Alveolos Pulmonares Egenskaber, Funktioner, Anatomi



den lungealveoler de er små sacs placeret i lungerne af pattedyr, omgivet af et netværk af blodkarillærer. Under et mikroskop kan i en alveolus skelnes mellem lumen på alveolus og væg deraf, der består af epithelceller.

De indeholder også bindevævsfibre, der giver dem deres karakteristiske elasticitet. I det alveolære epitel kan der skelnes mellem flade type I celler og kubus type II celler. Hovedfunktionen er at mægle gasudvekslingen mellem luft og blod. 

Når vejrtrækningen sker, kommer luft ind i kroppen gennem luftrøret, hvor det rejser til en række tunneler inde i lungen. I slutningen af ​​dette indviklede netværk af rør er de alveolære sacs, hvor luften kommer ind og optages af blodkarrene..

Allerede i blodet adskilles ilt i luften fra resten af ​​komponenterne, såsom kuldioxid. Denne sidste forbindelse elimineres fra kroppen gennem processen med udånding.

indeks

  • 1 Generelle egenskaber
    • 1.1 Åndedrætssystem hos pattedyr
  • 2 funktioner
  • 3 anatomi
    • 3.1 Typer af celler i alveolerne
    • 3.2 Type I celler
    • 3.3 Type II celler
    • 3,4 interstitielle fibroblaster
    • 3,5 alveolære makrofager
    • 3,6 kohn porer
  • 4 Hvordan er udveksling af gasser?
    • 4.1 Gasudveksling: deltryk
    • 4.2 Transport af vævsgasser til blodet
    • 4.3 Transport af blodgasser til alveolerne
    • 4.4 Ulemper ved gasveksling i lungerne
  • 5 patologier forbundet med alveolerne
    • 5.1 lungefaktor
    • 5.2 lungebetændelse
  • 6 referencer

Generelle egenskaber

Inde i lungerne er et stof, der dannes af en svampet konsistens temmelig høj pulmonal alveolerne nummer: 400 til at 700 millioner i begge lunger af en voksen sund menneske. Alveolerne er taskelignende strukturer, der er dækket internt af et klæbrigt stof.

I pattedyr indeholder hver lunge millioner af alveoler, der er tæt forbundet med det vaskulære netværk. Hos mennesker er området af lungerne mellem 50 og 90 m2 og den indeholder 1000 km blodkarillærer.

Dette høje antal er afgørende for at sikre det nødvendige iltindtag og dermed være i stand til at opfylde den høje stofskifte af pattedyr, primært på grund af gruppens endothermi..

Åndedrætssystem hos pattedyr

Luften træder gennem næsen, specifikt af "Nostrilos"; Dette passerer til næsehulen og derfra til de indre nyrer forbundet med svælget. Konvergere her på to måder: åndedrætsorganer og fordøjelseskanaler.

Glottis åbner til strubehovedet og derefter til luftrøret. Dette er opdelt i to bronchi, en i hver lunge; Bronkierne er igen opdelt i bronchioler, som er mindre rør og fører til alveolære kanaler og alveoler.

funktioner

Den vigtigste funktion af alveolerne er at muliggøre udveksling af gasser til respiratoriske vitale processer, hvilket tillader indtrængen af ​​oxygen i blodbanen til transport til kropsvæv.

Tilsvarende de pulmonære alveoler involveret i fjernelsen af ​​carbondioxid fra blodet under processen med indånding og udånding.

anatomi

Alveolerne og alveolarkanalerne består af et meget tyndt enkeltlagsendothelium, som letter udvekslingen af ​​gasser mellem luften og blodkapillærerne. De har en omtrentlig diameter på 0,05 og 0,25 mm, omgivet af kapillære sløjfer. De er afrundede eller polyhedrale.

Mellem hver på hinanden følgende alveolus er den interalveolære septum, som er den fælles væg mellem de to. Grænsen af ​​disse skillevægge danner de basale ringe, der er dannet af glatte muskelceller og dækket af simpel kubisk epitel.

I ydersiden af ​​en sokkel er blodkapillærer, den alveolære membran, danner den alveolære-kapillærmembran region hvor udføres udvekslingen gas mellem luften ind i lungerne og det kapillære blod.

På grund af deres særlige organisation ligner lungalveolerne en honningkage. De er udformet på ydersiden af ​​en mur af epithelceller kaldet pneumocytter.

Ved hjælp af den alveolære membran er celler ansvarlige for forsvar og rengøring af alveolerne, kaldet alveolære makrofager.

Typer af celler i alveoli

Strukturen af ​​alveolerne er blevet bredt beskrevet i litteraturen og indbefatter følgende celletyper: type I som medierer udveksling af gasser er type II sekretoriske og immunfunktioner, endotelceller, alveolære makrofager er involveret i forsvar og interstitiale fibroblaster.

