слоеве съединителна тъкан. Белодробният лобул съдържа 12-18 ацинуса.
белодробна предилка
Белодробният лобул се състои от 12-18 ацинуса, разделени от тънки слоеве съединителна тъкан. Непълните фиброзни интерлобуларни прегради разделят съседните лобули една от друга.
белодробен лобул. Лобулите на белия дроб имат пирамидална форма с връх, през който влизат кръвоносният съд и крайната бронхиола. Основата на лобула е обърната навън, към повърхността на белия дроб. Бронхиолата, прониквайки в лобулата, се разклонява и поражда респираторни бронхиоли, които са част от белодробните ацини. Последните също имат формата на пирамиди, обърнати основата навън.
Алвеоли
Алвеолите са облицовани с еднослоен епител, разположен върху базалната мембрана. Клетъчният състав на епитела е пневмоцити тип I и II. Клетките образуват плътни връзки една с друга. Алвеоларната повърхност е покрита с тънък слой вода и сърфактант. Алвеоли- торбовидни празнини, разделени от тънки прегради. Отвън кръвоносните капиляри плътно прилепват към алвеолите, образувайки гъста мрежа. Капилярите са заобиколени от еластични влакна, сплитащи алвеолите под формата на снопове. Алвеолата е облицована с един слой епител. Цитоплазмата на повечето епителни клетки е максимално сплескана (тип I пневмоцити). Съдържа много пиноцитни везикули. Пиноцитните везикули също са изобилни в сквамозните ендотелни клетки на капилярите. Между тип I пневмоцити са кубични клетки - тип II пневмоцити. Те се характеризират с наличието в цитоплазмата на ламеларни тела, съдържащи повърхностно активно вещество. Повърхностно активното вещество се секретира в алвеоларната кухина и образува мономолекулен филм върху повърхността на тънък слой вода, покриващ алвеоларния епител. Макрофагите могат да мигрират от междуалвеоларните прегради в лумена на алвеолите. Придвижвайки се по повърхността на алвеолите, те образуват множество цитоплазмени процеси, с помощта на които улавят чужди частици, идващи с въздух.
Пневмоцити тип I
Пневмоцитите тип I (респираторни пневмоцити) покриват почти 95% от алвеоларната повърхност. Това са плоски клетки със сплескани израстъци; израстъци на съседни клетки се припокриват, измествайки се по време на вдишване и издишване. По периферията на цитоплазмата има много пиноцитни везикули. Клетките не могат да се делят. Функцията на пневмоцитите тип I е участие в газообмена. Тези клетки са част от въздушно-кръвната бариера.
Пневмоцити тип II
Пневмоцитите от тип II произвеждат, съхраняват и отделят повърхностно активни компоненти. Клетките са кубовидни. Те са вградени между тип I пневмоцити, издигайки се над последните; понякога образуват групи от 2–3 клетки. На апикалната повърхност пневмоцитите тип II имат микровили. Характеристика на тези клетки е наличието в цитоплазмата на ламеларни тела с диаметър 0,2–2 μm. Телата, заобиколени от мембрана, са съставени от концентрични слоеве липиди и протеини. Пластинчатите тела на пневмоцитите тип II се класифицират като органели, подобни на лизозоми, които натрупват новосинтезирани и рециклирани повърхностноактивни компоненти.
Интералвеоларна преграда
Интералвеоларната преграда съдържа капиляри, затворени в мрежа от еластични влакна, обграждащи алвеолите. Алвеоларен капилярен ендотел - сплескани клетки, съдържащи пиноцитни везикули в цитоплазмата. В междуалвеоларните прегради има малки отвори - алвеоларни пори. Тези пори създават възможност за проникване на въздух от една алвеола в друга, което улеснява обмена на въздух. Миграцията на алвеоларните макрофаги също се осъществява през порите в междуалвеоларните прегради.
белодробен паренхимима гъбест вид поради наличието на много алвеоли (1), разделени от тънки междуалвеоларни прегради (2). Оцветени с хематоксилин и еозин.
