Sezioni dell'apparato respiratorio. Sistema respiratorio umano

Capitolo 17. SISTEMA RESPIRATORIO

Capitolo 17. SISTEMA RESPIRATORIO

Sistema respiratorio- un insieme di organi che forniscono al corpo respirazione esterna, così come una serie di importanti funzioni non respiratorie.

Il sistema respiratorio comprende vari enti, che svolgono funzioni di conduzione dell'aria e respiratorie (scambio di gas): cavità nasale, rinofaringe, laringe, trachea, bronchi extrapolmonari e polmoni.

respiro esterno, cioè l'assorbimento dell'ossigeno dall'aria inalata e l'eliminazione dal corpo diossido di carbonio, è la funzione principale del sistema respiratorio. Lo scambio di gas viene effettuato dai polmoni.

Tra funzioni non respiratorie sistema respiratorio, termoregolazione e umidificazione dell'aria inalata, deposizione di sangue nello sviluppato sistema vascolare, partecipazione alla regolazione della coagulazione del sangue dovuta alla produzione di tromboplastina e del suo antagonista - eparina, partecipazione alla sintesi di alcuni ormoni, al metabolismo del sale marino e dei lipidi, nonché alla formazione della voce, all'olfatto e alla difesa immunitaria.

I polmoni prendono parte attiva al metabolismo della serotonina, che viene distrutta sotto l'influenza della monoaminossidasi, che viene rilevata nei macrofagi e nei mastociti dei polmoni.

Nel sistema respiratorio si verificano l'inattivazione della bradichinina, la sintesi del lisozima, dell'interferone, dei pirogeni, ecc.. In caso di disturbi metabolici e dello sviluppo processi patologici Alcune sostanze volatili (acetone, ammoniaca, etanolo, ecc.) vengono rilasciate attraverso il sistema respiratorio.

Il ruolo di filtraggio protettivo dei polmoni non è solo quello di trattenere particelle di polvere e microrganismi nelle vie aeree, ma anche di intrappolare le cellule (tumore, piccoli coaguli di sangue) nei vasi polmonari.

Sviluppo. La laringe, la trachea e i polmoni si sviluppano da un rudimento comune, che appare nella 3-4a settimana dell'embriogenesi per protrusione della parete ventrale dell'intestino anteriore, alla cui formazione prende parte la placca precordale. La laringe e la trachea si formano nella 3a settimana dalla parte superiore di una sporgenza epiteliale spaiata a forma di sacco della parete ventrale dell'intestino anteriore. In fondo questo spaiato

il rudimento è diviso lungo la linea mediana in due sacche, dando i rudimenti del polmone destro e sinistro. Queste sacche, a loro volta, vengono successivamente suddivise in tante sporgenze più piccole interconnesse, tra le quali cresce il mesenchima. Le cellule staminali nelle sporgenze sono la fonte dello sviluppo dell'epitelio delle vie aeree e del tratto respiratorio. All'ottava settimana, i rudimenti dei bronchi appaiono sotto forma di tubi epiteliali corti e lisci, e alla 10-12a settimana le loro pareti si piegano, rivestite con cellule epiteliali cilindriche (si forma un sistema ramificato di bronchi ad albero - l'albero bronchiale). In questa fase di sviluppo, i polmoni assomigliano ad una ghiandola (stadio ghiandolare). A 5-6 mesi sviluppo intrauterino si verifica lo sviluppo dei bronchioli finali (terminali) e respiratori, nonché dei dotti alveolari circondati da una rete capillari sanguigni e fibre nervose in crescita (stadio tubolare). Il tessuto muscolare liscio si differenzia dal mesenchima che circonda l'albero bronchiale in crescita, tessuto cartilagineo, tessuto connettivo dei bronchi, elementi elastici, di collagene degli alveoli, nonché strati di tessuto connettivo che crescono tra i lobuli del polmone. Dalla fine del 6° all'inizio del 7° mese e prima della nascita, parte degli alveoli e l'epitelio alveolare che li riveste si differenziano (stadio alveolare).

Per tutto periodo embrionale gli alveoli hanno l'aspetto di vescicole collassate con lume insignificante. In questo momento, dagli strati viscerali e parietali dello splancnotomo si formano gli strati viscerali e parietali della pleura. Quando un neonato fa il suo primo respiro, gli alveoli dei polmoni si raddrizzano, a seguito della quale le loro cavità aumentano bruscamente e lo spessore delle pareti alveolari diminuisce. Ciò favorisce lo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra il sangue che scorre nei capillari e l'aria degli alveoli.

17.1. VIE AEREE

Questi includono cavità nasale, rinofaringe, laringe, trachea E bronchi. Nelle vie aeree, mentre l'aria si muove, si verificano la purificazione, l'umidificazione, l'avvicinamento della temperatura dell'aria inalata alla temperatura corporea, la ricezione del gas, la temperatura e gli stimoli meccanici, nonché la regolazione del volume dell'aria inalata. Nei casi tipici (trachea, bronchi), le pareti delle vie aeree sono costituite da una mucosa con sottomucosa, membrane fibrocartilaginee e avventizia. Membrane mucose le vie aeree comprendono l'epitelio, la lamina propria e, in alcuni casi, la placca muscolare. L'epitelio della mucosa delle vie aeree ha struttura diversa V diversi dipartimenti: in quelle superiori è cheratinizzante multistrato, trasformandosi in non cheratinizzante, in più sezioni distali diventa multi-fila e, infine, ciliato a strato singolo.

Riso. 17.1. Cellule epiteliali della mucosa delle vie aeree (schema secondo Yu. I. Afanasyev):

1 - cellule epiteliali ciliate; 2 - cellule endocrine; 3 - esocrinociti a calice; 4 - cellule cambiali; 5 - cellule non ciliate; 6- fibra nervosa; 7 - Celle di Clara; 8 - membrana basale; 9 - cellule chemiosensibili

L'epitelio delle vie aeree è polidifferonico. Le più numerose sono le cellule epiteliali ciliate, che determinano il nome dell'intero strato epiteliale; sono inoltre presenti cellule della mucosa calice (mucociti), cellule endocrine, microvillose (marginali), cellule epiteliali basali ed esocrinociti bronchiolari (cellule di Clara). Oltre alle cellule epiteliali, lo strato contiene cellule presentanti l'antigene (Langerhans) e linfociti (Fig. 17.1).

epiteliociti ciliati dotate di ciglia ciliate (fino a 250 su ciascuna cellula) lunghe 3-5 micron, che con i loro movimenti, più forti verso la cavità nasale, aiutano a rimuovere muco e particelle di polvere depositate. Queste cellule hanno una varietà di recettori (adrenorecettori, recettori colinergici, recettori per glucocorticoidi, istamina, adenosina, ecc.). Le cellule epiteliali sintetizzano e secernono bronco- e vasocostrittori (con una certa stimolazione).

Man mano che il lume delle vie aeree diminuisce, diminuisce l'altezza delle cellule ciliate.

Tra le cellule ciliate si trovano le cellule mucose del calice (mucociti). La secrezione dei mucociti si mescola con la secrezione delle ghiandole sottomucose e idrata la superficie dello strato epiteliale. Il muco contiene immunoglobuline secrete plasmacellule, che si trovano nella lamina propria della mucosa.

Cellule endocrine, relativo ai dispersi sistema endocrino(serie APUD), situati singolarmente, contengono piccoli granuli nel citoplasma con un centro denso. Queste poche cellule (circa lo 0,1%) sono in grado di sintetizzare calcitonina, norepinefrina, serotonina, bombesina

e altre sostanze coinvolte nelle reazioni normative locali (vedere Capitolo 15).

Microvilli(pennello, bordo), dotate di microvilli sulla superficie apicale, si trovano nella parte distale delle vie aeree. Si ritiene che rispondano ai cambiamenti nella composizione chimica dell'aria che circola nelle vie aeree e siano chemocettori.

Esocrinociti bronchiali, o cellule di Clara, che si trovano nei bronchioli. Sono caratterizzati da un apice a forma di cupola circondato da corti microvilli, contengono un nucleo arrotondato, un reticolo endoplasmatico ben sviluppato di tipo agranulare, un complesso di Golgi e pochi granuli secretori densi di elettroni. Queste cellule producono lipo e glicoproteine, enzimi che partecipano all'inattivazione delle tossine presenti nell'aria.

Basale, O cambiale, cellule- si tratta di cellule scarsamente differenziate che hanno mantenuto la capacità di subire la divisione mitotica. Si trovano a strato basale strato epiteliale e sono fonte per i processi di rigenerazione fisiologica e riparativa.

Cellule presentanti l'antigene(cellule dendritiche, di Langerhans) si trovano più spesso nelle vie aeree superiori e nella trachea, dove catturano gli antigeni che causano reazioni allergiche. Queste cellule hanno recettori per il frammento Fc delle IgG e del complemento C3. Producono citochine, fattore di necrosi tumorale, stimolano i linfociti T e sono morfologicamente simili alle cellule di Langerhans dell'epidermide: hanno numerosi processi che penetrano tra gli altri cellule epiteliali, contengono granuli lamellari nel citoplasma.

