Какъв епител е облицован с лигавицата на дихателните пътища. Алвеоларен епител и въздушно-кръвна бариера

1. Понятието за дихателната система Дихателната система се състои от две части :

дихателните пътища
дихателен отдел.

Дихателните пътища включват:

носната кухина;
назофаринкса;
трахея;
бронхиално дърво (извън- и вътребелодробни бронхи).

Дихателният отдел включва:

дихателни бронхиоли;
алвеоларни проходи;
алвеоларни торбички.

Тези структури са комбинирани в ацинус.
Източник на развитиеОсновният дихателен орган е материалът на вентралната стена на предното черво, наречен прехордална плоча. На 3 -та седмица от ембриогенезата образува издатина, която в долната част е разделена на два зачатъка на десния и левия бял дроб.
Има 3 етапа в развитието на белите дробове:

жлезист етап, започва от 5 -та седмица до 4 -ти месец на ембриогенезата. На този етап се образуват дихателните пътища и бронхиалното дърво. По това време зачатъкът на белите дробове прилича на тръбна жлеза, тъй като на разрез сред мезенхимата се виждат множество участъци от големи бронхи, подобни на отделителните канали на екзокринните жлези;
канален стадий(4-6 месеца ембриогенеза) се характеризира с завършване на формирането на бронхиалното дърво и образуването на дихателни бронхиоли. В същото време интензивно се образуват капиляри, които израстват в мезенхима, заобикаляща епитела на бронхите;
алвеоларен стадийи започва от 6 -ия месец от вътрематочното развитие и продължава до раждането на плода. В този случай се образуват алвеоларни проходи и торбички. По време на цялата ембриогенеза алвеолите са в срутено състояние.

Функции на дихателните пътища:

въздушна проводимост към дихателния отдел;
климатизация - затопляне, овлажняване и почистване;
защитна бариера;
секреторна - производството на слуз, която съдържа секреторни антитела, лизозим и други биологично активни вещества.

2. Структурата на носната кухина Носната кухина съдържа преддверие и дихателна част.
Преддверие на носаоблицована с лигавица, която включва многослоен плосък некератинизиращ епител и ламина собствена на лигавицата.
Дихателна частоблицовани с еднослоен многоредов ресничест епител. Състои се от :

ресничести клетки- имат ресничести реснички, колебаещи се срещу движението на вдишания въздух, с помощта на тези реснички микроорганизми и чужди тела се отстраняват от носната кухина;
бокалови клеткиотделят муцини - слуз, която слепва чужди тела, бактерии и улеснява тяхното отделяне;
микровилозни клеткиса хеморецепторни клетки;
базални клеткииграят ролята на камбиални елементи.

Правилната ламина на лигавицата се образува от рохкава влакнеста хлабава съединителна тъкан, тя съдържа прости тръбни белтъчно-лигавични жлези, съдове, нерви и нервни окончания, както и лимфоидни фоликули.
Лигавицатаоблицовка на дихателната част на носната кухина има две области, които се различават по структура от останалата част от лигавицата :

обонятелна част, който се намира на по -голямата част от покрива на всяка носна кухина, както и в горната турбина и горната трета на носната преграда. Лигавицата, облицоваща обонятелните зони, образува органа на миризмата;
лигавицата в областта на средната и долната турбинасе различава от останалата част от лигавицата на носната кухина по това, че съдържа тънкостенни вени, напомнящи лакуните на кавернозните тела на пениса. При нормални условия съдържанието на кръв в пролуките е ниско, тъй като те са в частично срутено състояние. Когато възникне възпаление (ринит), вените се пълнят с кръв и стесняват носните проходи, което затруднява дишането през носа.

Обонятелен орган е периферната част на обонятелния анализатор. Обонятелният епител включва три вида клетки:

обонятелни клеткиимат веретенообразна форма и два процеса. Периферният отросток има удебеляване (обонятелен клуб) с антени - обонятелни реснички, които протичат успоредно на повърхността на епитела и са в постоянно движение. В тези процеси при контакт с миризливо вещество се образува нервен импулс, който се предава по централния процес към други неврони и по -нататък в кората. Обонятелните клетки са единственият тип неврони, които имат предшественик под формата на камбиални клетки при възрастен. Поради делението и диференциацията на базалните клетки, обонятелните клетки се обновяват всеки месец;
поддържащи клеткиса разположени под формата на многоредов епителен слой, имат многобройни микроворси на апикалната повърхност;
базални клеткиимат конусовидна форма и лежат върху основната мембрана на известно разстояние един от друг. Базалните клетки са слабо диференцирани и служат като източник за образуване на нови обонятелни и поддържащи клетки.

Lamina propria на обонятелната област съдържа аксоните на обонятелните клетки, съдовия венозен сплит, както и секреторните отдели на простите обонятелни жлези. Тези жлези произвеждат белтъчна тайна и я отделят към повърхността на обонятелния епител. Тайната разтваря миризливи вещества.
Обонятелният анализатор е изграден от 3 неврона.
Първиятобонятелните клетки са неврони, техните аксони образуват обонятелните нерви и завършват под формата на гломерули в обонятелните луковици върху дендритите на т. нар. митрални клетки. то втора връзкаобонятелен път. Аксоните на митралните клетки образуват обонятелните пътища в мозъка. Третоневрони - клетки на обонятелните пътища, чиито процеси завършват в лимбичната област на мозъчната кора.
Назофаринкс е продължение на дихателната част на носната кухина и има подобна на нея структура: облицована е с многоредов ресничест епител, лежащ върху собствената си ламина. В lamina propria секреторните участъци на малките белтъчно-лигавични жлези лежат, а на задната повърхност има натрупване на лимфоидна тъкан (фарингеална сливица).

