ถุงลมปอด: ลักษณะการทำงานและกายวิภาค

ที่ปลายสุดของต้นหลอดลมจะมีโครงสร้างเล็กๆ จัดกลุ่มเป็นพวงองุ่นที่มีความสำคัญต่อชีวิตของเรา นั่นคือ ถุงลมในปอด

ในนั้นจะมีการแลกเปลี่ยนก๊าซหายใจทำให้ออกซิเจนเข้าสู่ ร่างกายของเราและการขับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นพิษออกไปนอกเหนือจากการปฏิบัติตามกฎเกณฑ์อื่นๆ ฟังก์ชั่น.

ต่อไปเราจะดูในเชิงลึกว่าถุงลมในปอดคืออะไรกายวิภาคของพวกมันเป็นอย่างไร เซลล์ใดประกอบขึ้นเป็นพวกมัน และพวกมันทำการแลกเปลี่ยนก๊าซอย่างไร

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ระบบทางเดินหายใจ: ลักษณะส่วนการทำงานและโรค"

ถุงลมปอดคืออะไร?

ถุงลมปอดคือ โครงสร้างคล้ายถุงลมขนาดเล็กมากที่พบในปอดของเรา ที่ส่วนปลายของโครงสร้างอื่นๆ คือหลอดลม. พวกเขามักจะอธิบายว่ามีรูปร่างเหมือนราสเบอร์รี่หรือพวงองุ่น ถุงแต่ละถุงมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.2 ถึง 0.5 มม. และล้อมรอบด้วยผนังที่ประกอบด้วยเซลล์ที่บางมากซึ่งเรียกว่า pneumocytes โดยเฉลี่ยแล้ว ผู้ใหญ่คนหนึ่งมีถุงลมมากกว่า 500 ล้านถุง ซึ่งถ้ายืดออกก็จะใช้พื้นที่ 80 ตารางเมตร เทียบเท่ากับสนามเทนนิส

ระบบทางเดินหายใจของมนุษย์ประกอบด้วยโครงสร้างหลายอย่าง แต่ละโครงสร้างมีหน้าที่เฉพาะ ตัวอย่างเช่น ระบบการนำไฟฟ้าเป็นระบบที่ช่วยให้อากาศผ่านจากภายนอกสู่ภายในร่างกายและในทางกลับกันคือ เกิดจากโพรงจมูกและโพรงจมูก ไซนัส paranasal คอหอย กล่องเสียง หลอดลม หลอดลมและ หลอดลม ถุงลม

พวกมันอยู่ที่ปลายสุดของระบบการนำไฟฟ้าโดยเฉพาะที่ส่วนปลายของหลอดลมฝอยหายใจ จัดกลุ่มเป็นถุงถุงลมหรือถุงลมโป่งพอง

การทำงานของระบบทางเดินหายใจของปอดส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยถุงลม โครงสร้างจุลภาคที่มากกว่า 90% ของปริมาตรทั้งหมดและที่ประกอบเป็นเนื้อเยื่อปอด. การแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างอากาศที่ได้รับแรงบันดาลใจและเลือดเกิดขึ้นผ่านผนังของถุงลม ที่ไหลเวียนผ่านเส้นเลือดฝอยที่พบในผนังบางๆ ที่สร้างรูปร่างให้ หลอดลม

โรคระบบทางเดินหายใจบางชนิดทำให้ถุงลมได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง เช่น โรคหอบหืดหรือ วัณโรค ภาวะที่ขัดขวางคุณภาพชีวิตของผู้ได้รับผลกระทบอย่างมากหากไม่ได้รับเพียงพอ การรักษา.

• คุณอาจสนใจ: "ระบบประสาทอัตโนมัติ: โครงสร้างและหน้าที่"

กายวิภาคของถุงลม

ถุงลมในปอดจะพบในถุงอซินีหรือถุงอัณฑะ เป็นกลุ่มหรือกระจุกที่มีรูปร่างคล้ายราสเบอร์รี่พวงองุ่นหรือรวงผึ้ง พวกเขาถูกกำหนดให้เป็นหน่วยที่มีปลายตาบอดซึ่งอยู่หลัง bronchiole เฉพาะกาลนั่นคือที่ที่ขั้ว bronchiole สิ้นสุดลงและทางเดินหายใจเริ่มต้นขึ้น ภายในแต่ละ acinus ทางเดินหรือช่องนำอากาศทั้งหมดมีถุงลมติดอยู่ที่ผนัง มีส่วนร่วมในทั้งการนำและการแลกเปลี่ยนก๊าซ โดยประมาณ ปอดมนุษย์ผู้ใหญ่มี 30,000 acini

เราสามารถอธิบายถุงลมว่าเป็นถุงที่มีโครงสร้างหลายหน้าซึ่งดังที่กล่าวไว้ มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 0.2 ถึง 0.5 มม. ถุงลมแยกออกจากกันโดยกะบัง อากาศที่เข้าสู่ alveolus ของ acinus หนึ่งสามารถถ่ายโอนไปยัง alveoli อื่นของ sac เดียวกันได้ ผ่านรูพรุนเล็กๆ เนื่องจากถุงลมที่ประกอบเป็นถุงถุงนั้นสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ใช่.

