תכונות Alvólos Pulmonares, פונקציות, אנטומיה

ה ריאות ריאות הם שקיים קטנים הממוקמים בריאות של יונקים, מוקף רשת של נימי הדם. תחת מיקרוסקופ, ב alveolus ניתן להבחין לומן של alveolus ואת הקיר שלה, המורכב של תאים אפיתל.

הם מכילים גם סיבי רקמת חיבור המעניקים להם גמישות אופיינית. ב אפיתל מכתשיים, סוג שטוח אני תאים תאים מסוג קוביה II ניתן להבחין. תפקידה העיקרי הוא לתווך חילופי הגז בין האוויר לדם. 

כאשר תהליך הנשימה מתרחש, האוויר נכנס לגוף דרך קנה הנשימה, שם הוא עובר לסדרה של מנהרות בתוך הריאה. בסוף זה רשת מורכבת של צינורות הם שקיקים alveolar, שבו האוויר נכנס ו נלקח על ידי כלי הדם..

כבר בדם, החמצן באוויר מופרד משאר המרכיבים, כגון פחמן דו חמצני. תרכובת אחרונה זו מסולקת מהגוף דרך תהליך הנשיפה.

אינדקס

• 1 מאפיינים כלליים
  • 1.1 מערכת הנשימה ביונקים
• 2 פונקציות
• 3 אנטומיה
  • 3.1 סוגי התאים באלוולי
  • 3.2 הקלד תאים I
  • 3.3 תאים מסוג II
  • 3.4 פיברובלסטים אינטרסטיציאליים
  • 3.5 מקרופאגים
  • 3.6 קון נקבוביות
• 4 כיצד מחליפים גזים?
  • 4.1 חילוף גזים: לחצים חלקיים
  • 4.2 הובלת גזי רקמה לדם
  • 4.3 הובלת גזי דם לאלבולי
  • 4.4 חסרונות של חילוף גזים בריאות
• 5 פתולוגיות הקשורות לאלוולי
  • 5.1 ריאות ריאות
  • 5.2 דלקת ריאות
• 6 הפניות

מאפיינים כלליים

בתוך הריאות הוא רקמה מרקם ספוגי שנוצר על ידי מספר גבוה למדי של alveoli ריאתי: מ 400 ל 700 מיליון בשתי הריאות של אדם מבוגר בריא. האלבולי הם מבנים דמויי שקיות המכוסים מבפנים על ידי חומר דביק.

אצל היונקים, כל ריאה מכילה מיליוני אלבוולי, הקשורים באופן הדוק לרשת כלי הדם. בבני אדם, שטח הריאות הוא בין 50 ל 90 מ '² והוא מכיל 1000 ק"מ של נימים דם.

זה מספר גבוה הוא חיוני כדי להבטיח את צריכת החמצן הנדרשת ובכך יוכלו לעמוד בחילוף החומרים הגבוה של יונקים, בעיקר בשל endothermy של הקבוצה..

מערכת הנשימה אצל היונקים

האוויר חודר דרך האף, במיוחד על ידי "Nostrilos"; זה עובר אל חלל האף ומשם אל הנראמים הפנימיים הקשורים לגרון. כאן להתכנס שתי דרכים: נשימתי העיכול.

את glottis נפתח את הגרון ולאחר מכן את קנה הנשימה. זה מחולק לשני ברונכי, אחד בכל ריאה; בתורו, ברונצ'י מחולקים bronchioles, אשר צינורות קטנים יותר להוביל צינורות alveolar ו alveoli.

פונקציות

עיקר תפקידם של alveoli הוא לאפשר חילופי גזים לתהליכים חיוניים נשימה, המאפשר כניסת החמצן למחזור הדם לתחבורה לרקמות גוף.

כמו כן, alveoli ריאתי להשתתף חיסול פחמן דו חמצני מהדם במהלך תהליכי שאיפה ונשיפה..

