Πνευμονικές κυψελίδες: χαρακτηριστικά, λειτουργίες και ανατομία

Στο πιο απομακρυσμένο σημείο του βρογχικού δέντρου υπάρχουν μικρές δομές ομαδοποιημένες σε σχήμα τσαμπιού σταφυλιού που είναι ζωτικής σημασίας για τη ζωή μας: οι πνευμονικές κυψελίδες.

Σε αυτά, πραγματοποιείται η ανταλλαγή αναπνευστικών αερίων, επιτρέποντας την είσοδο οξυγόνου μέσα το σώμα μας και την αποβολή του τοξικού διοξειδίου του άνθρακα, εκτός από τη συμμόρφωση με άλλα λειτουργίες.

Στη συνέχεια θα δούμε σε βάθος τι είναι οι πνευμονικές κυψελίδες, πώς είναι η ανατομία τους, ποια κύτταρα τα αποτελούν και πώς πραγματοποιούν την ανταλλαγή αερίων.

• Σχετικό άρθρο: "Αναπνευστικό σύστημα: χαρακτηριστικά, μέρη, λειτουργίες και ασθένειες"

Τι είναι οι πνευμονικές κυψελίδες;

Οι πνευμονικές κυψελίδες είναι μικροσκοπικές δομές που μοιάζουν με σάκο αέρα που βρίσκονται στους πνεύμονές μας, στα άκρα άλλων δομών, των βρογχιολίων. Συχνά περιγράφονται ως σε σχήμα βατόμουρου ή τσαμπιού σταφυλιού. Κάθε κυψελίδα έχει διάμετρο περίπου 0,2 έως 0,5 mm και οριοθετείται από ένα τοίχωμα που αποτελείται από πολύ λεπτά κύτταρα που ονομάζονται πνευμονοκύτταρα. Κατά μέσο όρο, ένας ενήλικας έχει περισσότερες από 500 εκατομμύρια κυψελίδες, οι οποίες, αν απλωθούν, θα καταλάμβαναν μια έκταση 80 τετραγωνικών μέτρων, που ισοδυναμεί με ένα γήπεδο τένις.

Το ανθρώπινο αναπνευστικό σύστημα αποτελείται από διάφορες δομές, καθεμία με συγκεκριμένες λειτουργίες. Για παράδειγμα, το σύστημα αγωγής είναι αυτό που επιτρέπει τη διέλευση του αέρα από το εξωτερικό προς το εσωτερικό του σώματος και αντίστροφα, όντας που σχηματίζεται από τη ρινική κοιλότητα και τις κοιλότητες, τους παραρρίνιους κόλπους, τον φάρυγγα, τον λάρυγγα, την τραχεία, τους βρόγχους και το βρογχιόλια. οι κυψελίδες Βρίσκονται ακριβώς στο πιο απομακρυσμένο άκρο του συστήματος αγωγής., συγκεκριμένα στο άκρο των αναπνευστικών βρογχιολίων, ομαδοποιημένα σε κυψελιδικούς σάκους ή κυψελίδες.

Οι αναπνευστικές λειτουργίες των πνευμόνων καθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από τις κυψελίδες, μικροδομές που αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 90% του συνολικού όγκου του και που αποτελούν το πνευμονικό παρέγχυμα. Η ανταλλαγή αερίων μεταξύ του εισπνεόμενου αέρα και του αίματος πραγματοποιείται μέσω του τοιχώματος των κυψελίδων. που κυκλοφορεί μέσω των τριχοειδών αγγείων του αίματος που βρίσκονται στα λεπτά τοιχώματα που δίνουν σχήμα στο βρογχιόλια.

