Alveólos Pulmonares Caracteristici, funcții, Anatomie



alveole pulmonare Sunt saculete mici situate în plămânii mamiferelor, înconjurate de o rețea de capilare sanguine. Sub microscop, într-un alveol se poate distinge lumenul alveolului și peretele acestuia, alcătuit din celule epiteliale.

Ele conțin, de asemenea, fibre de țesut conjunctiv care le dau elasticitatea caracteristică. În epiteliul alveolar, se pot distinge celule plate de tip I și celule de tip II de tip cub. Funcția sa principală este de a media schimbul de gaze între aer și sânge.

Când apare procesul de respirație, aerul intră în corp prin trahee, unde se deplasează către o serie de tuneluri din interiorul plămânului. La sfârșitul acestei rețele complicate de tuburi sunt saculetele alveolare, unde aerul intră și este preluat de vasele de sânge.

Deja în sânge, oxigenul din aer este separat de restul componentelor, cum ar fi dioxidul de carbon. Acest ultim compus este eliminat din organism prin procesul de exhalare.

index

  • 1 Caracteristici generale
    • 1.1 Sistemul respirator la mamifere
  • 2 Funcții
  • 3 Anatomie
    • 3.1 Tipuri de celule în alveole
    • 3.2 Celulele de tip I
    • 3.3 Celulele de tip II
    • 3.4 Fibroblastele interstițiale
    • 3.5 Macrofage alveolare
    • 3.6 Porii Kohn
  • 4 Cum este schimbul de gaze?
    • 4.1 Schimbul de gaz: presiuni parțiale
    • 4.2 Transportul gazelor de sânge în sânge
    • 4.3 Transportul gazelor sanguine în alveole
    • 4.4 Dezavantaje ale schimbului de gaze în plămâni
  • 5 Patologii asociate cu alveolele
    • 5.1 Eczemul pulmonar
    • 5.2 Pneumonie
  • 6 Referințe

Caracteristici generale

În interiorul plămânilor este o țesătură formată dintr-o textură spongioasă număr destul de mare alveolele pulmonare: 400-700,000,000 în ambele plămânii unui om adult sănătos. Alveolele sunt structuri asemănătoare pungilor acoperite intern de o substanță lipicioasă.

La mamifere, fiecare plămân conține milioane de alveole, asociate intim cu rețeaua vasculară. La om, zona plămânilor este cuprinsă între 50 și 90 m2 și conține 1000 km de capilare sanguine.

Acest număr mare este esențial pentru a asigura aportul de oxigen necesar și, astfel, pentru a satisface metabolismul ridicat al mamiferelor, în principal datorită endotermiei grupului.

Sistemul respirator la mamifere

Aerul intră prin nas, în special prin "Nostrilos"; Aceasta trece în cavitatea nazală și de acolo la narele interne conectate la faringe. Aici converg două căi: respiratorii și digestive.

Glonțul se deschide spre laringe și apoi spre trahee. Acesta este împărțit în două bronhii, câte unul în fiecare plămân; la rândul lor, bronhiile sunt împărțite în bronhioles, care sunt tuburi mai mici și conduc la canalele și alveolele alveolare.

funcții

Funcția principală a alveolelor este de a permite schimbul de gaze pentru procese vitale respiratorii, permițând intrarea oxigenului in sange pentru transportul la tesuturile organismului.

În același mod, alveolele pulmonare participă la eliminarea dioxidului de carbon din sânge în timpul proceselor de inhalare și de expirare.

anatomie

Alveolele si conductele alveolare constau endoteliul un singur strat subțire, care facilitează schimbul de gaze între capilarele de aer și sânge. Acestea au un diametru aproximativ de 0,05 și 0,25 mm, înconjurate de bucle capilare. Ele sunt rotunjite sau poliedrice.

Între fiecare alveolus consecutiv este septul interalveolar, care este peretele comun între cele două. Granița acestor septe formează inelele bazale, formate de celulele musculare netede și acoperite cu epiteliu cubic simplu.

In exteriorul unei prize sunt capilare sanguine, membrana alveolar, formează membrana regiunii-alveolar capilară unde efectuează schimbul de gaze între aerul care intră în plămâni și sânge în capilare.

Datorită organizării sale specifice, alveolele pulmonare seamănă cu o fagure de miere. Acestea sunt constituite pe exterior de un perete de celule epiteliale numite pneumococi.

Care însoțește membrana alveolară, celulele sunt responsabile pentru apărarea și curățarea alveolelor, numite macrofage alveolare.

Tipurile de celule din alveole

Structura alveolelor a fost descrisă pe larg în literatura de specialitate și includ următoarele tipuri de celule: de tip I, care mediază schimbul de gaze, a II funcțiile secretorii și imune de tip, celulele endoteliale, macrofage alveolare implicate în apărarea și fibroblastele interstițiale.

