Дихателната система.
Дихателната система включва дихателни пътища- преддверието на носната кухина, носната кухина, назофаринкса, ларинкса, трахеята, бронхиалното дърво; И дихателен отдел.
Образува 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, почистване, затопляне, овлажняване на въздуха и газообмен.
Нереспираторен- терморегулираща, смукателна ( лекарства), екскреторна (алкохол по време на интоксикация, ацетон за диабет), секреторна (слуз, ензими), отлагане, участие в регулирането на кръвосъсирването, защитна (имунологична и бариерна), гласообразуване, биологично инактивиране активни вещества, метаболитен (липиден метаболизъм).
Вестибюл на носната кухина облицована с тънка кожа, която съдържа пот, мастни жлезии настръхнала коса.
Носната кухинаоблицована 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 вградени ресничести реснички.
Собствената пластинка на лигавицата е рехава съединителната тъкансъдържа капилярни плексуси, лигавични жлези, чийто секрет достига повърхността на епитела и лимфни възли, които образуват тубарни тонзили в областта на слуховата тръба.
Ларинкса.
Стената съдържа 3 черупки.
лигавицаобразува гънки - фалшиви и истински гласни струни. Истинските са покрити с многослоен плосък некератинизиращ епител, а други области са покрити с ресничест епител. Истинските гънки се основават на скелетни мускул.
В lamina propria на ларингеалната лигавица има белтъчно-лигавични жлези и лимфни възли, които образуват ларингеалната тонзила в основата на епиглотиса.
Следваща черупка- фиброхрущялни.Съдържа еластичен и хиалинен хрущял.
Външна обвивка - адвентициален.
Tрахея.
Стената съдържа 4 черупки.
лигавица вътрешността е 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 на 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 разделят на големи - 5-15 mm (разделени на интрапулмонални и извънбелодробни), средни - 2-5 mm, малки - 1-2 mm и терминални - 0,5 mm.
Големи бронхисъдържат 4 черупки в стената.
лигавицаобразува надлъжни гънки и съдържа ресничест епител. Lamina propria съдържа капилярни мрежи и лимфни възли. Мускулната пластина е изградена от гладка мускулна тъкан, чиито снопове вървят кръгово и спирално.
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 и височината на ресничестите клетки намалява. Относителната дебелина на мускулната пластина се увеличава. В него се увеличава броят на кръговите снопчета гладкомускулни клетки.
IN субмукозаброят на белтъчно-лигавичните жлези намалява.
Фиброхрущялна обвивка е представена от малки хрущялни острови, в които хиалиновият хрущял е заменен с еластичен хрущял.
Външна обвивка - адвентициален.
IN малки бронхиИма 2 мембрани - адвентиция и мукоза. Мигничестият епител става нисък, двуредов и става кубичен. В него бокалните клетки напълно изчезват, 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 хеморецепторите на клетката, които реагират на промените химичен съставвъздух. В стените на тези бронхи няма жлези или 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. Увеличава се броят на алвеолите в стената им. Следват респираторните бронхиоли от 3-ти ред, които се разклоняват в алвеоларните канали, които завършват в алвеоларните торбички. Основната структура на ацините е алвеолата.
Алвеоласъдържа базална мембрана под формата на торбичка, отвътре е облицована с алвеоларен епител, който е доминиран от респираторни алвеолоцитиТова са плоски клетки, разположени през 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 клетка с кръгла форма. Те произвеждат повърхностно активно вещество, което има нормална структура клетъчната мембрана. Той се натрупва в цитоплазмата на тези клетки под формата на усукани мембранни комплекси. Повърхностно активно веществосекретиран от клетките и под формата на тънък мембранен филм, покриващ всички алвеоли отвътре. Не пропуска микроорганизми и чужди частици, предотвратява слепването на алвеолите и създава оптимална микросреда за газообмен. Образува се до 7-ия месец от ембриогенезата. Бързо се разваля и бързо се възстановява (5-6 часа), ако има запас. Но ако настъпи разрушаване и запасите от повърхностно активно вещество са изчерпани, времето, необходимо за появата на нови запаси, е 3 седмици. В съседство с алвеолата са 2-3 бр кръвоносен капиляр. Освен това те образуват въздушно-кръвна бариера , през които лесно проникват газове. Бариерата включва
ü повърхностно активно вещество,
ü респираторен алвеолоцит,
ü алвеоларна базална мембрана,
ü капилярна базална мембрана
ü ендотелна клетка.