Ορισμένες παθήσεις του αναπνευστικού προκαλούν σοβαρή προσβολή των κυψελίδων, όπως συμβαίνει με το άσθμα ή φυματίωση, καταστάσεις που εμποδίζουν σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα ζωής του προσβεβλημένου ατόμου εάν δεν λάβει επαρκή θεραπευτική αγωγή.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Αυτόνομο νευρικό σύστημα: δομές και λειτουργίες"

ανατομία των κυψελίδων

Οι πνευμονικές κυψελίδες βρίσκονται σε κυψελοειδή ή κυψελιδικούς σάκους, ομάδες ή ομάδες σε σχήμα βατόμουρου, ένα τσαμπί σταφύλι ή μια κηρήθρα. Ορίζονται ως οι μονάδες με τυφλά άκρα που βρίσκονται μετά από ένα μεταβατικό βρογχιόλιο, όπου δηλαδή τελειώνει ένα τερματικό βρογχιόλιο και ξεκινά ένα αναπνευστικό. Μέσα σε κάθε κόλπο, όλες οι οδοί ή τα κανάλια αγωγιμότητας του αέρα έχουν κυψελίδες προσαρτημένες στα τοιχώματά τους, που συμμετέχουν τόσο στην αγωγή όσο και στην ανταλλαγή αερίων. Κατά προσέγγιση, ένας ενήλικος ανθρώπινος πνεύμονας έχει 30.000 ακίνια.

Μπορούμε να περιγράψουμε τις κυψελίδες ως σάκους με πολυεδρική δομή που, όπως αναφέρθηκε, έχουν διάμετρο μεταξύ 0,2 και 0,5 mm. Οι κυψελίδες χωρίζονται μεταξύ τους με διάφραγμα. Ο αέρας που εισέρχεται στην κυψελίδα ενός κόλπου μπορεί να μεταφερθεί στις άλλες κυψελίδες του ίδιου σάκου μέσω μέσω μικρών πόρων, αφού οι κυψελίδες που αποτελούν έναν κυψελιδικό σάκο συνδέονται στενά μεταξύ τους. Ναί.

Οι πνευμονικοί τριχοειδείς πόροι διέρχονται από τα διαφράγματα.. Αυτοί οι αγωγοί είναι λεπτοί κλάδοι των πνευμονικών αρτηριών, μέσω των οποίων κυκλοφορεί αίμα πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και φτωχό σε οξυγόνο (Ο2). Ο προορισμός αυτού του αίματος είναι η ανταλλαγή αερίων. Αυτά τα διαφράγματα ή τα κυψελιδικά τοιχώματα είναι πολύ λεπτά, πάχους μόλις 0,5 mm, που αποτελούνται από λεπτό στρώμα συνδετικού ιστού που περιέχει συστατικά εξωκυτταρικής μήτρας και διαφορετικούς τύπους κύτταρα.

Τα κυψελιδικά τοιχώματα, που ονομάζονται καλύτερα αναπνευστικές μεμβράνες, χρησιμεύουν ως διαχωριστικό φράγμα μεταξύ του αέρα στις κυψελίδες και του αίματος. Αποτελείται από πλακώδη κυψελιδικά κύτταρα, τριχοειδή ενδοθηλιακά πλακώδη κύτταρα και μια βασική μεμβράνη.

• Σχετικό άρθρο: «Τα 4 είδη αναπνοής (και πώς να τα μάθετε στον διαλογισμό)»

Τύποι κυψελιδικών κυττάρων

Υπάρχουν τρεις τύποι κυττάρων που μπορούμε να επισημάνουμε στις πνευμονικές κυψελίδες.

Πνευμονοκύτταρα τύπου Ι

Πνευμονοκύτταρα τύπου Ι ή κυψελιδικά πλακώδη κύτταρα είναι τα πιο άφθονα κύτταρα στην επιφάνεια των κυψελίδων, καλύπτοντας περίπου το 95% της έκτασής τους. Είναι λεπτά και πλατιά κύτταρα, των οποίων τα λεπτά τοιχώματα επιτρέπουν την ταχεία διάχυση μεταξύ αέρα και αίματος, διευκολύνοντας την ανταλλαγή αερίων στις κυψελίδες.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: «Κύριοι τύποι κυττάρων του ανθρώπινου σώματος»

Πνευμονοκύτταρα τύπου II

Πνευμονοκύτταρα τύπου II ή κοκκώδη πνευμονοκύτταρα Είναι κυβοειδή κύτταρα, με κορυφαίες μικρολάχνες και έχουν άφθονο τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο και συσκευή Golgi.. Καταλαμβάνουν περίπου το 5% της επιφάνειας της κυψελίδας. Δεν παρεμβαίνουν στην ίδια την ανταλλαγή αερίων, αλλά συμβάλλουν στο να καταστεί δυνατή η αναπνοή διευκολύνοντας τη διάταση και την ανάκτηση του μεγέθους των κυψελίδων.

