Легочные пузырьки – что это?

Что такое альвеола. Альвеолы легких

Анатомические образования, о которых пойдет речь в данной работе, входят в состав двух систем человеческого организма: дыхательной и пищеварительной. Внешне напоминающие лунки или ячейки, они имеют совершенно разное гистологическое строение и выполняют непохожие функции. В процессе эмбриогенеза развиваются из двух зародышевых листков – энтодермы и мезодермы. Это альвеолы человека. Их содержат воздухоносная ткань легких и углубления в костях верхней и нижней челюсти. Ознакомимся с этими структурами подробнее.

Внешнее строение структурных единиц легочной ткани

Легкие человека – это парные органы, занимающие почти всю полость грудной клетки и обеспечивающие поступление в клетки организма кислорода и удаление избытка углекислоты и воды. Постоянный газообмен возможен благодаря уникальному строению легочной ткани, состоящей из огромного количества микроскопических мешковидных образований. Выпячивание стенок паренхимы органов дыхания, напоминающее пчелиные соты – вот что такое альвеола. С соседними структурами она связана межальвеолярной перегородкой, состоящей из двух эпителиальных слоев, содержащих клетки плоской формы. Между ними находятся волокна коллагена и ретикулярной ткани, межклеточное вещество и капилляры. Все выше перечисленные структуры называются интерстицием. Нужно отметить, что сеть кровеносных сосудов в легких является самой большой и разветвленной в человеческом организме. Объясняется это тем, что с их помощью в альвеолах легких обеспечивается транспорт углекислого газа из венозной крови в альвеолярную полость и переход кислорода из нее в кровь.

Аэрогематический барьер

Поступившая во время вдоха порция воздуха попадает в альвеолы легких, которые собраны, подобно виноградным гроздям, на тончайших трубочках – бронхиолах. От кровотока их отделяет трехкомпонентная структура, толщиной 0,1-1,5 мкм, названная аэрогематическим барьером. В него входят мембраны и цитоплазма альвеолярных элементов, части эндотелия и его жидкое содержимое. Для лучшего понимания, что такое альвеола и каковы ее функции, нужно помнить, что диффузия газов в легких невозможна без таких структур, как межальвеолярные перегородки, аэрогематический барьер, а также интерстиций, который содержит фибробласты, макрофаги и лейкоциты. Важную функцию выполняют альвеолярные макрофаги, расположенные внутри альвеолярных перегородок и вблизи капилляров. Здесь они расщепляют вредные вещества и частицы, поступившие в легкие при вдохе. Макрофаги также могут фагоцитировать эритроциты, попавшие в альвеолярные пузырьки в случае, если у человека диагностируют сердечную недостаточность, отягощенную симптомами застоя крови в легких.

Механизм внешнего дыхания

Клетки организма обеспечиваются кислородом и освобождаются от углекислого газа благодаря крови, проходящей через капиллярную сеть альвеол. Через аэрогематический барьер в противоположные стороны непрерывно движутся кислород и диоксид углерода, высвобождаемый из карбонатной кислоты и ее солей ферментом карбоангидразой. Она находится в красных кровяных клетках. О масштабах диффузии можно судить исходя из следующих цифр: около 300 млн альвеол, образующих легочную ткань, составляют примерно 140 м 2 поверхности газообмена и обеспечивают процесс внешнего дыхания. Приведенные выше факты объясняют, что такое альвеола и какую роль она выполняет в обмене веществ нашего организма. По сути, она является главным элементом, обеспечивающим процесс дыхания.

Гистологическое строение альвеол

Рассмотрев анатомию клеток легочной ткани, остановимся теперь на их видовом разнообразии. В состав альвеолы входят два вида элементов, названные клетками I и II типа. Первые – плоской формы, способные адсорбировать частицы пыли, дыма и грязи, находящиеся во вдыхаемом воздухе. Важную функцию в них выполняют пиноцитозные пузырьки, заполненные белковым субстратом. Они уменьшают поверхностное натяжение альвеол и препятствуют их спаданию во время выдоха. Еще один элемент клеток I типа – замыкающие структуры, служащие буфером и не позволяющие межклеточной жидкости проникнуть в полость альвеолы, заполненную воздухом. Группы овальных клеток II типа имеют цитоплазму, напоминающую пену. Они обнаруживаются в альвеолярных стенках, способны к активному митозу, это и обуславливает регенерацию и рост элементов легочной ткани.

Альвеола в стоматологии

Углубление в челюсти, в котором располагается зубной корень – вот что такое альвеола. Ее стенка образована компактным веществом, имеющим вид пластинки. Она содержит остеоциты, а также соли кальция, фосфора, цинка и фтора, поэтому достаточно твердая и прочная. Пластинка прикреплена к костным балкам челюсти и имеет пародонтные тяжи в виде коллагеновых волокон. Также она обильно снабжается кровью и оплетена нервными окончаниями. После удаления зуба остается сильно выступающая стенка наружной части лунки и костной перегородки. Заживают альвеолы зубов в течение 3-5 месяцев путем образования вначале грануляционной ткани, сменяющуюся на остеоидную, а затем на зрелую костную ткань челюсти.