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 и са в състояние 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.
Откажи височина на епителния слойлигавица (от многоредови цилиндрични до двуредови, а след това едноредови в малки калибърни бронхи и едноредови кубични в терминални бронхиоли) с постепенно намаляване на броя и след това изчезване на бокалните клетки. В дисталните части на терминалните бронхиоли няма ресничести клетки, но има бронхиоларни екзокриноцити.
Намаляване дебелина на лигавицата.
Повишаване на брой еластични влакна.
Увеличаване на броя на минно-металургичните комплекси, така че с намаляването на калибъра на бронхите, мускулният слой на лигавицата става по-изразен.
Намаляванеразмери на плочи и острови хрущялна тъканпоследвано от изчезването му.
Намаляване на броя на лигавичните жлезис изчезването им в малокалибрените бронхи и 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. Концепцията за респираторния отдел е свързана с концепциите за ацинуса и белодробния лобул.
Ацинус
Респираторният отдел е колекция от ацини.Ацините започват с респираторна бронхиола от първи ред, която е дихотомно разделена на респираторни бронхиоли от втори ред и след това от трети ред. Всяка респираторна бронхиола от трети ред от своя страна е разделена на алвеоларни канали, които преминават в преддверието 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 крайният клон на крайната бронхиола. 12-18 ацини изграждат белодробния лобул. Лобулите са разделени един от друг с тънки съединителнотъканни слоеве и имат формата на пирамида с връх, през който влизат бронхиолите и съпътстващите ги кръвоносни съдове. Лимфните съдове са разположени по периферията на лобулите. Основата на лобулата е обърната навън, към повърхността на белите дробове, покрита с висцералния слой на плеврата. Крайният бронхиол навлиза в лобула, разклонява се и поражда белодробните ацини.
Белодробен ацинус. Белодробните ацини изграждат дихателната част на белите дробове. От крайните бронхиоли възникват респираторни бронхиоли от първи ред, които дават начало на ацините. Бронхиолите се делят на респираторни бронхиоли от втори и трети ред. Всеки от последните е разделен на два алвеоларни канала. Всеки алвеоларен канал преминава през преддверието в две алвеоларни торбички. В стените на дихателните бронхиоли и алвеоларните канали има торбовидни издатини - алвеоли. Алвеолите образуват предверията и алвеоларните торбички. Между ацините има тънки слоеве съединителна тъкан. Белодробният лоб включва 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.
Белодробна лобула. Лобулите на белия дроб са оформени като пирамиди с връх, през който влизат кръвоносен съд и крайна бронхиола. Основата на лобула е обърната навън, към повърхността на белия дроб. Бронхиолата, проникваща в лобулата, се разклонява и поражда респираторни бронхиоли, които са част от белодробните ацини. Последните също имат формата на пирамиди, като основата им е обърната навън.
Алвеоли
Алвеолите са облицовани с еднослоен епител, разположен върху базалната мембрана. Клетъчният състав на епитела е пневмоцити от тип I и II. Клетките образуват плътни връзки помежду си. Алвеоларната повърхност е покрита с тънък слой вода и сърфактант. Алвеоли- торбовидни празнини, разделени от тънки прегради. Отвън кръвоносните капиляри са плътно долепени до алвеолите, образувайки гъста мрежа. Капилярите са заобиколени от еластични влакна, които оплитат алвеолите под формата на снопове. Алвеолата е покрита с еднослоен епител. Цитоплазмата на повечето епителни клетки е максимално сплескана (тип I пневмоцити). Съдържа много пиноцитозни везикули. Пиноцитозните везикули също са изобилни в сквамозните ендотелни клетки на капилярите. Между пневмоцитите тип I има клетки с кубична форма, наречени пневмоцити тип II. 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, влизащи с въздуха.
