Аэрогематический барьер нужен для чего

Газообмен через аэрогематический барьер

Газообмен в легких человека совершается через огромную площадь (50-90 м 2 ). Толщина аэрогематического барьера составляет 0,4-1,5 мкм. Газы проникают через барьер путем диффузии по градиенту парциального давления. Газы проходят два слоя клеток (эпителий альвеол и эндотелий капилляров) и интерстициальное пространство между ними (рис. 13).

Рис.13. Аэрогематический барьер

Аэрогематический барьер образован плёнкой сурфактанта, респираторным альвеолоцитом, его базальной мембраной, базальной мембраной эндотелиальной клетки и эндотелиальной клеткой. Между базальными мембранами альвеолоцита и эндотелия присутствуют компоненты межклеточного матрикса (в том числе эластические структуры).На пути каждого газа находится 5 клеточных и 1 основная мембрана, а также 6 водных преград (жидкость, покрывающая эпителий альвеол, цитоплазма 2 клеток легочной мембраны, межклеточная жидкость, плазма крови, цитоплазма эритроцита). Самыми «труднопроходимыми» участками являются мембраны клеток.

Скорость диффузии определяется множеством факторов:

1. площади диффузионной поверхности (А)

2. толщины мембраны (L);

4. коэффициента диффузии (K).

1) Площадь поверхности мембраны может значительно уменьшаться при воздействии многих факторов. Например удаление одного легкого уменьшает общую площадь дыхательной мембраны в 2 раза.

2) Толщина мембраны может иногда увеличиваться, например при появлении в интерстициальном пространстве отечной жидкости (скорость диффузии газов при этом значительно снижается).

3) Градиент давления определяет направление диффузии: если парциальное давление газа в альвеолах больше, чем его напряжение в крови, как это бывает с кислородом, диффузия совершается в направлении из альвеол в кровь.

4) Величина коэффициента диффузии при переходе каждого газа через дыхательную мембрану находится в прямой зависимости от растворимости газа в мембране и в обратной зависимости от квадратного корня молекулярной массы этого газа.

Согласно закону диффузии (закон Фика) скорость диффузии

где: М – скорость диффузии,

А- площадь диффузионной поверхности,

K- коэффициент диффузии Крога,

(Р₁-Р₂)-градиент парциального давления газа;

Геометрические факторы (А) и (L) in vivo можно оценить с крайне низкой степенью точности. Кроме того, толщина мембраны в различных частях альвеолы весьма различна. Поэтому диффузию чаще определяют по такому показателю как диффузионная способность легких.

Диффузионная способность легких (DL)–это объем газа, диффундирующий через мембрану при разнице в парциальном давлении в 1 мм рт.ст. за 1 мин.

Диффузионная способность легких для кислорода очень велика. Это обусловлено огромным числом (сотни миллионов) альвеол и большой их газообменной поверхностью (у человека она составляет около 100 м 2 ), а также малой толщиной (порядка 1 мкм) альвеолокапиллярной мембраны.

где DLo₂ — диффузионная способность легких, Vo₂ — количество потребляемого кислорода, РАо₂ и Рао₂ — парциальное давление и напряжение кислорода соответственно в альвеолярном воздухе и в артериальной крови.

У здорового взрослого человека в покое потребление кислорода составляет 200-400 мл. PАo₂-Pаo₂ – это средний градиент парциального давления кислорода, который составляет 10 мм рт.ст. (рис. 14). Таким образом, в покое диффузионная способность легких для О₂ равна 20—40 мл/мин/1 мм рт. ст.

При учете того, что градиент Ро₂ между притекающей к легким венозной кровью и альвеолярным газом обычно превышает 50 мм рт. ст., этого оказывается вполне достаточно, чтобы за время прохождения через легочный капилляр (около 0,8 с) напряжение кислорода в ней успело уравновеситься с альвеолярным Ро₂. Несколько более низкое (на 3—6 мм рт. ст.) артериальное Ро₂ по сравнению с альвеолярным объясняется проникновением венозной крови в артериальную через невентилируемые альвеолы, а также артериовенозные шунты. Лишь при ускорении легочного кровотока, например при тяжелой мышечной работе, когда время прохождения крови через капилляры альвеол может сокращаться до 0,3 с, наблюдается недонасыщение крови кислородом в легких, что, однако, возмещается увеличением минутного объема крови.