Легочные пузырьки – что это?

В легочной ткани содержится 700 миллионов альвеол. Эти пузырьки – промежуточные звенья газообмена: двухсторонней диффузии, благодаря которой кислород попадает, а углекислота выходит из крови.

При толщине 0,2 мкм площадь альвеол составляет примерно 80 кв. м, что в десятки раз превышает площадь поверхности кожи. Элементы напоминают эластичные пузырьки – плодики, которые при вдохе значительно растягиваются. Альвеолы выстланы уплощенными клетками – альвеоцитами, разделены между собой волокнами из соединительной ткани и покрыты сетью кровеносных сосудов.

Каждый легочной пузырек состоит из двух типов клеточных структур. Первые – плоские, служат адсорбентами от вдыхаемых частичек пыли, грязи, дыма. Кроме этого, они являются буферами и не позволяют межклеточной жидкости проникать в заполненные воздухом полости альвеол.

Второй тип клеток – это пенообразная цитоплазма, которая в результате активного митоза (непрямого деления) обеспечивает постоянную регенеративную функцию легочной ткани.

Физиология

Альвеолы – основные участники непосредственного обмена кислорода и углекислоты. Легочными пузырьками продуцируется особый секрет сурфактант, выполняющий две важнейшие функции:

1. Создание определенного поверхностного натяжения (плёнки) в альвеоле, благодаря которому она не спадается и не слипается.
2. Растворение кислорода для лучшего усваивания клетками крови.

Внутри альвеола наполнена газовой смесью, причем ее состав постоянный. В спокойном ритме дыхания она обновляется только на 15%.

В процессе газообмена возникает осмотическая разница между капиллярами и воздушной средой альвеол: давление кислорода 106 мм рт. ст., а венозное – 40 мм. Благодаря разнице возникает газообмен.

Молекулы кислорода растворяются в сурфактанте, затем попадают внутрь альвеоцита и на следующем этапе поступают в кровь.

У недоношенных младенцев, родившиеся до 26 недели, сурфактант остается еще не сформированным или незрелым. Поэтому у таких детей частой причиной гибели становится синдром дыхательных расстройств.

Расстройствами дыхания с ярко выраженной гипоксией могут также страдать люди, придерживающиеся диеты с минимальным количеством жиров: на 90% сурфактант состоит из жировых клеток.

Преимущественное значение лёгочных альвеол не ограничивается участием в газообмене. Внутри их стенок находятся макрофаги – особые иммунные структуры, которые «встречают» инфекционных агентов и очищают воздух на вдохе.

Они производят «сканирование» чужердных структур и «помечают» их, отправляя команду на уничтожение Т–киллерам, которые захватывают, убивают и переваривают патогены. В здоровом организме этого достаточно, чтобы предупредить дальнейшее развитие инфекции. Но в случае большой дозы патогенных агентов макрофаги не справляются, но здесь начинает срабатывать другая защитная функция – продуцирование и секреция цитокинов, которые дают неспецифическую реакцию на воспаление.

Микрофаги живут недолго. После большой нагрузки они прекращают свою деятельность, скапливаются в бронхиолах и выводятся со слизью.

Альвеолярные нарушения всегда связаны с падением объема их вентиляции.

Патологии легочных пузырьков могут быть вызваны несколькими причинами:

1. Гипертензия сосудов малого круга кровообращения.
2. Сниженная проходимость дыхательных путей.
3. Нарушения расправления легких при плеврите, скоплении крови или экссудата.
4. Дисфункция мозговых дыхательных центров.
5. Непроходимость бронхов вследствие обструкции опухолью, частичками рвотных масс, слизью.

При любом из процессов будет характерно появление микрофагов в мокроте. Кроме вышеперечисленных патологий, это наблюдается при пневмониях и бронхитах.

При тяжелых заболеваниях (тромбоэмболии, сердечная недостаточность, инфаркт легкого) в мокроте обнаруживается гемосиредин – «переваренные и съеденные» микрофагом эритроциты. В таких случаях пациент нуждается в неотложном и серьезном лечении.

Строение легких

Легкие – это органы, обеспечивающие дыхание человека. Эти парные органы расположены в грудной полости, прилегают слева и справа к сердцу. Легкие имеют форму полуконусов, основанием прилежащих к диафрагме, верхушкой выступающих выше ключицы на 2-3 см. Правое легкое имеет три доли, левое – две. Скелет легких состоит из древовидно ветвящихся бронхов. Каждое легкое снаружи покрывает серозная оболочка – легочная плевра. Легкие лежат в плевральном мешке, образованном легочной плеврой (висцеральной) и выстилающей изнутри грудную полость пристеночной плеврой (париетальной). Каждая плевра снаружи содержит железистые клетки, продуцирующие жидкость в полость между листками плевры (плевральную полость). На внутренней (кардиальной) поверхности каждого легкого есть углубление – ворота легких. В ворота легких входят легочная артерия и бронхи, а выходят две легочные вены. Легочные артерии ветвятся параллельно бронхам.