Celulele de tip I

Celulele de tip I se caracterizează prin faptul că sunt incredibil de subțiri și plate, probabil pentru a facilita schimbul de gaze. Acestea se găsesc pe aproximativ 96% din suprafața alveolelor.

Aceste celule exprimă un număr semnificativ de proteine, incluzând T1-α, aquaporin 5, canale de ioni, receptori de adenozină și gene de rezistență pentru mai multe medicamente.

Dificultatea izolării și cultivării acestor celule a împiedicat studiul lor aprofundat. Cu toate acestea, este posibila o posibila functie de homostesis in plamani, cum ar fi transportul de ioni, apa si participarea la controlul proliferarii celulare.

Modul de a depăși aceste dificultăți tehnice este prin studierea celulelor prin metode moleculare alternative, numite microarray-uri ADN. Folosind această metodologie, sa concluzionat că celulele de tip I sunt de asemenea implicate în protecția împotriva daunelor oxidative.

Celulele de tip II

Celulele de tip II au forma cuboidă și sunt de obicei localizate la colțurile alveolelor la mamifere, cu doar 4% suprafață alveolară rămasă.

Funcțiile sale includ producerea și secreția de biomolecule cum ar fi proteinele și lipidele care constituie surfactanți pulmonari.

Agenții tensioactivi pulmonari sunt substanțe compuse în principal din lipide și o porție mică de proteine, care contribuie la reducerea tensiunii superficiale a alveolelor. Cea mai importantă este dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC).

Celulele de tip II sunt implicate în apărarea imună a alveolelor, secreind mai multe tipuri de substanțe, cum ar fi citokinele, al căror rol este recrutarea celulelor inflamatorii în plămâni.

În plus, mai multe modele animale au arătat că celulele de tip II sunt responsabile de menținerea spațiului alveolar fluide și sunt, de asemenea, implicate în transportul de sodiu.

Fibroblaste interstițiale

Aceste celule sunt în formă de ax și sunt caracterizate prin expunerea extensiilor lungi de actină. Funcția sa este secreția matricei celulare din alveol pentru a-și menține structura.

În același mod, celulele pot gestiona fluxul sanguin, reducându-l, după caz.

Macrofagele alveolare

Celulele alveole portar cu proprietăți fagocitare derivate din monocite din sânge numite macrofage alveolare.

Acestea sunt responsabile pentru îndepărtarea prin procesul de fagocitoză a unor particule străine care au intrat în alveole, cum ar fi praful sau microorganismele infecțioase cum ar fi Mycobacterium tuberculosis. În plus, celulele sanguine de fagocitoză care ar putea intra în alveole, dacă nu există insuficiență cardiacă.

Acestea se caracterizează printr-o culoare maro și o serie de prologuri variate. Lizozomii sunt destul de abundenți în citoplasma acestor macrofage.

Cantitatea de macrofage poate crește dacă organismul are o boală asociată cu inima, dacă individul consumă amfetamine sau utilizarea țigărilor.

Porii lui Kohn

Acestea sunt o serie de pori situate în alveole situate în septa interalveolară, care conectează un alveol cu ​​altul și permite circulația aerului între ele.

Cum este schimbul de gaze?

Schimbul de gaze dintre oxigen (O2) și dioxid de carbon (CO2) este scopul principal al plamanilor.

Acest fenomen are loc în alveolele pulmonare, unde sângele și gazul sunt la o distanță minimă de aproximativ un micron. Acest proces necesită două conducte sau canale pompate corespunzător.

Unul dintre acestea este sistemul vascular al plămânului condus de regiunea dreaptă a inimii, care transmite sânge venei mixt (constând din sânge venos din inimă și din alte țesuturi prin revenirea venoasă) în regiunea în care apare în schimb.

Cel de-al doilea canal este arborele traheobronhial, a cărui ventilație este condusă de mușchii implicați în respirație.

În general, transportul oricărui gaz este guvernat în principal de două mecanisme: convecție și difuzie; prima este reversibilă, în timp ce a doua nu este.

Schimbul de gaz: presiuni parțiale

Când aerul intră în sistemul respirator, compoziția sa se schimbă, devenind saturată cu vapori de apă. La atingerea alveolelor, aerul se amestecă cu aerul care a rămas resturile cercului anterior de respirație.

Datorită acestei combinații, presiunea parțială a oxigenului scade, iar cea a dioxidului de carbon crește. Deoarece presiunea parțială a oxigenului este mai mare în alveole decât în ​​sângele care intră în capilarul plămânului, oxigenul intră în capilare prin difuzie.

