Alveolos Pulmonares egenskaper, funktioner, anatomi



den lungalveoli de är små säckar i lungorna av däggdjur, omgivna av ett nätverk av blodkapillärer. Under ett mikroskop kan i en alveolus särskiljas lumen av alveolen och dess vägg, bestående av epitelceller.

De innehåller också bindvävsfibrer som ger dem sin karakteristiska elasticitet. I det alveolära epitelet kan celler av platt typ I och kub typ II-celler särskiljas. Dess huvudsakliga funktion är att förmedla gasutbytet mellan luft och blod. 

När andningsprocessen sker, kommer luften in i kroppen genom luftröret, där den färdas till en serie tunnlar inuti lungan. I slutet av detta invecklade nätverk av rör är de alveolära säckarna, där luften kommer in och tas upp av blodkärlen..

Redan i blodet separeras syre i luften från resten av komponenterna, till exempel koldioxid. Denna sista förening elimineras från kroppen genom processen för utandning.

index

  • 1 Allmänna egenskaper
    • 1.1 Andningsorgan hos däggdjur
  • 2 funktioner
  • 3 anatomi
    • 3.1 Typer av celler i alveolerna
    • 3.2 Typ I-celler
    • 3.3 Typ II-celler
    • 3,4 interstitiella fibroblaster
    • 3,5 alveolära makrofager
    • 3,6 kohn porer
  • 4 Hur är utbytet av gaser?
    • 4.1 Gasutbyte: partialtryck
    • 4.2 Transport av vävnadsgaser till blodet
    • 4.3 Transport av blodgaser till alveolerna
    • 4.4 Nackdelar med gasutbyte i lungorna
  • 5 Patologier associerade med alveolerna
    • 5.1 Pulmonell efisem
    • 5.2 Lunginflammation
  • 6 referenser

Allmänna egenskaper

Inuti är lungorna en svampig konsistensvävnad bildad av ett ganska stort antal lungalveoler: från 400 till 700 miljoner i de två lungorna hos en hälsosam vuxen människa. Alveolerna är påsarliknande strukturer som omfattas internt av en klibbig substans.

I däggdjur innehåller varje lunga miljontals alveoler, intimt associerade med det vaskulära nätverket. Hos människor är lungsegmentet mellan 50 och 90 m2 och den innehåller 1000 km blodkarillärer.

Detta höga antal är viktigt för att säkerställa det nödvändiga syreintaget och därigenom kunna uppfylla den höga metabolismen av däggdjur, främst på grund av gruppens endotermi..

Andningsorgan i däggdjur

Luften går in genom näsan, speciellt av "Nostrilos"; Detta passerar till näshålan och därifrån till de inre näsarna som är anslutna till struphuvudet. Här konvergerar två sätt: andnings och matsmältningsorgan.

Glottis öppnar till struphuvudet och sedan till luftröret. Detta är uppdelat i två bronkier, en i varje lunga; Bronkierna är i sin tur uppdelade i bronkioler, vilka är mindre rör och leder till de alveolära kanalerna och alveolerna.

funktioner

Den huvudsakliga funktionen av alveolerna är att möjliggöra utbyte av gaser för andnings vitala processer, vilket gör att införandet av syre i blodet för transport till kroppsvävnader.

På samma sätt deltar lungalveolerna i eliminering av koldioxid från blodet under processerna för inandning och utandning..

anatomi

Alveolerna och alveolära kanalerna består endotel enda tunt skikt som underlättar utbytet av gaser mellan luft och blodkapillärer. De har en approximativ diameter på 0,05 och 0,25 mm, omgiven av kapillärslingor. De är rundade eller polyederala.

Mellan varje på varandra följande alveolus är den interalveolära septum, vilken är den gemensamma väggen mellan de två. Gränsen för dessa skiljeväggar bildar de basala ringarna, bildade av glattmuskelceller och täckt av enkla kubiska epitel.

I utsidan av en hylsa är blodkapillärer, det alveolära membranet, bildar den alveolära-kapillärmembranet region där utförs gasutbytet mellan luften som kommer in i lungorna och det kapillära blodet.

På grund av sin egen organisation liknar lungalveolerna en honungskaka. De bildas på utsidan av en vägg av epitelceller som kallas pneumocyter.

Medföljande det alveolära membranet är celler ansvariga för försvar och rengöring av alveolerna, kallad alveolära makrofager.