Proprio record membrana mucosa (lamina propria) Le vie aeree contengono numerose fibre elastiche, orientate prevalentemente longitudinalmente, vasi sanguigni e linfatici e nervi.

Placca muscolare la mucosa è ben sviluppata al centro e sezioni inferiori vie aeree.

17.1.1. Narice

La cavità nasale è divisa nelle regioni vestibolo, respiratoria e olfattiva.

Struttura. Il vestibolo è formato da una cavità situata sotto la parte cartilaginea del naso. È rivestito da epitelio cheratinizzante squamoso stratificato, che è una continuazione della copertura epiteliale della pelle. Sotto l'epitelio nello strato di tessuto connettivo sono posti ghiandole sebacee e radici di peli ispidi. I peli nella cavità nasale intrappolano le particelle di polvere dell'aria inalata. Nelle parti più profonde del vestibolo dei capelli,

Riso. 17.2. La superficie del rivestimento epiteliale della mucosa nasale. Micrografia elettronica a scansione (secondo A. S. Rostovshchikov): UN- microvilli e cellule ciliate (vestibolo del naso), ingrandimento 2500; B - rara disposizione di cellule ciliate nel terzo anteriore della cavità nasale, ingrandimento 860; V, G- cellule ciliate, uv. rispettivamente 7800 e 6800; D- mucosa della conca nasale, ingrandimento 1200

L'epitelio si accorcia e il loro numero diminuisce, l'epitelio diventa non cheratinizzato, trasformandosi in ciliato a più file.

Superficie interna la cavità nasale nella parte respiratoria è coperta membrana mucosa, costituito da più file colonnari ciliate

epitelio e lamina propria del tessuto connettivo collegati al pericondrio o al periostio (Fig. 17.2). Nell'epitelio situato sulla membrana basale si distinguono le cellule epiteliali ciliate, microvillose, basali e caliciformi.

Cellule ciliate dotato di ciglia tremolanti. Tra le cellule ciliate si trovano microvilli, con villi corti sulla superficie apicale e basale cellule scarsamente differenziate.

Celle a calice sono ghiandole mucose unicellulari che normalmente idratano moderatamente la superficie libera dell'epitelio.

La lamina propria della mucosa è costituita da tessuto connettivo lasso contenente un gran numero di fibre elastiche. Contiene le sezioni terminali ghiandole nasali,dotti escretori che si aprono sulla superficie dell'epitelio. La secrezione mucosa di queste ghiandole, come la secrezione delle cellule caliciformi, viene secreta sulla superficie dell'epitelio. Grazie a ciò, qui vengono trattenute particelle di polvere e microrganismi, che vengono poi rimossi dal movimento delle ciglia. epitelio ciliato. Nella lamina propria della mucosa ci sono noduli linfoidi, soprattutto nella zona delle aperture delle tube uditive, dove si formano tonsille tubariche.

Vascolarizzazione. La mucosa della cavità nasale è molto ricca di vasi situati nelle aree superficiali della lamina propria direttamente sotto l'epitelio, che aiutano a riscaldare l'aria inalata. Nelle arterie, vene e arteriole della mucosa nasale, la membrana media è ben sviluppata. In zona lavello inferiore c'è un plesso di vene con un ampio lume. Quando sono pieni di sangue, la mucosa si gonfia notevolmente, rendendo difficile l'inalazione dell'aria.

I vasi linfatici formano una fitta rete. Sono associati allo spazio subaracnoideo e alle guaine perivascolari varie parti cervello, nonché con i vasi linfatici delle principali ghiandole salivari.

Innervazione. La mucosa della cavità nasale è abbondantemente innervata e presenta numerose terminazioni nervose libere e incapsulate (meccano-, termo- e angiorecettori). Le fibre nervose sensibili provengono dal ganglio trigemino della coppia V di nervi cranici.

La mucosa dei seni paranasali, compresi i seni frontali e mascellari, ha la stessa struttura della mucosa della parte respiratoria delle cavità nasali, con l'unica differenza che la lamina propria è molto più sottile.

17.1.2. Laringe

La laringe è un organo della parte aerea del sistema respiratorio, che partecipa non solo alla conduzione dell'aria, ma anche alla produzione del suono. La laringe ha tre membrane: mucosa, fibrocartilaginea e avventizia (Fig. 17.3). rivestito da epitelio ciliato colonnare multifilare. Solo quelli veri corde vocali ricoperta da epitelio squamoso stratificato non cheratinizzante. Proprio piatto-

Riso. 17.3. Struttura della laringe, sezione frontale (schema):

1 - cartilagine dell'epiglottide; 2 - lamina propria della mucosa; 3 - noduli linfoidi; 4 - fasci separati di cellule muscolari lisce della falsa corda vocale; 5 - falsa corda vocale; 6 - ghiandole; 7- cartilagine tiroidea; 8 - ventricolo della laringe; 9 - vera corda vocale; 10 - muscoli della vera corda vocale; 11 - epitelio squamoso stratificato non cheratinizzante

ka della mucosa, rappresentato da sciolto tessuto connettivo, contiene una rete di fibre elastiche. IN strati profondi della mucosa, le fibre elastiche passano gradualmente nel pericondrio e nella parte centrale della laringe penetrano tra i muscoli striati delle vere corde vocali.

Sulla superficie anteriore, la lamina propria della mucosa laringea contiene misto ghiandole proteiche-mucose (gl. mixteae sieromucosae). Ce ne sono soprattutto molti alla base della cartilagine epiglottica. Esistono anche gruppi di noduli linfoidi chiamati tonsille laringee.

Nella parte centrale della laringe ci sono pieghe della mucosa, che formano il cosiddetto VERO E false corde vocali. A causa della contrazione dei muscoli striati della vera corda vocale, la dimensione dello spazio tra loro cambia, il che influenza l'altezza del suono prodotto dall'aria che passa attraverso la laringe (vedi Fig. 17.3). Nella mucosa sopra e sotto le corde vocali vere ci sono ghiandole miste proteiche-mucose.

Guaina fibrocartilagineaè costituito da cartilagine ialina ed elastica circondata da tessuto connettivo denso. Svolge il ruolo di struttura protettiva e di sostegno della laringe.

Avventiziaè costituito da tessuto connettivo.

La laringe è separata dalla faringe dall'epiglottide, la cui base è la cartilagine elastica. Nell'area dell'epiglottide avviene la transizione della mucosa della faringe nella mucosa della laringe. Su entrambe le superfici dell'epiglottide, la mucosa è ricoperta da epitelio squamoso stratificato non cheratinizzante. La lamina propria della mucosa dell'epiglottide si forma sulla sua superficie anteriore un ammontare significativo sporgente nell'epitelio delle papille; sulla superficie posteriore sono corti e l'epitelio è inferiore.

17.1.3. Trachea

La trachea è un organo tubolare cavo costituito da una membrana mucosa, sottomucosa, membrane fibromuscolare-cartilaginee e avventizia (Fig. 17.4, 17.5).

Mucosa (tunica mucosa) Con l'aiuto di una sottile base sottomucosa si collega alla membrana fibroso-muscolare-cartilaginea della trachea e, per questo motivo, non forma pieghe. È rivestito da epitelio ciliato colonnare multifilare, in cui si distinguono le cellule ciliate, caliciformi, endocrine e basali.

Le cellule epiteliali ciliate hanno forma colonnare, con circa 250 ciglia situate sulla superficie libera. Le ciglia tremolano nella direzione opposta all'aria inalata, più intensamente alla temperatura ottimale (18-33 ° C) e in un ambiente leggermente alcalino. Lo sfarfallio delle ciglia (fino a 250 al minuto) garantisce la rimozione del muco con particelle di polvere dell'aria inalata e microbi depositati su di esso.

Riso. 17.4. Struttura della trachea (micrografia):

I - mucosa; II - base sottomucosa: III - membrana fibroso-muscolare-cartilaginea. 1 - epitelio ciliato colonnare multifila; 2 - esocrinociti a calice; 3 - lamina propria della mucosa; 4 - ghiandole tracheali; 5 - pericondrio; 6 - cartilagine ialina

Gli esocrinociti caliciformi - ghiandole endoepiteliali unicellulari - secernono una secrezione mucosa ricca di acidi ialuronico e sialico sulla superficie dello strato epiteliale. La loro secrezione, insieme alla secrezione mucosa delle ghiandole sottomucose, idrata l'epitelio e crea le condizioni per l'adesione delle particelle di polvere che entrano con l'aria. Il muco contiene anche immunoglobuline, secrete dalle plasmacellule presenti nella mucosa, che neutralizzano molti microrganismi che entrano nell'aria. Endocrinociti respiratori appartengono al sistema endocrino disperso, hanno forma piramidale, nucleo arrotondato e granuli secretori. Queste cellule secernono ormoni peptidici e ammine biogene e regolano la contrazione delle cellule muscolari delle vie aeree. Cellule basali- cambiale, avere un ovale o forma triangolare. Man mano che si specializzano, nel citoplasma compaiono tonofibrille e glicogeno e il numero di organelli aumenta. Tra le cellule epiteliali ci sono le cellule di Langerhans, i cui processi penetrano tra le cellule epiteliali.