Τα πνευμονοκύτταρα τύπου II εκπληρώνουν δύο λειτουργίες:

• Επισκευάστε το κυψελιδικό επιθήλιο όταν τα πλακώδη κύτταρα είναι κατεστραμμένα.
• Εκκρίνει πνευμονική επιφανειοδραστική ουσία.

Η επιφανειοδραστική ουσία αποτελείται από φωσφολιπίδια και πρωτεΐνες που «θερμαίνουν» τόσο τις κυψελίδες όσο και τα μικρά βρογχιόλια. προκειμένου να αποτραπεί η συσσώρευση πίεσης και η κυψελιδική κατάρρευση κατά την εκπνοή. Αν δεν υπήρχε η επιφανειοδραστική ουσία, τα τοιχώματα των ξεφουσκωμένων κυψελιδικών σάκων θα μπορούσαν να καταρρεύσουν το ένα πάνω στο άλλο. σαν να ήταν φύλλα βρεγμένου χαρτιού, δυσκολεύοντας πολύ το γέμισμα κατά την επόμενη εισπνοή.

• Σχετικό άρθρο: "Ερυθρά αιμοσφαίρια): χαρακτηριστικά και λειτουργία"

κυψελιδικά μακροφάγα

Τα πολυάριθμα πνευμονικά κύτταρα είναι κυψελιδικά μακροφάγα, γνωστά και ως κύτταρα σκόνης.. Αυτά τα κύτταρα ολισθαίνουν μεταξύ του κυψελιδικού αυλού και του συνδετικού ιστού, καθαρίζοντας την επιφάνεια οποιουδήποτε ξένου παράγοντα μέσω της φαγοκυττάρωσης. Η λειτουργία του είναι να τρώει σωματίδια σκόνης, γύρη ή άλλους ξένους παράγοντες που μπορεί να έχουν περάσει από τα ανώτερα τμήματα της αναπνευστικής οδού. Εάν οι πνεύμονες είναι μολυσμένοι ή αιμορραγούν, τα μακροφάγα είναι υπεύθυνα για τη φαγοκυττάρωση των βακτηρίων και των κυττάρων του αίματος.

Κάθε μέρα, 100 εκατομμύρια κυψελιδικοί μακροφάγοι πεθαίνουν καθώς κινούνται προς τα πάνω στους κυψελιδικούς πόρους και μέσω του βλεννογόνος σκάλα, που πρέπει να καταποθεί στον οισοφάγο και να αφομοιωθεί ως μέρος της διαδικασίας αφαίρεσης βρωμιάς από το πνεύμονες.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Μακροφάγα: τι είναι, χαρακτηριστικά και λειτουργίες"

Οι κύριες λειτουργίες του

Οι κυψελίδες είναι οι πιο απομακρυσμένες δομές του αναπνευστικού συστήματος, γεγονός που προκαλεί την εκτέλεσή τους λειτουργίες ζωτικής σημασίας για την εξωτερική αναπνοή. Μεταξύ αυτών ξεχωρίζουμε:

• Αυξάνουν την επιφάνεια για ανταλλαγή αερίων.
• Διευκολύνουν την ανταλλαγή αερίων μεταξύ αέρα και αίματος.
• Διαστέλλονται κατά την εισπνοή για να γεμίσουν με αέρα πλούσιο σε Ο2.
• Συστέλλονται κατά την εκπνοή για να αδειάσουν αέρα πλούσιο σε CO2.
• Τα μακροφάγα του μας προστατεύουν από βλαβερές ουσίες, σωματίδια και μικροοργανισμούς.

Στη συνέχεια θα εμβαθύνουμε στην κύρια λειτουργία του στη διαδικασία ανταλλαγής αερίων.

• Σχετικό άρθρο: "Τα 7 μέρη του πνεύμονα: λειτουργίες και χαρακτηριστικά"

ανταλλαγή αερίων

Η αναπνοή είναι μια ουσιαστική διαδικασία για τα περισσότερα ζωντανά όντα και τα κύτταρα που τα αποτελούν. Η αναπνοή δεν συνεπάγεται μόνο την εισαγωγή αρκετού οξυγόνου στο σώμα μας για να το διατηρήσουμε ζωντανό και να επιτρέψουμε να συνεχίσουν να εκτελούνται διάφορες ζωτικές λειτουργίες, αλλά και περιλαμβάνει επίσης την απομάκρυνση των αποβλήτων που παράγονται από το μεταβολισμό. Εάν δεν εξαλειφθούν, μπορεί να συσσωρευτούν προκαλώντας σοβαρές βλάβες στον οργανισμό.

