Alveólos Pulmonares Ominaisuudet, toiminnot, anatomia



keuhkojen alveolit ne ovat pieniä säkkejä, jotka sijaitsevat nisäkkäiden keuhkoissa ja joita ympäröi veren kapillaarien verkosto. Mikroskoopilla voidaan alveolissa erottaa alveoluksen ja sen seinän luumen, joka koostuu epiteelisoluista..

Niissä on myös sidekudoskuituja, jotka antavat heille niiden tyypillisen elastisuuden. Alveolaarisessa epiteelissä voidaan erottaa litteät tyypin I solut ja kuutiotyypin II solut. Sen päätehtävänä on välittää kaasunvaihtoa ilman ja veren välillä. 

Kun hengitysprosessi tapahtuu, ilma pääsee kehoon henkitorven läpi, jossa se kulkee sarjaan tunneleita keuhkojen sisällä. Tämän monimutkaisen putkiverkon lopussa ovat alveolaariset säkit, joissa ilma menee sisään ja johon verisuonet vievät..

Jo veressä on ilmassa oleva happi erotettu muusta komponentista, kuten hiilidioksidista. Tämä viimeinen yhdiste poistetaan kehosta uloshengitysprosessin kautta.

indeksi

  • 1 Yleiset ominaisuudet
    • 1.1 Hengityselimet nisäkkäillä
  • 2 Toiminnot
  • 3 Anatomia
    • 3.1 Alveolien solutyypit
    • 3.2 Tyypin I solut
    • 3.3 Tyypin II solut
    • 3.4 Interstitiaaliset fibroblastit
    • 3.5 Alveolaariset makrofagit
    • 3,6 Kohn-huokoset
  • 4 Miten kaasujen vaihto tapahtuu?
    • 4.1 Kaasunvaihto: osapaineet
    • 4.2 kudoskaasujen kuljetus verelle
    • 4.3 Veren kaasujen kulkeutuminen alveoleihin
    • 4.4 Keuhkojen vaihdon haitat
  • 5 Alveoliin liittyvät patologiat
    • 5.1 Keuhkoefisema
    • 5.2 Keuhkokuume
  • 6 Viitteet

Yleiset ominaisuudet

Keuhkojen sisäpuolella on huokoinen tekstuurikudos, jonka muodostaa melko suuri määrä keuhkojen alveoleja: 400–700 miljoonaa ihmisen terveessä aikuisessa ihmisessä. Alveolit ​​ovat pussin kaltaisia ​​rakenteita, jotka on sisäisesti peitetty tahmea aine.

Nisäkkäissä jokainen keuhko sisältää miljoonia alveoleja, jotka liittyvät läheisesti verisuoniverkkoon. Ihmisillä keuhkojen pinta-ala on 50 - 90 m2 ja se sisältää 1000 km veren kapillaareja.

Tämä suuri määrä on välttämätön vaaditun hapen saannin varmistamiseksi ja siten kykenee vastaamaan nisäkkäiden suurelle aineenvaihdunnalle pääasiassa ryhmän endotermian vuoksi..

Hengityselimet nisäkkäillä

Ilma siirtyy nenän läpi, erityisesti "Nostrilos"; Tämä siirtyy nenäonteloon ja sieltä sisäiseen nieluun, joka liittyy nieluun. Täällä konvertoidaan kaksi tapaa: hengitys- ja ruoansulatuskanava.

Glottis avautuu kurkunpään ja sitten henkitorviin. Tämä on jaettu kahteen keuhkoputkeen, yksi kussakin keuhkossa; keuhkoputket puolestaan ​​jaetaan keuhkoputkiin, jotka ovat pienempiä putkia ja johtavat alveolaarisiin kanaviin ja alveoleihin.

tehtävät

Alveolien pääasiallisena tehtävänä on mahdollistaa hengityselinten kannalta välttämättömien kaasujen vaihto, jolloin hapen pääsy verenkiertoon kuljetetaan kehon kudoksiin..