Рис. 14. Увеличение напряжения кислорода в эритроцитах во время прохождения их через легочные капилляры

Вверху — поглощение кислорода эритроцитами, внизу — кривая зависимости напряжения кислорода в капилляре РО₂ от времени диффузии t; РаО₂ — парциальное давление в альвеолах; РвО₂ — среднее напряжение кислорода в венозной крови; Рк О₂— среднее для всего времени диффузии значение напряжения кислорода в капилляре; t — время диффузионного контакта

Что касается диффузии СО₂ из венозной крови в альвеолы, то даже сравнительно небольшого градиента Рсо₂, (6—10 мм рт. ст.) здесь оказывается вполне достаточно, так как растворимость углекислого газа в 20—25 раз больше, чем у кислорода. Диффузионная способность легких для С0₂ равна 400—450 мл/мин/мм рт. ст.

Контрольные вопросы

2.4. Тестовые задания и ситуационная задача

Выберите один правильный ответ.

17. ПЕРЕХОД ГАЗОВ ЧЕРЕЗ СТЕНКУ АЛЬВЕОЛ ОБЕСПЕЧИВАЕТ

1) сокращение дыхательных мышц

2) сила поверхностного натяжения

3) разность отрицательного давления в плевральной полости при вдохе и выдохе

4) разность парциального давления

2) нарушение внешнего дыхания

3) нарушение тканевого дыхания

5) отравление метгемоглобинобразователями

19. НАПРЯЖЕНИЕ КИСЛОРОДА В АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ СОСТАВЛЯЕТ

Ситуационная задача 2

Транспорт газов кровью

Газы транспортируются кровью, главным образом, в виде химической связи, и лишь незначительная часть – в виде физического растворения, которое определяется законом Генри – Дальтона

Количество физически растворенного в крови О₂ = 3 мл/л, СО₂=45 мл/л.

Транспорт кислорода кровью

Физические процессы, т. е. растворение газа, не могут обеспечить запросы организма в О₂. Подсчитано, что физически растворенный О₂ может поддерживать нормальное по­требление О₂ в организме (250 мл/мин), если минутный объем кровообращения составит примерно 83 л/мин в покое. Наиболее оптимальным является механизм транспорта О₂ в химически свя­занном виде.

Транспорт О₂ начинается в капиллярах легких после его хими­ческого связывания с гемоглобином. Гемоглобин (Нb) способен избирательно связывать О₂ и образо­вывать оксигемоглобин (НbО₂) в зоне высокой концентрации О₂ в легких и освобождать молекулярный О₂ в области пониженного содержания О₂ в тканях. При этом свойства гемоглобина не изме­няются и он может выполнять свою функцию на протяжении дли­тельного времени.

Источник

Аэрогематический барьер нужен для чего

Структурно-функциональной единицей респираторного отдела легких является ацинус. Этим термином обозначают систему, состоящую из респираторных бронхиол 1-3-го порядков, альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков. Между воздухом внутри альвеол и кровью, находящейся в капиллярах, оплетающих альвеолярную стенку, происходит газообмен.

Ацинус начинается респираторной бронхиолой 1-го порядка, которая в свою очередь дихотомически делится на респираторные бронхиолы 2-го, а затем 3-го порядков. Последние разветвляются на альвеолярные ходы, заканчивающиеся двумя-тремя сферическими альвеолярными мешочками. Численность альвеол последовательно возрастает и, если в стенках репираторных бронхиол еще имеются участки, состоящие из однослойного кубического эпителия и тонкой прослойки коллагеновых волокон и гладких миоцитов, где не происходит газообмен, то альвеолярные мешочки имеют стенку, сплошь состоящую из альвеол. По форме ацинус напоминает пирамиду или конус, в вершину, которого входит респираторная бронхиола. 12-18 ацинусов образуют легочную дольку. Ацинусы отделены друг от друга соединительнотканными прослойками.

Важнейшим структурным элементом легочного ацинуса является альвеола. Средний диаметр альвеол у взрослого человека 260-290 мкм. Альвеолы тесно прилежат друг к другу. Между ними определяются тонкие межальвеолярные перегородки, по которым проходят кровеносные капилляры. Имеются также эластические и ретикулярные волокна, оплетающие альвеолы, и придающие им упругость. В перегородках между альвеолами обнаруживаются отверстия диаметром 10-15 мкм. Это так называемые альвеолярные поры Кона, создающие возможность проникновения воздуха из одной альвеолы в другую. Эластический каркас и гладкие мышечные клетки в легочных ацинусах участвуют в регуляции поступления воздуха в альвеолы.