Аерохематичен бариера
Между кухината на алвеолите и лумена на капиляра се осъществява обмен на газ чрез проста дифузия на газове в съответствие с техните концентрации в капилярите и алвеолите. Следователно, колкото по-малко са структурите между алвеоларната кухина и капилярния лумен, толкова по-ефективна е дифузията. Намаляването на дифузионния път се постига поради сплескването на клетките - пневмоцити тип I и капилярен ендотел, както и поради сливането на базалните мембрани на капилярния ендотел и пневмоцитите тип I и образуването на една обща мембрана. Така въздушно-кръвната бариера се формира от: алвеоларни клетки тип I (0,2 µm), обща базална мембрана (0,1 µm), сплескана част от капилярната ендотелна клетка (0,2 µm). Общо това е около 0,5 µm.
дихателна обмен CO 2. CO 2 се пренася от кръвта предимно под формата на бикарбонатния йон HCO 3 - в състава на плазмата. В белите дробове, където pO 2 = 100 mm Hg, комплексът от дезоксихемоглобин-Н + еритроцити на кръвта, доставен към алвеоларните капиляри от тъканите, се дисоциира. HCO 3 - се транспортира от плазмата до еритроцитите в замяна на вътреклетъчния Cl - с помощта на специален анионобменник (лента 3 протеин) и се комбинира с H + йони, образувайки CO 2 H 2 O; еритроцитният дезоксихемоглобин свързва О2, за да образува оксихемоглобин. CO 2 се освобождава в лумена на алвеолите.
Въздушна бариера- набор от структури, през които газовете дифундират в белите дробове. Газообменът се осъществява чрез сплесканата цитоплазма на пневмоцити тип I и капилярни ендотелни клетки. Бариерата включва също базална мембрана, обща за алвеоларния епител и капилярния ендотел.
Интерстициален пространство
Удебелената част на алвеоларната стена, където базалните мембрани на капилярния ендотел и алвеоларния епител не се сливат (така наречената "дебела страна" на алвеоларния капиляр), се състои от съединителна тъкан и съдържа колагенови и еластични влакна, които създават структурна рамка на алвеоларната стена, протеогликани, фибробласти, липофибробласти и миофибробласти, мастоцити, макрофаги, лимфоцити. Такива области се наричат интерстициално пространство (интерстициум).
Повърхностно активно вещество
Общото количество сърфактант в белите дробове е изключително малко. Има около 50 mm 3 сърфактант на 1 m 2 от алвеоларната повърхност. Дебелината на неговия филм е 3% от общата дебелина на въздушната бариера. Основното количество сърфактант се произвежда в плода след 32-та седмица от бременността, достигайки максимално количество до 35-та седмица. Преди раждането се образува излишък от повърхностно активно вещество. След раждането този излишък се отстранява от алвеоларните макрофаги. Отстраняването на сърфактанта от алвеолите става по няколко начина: през бронхиалната система, през лимфната система и с помощта на алвеоларни макрофаги. След секреция в тънък слой вода, покриващ алвеоларния епител, повърхностноактивното вещество претърпява структурни пренареждания: във водния слой повърхностноактивното вещество придобива мрежеста форма, известна като тубуларен миелин, богат на апопротеини; тогава повърхностно активното вещество се пренарежда в непрекъснат монослой.
Повърхностно активното вещество редовно се инактивира и се превръща в малки повърхностно неактивни агрегати. Приблизително 70–80% от тези агрегати се поемат от пневмоцити тип II, затворени във фаголизозоми и след това се катаболизират или използват повторно. Алвеоларните макрофаги фагоцитират останалата част от групата малки повърхностно активни агрегати. В резултат на това се образуват и натрупват в макрофага ламеларни агрегати на повърхностно активното вещество, заобиколени от мембрана („пенести“ макрофаги). В същото време има прогресивно натрупване на екстрацелуларен сърфактант и клетъчни остатъци в алвеоларното пространство, възможностите за газообмен са намалени и се развива клиничният синдром на алвеоларна протеиноза.
Синтез и секреция на повърхностно активно вещество от тип II пневмоцити - важно събитиевътрематочно развитие на белите дробове. Функциите на сърфактанта са да намали повърхностното напрежение на алвеолите и да повиши еластичността на белодробната тъкан. Повърхностно активното вещество предотвратява колапса на алвеолите в края на издишването и позволява на алвеолите да се отворят с намалено интраторакално налягане. От фосфолипидите, които изграждат повърхностно активното вещество, изключително важен е лецитинът. Съотношението на съдържанието на лецитин към съдържанието на сфингомиелин в амниотичната течност индиректно характеризира количеството на интраалвеоларния сърфактант и степента на зрялост на белите дробове. Резултат от 2:1 или по-висок е знак за функционална белодробна зрялост.
