Kopsualveoolid: omadused, funktsioonid ja anatoomia

Bronhipuu kõige kaugemas punktis on väikesed struktuurid, mis on rühmitatud viinamarjakobara kujul, mis on meie elu jaoks üliolulised: kopsualveoolid.

Nendes toimub hingamisgaaside vahetus, mis võimaldab hapniku sisenemist meie keha ja mürgise süsihappegaasi väljutamine, lisaks järgivad muud funktsioonid.

Järgmisena näeme põhjalikult, mis on kopsualveoolid, milline on nende anatoomia, millised rakud need moodustavad ja kuidas nad gaasivahetust teostavad.

• Seotud artikkel: "Hingamissüsteem: omadused, osad, funktsioonid ja haigused"

Mis on kopsualveoolid?

Kopsualveoolid on mikroskoopilised õhukotitaolised struktuurid, mida leidub meie kopsudes, teiste struktuuride otstes, bronhioolides. Neid kirjeldatakse sageli vaarika või viinamarjakobara kujuga. Iga alveool on ligikaudu 0,2–0,5 mm läbimõõduga ja seda piirab sein, mis koosneb väga õhukestest rakkudest, mida nimetatakse pneumotsüütideks. Täiskasvanud inimesel on keskmiselt üle 500 miljoni alveooli, mis väljavenitatuna võtaksid enda alla 80 ruutmeetri pindala, mis võrdub tenniseväljakuga.

Inimese hingamissüsteem koosneb mitmest struktuurist, millest igaühel on spetsiifilised funktsioonid. Näiteks juhtivussüsteem on see, mis võimaldab õhu läbimist väljastpoolt keha sisemusse ja vastupidi, olles moodustuvad ninaõõnest ja -õõnsustest, ninakõrvalurgetest, neust, kõrist, hingetorust, bronhidest ja bronhioolid. alveoolid Need asuvad just juhtivussüsteemi kõige kaugemas otsas., täpsemalt hingamisteede bronhioolide lõpus, mis on rühmitatud alveolaarsetesse kottidesse või acinidesse.

Kopsude hingamisfunktsioonid määravad suuresti alveoolid, mikrostruktuurid, mis moodustavad rohkem kui 90% selle kogumahust ja moodustavad kopsu parenhüümi. Gaasivahetus sissehingatava õhu ja vere vahel toimub läbi alveoolide seina. mis ringleb läbi verekapillaaride, mis asuvad õhukestes seintes, mis annavad kuju bronhioolid.

Mõned hingamisteede haigused põhjustavad alveoolide tugevat kahjustust, nagu astma või tuberkuloos, haigusseisundid, mis kahjustavad oluliselt haige inimese elukvaliteeti, kui nad ei saa piisavat ravi ravi.

• Teid võib huvitada: "Autonoomne närvisüsteem: struktuurid ja funktsioonid"

alveoolide anatoomia

Kopsualveoole leidub acini või alveolaarkottides, vaarikakujulistes rühmades või kobarates, viinamarjakobar või kärg. Neid määratletakse kui pimedate otstega üksusi, mis asuvad pärast üleminekulist bronhiooli, st kus lõpeb terminaalne bronhiool ja algab respiratoorne bronhiool. Igas acinuses on kõikide õhujuhtivate radade või kanalite seinte külge kinnitatud alveoolid, mis osalevad nii juhtivuses kui ka gaasivahetuses. Täiskasvanud inimese kopsus on ligikaudu 30 000 acini.

Alveoole võime kirjeldada kui polüeedrilise struktuuriga kotte, mis, nagu mainitud, on läbimõõduga 0,2–0,5 mm. Alveoolid on üksteisest eraldatud vaheseinaga. Õhk, mis siseneb ühe acinuse alveooli, võib kanduda sama koti teistesse alveoolidesse. läbi väikeste pooride, kuna alveolaarkotti moodustavad alveoolid on üksteisega tihedalt seotud. Jah.

Kopsu kapillaaride kanalid läbivad vaheseinu.. Need kanalid on õhukesed kopsuarterite harud, mille kaudu ringleb süsihappegaasi (CO2) ja hapnikuvaene (O2) veri. Selle vere sihtkoht on gaasivahetus. Need vaheseinad või alveoolide seinad on väga õhukesed, vaevalt 0,5 mm paksused, koosnevad a õhuke sidekoe kiht, mis sisaldab rakuvälise maatriksi komponente ja erinevat tüüpi rakud.

Alveoolide seinad, mida paremini nimetatakse hingamisteede membraanideks, toimivad eraldusbarjäärina alveoolides oleva õhu ja vere vahel.. See koosneb lamerakujulistest alveolaarrakkudest, kapillaaride endoteeli lamerakkrakkudest ja basaalmembraanist.

• Seotud artikkel: "Neli tüüpi hingamist (ja kuidas neid meditatsioonis õppida)"

Alveolaarsete rakkude tüübid

Kopsualveoolides saame esile tõsta kolme tüüpi rakke.

I tüüpi pneumotsüüdid

I tüüpi pneumotsüüdid või alveolaarsed lamerakud on alveoolide pinnal kõige levinumad rakud, mis katavad ligikaudu 95% nende pindalast.. Need on õhukesed ja laiad rakud, mille õhukesed seinad võimaldavad kiiret difusiooni õhu ja vere vahel, hõlbustades gaasivahetust alveoolides.

• Teid võib huvitada: "Inimkeha peamised rakutüübid"

II tüüpi pneumotsüüdid

II tüüpi pneumotsüüdid või granuleeritud pneumotsüüdid Need on risttahukakujulised rakud, millel on apikaalsed mikrovillid ning neil on rikkalik kare endoplasmaatiline retikulum ja Golgi aparaat.. Nad hõivavad umbes 5% alveooli pinnast. Nad ei sekku gaasivahetusse, kuid aitavad kaasa hingamise võimalikkusele, hõlbustades laienemist ja alveoolide suuruse taastumist.