3. Структурата на ларинкса Стена на ларинкса се състои от лигавични, фиброхрущялни и прилежащи мембрани.
Лигавицатапредставени от епителни и собствени плочи. Епителът е многоредов ресничест, състои се от същите клетки като епител на носната кухина. Гласни струнипокрит със слоест плосък некератинизиращ епител. Правилната ламина се образува от рохкава влакнеста хлабава съединителна тъкан, съдържа много еластични влакна. Фибро -хрущялната мембрана играе ролята на рамката на ларинкса, състои се от влакнести и хрущялни части. Влакнестата част е плътна влакнеста съединителна тъкан, хрущялната част е представена от хиалинов и еластичен хрущял.
Гласни струни(вярно и невярно) се образуват от гънки на лигавицата, изпъкнали в лумена на ларинкса. Те се основават на рохкава влакнеста съединителна тъкан. Истинските гласни струни съдържат няколко набраздени мускули и сноп от еластични влакна. Мускулното съкращение променя ширината на глотиса и тембъра на гласа. Фалшивите гласни струни, разположени над истинските, не съдържат скелетни мускули; те се образуват от рохкава влакнеста съединителна тъкан, покрита със стратифициран епител. В лигавицата на ларинкса, в lamina propria, има прости смесени лигавични протеини.
Функции на ларинкса:

въздушна проводимост и климатизация;
участие в речта;
секреторна функция;
бариера и защитна функция.

4. Структурата на трахеята Трахея е наслоен орган и се състои от 4 черупки:

лигавицата;
субмукоза;
фибро -хрущялни;
случайни.

Лигавицатасе състои от многоредов ресничест епител и lamina propria. Епителът на трахеята съдържа следните видове клетки: ресничести, бокалови, интеркалирани или базални, ендокринни. Чашата и ресничестите клетки образуват муко-цилиарни (муко-цилиарни) конвейери. Ендокринните клетки имат пирамидална форма, в базалната част съдържат секреторни гранули с биологично активни вещества: серотонин, бомбезин и др. Базалните клетки са слабо диференцирани и действат като камбий. Ламина проприа се образува от рохкава влакнеста съединителна тъкан, съдържа много еластични влакна, лимфни фоликули и разпръснати гладки миоцити.
Подмукозаобразувана от рохкава влакнеста съединителна тъкан, в която са разположени сложни лигавично-протеинови трахеални жлези. Тяхната тайна овлажнява повърхността на епитела, съдържа секреторни антитела.
Фибро -хрущялна мембранасе състои от глиална хрущялна тъкан, образуваща 20 полукръга, и гъста влакнеста съединителна тъкан на перихондриума. На задната повърхност на трахеята краищата на хрущялните полукръгове са свързани чрез снопове гладки миоцити, което улеснява преминаването на храната през хранопровода, който се намира зад трахеята.
Черупка на Адвентицияобразуван от рохкава влакнеста съединителна тъкан. Трахеята в долния край е разделена на 2 клона, образуващи основните бронхи, които са част от корените на белите дробове. Бронхиалното дърво започва с главните бронхи. Тя се подразделя на извънбелодробна и вътребелодробна част.

5. Структурата на белите дробове Основните функции на белите дробове:

обмен на газ;
терморегулаторна функция;
участие в регулирането на киселинно-алкалния баланс;
регулиране на кръвосъсирването - белите дробове образуват големи количества тромбопластин и хепарин, които участват в дейността на коагулантно -антигоагулантната кръвна система;
регулиране на водно-солевия метаболизъм;
регулиране на еритропоезата чрез секреция на еритропоетин;
имунологична функция;
участие в липидния метаболизъм.

Бели дробове състоя се в две основни части :

вътребелодробни бронхи (бронхиално дърво)
множество ацини, които образуват белодробния паренхим.

Бронхиално дървозапочва с десния и левия основен бронх, които са разделени на лобарни бронхи - 3 отдясно и 2 отляво. Лобарните бронхи са разделени на извънбелодробни зонални бронхи, които от своя страна образуват 10 вътребелодробни сегментарни бронхи. Последните са последователно разделени на подсегментарни, интерлобуларни, интралобуларни бронхи и терминални бронхи. Съществува класификация на бронхите според техния диаметър. На тази основа се разграничават бронхи с голям (15-20 мм), среден (2-5 мм), малък (1-2 мм) калибър.

6. Структурата на бронхите Бронхова стенасъстои се от 4 черупки :

лигавицата;
субмукоза;
фибро -хрущялни;
случайни.

Тези мембрани претърпяват промени в цялото бронхиално дърво.
Вътрешната лигавица се състои от три слоя:

многоредов ресничест епител;
собствен
мускулни плочи.

Епителът включва следните видове клетки:

секреторни клетки, които отделят ензими, разграждащи повърхностно активното вещество;
не-ресничести клетки (евентуално изпълняващи рецепторна функция);
маргинални клетки, основната функция на тези клетки е хеморецепцията;
ресничести;
бокал;
ендокринни.