Riso. 17.5. Superficie del rivestimento epiteliale della mucosa tracheale. Micrografia elettronica, ingrandimento 4400:

1 - cellule epiteliali ciliate; 2 - esocrinociti a calice (secondo L.K. Romanova)

Sotto la membrana basale dell'epitelio si trova la lamina propria della mucosa. (lamina propria), costituito da tessuto connettivo lasso, ricco di fibre elastiche. A differenza della laringe, le fibre elastiche nella trachea assumono una direzione longitudinale. Nella lamina propria della mucosa sono presenti noduli linfoidi e singoli fasci disposti circolarmente di cellule muscolari lisce.

Sottomucosa (tela sottomucosa) La trachea è costituita da tessuto connettivo lasso, senza un confine netto, che passa nel tessuto connettivo denso del pericondrio di anelli cartilaginei aperti. Nella sottomucosa sono misti ghiandole proteiche-mucose, i cui dotti escretori, formando nel loro percorso espansioni a forma di fiasco, si aprono

compaiono sulla superficie della mucosa. Ci sono soprattutto molte ghiandole nelle pareti posteriori e laterali della trachea.

Fibromuscolocartilaginea (tunica fibromusculocartilaginea) La trachea è costituita da 16-20 anelli cartilaginei ialini, non chiusi sulla parete posteriore della trachea. Le estremità libere di queste cartilagini sono collegate da fasci di cellule muscolari lisce ad esse attaccate superficie esterna cartilagine. Grazie a questa struttura, la superficie posteriore della trachea è morbida e flessibile, che ha Grande importanza durante la deglutizione. Bolo alimentare attraversando l'esofago, situato direttamente dietro la trachea, non incontrano ostacoli provenienti dalla parete tracheale.

Avventizia (tunica avventizia) La trachea è costituita da tessuto connettivo lasso che collega questo organo alle parti adiacenti del mediastino.

Vascolarizzazione. I vasi sanguigni della trachea, così come la laringe, formano diversi plessi paralleli nella sua mucosa e sotto l'epitelio - una fitta rete capillare. I vasi linfatici formano anche i plessi, di cui il plesso superficiale si trova direttamente sotto la rete dei capillari sanguigni.

Innervazione. I nervi che si avvicinano alla trachea contengono fibre spinali e autonome e formano due plessi, i cui rami terminano nella sua mucosa con terminazioni nervose. muscoli parete di fondo La trachea è innervata dai gangli del sistema autonomo sistema nervoso.

La funzione della trachea come organo che trasporta l'aria è in gran parte correlata alle caratteristiche strutturali e funzionali albero bronchiale polmoni.

17.2. POLMONI

I polmoni occupano maggior parte Petto e cambiano costantemente forma a seconda della fase della respirazione. Superficie del polmone coperto sierosa-pleura viscerale.

Struttura. Il polmone è costituito da un sistema vie aeree- bronchi (albero bronchiale) e sistemi di vescicole polmonari O alveoli, svolgendo il ruolo dei veri e propri dipartimenti respiratori dell'apparato respiratorio.

17.2.1. Albero bronchiale

Albero bronchiale (arbor bronchiale) comprende i bronchi principali (destro e sinistro), che si dividono in bronchi lobari extrapolmonari (bronchi grandi del 1° ordine), che poi si ramificano in bronchi extrapolmonari zonali grandi (4 in ciascun polmone) (bronchi del 2° ordine). I bronchi intrapolmonari sono segmentali (10 in ciascun polmone), divisi in bronchi del 3°-5° ordine (sottosegmentali), di dimensioni

Riso. 17.6. La struttura delle vie aeree e della parte respiratoria del polmone (schema): 1 - trachea; 2- bronco principale; 3 - grandi bronchi intrapolmonari; 4 - bronchi medi; 5 - piccoli bronchi; 6- bronchi terminali ols; 7 - bronchioli alveolari; 8 - condotti alveolari; 9 - sacchi alveolari. Nel semicerchio c'è l'acino

appartengono ai bronchi medi (diametro 2-5 mm). I bronchi medi, ramificandosi, passano nei bronchi piccoli (diametro 1-2 mm) e poi nei bronchioli terminali (bronchioli terminali). Dietro di loro iniziano le sezioni respiratorie del polmone, che svolgono la funzione di scambio di gas.

In totale, nel polmone di un adulto ci sono fino a 23 generazioni di ramificazioni dei bronchi e dei dotti alveolari. I bronchioli terminali corrispondono alla 16a generazione (Fig. 17.6).

La struttura dei bronchi, sebbene non la stessa in tutto l'albero bronchiale, ha caratteristiche comuni. Guscio interno bronchi - membrana mucosa- rivestito, come la trachea, da epitelio ciliato a più file, il cui spessore diminuisce gradualmente a causa del cambiamento della forma delle cellule da alto colonnare a basso cubico. Nell'epitelio, oltre alle cellule epiteliali ciliate, caliciformi, endocrine e basali sopra descritte, nelle parti distali dell'albero bronchiale sono presenti cellule secretorie di Clara, nonché cellule epiteliali microvillose (bordate, a pennello).

La lamina propria della mucosa bronchiale è ricca di fibre elastiche dirette longitudinalmente, che assicurano l'allungamento dei bronchi durante l'inspirazione e li riportano nella loro posizione originale durante l'espirazione. La mucosa dei bronchi presenta pieghe longitudinali causate dalla contrazione di fasci obliquamente circolari di cellule muscolari lisce (placca muscolare della mucosa), che separano la mucosa dalla base del tessuto connettivo sottomucoso. Quanto più piccolo è il diametro del bronco, tanto più sviluppata è la placca muscolare della mucosa.

In tutte le vie aeree, nella mucosa si trovano noduli linfoidi e gruppi di linfociti. Negli animali si tratta del tessuto linfoide bronco-associato (sistema BALT), che partecipa alla formazione delle immunoglobuline.

IN sottomucosa tratti finali di misto ghiandole mucoproteiche. Le ghiandole si trovano in gruppi, soprattutto in luoghi privi di cartilagine, e i dotti escretori penetrano nella mucosa e si aprono sulla superficie dell'epitelio. La loro secrezione idrata la mucosa e favorisce l'adesione e l'avvolgimento di polvere e altre particelle, che vengono successivamente rilasciate all'esterno. La componente proteica del muco ha proprietà batteriostatiche e battericide. Nei bronchi di piccolo calibro (diametro 1-2 mm) le ghiandole sono assenti.

Guaina fibrocartilaginea al diminuire del calibro del bronco, esso è caratterizzato da un graduale passaggio da anelli cartilaginei chiusi (nei bronchi principali) a placche cartilaginee (bronchi lobari, zonali, segmentali, subsegmentali) e isole di tessuto cartilagineo (nei bronchi di medio calibro) . Nei bronchi di medio calibro compare tessuto cartilagineo elastico al posto del tessuto cartilagineo ialino. Nei bronchi di piccolo calibro la membrana fibrocartilaginea è assente.

Avventizia esterna costituito da tessuto connettivo fibroso, che passa nel tessuto connettivo interlobulare e interlobulare del parenchima polmonare. Tra le cellule del tessuto connettivo si trovano i mastociti che partecipano alla regolazione dell'omeostasi locale e alla coagulazione del sangue.

Così, bronchi di grosso calibro diametro rispettivamente da 5 a 15 mm per farmaci fissi caratterizzato da fusione ripiegata

Riso. 17.7. Superficie del rivestimento epiteliale del bronchiolo terminale del polmone di ratto. Micrografia elettronica, ingrandimento 4000 (preparazione di I. S. Serebryakov):

1 - cellule epiteliali ciliate; 2 - Celle Clara

membrana scorzata, dovuta alla contrazione della liscia tessuto muscolare, epitelio ciliato a più file, presenza di ghiandole, grandi placche cartilaginee nella membrana fibrocartilaginea.

Bronchi di medio calibro si distinguono per una minore altezza delle cellule dello strato epiteliale e una diminuzione dello spessore della mucosa, la presenza di ghiandole e una diminuzione delle dimensioni delle isole cartilaginee. IN bronchi di piccolo calibro l'epitelio ciliato è a doppia fila, e poi a fila singola, non c'è cartilagine e ghiandole, la placca muscolare della mucosa diventa più spessa rispetto allo spessore dell'intera parete. Contrazione muscolare prolungata

ny travi a condizioni patologiche, ad esempio quando asma bronchiale, riduce drasticamente il lume dei piccoli bronchi e rende difficile la respirazione.

Di conseguenza, i piccoli bronchi svolgono la funzione non solo di condurre, ma anche di regolare il flusso d'aria nelle sezioni respiratorie dei polmoni.

