Alveólos Pulmonares Omadused, funktsioonid, anatoomia



The kopsu alveoolid need on väikesed kotid imetajate kopsudes, mida ümbritsevad vere kapillaaride võrgustik. Mikroskoobi all võib alveoolis eristada alveolaadi ja selle seina luumenit, mis koosneb epiteelirakkudest..

Need sisaldavad ka sidekoe kiude, mis annavad neile iseloomuliku elastsuse. Alveolaarses epiteelis võib eristada lamedat tüüpi I rakke ja II tüüpi rakke. Selle peamine ülesanne on vahendada gaasi vahetust õhu ja vere vahel. 

Kui hingamisprotsess toimub, õhk siseneb kehasse hingetoru kaudu, kus see liigub kopsu sees olevate tunnelite seeriasse. Selle keerulise torude võrgustiku lõpus on alveolaarsed kotid, kus õhk siseneb ja mille võtavad veresooned..

Juba veres eraldub õhus olev hapnik ülejäänud komponentidest, näiteks süsinikdioksiidist. See viimane ühend elimineeritakse kehast väljahingamise protsessi kaudu.

Indeks

  • 1 Üldised omadused
    • 1.1 Imetajate hingamisteed
  • 2 Funktsioonid
  • 3 Anatoomia
    • 3.1 Alveoolide rakkude tüübid
    • 3.2 I tüüpi rakud
    • 3.3 II tüüpi rakud
    • 3.4 Interstitsiaalsed fibroblastid
    • 3.5 Alveolaarsed makrofaagid
    • 3,6 Kohn poorid
  • 4 Kuidas gaasivahetus toimub?
    • 4.1 Gaasiline vahetus: osaline rõhk
    • 4.2 Kudegaaside transport verele
    • 4.3 Veregaaside transport alveoolidesse
    • 4.4 Kopsudes tekkinud gaasilise vahetuse puudused
  • 5 Alveoolidega seotud patoloogiad
    • 5.1 Pulmonaalne efisema
    • 5.2 Kopsupõletik
  • 6 Viited

Üldised omadused

Kopsudes on spooniline tekstuurkoe, mille moodustab üsna suur hulk kopsualveole: 400 kuni 700 miljonit tervet täiskasvanud inimese kopsudes. Alveoolid on kotti sarnased struktuurid, mis on sisemiselt kaetud kleepuva ainega.

Imetajatel sisaldab iga kops miljoneid alveole, mis on tihedalt seotud veresoonte võrgustikuga. Inimestel on kopsude pindala vahemikus 50 kuni 90 m2 ja see sisaldab 1000 km vere kapillaare.

See suur hulk on hädavajalik, et tagada nõutav hapniku tarbimine ja seega olla võimeline vastama imetajate kõrgele ainevahetusele, peamiselt rühma endotermia tõttu..

Imetajate hingamisteed

Õhk siseneb nina kaudu, täpsemalt "Nostrilose" kaudu; See läheb ninaõõnde ja sealt ka neelu külge ühendatud sisemiste naride juurde. Siin lähenevad kaks võimalust: hingamine ja seedimine.

Glottis avaneb kõri ja seejärel hingetoru. See on jagatud kaheks bronhiks, üks igas kopsus; omakorda jagunevad bronhid bronhioolideks, mis on väiksemad torud ja viivad alveolaarsetesse kanalitesse ja alveoolidesse..

Funktsioonid

Alveoolide peamine ülesanne on võimaldada hingamisteede jaoks oluliste gaaside vahetamist, võimaldades hapniku sisenemist vereringesse, mis transporditakse keha kudedesse..

Samamoodi osalevad kopsualveoolid süsinikdioksiidi kõrvaldamisel verest inhaleerimise ja väljahingamise protsessides..

Anatoomia

Alveoolid ja alveolaarsed kanalid koosnevad väga õhukestest ühekihilisest endoteelist, mis hõlbustab gaasi vahetamist õhu ja vere kapillaaride vahel. Nende ligikaudne läbimõõt on 0,05 ja 0,25 mm, mida ümbritsevad kapillaarringid. Nad on ümarad või polühedad.

Iga järjestikuse alveoluse vahel on interalveolaarne vahesein, mis on nende kahe vahel ühine sein. Nende vaheseinte piir moodustab põhirõngad, mis on moodustatud silelihasrakkudest ja kaetud lihtsa kuupmeetri epiteeliga.

Alveoluse välisküljel on vere kapillaarid, mis koos alveolaarse membraaniga moodustavad alveolaarse kapillaarse membraani, piirkonda, kus gaasivahetus toimub kopsudesse siseneva õhu ja kapillaaride veri vahel..

Oma erilise organisatsiooni tõttu meenutavad kopsualveolid kärgstruktuuri. Need moodustavad väljastpoolt epiteelirakkude seina, mida nimetatakse pneumotsüütideks.

Alveolaarse membraani kõrval on rakud, mis vastutavad alveoolide, nimelt alveolaarsete makrofaagide kaitsmise ja puhastamise eest.

