- Анатомо-функциональное описание
- Система газообмена
- Плевры
- гистология
- Гистология проводящей системы
- Гистология альвеол
- Гистология ткани, окружающей трубку
- болезни
- Бронхиальная астма
- Легочная эмфизема
- Ссылки
Паренхимы легких является функциональной ткани легкого. Он состоит из системы воздуховода и системы газообмена. Он имеет различные структурные компоненты в трубках и протоках, которые составляют его от носа до легочных альвеол.
Паренхима легких имеет эластичные и коллагеновые волокна, расположенные вокруг системы трубок, в виде сетки или сети, обладающей эластичными свойствами. Некоторые элементы системы трубопроводов имеют в своей структуре гладкие мышцы, что позволяет регулировать диаметр каждой трубки.
Базовая схема дыхательной системы человека (Источник: UNSHAW через Wikimedia Commons)
В легком нет мышц, которые позволяют ему расширяться или втягиваться, эту функцию выполняют мышцы грудной клетки, которые называются «дыхательными мышцами». С этой точки зрения легкие - это органы, которые пассивно следуют за движениями окружающего их «ящика».
Также нет связки или структуры, которая прикрепляет легкие к грудной клетке, оба свисают со своих соответствующих главных бронхов, правого бронха и левого бронха, а грудная клетка и легкое покрыты мембраной, называемой плеврой.
Заболевания паренхимы легких можно просто разделить на инфекционные, опухолевые, рестриктивные и обструктивные.
Окружающая среда, свободная от токсичных веществ, дыма или частиц во взвешенном состоянии и без вдыхания или курения наркотиков, предотвращает многие из основных заболеваний, которые влияют на паренхиму легких и, следовательно, на функцию дыхания.
Анатомо-функциональное описание
Легкие - это два органа, расположенные в грудной клетке. Они состоят из системы труб, которые подвергаются 22 отделам, называемым «бронхиальными образованиями», которые обнаруживаются до достижения альвеолярных мешков (23), которые являются местами газообмена, в которых осуществляется дыхательная функция.
От главных бронхов до бронхов 16-го поколения дыхательные пути выполняют исключительно проводящие функции. По мере разделения дорожек диаметр каждой отдельной трубки становится все меньше и меньше, а ее стенка все тоньше.
Система легочного газообмена и проводимости, бронхи (Источник: Arcadian, через Wikimedia Commons)
Когда стенки трубчатой системы теряют хрящ, ее название меняется с бронха на бронхиолу, и последнее поколение бронхов с исключительной проводящей функцией называется конечной бронхиолой.
От терминальной бронхиолы следующие поколения бронхов называются респираторными бронхиолами до тех пор, пока они не дадут начало альвеолярным протокам и не закончатся в альвеолярных мешочках или альвеолах.
Система газообмена
Единственная функция альвеол - это обмен газов (O2 и CO2) между альвеолярным воздухом и кровью, которая циркулирует по альвеолярным капиллярам и образует капиллярную сеть или сетку вокруг каждой альвеолы.
Такое структурное разделение дыхательных путей позволяет увеличить площадь поверхности, доступную для газообмена. Если удалить каждую альвеолу из одного легкого, растянуть и поместить рядом, площадь поверхности составит от 80 до 100 м2, что примерно равно площади квартиры.
Объем крови, соприкасающийся с этой огромной площадью поверхности, составляет приблизительно 400 мл, что позволяет эритроцитам, которые переносят O2, проходить один за другим через легочные капилляры.
Эта огромная площадь поверхности и чрезвычайно тонкий барьер между двумя территориями газообмена обеспечивают идеальные условия для того, чтобы этот обмен происходил быстро и эффективно.
Плевры
Легкое и грудная клетка прикрепляются друг к другу через плевру. Плевра состоит из двойной мембраны, состоящей из:
- Лист, получивший название листовой или париетальной плевры, прочно прилегающий к внутренней поверхности грудной клетки, покрывая всю ее поверхность.
- Лист, называемый висцеральной плеврой, прочно прикреплен к внешней поверхности обоих легких.
Типичная диаграмма плевры легкого (Источник: OpenStax College через Wikimedia Commons)
Между висцеральным и париетальным листком находится тонкий слой жидкости, который позволяет двум листам скользить друг относительно друга, но создает большое сопротивление разделению обоих листьев. По этой причине висцеральный и париетальный листки плевры удерживаются вместе, и таким образом грудная стенка и легкое соединяются.
Когда грудная стенка расширяется за счет дыхательной мускулатуры, легкое через плевральное соединение следует движениям клетки и, следовательно, растягивается, увеличивая свой объем. Когда передние мышцы расслабляются, клетка втягивается, уменьшая размер каждого легкого.
С первого вдоха при рождении оба легких расширяются и приобретают размер грудной клетки, устанавливая плевральные взаимоотношения. Если грудная клетка открывается или воздух, кровь или жидкость значительным образом попадают в плевральную полость, плевры отделяются.
В этом случае легкое, паренхима которого имеет обильную эластичную ткань и которое было расширено или растянуто в результате плеврального взаимоотношения, теперь втягивается (как это делает растянутая резинка), теряет весь воздух и остается свисающим со своим главным бронхом.
Когда это происходит, грудная клетка расширяется, становясь больше, чем была при прикреплении к легкому. Другими словами, оба органа приобретают независимое положение упругого покоя.
гистология
Гистология проводящей системы
Система внутрилегочного проведения состоит из различных отделов бронхов, начиная с вторичных или долевых бронхов. У бронхов есть респираторный эпителий, который псевдостратифицирован и состоит из базальных клеток, бокаловидных клеток и мерцательных столбчатых клеток.