Bronchioli terminali hanno un diametro di circa 0,5 mm. La mucosa è rivestita da un singolo strato di epitelio ciliato cuboidale, in cui si trovano microvilli, cellule di Clara e cellule ciliate (Fig. 17.7). Nella lamina propria della mucosa di questi bronchioli sono presenti fibre elastiche che corrono longitudinalmente, tra le quali si trovano fasci individuali di cellule muscolari lisce. Di conseguenza, i bronchioli sono facilmente distensibili durante l'inspirazione e ritornano nella loro posizione originale durante l'espirazione.

I processi si trovano nell'epitelio dei bronchi e nel tessuto connettivo interalveolare. cellule dendritiche, entrambi precursori delle cellule di Langerhans e delle loro forme differenziate appartenenti al differenziale dei macrofagi. Le cellule di Langerhans hanno una forma processuale, un nucleo lobulato, e contengono nel citoplasma specifici granuli a forma di racchetta da tennis (granuli di Birbeck). Svolgono il ruolo di cellule presentanti l'antigene, sintetizzano le interleuchine e il fattore di necrosi tumorale e hanno la capacità di stimolare i precursori dei linfociti T.

17.2.2. Dipartimento respiratorio

L'unità strutturale e funzionale della parte respiratoria del polmone è acino polmonare (acinus pulmonaris).È un sistema di alveoli situati nelle pareti dei bronchioli respiratori, dei dotti alveolari e delle sacche che effettuano lo scambio di gas tra il sangue e l'aria degli alveoli. Il numero totale di acini nei polmoni umani raggiunge i 150.000 bronchiolo respiratorio (bronchiolus respiratorius) 1° ordine, che si divide dicotomicamente in bronchioli respiratori di 2° e poi di 3° ordine. Gli alveoli si aprono nel lume dei bronchioli (Fig. 17.8). Ciascun bronchiolo respiratorio del 3o ordine, a sua volta, è suddiviso in dotti alveolari (ductuli alveolares), e ciascun condotto alveolare termina con diversi sacchi alveolari (sacculi alveolari). Alla foce degli alveoli dei dotti alveolari si trovano piccoli fasci di cellule muscolari lisce, visibili come ispessimenti in sezioni. Gli acini sono separati tra loro da sottili strati di tessuto connettivo; 12-18 acini formano il lobulo polmonare.

Bronchioli respiratori rivestito da epitelio cubico monostrato. Le cellule ciliate sono rare, le cellule Clara sono più comuni. La placca muscolare della mucosa diventa più sottile e si scompone in fasci separati di cellule muscolari lisce, diretti circolarmente. Le fibre del tessuto connettivo dell'avventizia esterna passano nel tessuto connettivo interstiziale.

Ci sono diverse dozzine di alveoli sulle pareti dei dotti alveolari e dei sacchi alveolari. Il numero totale di loro negli adulti ha raggiunto

Riso. 17.8. Acino polmonare:

UN - schema; B, V- microfotografie. 1 - bronchiolo respiratorio del 1o ordine; 2 - bronchioli respiratori del 2o ordine; 3 - dotti alveolari; 4 - sacchi alveolari; 5 - capillari sanguigni nel setto interalveolare; 6 - alveoli; 7 - pori tra gli alveoli; 8 - cellule muscolari lisce; 9 - pneumociti di tipo I; 10 - pneumociti di tipo II; 11 - Celle di Clara; 12 - cellule epiteliali ciliate; 13 - cellule epiteliali cubiche

Riso. 17.9. Alveolo polmonare di ratto. Micrografia elettronica a scansione, ingrandimento 3500 (secondo L.K. Romanova):

1 - superficie apicale (microvilli) dei pneumociti di tipo II; 2 - tensioattivo isolato; 3 - confini intercellulari; 4 - capillari sanguigni; 5 - tempo tra gli alveoli

è in media di 300-400 milioni.La superficie di tutti gli alveoli alla massima inspirazione in un adulto può raggiungere 100-140 m 2 e durante l'espirazione diminuisce di 2-2,5 volte.

Alveoli separati da sottile tessuto connettivo setti interalveolari(2-8 µm), in cui passano i capillari sanguigni, che occupano circa il 75% dell'area del setto (vedi Fig. 17.8, c). Tra gli alveoli ci sono comunicazioni sotto forma di fori con un diametro di circa 10-15 micron - pori alveolari(Fig. 17.9, 17.10). Gli alveoli hanno l'aspetto di una bolla aperta del diametro di circa 120-140 micron. La loro superficie interna è rivestita da epitelio alveolare. Distingue tra pneumociti respiratori (cellule di tipo I) e pneumociti secretori (cellule di tipo II). Inoltre, negli animali, sono state descritte cellule negli alveoli III tipo- microvilloso.

Pneumociti di tipo I (pneumociti tipo I), o cellule alveolari di tipo I, occupano circa il 95% della superficie degli alveoli. Hanno forma allungata appiattita irregolare. Lo spessore delle cellule nei luoghi in cui si trovano i loro nuclei raggiunge i 5-6 micron, mentre in altre aree oscilla entro 0,2 micron. Sulla superficie libera del citoplasma di queste cellule sono presenti proiezioni citoplasmatiche molto brevi rivolte verso la cavità degli alveoli, che aumentano area totale contatto dell'aria con la superficie dell'epitelio. Nel loro citoplasma si trovano piccoli mitocondri e vescicole pinocitotiche. Le aree anucleate dei pneumociti di tipo I contengono anche aree anucleate delle cellule endoteliali.

capillari. In queste aree, la membrana basale dell'endotelio del capillare sanguigno può avvicinarsi strettamente alla membrana basale dell'epitelio. Grazie a questo rapporto tra le cellule degli alveoli e dei capillari, la barriera tra sangue e aria (barriera aeroematica) risulta essere estremamente sottile - in media 0,5 micron (vedi Fig. 17.10, a). In alcuni punti il ​​suo spessore aumenta a causa di sottili strati di tessuto connettivo lasso.

Pneumociti di tipo II, o cellule alveolari di tipo II, spesso chiamate cellule secretorie per la loro partecipazione alla formazione del complesso tensioattivo alveolare (SAC), o grandi cellule epiteliali (epiteliociti grandi), più grandi delle cellule di tipo I, hanno una forma cubica. Nel citoplasma di queste cellule, oltre agli organelli caratteristici delle cellule secernenti (reticolo endoplasmatico sviluppato, ribosomi, complesso del Golgi, corpi multivescicolari), sono presenti corpi lamellari osmiofili - citofosfoliposomi, che servono come marcatori di pneumociti di tipo II. La superficie libera di queste cellule è dotata di microvilli.

I pneumociti di tipo II sintetizzano proteine, fosfolipidi, carboidrati che formano tensioattivi

Riso. 17.10. La struttura degli alveoli e dei setti interalveolari del polmone di un ratto (secondo L.K. Romanova, con modifiche):

UN- diagramma: 1 - lume alveolare; 2 - tensioattivo; 3 - ipofase del tensioattivo; 4 - pneumocito di tipo I; 5 - pneumocita di tipo II; 6 - macrofago alveolare; 7 - macrofago; 8 - lume capillare; 9 - cellula endoteliale; 10 - fibre di collagene; 11 - fibroblasto; 12 - è ora; B- micrografia elettronica, ingrandimento 24.000: 1 - pneumocita di tipo I; 2 - membrana basale del pneumocita; 3 - membrana basale dell'endotelio capillare; 4 - cellule endoteliali; 5 - citoplasma dei granulociti nel lume dell'emocapillare; 6 - barriera aria-sangue

Riso. 17.11. Complesso alveolare tensioattivo del polmone di ratto. Micrografia elettronica, ingrandimento 60.000 (secondo L.K. Romanova):

1 - lume degli alveoli; 2 - lume del capillare sanguigno; 3 - barriera aria-sangue; 4 - membrane tensioattive; 5 - ipofase ( fase liquida) complesso alveolare tensioattivo

sostanze (tensioattivi) che fanno parte del complesso alveolare del tensioattivo. Quest'ultimo comprende tre componenti: una componente di membrana, un'ipofase (componente liquida) e un tensioattivo di riserva - strutture simili alla mielina (Fig. 17.11). Nell'ordinario condizioni fisiologiche la secrezione dei tensioattivi avviene secondo il tipo merocrino. giochi di tensioattivi ruolo importante nel prevenire il collasso degli alveoli durante l'espirazione, nonché nel proteggerli dalla penetrazione di microrganismi dall'aria inalata attraverso la parete degli alveoli e dalla trasudazione del fluido dai capillari dei setti interalveolari negli alveoli.

Oltre ai tipi di cellule descritti, sono presenti nella parete degli alveoli e sulla loro superficie macrofagi alveolari. Si distinguono per numerose pieghe del plasmalemma contenenti particelle di polvere fagocitate, frammenti cellulari, microbi e particelle di tensioattivo.

Il citoplasma dei macrofagi contiene sempre una quantità significativa di goccioline lipidiche e lisosomi. I macrofagi penetrano nel lume alveolare dai setti interalveolari.

I macrofagi alveolari, come i macrofagi di altri organi, sono di natura ematogena.