Typer av celler i alveolerna

Strukturen hos alveolerna har i stor utsträckning beskrivits i litteraturen och inkluderar följande celltyper: typ I vilka förmedlar utbytet av gaser, de typ II sekretoriska och immunfunktioner, endotelceller, alveolära makrofager som är involverade i försvar och interstitiella fibroblaster.

Typ I-celler

Typ I-celler kännetecknas av att vara otroligt tunn och platt, förmodligen för att underlätta växling av gaser. De finns på ungefär 96% av alveolernas yta.

Dessa celler uttrycker ett signifikant antal proteiner, inklusive T1-a, aquaporin 5, jonkanaler, adenosinreceptorer och resistensgener mot flera läkemedel..

Svårigheten att isolera och odla dessa celler har hindrat sin djupgående studie. En möjlig funktion av homostes i lungorna ställs emellertid ut, såsom transport av joner, vatten och deltagande i kontrollen av cellproliferation..

Sättet att övervinna dessa tekniska svårigheter är att studera cellerna genom alternativa molekylära metoder, som kallas DNA-mikroarrays. Med hjälp av denna metod kunde man dra slutsatsen att typ I-celler är också inblandade i skyddet mot oxidativ skada.

Typ II-celler

Typ Il-celler är kubformigt i form och är oftast belägna i hörnen av alveolerna i däggdjur, som finns i endast 4% kvar alveolär yta.

Bland dess funktioner ingår produktion och utsöndring av biomolekyler, såsom proteiner och lipider som utgör lung-ytaktiva ämnen.

Lungaktiga tensider är ämnen som består mest av lipider och en liten proteindel som hjälper till att minska ytspänningen i alveolerna. Det viktigaste är dipalmitoylfosfatidylkolin (DPPC).

Typ Il-celler är involverade i immunförsvaret av alveolerna, utsöndra olika typer av substanser, såsom cytokiner, vars roll är rekryteringen av inflammatoriska celler i lungorna.

Dessutom har flera djurmodeller visat att typ II-celler är ansvariga för att hålla vätskefria alveolära utrymmen och är också involverade i transport av natrium.

Interstitiella fibroblaster

Dessa celler har en spindelform och karaktäriseras av att uppvisa långa förlängningar av aktin. Dess funktion är utsöndringen av den cellulära matrisen i alveolus för att upprätthålla sin struktur.

På samma sätt kan cellerna hantera blodflödet och reducera det enligt fallet.

Alveolära makrofager

Alveoliska hamnen celler med fagocytiska egenskaper härledda från blodmonocyter kallas alveolära makrofager.

Dessa är ansvariga för att eliminera processen med fagocytos främmande partiklar som har trätt alveolerna, som pulver eller infektiösa mikroorganismer såsom Mycobacterium tuberculosis. Dessutom kan fagocytosblodceller som kommer in i alveolerna om det inte finns tillräckligt med hjärtat.

De präglas av en brun färg och en serie olika prologer. Lysosomer är ganska rikliga i cytoplasman hos dessa makrofager.

Mängden makrofager kan öka om kroppen har en sjukdom som är relaterad till hjärtat, om individen förbrukar amfetamin eller användning av cigaretter.

Kohn porer

De är ett antal porer som finns i alveolerna ligger i alveolär septa, som förbinder ett uttag till en annan och tillåter luftcirkulation mellan dem.

Hur är utbytet av gaser?

Utbytet av gaser mellan syre (O2) och koldioxid (CO2) är det primära syftet med lungorna.

Detta fenomen uppträder i lungalveolerna, där blod och gas är minst ett avstånd av ungefär en mikron. Denna process kräver att två kanaler eller kanaler pumpas ordentligt.

En av dessa är vaskulaturen hos lungan som drivs av rätt region av hjärtat, som sänder blandat venöst blod (venöst blod från bestående av hjärta och andra vävnader genom den venösa åter) till det område där utbyte sker.

Den andra kanalen är det trakeobronchialträdet, vars ventilation drivs av musklerna som är inblandade i andning.

I allmänhet styrs transporten av någon gas huvudsakligen av två mekanismer: konvektion och diffusion; den första är reversibel, medan den andra inte är.

Gasutbyte: partialtryck

När luften kommer in i andningssystemet förändras dess sammansättning och blir mättad med vattenånga. När man når alveolerna, blandar luften med luften som förblev kvarlevor från föregående andningscirkel.

Tack vare denna kombination faller partialtrycket av syre och koldioxidökningen ökar. Som det partiella trycket av syre i alveolerna är högre än blod som kommer in lungkapillärerna inträder syre kapillären diffusion.