Собствена ламина на лигавицатасе състои от рохкава влакнеста съединителна тъкан, богата на еластични влакна.
Мускулна плоча на лигавицатаобразуван от гладка мускулна тъкан.
Подмукозапредставена от рохкава влакнеста съединителна тъкан. Той съдържа крайните участъци на смесените лигавично-протеинови жлези. Секретът на жлезите овлажнява лигавицата .
Фибро -хрущялна мембранаобразувани от хрущялни и плътни влакнести съединителни тъкани. Черупка на Адвентицияпредставена от рохкава влакнеста съединителна тъкан.
По цялото бронхиално дърво структурата на тези мембрани се променя. Стената на главния бронх съдържа не полукръгове, а затворени хрущялни пръстени. В стената на големите бронхи хрущялът образува няколко плочи. Техният брой и размер намаляват с намаляване на диаметъра на бронха. В бронхите със среден калибър хиалиновият хрущял се заменя с еластичен. В бронхите с малък калибър хрущялът отсъства напълно. Епителът също се променя. При големите бронхи тя е многоредова, след това постепенно става двуредова, а в крайните бронхиоли се превръща в едноредова кубична. Броят на бокалните клетки намалява в епитела. Дебелината на lamina propria намалява, докато мускулът, напротив, се увеличава. При бронхите с малък калибър жлезите изчезват в субмукозата, в противен случай слузта би затворила тесния лумен на бронха тук. Дебелината на адвентивната мембрана намалява.
Краят на дихателните пътища терминални бронхиолис диаметър до 0,5 мм. Стената им е образувана от лигавица. Епителът е еднослойна кубична ресничка. Състои се от ресничести, четка, клетки без полета и секреторни клетки Clara.Правилната ламина се образува от хлабава влакнеста съединителна тъкан, която преминава в междулобуларна хлабава влакнеста съединителна тъкан на белия дроб. В lamina propria има снопове гладки миоцити и надлъжни снопчета от еластични влакна.

7. Дихателна секция на белите дробове Структурно -функционалната единица на дихателния отдел е ацинус.Ацинусе система от кухи структури с алвеоли, в които се осъществява обмен на газ.
Ацинусът започва с дихателна или алвеоларна бронхиола от 1 -ви ред, която е дихотомично последователно разделена на дихателни бронхиоли от 2 -ри и 3 -ти ред. Дихателните бронхиоли съдържат малък брой алвеоли, останалата част от стената им се образува от лигавица с кубичен епител, тънка субмукоза и адвентиция. Дихателните бронхиоли от 3 -ти ред са дихотомично разделени и образуват алвеоларни проходи с голям брой алвеоли и съответно по -малки участъци, облицовани с кубичен епител. Алвеоларните проходи преминават в алвеоларните торбички, чиито стени са изцяло оформени от алвеоли в контакт една с друга, а областите, облицовани с кубичен епител, отсъстват.
Алвеола - структурно -функционална единица на ацинус... Прилича на отворен мехур, облицован отвътре с еднослоен плосък епител. Броят на алвеолите е около 300 милиона, а повърхността им е около 80 квадратни метра. м. Алвеолите са в непосредствена близост една до друга, между тях има интералвеоларни стени, които включват тънки слоеве от рохкава влакнеста съединителна тъкан с хемокапиляри, еластични, колагенови и ретикуларни влакна. Свързващите ги пори са открити между алвеолите. Тези пори позволяват на въздуха да проникне от една алвеола в друга, а също така осигуряват газообмен в алвеоларните торбички, чиито собствени дихателни пътища са затворени в резултат на патологичен процес.
Алвеоларният епител се състои от 3 вида алвеолоцити:

алвеолоцити Тип I.или дихателни алвеолоцити, през които се осъществява газообменът, и те също участват във формирането на въздушно -кръвна бариера, която включва следните структури - хемокапиларен ендотел, базална мембрана от ендотел с непрекъснат тип, базална мембрана от алвеоларен епител (две основни мембраните са плътно съседни една на друга и се възприемат като едно); алвеолоцит тип I; повърхностноактивно вещество, облицоващо повърхността на алвеоларния епител;
алвеолоцити Тип IIили големи секреторни алвеолоцити, тези клетки произвеждат ПАВ- вещество от гликолипидно-протеинов характер. Повърхностноактивното вещество се състои от две части (фази) - долната (хипофаза). Хипофазата изглажда неравностите в повърхността на епитела на алвеолите, образувана е от тубули, които образуват решетъчна структура, повърхностна (апофаза). Апофазата образува фосфолипиден монослой с ориентация на хидрофобните части на молекулите към алвеоларната кухина.

Повърхностноактивното вещество има редица функции:

намалява повърхностното напрежение на алвеолите и предотвратява тяхното срутване;
предотвратява изпотяването на течността от съдовете в алвеоларната кухина и развитието на белодробен оток;
притежава бактерицидни свойства, тъй като съдържа секреторни антитела и лизозим;
участва в регулирането на функциите на имунокомпетентни клетки и алвеоларни макрофаги.

Повърхностноактивното вещество непрекъснато се обменя. В белите дробове съществува така наречената система сърфактант-анти-сърфактант. Алвеолоцитите тип II отделят сърфактант. И те унищожават старото повърхностно активно вещество, като секретират съответните ензими секреторни клетки Clara от бронхите и бронхиолите, самите алвеолоцити тип II, както и алвеоларни макрофаги.

алвеолоцити Тип IIIили алвеоларни макрофаги, които се прилепват към други клетки. Те идват от кръвни моноцити. Функцията на алвеоларните макрофаги е да участват в имунните реакции и в работата на системата сърфактант-анти-сърфактант (разграждане на повърхностно активното вещество).

Отвън белият дроб е покрит с плевра, която се състои от мезотелий и слой от рохкава влакнеста хлабава съединителна тъкан.

8. Кръвоснабдяване на белите дробове Кръвоснабдяване на белите дробове отива на 2 съдови системи:

белодробната артерия пренася венозна кръв в белите дробове... Неговите клони са разделени на капиляри, които обграждат алвеолите и участват в газообмена. Капилярите се събират в системата на белодробната вена, пренасяйки богата на кислород артериална кръв;
бронхиалните артерии се отклоняват от аортата и извършват трофика на белия дроб... Техните клони вървят по бронхиалното дърво до алвеоларните проходи. Тук, от артериолите до алвеолите, анастомозираните помежду си капиляри се отклоняват. На върха на алвеолите капилярите преминават във венулите. Между съдовете на двете артериални системи има анастомози.