All'esterno della membrana basale dei pneumociti ci sono capillari sanguigni che corrono lungo i setti interalveolari, nonché una rete di fibre elastiche che intrecciano gli alveoli. Oltre alle fibre elastiche, attorno agli alveoli è presente una rete di sottili fibre di collagene, fibroblasti e mastociti che li sostengono. Gli alveoli sono strettamente adiacenti tra loro e i capillari li intrecciano, con una superficie confinante con un alveolo e l'altra con quello vicino. Ciò fornisce condizioni ottimali per lo scambio di gas tra il sangue che scorre attraverso i capillari e l'aria che riempie le cavità degli alveoli.

Riso. 17.12. La struttura del lobulo polmonare, con la base diretta alla pleura (secondo Hem e Cormack, con modifiche):

1 - bronchiolo finale (terminale); 2 - bronchiolo respiratorio; 3 - condotto alveolare; 4 - alveolo; 5 - rami arteria polmonare; 6 - rami della vena polmonare; 7 - arteria bronchiale; 8 - setto del tessuto connettivo interlobulare; 9 - rete di capillari sanguigni; 10 - vaso linfatico; 11 - pleura. Dimensioni di bronchioli, vie aeree, vasi sanguigni e vasi linfaticiè aumentato. Nessun vaso sanguigno è indicato a destra, tranne arteria bronchiale, i vasi linfatici non sono indicati a sinistra

Vascolarizzazione. L'apporto di sangue al polmone viene effettuato attraverso due sistemi vascolari (Fig. 17.12). I polmoni ottengono sangue venoso dalle arterie polmonari, cioè dalla circolazione polmonare. I rami dell'arteria polmonare, accompagnando l'albero bronchiale, raggiungono la base degli alveoli, dove formano una rete capillare ad ansa stretta. Nei capillari alveolari, il cui diametro varia tra 5-7 micron, i globuli rossi sono disposti in una fila, creando condizione ottimale per lo scambio gassoso tra emoglobina eritrocitaria e aria alveolare. I capillari alveolari vengono raccolti nelle venule postcapillari, formandole

Riso. 17.13. Terminazione nervosa nella parete degli alveoli. Impregnazione con nitrato d'argento. Microfotografia (preparazione di T. G. Oganesyan):

1 - alveoli; 2 - fibra nervosa; 3 - gratuito terminazione nervosa nella parete degli alveoli

strutturando il sistema delle vene polmonari, attraverso le quali il sangue ossigenato ritorna al cuore.

Le arterie bronchiali che compongono la seconda lo sono veramente sistema arterioso, partono direttamente dall'aorta, nutrono i bronchi e parenchima polmonare sangue arterioso. Penetrando nella parete dei bronchi, si ramificano e formano plessi arteriosi nella base sottomucosa e nella mucosa. Le venule postcapillari, che originano principalmente dai bronchi, si uniscono in piccole vene, che danno origine alle vene bronchiali anteriori e posteriori. A livello dei piccoli bronchi sono presenti anastomosi arterovenulari tra il sistema arterioso bronchiale e quello polmonare.

Linfatico sistema polmonareè costituito da reti superficiali e profonde di capillari e vasi linfatici. La rete superficiale si trova nella pleura viscerale. La rete profonda si trova all'interno dei lobuli polmonari, nei setti interlobulari, distesi vasi sanguigni E bronchi del polmone. Nei bronchi stessi, i vasi linfatici formano due plessi anastomotici: uno si trova nella mucosa, l'altro nella sottomucosa.

Innervazione effettuato principalmente da simpatico e parasimpatico, nonché nervi spinali. Nervi simpatici condurre gli impulsi provocandone l'espansione bronchi e costrizione dei vasi sanguigni, parasimpatici - impulsi che, al contrario, causano la costrizione dei bronchi e la dilatazione dei vasi sanguigni. I rami di questi nervi si formano negli strati del tessuto connettivo polmonare nervoso plesso situato lungo l'albero bronchiale, gli alveoli e i vasi sanguigni (Fig. 17.13). IN plesso nervoso x del polmone ci sono gangli grandi e piccoli del sistema nervoso autonomo, che, con ogni probabilità, forniscono innervazione al tessuto muscolare liscio dei bronchi.

Cambiamenti legati all'età. Dopo la legatura del cordone ombelicale di un neonato, il sistema respiratorio subisce importanti cambiamenti associati all'inizio dello scambio di gas e ad altre funzioni.

Nei bambini e adolescenza la superficie respiratoria dei polmoni e le fibre elastiche nello stroma dell'organo aumentano progressivamente, soprattutto con attività fisica(sport, lavoro fisico). Totale

alveoli polmonari nell'uomo in adolescenza e in giovane età aumenta di circa 10 volte. Di conseguenza, cambia anche l'area della superficie respiratoria. Tuttavia valore relativo la superficie respiratoria diminuisce con l’età. Dopo 50-60 anni lo stroma del tessuto connettivo del polmone cresce e i sali si depositano nella parete dei bronchi, soprattutto in quelli ilari. Tutto ciò porta ad una limitazione dell'escursione polmonare e ad una diminuzione della funzione basilare dello scambio gassoso.

Rigenerazione. La rigenerazione fisiologica degli organi di conduzione dell'aria avviene più intensamente all'interno della mucosa a causa di cellule scarsamente differenziate (cambiali). Dopo la rimozione di una parte dell'organo cavo, praticamente non avviene il ripristino mediante ricrescita. Dopo pneumonectomia parziale si osserva ipertrofia compensatoria del polmone rimanente con aumento del volume degli alveoli e successiva proliferazione componenti strutturali setti alveolari. Allo stesso tempo, i vasi microcircolatori si espandono, garantendo trofismo e respirazione. È stato dimostrato che i pneumociti di tipo II possono dividersi per mitosi e differenziarsi in cellule di tipo I e II.

17.2.3. Pleura

I polmoni sono ricoperti esternamente da una pleura, detta polmonare o viscerale. La pleura viscerale si fonde strettamente con i polmoni, vi passano le fibre elastiche e di collagene tessuto interstiziale pertanto, è difficile isolare la pleura senza danneggiare il polmone. La pleura viscerale contiene cellule muscolari lisce. Nella pleura parietale che riveste la parete esterna cavità pleurica, ci sono meno elementi elastici, le cellule muscolari lisce sono rare. Nella pleura polmonare sono presenti due plessi nervosi: un plesso ad ansa piccola sotto il mesotelio e un plesso ad ansa grande negli strati profondi della pleura. La pleura ha una rete di vasi sanguigni e linfatici. Durante il processo di organogenesi, dalle foglie dello splancnotomo del mesoderma si forma un solo strato. epitelio squamoso- mesotelio e la base del tessuto connettivo della pleura si sviluppa dal mesenchima. Dipende da condizioni polmonari le cellule mesoteliali diventano piatte o alte.

Domande di controllo

1. Fonti embrionali e la sequenza di sviluppo degli organi dell'apparato respiratorio.

2. Unità strutturale e funzionale della parte respiratoria del polmone (nome, componenti, composizione cellulare). La struttura della barriera aria-sangue.

3. Caratteristiche morfofunzionali comparative delle pareti dei bronchi intrapolmonari di diverso calibro.

Istologia, embriologia, citologia: libro di testo / Yu. I. Afanasyev, N. A. Yurina, E. F. Kotovsky, ecc. - 6a edizione, rivista. e aggiuntivi - 2012. - 800 p. : malato.

L'apparato respiratorio si forma alla 3a settimana di embriogenesi dalla parete ventrale dell'intestino anteriore; l'epitelio delle vie aeree e dei polmoni è di origine ectodermica.

Le funzioni dell'apparato respiratorio possono essere suddivise in respiratorie e non respiratorie. A funzioni respiratorie comprende la conduzione aerea e lo scambio di gas e non respiratorio - protettivo, immunobiologico. assorbimento, escrezione, secretività (fino a 1 litro di muco), metabolica e conservazione (fino a 1 litro di sangue nei polmoni).

L’apparato respiratorio è suddiviso in vie aeree e sezioni respiratorie. Le vie aeree comprendono la cavità nasale, il rinofaringe, la laringe, la trachea e i bronchi. Le sezioni respiratorie comprendono il sistema degli acini polmonari.

Le vie aeree conducono l'aria, la purificano, la riscaldano o la raffreddano e la idratano.

La cavità nasale inizia con il vestibolo della cavità nasale, che è rivestito pelle sottile. L'epitelio è ciliato a più file a strato singolo. Ci sono ghiandole sudoripare e sebacee, peli ispidi che intrappolano le particelle di polvere, proprio muco sulla superficie dell'epitelio ciliare. Nella lamina propria della mucosa è presente una fitta rete capillare: il plesso venoso e i noduli linfatici, che si formano circa tubo uditivo accumuli - tonsille tubariche accoppiate. Nella parte superiore della cavità nasale si trova l'epitelio olfattivo e nella parte inferiore l'epitelio respiratorio.

Laringe

Il suo muro è rappresentato da 3 conchiglie.