Samoin keuhkojen alveolit ​​osallistuvat hiilidioksidin poistamiseen verestä inhalaation ja uloshengityksen prosessien aikana..

anatomia

Alveolit ​​ja alveolaariset kanavat koostuvat hyvin ohuesta yhden kerroksen endoteelistä, joka helpottaa kaasujen vaihtoa ilman ja veren kapillaarien välillä. Niiden likimääräinen halkaisija on 0,05 ja 0,25 mm kapillaarilenkkien ympäröimänä. Ne ovat pyöristettyjä tai moniarvoisia.

Jokaisen peräkkäisen alveoluksen välissä on interalveolaarinen väliseinä, joka on näiden kahden välissä oleva yhteinen seinä. Näiden väliseinien raja muodostaa sileiden lihasten solujen muodostamat basaalirenkaat, jotka peitetään yksinkertaisella kuutiomaisella epiteelillä.

Alveoluksen ulkopuolella on veren kapillaareja, jotka alveolaarisen kalvon kanssa muodostavat alveolaarisen kapillaarikalvon, alueen, jossa kaasunvaihto tapahtuu keuhkoihin tulevan ilman ja kapillaarien veren välillä..

Heidän erikoisen organisaationsa vuoksi keuhkoalveolit ​​muistuttavat hunajakennoa. Ne muodostavat ulkopuolelta epiteelisolujen seinämän, jota kutsutaan pneumosyyteiksi.

Alveolaarisen kalvon mukana ovat solut, jotka vastaavat alveolien, alveolaaristen makrofagien, suojaamisesta ja puhdistamisesta.

Alveolien solutyypit

Alveolien rakennetta on kuvattu laajalti kirjallisuudessa ja se sisältää seuraavat solutyypit: tyyppi I, joka välittää kaasujen vaihtoa, tyypin II eritystä ja immuunitoimintoja, endoteelisolut, alveolaariset makrofagit, jotka ovat mukana puolustus- ja interstitiaaliset fibroblastit.

Tyypin I solut

Tyypin I soluille on tunnusomaista se, että se on uskomattoman ohut ja tasainen, oletettavasti helpottamaan kaasujen vaihtoa. Ne löytyvät noin 96% alveolien pinnasta.

Nämä solut ilmentävät merkittävää määrää proteiineja, mukaan lukien T1-a, aquaporin 5, ionikanavat, adenosiinireseptorit ja resistenssigeenit useille lääkkeille..

Näiden solujen eristämisen ja viljelyn vaikeus on vaikeuttanut niiden perusteellista tutkimusta. Kuitenkin syntyy mahdollinen homostesisfunktio keuhkoissa, kuten ionien kuljetus, vesi ja osallistuminen soluproliferaation kontrollointiin..

Tapa ratkaista nämä tekniset vaikeudet on tutkia soluja vaihtoehtoisilla molekyylimenetelmillä, joita kutsutaan DNA-mikrosiruiksi. Tätä menetelmää käyttäen voitiin päätellä, että tyypin I solut ovat myös mukana suojaamisessa hapettumisvaurioita vastaan.

Tyypin II solut

Tyypin II solut ovat muodoltaan poikkileikkaisia ​​ja sijaitsevat tavallisesti alveolien kulmissa nisäkkäillä, ja alveolaarinen pinta-ala on vain 4%..

Sen tehtäviin kuuluvat muun muassa keuhkojen pinta-aktiivisia aineita muodostavien biomolekyylien, kuten proteiinien ja lipidien, tuotanto ja erittyminen.

Keuhkojen pinta-aktiiviset aineet ovat aineita, jotka koostuvat pääasiassa lipideistä ja pienestä proteiiniosasta, jotka auttavat vähentämään alveolien pintajännitystä. Tärkein on dipalmitoyylifosfatidyylikoliini (DPPC).

Tyypin II solut osallistuvat alveolien immuunipuolustukseen erittelemällä erilaisia ​​aineita, kuten sytokiinejä, joiden rooli on tulehduksellisten solujen rekrytointi keuhkoihin.

Lisäksi useat eläinmallit ovat osoittaneet, että tyypin II solut ovat vastuussa nesteen vapaan alveolaarisen tilan säilyttämisestä ja ovat mukana myös natriumin kuljetuksessa..

Interstitiaaliset fibroblastit

Näillä soluilla on karan muoto ja niille on tunnusomaista, että niillä on pitkät aktiini-laajennukset. Sen tehtävänä on alveolissa olevan solumatriisin erittyminen sen rakenteen ylläpitämiseksi.