Стенка бронхов покрыта пластинами хряща, которые придают ему жесткую структуру, которая сопротивляется внешнему сжатию, поэтому бронхи, как правило, остаются открытыми. Вокруг трубки спиралевидно расположены эластичные и гладкие мышечные волокна.
У бронхиол нет хряща, поэтому они подвергаются тяговым усилиям, создаваемым окружающей их эластичной тканью, когда она растягивается. Они оказывают очень небольшое сопротивление всем приложенным к ним внешним силам сжатия, поэтому они могут легко и пассивно изменять свой диаметр.
Эпителиальная выстилка бронхиол варьируется от простого мерцательного эпителия с разбросанными бокаловидными клетками (в больших) до мерцательного кубовидного эпителия без бокаловидных клеток и прозрачных клеток (в более мелких).
Ячейки прозрачные, цилиндрические, с верхней частью или вершиной в форме купола и с короткими микроворсинками. Они секретируют гликопротеины, которые покрывают и защищают бронхиальный эпителий.
Гистология альвеол
Всего альвеол около 300000000. Они складываются в мешки с множеством перегородок; У них есть два типа клеток, называемые пневмоцитами типа I и типа II. Эти пневмоциты соединены друг с другом посредством закупоривающих соединений, препятствующих прохождению жидкости.
Нормальная структура легких (Источник: Национальный институт сердца, легких и крови через Wikimedia Commons)
Пневмоциты типа II являются более заметными кубовидными клетками, чем тип I. В своей цитоплазме они содержат пластинчатые тела, и эти пневмоциты отвечают за синтез легочного тензоактивного вещества, которое покрывает внутреннюю поверхность альвеолы и снижает поверхностное натяжение.
Альвеолярная и эндотелиальная базальные пластинки сливаются вместе, а толщина альвеолярно-капиллярного барьера, через который газы должны проходить, чтобы пройти с одной стороны на другую, минимальна.
Гистология ткани, окружающей трубку
Ткань, которая окружает систему трубопроводов, имеет шестиугольное расположение, она состоит из эластичных волокон и жестких коллагеновых волокон. Его геометрическое расположение образует сеть, похожую на нейлоновый чулок, которая состоит из отдельных жестких волокон, сплетенных в эластичную структуру.
Эта структура эластичной ткани и эластичной взаимосвязанной структуры придает легкому его собственные характеристики, которые позволяют ему пассивно втягиваться и, при определенных условиях расширения, оказывать минимальное сопротивление растяжению.
болезни
Легочные заболевания могут иметь инфекционное происхождение из-за бактерий, вирусов или паразитов, поражающих легочную ткань.
Также могут образовываться опухоли различной природы, доброкачественные или злокачественные, способные разрушить легкое и вызвать смерть пациента из-за проблем с легкими или головным мозгом, которые являются наиболее важными участками метастазов в легкие.
Однако многие заболевания различного происхождения могут вызывать обструктивные или рестриктивные синдромы. Обструктивные синдромы затрудняют поступление и / или выход воздуха из легких. Рестриктивные синдромы вызывают респираторный дистресс из-за снижения способности легких расширяться.
Примеры обструктивных заболеваний включают бронхиальную астму и эмфизему легких.
Бронхиальная астма
При бронхиальной астме обструкция возникает из-за активного аллергического сокращения мускулатуры бронхов.
Сокращение бронхиальной мышцы уменьшает диаметр бронхов и затрудняет прохождение воздуха. Первоначально трудность увеличивается во время выдоха (выхода воздуха из легких), поскольку все силы втягивания стремятся еще больше закрыть дыхательные пути.
Легочная эмфизема
В случае эмфиземы легких происходит разрушение альвеолярных перегородок с потерей эластичной легочной ткани или, в случае физиологической эмфиземы у взрослых, переплетенная структура паренхимы легких изменяется.
При эмфиземе уменьшение эластической ткани уменьшает силы втягивания легких. Для любого исследуемого объема легких диаметр проходов уменьшается за счет уменьшения внешней эластической тяги. Конечный эффект - респираторный дистресс и задержка воздуха.
Ограничительный легочный синдром возникает из-за замены эластичной ткани фиброзной тканью. Это снижает способность к растяжению легких и вызывает одышку. Эти пациенты дышат все меньшими и меньшими объемами и все более и более высокой частотой дыхания.
Ссылки
- Ganong WF: Центральная регуляция висцеральной функции, в обзоре медицинской физиологии, 25-е изд. Нью-Йорк, McGraw-Hill Education, 2016.
- Guyton AC, Hall JE: Отделения жидкостей тела: внеклеточные и внутриклеточные жидкости; Отек, в Учебнике медицинской физиологии, 13-е изд., AC Guyton, JE Hall (eds). Филадельфия, Elsevier Inc., 2016 г.
- Бордоу, Р.А., Райс, А.Л., и Моррис, Т.А. (ред.). (2005). Руководство по клиническим проблемам легочной медицины. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
- Хаузер, С., Лонго, Д.Л., Джеймсон, Д.Л., Каспер, Д.Л., и Лоскальцо, Дж. (Ред.). (2012). Принципы внутренней медицины Харрисона. McGraw-Hill Companies, Incorporated.
- Макканс, К.Л., и Хьютер, С.Е. (2002). Книга патофизиологии: Биологические основы болезней взрослых и детей. Elsevier Health Sciences.
- West, JB (ред.). (2013). Физиология дыхания: люди и идеи. Springer.