De asemenea, presiunea parțială a dioxidului de carbon este mai mare în capilarele plămânilor, comparativ cu alveolele. Prin urmare, dioxidul de carbon trece în alveole printr-un proces simplu de difuzie.

Transportul gazelor de țesut în sânge

Oxigenul și cantitățile semnificative de dioxid de carbon sunt transportate prin "pigmenți respiratori", printre care și hemoglobina, care este cea mai populară dintre grupurile de vertebrate.

Sângele responsabil pentru transportul oxigenului din țesuturi către plămâni trebuie, de asemenea, să transporte dioxidul de carbon din plămâni.

Cu toate acestea, dioxidul de carbon poate fi transportat în alte moduri, poate fi transmis prin sânge și dizolvat în plasmă; În plus, se poate răspândi în eritrocite sanguine.

În eritrocite, majoritatea dioxidului de carbon trece în acid carbonic datorită enzimei anhidrazei carbonice. Reacția are loc după cum urmează:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Ioniunile de hidrogen din reacție se combină cu hemoglobina pentru a forma deoxihemoglobină. Această unitate previne scăderea bruscă a pH-ului în sânge; în același timp, apare eliberarea de oxigen.

Ionii bicarbonatului (HCO3-) părăsesc eritrocitele printr-un schimb de ioni de clor. Spre deosebire de dioxidul de carbon, ionii bicarbonatului pot rămâne în plasmă datorită solubilității lor înalte. Prezența dioxidului de carbon în sânge ar avea un aspect similar cu cel al unei băuturi gazoase.

Transportul gazelor din sânge către alveole

După cum indică săgețile în ambele direcții, reacțiile descrise mai sus sunt reversibile; adică produsul poate fi transformat în reactivii inițiali.

În momentul în care sângele ajunge la plămâni, bicarbonatul intră din nou în eritrocitele din sânge. Ca și în cazul precedent, pentru a intra ionul de bicarbonat, un ion de clor trebuie să scape din celulă.

In acest moment, reacția are loc în sens invers cu cataliza anhidrazei carbonice enzima: bicarbonatul reacționează cu ionul de hidrogen și este convertit înapoi în dioxid de carbon, care difuzeaza plasma și de acolo la alveolelor.

Dezavantaje ale schimbului de gaze în plămâni

Schimbul de gaz apare numai în canalele alveole și alveolare, care se află la capătul ramurilor tuburilor.

De aceea, putem vorbi despre un "spațiu mort", în care se produce un pasaj de aer în plămâni, dar schimbul de gaze nu se efectuează.

Dacă o comparăm cu alte grupuri de animale, cum ar fi peștele, acestea au un sistem foarte eficient de schimbare a gazelor. De asemenea, păsările au un sistem de sacuri de aer și parabronchi unde are loc schimbul de aer, sporind eficiența procesului.

ventilație umană este atât de ineficient încât noua sursă de inspirație poate restaura doar un aer al șaselea, lăsând restul de aer prins in plamani.

Patologiile asociate cu alveolele

Efesus pulmonar

Această condiție constă în deteriorarea și inflamarea alveolelor; prin urmare, organismul nu este capabil să primească oxigen, provoacă tuse și face dificil recuperarea respirației, în special în ceea ce privește desfășurarea activităților fizice. Una dintre cele mai frecvente cauze ale acestei patologii este fumatul.

pneumonie

Pneumonia este cauzată de o infecție bacteriană sau virală a căilor respiratorii și a provoca un proces inflamator cu puroi sau fluid în interiorul alveolei, prevenind aportul de oxigen, cauzând dificultăți de respirație puternice.

referințe

  1. Berthiaume, Y., Voisin, G., & Dagenais, A. (2006). Celulele alveolare tip I: noul cavaler al alveolului? Jurnalul de Fiziologie, 572(Pt3), 609-610.
  2. Butler, J. P. și Tsuda, A. (2011). Transportul gazelor dintre mediu și alveole - fundații teoretice. Fiziologie completă, 1(3), 1301-1316.
  3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, J.H., & Miles, P.R. (1988). Celulă epitelică alveolară de tip II: un pneumococi multifuncțional. Toxicologie și farmacologie aplicată, 93(3), 472-483.
  4. Herzog, L. E., Brody, A. R., Colby, T. V., Mason, R., și Williams, M. C. (2008). Cunoscute și necunoscute ale Alveolului. Proceedings of the American Thoracic Society, 5(7), 778-782.
  5. Kühnel, W. (2005). Culoare citologie și atlas de histologie. Ed. Panamericana Medical.
  6. Ross, M.H., & Pawlina, W. (2007). Histologie. Textul și culoarea Atlasului cu biologie celulară și moleculară. 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). histologie. Ed. Panamericana Medical.