Samoin solut voivat hallita verenkiertoa ja vähentää sitä tapauksen mukaan.

Alveolaariset makrofagit

Alveolien satama-solut, joilla on fagosyyttisiä ominaisuuksia, jotka ovat peräisin veren monosyyteistä, joita kutsutaan alveolaarisiksi makrofageiksi.

Nämä ovat vastuussa sellaisten fagosytoosin vieraiden hiukkasten poistamisesta prosessilla, jotka ovat tulleet alveoleihin, kuten pölyyn tai tarttuviin mikro-organismeihin, kuten Mycobacterium tuberculosis. Lisäksi fagosytoosiverisolut, jotka voivat päästä alveoliin, jos sydämen vajaatoiminta on riittämätön.

Niille on ominaista ruskea väri ja useita erilaisia ​​prologeja. Lysosomit ovat melko runsaasti näiden makrofagien sytoplasmassa.

Makrofagien määrä voi kasvaa, jos elimistössä on sydäntä sairastava sairaus, jos yksilö kuluttaa amfetamiinia tai käyttää savukkeita.

Kohn-huokoset

Ne ovat sarja huokosia, jotka sijaitsevat alveolissa, jotka sijaitsevat interalveolaarisessa sepassa, joka yhdistää yhden alveoluksen toiseen ja mahdollistaa ilmankierron niiden välillä..

Miten kaasujen vaihto tapahtuu?

Kaasujen vaihto hapen välillä (O2) ja hiilidioksidia (CO2) on keuhkojen ensisijainen tarkoitus.

Tämä ilmiö esiintyy keuhkoalveoleissa, joissa veri ja kaasu ovat vähintään noin mikronin etäisyydellä. Tämä prosessi vaatii kaksi kanavaa tai kanavaa, jotka pumpataan oikein.

Yksi niistä on keuhkojen verisuonijärjestelmä, jota ohjaa oikean sydämen alue, joka lähettää sekoitetun laskimoveren (joka koostuu laskimoverestä sydämestä ja muista kudoksista laskimon paluun kautta) alueelle, jossa se tapahtuu vaihdossa.

Toinen kanava on tracheobronkiaalipuu, jonka ilmanvaihtoa ohjaavat hengitysvaikutukset.

Yleensä minkä tahansa kaasun kuljettamista ohjaa pääasiassa kaksi mekanismia: konvektio ja diffuusio; ensimmäinen on palautuva, kun taas toinen ei ole.

Kaasunvaihto: osapaineet

Kun ilma joutuu hengityselimiin, sen koostumus muuttuu, kyllästyy vesihöyryllä. Kun saavutat alveolit, ilma sekoittuu ilmaan, joka jäi edellisen hengityspiirin jäännöksiksi.

Tämän yhdistelmän ansiosta hapen osapaine laskee ja hiilidioksidin pitoisuus kasvaa. Koska hapen osapaine on alveolissa suurempi kuin keuhkojen kapillaareihin menevässä veressä, happi pääsee kapillaareihin diffuusiolla.

Samoin hiilidioksidin osapaine on suurempi keuhkojen kapillaareissa verrattuna alveoleihin. Siksi hiilidioksidi kulkeutuu alveoleihin yksinkertaisen diffuusioprosessin avulla.

Kudoskaasujen kuljetus verelle

Happea ja tärkeitä määriä hiilidioksidia kuljetetaan "hengityselinten pigmentteillä", joista hemoglobiini on suosituin selkärankaisten ryhmissä..

Veren, joka vastaa hapen kuljettamisesta kudoksista keuhkoihin, on myös kuljetettava hiilidioksidi takaisin keuhkoista.

Hiilidioksidia voidaan kuitenkin kuljettaa muilla tavoin, se voidaan siirtää veren läpi ja liuottaa plasmaan; Lisäksi se voi levitä veren punasoluihin.

Erytrosyyteissä suurin osa hiilidioksidista kulkeutuu hiilihappoon hiilihappoanhydraasientsyymin ansiosta. Reaktio tapahtuu seuraavasti:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Reaktiosta saadut vetyionit yhdistyvät hemoglobiinin kanssa muodostaen deoksyhemoglobiinia. Tämä liitos estää veren pH: n äkillisen laskun; Samalla tapahtuu hapen vapautumista.

