Πνευμονικές κυψελίδες

Ο όρος κυψελίδα προέρχεται από τα λατινικά κυψελίδα πνευμόνα Μικρή κοιλότητα.

Παρά το μικρό τους μέγεθος, οι πνευμονικές κυψελίδες είναι υπεύθυνες για μια πολύ σημαντική λειτουργία: την ανταλλαγή αναπνευστικών αερίων μεταξύ αίματος και ατμόσφαιρας.

Για το λόγο αυτό θεωρούνται η λειτουργική μονάδα του πνεύμονα, δηλαδή οι μικρότερες δομές ικανές να εκτελέσουν όλες τις λειτουργίες για τις οποίες είναι υπεύθυνος.

Οι περισσότερες πνευμονικές κυψελίδες συγκεντρώνονται σε ομάδες που βρίσκονται στο άκρο κάθε αναπνευστικού βρογχιόλιου. Μέσω του τελευταίου λαμβάνουν τον ατμοσφαιρικό αέρα που προέρχεται από τα επάνω γειτονικά σωλήνα των αεραγωγών (τερματικά βρογχιόλια, βρογχιόλια, τριτογενείς, δευτερογενείς και πρωτογενείς βρόγχοι, τραχεία, λάρυγγα) , φάρυγγα, ρινοφάρυγγα και ρινική κοιλότητα).

Οι ημισφαιρικές προεξοχές, που ονομάζονται πνευμονικές κυψελίδες, αρχίζουν να αναγνωρίζονται κατά μήκος του τοιχώματος των αναπνευστικών βρογχιόλων.

Τα αναπνευστικά βρογχιόλια διατηρούν τη διακλαδισμένη δομή του βρογχικού δέντρου, αυξάνοντας τον αριθμό των κυψελίδων που στεγάζονται καθώς προέρχονται από αγωγούς χαμηλότερου διαμετρήματος.

Μετά από μερικές διακλαδώσεις, κάθε κλάδος του αναπνευστικού βρογχιολίου καταλήγει σε κυψελιδικό πόρο, ο οποίος με τη σειρά του καταλήγει σε οίδημα με τυφλό πυθμένα που αποτελείται από δύο ή περισσότερες ομάδες κυψελίδων (οι λεγόμενοι φατνιακοί σάκοι). Επομένως, κάθε σάκος ανοίγει σε έναν κοινό χώρο που ορισμένοι ερευνητές αναφέρουν ως «αίθριο».

Οι πνευμονικές κυψελίδες εμφανίζονται ως μικροί αεροθάλαμοι σφαιρικού ή εξαγωνικού μεγέθους, με μέση διάμετρο 250-300 μικρομέτρων στη φάση της μέγιστης εμφύσησης. Ο πρωταρχικός ρόλος των κυψελίδων είναι να εμπλουτίσουν το αίμα με οξυγόνο και να τον καθαρίσουν από διοξείδιο του άνθρακα. Η υψηλή πυκνότητα αυτών των κυψελίδων χαρακτηρίζει τη σπογγώδη μορφολογική πλευρά του πνεύμονα. Επιπλέον, η επιφάνεια ανταλλαγής αερίου αυξάνεται σημαντικά, η οποία συνολικά φτάνει τα 70 - 140 τετραγωνικά μέτρα σε σχέση με το φύλο, την ηλικία, το ύψος και τη σωματική άσκηση (μιλάμε για μια "περιοχή ίση με ένα διαμέρισμα με δύο δωμάτια ή ένα τένις).

Το τοίχωμα των κυψελίδων είναι πολύ λεπτό και αποτελείται από ένα μόνο στρώμα επιθηλιακών κυττάρων. Σε αντίθεση με τις βρόγχες, τα λεπτά κυψελιδικά τοιχώματα στερούνται μυϊκού ιστού (επειδή θα εμπόδιζαν την ανταλλαγή αερίων). Παρά την αδυναμία σύσπασης, η άφθονη παρουσία ελαστικών ινών δίνει στις κυψελίδες κάποια ευκολία στην επέκταση κατά τη διάρκεια της εισπνευστικής διαδικασίας και ελαστική επιστροφή κατά τη φάση της εκπνοής.

Η περιοχή μεταξύ δύο παρακείμενων κυψελίδων είναι γνωστή ως ενδοκυψελιδικό διάφραγμα και αποτελείται από κυψελιδικό επιθήλιο (με τα κύτταρα 1ου και 2ου τύπου), κυψελιδικά τριχοειδή και συχνά ένα στρώμα συνδετικού ιστού. Τα ενδοκυψελιδικά διαφράγματα ενισχύουν τους κυψελιδικούς αγωγούς και με κάποιο τρόπο τους σταθεροποιούν.
Οι πνευμονικές κυψελίδες μπορούν να συνδεθούν με άλλες παρακείμενες κυψελίδες μέσω πολύ μικρών οπών, γνωστών ως πόροι του Χορ. Η φυσιολογική σημασία αυτών των πόρων είναι πιθανώς η εξισορρόπηση της πίεσης του αέρα εντός των πνευμονικών τμημάτων.

Ο πνευμονικός ακινός αντιπροσωπεύει το έδαφος του παρεγχύματος που εξαρτάται από ένα τερματικό βρογχιόλιο. Το πνευμονικό ακίνι αντιπροσωπεύει τα τελευταία τμήματα του πνευμονικού λοβού. Τα πνευμονικά λοβία αποτελούν τις βρογχο-πνευμονικές περιοχές. Οι βρογχο-πνευμονικές περιοχές αποτελούν τους πνευμονικούς λοβούς (τρεις δεξί πνεύμονα, δύο στο αριστερό).