II tüüpi pneumotsüüdid täidavad kahte funktsiooni:

• Parandage alveolaarne epiteel, kui lamerakud on kahjustatud.
• Sekreteerige kopsu pindaktiivset ainet.

Pindaktiivne aine koosneb fosfolipiididest ja valkudest, mis "soojendavad" nii alveoole kui ka väikseid bronhioole. et vältida rõhu suurenemist ja alveoolide kokkuvarisemist väljahingamisel. Kui poleks pindaktiivset ainet, võivad tühjendatud alveolaarkottide seinad üksteise peale kokku kukkuda. nagu oleksid need märja paberi lehed, mistõttu on järgmisel ajal väga raske täita sissehingamine.

• Seotud artikkel: "Erütrotsüüdid (punased verelibled): omadused ja toimimine"

alveolaarsed makrofaagid

Kõige arvukamad kopsurakud on alveolaarsed makrofaagid, tuntud ka kui tolmurakud.. Need rakud libisevad alveolaarse luumeni ja sidekoe vahel, puhastades fagotsütoosi kaudu pinna mis tahes võõrkehast. Selle ülesanne on süüa tolmuosakesi, õietolmu või muid võõrkehi, mis võivad olla läbinud hingamisteede ülemisi osi. Kui kopsud on nakatunud või verejooksud, vastutavad makrofaagid bakterite ja vererakkude fagotsüteerimise eest.

Iga päev sureb 100 miljonit alveolaarset makrofaagi, kui nad liiguvad mööda alveolaarseid kanaleid üles ja läbi mukotsiliaarne redel, mis tuleb söögitorusse alla neelata ja seedida osana mustuse eemaldamise protsessist. kopsud.

• Teid võib huvitada: "Makrofaagid: mis need on, omadused ja funktsioonid"

Selle peamised funktsioonid

Alveoolid on hingamissüsteemi kõige kaugemad struktuurid, mis põhjustab nende läbiviimist välise hingamise jaoks elutähtsad funktsioonid. Nende hulgas tõstame esile:

• Need suurendavad gaasivahetuse pindala.
• Need hõlbustavad gaasivahetust õhu ja vere vahel.
• Need laienevad sissehingamisel, et täituda O2-rikka õhuga.
• Need tõmbuvad kokku väljahingamisel, et tühjendada CO2-rikast õhku.
• Selle makrofaagid kaitsevad meid kahjulike ainete, osakeste ja mikroorganismide eest.

Järgmisena käsitleme selle põhifunktsiooni gaasivahetusprotsessis.

• Seotud artikkel: "Kopsu 7 osa: funktsioonid ja omadused"

gaasivahetus

Hingamine on enamiku elusolendite ja neid moodustavate rakkude jaoks hädavajalik protsess. Hingamine ei tähenda mitte ainult seda, et meie keha viiks piisavalt hapnikku, et see elus püsiks ja erinevatel elutähtsatel funktsioonidel saaks jätkata, vaid ka see hõlmab ka ainevahetuse käigus tekkivate jääkainete eemaldamist. Kui neid ei eemaldata, võivad need koguneda, põhjustades kehale tõsist kahju.

See, mida me tunneme hingamisena, hõlmab tegelikult kolme erinevat, kuid funktsionaalselt seotud protsessi: ventilatsioon, hapniku kasutamine rakutasandil ja gaasivahetus.

Ventilatsioon on mehaaniline protsess, mis võimaldab hapnikurikka välisõhu liikumine kopsudesse; ja süsihappegaasirikka siseõhu liikumine väljapoole, väljutades selle kopsudest.

Hapniku kasutamise all mõeldakse kõiki raku ainevahetusele omaseid keemilisi reaktsioone, mis toimuvad tänu selle gaasi olemasolu ja mille abil saadakse vajalikku energiat rakuprotsesside ja kapral.

Nagu eelmistes osades tutvustasime, on gaasivahetus hapniku- ja süsihappegaasi vere ja kopsudes sisalduva õhu vahel ning vere, elundite ja koed.

spetsiifiline, kopsualveoolid osalevad hingamise gaasivahetuses. Sissehingamisel kopsudesse tõmmatud õhk on hapnikurikas ja selle kontsentratsioon on See gaas on kõrgem kui veri, mis ringleb seintes olevate verekapillaaride kaudu alveolaarne Tänu hapniku kontsentratsiooni erinevustele sissehingatava õhu ja vere vahel võimaldab O2-l meie vereringesse difundeeruda.

Kui meie keharakud saavad verest hapnikku (difusiooni teel), kasutavad nad seda ära saada energiat, mida saab kasutada erinevate funktsioonide täitmiseks, millel meie eluaeg. Seda energiat on erinevates vormides, nagu ATP ja sellega seotud molekulid.

Raku metabolismi, milles kasutatakse hapnikku, probleem seisneb selles, et alati tekib jäätmeid. See ei ole täiesti puhas protsess, kuna see tekitab heitgaasi: CO2. Süsinikdioksiidi kogunemine nii rakkudesse kui kudedesse on meie organismile väga mürgine, mistõttu tuleb see elimineerida. Rakud vabanevad CO2-st, visates selle verre, kust see väljahingamisel organismist väljutatakse.

Sel viisil vahetavad rakud verega O2 CO2 vastu. Kui see juhtub, suureneb mürgise gaasi kontsentratsioon veres, ületades CO2 kontsentratsiooni taseme õhus. Seega, kui veri jõuab alveoolidesse, vahetab see oma CO2 välise O2 vastu, põhjustades samuti kontsentratsioonide muutust.