PULMONARY ALVEOLI: MGA KATANGIAN, PAG-ANDAR, ANATOMYA - ANATOMY AT PHYSIOLOGY - 2025

Ang pulmonary alveoli ay mga maliit na sako na matatagpuan sa mga baga ng mga mammal, na napapalibutan ng isang network ng mga capillary ng dugo. Sa ilalim ng isang mikroskopyo, sa isang alveolus, ang lumen ng alveolus at pader nito, na binubuo ng mga epithelial cells, ay maaaring makilala.

Naglalaman din sila ng nag-uugnay na mga hibla ng tisyu na nagbibigay sa kanila ng kanilang katangian na pagkalastiko. Uri ng mga flat cell at uri ng mga cube na may hugis ng kubo ay maaaring makilala sa alveolar epithelium. Ang pangunahing pag-andar nito ay upang mamagitan ang pagpapalitan ng gas sa pagitan ng hangin at dugo.

Habang nangyayari ang proseso ng paghinga, ang hangin ay pumapasok sa katawan sa pamamagitan ng windpipe, kung saan naglalakbay ito sa isang serye ng mga lagusan sa loob ng baga. Sa pagtatapos ng masalimuot na network ng mga tubo ay ang mga alveolar sacs, kung saan pumapasok ang hangin at dinala ng mga daluyan ng dugo.

Nasa dugo, ang oxygen sa hangin ay nahihiwalay mula sa natitirang bahagi ng mga sangkap, tulad ng carbon dioxide. Ang huling tambalang ito ay tinanggal mula sa katawan sa pamamagitan ng proseso ng pagbuga.

Pangkalahatang katangian

Sa loob ng baga mayroong isang spongy-texture tissue na binubuo ng isang medyo mataas na bilang ng pulmonary alveoli: mula 400 hanggang 700 milyon sa dalawang baga ng isang malusog na pang-adulto na tao. Ang alveoli ay mga parang istraktura na parang sako na sakop sa loob ng isang malagkit na sangkap.

Sa mga mammal, ang bawat baga ay naglalaman ng milyon-milyong mga alveoli, na malapit na nauugnay sa vascular network. Sa mga tao, ang lugar ng baga ay nasa pagitan ng 50 at 90 m ² at naglalaman ng 1000 km ng mga capillary ng dugo.

Ang mataas na bilang na ito ay mahalaga upang matiyak ang kinakailangang pag-agaw ng oxygen at sa gayon ay makakasunod sa mataas na metabolismo ng mga mammal, pangunahin dahil sa endothermy ng pangkat.

Ang sistema ng paghinga sa mga mammal

Ang hangin ay pumapasok sa pamamagitan ng ilong, partikular sa pamamagitan ng "butas ng ilong"; Nagpapasa ito sa lukab ng ilong at mula doon sa mga panloob na butas ng ilong na konektado sa pharynx. Narito ang dalawang ruta ay nag-iipon: ang paghinga at pagtunaw.

Ang glottis ay bubukas sa larynx at pagkatapos ay ang trachea. Ito ay nahahati sa dalawang bronchi, isa sa bawat baga; naman, nahati ang bronchi sa mga bronchioles, na kung saan ay mas maliit na tubes at humantong sa mga alveolar ducts at alveoli.

Mga Tampok

Ang pangunahing pag-andar ng alveoli ay upang payagan ang pagpapalitan ng gas, mahalaga para sa mga proseso ng paghinga, na nagpapahintulot sa oxygen na makapasok sa daloy ng dugo na maipadala sa mga tisyu ng katawan.

Sa parehong paraan, ang pulmonary alveoli ay nakikilahok sa pag-alis ng carbon dioxide mula sa dugo sa panahon ng mga proseso ng paglanghap at pagbuga.

Anatomy

Ang mga alveoli at alveolar ducts ay binubuo ng isang napaka manipis na solong layer na endothelium na nagpapadali sa pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng hangin at mga capillary ng dugo. Mayroon silang isang tinatayang lapad ng 0.05 at 0.25 mm, napapaligiran ng mga capillary loops. Ang mga ito ay bilugan o polyhedral sa hugis.

Sa pagitan ng bawat magkakasunod na alveolus ay ang interalveolar septum, na siyang karaniwang dingding sa pagitan ng dalawa. Ang hangganan ng septa na ito ay bumubuo ng mga singsing na basal, na nabuo ng makinis na mga cell ng kalamnan at sakop ng simpleng cuboidal epithelium.