Пневмоцити тип I
Пневмоцитите тип I (респираторни пневмоцити) покриват почти 95% от алвеоларната повърхност. Това са плоски клетки със сплескани процеси; израстъците на съседни клетки се припокриват, измествайки се по време на вдишване и издишване. По периферията на цитоплазмата има много пиноцитозни везикули. Клетките не могат да се делят. Функцията на пневмоцитите тип I е да участват в газообмена. Тези клетки са част от въздушно-кръвната бариера.
Пневмоцити тип II
Пневмоцитите от тип II произвеждат, натрупват и отделят сърфактантни компоненти. Клетките имат кубична форма. Те са вградени между тип I пневмоцити, издигайки се над последните; понякога образуват групи от 2–3 клетки. Пневмоцитите тип II имат микровили на апикалната си повърхност. Особеност на тези клетки е наличието в цитоплазмата на ламеларни тела с диаметър 0,2–2 µm. Мембранните тела се състоят 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. Ендотелът на алвеоларния капиляр е сплескани клетки, съдържащи пиноцитозни везикули в цитоплазмата. В междуалвеоларните прегради има малки отвори - алвеоларни пори. Тези пори създават възможност въздухът да проникне 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). Оцветяване с хематоксилин и еозин.
Аерогематичен бариера
Между кухината на алвеолите и лумена на капиляра обменът на газ се осъществява 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 - пневмоцитите тип I и капилярния ендотел, както и поради сливането на базалните мембрани на капилярния ендотел и пневмоцитите тип I и образуването на една обща мембрана. По този начин, аерохематична 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). Това добавя около 0,5 микрона.
дихателна обмен CO 2. CO 2 се транспортира от кръвта главно под формата на бикарбонатния йон HCO 3 - като част от плазмата. В белите дробове, където pO 2 = 100 mm Hg, дезоксихемоглобин-Н + комплекс от червени кръвни клетки, влизащи в 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; Дезоксихемоглобинът на еритроцитите свързва О2, образувайки оксихемоглобин. CO 2 се освобождава в лумена на алвеолите.
Аеро-кръвна 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 област на алвеоларната стена, където не се случва сливането на базалните мембрани на капилярния ендотел и алвеоларния епител (така наречената „дебела страна“ на алвеоларния капиляр), се състои от съединителна тъкан и съдържа колаген и еластични влакна, които създават структурната 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 m2 алвеоларна повърхност. Дебелината на неговия филм е 3% от общата дебелина на въздушната бариера. Основното количество сърфактант се произвежда от плода след 32-та седмица от бременността, достигайки максималното си количество до 35-та седмица. Преди раждането се произвежда излишък от сърфактант. 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 върху 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; повърхностноактивното вещество след това се преобразува в непрекъснат монослой.
Повърхностно активното вещество редовно се инактивира и се превръща в малки повърхностно неактивни агрегати. Приблизително 70–80% от тези агрегати се улавят от пневмоцити тип II, затворени във фаголизозоми и след това се катаболизират или рециклират. Алвеоларните макрофаги фагоцитират останалата група от малки повърхностно активни агрегати. В резултат на това се образуват ламеларни агрегати от повърхностно активно вещество ("пенести" макрофаги), заобиколени от мембрана, и се натрупват в макрофага. В същото време има прогресивно натрупване на екстрацелуларен сърфактант и клетъчни остатъци в алвеоларното пространство, възможностите за обмен на газ намаляват 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 намалява силите на повърхностното напрежение на алвеолите и да повишава еластичността на белодробната тъкан. Повърхностно активното вещество предотвратява колапса на алвеолите в края на издишването и позволява на алвеолите да се отворят при намалено интраторакално налягане. От фосфолипидите, които изграждат повърхностно активното вещество, лецитинът е изключително важен. 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. Индикатор 2:1 или по-висок е признак за функционална зрялост на белите дробове.
През последните два месеца от пренаталния и няколко години от постнаталния живот броят на крайните торбички постоянно се увеличава. Зрелите алвеоли отсъстват преди раждането.
Белодробният сърфактант е 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 албумин) и IgA. Повърхностно активното вещество съдържа редица уникални протеини, които подпомагат адсорбцията на дипалмитоилфосфатидилхолин на границата на две фази. Сред протеините
дихателна дистрес синдром новороденисе развива при недоносени деца поради незрялост на пневмоцитите тип II. Поради недостатъчното количество повърхностно активно вещество, секретирано от тези клетки върху повърхността на алвеолите, последните не се изправят (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 издатини, с помощта на които фагоцитира бактерии, опсонизирани от повърхностноактивно вещество.