ท่อเส้นเลือดฝอยในปอดผ่านผนังกั้นเซปตา. ท่อเหล่านี้เป็นกิ่งก้านบางของหลอดเลือดแดงปอด ซึ่งเลือดที่อุดมไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และออกซิเจน (O2) ไม่ดีจะไหลเวียน ปลายทางของเลือดนี้คือการแลกเปลี่ยนก๊าซ ผนังกะบังลมหรือผนังถุงเหล่านี้บางมาก หนาเพียง 0.5 มม. ประกอบขึ้นจาก a ชั้นบาง ๆ ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีส่วนประกอบของเมทริกซ์นอกเซลล์และชนิดของ เซลล์.

ผนังของถุงลม เรียกว่า เยื่อหุ้มทางเดินหายใจ ทำหน้าที่กั้นกั้นระหว่างอากาศในถุงลมกับเลือด. ประกอบด้วยเซลล์ถุงสความัส เซลล์สความัสที่บุผนังหลอดเลือดฝอย และเยื่อหุ้มชั้นใต้ดิน

• บทความที่เกี่ยวข้อง: “การหายใจ 4 แบบ (และวิธีการเรียนรู้ในการทำสมาธิ)”

ชนิดเซลล์ถุงลม

มีเซลล์สามประเภทที่เราสามารถเน้นในถุงลมในปอด

นิวโมไซต์ประเภทที่ 1

นิวโมไซต์ Type I หรือ alveolar squamous cells เป็นเซลล์ที่มีจำนวนมากที่สุดบนพื้นผิวของถุงลม ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 95%. พวกมันเป็นเซลล์ที่บางและกว้าง ซึ่งผนังบางช่วยให้อากาศและเลือดแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว อำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนก๊าซในถุงลม

• คุณอาจสนใจ: "ประเภทเซลล์หลักของร่างกายมนุษย์"

นิวโมไซต์ประเภท II

นิวโมไซต์ Type II หรือ pneumocytes แบบเม็ด พวกมันเป็นเซลล์ทรงลูกบาศก์ มีไมโครวิลไลที่ปลายยอดและมีเอนโดพลาสมิกเรติเคิลที่หยาบมากและอุปกรณ์กอลจิ. พวกเขาครอบครองประมาณ 5% ของพื้นผิวของถุงลม พวกเขาไม่ได้เข้าไปยุ่งเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนก๊าซ แต่มีส่วนทำให้การหายใจเป็นไปได้โดยอำนวยความสะดวกในการคลายตัวและการกู้คืนขนาดของถุงลม

นิวโมไซต์ Type II ทำหน้าที่สองอย่าง:

• ซ่อมแซมเยื่อบุผิวถุงน้ำเมื่อเซลล์สความัสเสียหาย
• หลั่งสารลดแรงตึงผิวในปอด

สารลดแรงตึงผิวประกอบด้วยฟอสโฟลิปิดและโปรตีนที่ "อุ่น" ทั้งถุงลมและหลอดลมขนาดเล็ก เพื่อป้องกันการสะสมความดันและการยุบตัวของถุงลมเมื่อหายใจออก หากไม่ใช่สำหรับสารลดแรงตึงผิว ผนังของถุงถุงลมที่ยุบตัวก็สามารถพังทับกันได้ ราวกับเป็นแผ่นกระดาษเปียก ทำให้ยากต่อการบรรจุในช่วงต่อไป การสูดดม

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "เม็ดเลือดแดง (เซลล์เม็ดเลือดแดง): ลักษณะและการทำงาน"

มาโครฟาจถุงลม

เซลล์ปอดจำนวนมากที่สุดคือ alveolar macrophages หรือที่เรียกว่าเซลล์ฝุ่น. เซลล์เหล่านี้จะเลื่อนไปมาระหว่างรูของถุงลมและเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ทำความสะอาดพื้นผิวของสารแปลกปลอมผ่านทางฟาโกไซโตซิส หน้าที่ของมันคือกินอนุภาคฝุ่น ละอองเกสร หรือสิ่งแปลกปลอมอื่นๆ ที่อาจผ่านทางเดินหายใจส่วนบน หากปอดติดเชื้อหรือมีเลือดออก มาโครฟาจจะมีหน้าที่ในการสลายแบคทีเรียและเซลล์เม็ดเลือด

ทุกวัน มาโครฟาจถุง 100 ล้านตายในขณะที่พวกมันเคลื่อนขึ้นไปบนท่อถุงและผ่าน บันไดเมือกเพื่อกลืนเข้าไปในหลอดอาหารและย่อยเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการขจัดสิ่งสกปรกออกจาก ปอด.