Намаляване височината на епителния слойлигавицата (от многоредови цилиндрични до двуредови, а след това-едноредови в малки калибърни бронхи и едноредови кубични в терминални бронхиоли) с постепенно намаляване на броя, а след това и изчезване на бокаловидни клетки. В дисталните части на терминалните бронхиоли ресничестите клетки отсъстват, но има бронхиоларни екзокриноцити.

Намаляване дебелина на лигавицата.

Възходящ количеството еластични влакна.

Увеличаване на количеството на GMC, така че с намаляване на калибъра на бронхите мускулният слой на лигавицата става по -изразен.

Намаляванеразмери на плочи и острови хрущялна тъканс последващото му изчезване.

Намаляване на броя на лигавичните жлезис тяхното изчезване в бронхите с малък калибър и в бронхиолите.

Дихателен отдел

Дихателната секция на дихателната система се формира от паренхимни органи - белите дробове. Дихателната част на белия дроб изпълнява функцията на външно дишане - обмен на газ между две среди - външна и вътрешна. Концепцията за дихателния отдел е свързана с концепцията за ацинуса и белодробния лобул.

Ацинус

Дихателният участък е съвкупност от ацини. Всяка дихателна бронхиола от трети ред от своя страна се подразделя на алвеоларни проходи, преминаващи във вестибюла и по -нататък в алвеоларните торбички. Алвеолите се отварят в лумена на дихателната бронхиола и алвеоларните проходи. Вестибюлът и алвеоларните торбички всъщност са кухини, образувани от алвеолите. Белите дробове осигуряват функцията на външно дишане - газообмен между кръв и въздух. Структурно функционалната единица на дихателния отдел е ацинусът, който е последното разклоняване на крайната бронхиола. 12-18 ацини съставляват част от белите дробове. Лобулите са разделени от тънки слоеве на съединителната тъкан, имат формата на пирамида с връх, през който навлизат бронхиолите и кръвоносните съдове, които ги придружават. Лимфните съдове са разположени по периферията на лобулите. Основата на лобула е обърната навън, към повърхността на белите дробове, покрита с висцерална плевра. Терминалната бронхиола навлиза в лобула, раздвоява се и поражда ацинусите на белите дробове.

Белодробен ацинус... Белодробните ацини съставляват дихателното отделение на белите дробове. Дихателните бронхиоли от първи ред се отклоняват от крайните бронхиоли, които пораждат ацини. Бронхиолите се делят на дихателни бронхиоли от втори и трети ред. Всеки от последните е разделен на два алвеоларни прохода. Всеки алвеоларен проход преминава през вестибюла в две алвеоларни торбички. В стените на дихателните бронхиоли и алвеоларните проходи има сакуларни издатини - алвеоли. Алвеолите образуват вестибули и алвеоларни торбички. Между ацинусите има тънки слоеве от съединителна тъкан. Белодробният лобул съдържа 12-18 ацини.

Белодробна предилка

Белодробният лобул се състои от 12-18 ацини, разделени от тънки слоеве съединителна тъкан. Непълните влакнести интерлобуларни прегради отделят съседни лобули един от друг.

Белодробен лобул... Белите дробове са пирамидални с връх, през който навлизат кръвоносен съд и терминална бронхиола. Основата на лобула е обърната навън, към повърхността на белия дроб. Бронхиолата, прониквайки в лобула, се разклонява и поражда дихателни бронхиоли, които са част от белодробните ацини. Последните също имат формата на пирамиди с основа, обърната навън.

Алвеоли

Алвеолите са облицовани с един слой епител, разположен върху базалната мембрана. Клетъчният състав на епитела е пневмоцити от тип I и II. Клетките образуват плътни контакти помежду си. Алвеоларната повърхност е покрита с тънък слой вода и ПАВ. Алвеоли- празнини, подобни на торбички, разделени с тънки прегради. Отвън кръвните капиляри са в непосредствена близост до алвеолите, образувайки гъста мрежа. Капилярите са заобиколени от еластични влакна, които оплетат алвеолите под формата на снопчета. Алвеолата е облицована с еднослоен епител. Цитоплазмата на повечето епителни клетки е максимално сплескана (тип I пневмоцити). Той съдържа много пиноцитни везикули. Пиноцитните везикули също са в изобилие в капилярни плоскоклетъчни ендотелни клетки. Между пневмоцити тип I са кубични клетки - пневмоцити тип II. Те се характеризират с наличието в цитоплазмата на ламеларни тела, съдържащи повърхностно активно вещество. Повърхностноактивното вещество се секретира в алвеоларната кухина и образува мономолекулен филм върху повърхността на тънък слой вода, покриващ алвеоларния епител. Макрофагите могат да мигрират от интералвеоларните прегради в лумена на алвеолите. Движейки се по повърхността на алвеолите, те образуват множество цитоплазмени процеси, с помощта на които улавят чужди частици, влизащи с въздуха.

Пневмоцити тип I.

Пневмоцити тип I (респираторни пневмоцити) покриват почти 95% от алвеоларната повърхност. Това са плоски клетки с плоски израстъци; израстъците на съседните клетки се припокриват, измествайки се при вдишване и издишване. По периферията на цитоплазмата има много пиноцитни везикули. Клетките не могат да се делят. Функцията на пневмоцити тип I е участие в газообмена. Тези клетки са част от въздушно-кръвната бариера.

