סימפונות נשימתיות

ככל שקליבר הסמפונות יורד, דפנותיהם הופכות דקות יותר, גובה ומספר שורות תאי האפיתל פוחתים. ברונכיולים לא סחוסיים (או קרומיים) הם בקוטר של 1-3 מ"מ, אין תאי גביע באפיתל, תפקידם מתבצע על ידי תאי קלרה, והשכבה התת-רירית ללא גבול ברור עוברת לתוך האדוונטיטיה. ברונכיולים קרומיים עוברים לסופניים בקוטר של כ-0.7 מ"מ, האפיתל שלהם הוא בעל שורה אחת. ברונכיולים נשימתיים בקוטר של 0.6 מ"מ מסתעפים מהברונכיולים הסופיים. ברונכיולים נשימתיים מחוברים לנאדיות דרך נקבוביות. ברונכיולים סופניים מוליכים אוויר, ברונכיולים נשימתיים משתתפים בהולכת אוויר ובחילוף גזים.

שטח החתך הכולל של דרכי הנשימה הסופיות גדול פי כמה משטח החתך של קנה הנשימה והסמפונות הגדולות (53-186 סמ"ר ^לעומת 7-14 סמ"ר ⁾, אך הסימפונות מהוות רק 20% מהתנגדות זרימת האוויר. בשל ההתנגדות הנמוכה של דרכי הנשימה הסופיות, נזק מוקדם לסימפונות עשוי להיות אסימפטומטי, לא מלווה בשינויים בבדיקות תפקודיות, ולהיות ממצא מקרי בטומוגרפיה ממוחשבת ברזולוציה גבוהה.

על פי הסיווג ההיסטולוגי הבינלאומי, קבוצת הענפים של הסימפונות הסופית נקראת אונית ריאתית ראשונית, או אצינוס. זהו המבנה הרב ביותר בריאה, שבו מתרחש חילוף גזים. בכל ריאה יש 150,000 אצינים. האצינוס של אדם בוגר הוא בקוטר 7-8 מ"מ ויש בו סימפונות נשימתיות אחת או יותר. אונית ריאתית משנית היא היחידה הקטנה ביותר בריאה, מוגבלת על ידי מחיצות של רקמת חיבור. אונות ריאתיות משניות מורכבות מ-3 עד 24 אצינים. החלק המרכזי מכיל סימפונות ריאתיות ועורק. הן נקראות גרעין אונתי או "מבנה צנטרילובולרי". אונות ריאתיות משניות מופרדות על ידי מחיצות בין-אונתיות המכילות ורידים וכלי לימפה, ענפים עורקיים וסמפונות בגרעין האונתי. אונית ריאתית משנית היא בדרך כלל בצורת מצולע, כאשר אורך כל אחד מהצדדים המרכיבים אותה הוא 1-2.5 ס"מ.

מסגרת רקמת החיבור של האונה מורכבת ממחיצות בין-אונתיות, תוך-אונתיות, צנטרילובולריות, פריברונכווסקולריות ואינטרסטיטיום תת-פלורלי.

הברונכיולה הטרמינלית מחולקת ל-14-16 ברונכיולות נשימתיות מסדר ראשון, שכל אחת מהן מחולקת באופן דיכוטומי לברונכיולות נשימתיות מסדר שני, אשר מחולקות באופן דיכוטומי לברונכיולות נשימתיות מסדר שלישי. כל ברונכיולה נשימתית מסדר שלישי מחולקת לצינורות אלוואולריים (בקוטר של 100 מיקרומטר). כל צינור אלוואולרי מסתיים בשני שקי אלוואולריים.

למעברי האלוואולרים ולשקים יש בליטות (בועות) בדפנותיהם - אלוואולי. ישנם כ-20 אלוואולי בכל מעבר אלוואולי. המספר הכולל של אלוואולי מגיע ל-600-700 מיליון, עם שטח כולל של כ-40 מ"ר ^בזמן נשיפה ו-120 מ"ר ^בזמן שאיפה.