1) La mucosa è ricoperta da un epitelio ciliato a più file, sotto il quale è presente una lamina propria. Nella lamina propria ci sono capillari, ghiandole proteiche-mucose e noduli linfatici, i cui grappoli formano la tonsilla laringea. La mucosa forma pieghe trasversali accoppiate: queste sono corde vocali false e vere. Le pieghe sono rivestite da epitelio stratificato non cheratinizzante; Le vere corde vocali sono basate sul tessuto muscolare striato.

2) La membrana fibrocartilaginea contiene fibrocartilagini ialine ed elastiche.

3) La membrana avventiziale è formata da tessuto connettivo lasso che collega la laringe agli organi vicini. Contenuto qui grandi vasi e nervi.

Foto: GreenFlames09

Trachea

La sua parete è formata da 4 conchiglie.

1) La mucosa è rivestita da epitelio ciliato a più file, che contiene cellule ciliate, caliciformi, intercalari ed endocrine. La lamina propria si trova sotto l'epitelio, contiene una rete capillare e un gran numero di fibre elastiche che corrono lungo la trachea. Il fold non è espresso. Sulla superficie dell'epitelio si trovano macrofagi e linfociti (principalmente T-helper).

2) La sottomucosa è formata da tessuto connettivo lasso, contiene ghiandole proteiche-mucose che, come le cellule caliciformi dell'epitelio, secernono un segreto sulla superficie dell'epitelio. In questo caso, le ciglia dell'epitelio sono completamente immerse nella mucosa. Lo sfarfallio delle ciglia fa sì che il muco si sposti verso ambiente esterno, e insieme al muco, le particelle di polvere e i microrganismi vengono rimossi dalle vie aeree.

3) La membrana fibrocartilaginea è costituita da 16-20 ginocchia aperte di cartilagine ialina, le loro estremità libere (posteriori) sono collegate da fasci di cellule muscolari lisce. L'esofago è adiacente alla trachea; per questo motivo il cibo che passa attraverso l'esofago non incontra resistenza da parte della parete tracheale.

4) La membrana avventiziale è formata da tessuto connettivo lasso che collega la trachea agli organi mediastinici circostanti.

Foto: BANAMINA

Albero bronchiale

La trachea si ramifica nei bronchi principali, che si dividono in grandi, medi e piccoli. I bronchi grandi hanno un diametro di 10-15 mm, comprendono bronchi lobari, zonali e segmentali. Quelli medi con diametro da 2 a 5 mm, sono tutti intrapolmonari. I bronchi piccoli hanno un diametro di 1-2 mm, i bronchi terminali (bronchioli) - 0,5 mm.

Ci sono 4 membrane nella parete dei grandi bronchi.

1. Mucoso, forma pieghe longitudinali, costituite da un epitelio ciliato a più file, una lamina mucosa propria e una lamina mucosa muscolare, che contiene fasci di cellule muscolari lisce disposte a spirale.

2. Sottomucosa. Qui, nel tessuto connettivo lasso, ci sono molte ghiandole proteiche-mucose.

3. Fibrocartilagineo – contiene placche di cartilagine ialina.

4. L'avventizia è formata da tessuto connettivo lasso

Al diminuire del diametro dei bronchi diminuisce la dimensione delle placche cartilaginee, fino alla loro completa scomparsa. Si osserva inoltre una diminuzione del numero delle ghiandole della sottomucosa fino alla loro completa scomparsa.

Nei bronchi di medio calibro le membrane diventano più sottili, l'altezza dell'epitelio ciliato diminuisce, il numero di cellule caliciformi in esso contenute diminuisce, quindi viene prodotto meno muco. Ma c'è anche un relativo aumento dello spessore della mucosa muscolare. Il numero di ghiandole nella sottomucosa diminuisce. Nella membrana fibrocartilaginea le placche cartilaginee si trasformano in piccole isole cartilaginee. In essi, la cartilagine ialina è sostituita da quella elastica. Guscio esterno avventiziale, contiene grandi vasi sanguigni (rami di rami bronchiali).

La parete dei bronchi piccoli (piccoli) è composta da 2 membrane. Perché le isole cartilaginee scompaiono completamente e scompaiono anche le ghiandole nella sottomucosa. Quello. Ciò che rimane è la mucosa interna e l'avventizia esterna. L'epitelio ciliato diventa a due file, quindi cubico a strato singolo: le cellule caliciformi scompaiono, l'altezza e il numero delle cellule ciliate diminuiscono. Appaiono cellule non ciliate, oltre che secretive, che hanno una forma a cupola e producono un enzima che distrugge il tensioattivo.

Nell'epitelio compaiono cellule che svolgono una funzione chemiorecettore, analizzando Composizione chimica aria inalata. Sulla loro superficie sono presenti villi corti.

La placca muscolare dei bronchi piccoli è ben sviluppata. I miociti lisci vanno a spirale, con la loro contrazione, il lume del bronco diminuisce e il bronco si accorcia. I bronchi stanno giocando ruolo principale nell'espirazione dell'aria. I piccoli bronchi regolano il volume dell'aria inspirata ed espirata. Con una forte contrazione tonica della mucosa muscolare, può verificarsi uno spasmo.

Bronchioli terminali. La loro parete è sottile, rivestita da epitelio cubico, contiene fasci di cellule muscolari lisce, all'esterno delle quali è presente uno strato di tessuto connettivo lasso, che passa nel tessuto dei setti interalveolari. Bronchioli terminali si ramificano dicotomicamente 2-3 volte, formando alveoli respiratori, da cui inizia la sezione respiratoria dei polmoni (in essa avviene lo scambio di gas).

Reparto respiratorio. La sua unità strutturale e funzionale è l'acino, 12-18 acini formano il lobulo polmonare. Gli acini iniziano nel bronchiolo respiratorio del 1° ordine. Gli alveoli compaiono per la prima volta nella sua parete. I bronchioli respiratori del I ordine sono suddivisi in bronchioli del II ordine, e poi III ordine. I bronchioli respiratori del 3o ordine continuano nei dotti alveolari, anch'essi divisi dicotomicamente 2-3 volte e terminano in sacche alveolari: questa è un'estensione cieca all'estremità degli acini, in cui sono presenti diversi alveoli.

Gli alveoli sono la principale unità strutturale dell'acino. L'alveolo è una vescicola, la cui parete è formata da una membrana basale su cui si trovano le cellule epiteliali alveolari. Esistono 2 tipi di alveolociti: respiratori e secretori.

Gli alveolociti respiratori sono cellule appiattite con organelli poco sviluppati situati vicino al nucleo. Le cellule sono sparse sulla membrana basale. Lo scambio di gas avviene attraverso il loro citoplasma.

Gli alveolociti secretori sono cellule più grandi situate principalmente alla bocca degli alveoli, i loro organelli sono ben sviluppati, producono tensioattivo - questo è un film con struttura tipica membrana cellulare Rivestisce tutta la superficie interna degli alveoli. Il tensioattivo impedisce alle pareti degli alveoli di aderire, favorisce il loro raddrizzamento durante l'inalazione e svolge una funzione protettiva: non consente il passaggio di germi e antigeni. Mantiene una certa umidità all'interno degli alveoli. Il tensioattivo può essere distrutto rapidamente, ma viene anche ripristinato in tempi relativamente brevi, in 3-3,5 ore. Quando il tensioattivo viene distrutto, si sviluppano processi infiammatori nei polmoni. Il tensioattivo nell'embriogenesi si forma alla fine del 7° mese.

All'esterno dell'alveolo c'è un capillare sanguigno. La sua membrana basale è collegata alla membrana basale degli alveoli. Le strutture che separano il lume degli alveoli dal lume dei capillari formano una barriera aeroematica (barriera aria-sangue). È costituito da: tensioattivo, alveocita respiratorio, membrana basale alveolare e membrana basale capillare e cellula endoteliale capillare. Questa barriera è sottile: 0,5 micron, i gas la attraversano. Ciò è ottenuto dal fatto che una parte non nucleata della cellula endoteliale si trova di fronte alla sezione sottile dell'alveolocita respiratorio. I setti interalveolari contengono sottili fibre di elastina, raramente (più in età avanzata) fibre di collagene, un gran numero di capillari e alla bocca dell'alveolo possono esserci 1-2 miociti lisci (spingono l'aria fuori dagli alveoli). I macrofagi e i linfociti T possono uscire dal capillare nel lume degli alveoli e svolgere una funzione immunobiologica protettiva. I macrofagi alveolari sono le prime cellule immunologicamente attive a fagocitare antigeni batterici e non batterici. Svolge la funzione di ausiliario cellule immunitarie, effettuano la presentazione dell'antigene da parte dei linfociti T e garantiscono così la formazione di anticorpi da parte dei linfociti B.

Rigenerazione. Le vie aeree si basano su una mucosa ben rigenerante. La capacità di rigenerarsi è maggiore nei reparti situati più vicini all’ambiente esterno. Reparti respiratori rigenerarsi peggio. Si verifica ipertrofia degli alveoli rimanenti e negli adulti non si formano nuovi alveoli. Dopo resezione polmonare si forma una cicatrice del tessuto connettivo.