Пневмоцити тип II

Пневмоцити тип II произвеждат, натрупват и отделят компоненти на повърхностно активното вещество. Клетките са с кубична форма. Те са вградени между пневмоцити тип I, извисяващи се над последните; от време на време образуват групи от 2-3 клетки. На апикалната повърхност пневмоцити тип II имат микровили. Характерна особеност на тези клетки е наличието на ламеларни тела с диаметър 0,2–2 µm в цитоплазмата. Обградените с мембрана тела се състоят от концентрични слоеве от липиди и протеини. Ламеларните тела от пневмоцити тип II са класифицирани като лизозомни органели, които натрупват ново синтезирани и рециклирани компоненти на повърхностно активното вещество.

Интералвеоларен дял

Интералвеоларната преграда съдържа капиляри, затворени в мрежа от еластични влакна, които обграждат алвеолите. Ендотелът на алвеоларната капиляра е сплескани клетки, съдържащи пиноцитни везикули в цитоплазмата. В интералвеоларните прегради има малки дупки - алвеоларни пори. Тези пори създават възможност въздухът да проникне от една алвеола в друга, което улеснява обмена на въздух. Алвеоларните макрофаги също мигрират през порите в интералвеоларните прегради.

Белодробен паренхимима гъбест вид поради наличието на много алвеоли (1), разделени от тънки интералвеоларни прегради (2). Оцветяване с хематоксилин и еозин.

Аерогематично бариера

Газообменът се осъществява между алвеоларната кухина и капилярния лумен чрез проста дифузия на газове в съответствие с техните концентрации в капилярите и алвеолите. Следователно, колкото по -малко структури има между алвеоларната кухина и капилярния лумен, толкова по -ефективна е дифузията. Намаляване на пътя на дифузия се постига поради сплескване на клетки - пневмоцити тип I и ендотел на капилярите, както и поради сливането на базовите мембрани на капилярния ендотел и пневмоцити тип I и образуването на една обща мембрана. По този начин въздушно-кръвната бариера се образува 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 възлиза на около 0,5 микрона.

Дихателни обмен CO 2. CO 2 се транспортира чрез кръв главно под формата на бикарбонатен йон HCO 3 - в състава на плазмата. В белите дробове, където рО 2 = 100 mm Hg, дезоксихемоглобин - Н + комплексът от еритроцити на кръвта, доставян към алвеоларните капиляри от тъканите, се дисоциира. HCO 3 - транспортиран от плазма до еритроцити в замяна на вътреклетъчен Cl - използвайки специален анионообменник (протеинова лента 3) и се комбинира с Н + йони, образувайки CO 2  H 2 O; еритроцитният дезоксихемоглобин се свързва с O 2, образувайки оксихемоглобин. CO 2 се освобождава в лумена на алвеолите.

Въздушно-кръвна бариера- набор от структури, чрез които газовете се дифундират в белите дробове. Газообменът се осъществява чрез сплесканата цитоплазма от пневмоцити тип I и ендотелните клетки на капилярите. Бариерата включва също базална мембрана, обща за алвеоларния епител и капилярния ендотел.

Интерстициална пространство

Удебеленият участък на алвеоларната стена, където не се получава сливането на базовите мембрани на капилярния ендотел и алвеоларния епител (т.нар. „Дебела страна“ на алвеоларната капиляра), се състои от съединителна тъкан и съдържа колаген и еластичност влакна, които създават структурната рамка на алвеоларната стена, протеогликани, фибробласти и мастоцити, макрофаги, лимфоцити. Такива области се наричат интерстициално пространство (интерстициум).

ПАВ

Общото количество на повърхностно активното вещество в белите дробове е изключително малко. На 1 m 2 от алвеоларната повърхност има около 50 mm 3 от повърхностно активното вещество. Дебелината на филма му е 3% от общата дебелина на въздушно-кръвната бариера. Основното количество повърхностно активно вещество се произвежда в плода след 32 -та седмица от бременността, като достига максимално количество до 35 -та седмица. Излишъкът от повърхностно активно вещество се образува преди раждането. 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 секретиране в тънък слой вода, покриващ алвеоларния епител, повърхностно активното вещество претърпява структурни промени: във водния слой повърхностноактивното вещество придобива ретикуларна форма, известна като тръбен миелин, богат на апопротеини; след това повърхностноактивното вещество се пренарежда в непрекъснат монослой.

Повърхностноактивното вещество редовно се инактивира и 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 използват повторно. Алвеоларните макрофаги фагоцитират останалата част от пула от малки агрегати на повърхностно активно вещество. В резултат на това ламеларни агрегати на повърхностно активното вещество („пенлив“ макрофаг), заобиколени от мембранна форма и се натрупват в макрофага. В същото време се наблюдава прогресивно натрупване на извънклетъчно сърфактант и клетъчни остатъци в алвеоларното пространство, намаляват се възможностите за обмен на газ и се развива клиничният синдром на алвеоларна протеиноза.

Синтезът и секрецията на повърхностно активно вещество от пневмоцити тип II е важно събитие при вътрематочното развитие на белите дробове. Функциите на повърхностно активното вещество са да намалят силите на повърхностното напрежение на алвеолите и да увеличат еластичността на белодробната тъкан. Повърхностноактивното вещество предотвратява срутването на алвеолите в края на издишването и позволява на алвеолите да се отворят при понижено вътрегрудно налягане. От фосфолипидите, които съставляват повърхностно активното вещество, лецитинът е изключително важен. Съотношението на съдържанието на лецитин към съдържанието на сфингомиелин в околоплодната течност индиректно характеризира количеството интраалвеоларно ПАВ и степента на белодробна зрялост. Резултат 2: 1 или по -висок е признак на функционална белодробна зрялост.