באפיתל של הברונכיולות הנשימתיות, מספר התאים המרוססים יורד בהדרגה ומספר התאים הקובואידליים שאינם מרוסים ותאי הקלרה עולה. צינורות האלוואולרים מרופדים באפיתל קשקש.

מחקרים במיקרוסקופ אלקטרונים תרמו תרומה משמעותית להבנה המודרנית של מבנה הנאדיות. הדפנות משותפות לשתי נאדיות סמוכות על פני שטח גדול. האפיתל האלוואולרי מכסה את הדופן משני צידיה. בין שתי שכבות רירית האפיתל ישנו אינטרסטיציום שבו נבדלים חלל המחיצה ורשת של נימים. חלל המחיצה מכיל צרורות של סיבי קולגן דקים, רטיקולין וסיבים אלסטיים, מעט פיברובלסטים ותאים חופשיים (היסטיוציטים, לימפוציטים, לויקוציטים נויטרופיליים). גם האפיתל וגם האנדותל של הנימים נמצאים על קרום בסיסי בעובי 0.05-0.1 מיקרומטר. במקומות מסוימים, הממברנות התת-אפיתליאליות והתת-אנדותליאליות מופרדות על ידי חלל המחיצה, במקומות אחרים הן נוגעות ויוצרות קרום אלוואולרי-נימי יחיד. לפיכך, האפיתל האלוואולרי, הממברנה האלוואולרית-נימי ושכבת תאי האנדותל הם מרכיבים של מחסום האוויר-דם שדרכו מתרחש חילוף גזים.

האפיתל האלוואולרי הוא הטרוגני; נבדלים בו שלושה סוגי תאים. אלוואולוציטים (פנאומוציטים) מסוג I מכסים את רוב פני השטח של הנאדיות. חילוף גזים מתרחש דרכם.

אלוואולוציטים (פנאומוציטים) מסוג II, או אלוואולוציטים גדולים, הם עגולים ובולטים לתוך חלן הנאדיות. מיקרוווילי נמצאים על פני השטח שלהם. הציטופלזמה מכילה מיטוכונדריה רבות, רשתית אנדופלסמית גרגירית מפותחת היטב, ואברונים אחרים, שהאופייניים שבהם הם גופים למלריים אוסמיופיליים הקשורים לממברנה. הם מורכבים מחומר שכבתי צפוף אלקטרונים המכיל פוספוליפידים, כמו גם רכיבי חלבון ופחמימות. בדומה לגרגירים מפרישים, גופים למלריים משתחררים מהתא ויוצרים שכבה דקה (כ-0.05 מיקרומטר) של חומר פעיל שטח, אשר מפחיתה את מתח הפנים ומונעת את קריסת הנאדיות.

אלוואולוציטים מסוג III, המתוארים בשם תאי מברשת, נבדלים על ידי נוכחות של מיקרוווילות קצרות על פני השטח האפיקליים, שלפוחיות רבות בציטופלזמה וחבילות של מיקרופיברילים. מאמינים שהם מבצעים ספיגת נוזלים וריכוז פעילי שטח או כימורספיטה. רומנובה LK (1984) הציעה את תפקודם הנוירו-פרשני.

בלומן של הנאדיות, בדרך כלל ישנם כמה מקרופאגים הסופגים אבק וחלקיקים אחרים. כיום, ניתן לראות את מקורם של המקרופאגים האלוואולריים ממונוציטים בדם והיסטיוציטים ברקמות כידוע.

התכווצות שרירים חלקים מובילה לירידה בבסיס הנאדיות, שינוי בתצורת הבועות - הן מתארכות. שינויים אלה, ולא קרעים במחיצות, הם העומדים בבסיס הנפיחות והאמפיזמה.

תצורת הנאדיות נקבעת על ידי גמישות דפנותיהן, הנמתחות על ידי הגדלת נפח בית החזה, ועל ידי התכווצות פעילה של השרירים החלקים של הסימפונות. לכן, עם אותו נפח נשימה, מתיחה שונה של הנאדיות במקטעים שונים אפשרית. הגורם השלישי הקובע את תצורת הנאדיות והיציבות שלהן הוא כוח מתח הפנים הנוצר בגבול של שתי סביבות: האוויר הממלא את הנאדית והסרט הנוזלי המצפה את פני השטח הפנימיים שלה ומגן על האפיתל מפני התייבשות.