Bikarbonaatti-ionit (HCO)3-) jätetään erytrosyytti vaihtamalla kloori-ioneja. Toisin kuin hiilidioksidi, bikarbonaatti-ionit voivat pysyä plasmassa niiden suuren liukoisuuden vuoksi. Hiilidioksidin esiintyminen veressä aiheuttaisi samanlaisen ulkonäön kuin virvoitusjuomalla.

Veren kaasujen kulkeutuminen alveoleihin

Kuten nuolet osoittavat molempiin suuntiin, edellä kuvatut reaktiot ovat palautuvia; eli tuote voidaan muuntaa takaisin alkuperäisiksi reagensseiksi.

Kun veri saavuttaa keuhkot, bikarbonaatti tulee veren erytrosyytteihin uudelleen. Kuten edellisessä tapauksessa, jotta bikarbonaatti-ioni pääsee sisään, kloorin ionin on poistuttava solusta.

Tällä hetkellä reaktio tapahtuu vastakkaiseen suuntaan hiilihappoanhydraasientsyymin katalyysin kanssa: bikarbonaatti reagoi vetyionin kanssa ja muuttuu takaisin hiilidioksidiksi, joka diffundoituu plasmaan ja sieltä alveoleihin.

Keuhkoissa tapahtuvan kaasunvaihdon haitat

Kaasunvaihto tapahtuu vain alveolien ja alveolaaristen kanavien kohdalla, jotka ovat putkien haarojen lopussa..

Siksi voimme puhua "kuolleesta tilasta", jossa keuhkoissa tapahtuu ilmateitä, mutta kaasunvaihtoa ei suoriteta.

Jos vertaamme sitä muihin eläinryhmiin, kuten kaloihin, niillä on erittäin tehokas yksisuuntainen kaasunvaihtojärjestelmä. Samoin linnuilla on ilmapussin ja parabronchin järjestelmä, jossa tapahtuu ilmanvaihtoa, mikä lisää prosessin tehokkuutta.

Ihmisen ilmanvaihto on niin tehotonta, että uudessa inspiraatiossa vain yksi kuudesosa ilmaa voidaan vaihtaa, jolloin muu ilma jää kiinni keuhkoihin..

Alveoliin liittyvät patologiat

Keuhkokuume

Tämä ehto koostuu alveolien vaurioista ja tulehduksesta; näin ollen keho ei pysty vastaanottamaan happea, aiheuttaa yskää ja vaikeuttaa hengityksen palauttamista, erityisesti fyysisen toiminnan suorittamisessa. Yksi tämän taudin yleisimmistä syistä on savuke.

keuhkokuume

Keuhkokuume aiheutuu hengitysteiden bakteeri- tai virusinfektiosta ja aiheuttaa tulehdusprosessin alveolien sisällä olevan nielun tai nesteiden kanssa, mikä estää hapen saannin ja aiheuttaa vakavia hengitysvaikeuksia..

viittaukset

  1. Berthiaume, Y., Voisin, G., & Dagenais, A. (2006). Alveolaariset tyypin I solut: alveoluksen uusi ritari? Fysiologian lehti, 572(Pt 3), 609-610.
  2. Butler, J. P., & Tsuda, A. (2011). Kaasujen kuljetus ympäristön ja alveolien välillä - teoreettiset perusteet. Kattava fysiologia, 1(3), 1301-1316.
  3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, J. H., & Miles, P. R. (1988). Alveolaarinen tyypin II epiteelisolu: monitoiminen pneumosyytti. Toksikologia ja sovellettu farmakologia, 93(3), 472 - 483.
  4. Herzog, E.L., Brody, A.R., Colby, T.V., Mason, R. & Williams, M.C. Alveoluksen tunnetut ja tuntemattomat. American Thoracic Society -julkaisu, 5(7), 778-782.
  5. Kühnel, W. (2005). Atlas-väri sytologiassa ja histologiassa. Ed. Panamericana Medical.
  6. Ross, M. H., ja Pawlina, W. (2007). Histologia. Teksti ja Atlas-väri solu- ja molekyylibiologialla. 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). histologia. Ed. Panamericana Medical.