Изнутри альвеолы выстланы однослойным плоским эпителием. Альвеолярная выстилка включает несколько клеточных дифферонов. Респираторные плоские эпителиоциты (альвеолоциты 1-го типа) — это полигональной формы клетки. В них различают две части: более толстую ядросодержащую и тонкую безъядерную (пластинчатую). Околоядерная часть имеет толщину около 5 мкм. Толщина пластинчатой части не более 0,2 мкм. Органеллы располагаются около ядра. Через пластинчатую часть цитоплазмы происходит газообмен, и в ней много пиноцитозных пузырьков. Респираторные эпителиоциты лежат на тонкой базальной мембране. Своей пластинчатой частью они прилежат к базальным участкам эндотелиальных клеток кровеносных капилляров. В этих участках базальные мембраны альвеолярного эпителия и эндотелия могут сливаться, благодаря чему аэрогематический барьер (барьер «воздух-кровь») оказывается чрезвычайно тонким (около 0,5 мкм). Это благоприятствует газообмену. Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью происходит путем диффузии в связи с разницей парциального давления О2 и СО2 в альвеолярном воздухе и в крови. Респираторные эпителиоциты являются высокоспециализированными клетками, утратившими способность делиться митозом.

Аэрогематическим барьером называется комплекс элементов стенки альвеолы и кровеносного капилляра, который преодолевают газы (О2и СО2 в процессе внешнего дыхания. В его состав входят слой сурфактанта, цитоплазматические пластинчатые части респираторных эпителиоцитов, общая с эндотелиоцитами базальная мембрана, аблюминальная и люминальная поверхности эндотелиоцитов гемокапилляра, стенка эритроцита (если слияния базальных мембран нет, то структура барьера усложняется — между двумя базальными мембранами располагается тонкая соединительнотканная прослойка).

Большие (гранулярные) эпителиоциты (альвеолоциты 2-го типа) выполняют важную секреторную функцию. Они несколько крупнее респираторных эпителиоцитов. Их диаметр равен 8-12 мкм. Эти клетки имеют овальную или полигональную форму и короткие отростки. В цитоплазме много различных органелл. Характерной особенностью является наличие в их цитоплазме пластинчатых осмиофильных телец — включений сурфактанта. Пластинчатые тельца выделяются из клетки путем экзоцитоза. Слой сурфактанта покрывает внутреннюю поверхность стенки альвеол и состоит из двух фаз — поверхностной мембранной (апофаза), представленной молекулярной пленкой фосфолипидов, и жидкой (гипофаза), содержащей липиды, белки, полисахариды, воду и др., которая заполняет неровности и пространства между эпителиоцитами. Толщина сурфактантного слоя 20-30 нм. Сурфактант имеет важное функциональное значение благодаря тому, что участвует в поддержании поверхностного натяжения альвеол, предохраняет их от спадания при выдохе, препятствует транссудации жидкости в просвет альвеол, выполняет защитную функцию, обладая бактерицидностью. В норме синтез сурфактанта начинается еще в эмбриогенезе, и, если к рождению сурфактант в легких плода отсутствует (так называемый, врожденный дистресс-синдром), ребенок не может сделать самостоятельный первый вдох, поскольку альвеолы оказываются слипшимися из-за отсутствия сурфактанта.

Большие эпителиоциты являются одновременно секретирующими и пролиферирующими клетками. Между респираторными и большими эпителиоцитами образуются межклеточные соединения типа плотных контактов. Кроме описанных выше клеток, в стенке альвеол и в гипофазе обнаруживаются альвеолярные макрофагоциты. Это производные моноцитов. Очищая вдыхаемый воздух, альвеолярные макрофаги выполняют функцию защиты.

Иннервация легких. К бронхиальному дереву подходят симпатические и парасимпатические нервы. Нервные импульсы, идущие по парасимпатическим нервным проводникам (ветви блуждающего нерва), вызывают сокращение гладких мышц бронхов, а раздражение симпатических волокон, напротив, вызывает расслабление мышц.

Возрастные изменения. В постнатальном периоде прогрессирующе увеличивается дыхательная поверхность легких. В пожилом возрасте происходит снижение газообменной функции в связи с постепенным разрастанием соединительнотканной стромы легких.