През последните два месеца от пренаталния и няколко години след раждането, броят на терминалните торбички непрекъснато се увеличава. Зрелите алвеоли отсъстват преди раждането.

Белодробно повърхностно активно вещество - емулсия на фосфолипиди, протеини и въглехидрати; 80% са глицерофосфолипиди, 10% са холестерол и 10% са протеини.Около половината от протеините на повърхностно активното вещество са плазмени протеини (главно албумин) и IgA. Повърхностноактивното вещество съдържа редица уникални протеини, които насърчават адсорбцията на дипалмитоилфосфатидилхолин на границата между двете фази. Сред протеините

Дихателни дистрес синдром новороденисе развива при недоносени бебета поради незрелостта на пневмоцити тип II. Поради недостатъчното количество повърхностноактивно вещество, отделяно от тези клетки на повърхността на алвеолите, последните се оказват разгънати (ателектаза). В резултат на това се развива дихателна недостатъчност. Поради ателектаза на алвеолите се осъществява газообмен през епитела на алвеоларните проходи и дихателните бронхиоли, което води до тяхното увреждане.

Алвеоларен макрофаг... Бактериите в алвеоларното пространство са покрити с повърхностноактивно вещество, което активира макрофага. Клетката образува цитоплазмени израстъци, с помощта на които бактериите опсонизират от повърхностно активното вещество фагоцитоза.

Представяне на антиген клетки

Дендритни клетки и интраепителни дендроцити принадлежат към системата от мононуклеарни фагоцити, те са основните Ag-представящи клетки на белия дроб. Дендритните клетки и интраепителните дендроцити са най -разпространени в горните дихателни пътища и трахеята. С намаляване на калибъра на бронхите броят на тези клетки намалява. Като Ar-представляващи, белодробни интраепителни дендроцити и дендритни клетки. експресират молекули MHC I и MHC II.

Дендритни клетки

Дендритни клетки се намират в плеврата, междуалвеоларните прегради, перибронхиалната съединителна тъкан и в лимфоидната тъкан на бронхите. Дендритните клетки, диференциращи се от моноцитите, са доста подвижни и могат да мигрират в междуклетъчното вещество на съединителната тъкан. В белите дробове те се появяват преди раждането. Важно свойство на дендритните клетки е тяхната способност да стимулират пролиферацията на лимфоцити. Дендритните клетки имат удължена форма и многобройни дълги процеси, ядро с неправилна форма

и типичните клетъчни органели са в изобилие. Фагозомите отсъстват, тъй като дендритните клетки практически нямат фагоцитна активност.

Антиген представящи клетки в белия дроб... Дендритни клетки навлизат в белодробния паренхим с кръв. Някои от тях мигрират в епитела на вътребелодробните дихателни пътища и се диференцират в интраепителни дендроцити. Последните улавят Ag и го прехвърлят в регионалната лимфоидна тъкан. Тези процеси се контролират от цитокини.

Вътреепителни дендроцити

Вътреепителните дендроцити присъстват само в епитела на дихателните пътища и отсъстват в алвеоларния епител. Тези клетки се диференцират от дендритни клетки.Освен това, 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. Вътреепителните дендроцити са морфологично подобни на дендритни клетки. Характерна особеност на интраепителните дендроцити е наличието в цитоплазмата на специфични с плътни електронни гранули под формата на ракета за тенис с ламелна структура. Тези гранули участват в улавянето на Ag от клетката за нейната последваща обработка.

Макрофаги

Макрофагите съставляват 10-15% от всички клетки в алвеоларните прегради. На повърхността на макрофагите има много микросгъвки, които образуват доста дълги цитоплазмени процеси, които позволяват на макрофагите да мигрират през междуалвеоларните пори. Докато е вътре в алвеолата, макрофагът може да се прикрепи към повърхността на алвеолата и да улавя частици с помощта на процеси.

Попълнете таблицата за самопроверка:

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, а епителните клетки се унищожават. В допълнение към защитната функция, макрофагите също участват в имунни и репаративни реакции.

Обновяването на епителната обвивка на алвеолите се извършва от алвеолоцити тип II.

По време на изследването на плеврата установете, че висцералната плевра е плътно слета с белите дробове и се различава от париеталната по количественото съдържание на еластични влакна и гладки миоцити.

Структурно -функционалната единица на дихателния отдел е ацинусът. Ацинусът е система от кухи структури с алвеоли, в които се осъществява обмен на газ.

Ацинусът започва с дихателна или алвеоларна бронхиола от 1 -ви ред, която е дихотомично последователно разделена на дихателни бронхиоли от 2 -ри и 3 -ти ред. Дихателните бронхиоли съдържат малък брой алвеоли, останалата част от стената им се образува от лигавица с кубичен епител, тънка субмукоза и адвентиция. Дихателните бронхиоли от 3 -ти ред са дихотомично разделени и образуват алвеоларни проходи с голям брой алвеоли и съответно по -малки участъци, облицовани с кубичен епител. Алвеоларните проходи преминават в алвеоларните торбички, чиито стени са изцяло оформени от алвеоли в контакт една с друга, а областите, облицовани с кубичен епител, отсъстват.

Алвеола- структурно -функционална единица на ацинуса. Прилича на отворен мехур, облицован отвътре с еднослоен плосък епител. Броят на алвеолите е около 300 милиона, а повърхността им е около 80 квадратни метра. м. Алвеолите са в непосредствена близост една до друга, между тях има интералвеоларни стени, които включват тънки слоеве от рохкава влакнеста съединителна тъкан с хемокапиляри, еластични, колагенови и ретикуларни влакна. Свързващите ги пори са открити между алвеолите. Тези пори позволяват на въздуха да проникне от една алвеола в друга, а също така осигуряват газообмен в алвеоларните торбички, чиито собствени дихателни пътища са затворени в резултат на патологичен процес.