През последните два месеца от пренаталния и няколко години от постнаталния живот броят на крайните торбички непрекъснато нараства. Зрелите алвеоли преди раждането отсъстват.
Белодробен сърфактант - емулсия от фосфолипиди, протеини и въглехидрати; 80% са глицерофосфолипиди, 10% са холестерол и 10% са протеини. Приблизително половината от повърхностноактивните протеини са плазмени протеини (главно албумини) и IgA. Повърхностноактивното вещество съдържа редица уникални протеини, които подпомагат адсорбцията на дипалмитоилфосфатидилхолин на границата между две фази. Сред протеините
дихателна дистрес синдром новороденисе развива при недоносени деца поради незрялостта на пневмоцитите тип II. Поради недостатъчното количество повърхностно активно вещество, секретирано от тези клетки към повърхността на алвеолите, последните са неразширени (ателектаза). В резултат на това се развива дихателна недостатъчност. Поради алвеоларна ателектаза обменът на газ се извършва през епитела на алвеоларните канали и респираторните бронхиоли, което води до тяхното увреждане.
Алвеоларен макрофаг. Бактериите в алвеоларното пространство са покрити с филм от сърфактант, който активира макрофага. Клетката образува цитоплазмени израстъци, с помощта на които фагоцитира бактерии, опсонизирани от повърхностно активното вещество.
Представяне на антиген клетки
Дендритните клетки и интраепителните дендроцити принадлежат към системата на мононуклеарните фагоцити, те са основните Ag-представящи клетки на белия дроб. Дендритните клетки и интраепителните дендроцити са най-многобройни в горната част респираторен тракти трахеята. С намаляването на калибъра на бронхите броят на тези клетки намалява. Като Ar-представящи, белодробни интраепителни дендроцити и дендритни клетки. експресират МНС I и МНС II молекули.
Дендритни клетки
Дендритните клетки се намират в плеврата, междуалвеоларните прегради, перибронхиалната съединителна тъкан и в лимфоидната тъкан на бронхите. Дендритните клетки, диференцирани от моноцитите, са доста подвижни и могат да мигрират в междуклетъчното вещество на съединителната тъкан. Те се появяват в белите дробове преди раждането. Важно свойство на дендритните клетки е способността им да стимулират пролиферацията на лимфоцитите. Дендритните клетки имат удължена форма и множество дълги процеси, ядро с неправилна форма
и в изобилие - типични клетъчни органели. Фагозомите отсъстват, тъй като дендритните клетки практически нямат фагоцитна активност.
Антиген представящи клетки в белия дроб. Дендритните клетки навлизат в белодробния паренхим с кръв. Някои от тях мигрират в епитела на интрапулмонарните дихателни пътища и се диференцират в интраепителни дендроцити. Последните улавят Ag и го пренасят в регионалната лимфоидна тъкан. Тези процеси се контролират от цитокини.
Интраепителни дендроцити
Интраепителните дендроцити присъстват само в епитела на дихателните пътища и отсъстват в алвеоларния епител. Тези клетки се диференцират от дендритни клетки и такава диференциация е възможна само в присъствието на епителни клетки. Свързвайки се с цитоплазмени процеси, проникващи между епителиоцитите, интраепителните дендроцити образуват добре развита интраепителна мрежа. Интраепителните дендроцити са морфологично подобни на дендритните клетки. Характерна особеност на интраепителните дендроцити е наличието в цитоплазмата на специфични електронно-плътни гранули под формата на тенис ракета с ламеларна структура. Тези гранули участват в улавянето на Ag от клетката за последващата му обработка.
макрофаги
Макрофагите съставляват 10-15% от всички клетки в алвеоларните прегради. На повърхността на макрофагите има много микрогънки.Клетките образуват доста дълги цитоплазмени процеси, които позволяват на макрофагите да мигрират през междуалвеоларните пори. Намирайки се вътре в алвеолата, макрофагът може да се прикрепи към повърхността на алвеолата с помощта на процеси и да улавя частици.
Попълнете таблицата за самоконтрол:
Алвеоларните макрофаги произхождат от кръвни моноцити или хистиоцити на съединителната тъкан и се движат по повърхността на алвеолите, улавяйки чужди частици, които идват с въздуха, епителните клетки се унищожават. Макрофагите, в допълнение към защитната функция, участват и в имунни и репаративни реакции.