אנטומיה

צינורות alveoli ו alveolar מורכבים אנדותל דקה מאוד שכבה אחת המאפשרת חילופי גזים בין האוויר לבין נימים הדם. יש להם קוטר משוער של 0.05 ו 0.25 מ"מ, מוקף לולאות נימי. הם מעוגלים או polyhedral.

בין כל alveolus רצופים הוא מחיצת intervalveolar, המהווה את הקיר המשותף בין השניים. הגבול של מחיצות אלה יוצר את הטבעות הבסיסיות, שנוצרו על ידי תאים שרירים חלקים ומכוסה על ידי אפיתל מעוקב פשוט.

בחלק החיצוני של שקע הן נימי דם, הממברנה המכתשית, יוצרות באזור הקרום-נימי המכתשית שבו מתבצע החלפת הגז בין האוויר הנכנס לריאות ואת דם הנימים.

בגלל הארגון המיוחד שלהם, alveoli ריאתי דומה חלת דבש. הם מיוצרים מבחוץ על ידי קיר של תאים אפיתל שנקרא pneumocytes.

מלווים את הממברנה הקשתית, הם תאים האחראים להגנה ולניקוי של alveoli, המכונה מקרופאגים.

סוגי תאים באלוולי

המבנה של alveoli תואר בהרחבה בספרות וכולל את סוגי התאים הבאים: סוג I אשר לתווך חילוף גזים, הפונקציות מסוג II פרשה ואת החיסון, תאי אנדותל, מקרופאגים המכתשית מעורבים הגנה ו fibroblasts interstitial.

הקלד אני תאים

סוג אני תאים מאופיינים להיות רזה מאוד שטוח, ככל הנראה כדי להקל על חילופי גזים. הם נמצאים על כ 96% של פני השטח של alveoli.

תאים אלה מבטאים מספר משמעותי של חלבונים, כולל T1-α, aquaporin 5, תעלות יון, קולטני אדנוזין וגנים התנגדות למספר תרופות..

הקושי לבודד ולטפח תאים אלה פגע במחקר מעמיק. עם זאת, פונקציה אפשרית של הומוסטזה הריאות הוא הנשקף, כגון הובלת יונים, מים והשתתפות בשליטה של ​​התפשטות תאים..

הדרך להתגבר על קשיים טכניים אלה היא על ידי לימוד התאים על ידי שיטות מולקולריות חלופיות, המכונה microarrays DNA. באמצעות מתודולוגיה זו ניתן היה להסיק כי תאים מסוג I מעורבים גם בהגנה מפני נזק חמצוני.

תאים מסוג II

תאים מסוג II הם קובולידיים בצורת והם ממוקמים בדרך כלל בפינות של alveoli אצל יונקים, עם רק 4% הנותרים שטח פני השטח alvolar..

בין תפקידיו כוללים ייצור והפרשה של ביומולקולות כגון חלבונים ושומנים המהווים פעילי שטח ריאה.

חומרים פעילי שטח ריאתי הם חומרים המורכבים בעיקר שומנים וחלק קטן חלבון, אשר מסייעים להפחית את מתח פני השטח של alveoli. החשוב ביותר הוא dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC).

סוג II תאים מעורבים ההגנה החיסונית של alveoli, מפרישים סוגים שונים של חומרים כגון ציטוקינים, שתפקידם הוא גיוס של תאים דלקתיים בתוך הריאות.

בנוסף, דגמים שונים של בעלי חיים הראו כי סוג II תאים אחראים לשמירה על שטח נוזלי חופשי alveolar והם מעורבים גם הובלה של נתרן.

פיברובלסטים interstitial

תאים אלה יש צורה ציר והם מאופיינים על ידי הצגת הרחבות ארוכות של אקטין. תפקידה הוא הפרשת המטריצה ​​הסלולרית באלוולוס כדי לשמור על המבנה שלה.

באותו אופן, התאים יכולים לנהל את זרימת הדם, הפחתת אותו על פי המקרה.

מקרופאגים

התאים הנמל alveoli עם תכונות phagocytic נגזר מונוציטים בדם המכונה מקרופאגים alveolar.

