Alveólos Pulmonares Kenmerken, Functies, Anatomie

de longblaasjes het zijn kleine zakjes in de longen van zoogdieren, omringd door een netwerk van bloedcapillairen. Onder een microscoop kan in een alveole het lumen van de alveolus en de wand daarvan worden onderscheiden, bestaande uit epitheelcellen.

Ze bevatten ook bindweefselvezels die hun karakteristieke elasticiteit geven. In het alveolaire epitheel kunnen vlakke type I-cellen en kubus-type II-cellen worden onderscheiden. Zijn hoofdfunctie is om de gasuitwisseling tussen lucht en bloed te bemiddelen. 

Wanneer het ademhalingsproces plaatsvindt, komt lucht het lichaam binnen via de luchtpijp, waar het naar een reeks tunnels in de longen reist. Aan het einde van dit ingewikkelde netwerk van buizen bevinden zich de alveolaire zakken, waar de lucht de bloedvaten binnendringt en wordt opgenomen..

Al in het bloed is de zuurstof in de lucht gescheiden van de rest van de componenten, zoals koolstofdioxide. Deze laatste verbinding wordt door het uitademen uit het lichaam verwijderd.

index

• 1 Algemene kenmerken
  • 1.1 Ademhalingsstelsel bij zoogdieren
• 2 functies
• 3 Anatomie
  • 3.1 Typen cellen in de longblaasjes
  • 3.2 Type I-cellen
  • 3.3 Type II-cellen
  • 3.4 Interstitiële fibroblasten
  • 3.5 Alveolaire macrofagen
  • 3.6 Kohn poriën
• 4 Hoe is de uitwisseling van gassen?
  • 4.1 Gasuitwisseling: partiële druk
  • 4.2 Transport van weefselgassen naar het bloed
  • 4.3 Vervoer van bloedgassen naar de longblaasjes
  • 4.4 Nadelen van gasuitwisseling in de longen
• 5 Pathologieën geassocieerd met de longblaasjes
  • 5.1 Pulmonair efisema
  • 5.2 Longontsteking
• 6 Referenties

Algemene kenmerken

Binnen in de longen is een stof die door een sponsachtige structuur vrij hoog longblaasjes nummer: 400-700,000,000 in beide longen van een volwassen gezonde mens. De longblaasjes zijn zakachtige structuren die inwendig worden bedekt door een kleverige substantie.

Bij zoogdieren bevat elke long miljoenen longblaasjes, nauw verbonden met het vaatstelsel. Bij mensen ligt het gebied van de longen tussen 50 en 90 m² en het bevat 1000 km bloedcapillairen.

Dit hoge aantal is essentieel om de vereiste zuurstofopname te garanderen en zo in staat te zijn om aan het hoge metabolisme van zoogdieren te voldoen, voornamelijk als gevolg van de endothermie van de groep..

Ademhalingssysteem bij zoogdieren

De lucht komt door de neus, met name door de "Nostrilos"; Dit gaat over naar de neusholte en van daaruit naar de interne neten die verbonden zijn met de keelholte. Hier komen twee manieren samen: luchtwegen en spijsvertering.

De glottis opent zich naar het strottenhoofd en dan naar de luchtpijp. Dit is verdeeld in twee bronchi, één in elke long; op hun beurt worden de bronchiën verdeeld in bronchioli, wat kleinere buisjes zijn en leiden tot de alveolaire kanalen en longblaasjes.

functies

De belangrijkste functie van de longblaasjes is de uitwisseling van gassen respiratoire vitale processen mogelijk, waardoor het binnendringen van zuurstof in de bloedbaan voor transport naar lichaamsweefsels.

Evenzo nemen de longblaasjes deel aan de eliminatie van koolstofdioxide uit het bloed tijdens de processen van inademing en uitademing..

anatomie

De alveoli en alveolaire kanalen bestaan ​​uit een zeer dun enkellagig endotheel dat de uitwisseling van gassen tussen de lucht en de bloedcapillairen vergemakkelijkt. Ze hebben een diameter van ongeveer 0,05 en 0,25 mm, omgeven door capillaire lussen. Ze zijn afgerond of veelvlakkig.