All'esterno, il polmone è ricoperto da una pleura viscerale (una placca di tessuto connettivo delimitata dal mesotelio). Sulla sua superficie si trovano i macrofagi pleurici. Il mesotelio stesso è coperto strato sottile secrezione, grazie alla quale il polmone può scivolare.

Respirazioneè il processo di scambio di gas tra il corpo e l'ambiente. La vita umana è strettamente correlata alle reazioni di ossidazione biologica ed è accompagnata dall'assorbimento di ossigeno. Per mantenere i processi ossidativi, è necessario un apporto continuo di ossigeno, che viene trasportato dal sangue a tutti gli organi, tessuti e cellule, dove la maggior parte si lega ai prodotti finali della scissione e il corpo viene rilasciato dall'anidride carbonica. L'essenza del processo di respirazione è il consumo di ossigeno e il rilascio di anidride carbonica. (N.E. Kovalev, L.D. Shevchuk, O.I. Shchurenko. Biologia per dipartimenti preparatori istituti medici).

Funzioni dell'apparato respiratorio.

L'ossigeno si trova nell'aria intorno a noi.
Può penetrare nella pelle, ma solo in piccole quantità, del tutto insufficienti a sostenere la vita. Esiste una leggenda secondo cui i bambini italiani venivano dipinti con vernice dorata per partecipare ad una processione religiosa; la storia prosegue dicendo che morirono tutti di asfissia perché "la pelle non poteva respirare". Sulla base dei dati scientifici, la morte per asfissia è qui completamente esclusa, poiché l'assorbimento di ossigeno attraverso la pelle è appena misurabile e il rilascio di anidride carbonica è inferiore all'1% del suo rilascio attraverso i polmoni. Il sistema respiratorio fornisce ossigeno al corpo e rimuove l’anidride carbonica. Il trasporto di gas e altre sostanze necessarie per il corpo viene effettuato con l'aiuto di sistema circolatorio. La funzione del sistema respiratorio è solo quella di fornire al sangue una quantità sufficiente di ossigeno e di rimuovere da esso l'anidride carbonica. La riduzione chimica dell'ossigeno molecolare per formare acqua funge da principale fonte di energia per i mammiferi. Senza di esso, la vita non può durare più di pochi secondi. La riduzione dell'ossigeno è accompagnata dalla formazione di CO 2 . L'ossigeno nella CO 2 non proviene direttamente dall'ossigeno molecolare. L'utilizzo di O 2 e la formazione di CO 2 sono interconnessi da reazioni metaboliche intermedie; teoricamente, ognuno di essi dura per un po' di tempo. Lo scambio di O 2 e CO 2 tra il corpo e l'ambiente è chiamato respirazione. Negli animali superiori, il processo di respirazione viene effettuato attraverso una serie di processi sequenziali. 1. Scambio di gas tra l'ambiente e i polmoni, che di solito viene definito "ventilazione polmonare". 2. Scambio di gas tra gli alveoli dei polmoni e il sangue ( respirazione polmonare). 3. Scambio di gas tra sangue e tessuti. Infine, i gas si spostano all'interno del tessuto verso i siti di consumo (per l'O2) e dai siti di produzione (per la CO2) (respirazione cellulare). La perdita di uno qualsiasi di questi quattro processi porta a problemi respiratori e rappresenta un pericolo per la vita umana.

Anatomia.

Il sistema respiratorio umano è costituito da tessuti e organi che forniscono la ventilazione polmonare e la respirazione polmonare. Le vie aeree comprendono: naso, cavità nasale, rinofaringe, laringe, trachea, bronchi e bronchioli. I polmoni sono costituiti da bronchioli e sacche alveolari, nonché da arterie, capillari e vene della circolazione polmonare. Gli elementi del sistema muscolo-scheletrico associati alla respirazione comprendono le costole, i muscoli intercostali, il diaframma e i muscoli ausiliari. muscoli respiratori.
Vie aeree.

Il naso e la cavità nasale fungono da condotti per l'aria, dove viene riscaldata, umidificata e filtrata. La cavità nasale contiene anche recettori olfattivi.
La parte esterna del naso è formata da uno scheletro osteocondrale triangolare, ricoperto di pelle; due aperture ovali sulla superficie inferiore - le narici - si aprono ciascuna nella cavità a forma di cuneo del naso. Queste cavità sono separate da una partizione. Tre leggeri vortici spugnosi (turbinati) sporgono dalle pareti laterali delle narici, dividendo parzialmente le cavità in quattro passaggi aperti (passaggi nasali). La cavità nasale è rivestita da una mucosa riccamente vascolarizzata. Numerosi peli duri, nonché cellule epiteliali e caliciformi dotate di ciglia, servono a purificare l'aria inspirata da particolato. Nella parte superiore della cavità si trovano le cellule olfattive.

La laringe si trova tra la trachea e la radice della lingua. La cavità laringea è divisa da due pieghe della mucosa che non convergono completamente lungo la linea mediana. Lo spazio tra queste pieghe - la glottide - è protetto da una placca di fibrocartilagine - l'epiglottide. Lungo i bordi della glottide nella mucosa si trovano legamenti elastici fibrosi, che sono chiamati corde vocali inferiori o vere (legamenti). Sopra di loro ci sono le false corde vocali, che proteggono quelle vere. corde vocali e mantenerli umidi; aiutano anche a trattenere il respiro e, durante la deglutizione, impediscono al cibo di entrare nella laringe. Muscoli specializzati stringono e rilassano le corde vocali vere e false. Questi muscoli svolgono un ruolo importante nella fonazione e impediscono anche l'ingresso di particelle nelle vie respiratorie.

La trachea inizia all'estremità inferiore della laringe e scende nella cavità toracica, dove si divide nei bronchi destro e sinistro; la sua parete è formata da tessuto connettivo e cartilagine. Nella maggior parte dei mammiferi, la cartilagine forma anelli incompleti. Le parti adiacenti all'esofago sono sostituite da un legamento fibroso. Il bronco destro è solitamente più corto e più largo del sinistro. Entrati nei polmoni, i bronchi principali si dividono gradualmente in tubi sempre più piccoli (bronchioli), i più piccoli dei quali, i bronchioli terminali, costituiscono l'ultimo elemento delle vie aeree. Dalla laringe ai bronchioli terminali i tubi sono rivestiti da epitelio ciliato.

Polmoni

In generale, i polmoni hanno l'aspetto di formazioni spugnose e spesse a forma di cono che giacciono su entrambe le metà della cavità toracica. Il più piccolo elemento strutturale del polmone, il lobulo, è costituito da un bronchiolo terminale che conduce al bronchiolo polmonare e al sacco alveolare. Le pareti del bronchiolo polmonare e del sacco alveolare formano delle depressioni chiamate alveoli. Questa struttura dei polmoni aumenta la loro superficie respiratoria, che è 50-100 volte maggiore della superficie del corpo. La dimensione relativa della superficie attraverso la quale avviene lo scambio di gas nei polmoni è maggiore negli animali con elevata attività e mobilità. Le pareti degli alveoli sono costituite da un singolo strato di cellule epiteliali e sono circondate da capillari polmonari. La superficie interna degli alveoli è rivestita con un tensioattivo. Si ritiene che il tensioattivo sia un prodotto di secrezione delle cellule granulari. Un singolo alveolo, in stretto contatto con le strutture vicine, ha la forma di un poliedro irregolare e dimensioni approssimative fino a 250 µm. È generalmente accettato che la superficie totale degli alveoli attraverso i quali avviene lo scambio gassoso dipenda in modo esponenziale dal peso corporeo. Con l’età si verifica una diminuzione della superficie degli alveoli.

Pleura

Ogni polmone è circondato da una sacca chiamata pleura. Lo strato esterno (parietale) della pleura è adiacente alla superficie interna parete toracica e il diaframma, la parte interna (viscerale), copre il polmone. Lo spazio tra gli strati è chiamato cavità pleurica. Quando il torace si muove, la foglia interna solitamente scivola facilmente su quella esterna. La pressione nella cavità pleurica è sempre inferiore a quella atmosferica (negativa). In condizioni di riposo, la pressione intrapleurica nell’uomo è in media 4,5 torr inferiore alla pressione atmosferica (-4,5 torr). Lo spazio interpleurico tra i polmoni è chiamato mediastino; contiene la trachea, la ghiandola del timo e il cuore con grandi vasi, i linfonodi e l'esofago.

Vasi sanguigni dei polmoni

L'arteria polmonare trasporta il sangue dal ventricolo destro del cuore, si divide nei rami destro e sinistro, che vanno ai polmoni. Queste arterie si ramificano seguendo i bronchi e si irrorano in grandi quantità strutture polmonari e formano capillari che si intrecciano attorno alle pareti degli alveoli.

L'aria nell'alveolo è separata dal sangue nel capillare dalla parete alveolare, dalla parete capillare e in alcuni casi da uno strato intermedio tra di loro. Dai capillari, il sangue scorre in piccole vene, che alla fine si collegano e si formano vene polmonari, fornendo sangue all'atrio sinistro.
Le arterie bronchiali del grande circolo portano anche il sangue ai polmoni, cioè riforniscono i bronchi e i bronchioli, i linfonodi, le pareti dei vasi sanguigni e la pleura. La maggior parte di questo sangue scorre dentro vene bronchiali, e da lì - in spaiato (a destra) e semi-spaiato (a sinistra). Molto una piccola quantità di il sangue arterioso bronchiale entra nelle vene polmonari.