• คุณอาจสนใจ: "มาโครฟาจ: มันคืออะไร ลักษณะและหน้าที่"

หน้าที่หลัก

ถุงลมเป็นโครงสร้างที่ส่วนปลายสุดของระบบทางเดินหายใจซึ่งเป็นสาเหตุให้ดำเนินการ หน้าที่ที่มีความสำคัญต่อการหายใจภายนอก. ในหมู่พวกเขาเราเน้น:

• พวกเขาเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซ
• พวกเขาอำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างอากาศและเลือด
• พวกมันขยายตัวระหว่างการสูดดมเพื่อเติมอากาศที่อุดมด้วย O2
• พวกเขาหดตัวระหว่างการหายใจออกไปยังอากาศที่อุดมด้วย CO2 ที่ว่างเปล่า
• แมคโครฟาจปกป้องเราจากสาร อนุภาค และจุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย

ต่อไปเราจะเจาะลึกหน้าที่หลักในกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซ

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ปอดทั้ง 7 ส่วน หน้าที่และลักษณะเฉพาะ"

การแลกเปลี่ยนก๊าซ

การหายใจเป็นกระบวนการที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่และเซลล์ที่ประกอบขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิต การหายใจไม่เพียงหมายความถึงการนำออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายของเราให้เพียงพอเพื่อให้ร่างกายมีชีวิตอยู่และช่วยให้ทำหน้าที่สำคัญต่างๆ ต่อไปได้ แต่ยังรวมถึง นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับการกำจัดของเสียที่เกิดจากการเผาผลาญ. ถ้ากำจัดไม่ได้ก็สะสมจนสร้างความเสียหายแก่ร่างกายได้

สิ่งที่เรารู้ในชื่อการหายใจจริงๆ แล้วประกอบด้วยสามกระบวนการที่แตกต่างกันแต่เกี่ยวข้องกับหน้าที่: การระบายอากาศ การใช้ออกซิเจนในระดับเซลล์ และการแลกเปลี่ยนก๊าซ

การระบายอากาศเป็นกระบวนการทางกลที่ช่วยให้ การเคลื่อนตัวของอากาศภายนอกที่อุดมไปด้วยออกซิเจนเข้าสู่ปอด; และการเคลื่อนที่ของอากาศภายในที่อุดมไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์สู่ภายนอก ขับออกจากปอด

ด้วยการใช้ออกซิเจน เราหมายถึงปฏิกิริยาเคมีทั้งหมด ซึ่งเป็นแบบฉบับของเมแทบอลิซึมของเซลล์ที่เกิดขึ้นจาก การปรากฏตัวของก๊าซนี้และโดยวิธีการที่ได้รับพลังงานที่จำเป็นสำหรับการบำรุงรักษากระบวนการเซลล์และ สิบโท

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วในส่วนที่แล้ว การแลกเปลี่ยนก๊าซคือการแลกเปลี่ยนออกซิเจนและ คาร์บอนไดออกไซด์ระหว่างเลือดและอากาศที่มีอยู่ในปอดและระหว่างเลือด อวัยวะ และ เนื้อเยื่อ

เฉพาะเจาะจง, ถุงลมปอดมีส่วนเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนก๊าซของการหายใจ. อากาศที่ถูกดูดเข้าไปในปอดระหว่างการหายใจเข้าไปนั้นอุดมไปด้วยออกซิเจน โดยมีระดับความเข้มข้นของ ก๊าซนี้สูงกว่าเลือดที่ไหลเวียนผ่านเส้นเลือดฝอยในผนัง ถุงลม ต้องขอบคุณความแตกต่างของความเข้มข้นของออกซิเจนระหว่างอากาศที่หายใจเข้าและเลือดที่ทำให้ O2 สามารถแพร่กระจายเข้าสู่กระแสเลือดของเราได้

เมื่อเซลล์ในร่างกายของเราได้รับออกซิเจนจากเลือด (โดยการแพร่กระจาย) เซลล์เหล่านั้นก็จะใช้มัน เพื่อให้ได้พลังงานที่สามารถนำไปใช้ทำหน้าที่ต่างๆ ได้ ซึ่งเรา ตลอดชีพ พลังงานนี้มีหลายรูปแบบ เช่น ATP และโมเลกุลที่เกี่ยวข้อง

ปัญหาเกี่ยวกับเมแทบอลิซึมของเซลล์ซึ่งใช้ออกซิเจนคือมีของเสียเกิดขึ้นเสมอ. ไม่ใช่กระบวนการที่สะอาดหมดจดเนื่องจากทำให้เกิดก๊าซเสีย: CO2 การสะสมของคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งในเซลล์และเนื้อเยื่อเป็นพิษต่อร่างกายของเราอย่างมากจึงต้องกำจัดทิ้ง เซลล์กำจัด CO2 โดยการโยนเข้าไปในเลือด จากนั้นจะถูกขับออกจากร่างกายระหว่างการหายใจออก

ด้วยวิธีนี้เซลล์จะแลกเปลี่ยน O2 กับ CO2 กับเลือด เมื่อเป็นเช่นนี้ ความเข้มข้นของก๊าซพิษในเลือดจะเพิ่มขึ้น เกินระดับความเข้มข้นของ CO2 ในอากาศ ดังนั้น เมื่อเลือดไปถึงถุงลม มันจะแลกเปลี่ยน CO2 กับ O2 ภายนอก ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความเข้มข้นด้วย