Tussen elke opeenvolgende alveolus bevindt zich het interalveolaire septum, wat de gemeenschappelijke muur tussen de twee is. De rand van deze scheidingswand vormt de basale ringen, gevormd door gladde spiercellen en bedekt met eenvoudig kubiek epitheel.

In de buitenzijde van een mof zijn bloedvaten, de alveolaire membraan, vormen de alveolaire capillaire membraan gebied waar de gasuitwisseling tussen de lucht die de longen en het capillaire bloed plaatsvindt.

Vanwege hun eigenaardige organisatie lijken de longblaasjes op een honingraat. Ze zijn aan de buitenkant gevormd door een wand van epitheelcellen die pneumocyten worden genoemd.

In combinatie met het alveolaire membraan zijn cellen verantwoordelijk voor de verdediging en reiniging van de alveoli, alveolaire macrofagen genaamd.

Typen cellen in de longblaasjes

De structuur van de alveoli is uitgebreid beschreven in de literatuur en omvatten de volgende celtypes: type I die gasuitwisseling mediëren, type II secretoire en immuunfuncties, endotheelcellen, alveolaire macrofagen betrokken defensie en interstitiële fibroblasten.

Type I cellen

Type I cellen worden gekenmerkt door ongelooflijk dun en plat, vermoedelijk om de uitwisseling van gassen te vergemakkelijken. Ze worden gevonden op ongeveer 96% van het oppervlak van de longblaasjes.

Deze cellen brengen een aanzienlijk aantal eiwitten tot expressie, waaronder T1-α, aquaporine 5, ionkanalen, adenosine-receptoren en resistentiegenen voor verschillende geneesmiddelen..

De moeilijkheid van het isoleren en cultiveren van deze cellen heeft hun diepgaande studie belemmerd. Er is echter een mogelijke functie van homostese in de longen, zoals transport van ionen, water en deelname aan de controle van celproliferatie..

De manier om deze technische problemen te overwinnen is door de cellen te bestuderen met alternatieve moleculaire methoden, DNA-microarrays genaamd. Met behulp van deze methodologie kon worden geconcludeerd dat type I cellen ook betrokken zijn bij de bescherming tegen oxidatieve schade.

Type II cellen

Type II-cellen hebben een kubusvormige vorm en bevinden zich meestal op de hoeken van de alveoli bij zoogdieren, met slechts 4% resterend alveolair oppervlak..

Tot de functies behoren de productie en uitscheiding van biomoleculen zoals eiwitten en lipiden die oppervlakteactieve longen vormen.

Pulmonaire surfactanten zijn stoffen die voornamelijk bestaan ​​uit lipiden en een klein eiwitgedeelte, die helpen om de oppervlaktespanning in de longblaasjes te verminderen. Het belangrijkste is dipalmitoylfosfatidylcholine (DPPC).

Type II cellen betrokken zijn bij de immunologische afweer van de alveoli, afscheidende verschillende soorten stoffen zoals cytokinen, waarvan de rol is rekrutering van ontstekingscellen in de longen.

Bovendien hebben verschillende diermodellen aangetoond dat cellen van type II verantwoordelijk zijn voor het houden van vloeistofvrije alveolaire ruimte en ook betrokken zijn bij het transport van natrium..

Interstitiële fibroblasten

Deze cellen hebben een spilvorm en worden gekenmerkt door lange verlengingen van actine te vertonen. Zijn functie is de secretie van de cellulaire matrix in de alveolus om zijn structuur te behouden.

Op dezelfde manier kunnen de cellen de bloedstroom regelen, afhankelijk van de situatie.

Alveolaire macrofagen

De longblaasjes herbergen cellen met fagocytische eigenschappen afgeleid van bloedmonocyten die alveolaire macrofagen worden genoemd.