Алвеоларният епител се състои от 3 вида алвеолоцити:

алвеолоцити тип I или респираторни алвеолоцити, чрез тях се осъществява газообмен и те също участват във формирането на въздушно -хематозна бариера, която включва следните структури - хемокапиларен ендотел, базална мембрана от ендотел от непрекъснат тип, базална мембрана от алвеоларен епител (две основни мембрани са плътно съседни една на друга и се възприемат като една); алвеолоцит тип I; повърхностноактивно вещество, облицоващо повърхността на алвеоларния епител;

алвеолоцити тип II или големи секреторни алвеолоцити, тези клетки произвеждат сърфактант - вещество с гликолипидно -протеинова природа. Повърхностноактивното вещество се състои от две части (фази) - долната (хипофаза). Хипофазата изглажда неравностите в повърхността на епитела на алвеолите, образувана е от тубули, които образуват решетъчна структура, повърхностна (апофаза). Апофазата образува фосфолипиден монослой с ориентация на хидрофобните части на молекулите към алвеоларната кухина.

Повърхностноактивното вещество има редица функции:

намалява повърхностното напрежение на алвеолите и предотвратява тяхното срутване;

предотвратява изпотяването на течността от съдовете в алвеоларната кухина и развитието на белодробен оток;

притежава бактерицидни свойства, тъй като съдържа секреторни антитела и лизозим;

участва в регулирането на функциите на имунокомпетентни клетки и алвеоларни макрофаги.

Алвеолоцити тип III или алвеоларни макрофаги, които се прилепват към други клетки. Те идват от кръвни моноцити. Функцията на алвеоларните макрофаги е да участват в имунните реакции и в работата на системата сърфактант-анти-сърфактант (разграждане на повърхностно активното вещество).

Няколко десетки алвеоли са разположени по стените на алвеоларните проходи и алвеоларните торбички. Общият им брой при възрастни достига средно 300 - 400 млн. Повърхността на всички алвеоли при максимално вдишване при възрастен може да достигне 100 м2, а при издишване намалява с 2 - 2,5 пъти. Между алвеолите има тънки прегради от съединителна тъкан, по които преминават кръвоносните капиляри.

Между алвеолите има съобщения под формата на дупки с диаметър около 10 - 15 микрона (алвеоларни пори).

Алвеолите приличат на отворен балон. Вътрешната повърхност е облицована с два основни типа клетки: дихателни алвеоларни клетки (тип I алвеолоцити) и големи алвеоларни клетки (тип II алвеолоцити). Освен това при животните има клетки III тип в алвеолите - крайни.

Алвеолоцитите тип I имат неправилна, сплескана, удължена форма. На свободната повърхност на цитоплазмата на тези клетки има много къси цитоплазмени израстъци, обърнати към алвеоларната кухина, което значително увеличава общата площ на контакт на въздуха с повърхността на епитела. В цитоплазмата им се откриват малки митохондрии и пиноцитни везикули.

Важен компонент на въздушно-кръвната бариера е алфавиталният комплекс на повърхностноактивното вещество. Той играе важна роля за предотвратяване на срутването на алвеолите по време на издишване, както и за предотвратяване на проникването на микроорганизми в алвеоларната стена от вдишвания въздух и екстравазация на течност от капилярите на междуалвеоларните прегради в алвеолите. Повърхностноактивното вещество се състои от две фази: мембрана и течност (хипофаза). Биохимичният анализ на повърхностно активното вещество показа, че той съдържа фосфолипиди, протеини и гликопротеини.

Алвеолоцитите тип II са с малко по -голяма височина от клетките от тип I, но техните цитоплазмени процеси, напротив, са кратки. В цитоплазмата се откриват по -големи митохондрии, ламеларен комплекс, осмиофилни тела и ендоплазмен ретикулум. Тези клетки се наричат още секреторни клетки поради способността им да отделят липопротеинови вещества.

В стената на алвеолите също се откриват четкови клетки и макрофаги, съдържащи уловени чужди частици и излишък от повърхностно активно вещество. В цитоплазмата на макрофагите винаги се намира значително количество липидни капчици и лизозоми. Окисляването на липиди в макрофагите е придружено от отделяне на топлина, която загрява вдишания въздух.

ПАВ

Общото количество на повърхностно активното вещество в белите дробове е изключително малко. Има около 50 mm3 повърхностноактивно вещество на 1 m2 от алвеоларната повърхност. Дебелината на филма му е 3% от общата дебелина на въздушно-кръвната бариера. Компонентите на повърхностно активното вещество навлизат в алвеолоцитите тип II от кръвта.

Техният синтез и съхранение в ламеларните тела на тези клетки също е възможен. 85% от компонентите на повърхностно активното вещество се използват повторно и само малко количество се синтезира отново. Отстраняването на сърфактанта от алвеолите става по няколко начина: през бронхиалната система, през лимфната система и с помощта на алвеоларни макрофаги. Основното количество повърхностноактивно вещество се произвежда след 32 -та седмица от бременността, като достига максимално количество до 35 -та седмица. Излишъкът от повърхностно активно вещество се образува преди раждането. След раждането този излишък се отстранява от алвеоларните макрофаги.

Синдромът на дихателен дистрес при новородени се развива при недоносени бебета поради незрелостта на алвеолоцитите тип II. Поради недостатъчното количество повърхностноактивно вещество, отделяно от тези клетки на повърхността на алвеолите, последните се оказват разгънати (ателектаза). В резултат на това се развива дихателна недостатъчност. Поради ателектаза на алвеолите се осъществява газообмен през епитела на алвеоларните проходи и дихателните бронхиоли, което води до тяхното увреждане.