Rakkude tüübid alveoolides

Alveoolide struktuuri on kirjanduses laialdaselt kirjeldatud ja see sisaldab järgmisi rakutüüpe: tüüp I, mis vahendab gaaside vahetust, II tüüpi sekretoorseid ja immuunfunktsioone, endoteelirakke, alveolaarseid makrofaage, mis on seotud kaitse- ja interstitsiaalsed fibroblastid.

I tüüpi rakud

I tüüpi rakke iseloomustab see, et see on uskumatult õhuke ja tasane, eeldatavasti hõlbustamaks gaaside vahetamist. Neid leidub umbes 96% alveoolide pinnast.

Need rakud ekspresseerivad märkimisväärsel hulgal valke, sealhulgas T1-a, aquaporin 5, ioonkanaleid, adenosiini retseptoreid ja resistentsuse geene mitmetele ravimitele..

Nende rakkude isoleerimise ja kasvatamise raskus on takistanud nende põhjalikku uurimist. Sellegipoolest tekib kopsudes homostaasi võimalik funktsioon, nagu ioonide transport, vesi ja osalemine rakkude proliferatsiooni kontrollis..

Nende tehniliste raskuste ületamise viisiks on rakkude uurimine alternatiivsete molekulaarsete meetodite abil, mida nimetatakse DNA mikrokiibideks. Seda metoodikat kasutades oli võimalik järeldada, et I tüüpi rakud on samuti seotud kaitsega oksüdatiivsete kahjustuste eest.

II tüüpi rakud

II tüüpi rakud on kuubikujulised ja asuvad tavaliselt imetajate alveoolide nurkades, kus alveolaarse pindala on alles 4%..

Selle funktsioonide hulka kuuluvad kopsude pindaktiivsete ainete moodustavate biomolekulide nagu valkude ja lipiidide tootmine ja sekretsioon.

Pulmonaarsed pindaktiivsed ained on ained, mis koosnevad peamiselt lipiididest ja väikestest valguosadest, mis aitavad vähendada alveoolide pindpinevust. Kõige olulisem on dipalmitoüülfosfatidüülkoliin (DPPC).

II tüüpi rakud on seotud alveoolide immuunsüsteemi kaitsmisega, sekreteerides erinevaid aineid nagu tsütokiinid, mille roll on põletikuliste rakkude värbamine kopsudes..

Lisaks on mitmed loommudelid näidanud, et II tüüpi rakud vastutavad vedeliku vaba alveolaarse ruumi hoidmise eest ja on seotud ka naatriumi transportimisega..

Interstitsiaalsed fibroblastid

Nendel rakkudel on spindli kuju ja neile on iseloomulik, et neil on aktini pikad pikendused. Selle funktsioon on raku maatriksi sekretsioon alveoolis, et säilitada selle struktuur.

Samamoodi saavad rakud hallata verevoolu, vähendades seda vastavalt juhtumile.

Alveolaarsed makrofaagid

Alveoolide sadamad, mille fagotsüütilised omadused pärinevad vere monotsüütidest, mida nimetatakse alveolaarseks makrofaagiks.

Need vastutavad võõraste osakeste eemaldamise eest, mis on sisenenud alveoolidesse, nagu tolm või nakkuslikud mikroorganismid, nagu näiteks Mycobacterium tuberculosis. Lisaks sellele on fagotsütoosi vererakud, mis võivad südamepuudulikkuse korral alveoolidesse siseneda.

Neid iseloomustab pruun värv ja mitmed erinevad proloogid. Lüsosoomid on nende makrofaagide tsütoplasmas üsna suured.

Makrofaagide hulk võib suureneda, kui kehal on südamega seotud haigus, kui inimene tarbib amfetamiine või sigarettide kasutamist.

Kohn poorid

Need on hulk poorid, mis asuvad alveoolides, mis asuvad interalveolaarses septas, mis ühendab ühe alveoli teise ja võimaldab õhu ringlust nende vahel..

Kuidas gaasivahetus toimub?

Gaaside vahetus hapniku vahel (O2) ja süsinikdioksiid (CO2) on kopsude peamine eesmärk.

See nähtus esineb kopsualveoolides, kus veri ja gaas on vähemalt ühe mikroni kaugusel. See protsess nõuab kahte kanalit või kanaleid, mis pumbatakse korralikult.

Üks neist on südame õige piirkonna poolt juhitava kopsu veresoonte süsteem, mis saadab segatud veen verd (mis koosneb südame ja teiste kudede veeniverest venoosse tagasipöördumise kaudu) piirkonda, kus see toimub.

Teine kanal on trahheobronhiaalne puu, mille ventilatsiooni juhivad hingamisel osalevad lihased.

Üldiselt reguleerib mis tahes gaasi transportimist peamiselt kaks mehhanismi: konvektsioon ja difusioon; esimene on pöörduv, teine ​​aga mitte.

Gaasivahetus: osaline rõhk

Kui õhk siseneb hingamissüsteemi, siis muutub selle koostis veega auruga küllastunud. Alveoolide saavutamisel seguneb õhk õhuga, mis jäi eelmise hingamisringi jääkideks.