Sa panlabas na bahagi ng isang alveolus ay ang mga capillary ng dugo na, kasama ang lamad ng alveolar, ay bumubuo ng lamad ng alveolus-capillary, ang rehiyon kung saan nagaganap ang palitan ng gas sa pagitan ng hangin na pumapasok sa mga baga at dugo sa mga capillary.

Dahil sa kanilang kakaibang samahan, ang pulmonary alveoli ay nakapagpapaalaala sa isang pulot-pukyutan. Ang mga ito ay itinatag sa labas ng isang pader ng mga cell ng epithelial na tinatawag na pneumocytes.

Ang pagsasama ng lamad ng alveolar ay mga cell na responsable para sa pagtatanggol at paglilinis ng alveoli, na tinatawag na alveolar macrophage.

Mga uri ng cell sa alveoli

Ang istraktura ng alveoli ay malawak na inilarawan sa panitikan at may kasamang sumusunod na mga uri ng cell: uri ko na nagpapagitna ng palitan ng gas, uri II na may mga function na secretory at immune, mga endothelial cells, alveolar macrophage na nakikilahok sa pagtatanggol at interstitial fibroblasts.

I-type ang mga cell

Ang mga uri ng mga cell na selula ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging hindi mapaniniwalaan o kapani-paniwala na manipis at flat, siguro upang mapadali ang palitan ng gas. Ang mga ito ay matatagpuan sa humigit-kumulang na 96% ng ibabaw ng alveoli.

Ang mga cell na ito ay nagpapahayag ng isang makabuluhang bilang ng mga protina, kabilang ang T1-α, aquaporin 5, ion channel, adenosine receptor, at gen para sa paglaban sa iba't ibang mga gamot.

Ang kahirapan ng paghiwalayin at pagsamba ang mga cell na ito ay nakapagpigil sa kanilang malalim na pag-aaral. Gayunpaman, ang isang posibleng pag-andar ng homoshesis sa baga ay nakataas, tulad ng transportasyon ng mga ions, tubig at pakikilahok sa kontrol ng paglaganap ng cell.

Ang paraan upang malampasan ang mga teknikal na paghihirap na ito ay sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga cell sa pamamagitan ng mga alternatibong pamamaraan ng molekular, na tinatawag na DNA microarrays. Gamit ang pamamaraang ito, posible na tapusin na ang mga uri ng mga cell ko ay kasangkot din sa proteksyon laban sa pagkasira ng oxidative.

I-type ang mga cell ng II

Ang mga uri ng Type II ay cuboidal sa hugis at karaniwang matatagpuan sa mga sulok ng alveoli sa mga mammal, na matatagpuan sa 4% lamang ng natitirang ibabaw ng alveolar.

Ang mga pag-andar nito ay kinabibilangan ng paggawa at pagtatago ng mga biomolecules tulad ng mga protina at lipid na bumubuo ng mga surf surfant sa baga.

Ang mga surfactant ng pulmonary ay mga sangkap na binubuo pangunahin ng mga lipid at isang maliit na bahagi ng protina, na tumutulong na mabawasan ang pag-igting sa ibabaw sa alveoli. Ang pinakamahalaga ay dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC).

Ang mga uri ng cell II ay kasangkot sa immune defense ng alveoli, na nagtatago ng iba't ibang uri ng mga sangkap tulad ng mga cytokine, na ang papel ay ang pangangalap ng mga nagpapaalab na selula sa loob ng mga baga.

Bukod dito, sa iba't ibang mga modelo ng hayop ipinakita na ang mga uri ng mga selula ng II ay may pananagutan sa pagpapanatili ng espasyo ng alveolar na walang likido at kasangkot din sa transportasyon ng sodium.

Interstitial fibroblasts

Ang mga cell na ito ay hugis-spindle at nailalarawan sa pamamagitan ng mahabang mga extension ng actin. Ang pag-andar nito ay ang pagtatago ng cellular matrix sa alveolus upang mapanatili ang istraktura nito.

Sa parehong paraan, ang mga cell ay maaaring pamahalaan ang daloy ng dugo, binabawasan ito kung naaangkop.

Mga macrophage ng Alveolar

Ang mga cell ng alveoli na may mga phagocytic na katangian na nagmula sa mga monocytes ng dugo na tinatawag na alveolar macrophage.

Ang mga ito ay may pananagutan sa pag-alis ng proseso ng phagocytosis na mga dayuhang partikulo na pumasok sa alveoli, tulad ng alikabok o nakakahawang microorganism tulad ng Mycobacterium tuberculosis. Bilang karagdagan, nilalagay nila ang mga selula ng dugo na maaaring pumasok sa alveoli kung may pagkabigo sa puso.

Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglalahad ng isang kulay na kayumanggi at isang serye ng magkakaibang mga extension. Ang mga lysosome ay medyo sagana sa cytoplasm ng mga macrophage na ito.

Ang bilang ng mga macrophage ay maaaring tumaas kung ang katawan ay may sakit na may kaugnayan sa puso, kung ang indibidwal ay kumonsumo ng mga amphetamines o sa pamamagitan ng paggamit ng mga sigarilyo.

Kohn pores

Ang mga ito ay isang serye ng mga pores na matatagpuan sa alveoli na matatagpuan sa mga partisyon ng interalveolar, na nakikipag-usap sa isang alveolus sa isa pa at pinapayagan ang sirkulasyon ng hangin sa pagitan nila.

Paano naganap ang palitan ng gas?

Ang palitan ng gas sa pagitan ng oxygen (O ₂ ) at carbon dioxide (CO ₂ ) ay ang pangunahing layunin ng mga baga.

Ang kababalaghan na ito ay nangyayari sa pulmonary alveoli, kung saan nagkita ang dugo at gas sa isang minimum na distansya ng humigit-kumulang isang micron. Ang prosesong ito ay nangangailangan ng dalawang maayos na pumped conduits o channel.

Ang isa sa mga ito ay ang vascular system ng baga, na hinimok ng tamang rehiyon ng puso, na nagpapadala ng halo-halong venous blood (binubuo ng venous blood mula sa puso at iba pang mga tisyu sa pamamagitan ng venous return) sa rehiyon kung saan nangyayari ito kapalit.

Ang pangalawang channel ay ang puno ng trachebronchial, ang bentilasyon na kung saan ay hinihimok ng mga kalamnan na kasangkot sa paghinga.

Sa pangkalahatan, ang transportasyon ng anumang gas ay pinamamahalaan pangunahin ng dalawang mekanismo: kombeksyon at pagsasabog; ang una ay mababalik, habang ang pangalawa ay hindi.

Palitan ng gas: bahagyang mga presyon

Kapag pumapasok ang hangin sa sistema ng paghinga, nagbabago ang komposisyon nito, nagiging puspos ng singaw ng tubig. Sa pag-abot sa alveoli, ang hangin ay naghahalo sa hangin na naiwan mula sa naunang bilog ng paghinga.

Salamat sa kumbinasyon na ito, ang bahagyang presyon ng pagbagsak ng oxygen at ang pagtaas ng carbon dioxide. Dahil ang bahagyang presyon ng oxygen ay mas mataas sa alveoli kaysa sa dugo na pumapasok sa mga capillary ng baga, ang oxygen ay pumapasok sa mga capillary sa pamamagitan ng pagsasabog.

Katulad nito, ang bahagyang presyon ng carbon dioxide ay mas mataas sa mga capillary ng baga, kumpara sa alveoli. Samakatuwid, ang carbon dioxide ay pumasa sa alveoli sa pamamagitan ng isang simpleng proseso ng pagsasabog.

Ang transportasyon ng mga gas mula sa mga tisyu hanggang sa dugo

Ang oksiheno at makabuluhang halaga ng carbon dioxide ay dinadala ng mga "respiratory pigment", kabilang ang hemoglobin, na siyang pinakasikat sa mga pangkat ng mga vertebrates.

Ang dugo na responsable para sa pagdala ng oxygen mula sa mga tisyu patungo sa baga ay dapat ding dalhin ang carbon dioxide pabalik mula sa mga baga.

Gayunpaman, ang carbon dioxide ay maaaring dalhin ng iba pang mga ruta, maaari itong maipasa sa pamamagitan ng dugo at matunaw sa plasma; bilang karagdagan, maaari itong magkalat sa mga erythrocytes ng dugo.

Sa mga erythrocytes, ang karamihan sa carbon dioxide ay na-convert sa carbonic acid ng enzyme carbonic anhydrase. Ang reaksyon ay nangyayari tulad ng sumusunod:

CO ₂ + H ₂ O ↔ H ₂ CO ₃ ↔ H ⁺ + HCO ₃ ^-

Ang mga hydrogen ion mula sa reaksyon ay pinagsama sa hemoglobin upang mabuo ang deoxyhemoglobin. Iniiwasan ng unyon na ito ang isang biglaang pagbaba ng pH sa dugo; kasabay nito ang paglabas ng oxygen ay nangyayari.