אלה אחראים על ידי הסרת תהליך של phagocytosis חלקיקים זרים שנכנסו alveoli, כגון אבק או מיקרואורגניזמים זיהומיות כגון שחפת Mycobacterium. בנוסף, phagocytose תאי הדם שיכולים להיכנס alveoli אם יש מספיק לב.

הם מאופיינים בצבע חום ובסדרת פרולוגים מגוונים. ליזוזומים די בשפע בציטופלסמה של מקרופאגים אלה.

כמות המקרופאגים עלולה לעלות אם לגוף יש מחלה הקשורה ללב, אם האדם צורך אמפטמינים או שימוש בסיגריות.

קון נקבוביות

הם סדרה של נקבוביות הממוקם alveoli הממוקמת septa intervalveolar, אשר מחבר אחד alveolus עם אחר ומאפשר זרימת האוויר ביניהם..

איך זה חילופי גזים?

החלפת גזים בין חמצן (O₂) ופחמן דו חמצני (CO₂) היא המטרה העיקרית של הריאות.

תופעה זו מתרחשת ב alveoli ריאתי, שבו הדם והגז הם במרחק מינימלי של כ מיקרון אחד. תהליך זה דורש שני צינורות או ערוצי שאוב כראוי.

אחת מהן הוא בכלי הדם של הריאה מונעת על ידי האזור הימני של הלב, אשר משולח דם ורידים מעורב (דם ורידי מורכב הלב ורקמות אחרות דרך החזרה ורידית) לאזור שבו חילופי מתרחש.

הערוץ השני הוא עץ tracheobronchial, אשר אוורור מונע על ידי השרירים המעורבים בנשימה.

באופן כללי, התחבורה של כל גז נשלטת בעיקר על ידי שני מנגנונים: הסעה ודיפוזיה; הראשון הוא הפיך, ואילו השני הוא לא.

חילופי גז: לחצים חלקיים

כאשר האוויר נכנס למערכת הנשימה, הרכב שלה משתנה, הופך רווי עם אדי מים. כאשר מגיעים לאלוולי, האוויר מתערבב עם האוויר שנותר שרידי מעגל הנשימה הקודם.

הודות לשילוב זה, הלחץ החלקי של חמצן נופל ואת זה של פחמן דו חמצני עולה. כאשר הלחץ החלקי של החמצן גדול יותר באלוולי מאשר בדם הנכנס לנימי הריאה, החמצן נכנס לנימים על ידי דיפוזיה.

כמו כן, הלחץ החלקי של פחמן דו חמצני גדול יותר נימים של הריאות, לעומת alveoli. לכן, דו תחמוצת הפחמן עובר אלבוולי על ידי תהליך דיפוזיה פשוטה.

הובלת גזי רקמות לדם

חמצן כמויות גדולות של פחמן דו חמצני מועברים על ידי "פיגמנטים נשימתי", ביניהם המוגלובין, שהוא הפופולרי ביותר בקרב חוליות קבוצות.

הדם האחראי על הובלת חמצן מן הרקמה לריאות חייב גם להעביר את פחמן דו חמצני בחזרה הריאות.

עם זאת, פחמן דו חמצני ניתן להעביר בדרכים אחרות, ניתן להעביר דרך הדם להתמוסס בפלזמה; בנוסף, זה יכול להתפשט אריתרוציטים בדם.

ב אריתרוציטים, רוב דו תחמוצת הפחמן עובר חומצה פחמן הודות האנזים פחמן anhydrase. התגובה מתרחשת כדלקמן:

CO₂ + ח₂O ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^-

מימן יונים מן התגובה לשלב עם המוגלובין כדי ליצור deoxyhemoglobin. איחוד זה מונע ירידה פתאומית של ה- pH בדם; במקביל מתרחשת שחרור החמצן.

יוני ביקרבונט (HCO)₃^-) לעזוב את כדורית הדם על ידי החלפת יוני כלור. בניגוד פחמן דו חמצני, יונים ביקרבונט יכול להישאר פלזמה בשל מסיסות גבוהה שלהם. נוכחות של פחמן דו חמצני בדם יגרום מראה דומה לזה של משקה קל.