Възобновяването на епителната обвивка на алвеолите се извършва за сметка на алвеолоцитите тип II.
По време на изследването на плеврата установете, че висцералната плевра се слива плътно с белите дробове и се различава от париеталната плевра в количественото съдържание на еластични влакна и гладки миоцити.
Материалът е взет от сайта www.hystology.ru
Дихателната част на белия дроб.Функционалната единица на белия дроб е ацинусът. Състои се от респираторни бронхиоли, алвеоларни канали, алвеоларни торбички и алвеоли в комбинация със свързани кръвоносни и лимфни съдове, съединителна тъкан и нерви. Диаметърът на респираторните бронхиоли е около 0,5 mm. В началния участък той е облицован с еднослоен призматичен ресничест епител, който в крайната си част преминава в кубичен еднослоен без реснички.
Под епитела в стената на бронхиолата лежи тънък слой съединителна тъкан, включваща еластични влакна и гладкомускулни клетки. Стената на респираторната бронхиола съдържа отделни алвеоли. Респираторните бронхиоли се разпадат на алвеоларни канали, които, разклонени, завършват в алвеоларни торбички, състоящи се от комбинация от респираторни алвеоли: Алвеолите са облицовани с респираторен епител, разположен върху базалната мембрана.
В устието на алвеолите има групи от гладкомускулни клетки. Междуалвеоларната съединителна тъкан съдържа кръвоносни съдове.
Ориз. 290. Стени на алвеолите и кръвоносните капиляри на белия дроб (диаграма):
1 - кухина на алвеолите; 2 - клетка на алвеоларния епител; 3 - ендотелна клетка на кръвоносен капиляр; 4 - капилярен лумен; 5 - базални мембрани; 6 - еритроцит.
капиляри, тънки снопчета колагенови влакна, фрагменти от еластичната мрежа и единични клетки на съединителната тъкан. Между съседни алвеоли са открити дупки с диаметър 10–20 µm - алвеоларни пори.
Алвеолите на белия дроб са облицовани от два вида клетки: пневмоцити тип I (респираторни алвеолоцити) и пневмоцити тип II (големи алвеолоцити).
Респираторните алвеолоцити покриват по-голямата част от вътрешна повърхносталвеоли. Те имат формата на обширни тънки плочи, чиято височина варира от 0,2 до 0,3 микрона. Ядрената част на клетките изпъква в кухината на алвеолите, достигайки височина от 5 - 6 микрона (фиг. 290). Тези клетки съдържат множество органели: митохондрии, рибозоми, ендоплазмен ретикулум и др. Цитоплазмата съдържа значителен брой пиноцитни везикули. Свободната повърхност на клетките е покрита със слой от сърфактант, състоящ се от фосфолипиди, протеини и гликопротеини, който предотвратява отпадането на алвеолите и въвеждането на микроорганизми в подлежащите тъкани.
Респираторни алвеолоцити, базална мембрана на алвеоларен епител, междуалвеоларен ред, базална мембрана кръвоносни съдовеи техният ендотел заедно образуват въздушно-кръвна бариера с дебелина от 0,1 до 0,5 микрона (фиг. 291).
Големите алвеолоцити са разположени в алвеоларната стена поединично или в групи между респираторните алвеолоцити. Това са големи клетки с голямо ядро. На свободната си повърхност имат къси микровили. В тяхната цитоплазма комплексът на Голджи, везикулите и цистерните на гранулирания ендоплазмен ретикулум и свободните рибозоми са добре развити. Цитоплазмата на тези клетки се характеризира с множество гъсти
Ориз. 291. Респираторни алвеолоцити (електронна микроснимка):
1 - базална мембрана на епитела; 2 - базална мембрана на капилярния ендотел; 3 - респираторен алвеолоцит; 4 - ендотелиоцитна цитоплазма; 5 - еритроцит.
Ориз. 292. Голям алвеолоцит (електронна микроснимка):
1 - сърцевина; 2 - цитоплазма; 3 - пластинчати тела; 4 - митохондрии; 5 - микровили; 6 - контакт с респираторен алвеолоцит.
осмофилни тела (цитозоми), богати на фосфолипиди. Те се състоят от успоредни пластини с диаметър от 0,2 до 1,0 микрона. На повърхността на алвеолите отделят сърфактант, който стабилизира размера им (фиг. 292). Междуалвеоларните прегради съдържат фиксирани и свободни макрофаги.