På samma sätt är partialtrycket av koldioxid större i lungens kapillärer jämfört med alveolerna. Därför passerar koldioxid till alveolerna genom en enkel diffusionsprocess.

Transport av vävnadsgaser till blodet

Syre och viktiga mängder koldioxid transporteras med "respiratoriska pigmenter", bland dem hemoglobin, vilket är det mest populära bland ryggradsgrupper.

Blodet som är ansvarigt för att transportera syre från vävnaderna till lungorna måste också transportera koldioxiden tillbaka från lungorna.

Koldioxid kan emellertid transporteras på andra sätt, kan överföras genom blodet och lösas upp i plasman. Dessutom kan det spridas till blodets erytrocyter.

Vid erytrocyter passerar huvuddelen av koldioxid till kolsyra tack vare kolsyraanhydrasenzymet. Reaktionen sker enligt följande:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Vätejoner från reaktionen kombineras med hemoglobin för att bilda deoxihemoglobin. Denna fackförening förhindrar en plötslig minskning av pH i blodet; Samtidigt uppstår syreutlösning.

Bikarbonatjonerna (HCO3-) lämna erytrocyten genom en utbyte mot klorjoner. I motsats till koldioxid kan bikarbonatjoner förbli i plasma på grund av deras höga löslighet. Närvaron av koldioxid i blodet skulle ge ett utseende som liknar en läskedryck.

Transport av blodgaser till alveolerna

Såsom anges av pilarna i båda riktningarna är reaktionerna som beskrivs ovan reversibla; det vill säga produkten kan omvandlas tillbaka till de ursprungliga reaktanterna.

När blodet når lungorna, kommer bikarbonatet in i blodet erytrocyter igen. Som i föregående fall, för att bikarbonatjonen ska komma in måste en klorjon fly från cellen.

Vid denna tidpunkt reaktionen sker i omvänd med katalys av enzymet karbanhydras: bikarbonatet reagerar med vätejoner och omvandlas tillbaka till koldioxid, som diffunderar till plasman och därifrån till alveolerna.

Nackdelar med gasutbyte i lungorna

Gasutbytet uppträder endast i alveol- och alveolärkanalerna, som ligger i änden av rörens grenar.

Det är därför vi kan tala om ett "dödutrymme", där luftpassage uppträder i lungorna men gasutbyte utförs inte.

Om vi ​​jämför det med andra djurgrupper, som fisk, har de ett mycket effektivt envägs gasutbytessystem. På samma sätt har fåglar ett system av luftkuddar och parabronchi där luftutbytet sker, vilket ökar processens effektivitet.

Human ventilation är så ineffektivt att ny inspiration bara kan återställa en sjätte luft, som lämnar resten av luft i lungorna.

Patologier associerade med alveolerna

Lungformig efesus

Detta tillstånd består av skador och inflammation hos alveolerna; Följaktligen kan kroppen inte få syre, orsakar hosta och gör det svårt att återhämta andningen, särskilt i utförandet av fysiska aktiviteter. En av de vanligaste orsakerna till denna patologi är cigaretten.

lunginflammation

Lunginflammation orsakas av en bakteriell eller viral infektion i luftvägarna och orsakar en inflammatorisk process med pus eller vätska inuti alveolerna, förebygga syreintag, vilket orsakar högt andningssvårigheter.

referenser

  1. Berthiaume, Y., Voisin, G., & Dagenais, A. (2006). Alveolär typ I-celler: den nya riddaren av alveolusen? Journal of Physiology, 572(Pt 3), 609-610.
  2. Butler, J.P., och Tsuda, A. (2011). Transport av gaser mellan miljön och alveoler - teoretiska fundament. Omfattande fysiologi, 1(3), 1301-1316.
  3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, J.H., och Miles, P.R. (1988). Alveolär typ II epitelcellen: en multifunktionell pneumocyt. Toxikologi och tillämpad farmakologi, 93(3), 472-483.
  4. Herzog, E. L., Brody, A.R., Colby, T.V., Mason, R., & Williams, M.C. (2008). Känd och okänd av Alveolus. Förlopp av American Thoracic Society, 5(7), 778-782.
  5. Kühnel, W. (2005). Atlasfärg av cytologi och histologi. Ed. Panamericana Medical.
  6. Ross, M.H., & Pawlina, W. (2007). Histologi. Text- och Atlasfärg med cell- och molekylärbiologi. 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  7. Welsch, U. & Sobotta, J. (2008). histologi. Ed. Panamericana Medical.