Антиген-представяне 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. Тъй като калибърът на бронхите намалява, броят на тези клетки намалява. Като Ag-представяне, белодробни интраепителни дендроцити и дендритни клетки. експресират МНС I и МНС II молекули.
Дендритни клетки
Дендритни 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 типичните клетъчни органели са изобилни. Няма фагозоми, тъй като дендритните клетки практически нямат фагоцитна активност.
Антиген представящи клетки в белия дроб. Дендритните клетки навлизат в белодробния паренхим с кръвта. Някои от тях мигрират към епитела на интрапулмоналните 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. Свързани чрез цитоплазмени процеси, проникващи между епителните клетки, 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 с 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. Докато е вътре в алвеолите, макрофагът с помощта на процеси може да се прикрепи към повърхността на алвеолите 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, унищожавайки епителните клетки. Макрофагите, освен защитната си функция, участват и в имунни и репаративни реакции.
Обновяването на епителната обвивка на алвеолите се извършва от алвеолоцити тип II.
Докато изучавате плеврата, разберете, че висцералната плевра е плътно слята с белите дробове и се различава от париеталната плевра в количественото съдържание на еластични влакна и гладки миоцити.
Материал, взет от сайта www.hystology.ru
Дихателна 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 набор 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 - алвеоларна кухина; 2 - алвеоларна епителна клетка; 3 - ендотелна клетка на кръвния 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 бяха идентифицирани отвори 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. В цитоплазмата има значителен брой пиноцитозни везикули. Свободната повърхност на клетките е покрита със слой от сърфактант, състоящ се от фосфолипиди, протеини и гликопротеини, който предпазва алвеолите от колапс и проникване на микроорганизми в подлежащите тъкани.
Респираторни алвеолоцити, базална мембрана на алвеоларен епител, междуалвеоларна линия, 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 - цитоплазма на ендотелни клетки; 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 телца (цитозоми), богати на фосфолипиди. Те се състоят от успоредни пластини с диаметър от 0,2 до 1,0 микрона. Те секретират повърхностно активно вещество върху повърхността на алвеолите, което стабилизира техния размер (фиг. 292). Междуалвеоларните прегради съдържат фиксирани и свободни макрофаги.
Интерстициална тъкан на белия дробпридружава кръвоносните съдове и дихателните пътища. Той ограничава лобовете и лобулите на паренхима на органа и образува субплевралния му слой. Неговите елементи се откриват в лобулите на органа, в стените на алвеоларните канали и алвеолите.
Съединителната тъкан, придружаваща 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 оплитат алвеолите, като се кондензират в устата им под формата на пръстен. Белите дробове на конете и говедата са най-богати на еластична тъкан.
Белодробна васкуларизация. Белите дробове получават кръв през съдовете на две системи: белодробната артерия и бронхиалната артерия. По-голямата част от кръвта навлиза през белодробните артерии, които носят венозна кръвот дясната камера на сърцето. Това са артерии еластичен тип. Те придружават бронхите до бронхиолите и се разпадат на капилярна мрежа, обграждаща алвеолите; малкият диаметър на капилярите и тяхното плътно прилепване към стената на алвеолите осигуряват условия за обмен на газ между червените кръвни клетки 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 мрежа - белодробна тъкан. Плевралните съдове, свързвайки се, образуват няколко големи ствола, в които преминава лимфата Лимфните възлипортата на белите дробове. Лимфните съдове на белите дробове придружават съдовете на бронхите, белодробни артериии белодробни вени.
Плеврата- серозна мембрана, която покрива белия дроб и гръдна кухина. Състои се от тънък слой рехава съединителна тъкан и покриващ слой от плоски 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 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. Гладката мускулна тъкан на бронхите, както и хрущялната, фиброзна съединителна тъкан и мрежа от кръвоносни съдове се диференцират от мезенхима. 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. Стена на повечето органи на дихателните пътища дихателната системаима слоеста структура и се състои от 4 черупки: 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.
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.