Легочная ткань состоит из долек пирамидальной формы, основанием обращенных к поверхности. В вершину каждой дольки входит бронх, последовательно делящийся с образованием концевых бронхиол (18-20). Каждая бронхиола заканчивается ацинусом – структурно-функциональным элементом легких. Ацинусы состоят из альвеолярных бронхиол, которые делятся на альвеолярные ходы. Каждый альвеолярный ход заканчивается двумя альвеолярными мешочками.

Альвеолы – это полушаровидные выпячивания, состоящие из соединительнотканных волокон. Они выстланы слоем эпителиальных клеток и обильно оплетены кровеносными капиллярами. Именно в альвеолах осуществляется главная функция легких – процессы газообмена между атмосферным воздухом и кровью. При этом в результате диффузии кислород и углекислый газ, преодолевая диффузионный барьер (эпителий альвеол, базальная мембрана, стенка кровеносного капилляра), проникают от эритроцита до альвеолы и наоборот.

Функции легких

Важнейшей функцией легких является газообмен – снабжение гемоглобина кислородом, вывод углекислого газа. Поступление обогащенного кислородом воздуха и вывод насыщенного углекислотой осуществляется благодаря активным движениям грудной клетки и диафрагмы, а также сократительной способности самих легких. Но есть и другие функции легких. Легкие принимают активное участие в поддержании необходимой концентрации ионов в организме (кислотно-щелочного равновесия), способны выводить многие вещества (ароматические вещества, эфиры и другие). Также легкие регулируют водный баланс организма: через легкие испаряется примерно 0,5 л воды в сутки. При экстремальных ситуациях (например, гипертермия) данный показатель может доходить до 10 литров в сутки.

Вентиляция легких осуществляется благодаря разнице давлений. На вдохе легочное давление намного ниже атмосферного, благодаря чему воздух проникает внутрь легких. На выдохе давление в легких выше атмосферного.

Существуют два типа дыхания: реберное (грудное) и диафрагмальное (брюшное).

В местах прикрепления ребер к позвоночному столбу расположены пары мышц, которые крепятся одним концом к позвонку, а другим – к ребру. Есть внешние и внутренние межреберные мышцы. Внешние межреберные мышцы обеспечивают процесс вдоха. Выдох в норме является пассивным, а при патологии акту выдоха помогают внутренние межреберные мышцы.

Диафрагмальное дыхание осуществляется с участием диафрагмы. В расслабленном состоянии диафрагма имеет форму купола. При сокращении ее мышц купол уплощается, объем грудной полости при этом увеличивается, давление в легких снижается по сравнению с атмосферным, и осуществляется вдох. При расслаблении диафрагмальных мышц в результате разницы давлений диафрагма снова занимает исходное положение.

Регуляция процесса дыхания

Дыхание регулируется центрами вдоха и выдоха. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Рецепторы, обеспечивающие регуляцию дыхания, расположены в стенках кровеносных сосудов (хеморецепторы, чувствительные к концентрации диоксида углерода и кислорода) и на стенках бронхов (рецепторы, чувствительные к изменению давления в бронхах – барорецепторы). Есть также рецептивные поля в каротидном синусе (месте расхождения внутренних и внешних сонных артерий).

Легкие курящего человека

В процессе курения легкие подвергаются сильнейшему удару. Табачный дым, проникающий в легкие курящего человека, содержит табачный деготь (смолу), цианистый водород, никотин. Все эти вещества оседают в легочной ткани, в результате эпителий легких начинает просто отмирать. Легкие курящего человека представляют собой грязно-серую или даже просто черную массу отмирающих клеток. Естественно, функциональные возможности таких легких существенно снижены. В легких курящего человека развивается дискинезия ресничек, происходит спазмирование бронхов, в результате чего накапливается бронхиальный секрет, развивается хроническое воспаление легких, формируются бронхоэктазы. Все это приводит к развитию ХОБЛ – хронической обструктивной болезни легких.

Воспаление легких

Одним из распространенных тяжелых легочных заболеваний является воспаление легких – пневмония. Термин «воспаление легких» включает группу заболеваний с разной этиологией, патогенезом, клиникой. Классическая бактериальная пневмония характеризуется гипертермией, кашлем с отделением гнойной мокроты, в ряде случаев (при вовлечении в процесс висцеральной плевры) – плевральной болью. При развитии воспаления легких происходит расширение просвета альвеол, скопление в них экссудативной жидкости, проникновение в них эритроцитов, заполнение альвеол фибрином, лейкоцитами. Для диагностики бактериальной пневмонии используются рентгенологические методы, микробиологическое исследование мокроты, лабораторные анализы, изучение газового состава крови. Основой лечения является антибактериальная терапия.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

Источники:

http://fb.ru/article/329684/chto-takoe-alveola-alveolyi-legkih
http://elaxsir.ru/anatomiya/legochnye-puzyrki-chto-eto.html
http://www.neboleem.net/legkie.php