Deze zijn verantwoordelijk voor het verwijderen door het proces van fagocytose van vreemde deeltjes die in de longblaasjes zijn terechtgekomen, zoals stof of infectieuze micro-organismen zoals Mycobacterium tuberculosis. Bovendien fagocytose bloedcellen die de longblaasjes kunnen binnenkomen als er onvoldoende hart is.

Ze worden gekenmerkt door een bruine kleur en een reeks gevarieerde prologen. Lysosomen komen vrij veel voor in het cytoplasma van deze macrofagen.

De hoeveelheid macrofagen kan toenemen als het lichaam een ​​aan het hart gerelateerde ziekte heeft, als het individu amfetamines gebruikt of het gebruik van sigaretten.

Kohn poriën

Het zijn een reeks poriën in de longblaasjes in de interalveolaire septa, die de ene alveolus met de andere verbindt en luchtcirculatie tussen hen toelaat..

Hoe is de uitwisseling van gassen?

De uitwisseling van gassen tussen zuurstof (O₂) en koolstofdioxide (CO₂) is het primaire doel van de longen.

Dit verschijnsel doet zich voor in de longblaasjes, waar bloed en gas zich op een minimale afstand van ongeveer één micron bevinden. Dit proces vereist twee kanalen of kanalen die op de juiste manier zijn gepompt.

Een daarvan is de vasculatuur van de long aangedreven door de juiste gebied van het hart, die gemengd veneus bloed gaf (veneus bloed uit het hart en andere weefsels door de veneuze retour) naar het gebied waar uitwisseling plaatsvindt.

Het tweede kanaal is de tracheobronchiale boom, waarvan de ventilatie wordt aangedreven door de spieren die bij de ademhaling zijn betrokken.

In het algemeen wordt het transport van een gas hoofdzakelijk bepaald door twee mechanismen: convectie en diffusie; de eerste is omkeerbaar, de tweede niet.

Gasuitwisseling: partiële druk

Wanneer lucht het ademhalingssysteem binnendringt, verandert de samenstelling ervan en raakt verzadigd met waterdamp. Bij het bereiken van de longblaasjes vermengt de lucht zich met de lucht die overblijfselen van de vorige ademhalingscirkel bleef.

Dankzij deze combinatie daalt de partiële zuurstofdruk en die van koolstofdioxide neemt toe. Omdat de partiële zuurstofdruk groter is in de longblaasjes dan in het bloed dat de haarvaten van de long binnendringt, komt zuurstof via diffusie de capillairen binnen..

Evenzo is de partiële druk van koolstofdioxide groter in de capillairen van de longen, vergeleken met de longblaasjes. Daarom gaat koolstofdioxide door een eenvoudig diffusieproces naar de longblaasjes.

Transport van weefselgassen naar het bloed

Zuurstof en belangrijke hoeveelheden koolstofdioxide worden getransporteerd door "ademhalingspigmenten", waaronder hemoglobine, wat het populairst is bij gewervelde groepen.

Het bloed dat verantwoordelijk is voor het transport van zuurstof van de weefsels naar de longen, moet ook het koolstofdioxide uit de longen transporteren.

Kooldioxide kan echter op andere manieren worden getransporteerd, via het bloed worden overgedragen en in het plasma worden opgelost; Bovendien kan het zich verspreiden naar de bloederytrocyten.

In erythrocyten gaat het grootste deel van kooldioxide over op koolzuur dankzij het koolzuuranhydrase-enzym. De reactie gebeurt als volgt:

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^-

Waterstofionen uit de reactie worden gecombineerd met hemoglobine om deoxyhemoglobine te vormen. Deze vereniging voorkomt een abrupte afname van de pH in het bloed; Tegelijkertijd treedt er zuurstof vrij.