Интерстициална белодробна тъканпридружава кръвоносните съдове и дихателните пътища. Той ограничава лобовете и лобулите на паренхима на органа, образува неговия субплеврален слой. Неговите елементи се намират в лобулите на органа, в стените на алвеоларните канали и алвеолите.
Съединителната тъкан, която придружава бронхите, се характеризира с натрупвания лимфоидна тъкан, образувайки се по пътя бронхиално дърволимфоидни възли. Интерстициалната съединителна тъкан на белите дробове е богата на еластични елементи. Последните сплитат алвеолите, уплътнявайки се в устата си под формата на пръстен. Най-богати на еластична тъкан са белите дробове на конете и говедата.
Васкуларизация на белите дробове. Белите дробове получават кръв през съдовете на двете системи на белодробната артерия и бронхиалната артерия. По-голямата част от кръвта идва от белодробните артерии, които носят венозна кръвот дясната камера на сърцето. Това са артериите еластичен тип. Те придружават бронхите до бронхиолите и се разпадат на капилярна мрежа, обграждаща алвеолите; малкият диаметър на капилярите и тяхното интимно прикрепване към стената на алвеолите осигуряват условия за газообмен между еритроцитите и алвеоларния въздух. Кръвта, влизаща през бронхиалните артерии, се извършва през бронхиалните вени.
Лимфни съдовебелите дробове са представени от повърхностна мрежа - висцерална плевра и дълбока - белодробна тъкан. Плевралните съдове, свързвайки се, образуват няколко големи ствола, които носят лимфа Лимфните възлипортата на белите дробове. Лимфните съдове на белите дробове придружават съдовете на бронхите, белодробни артериии белодробни вени.
Плеврата- сероза, която покрива белия дроб гръдна кухина. Състои се от тънък слой рехава съединителна тъкан и покриващ слой от плоскоклетъчни мезотелиални клетки. Съединителната тъкан на плеврата, особено нейният висцерален слой, е богата на еластични влакна.
Дихателната система на органите във връзка с изпълнението на основните функции е разделена на две части: дихателните пътища ( носната кухина, назофаринкс, ларинкс, трахея, екстра- и белодробни бронхи), изпълняващи функциите на провеждане, почистване, 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 се появяват като издатини на вентралната стена на предстомашието, които се образуват на 3-4 седмици от ембрионалното развитие. От мезенхима се диференцират гладката мускулна тъкан на бронхите, както и хрущял, фиброзна съединителна тъкан и мрежа от кръвоносни съдове. От висцералните и париеталните листове на спланхнотома се образуват висцералните и париеталните листове на плеврата.
дихателни пътищаса система от свързани помежду си тръби, които провеждат въздух. 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. Стена на повечето дихателни пътища дихателната системаима слоеста структура и се състои от 4 мембрани: лигавица, субмукоза с жлези, фиброхрущял с включване на хиалинова или еластична хрущялна тъкан и адвентициална мембрана. Тежестта на мембраните в различните органи варира в зависимост от местоположението и функционалните характеристики на органа. И така, в малките и крайните бронхи няма субмукоза и фиброзно-хрущялна мембрана.
лигавицаобикновено включва три пластини, които имат свои органни особености: 1. епителна, представена от многоредов призматичен ресничест епител, характерен за респираторната лигавица;
2. собствена пластинка на лигавицата, в рехавата съединителна тъкан на която има много еластични влакна; 3. Мускулна плоча на лигавицата (липсва в носната кухина, ларинкса, трахеята), представена от гладки миоцити.
Трахеята- куха тръба, състояща се от всички 4 черупки: вътрешна лигавица с две плочи; субмукоза със сложни протеиново-лигавични жлези, чиято тайна овлажнява повърхността на лигавицата; фиброхрущялна и външна адвентициална мембрана. В ресничестия многоредов епител на лигавицата има ресничести, бокални клетки, които произвеждат слуз, базални камбиални клетки и ендокринни клетки, които произвеждат норепинефрин, серотонин, допамин, които регулират 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 стената на трахеята гъвкава и има голямо значениепри преглъщане изтласкване на хранителния болус през хранопровода.
Бял дробсе състои от система от дихателни пътища - бронхите, които изграждат бронхиалното дърво, и от дихателните отдели - ацини - система от белодробни везикули, които образуват алвеоларното дърво.