Регенерация легких связана в основном с явлениями компенсаторной гипертрофии клеток альвеолярной выстилки. Показано, что большие эпителиоциты 2-го типа могут делиться митозом. Регенерация легких связана также с пролиферацией и миграцией клеток бронхиального эпителия, который врастает в зону повреждения и участвует в формировании альвеолоподобных структур.

— Вернуться в оглавление раздела «гистология»

Источник

Процесс газообмена в легких и тканях: состав воздуха, диффузия газов, особенности газообмена

Процесс газообмена в легких и тканях

Состав воздуха

Состав поступающего и выходящего из дыхательных путей воздуха не меняется. Во вдыхаемом воздухе кислород составляет около 21%, углекислый газ — 0,03%. В выдыхаемом воздухе эти показатели уже другие: 16-17% кислорода и 4% углекислого газа.

В альвеолярном воздухе процент содержания кислорода достигает 14,4%, а углекислого газа — 5,6%. Во время выдоха происходит смешивание воздуха мертвого пространства и содержимого ацинусов.

Важно, что объем атмосферного азота, который вдыхается и выдыхается, остается неизменным.

При выдохе происходит вывод паров воды из организма.

При длительном вдыхании воздуха, содержащего значительную концентрацию кислорода, для организма могут наступить пагубные последствия. Тем не менее ингаляция 100-процентным кислородом — лечебное мероприятие при некоторых заболеваниях.

Диффузия газов

Разграничительная черта между кровью и воздухом альвеол называется легочной мембраной или аэрогематическим барьером.

Как происходит газообмен в легких?

Газообмен в легких осуществляется за счет:

Газы переходят через аэрогематический барьер за счет разности их концентраций.

Парциальным давлением газа выступает часть общего давления, принадлежащая данному газу.

Кислород в воздушной среде характеризуется парциальным давлением (напряжением), которое равно 160 мм. рт. ст. Углекислый газ, в свою очередь, обладает парциальным давлением, равным 0,2 мм. рт. ст.

Что касается альвеолярного воздуха, то парциальное давление для кислорода и двуокиси углерода отличаются другими значениями: давление кислорода равно 100 мм. рт. ст, а углекислого газа — 40 мм. рт. ст.

Газы находятся в крови в двух состояниях: в химическом связанном и в растворенном. При этом, в процессе диффузии могут участвовать только те молекулы газа, которые находятся в растворенном состоянии.

Есть несколько условий, от которых зависит способность газа быть растворенным в жидкостях. Это:

При более низкой температуре и более высоком давлении газа обеспечивается большее растворение газа.

При условии температуры 38 градусов и давлении в 760 мм. рт. ст. в 1 мл. крови растворится 2,2% кислорода и 5,1% углекислого газа.

Между кровью и альвеолярным воздухом градиент давления для кислорода составляет 60 мм. рт. ст. Это обеспечивает диффузию кислорода в кровь. В крови происходит связывание кислорода с гемоглобином, который находится в эритроцитах, в результате чего происходит образование оксигемоглобина. Очень много оксигемоглобина содержится в артериальной крови.

У здорового человека гемоглобин может насыщаться кислородом на 96%.

Под кислородной емкостью крови понимают максимум кислорода, которое при глубоком насыщении гемоглобина кислородом может связываться с кровью.

Эффектом Холдейна называют повышенную способность крови в процессе перехода оксигемоглобина в гемоглобин связывать углекислый газ.

В 100 мл. крови содержится примерно 20 мл. кислорода — это в норме. В венозной крови в таком же объеме содержится от 13 до 15 мл. кислорода.

Образованный в тканях углекислый газ по градиенту концентрации поступает в кровь и объединяется с гемоглобином — таким образом происходит образование карбгемоглобин. Большая часть углекислого газа находится во взаимодействии с водой, и образует, в результате, карбоновую кислоту. Эта кислота имеет способность диссоциировать, что приводит к образованию ион водорода и бикорбонат-ион. Основная часть углекислого газа перемещается в виде бикарбоната.

Эритроциты крови содержат такой фермент как карбоангидраза. У него есть способность осуществлять катализацию расщепления карбоновой кислоты и ее образование. Процесс расщепления происходит в капиллярах легких.

Напряжение двуокиси углерода в венозной крови — около 46 мм. рт. ст. Парциальное давление двуокиси углерода в альвеолярном воздухе составляет 40 мм. рт. ст. Это значит, что градиент давления равен 6 мм. рт. ст. в пользу крови.