Αυτό που γνωρίζουμε ως αναπνοή περιλαμβάνει στην πραγματικότητα τρεις διαφορετικές αλλά λειτουργικά σχετικές διαδικασίες: αερισμό, χρήση οξυγόνου σε κυτταρικό επίπεδο και ανταλλαγή αερίων.

Ο αερισμός είναι η μηχανική διαδικασία που επιτρέπει η κίνηση του εξωτερικού αέρα, πλούσιου σε οξυγόνο, στους πνεύμονες; και η κίνηση του εσωτερικού αέρα, πλούσιου σε διοξείδιο του άνθρακα, προς τα έξω, αποβάλλοντάς τον από τους πνεύμονες.

Με τη χρήση οξυγόνου αναφερόμαστε σε όλες τις χημικές αντιδράσεις, χαρακτηριστικές του κυτταρικού μεταβολισμού, που συμβαίνουν χάρη στο παρουσία αυτού του αερίου και μέσω του οποίου λαμβάνεται η απαραίτητη ενέργεια για τη διατήρηση των κυτταρικών διεργασιών και δεκανέας.

Όπως έχουμε εισαγάγει σε προηγούμενες ενότητες, η ανταλλαγή αερίων είναι η ανταλλαγή οξυγόνου και διοξείδιο του άνθρακα μεταξύ του αίματος και του αέρα που περιέχεται στους πνεύμονες και μεταξύ του αίματος, των οργάνων και ιστούς.

Ειδικός, οι πνευμονικές κυψελίδες εμπλέκονται στην αέρια ανταλλαγή της αναπνοής. Ο αέρας που έλκεται στους πνεύμονες κατά την εισπνοή είναι πλούσιος σε οξυγόνο, με επίπεδα συγκέντρωσης Αυτό το αέριο είναι υψηλότερο από αυτό του αίματος που κυκλοφορεί μέσω των τριχοειδών αγγείων του αίματος στα τοιχώματα φατνιακός Είναι χάρη στις διαφορές στη συγκέντρωση οξυγόνου μεταξύ του εισπνεόμενου αέρα και του αίματος που επιτρέπουν στο O2 να διαχέεται στην κυκλοφορία του αίματός μας.

Όταν τα κύτταρα του σώματός μας λαμβάνουν οξυγόνο από το αίμα (με διάχυση), το χρησιμοποιούν να αποκτήσουμε ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση διαφορετικών λειτουργιών, στις οποίες μας Διάρκεια Ζωής. Αυτή η ενέργεια έρχεται σε διάφορες μορφές, όπως το ATP και τα σχετικά μόρια.

Το πρόβλημα με τον κυτταρικό μεταβολισμό, στον οποίο χρησιμοποιείται οξυγόνο, είναι ότι πάντα παράγονται κάποια απόβλητα. Δεν είναι μια εντελώς καθαρή διαδικασία, καθώς παράγει ένα απαέριο: CO2. Η συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα τόσο στα κύτταρα όσο και στους ιστούς είναι πολύ τοξική για το σώμα μας, επομένως πρέπει να εξαλειφθεί. Τα κύτταρα απαλλάσσονται από το CO2 ρίχνοντάς το στο αίμα, από όπου θα αποβληθεί από το σώμα κατά την εκπνοή.

Με αυτόν τον τρόπο, τα κύτταρα ανταλλάσσουν O2 με CO2 με το αίμα. Καθώς συμβαίνει αυτό, η συγκέντρωση του τοξικού αερίου αυξάνεται στο αίμα, υπερβαίνοντας το επίπεδο συγκέντρωσης του CO2 στον αέρα. Έτσι, όταν το αίμα φτάσει στις κυψελίδες, ανταλλάσσει το CO2 του με εξωτερικό Ο2, προκαλώντας επίσης αλλαγή στις συγκεντρώσεις.