Бронхиспоред разположението си те се делят на извънбелодробни: главни, лобарни, зонални и белодробни, започвайки от сегментни и субсегментни, и завършвайки с терминални бронхиоли. По калибър се разграничават големи, средни, малки бронхи и терминални бронхиоли. Всички бронхи имат общ структурен план. В стената им се разграничават 4 мембрани: вътрешна - лигавица, субмукоза, фиброхрущялни и външни адвентициални мембрани. Тежестта на компонентите на черупката на структурите зависи от диаметъра на бронха. Така че, ако в главните, големите и средните бронхи има всичките четири мембрани, тогава в малките има само две: лигавични и адвентиални мембрани. В лигавицата на бронхите има три пластини: епителна, собствена пластина на лигавицата 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, многоредовият 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 участъци на бронхиалното дърво са открити секреторни клетки, които разграждат повърхностно активното вещество, гранични клетки - хеморецептори и нересничести клетки, открити в бронхиолите. Епителната ламина е последвана от мукозната ламина проприа, представена от рехава съединителна тъкан с еластични влакна. С намаляване на калибъра на бронхите, броят на еластичните влакна в него се увеличава. Затваря лигавицата на бронхите, третата му плоча - мускулната плоча на лигавицата. Появява се в главния и достига максимум в малкия бронх. При бронхиална астмасвиването на мускулните елементи в малките и най-малките бронхи драстично намалява техния лумен. В субмукозната основа на бронхите крайните участъци на смесените протеиново-лигавични жлези са разположени на групи. Тайната им има бактериостатични и бактерицидни свойства; тайната обгръща частици прах, овлажнява лигавицата. В малките бронхи няма жлези, няма субмукоза. Фиброхрущялната мембрана също претърпява промени, тъй като калибърът на бронхите намалява, отворените хрущялни пръстени в главните бронхи се заменят с хрущялни пластини в лобарните големи бронхи. В малките бронхи няма хрущялна тъкан, липсва фиброхрущялна мембрана. Външната адвентициална мембрана 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 кубичен ресничест епител. В lamina propria на лигавицата има 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. Ацинус - система от белодробни везикули, които осигуряват обмен на газ. Ацините са прикрепени към крайните бронхиоли. Съставът на ацинуса: респираторни бронхиоли от 1-ви, 2-ри, 3-ти ред, алвеоларни канали и алвеоларни торбички. Във всички тези образувания има 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 междуалвеоларните прегради се виждат клубообразни удебеления (мускулни четки), съдържащи гладки миоцити. Алвеоларните торбички се образуват от много алвеоли, в тях липсват мускулни елементи. В междуалвеоларните прегради, в допълнение към кръвоносните капиляри, съседни на външната страна на базалната мембрана на алвеоларния епител, има мрежа от еластични влакна, оплитащи алвеолите. Алвеолите са близо един до друг, така че един капиляр със своите страни граничи с две алвеоли наведнъж, което осигурява максимални условия за обмен на газ. АлвеолаИма вид на везикула, покрита отвътре с еднослоен плосък епител с два вида клетки: респираторни и големи гранулирани епителни клетки. Респираторните епителиоцити са клетки от тип 1 с малки митохондрии и пиноцитни везикули. Чрез тези клетки се осъществява обмен на газ. Безядрените области на епителните клетки от тип 1 са в съседство с неядрените области на ендотела на кръвоносните капиляри. Разделяйки респираторните епителни клетки и капилярните ендотелни клетки, базалните им мембрани са плътно прилепени една към друга. Тези структури (респираторни алвеолоцити, базални мембрани и капилярен ендотелиум) представляват въздушно-кръвната бариера между въздуха на алвеолите и кръвта на кръвоносните капиляри. Той е много тънък - 0,5 микрона. Бариерата включва и повърхностно активен алвеоларен комплекс, покриващ алвеолите отвътре и съставляващ 2 фази: мембрана, подобна на биологична мембрана, с протеини и фосфолипиди, и течна хипофаза, разположена по-дълбоко и съдържаща гликопротеини. Повърхностно активното вещество предотвратява колапса на алвеолите по време на издишване, предотвратява проникването на микроби от въздуха и предотвратява трансудацията 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 се намират и в стената на алвеолите;
те съдържат много лизозоми и липиди, поради окисляването на които се отделя топлина за затопляне на въздуха на алвеолите.