De bicarbonaationen (HCO₃^-) verlaat de erytrocyt door een uitwisseling voor chloorionen. In tegenstelling tot kooldioxide kunnen bicarbonaat-ionen in het plasma achterblijven vanwege hun hoge oplosbaarheid. De aanwezigheid van koolstofdioxide in het bloed zou een uiterlijk veroorzaken dat lijkt op dat van een frisdrank.

Vervoer van bloedgassen naar de longblaasjes

Zoals aangegeven door de pijlen in beide richtingen zijn de hierboven beschreven reacties omkeerbaar; dat wil zeggen, het product kan terug worden omgezet in de initiële reactanten.

Op het moment dat het bloed de longen bereikt, komt het bicarbonaat opnieuw in de bloederytrocyten terecht. Zoals in het vorige geval moest, om het bicarbonaat-ion binnen te laten, een chloorion uit de cel ontsnappen.

Op dit tijdstip de reactie omgekeerd katalyse van het enzym koolzuuranhydrase: bicarbonaat reageert met waterstofionen en wordt weer omgezet in koolstofdioxide, die diffundeert naar het plasma en vandaar naar de alveoli.

Nadelen van gasuitwisseling in de longen

De gasuitwisseling vindt alleen plaats in de alveoli en alveolaire kanalen, die zich aan het einde van de takken van de buizen bevinden.

Dat is de reden waarom we kunnen spreken van een "dode ruimte", waar lucht doorlaat in de longen, maar gasuitwisseling niet wordt uitgevoerd.

Als we het vergelijken met andere diergroepen, zoals vissen, hebben ze een zeer efficiënt enkelvoudig gaswisselsysteem. Evenzo hebben vogels een systeem van luchtzakjes en parabronchi waar luchtuitwisseling plaatsvindt, waardoor de efficiëntie van het proces toeneemt.

Menselijke ventilatie is zo inefficiënt dat bij een nieuwe inspiratie slechts een zesde van de lucht kan worden vervangen, waardoor de rest van de lucht in de longen blijft zitten.

Pathologieën geassocieerd met de longblaasjes

Pulmonale efesus

Deze aandoening bestaat uit de schade en ontsteking van de longblaasjes; bijgevolg is het lichaam niet in staat om zuurstof te ontvangen, veroorzaakt hoesten en maakt het moeilijk om de ademhaling te herstellen, in het bijzonder bij het uitvoeren van fysieke activiteiten. Een van de meest voorkomende oorzaken van deze pathologie is de sigaret.

longontsteking

Longontsteking wordt veroorzaakt door een bacteriële of virale infecties in de luchtwegen en veroorzaakt een ontstekingsproces of met pus fluïdum binnen de longblaasjes, voorkomen zuurstofopname, waardoor luid ademhalingsmoeilijkheden.

referenties

1. Berthiaume, Y., Voisin, G., & Dagenais, A. (2006). De alveolaire type I-cellen: de nieuwe ridder van de alveolus? The Journal of Physiology, 572(Pt 3), 609-610.
2. Butler, J. P., & Tsuda, A. (2011). Vervoer van gassen tussen de omgeving en alveoli - theoretische grondslagen. Uitgebreide fysiologie, 1(3), 1301-1316.
3. Castranova, V., Rabovsky, J., Tucker, J.H., & Miles, P.R. (1988). De alveolaire type II epitheelcel: een multifunctionele pneumocyt. Toxicologie en toegepaste farmacologie, 93(3), 472-483.
4. Herzog, E.L., Brody, A.R., Colby, T. V., Mason, R., & Williams, M.C. (2008). Bekende en onbekende personen van de Alveolus. Proceedings van de American Thoracic Society, 5(7), 778-782.
5. Kühnel, W. (2005). Atlaskleur van cytologie en histologie. Ed. Panamericana Medical.
6. Ross, M. H., & Pawlina, W. (2007). Histologie. Tekst- en atlaskleur met cellulaire en moleculaire biologie. 5aed. Ed. Panamericana Medical.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). histologie. Ed. Panamericana Medical.