כדי לנטרל את כוח מתח הפנים (T), הנוטה לדחוס את הנאדיות, נדרש לחץ מסוים (P). ערך P הוא ביחס הפוך לרדיוס העקמומיות של המשטח, הנובע ממשוואת לפלס: P = T / R. מכאן נובע שככל שרדיוס העקמומיות של המשטח קטן יותר, כך הלחץ הדרוש גבוה יותר כדי לשמור על נפח נתון של נאדיות (ב-T קבוע). עם זאת, חישובים הראו שהוא צריך להיות גדול פי כמה מהלחץ התוך-נאדיותי הקיים במציאות. במהלך נשיפה, למשל, הנאדיות צריכות לקרוס, דבר שלא קורה, מכיוון שיציבות הנאדיות בנפחים נמוכים מובטחת על ידי חומר פעיל שטח - חומר פעיל שטח, אשר מפחית את מתח הפנים של הסרט כאשר שטח הנאדיות פוחת. זהו הגורם המכונה גורם אנטי-אטלקטי, שהתגלה בשנת 1955 על ידי פאטל ומורכב מקומפלקס של חומרים בעלי אופי חלבוני-פחמימות-ליפידי, הכולל הרבה לציטין ופוספוליפידים אחרים. חומר פעיל שטח מיוצר בחלק הנשימתי על ידי תאים אלוואולריים, אשר יחד עם תאי האפיתל העל-שטחי מרפדים את הנאדיות מבפנים. תאי האלוואולרים עשירים באברונים, הפרוטופלזמה שלהם מכילה מיטוכונדריה גדולה, ולכן הם נבדלים על ידי פעילות גבוהה של אנזימים חמצוניים, הם מכילים גם אסטראז לא ספציפי, פוספטאז אלקליין וליפאז. מעניינים ביותר הם התכלילים הנמצאים באופן קבוע בתאים אלה, שנקבעו על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים. אלה גופים אוסמיופיליים בעלי צורה אליפסה, בקוטר 2-10 מיקרומטר, בעלי מבנה שכבתי, המוגבלים על ידי קרום יחיד.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

מערכת חומרים פעילי שטח של הריאות

מערכת החומרים הפעילי שטח של הריאות מבצעת מספר פונקציות חשובות. חומרים פעילי שטח של הריאות מפחיתים את מתח הפנים ואת העבודה הנדרשת לאוורור הריאות, מייצבים את הנאדיות ומונעים את אטלקטזיס שלהן. במקרה זה, מתח הפנים עולה במהלך השאיפה ויורד במהלך הנשיפה, ומגיע לערך קרוב לאפס בסוף הנשיפה. חומר פעיל שטח מייצב את הנאדיות על ידי הפחתה מיידית של מתח הפנים כאשר נפח הנאדיות יורד והגברת מתח הפנים כאשר נפח הנאדיות עולה במהלך השאיפה.

חומר פעיל שטח יוצר גם תנאים לקיומן של נאדיות בגדלים שונים. אם לא היה חומר פעיל שטח, נאדיות קטנות היו קורסות ומעבירות אוויר לנאדיות גדולות יותר. פני השטח של דרכי הנשימה הקטנות ביותר מכוסים גם בחומר פעיל שטח, מה שמבטיח את פתיחותן.

לתפקוד החלק הדיסטלי של הריאה, החשיבות הגדולה ביותר היא של הצומת הברונכו-אלוואולרית, שם נמצאים כלי הלימפה והצטברויות הלימפה ומתחילות הברונכיולות הנשימתיות. החומר הפעיל שטח המכסה את פני הברונכיולות הנשימתיות מגיע לכאן מהאלוואוליות או נוצר באופן מקומי. החלפת חומר פעיל שטח בברונכיולות בהפרשת תאי גביע מובילה להיצרות דרכי הנשימה הקטנות, עלייה בהתנגדותן ואף סגירה מוחלטת.