Type I celler

Type I-celler er karakteriseret ved at være utroligt tynde og flade, formodentlig at lette udvekslingen af ​​gasser. De findes på ca. 96% af overfladen af ​​alveolerne.

Disse celler udtrykker et signifikant antal proteiner, herunder T1-a, aquaporin 5, ionkanaler, adenosinreceptorer og resistensgener til adskillige lægemidler..

Vanskeligheden ved at isolere og dyrke disse celler har forhindret deres dybdegående undersøgelse. Opstår imidlertid en mulig funktion homostesis i lungerne, såsom ion transport, vand og deltagelse i reguleringen af ​​celleproliferation.

Vejen til at overvinde disse tekniske vanskeligheder er ved at studere cellerne ved hjælp af alternative molekylære metoder, kaldet DNA-mikroarrays. Ved hjælp af denne metode kunne man konkludere, at type I-celler også er involveret i beskyttelsen mod oxidativ skade.

Type II celler

Type II-celler er kuideformede og ligger normalt i hjørnerne af alveolerne hos pattedyr med kun 4% resterende alveolært overfladeareal..

Blandt dens funktioner indbefatter produktion og sekretion af biomolekyler, såsom proteiner og lipider, som udgør lungeoverfladeaktive midler.

Pulmonale overfladeaktive midler er stoffer, der hovedsageligt består af lipider og en lille proteindel, som bidrager til at reducere overfladespændingen i alveolerne. Det vigtigste er dipalmitoylphosphatidylcholin (DPPC).

Type II celler er involveret i immunforsvaret af alveolerne, secernerer forskellige typer af stoffer, såsom cytokiner, hvis rolle er rekrutteringen af ​​inflammatoriske celler i lungerne.

Derudover har adskillige dyremodeller vist, at type II-celler er ansvarlige for at holde væskefri alveolært rum og er også involveret i transporten af ​​natrium.

Interstitielle fibroblaster

Disse celler har en spindelform og er karakteriseret ved at udvise lange forlængelser af actin. Dens funktion er udskillelsen af ​​den cellulære matrix i alveolus for at opretholde sin struktur.

På samme måde kan cellerne styre blodgennemstrømningen og reducere det efter sagen.

Alveolære makrofager

Alveoli-harborcellerne med fagocytiske egenskaber afledt af blodmonocytter kaldte alveolære makrofager.

Disse er ansvarlige for at fjerne ved processen med fagocytose fremmede partikler, der er kommet ind i alveolerne, såsom støv eller infektiøse mikroorganismer såsom Mycobacterium tuberculosis. Desuden phagocytose blodceller, der kunne komme ind i alveolerne, hvis der ikke er tilstrækkelig hjerte.

De er præget af en brun farve og en række forskellige prologoer. Lysosomer er ret rigelige i cytoplasmaet af disse makrofager.

Mængden af ​​makrofager kan øges, hvis kroppen har en sygdom relateret til hjertet, hvis personen bruger amfetamin eller cigaretbrug.

Kohn porer

De er en serie af porer beliggende i alveolerne placeret i den interalveolære septa, som forbinder en alveolus med en anden og tillader luftcirkulation mellem dem..

Hvordan er udveksling af gasser?

Udveksling af gasser mellem oxygen (O2) og kuldioxid (CO2) er det primære formål med lungerne.

Dette fænomen forekommer i lungealveoli, hvor blod og gas er i en afstand på mindst en mikron. Denne proces kræver to kanaler eller kanaler pumpet korrekt.

En af disse er vaskulaturen af ​​lungen drevet af højre område af hjertet, som sender blandet venøst ​​blod (veneblod fra bestående af hjertet og andre væv gennem venøst ​​tilbageløb) til det område, hvor udveksling forekommer.

Den anden kanal er det tracheobronchiale træ, hvis ventilation drives af de muskler, der er involveret i vejrtrækning.

Generelt reguleres transporten af ​​enhver gas hovedsageligt af to mekanismer: konvektion og diffusion; den første er reversibel, mens den anden ikke er.

Gasudveksling: deltryk

Når luft kommer ind i åndedrætssystemet, ændres dets sammensætning og bliver mættet med vanddamp. Når man når alveolerne, blandes luften med luften, der forblev rester af den tidligere vejrtrækningskreds.

Takket være denne kombination falder partialtrykket af ilt og kuldioxidforøgelsen. Da oxygentrykket er større i alveolerne end i blodet, der kommer ind i lungens kapillærer, kommer oxygen ind i kapillærerne ved diffusion.