Състав. Белодробно повърхностно активно вещество е емулсия от фосфолипиди, протеини и въглехидрати, 80% са глицерофосфолипиди, 10% са холестерол и 10% са протеини. Емулсията образува мономолекулен слой върху повърхността на алвеолите. Основният повърхностно активен компонент е дипалмитоилфосфатидилхолин, ненаситен фосфолипид, който съставлява повече от 50% от повърхностно активното вещество фосфолипиди. Повърхностноактивното вещество съдържа редица уникални протеини, които насърчават адсорбцията на дипалмитоилфосфатидилхолин на границата между двете фази. Сред протеините на повърхностно активното вещество се разграничават SP-A, SP-D. Протеините SP-B, SP-C и повърхностноактивното вещество глицерофосфолипиди са отговорни за намаляване на повърхностното напрежение на границата въздух-течност, а протеините SP-A и SP-D участват в местните имунни отговори, медииращи фагоцитозата.

Функциядихателна част на белите дробове - обмен на газ.

Структурно -функционална единица на дихателния отдел - ацинус... Acinus е система от кухи структури с алвеолив който се осъществява обмен на газ.

Ацинусът се образува:

дихателни бронхиоли от 1 -ви, 2 -ри и 3 -ти ред които са последователно дихотомично разделени;
алвеоларни проходи
алвеоларни торбички .

12-18 ацини образуват белодробен дял.

Дихателни бронхиолисъдържат малък брой алвеоли, през останалата част от тяхната дължина, стената им е подобна на стената на терминалните бронхиоли: лигавица с кубичен епител, тънка тъкан с гладки миоцити и еластични влакна и тънка адвентициална мембрана. В дисталната посока (от бронхиоли от първи ред до бронхиоли от трети ред) броят на алвеолите се увеличава, празнините между тях намаляват.

Алвеоларни проходисе образуват при дихотомично разделяне на дихателни бронхиоли от 3 -ти ред; техен стената се образува от алвеолите, между които, в устието на алвеолите, пръстени от гладки миоцити са подредени пръстеновидно, изпъкнали в лумена (под формата на "копчета"); участъци, облицовани с кубичен епител, отсъстват.

Алвеоларните проходи стават алвеоларни торбички- натрупване на алвеоли в дисталния ръб на алвеоларния проход.

Алвеоли- заоблени образувания с диаметър 200-300 микрона; са облицовани с еднослоен плосък епител и са заобиколени от гъста капилярна мрежа. Броят на алвеолите е около 300 милиона, а повърхността им е около 80 км.

В епитела на алвеолите има 2 вида клетки - алвеолоцити (пневмоцити):

алвеолоцити тип I или дихателни алвеолоцити;
алвеолоцити тип II или големи секреторни алвеолоцити .

Алвеолоцити тип Iзаемат 95-97% от повърхността на алвеолите; се състоят от по-дебела част, съдържаща ядро, и много тънка не-ядрена част (с дебелина около 0,2 µm); органелите са слабо развити, има слабо развити органели, голям брой пиноцитни везикули. Алвеолоцитите тип I са компоненти аеро-кръвна бариера , и са свързани с клетки тип 2 чрез плътни контакти.

Алвеолоцитите тип 2 са по -големи клетки,кубична форма;

имат добре развити органели на синтетичния апарат и специални ламелни осмиофилни гранули - ламелни тела; съдържанието на гранулите се освобождава в лумена на алвеолите, образувайки ПАВ.

Функции на алвеолоцити тип 2:

Разработване и обновяване на ПАВ;

Секреция на лизозим и интерферон;

Неутрализиране на окислители;

Камбиални елементи на алвеоларния епител (скорост на обновяване - 1% на ден)

Участие в регенерацията (например по време на белодробна резекция), тъй като тези клетки са способни на митотично делене.

ПАВ- слой от повърхностноактивно вещество с гликолипидно-протеинова природа; се състои от две фази (части):

хипофаза - долна, "тръбен миелин"; има решетъчен вид; изглажда неравностите по повърхността на епитела;

апофаза - повърхностен мономолекулен филм от фосфолипиди.

Функции на повърхностноактивното вещество:

Намаляване на повърхностното напрежение на тъканния филмов филм → насърчава разширяването на алвеолите и предотвратява слепването на стените им; в нарушение на производството на ПАВ, белите дробове се сриват (ателектаза);

Антиедемна бариера → предотвратява отделянето на течност в лумена на алвеолите;

Защитно (бактерицидно, имуномодулиращо, стимулиране на активността на алвеоларните макрофаги).

Повърхностноактивното вещество се обновява постоянно, алвеолоцитите тип 2, алвеоларните макрофаги и бронхиоларните екзокриноцити (клетките на Clara) участват в обновяването на повърхностно активното вещество.

Повърхностноактивното вещество се произвежда в края на вътрематочното развитие. При липса или недостиг (при недоносени бебета) се развива респираторен дистрес синдром, тъй като алвеолите не се изправят. Секрецията на ПАВ може да бъде стимулирана от кортикостероиди.

Аеро-кръвна бариера- това е бариера с минимална дебелина (0,2-0,5 микрона) между лумена на алвеолите и капиляра, която осигурява обмен на газ (чрез пасивна дифузия)

Аеро-кръвната бариера включва следните структури:

Повърхностноактивното вещество, облицоващо повърхността на алвеоларния епител;

Изтънена област на цитоплазмата от алвеолоцити тип 1;

Обща слета базална мембрана от тип 1 алолоцит и ендотелиоцит;

Изтънен участък от цитоплазмата на капилярната ендотелна клетка (капилярен соматичен тип).