Muscoli respiratori

I muscoli respiratori sono quei muscoli le cui contrazioni modificano il volume del torace. I muscoli che si estendono dalla testa, dal collo, dalle braccia e da alcune vertebre toraciche superiori e cervicali inferiori, nonché i muscoli intercostali esterni che collegano una costola all'altra, sollevano le costole e aumentano il volume del torace. Il diaframma è una placca muscolo-tendine attaccata alle vertebre, alle costole e allo sterno, che separa la cavità toracica da quella addominale. Questo è il muscolo principale coinvolto nella normale inspirazione. Con una maggiore inspirazione si contraggono ulteriori gruppi muscolari. Con una maggiore espirazione, i muscoli attaccati tra le costole (muscoli intercostali interni), alle costole e al torace inferiore e superiore vertebre lombari, così come i muscoli addominali; abbassano le costole e pressano organi addominali ad un diaframma rilassato, riducendo così la capacità del torace.

Ventilazione polmonare

Finché la pressione intrapleurica rimane al di sotto della pressione atmosferica, la dimensione dei polmoni segue da vicino la dimensione della cavità toracica. I movimenti polmonari si verificano a seguito della contrazione dei muscoli respiratori in combinazione con il movimento di parti della parete toracica e del diaframma.

Movimenti respiratori

Il rilassamento di tutti i muscoli associati alla respirazione conferisce al torace una posizione di espirazione passiva. Corrispondente attività muscolare può tradurre questa posizione in inspirazione o intensificare l'espirazione.
L'inalazione nasce dall'espansione della cavità toracica ed è sempre un processo attivo. A causa della loro articolazione con le vertebre, le costole si muovono verso l'alto e verso l'esterno, aumentando la distanza dalla colonna vertebrale allo sterno, nonché le dimensioni laterali della cavità toracica (costale o tipo di seno respirazione). La contrazione del diaframma cambia la sua forma da a cupola ad più piatta, il che aumenta le dimensioni della cavità toracica in direzione longitudinale (tipo di respirazione diaframmatica o addominale). Tipicamente, la respirazione diaframmatica gioca il ruolo principale nell'inspirazione. Poiché gli esseri umani sono creature bipedi, ad ogni movimento delle costole e dello sterno, il centro di gravità del corpo cambia e diventa necessario adattare a questo diversi muscoli.
A respiro calmo una persona di solito ha proprietà elastiche sufficienti e il peso dei tessuti spostati per riportarli nella posizione precedente l'inspirazione. Pertanto, l'espirazione a riposo avviene passivamente a causa di una graduale diminuzione dell'attività dei muscoli che creano le condizioni per l'inspirazione. L'espirazione attiva può verificarsi a causa della contrazione dei muscoli intercostali interni oltre ad altri gruppi muscolari che abbassano le costole, riducono le dimensioni trasversali della cavità toracica e la distanza tra lo sterno e la colonna vertebrale. L'espirazione attiva può verificarsi anche a causa della contrazione dei muscoli addominali, che preme i visceri contro il diaframma rilassato e riduce la dimensione longitudinale della cavità toracica.
L’espansione del polmone riduce (temporaneamente) la pressione intrapolmonare (alveolare) totale. È uguale all'atmosfera quando l'aria non si muove e la glottide è aperta. È al di sotto dell'atmosfera finché i polmoni non sono pieni quando inspiri, e al di sopra dell'atmosfera quando espiri. Anche la pressione intrapleurica cambia ovunque movimento respiratorio; ma è sempre al di sotto dell'atmosfera (cioè sempre negativo).

Cambiamenti nel volume polmonare

Nell'uomo i polmoni occupano circa il 6% del volume corporeo, indipendentemente dal suo peso. Il volume del polmone non cambia allo stesso modo durante l'inspirazione. Ci sono tre ragioni principali per questo: in primo luogo, la cavità toracica si allarga in modo non uniforme in tutte le direzioni e, in secondo luogo, non tutte le parti del polmone sono ugualmente estensibili. In terzo luogo, si presuppone l'esistenza di un effetto gravitazionale, che contribuisce allo spostamento del polmone verso il basso.
Il volume di aria inspirata durante l'inspirazione normale (non forzata) ed espirata durante l'espirazione normale (non forzata) è chiamata aria respiratoria. Il volume di espirazione massima dopo la precedente inspirazione massima è chiamato capacità vitale. Non è uguale all’intero volume d’aria nei polmoni (volume polmonare totale) perché i polmoni non collassano completamente. Il volume d'aria che rimane nei polmoni a riposo è chiamato aria residua. C'è un volume aggiuntivo che può essere inalato al massimo sforzo dopo una normale inspirazione. E l'aria espirata con il massimo sforzo dopo l'espirazione normale è il volume di riserva dell'espirazione. La capacità funzionale residua è costituita dal volume di riserva espiratoria e dal volume residuo. Questa è l'aria nei polmoni in cui viene diluita la normale aria respirabile. Di conseguenza, la composizione del gas nei polmoni solitamente non cambia drasticamente dopo un movimento respiratorio.
Il volume minuto V è l'aria inspirata in un minuto. Può essere calcolato moltiplicando il volume corrente medio (V t) per il numero di respiri al minuto (f) o V=fV t . La parte V t, ad esempio, l'aria nella trachea e nei bronchi fino ai bronchioli terminali e in alcuni alveoli, non partecipa allo scambio di gas, poiché non entra in contatto con il flusso sanguigno polmonare attivo - questo è il cosiddetto "morto " spazio (V d). Parte di V t con cui partecipa allo scambio di gas sangue polmonare, è chiamato volume alveolare (VA). CON punto fisiologico visione ventilazione alveolare(V A) - la parte più significativa della respirazione esterna V A \u003d f (V t -V d), poiché è il volume di aria inalata al minuto che scambia gas con il sangue dei capillari polmonari.

Respirazione polmonare

Un gas è uno stato della materia in cui è uniformemente distribuito su un volume limitato. Nella fase gassosa, l'interazione delle molecole tra loro è insignificante. Quando si scontrano con le pareti di uno spazio chiuso, il loro movimento crea una certa forza; questa forza applicata per unità di superficie è chiamata pressione del gas ed è espressa in millimetri di mercurio.

Raccomandazioni igieniche per quanto riguarda gli organi respiratori comprendono il riscaldamento dell'aria, la purificazione da polveri e agenti patogeni. Ciò è facilitato dalla respirazione nasale. Sulla superficie della mucosa del naso e del rinofaringe ci sono molte pieghe che forniscono riscaldamento quando passa l'aria, proteggendo una persona da raffreddori nella stagione fredda. Grazie alla respirazione nasale l'aria secca viene inumidita, la polvere depositata viene rimossa dall'epitelio ciliato e lo smalto dei denti è protetto dai danni che potrebbero verificarsi inalando aria fredda attraverso la bocca. Attraverso gli organi respiratori, insieme all'aria, possono entrare nel corpo agenti patogeni dell'influenza, della tubercolosi, della difterite, della tonsillite, ecc.. La maggior parte di essi, come particelle di polvere, si attaccano alla mucosa delle vie aeree e vengono rimossi da esse attraverso l'epitelio ciliare e i microbi vengono neutralizzati dal muco. Ma alcuni microrganismi si depositano nelle vie respiratorie e possono causare varie malattie.
Una respirazione corretta è possibile con uno sviluppo normale del torace, che si ottiene con l'esercizio fisico sistematico all'aria aperta, postura corretta quando si è seduti al tavolo, postura eretta quando si cammina e si sta in piedi. Nelle aree poco ventilate, l'aria contiene dallo 0,07 allo 0,1% di CO 2 , il che è molto dannoso.
Il fumo provoca gravi danni alla salute. Provoca costante avvelenamento del corpo e irritazione delle mucose vie respiratorie. I pericoli del fumo sono evidenziati anche dal fatto che i fumatori hanno molte più probabilità di contrarre il cancro ai polmoni rispetto ai non fumatori. Il fumo di tabacco è dannoso non solo per i fumatori stessi, ma anche per coloro che rimangono nell'atmosfera fumo di tabacco- in una zona residenziale o al lavoro.
La lotta contro l'inquinamento atmosferico nelle città comprende un sistema di impianti di trattamento nelle imprese industriali e un'ampia sistemazione paesaggistica. Le piante rilasciano ossigeno nell'atmosfera ed evaporano grandi quantità innaffiare, rinfrescare e rinfrescare l'aria. Le foglie degli alberi intrappolano la polvere, rendendo l’aria più pulita e limpida. Importante per la salute hanno una corretta respirazione e un indurimento sistematico del corpo, per il quale è necessario visitarli spesso aria fresca, fare passeggiate, preferibilmente fuori città, nella foresta.