Ligeledes er partialtrykket af kuldioxid større i lungernes capillarier sammenlignet med alveolerne. Derfor passerer carbondioxid til alveolerne ved en simpel diffusionsproces.

Transport af vævsgasser til blodet

Oxygen og vigtige mængder kuldioxid transporteres af "åndedrætspigmenter", blandt dem hæmoglobin, som er den mest populære blandt hvirveldyrgrupper.

Blodet, som er ansvarlig for transport af ilt fra vævene til lungerne, skal også transportere kuldioxid tilbage fra lungerne.

Kuldioxid kan dog transporteres på andre måder, kan overføres gennem blodet og opløses i plasmaet; Derudover kan det spredes til blod erythrocytter.

Ved erythrocytter overgår størstedelen af ​​carbondioxid til kulsyre takket være carbonhydridenzymet. Reaktionen sker som følger:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Hydrogenioner fra reaktionen kombineres med hæmoglobin til dannelse af deoxyhemoglobin. Denne union forhindrer et abrupt fald i pH i blodet; Samtidig forekommer der oxygenudslip.

Bicarbonationerne (HCO3-) forlader erytrocyten ved en udveksling af chlorioner. I modsætning til carbondioxid kan bicarbonationer forblive i plasmaet på grund af deres høje opløselighed. Tilstedeværelsen af ​​kuldioxid i blodet ville medføre et udseende svarende til en sodavand.

Transport af blodgasser til alveolerne

Som angivet ved pilene i begge retninger er reaktionerne beskrevet ovenfor reversible; det vil sige, produktet kan omdannes tilbage til de oprindelige reaktanter.

I det øjeblik blodet når lungerne, kommer bicarbonatet igen i blodet erythrocytter. Som i det foregående tilfælde, for at bikarbonationen skal komme ind, skal en chlorion undslippe fra cellen.

På dette tidspunkt reaktionen foregår i omvendt med katalyse af enzymet carbonanhydrase: bicarbonatet reagerer med hydrogenioner og omdannes tilbage til kuldioxid, som diffunderer til plasmaet og derfra til alveolerne.

Ulemper ved gasveksling i lungerne

Gasudvekslingen forekommer kun i alveol- og alveolarkanalerne, som er i enden af ​​rørets grene.

Derfor kan vi tale om et "dødt rum", hvor der forekommer luftpassage i lungerne, men gasudveksling udføres ikke.

Hvis vi sammenligner det med andre dyregrupper, som fisk, har de et meget effektivt single-way gasudvekslingssystem. På samme måde har fugle et system med luftsække og parabronchi, hvor luftudveksling finder sted, hvilket øger effektiviteten af ​​processen.

Menneskelig ventilation er så ineffektiv, at i en ny inspiration kun kun en sjette af luften kan erstattes, så resten af ​​luften er fanget i lungerne.

Patologier forbundet med alveolerne

Lunge efesus

Denne tilstand består af skader og betændelse i alveolerne; Derfor er kroppen ikke i stand til at modtage ilt, forårsager hoste og gør det svært at genoprette åndedrættet, især i udførelsen af ​​fysiske aktiviteter. En af de mest almindelige årsager til denne patologi er cigaretten.

lungebetændelse

Lungebetændelse skyldes en bakteriel eller viral infektion i luftvejene og forårsager en inflammatorisk proces med tilstedeværelse af pus eller væsker inde i alveolerne, hvilket forhindrer indtagelse af ilt og forårsager alvorlige vejrtrækningsbesvær..

referencer

  1. Berthiaume, Y., Voisin, G., & Dagenais, A. (2006). Alveolar type I celler: den nye ridder af alveolus? Journal of Physiology, 572(Pt 3), 609-610.
  2. Butler, J. P., & Tsuda, A. (2011). Transport af gasser mellem miljøet og alveolerne - teoretiske fundamenter. Omfattende fysiologi, 1(3), 1301-1316.
  3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, J.H., og Miles, P.R. (1988). Den alveolære type II epithelcelle: en multifunktionel pneumocyt. Toksikologi og anvendt farmakologi, 93(3), 472-483.
  4. Herzog, E. L., Brody, A.R., Colby, T.V., Mason, R., & Williams, M.C. (2008). Kendte og ukendte af Alveolus. Forfølgelser af det amerikanske thoraciske samfund, 5(7), 778-782.
  5. Kühnel, W. (2005). Atlas farve af cytologi og histologi. Ed. Panamericana Medical.
  6. Ross, M.H., & Pawlina, W. (2007). Histologi. Tekst- og atlasfarve med cellulær og molekylærbiologi. 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  7. Welsch, U. & Sobotta, J. (2008). histologi. Ed. Panamericana Medical.