Алвеолите са най-малките структури на белите дробове, но благодарение на тях процесът на дишане е възможен, осигурявайки всички жизненоважни функции. Тези микроскопични везикули, които завършват с бронхиоли, са отговорни за осъществяването на газообмена 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 изглеждат като торбички, разположени на гроздове в края на крайните бронхиоли, свързващи се с тях чрез алвеоларните канали. Отвън те са сплетени с мрежа от малки капилярни съдове. Основните структури, благодарение на които се извършва обмен на газ, са:
- един слой епителни клеткиразположен върху базалната мембрана. Това са пневмоцити от 1-3 реда.
- Стромен слой, представен от интерстициална тъкан.
- Ендотел на малки капилярни съдове, непосредствено съседни на 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 кръвната плазма, спомага за поддържането на постоянен обем на дихателните торбички, предпазва от слепването им. По този начин специално веществоосновната функция на алвеолите е газообменът.
Повърхностно активното вещество е напълно „узряло“ до раждането на бебето, което позволява на новороденото да диша самостоятелно. Ето защо недоносените бебета имат висок рискразвитие респираторен дистрес синдромпричинени от невъзможността за спонтанно дишане.
Всички тези структури образуват така наречената въздушно-кръвна 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, която изпълнява алвеоларният епител, е обменът на газове между капилярите и белите дробове. Изпълнението му е възможно поради голямата площ на дихателната повърхност на алвеолите, която е повече от 90 квадратни метра, и същата площ на капилярната мрежа, която образува малката (белодробна) циркулация.
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 вътре от заобикаляща среда: въглероден диоксид, кислород, метан, етанол, наркотични вещества, никотин и др.
- Регулиране на водно-солевия баланс. От повърхността на алвеолите водата се изпарява, достигайки до 500 ml / ден.
- Пренос на топлина. До 15% от топлинната енергия, произведена от тялото, се освобождава с помощта на алвеоларния апарат на белодробната тъкан. Преди да попадне в кръвния поток, входящият въздух се затопля от алвеолите до около 37 градуса.
- Защитен. Вирусите и патогенните микроби проникват от околното пространство чрез вдишвания въздух. Хармонична работамакрофаги, хеморецептори, поради производството на лизозим и имуноглобулини, чуждите агресивни агенти се неутрализират и отстраняват от тялото.
- Филтрация и хемостаза. Малките тромби или емболи от белодробната циркулация се разрушават с помощта на фибринолитични ензими, произвеждани от епитела на алвеолите.
- Отлагане на кръв. До 15% от обема на циркулиращата кръв може да остане и да запълни капилярната мрежа на белодробното кръвообращение, като същевременно се насища с кислород, осигурявайки резервните възможности на организма при критични ситуации.
- метаболитни. Те участват в образуването и разрушаването на биологично активни съединения: хепарин, полизахариди, повърхностно активно вещество. Алвеоларният епител извършва процесите на синтез на протеинови молекули, колаген, еластинови влакна.
Белите дробове са място за отлагане на серотонин, хистамин, норепинефрин, инсулин и други активни вещества, което осигурява бързото им навлизане в кръвта при остри заболявания. стресови ситуации. Именно този механизъм е в основата на развитието на шокови реакции.
Как се осъществява обменът на газ?
Вдишаният кислород, преминавайки през тънък слой на алвеоларния епител и капилярната стена, навлиза в кръвообращението. Насищането на кръвта възниква поради ниската скорост на кръвния поток. В допълнение, размерът на еритроцита значително надвишава диаметъра на капиляра. Под натиск оформеният елемент претърпява деформация, притискайки се в лумена на съда, което осигурява увеличаване на площта на неговия контакт с алвеоларната стена. Този механизъм допринася за 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-кръвната бариера.
Възрастта, начинът на живот, заболяванията водят до факта, че белодробната тъкан претърпява промени. По време на порастването броят на алвеолите се увеличава повече от 10 пъти в сравнение с техния брой при новородено. Спортните дейности допринасят за увеличаване на дихателната повърхност.
С възрастта и при някои белодробни заболявания, поради тютюнопушене, вдишване токсични вещества, има постепенно нарастване на влакната на съединителната тъкан, намаляване дихателна повърхносталвеоларни структури. Такива състояния са причина за възникващата дихателна недостатъчност.