הובלת גזים בדם לאלוולי

כפי שצוין על ידי החצים בשני הכיוונים, התגובות המתוארות לעיל הן הפיכות; כלומר, ניתן להמיר את המוצר בחזרה למגיבים הראשונים.

ברגע שהדם מגיע לריאות, הבייקרבונט חודר שוב אל כדוריות הדם. כמו במקרה הקודם, על מנת יון ביקרבונט להיכנס, יון כלור חייב לברוח מהתא.

ברגע זה מתרחשת התגובה בכיוון ההפוך עם קטליזה של האנזים פחמן anhydrase: bicarbonate מגיב עם יון מימן ומומרת חזרה דו תחמוצת הפחמן, אשר מתפזרת לפלזמה ומשם אלבוולי.

חסרונות של חילוף גזים בריאות

החלפת הגז מתרחשת רק בצינורות האלווולי והאלבולר, הנמצאים בקצה ענפי הצינורות.

זו הסיבה שאנחנו יכולים לדבר על "חלל מת", שבו המעבר באוויר מתרחשת הריאות אבל חילופי גז לא מתבצעת.

אם נשווה את זה עם קבוצות בעלי חיים אחרים, כגון דגים, יש להם יעיל מאוד בכיוון אחד מערכת הגז החליפין. כמו כן, הציפורים יש מערכת של שקי אוויר parabronchi שבו חילופי האוויר מתרחשת, להגדיל את היעילות של התהליך.

אוורור אנושי הוא כל כך לא יעיל כי בהשראה חדשה רק אחד השישי של האוויר יכול להיות מוחלף, משאיר את שארית האוויר לכוד הריאות.

פתולוגיות הקשורות לאלוולי

ריאות ריאות

מצב זה כולל את הנזק ואת דלקת של alveoli; כתוצאה מכך, הגוף אינו מסוגל לקבל חמצן, גורם שיעול ומקשה לשחזר את הנשימה, במיוחד בביצוע של פעילות גופנית. אחת הסיבות הנפוצות ביותר לפתולוגיה זו היא הסיגריה.

דלקת ריאות

דלקת ריאות נגרמת על ידי זיהום חיידקי או ויראלי בדרכי הנשימה וגורם לתהליך דלקתי עם נוכחות מוגלה או נוזלים בתוך האלבולי, ובכך מונע את צריכת החמצן, גרימת קשיי נשימה קשים..

הפניות

1. Berthiaume, Y., Voisin, G., & Dagenais, A. (2006). הסוג התת-טיפוסתי אני: האביר החדש של האלוולוס? כתב העת לפיזיולוגיה, 572(Pt 3), 609-610.
2. Butler, J. P., & Tsuda, A. (2011). הובלת גזים בין הסביבה לאלוולי - יסודות תיאורטיים. פיזיולוגיה מקיפה, 1(3), 1301-1316.
3. קסטראנובה, ו ', רבובסקי, י', טאקר, י 'ה', ומיילס, פ 'ר' (1988). תא אפיתל סוג II תאית: פנאומוציטים רב תכליתיים. טוקסיקולוגיה ופרמקולוגיה יישומית, 93(3), 472-483.
4. הרצוג, א"ל, ברודי, א.ר., קולבי, ט.ו., מייסון, ר., וויליאמס, מ. ידוע ו ידועים של Alveolus. ההליכים של האגודה האמריקאית של החזה, 5(7), 778-782.
5. Kühnel, W. (2005). צבע אטלס של ציטולוגיה והיסטולוגיה. אד פנמריקנה מדיקל.
6. רוס, מ 'ה' ופאולינה, וו (2007). היסטולוגיה טקסט ואטלס צבע עם ביולוגיה תאית מולקולרית. 5 א. אד פנמריקנה מדיקל.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). היסטולוגיה. אד פנמריקנה מדיקל.