21.3B: Альвеоли

Last updated
Save as PDF

Page ID: 70323

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Альвеоли - це порожнисті порожнини в легені, які здійснюють газообмін з кров'ю.

Цілі навчання

Опишіть альвеоли легенів

Ключові моменти

Альвеола - це анатомічна будова, яка має вигляд порожнистої порожнини і знаходиться в паренхімі легені (тканини всередині легені).
Легеневі альвеоли - це кінцеві кінці дихального дерева, які оголюються або з альвеолярних мішків, або альвеолярних проток; обидва є ділянками газообміну.
Альвеолярна мембрана - це газообмінна поверхня. Багата вуглекислим газом кров перекачується з решти тіла в альвеолярні кровоносні судини, де шляхом дифузії виділяє свій вуглекислий газ і поглинає кисень.
Альвеоли складаються з епітеліального шару і позаклітинного матриксу, оточеного капілярами. У деяких альвеолярних стінках є пори між альвеолами, які називаються порами Кона.
Великі альвеолярні клітини виділяють легеневу поверхнево-активну речовину для зниження поверхневого натягу води для підтримки еластичної віддачі легенів.
Недостатня кількість легеневої сурфактанту в альвеолах може сприяти колапсу легкого.
Альвеолярний мертвий простір виникає, коли альвеола не може брати участь у газообміні через пошкодження, травми, рубці або інфекцію. Це поширений симптом багатьох захворювань легенів.

Ключові умови

альвеолярний мертвий простір: альвеолярний простір, який більше не може сприяти газообміну через пошкодження або рубців.
позаклітинний матрикс: простір рідини, що виділяється клітинами (включаючи альвеолярні клітини) для структурної та функціональної підтримки.
Легенева сурфактант: Легенева сурфактант - це поверхнево-активний ліпопротеїновий комплекс, утворений альвеолярними клітинами II типу, який підтримує еластичну віддачу легені.

Альвеола - це анатомічна будова, яка має вигляд порожнистої порожнини. Його множина - альвеоли, від латинського alveolus, що означає маленьку порожнину.

Виявлені в паренхімі легенів, легеневі альвеоли - це кінцеві кінці дихального дерева, які оголюються або з альвеолярних мішків, або альвеолярних проток; обидва є ділянками газообміну з кров'ю.

Альвеолярна мембрана - це газообмінна поверхня. Багата вуглекислим газом кров перекачується з решти тіла в альвеолярні кровоносні судини, де за допомогою пасивної дифузії вона виділяє свій вуглекислий газ і поглинає кисень в кровоносні судини.

Анатомія альвеол

Діаграма легеневої альвеоли. Він показує слизову залозу та слизову оболонку, з легеневою веною та артерією, що з'єднуються з капілярними ліжками в альвеолярних мішках та сполучною тканиною. Альвеолярний проток веде в передсердя, де розміщуються альвеоли.

Легенева альвеола: діаграма легеневої альвеоли.

Альвеоли розташовуються в дихальній зоні легенів, на дистальному припиненні альвеолярних проток. Ці повітряні мішечки знаходяться в кінцевих точках дихальних шляхів.

У легенях налічується приблизно 700 мільйонів альвеол, що охоплює загальну площу поверхні близько 70 м ², що є значно більшою площею поверхні щодо обсягу. Велика площа поверхні робить газообмін з кровотоком більш ефективним.

Альвеоли відрізняються високою еластичністю, тому альвеоли можуть розтягуватися в міру їх заповнення повітрям під час вдиху. Потім вони пружиниться назад під час видиху, щоб вигнати багате вуглекислим газом повітря.

Гістологія

Альвеоли складаються з надзвичайно тонкого епітеліального шару та позаклітинного матриксу (рідкого простору з колагену та еластину, що не містить клітин); він оточений багатьма капілярами, найдрібнішим типом кровоносних судин.

Рідинний позаклітинний матрикс підтримує структуру альвеол і дозволяє газам розчинятися у воді, роблячи можливою пасивну дифузію цих газів з капілярами. У деяких альвеолярних стінках є пори між альвеолами, які називаються порами Кона, які з'єднують альвеоли, щоб вирівняти тиск повітря між різними мішками альвеоли.

Існує два основних типи епітеліальних клітин, що містяться в альвеолах (пневмоцитах):

Клітини I типу (плоскоальвеолярні): Вони утворюють структуру альвеолярної стінки. Вони надзвичайно тонкі, і проникні, що полегшує газообмін з капілярами. Вони не можуть пройти мітоз, що робить їх вразливими до травм.
Клітини типу II (Великі альвеолярні): Це місце вироблення сурфактанту в легенях, що робить їх критичними для підтримки еластичної віддачі легені. Вони більш поширені, ніж клітини I типу, і можуть піддаватися мітозу і навіть можуть розмножуватися в нові клітини I типу, коли це необхідно.

Крім цих клітин епітелію, в альвеолах міститься багато макрофагів, які забезпечують імунну систему захисту альвеол від хвороботворних мікроорганізмів і чужорідного матеріалу.

фізіологія альвеол

Поверхнево-активна речовина, що виробляється епітеліальними клітинами II типу, дуже важлива для підтримки еластичної віддачі легенів. Це ліпопротеїн з гідрофільними і гідрофобними кінцями, які зменшують величину поверхневого натягу від води в легенях. Без сурфактанту поверхневий натяг призведе до руйнування легенів під час видиху, що робить нормальне дихання неможливим.

Поверхнево-активна речовина вперше виробляється легенями людини між 24 і 28 тижнями в утробі матері, і багато немовлят, народжених передчасно, не мають достатньої кількості поверхнево-активної речовини, щоб дихати самостійно після народження. Замісна терапія сурфактантами необхідна для порятунку життя цих передчасних пологів.

Альвеоли є місцем альвеолярної вентиляції і зазвичай не вважаються мертвим простором. Однак альвеоли, які травмуються і вже не можуть сприяти газообміну, стають альвеолярним мертвим простором.

Це поширене явище у людей із захворюваннями легенів, такими як ХОЗЛ (хронічний легеневий обструктивний розлад, тобто емфізема та бронхіт) або рестриктивними захворюваннями легенів, такими як фіброз легенів, при яких рубцювання легеневої тканини перешкоджає газообміну в альвеолах, або легеневі інфекції, такі як пневмонія.

Фізіологічний мертвий простір являє собою суму нормального анатомічного мертвого простору і альвеолярного мертвого простору, і може бути використаний для визначення швидкості вентиляції (газообміну) в легенях. Коли будь-який тип мертвого простору збільшується, швидкість вентиляції легенів зменшиться.