Из человеческого организма в состоянии покоя выходит примерно 230 мд. двуокиси углерода.

Диффузия газов осуществляется по разности концентрации: из среды, где отмечается большее напряжение, в среду, где отмечается меньшее напряжение.

Диффузионная способность легких — это способность газа превращаться из альвеол в эритроциты.

Особенности газообмена в тканях

В митохондриях обнаруживается минимальное напряжение кислорода. Все потому, что митохондрии — это места, где кислород используется для биологического окисления. Как результат расщепления оксигемоглобина — молекулы кислорода диффундируют в направлении меньших значений напряжения кислорода.

Факторы, влияющие на парциальное давление в тканях:

В тканевой жидкости вблизи капилляров напряжение кислорода меньше, чем в крови — оно составляет от 20 до 40 мм. рт. ст.

Интенсивные окислительные процессы в клетках способствуют тому, что напряжение кислорода может доходить до нулевого показателя. Однако при увеличении скорости кровотока напряжение кислорода мгновенно повысится.

Наивысший показатель давление углекислого газа в клетках достигается в случае его образования в митохондриях — оно равно 60 мм. рт. ст. Что касается давления углекислого газа, то в тканевой жидкости оно меняется (примерно 46 мм. рт. ст.), а в артериальной крови остается равным 40 мм. рт. ст.

Перемещение двуокиси углерода осуществляется по градиенту напряжений в капилляры крови, после чего кровь перемещает ее к легким.

Источник

Аэрогематический барьер нужен для чего

26.1. Общие сведения

26.1.1. Компоненты дыхательной системы

Дыхательная система включает :