Δομή των κυψελίδων

Κάθε πνευμονική κυψελίδα αποτελείται από ένα μοναδικό και λεπτό στρώμα ανταλλακτικού επιθηλίου, στο οποίο είναι γνωστοί δύο τύποι επιθηλιακών κυττάρων, που ονομάζονται πνευμοκύτταρα:

1. Πλακώδη κυψελιδικά κύτταρα, επίσης γνωστά ως κύτταρα τύπου Ι ή αναπνευστικά επιθηλιοκύτταρα.
2. Κύτταρα τύπου II, επίσης γνωστά ως διαφραγματικά κύτταρα ή επιφανειοδραστικά κύτταρα.

Το μεγαλύτερο μέρος του κυψελιδικού επιθηλίου σχηματίζεται από κύτταρα τύπου Ι, τα οποία είναι διατεταγμένα ώστε να σχηματίζουν ένα συνεχές κυτταρικό στρώμα. Η μορφολογία αυτών των κυττάρων είναι πολύ ιδιαίτερη, επειδή είναι πολύ λεπτά και έχουν μικρό οίδημα σε αντιστοιχία με τον πυρήνα, όπου συσσωρεύουν τα διάφορα οργανίδια.

Αυτά τα κύτταρα, που είναι λεπτά (πάχος 25 nm) και συνδέονται στενά με το τριχοειδές ενδοθήλιο, περνούν εύκολα από αναπνευστικά αέρια, εξασφαλίζοντας μεγαλύτερη ευκολία ανταλλαγής μεταξύ αίματος και αέρα και αντίστροφα.
Το κυψελιδικό επιθήλιο αποτελείται επίσης από κύτταρα τύπου II, διάσπαρτα μεμονωμένα ή σε ομάδες 2-3 μονάδων μεταξύ των κυττάρων τύπου Ι. Τα διαφραγματικά κύτταρα έχουν δύο κύριες λειτουργίες. Η πρώτη είναι να εκκρίνει ένα υγρό πλούσιο σε φωσφολιπίδια και πρωτεΐνες, που ονομάζεται επιφανειοδραστικό το δεύτερο είναι να επισκευαστεί το κυψελιδικό επιθήλιο όταν αυτό έχει υποστεί σοβαρή βλάβη.

Το επιφανειοδραστικό υγρό, το οποίο εκκρίνεται συνεχώς από τα διαφραγματικά κύτταρα, μπορεί να αποτρέψει την υπερβολική διάταση και κατάρρευση των κυψελίδων.

Χωρίς την παραγωγή επιφανειοδραστικού από κύτταρα τύπου II, θα αναπτυχθούν σοβαρά αναπνευστικά προβλήματα, όπως ολική ή μερική κατάρρευση του πνεύμονα (ατελεκτασία). Αυτή η κατάσταση μπορεί επίσης να προκληθεί από άλλους παράγοντες, όπως τραύμα (πνευμοθώρακας), πλευρίτιδα ή χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ).

Τα κυψελιδικά κύτταρα τύπου II φαίνεται να βοηθούν στην ελαχιστοποίηση του όγκου του υγρού που υπάρχει στις κυψελίδες, μεταφέροντας νερό και διαλυμένες ουσίες έξω από τους χώρους του αέρα.
Η παρουσία ανοσοκυττάρων καταγράφεται στις πνευμονικές κυψελίδες. Συγκεκριμένα, τα κυψελιδικά μακροφάγα είναι υπεύθυνα για την εξάλειψη όλων αυτών των δυνητικά επιβλαβών ουσιών, όπως η ατμοσφαιρική σκόνη, τα βακτήρια και τα μόρια που μολύνουν.

ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ

Κάθε πνευμονική κυψελίδα έχει "υψηλή αγγειοποίηση, εγγυημένη με πολλά τριχοειδή αγγεία. Μέσα στις πνευμονικές κυψελίδες, το αίμα διαχωρίζεται από τον αέρα με μια πολύ λεπτή μεμβράνη.

Η διαδικασία ανταλλαγής αερίων, που ονομάζεται επίσης αιμάτωση, συνίσταται στον εμπλουτισμό του αίματος με οξυγόνο και στην αποβολή διοξειδίου του άνθρακα και υδρατμών.
Το πλούσιο σε οξυγόνο αίμα από τις πνευμονικές φλέβες φτάνει στην αριστερή κοιλία της καρδιάς. Στη συνέχεια, χάρη στη δραστηριότητα του μυοκαρδίου, ωθείται σε όλα τα μέρη του σώματός μας. Το αίμα που "καθαρίζεται", από την άλλη πλευρά, ξεκινά από τη δεξιά κοιλία και φτάνει στους πνεύμονες μέσω των πνευμονικών αρτηριών. οξυγονωμένο αίμα ενώ οι αρτηρίες μεταφέρουν φλεβικό αίμα, το ακριβώς αντίθετο από αυτό που έχει παρατηρηθεί για τη συστηματική κυκλοφορία.
Σε ένα άτομο σε ηρεμία, η ποσότητα οξυγόνου που ανταλλάσσεται μεταξύ του κυψελιδικού αέρα και του αίματος είναι περίπου 250-300 ml ανά λεπτό, ενώ η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που διαχέεται από το αίμα στον κυψελιδικό αέρα είναι περίπου 200-250 ml. Αυτές οι τιμές μπορούν να αυξηθούν κατά περίπου 20 φορές κατά τη διάρκεια μιας έντονης «αθλητικής δραστηριότητας».