Ang mga bicarbonate ion (HCO ₃ ^- ) ay iniiwan ang erythrocyte sa pamamagitan ng isang palitan ng mga chlorine ion. Sa kaibahan sa carbon dioxide, ang mga bicarbonate ion ay maaaring manatili sa plasma salamat sa kanilang mataas na solubility. Ang pagkakaroon ng carbon dioxide sa dugo ay magiging sanhi ng isang hitsura na katulad ng isang inuming may carbonated.

Ang transportasyon ng mga gas mula sa dugo hanggang sa alveoli

Tulad ng ipinahiwatig ng mga arrow sa parehong direksyon, ang mga reaksyon na inilarawan sa itaas ay mababawi; iyon ay, ang produkto ay maaaring maging paunang reaksyon muli.

Sa sandaling umabot ang dugo sa baga, ang bikarbonate ay muling pumapasok sa mga selula ng dugo. Tulad ng sa nakaraang kaso, para makapasok ang bicarbonate ion, dapat lumabas ang isang chlorine ion sa cell.

Sa oras na ito, ang reaksyon ay nangyayari sa reverse direksyon na may catalysis ng carbonic anhydrase enzyme: ang bicarbonate ay tumugon sa hydrogen ion at na-convert pabalik sa carbon dioxide, na nagkakaiba sa plasma at mula doon sa alveoli.

Mga kawalan ng palitan ng gas sa baga

Ang palitan ng gas ay nangyayari lamang sa mga alveoli at alveolar ducts, na matatagpuan sa dulo ng mga sanga ng tubo.

Para sa kadahilanang ito ay maaari nating pag-usapan ang tungkol sa isang "patay na puwang", kung saan ang hangin ay pumasa sa baga ngunit hindi nagaganap ang palitan ng gas.

Kung ihahambing natin ito sa ibang mga pangkat ng hayop, tulad ng mga isda, mayroon silang isang napaka-mahusay na sistema ng palitan ng gas na single-path. Gayundin, ang mga ibon ay may isang sistema ng air sacs at parabronchi kung saan nangyayari ang air exchange, na nadaragdagan ang kahusayan ng proseso.

Ang bentilasyon ng tao ay napakahusay na sa isang bagong inspirasyon lamang ng isang ika-anim ng hangin ang maaaring mapalitan, naiwan ang natitirang hangin na nakulong sa mga baga.

Mga pathology na nauugnay sa alveoli

Pulmonary epysema

Ang kondisyong ito ay binubuo ng pinsala at pamamaga ng alveoli; dahil dito, ang katawan ay hindi makatanggap ng oxygen, nagiging sanhi ng pag-ubo at ginagawang mahirap mabawi ang paghinga, lalo na sa mga pisikal na aktibidad. Ang isa sa mga pinaka-karaniwang sanhi ng patolohiya na ito ay ang paninigarilyo.

Pneumonia

Ang pulmonya ay sanhi ng isang impeksyon sa bakterya o virus sa respiratory tract at nagiging sanhi ng isang nagpapasiklab na proseso na may pagkakaroon ng nana o likido sa loob ng alveoli, kaya pinipigilan ang paggamit ng oxygen, na nagdudulot ng matinding paghihirap sa paghinga.

Mga Sanggunian

1. Berthiaume, Y., Voisin, G., & Dagenais, A. (2006). Ang mga cell ng uri ng alveolar: ang bagong kabalyero ng alveolus? Ang Journal of Physiology, 572 (Pt 3), 609-66.
2. Butler, JP, & Tsuda, A. (2011). Ang transportasyon ng mga gas sa pagitan ng kapaligiran at alveoli - mga teoretikal na pundasyon. Komprehensibong Physiology, 1 (3), 1301–1316.
3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, JH, & Miles, PR (1988). Ang alveolar type II epithelial cell: isang multifunctional pneumocyte. Toxicology at inilapat ang pharmacology, 93 (3), 472–483.
4. Herzog, EL, Brody, AR, Colby, TV, Mason, R., & Williams, MC (2008). Mga Kilala at Hindi Kilalang Alveolus. Mga pamamaraan ng American Thoracic Society, 5 (7), 778-752.
5. Kühnel, W. (2005). Kulay Atlas ng Cytology at Histology. Panamerican Medical Ed.
6. Ross, MH, & Pawlina, W. (2007). Kasaysayan. Teksto at Kulay ng Atlas na may Cellular at Molecular Biology. 5aed. Panamerican Medical Ed.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Kasaysayan. Panamerican Medical Ed.