פינוי תוכן דרכי הנשימה הקטנות ביותר, שבהן הובלת התכולה אינה קשורה למנגנון המרוסס, מובטח במידה רבה על ידי חומר פעיל שטח. באזור התפקוד של האפיתל המרוסס, קיימות שכבות צפופות (ג'ל) ונוזליות (סול) של הפרשת הסימפונות עקב נוכחות חומר פעיל שטח.

מערכת החומרים הפעילי שטח של הריאה מעורבת בספיגת חמצן וויסות הובלתו דרך מחסום האוויר-דם, וכן בשמירה על רמת לחץ הסינון האופטימלית במערכת המיקרו-מחזור הדם הריאתי.

הרס שכבת החומר הפעיל שטח על ידי Tween גורם לאטלקטזיס. שאיפת אירוסולים של תרכובות לציטין, לעומת זאת, נותנת אפקט טיפולי טוב, למשל, במקרה של אי ספיקת נשימה אצל יילודים, בהם שכבת החומר יכולה להיהרס על ידי חומצות מרה במהלך שאיבת מי שפיר.

היפוונטילציה של הריאה מובילה להיעלמות שכבת החומר הפעיל שטח, ושיקום האוורור בריאה הקרוססת אינו מלווה בשחזור מלא של שכבת החומר הפעיל שטח בכל הנאדיות.

התכונות הפעילות-שטח של חומר פעיל שטח משתנות גם בהיפוקסיה כרונית. ביתר לחץ דם ריאתי, נצפית ירידה בכמות החומר הפעיל שטח. כפי שהראו מחקרים ניסיוניים, פגיעה בפתיחות הסימפונות, גודש ורידי במחזור הדם הריאתי וירידה במשטח הנשימה של הריאות תורמים לירידה בפעילות מערכת החומר הפעיל שטח של הריאות.

עלייה בריכוז החמצן באוויר הנשאף מובילה להופעת מספר רב של תצורות ממברנה של חומר פעיל שטח בוגר וגופים אוסמיופיליים בלומן האלוואולי, דבר המצביע על הרס חומר פעיל שטח על פני השטח של הנאדיות. לעשן טבק יש השפעה שלילית על מערכת החומרים הפעילי שטח של הריאות. ירידה בפעילות פני השטח של חומר פעיל שטח נגרמת על ידי קוורץ, אבק אסבסט וזיהומים מזיקים אחרים באוויר הנשאף.

על פי מספר מחברים, חומר פעיל שטח מונע גם התמרה ובצקת ובעל השפעה חיידקית.

התהליך הדלקתי בריאות מוביל לשינויים בתכונות הפעילות השטחית של החומר הפעיל שטח, ומידת השינויים הללו תלויה בפעילות הדלקת. לגידולים ממאירים יש השפעה שלילית חזקה אף יותר על מערכת החומרים הפעילי שטח של הריאות. איתם, התכונות הפעילות השטחית של החומר הפעיל שטח יורדות משמעותית יותר, במיוחד באזור האטלקטזיס.

קיימים נתונים אמינים על שיבוש פעילות פני השטח של חומר פעיל שטח במהלך הרדמה ממושכת (4-6 שעות) של פלואורותן. ניתוחים באמצעות מכונות זרימת דם מלאכותית מלווים לעיתים קרובות בהפרעות משמעותיות במערכת החומרים הפעילי שטח של הריאות. ידועים גם פגמים מולדים במערכת החומרים הפעילי שטח של הריאות.

ניתן לזהות חומר פעיל שטח באופן מורפולוגי באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי עקב פלואורסצנציה ראשונית בצורת שכבה דקה מאוד (0.1 עד 1 מיקרומטר) המצפה את הנאדיות. הוא אינו נראה במיקרוסקופ אופטי, וגם נהרס כאשר תכשירים מטופלים באלכוהול.

קיימת דעה שכל מחלות הנשימה הכרוניות קשורות לחסר איכותי או כמותי של מערכת החומרים הפעילי שטח של איברי הנשימה.