I. вне лёгочные воздухоносные пути и

II. лёгкие (левое и правое), Образования, входящие в эти три группы, и их основные функции таковы. – I. Внелёгочные воздухоносные пути С Т Р У К Т У Р Ы Ф У Н К Ц И И (помимо проведения воздуха) 1. Носовая полость : дыхательным (нижняя часть полости) и обонятельным (верхняя часть) (п. 16.3). а) очище ние (благодаря наличию волос и ресничек), б) нагрева ние (сосудами) и в) увлажне ние (слизистыми железами). 2. Восприятие запахов (обоняние). 2. Носоглотка (2.А) и глотка (2.Б). Иммунологическая защита благодаря наличию миндалин (п. 21.1.2) : II.А. Внутрилёгочные воздухоносные пути С Т Р У К Т У Р Ы Ф У Н К Ц И И (помимо проведения воздуха) 1. Средние бронхи : 10 в левом и 11 в правом; б) субсегментарные (8) ( 5-2 мм ). а) Защитные функции : А. очищение воздуха ресничками, иммуноглобулинов ( Ig A ) на поверхности стенок и лимфоидных фолликулов, образующих бронхоассоциированную лимфоидную ткань (БАЛТ-систему ); имеются в составе эпителия на разных участках трахеобронхеального дерева и II.Б. Респираторные отделы (ацинусы) С Т Р У К Т У Р Ы Ф У Н К Ц И И 1. Образования, в стенке которых содержатся альвеолы: альвеолярные ходы (10), альвеолярные мешочки (11). а) Функции, выполняемые секреторными клетками Клара (содержащимися в эпителии): А. детоксикация вредных в-в, Б. предупреждение (путём секреции фосфолипаз и протеаз) слипания бронхиол и разрастания соединительной ткани. б) Тот факт, что альвеолы могут открываться в стенке респираторных бронхиол и альвеолярных ходов, б) Фагоцитоз ( макрофагами в стенке альвеол) чужеродных частиц, после чего либо макрофаги выделяются в просвет воздухоносных путей, либо вокруг макрофагов разрастается соединительная ткань. в) Функции эндотелия капилляров: участие в регуляции давления крови (путём выработки ангиотензин I активирующего фермента ), гемопоэза (выработка эритропоэтина ), свёртываемости крови (как в эндотелии и других сосудов, здесь образуются тромбопластин и гепарин ). 2. В лёгких же кровоснабжение происходит по двум системам сосудов, что показано на следующей схеме. – бронхи, бронхиальные артерии и вены, лёгочные артерии и вены, лимфатические сосуды. в) Большинство их разветвлений идёт параллельно друг другу, образуя 26.1.3. Развитие дыхательной системы 1. Развитие дыхательной системы отражается схемой: 2. Можно, в частности, заметить, что развитие лёгких проходит четыре стадии. 26.2. Воздухоносные пути (вне- и внутрилёгочные) Стенка воздухоносных путей почти на всём протяжении имеет следующие общие черты. Теперь рассмотрим особенности строения разных участков воздухоносных путей. 26.2.1. Носовая полость Носовая полость, как известно, разделена перегородкой на две почти симметричные части. 26.2.1.1. Преддверие носа многослойный плоский ороговевающий эпителий, соединительнотканный слой с волосяными луковицами и сальными железами. перегородка носа (с внутренней стороны преддверия) или хрящ крыльев носа (с наружной стороны). 26.2.1.2. Собственно носовая полость б) Состав этой оболочки приведён в таблице. Дыхательная область (на уровне нижних и средних носовых раковин) Обонятельная область 2. Микроворсинчатые клетки (с короткими микроворсинками). 3. Бокаловидные клетки. 4. Базальные (малоспециализированные) клетки. образуются из моноцитов, имеют — многолопастное ядро, — т.н. гранулы Бирбека в виде теннисных ракеток и — многочисленные отростки, представляют антигены лимфоцитам. 2. Поддерживающие эпителиоциты. 2. концевые отделы альвеолярно-трубчатых слизистых желёз; 3. лимфатические узелки ; 4. свободные и инкапсулированные нервные окончания ; 5. многочисленные кровеносные сосуды, 26.2.1.3. Препарат обонятельной области собственн ую пластинк у (2), в которой много концевых отделов слизистых желёз. б) В толще последних находятся голосовые связки и голосовые мышцы (8). слизистую оболочку (10) ; фиброзно-мышечно-хрящевую оболочку (11), толщина и состав которой различны в разных участках гортани; адвентициальную оболочку (12). 26.2.2.2. Характеристика оболочек I. Слизистая оболочка (строение почти таково же, как в дыхательной области носовой полости; п. 26.2.1.2) белково-слизистые железы, II. Фиброзно-мышечно-хрящевая оболочка Как обычно, во всех перечисленных оболочках имеются также сосуды и нервные окончания. ложная (1) и истинная (2). Полный размер С Т Р У К Т У Р А Т К А Н Ь Слизистая оболочка а) Истинные голосовые связки покрыты многослойным плоским эпителием (4). б) В собственной пластинке (5) слизистой оболочки находятся смешанные белково-слизистые железы (6), а также лимфоидные фолликулы (7). Фиброзно- мышечно- хрящевая оболочка а) В составе данной оболочки видны, во-первых, мышечные элементы: 26.2.3. Трахея и бронхи 26.2.3.1. Общие особенности строения стенок Отличия стенок трахеи и бронхов от гортани таковы. – А. 1. Гладкие миоциты в слизистой оболочке а) Слизистая оболочка содержит не только многорядный мерцательный эпителий (1) и собственную пластинку (2), но и мышечную пластинку (на рисунке не видна). б) А. В ней располагаются концевые отделы слизисто-белковых желёз (4). б) Характерным образом меняется также форма хрящей : в) Хрящ (там, где он есть) покрыт надхрящницей (6) ; пучки гладких миоцитов. б) В случае внутрилёгочных бронхов данная оболочка непосредственно переходит в соединительную ткань лёгочной паренхимы. Таким образом, три из четырёх перечисленных особенностей касаются мышечных элементов : последние могут присутствовать в слизистой и адвентициальной оболочках и отсутствуют в фиброзно-хрящевой оболочке. 26.2.3.2. Клеточный состав эпителия б) При этом, как в любом многорядном эпителии, все клетки контактируют с базальной мембраной. 26.2.3.3. Особенности разных отделов трахеобронхиального дерева а) Отличительные черты разных отделов трахеобронхиального дерева частично уже упоминались. б) Сведём их теперь в единую таблицу. – Реснитчатые (1) В основном, содержатся следующие клетки: р еснитчатые, бокаловидные, вставочные и эндокриноциты. лимфатические фолликулы, сосудистые сплетения и нервные окончания. 26.2.3.4. Препарат трахеи I. Общий вид стенки 2. Видны все её оболочки: слизистая оболочка (I), подслизистая основа (II), фиброзно-хрящевая оболочка (III) и адвентициальная оболочка (IV). Полный размер 4. Теперь при большем увеличении рассмотрим разные слои стенки. II. Слизистая оболочка и подслизистая основа б) Кроме того, в поле зрения попала часть фиброзно-хрящевой оболочки (III) с надхрящницей (III.А). Полный размер Слои слизистой оболочки В слизистой оболочке видим: ядра (1.А) клеток лежат на трёх разных уровнях, а на апикальной поверхности многих клеток находятся реснички (1.Б). Ниже это будет видно лучше при большем увеличении. Соедини- тельно- тканные слои а) В собственной пластинке находятся выводные протоки (2.А) желёз и кровеносные сосуды. б) В подслизистой основе расположены концевые отделы (4) слизисто-белковых желёз трахеи. III. Эпителий трахеи 2,а. На нём под большим увеличением представлен эпителий трахеи. б) Хорошо видно трёхуровневое расположение клеточных ядер в эпителии. 4. а) Мы перечислили лишь основные типы клеток (п. 26.2.3.2). б) Прочие клетки (эндокриноциты, М-клетки, клетки Лангерганса и щёточные клетки) различить на световом уровне обычно не удаётся. IV. Фиброзно-хрящевая оболочк а образована рыхлой волокнистой соединительной тканью и содержит сосуды, питающие хрящ. способны делиться; образуют изогенные группы из 2-6 клеток (потомков одного хондроцита), не делятся. основное аморфное вещество, богатое протеогликановыми агрегатами (п. 10.2.1.2) и потому базофильное, V. Надхрящница и адвентициальная оболочка 1. Теперь поле зрения переместилось к надхрящнице (1) и адвентициальной оболочке (IV). 2. В надхрящнице, как известно (п. 10.2.4), различают два слоя:

3. В адвентициальной оболочке, помимо рыхлой соединительной ткани, мы видим сосуды (5) и жировые клетки (6).

26.2.3.5. Внутрилёгочные бронхи на препарате лёгкого

Полный размер(Большое увеличение)

собственную пластинку (I.Б) и

зато мышечная пластинка (I.В) является более выраженной, что придаёт внутренней поверхности при фиксации слабоизвилистый характер.

3. К стенке бронха прилегает артерия (2).

Полный размер(Большое увеличение)

подслизистой основы с железами и
хрящевых пластинок.

3. Итак, в стенке бронха находятся:

двухрядный мерцательный эпителий (I.A),
тонк ую собственн ую (I.Б) пластинку и
выраженн ую мышечн ую (I.В) пластинк у (которая вновь обусловливает складчатость внутренней поверхности на препарате),

б) а также адвентициальная оболочка (IV ).

4. Рядом с бронхом располагаются сопровождающие его кровеносные сосуды (2).

26.3. Респираторные отделы лёгких

Как отмечалось в п. 26.1.1 (II.Б),

а) респираторные отделы лёгких образованы ацинусами;

б) в ацинус же входят

А. структуры, в которые открываются альвеолы:

26.3.1.2. Характеристика компонентов

а) Вышеперечисленные образования показаны на рисунке:

респираторные бронхиолы ( I ),

альвеолярные ходы ( II ),

альвеолярные мешочки ( III ),

альвеолы (IV ).

б) Ниже даётся их краткая характеристика.

II. Структуры ацинуса (кроме альвеол)

секреторные клетки Клара ;
реснитчатые клетки (в альвеолярных ходах их очень мало),
каёмчатые (щёточные) клетки.

б) Рыхлая соединительная ткань.

б) Отличия о т альвеолярного хода :

конечное положение в ацинусе,

мешотчатая (а не трубчат ая ) форма просвета,

отсутствие «пуговок», реснитчатых и каёмчатых клеток между устьями альвеол
(в эпителии остаются лишь клетки Клара ).

Б. Как мы знаем, именно здесь происходит газообмен между вдыхаемым воздухом и кровью.

б) Кроме того, в стенке видны

I. Все компоненты ацинуса

е) Полный размер(Среднее увеличение)

ж) Полный размер(Большое увеличение)

з) Полный размер

На выбранном участке препарата можно видеть практически такую же картину, как на вышеприведённом рисунке, т.е. На большом увеличении (преп. 3.з) в стенке различимы
Альвеоляр- ный ход ( II )	И дентифицируется по характерным «пуговкам» (2).
Альвеоляр- ны е мешочки (III)	Как и в альвеолярных ходах, стенка мешочка почти полностью занята альвеолами, но между альвеолами отсутствуют «пуговки».
А львеол ы ( IV )	Имеют вид тонкостенных пузырьков разнообразной формы.