Tänu sellele kombinatsioonile langeb hapniku osaline rõhk ja süsihappegaasi suurenemine. Kuna hapniku osaline rõhk on alveoolides suurem kui kopsude kapillaaridesse sisenev veri, siseneb hapnik kapillaaridesse difusiooni teel..

Samamoodi on süsinikdioksiidi osaline rõhk kopsude kapillaarides suurem kui alveoolidel. Seetõttu liigub süsinikdioksiid alveoolidesse lihtsa difusiooniprotsessi abil.

Kudegaaside transport verele

Hapnikku ja olulisi koguseid süsinikdioksiidi transporditakse "hingamisteede pigmentidega", nende hulgas hemoglobiiniga, mis on selgroogsete rühmade seas kõige populaarsem.

Vere eest, mis vastutab hapniku transportimise eest kudedest kopsudesse, tuleb ka süsinikdioksiid kopsudest tagasi viia.

Samas võib süsinikdioksiidi transportida muul viisil, seda võib edastada veres ja lahustuda plasmas; Lisaks võib see levida vere erütrotsüütidesse.

Erütrotsüütides läheb enamik süsinikdioksiidist süsinikhappesse tänu karboanhüdraasi ensüümile. Reaktsioon toimub järgmiselt:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Reaktsiooni vesiniku ioonid moodustavad hemoglobiiniga deoksühemoglobiini moodustumise. See liit takistab pH järsku langust veres; Samal ajal toimub hapniku vabanemine.

Bikarbonaadi ioonid (HCO)3-) jätta erütrotsüüt kloorioonide vahetamise teel. Erinevalt süsinikdioksiidist võivad bikarbonaadi ioonid jääda plasmas nende kõrge lahustuvuse tõttu. Süsinikdioksiidi esinemine veres põhjustaks samasuguse väljanägemise kui karastusjook.

Veregaaside transport alveoolidesse

Nagu näidatud nooltega mõlemas suunas, on ülalkirjeldatud reaktsioonid pöörduvad; see tähendab, et saadust saab muuta algseteks reagentideks.

Kui veri jõuab kopsudesse, siseneb bikarbonaat uuesti vere erütrotsüütidesse. Nagu ka eelmisel juhul, peab bikarbonaadi ioon sisenema, et kloorioon peaks rakust välja pääsema.

Sel hetkel toimub reaktsioon karboanhüdraasi ensüümi katalüüsiga vastupidises suunas: bikarbonaat reageerib vesinikiooniga ja muundub tagasi süsinikdioksiidiks, mis difundeerub plasmale ja sealt alveoolidele.

Kopsudes tekkinud gaasilise vahetuse puudused

Gaasivahetus toimub ainult alveoolides ja alveolaarsetes kanalites, mis on torude harude otsas..

Sellepärast võime rääkida "surnud ruumist", kus kopsudes toimub õhu läbipääs, kuid gaasivahetust ei toimu.

Kui võrrelda seda teiste loomade rühmadega, nagu kalad, on neil väga tõhus ühesuunaline gaasivahetussüsteem. Samuti on lindudel õhukottide ja parabronchi süsteem, kus toimub õhuvahetus, suurendades protsessi tõhusust.

Inimese ventilatsioon on nii ebatõhus, et uue inspiratsiooni korral saab vahetada ainult ühe kuuendiku õhu, jättes ülejäänud õhu kopsudesse..

Alveoolidega seotud patoloogiad

Kopsu efesus

See seisund koosneb alveoolide kahjustusest ja põletikust; järelikult ei saa keha hapnikku vastu võtta, põhjustab köha ja raskendab hingamise taastumist, eriti kehalise tegevuse läbiviimisel. Selle patoloogia kõige levinum põhjus on sigaret.

Kopsupõletik

Kopsupõletikku põhjustab hingamisteede bakteriaalne või viirusinfektsioon ja põhjustab põletikulist protsessi, kus on alveoolide sees puss või vedelikud, takistades seega hapniku tarbimist, põhjustades tõsiseid hingamisraskusi..

Viited

  1. Berthiaume, Y., Voisin, G., & Dagenais, A. (2006). I tüüpi alveolaarsed rakud: alveoluse uus rüütel? Füsioloogia ajakiri, 572(Pt 3), 609-610.
  2. Butler, J. P., & Tsuda, A. (2011). Gaaside transport keskkonda ja alveoole - teoreetilised alused. Põhjalik füsioloogia, 1(3), 1301-1316.
  3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, J. H., & Miles, P. R. (1988). II tüüpi alveolaarne rakk: multifunktsionaalne pneumotsüüt. Toksikoloogia ja rakendatav farmakoloogia, 93(3), 472-483.
  4. Herzog, E. L., Brody, A.R., Colby, T.V., Mason, R., ja Williams, M.C. Alveoluse tuntud ja tundmatud. American Thoracic Society teosed, 5(7), 778-782.
  5. Kühnel, W. (2005). Tsütoloogia ja histoloogia atlase värv. Ed. Panamericana Medical.
  6. Ross, M. H., ja Pawlina, W. (2007). Histoloogia Teksti- ja atlasvärv rakkude ja molekulaarbioloogiaga. 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histoloogia. Ed. Panamericana Medical.