1. Здесь альвеолы показаны при большом увеличении.

выстилающий их однослойный плоский эпителий (2),

межальвеолярные перегородки (3) с кровеносными капиллярами (4).

26.3.2. Аэрогематический барьер

Несколько подробней остановимся на строении альвеол и межальвеолярной перегородки.

б) В от краткие сведения о его составе и функциональной роли.

Полный размер

Состав	а) Г ипофаза (4)	Р асполагается изнутри (у поверхности эпителия), П редупреждение спадения и высыхания стенок альвеол, участие в образовании аэрогематического барьера ; эпителий альвеол (4) с базальной мембраной (5), 26.3.2.2. Клеточный состав альвеолярной стенки 1. а) Однако клеточный состав альвеолярной стенки существенно разнообразней, нежели это следует из вышеприведённого описания аэрогематического барьера в его наиболее простом участке. б) Данное обстоятельство иллюстрируется настоящей схемой. 2. Отметим вначале уже известные нам структуры: просвет альвеол (1), сурфактантный комплекс (2), эндотелиальные клетки (3), просвет капилляров (4) с эритроцитами (5), межальвеолярн ую пор у (6).	Полный размер
	3. А теперь перечислим клетки (кроме эндотелиальных ), обнаруживаемые в стенках альвеол.

I I. Клетки эпителия

1) Альвеолоциты 1-го типа (7)

(респираторные эпителиоциты)а) Это основной вид клеток альвеол: именно через их цитоплазму совершается газообмен между воздухом и кровью.

небольшие ядросодержащие части и

очень протяжённые уплощённые безъядерные части, покрывающие большую часть альвеолярных стенок и прилегающие к кровеносным капиллярам.

2) Альвеолоциты
2-го типа (8)

(секреторные альвеолоциты, или
большие эпителиоциты)в) Как и предыдущие клетки, контактируют с поверхностью альвеолы.

п о размеру крупнее предыдущих клеток;
в цитоплазме содержат пластинчатые тельца из фосфолипидов.

синтезируют и выделяют на поверхность вещества (фосфолипиды и др.), образующие сурфактантный комплекс ;

кроме того, видимо, данные клетки играют роль камбиальных элементов.

Поставляют последним липиды для синтеза фосфолипидных компонентов сурфактанта.4) Макрофаги (10)а) Макрофаги часто выходят на поверхность эпителия.

б) Они фагоцитируют (п. 26.1.1.II.Б)

инородные частицы,
избыток сурфактанта,
клетки крови, если они оказываются в просвете альвеол при застое крови в лёгких.

26.3.2.3. Электронные микрофотографии

I. Аэрогематический барьер

б) Причём, всей своей толщиной эта перегородка на снимке не поместилась: мы не видим просвета соседней альвеолы.

2. Зато хорошо представлено следующее.

лежат на базальной мембране (6) и
образуют между собой десмосомы (9).

б) Так что, согласно снимку, аэрогематический барьер (7) включает

узкий слой цитоплазмы альвеолоцита I на базальной мембране и

узкий слой цитоплазмы эндотелиоцита на базальной мембране. (Сурфактант, также входящий в барьер, на снимке отсутствует.)

4. Отметим другие видимые структуры.

а) В просвет капилляра выбухает ядросодержащая часть (1) одного из эндотелиоцитов.

II. Сурфактантный комплекс

обращён к просвету альвеолы (ПА)
и включает две фазы :

наружную мембранную (1)

альвеолоциты I типа (3) и
эндотелиоциты (4) на соприкасающихся базальных мембранах.

III. Клетка, образующая компоненты сурфактанта

3. а) Но, кроме того, в цитоплазме присутствуют

осмиофильные (следовательно, липидной природы) слоистые, или пластинчатые, тельца (3).

в) Далее из их материала и будет формироваться мембранная фаза сурфактанта.

26.3.2.4. Эластические волокна в лёгком

1. При обсуждении строения стенок воздухоносных путей неоднократно отмечалось наличие в их составе эластических волокон.

2. а) Имеются эластические волокна и в межальвеолярных перегородках.

альвеолы и лёгкие в целом всё время пребывают в как бы раздутом состоянии.

Источник