В легеневої тканини міститься 700 мільйонів альвеол. Ці бульбашки — проміжні ланки газообміну: двосторонньої дифузії, завдяки якій кисень потрапляє, а вуглекислота виходить з крові.
Анатомія
При товщині 0,2 мкм площа альвеол складає приблизно 80 кв. м, що в десятки разів перевищує площу поверхні шкіри. Елементи нагадують еластичні бульбашки — плодики, які при вдиху значно розтягуються. Альвеоли вистелені сплощеним клітинами — альвеоцити, розділені між собою волокнами зі сполучної тканини і покриті мережею кровоносних судин.
Кожен легеневої бульбашка складається з двох типів клітинних структур. Перші — плоскі, служать адсорбентами від вдихається частинок пилу, бруду, диму. Крім цього, вони є буферами і не дозволяють міжклітинної рідини проникати в заповнені повітрям порожнини альвеол.
Другий тип клітин — це пенообразная цитоплазма, яка в результаті активного мітозу (непрямого поділу) забезпечує постійну регенеративную функцію легеневої тканини.
Фізіологія
Альвеоли — основні учасники безпосереднього обміну кисню і вуглекислоти. Легеневими бульбашками продукується особливий секрет сурфактант, який виконує дві найважливіші функції:
- Створення певного поверхневого натягу (плівки) в альвеолі, завдяки якому вона не спадає і не злипається.
- Розчинення кисню для кращого засвоєння клітинами крові.
Всередині альвеола наповнена газовою сумішшю, причому її склад постійний. У спокійному ритмі дихання вона оновлюється лише на 15%.
В процесі газообміну виникає осмотична різниця між капілярами і повітряним середовищем альвеол: тиск кисню 106 мм рт. ст., а венозний — 40 мм. Завдяки різниці виникає газообмін.
Молекули кисню розчиняються в сурфактант, потім потрапляють всередину альвеоцита і на наступному етапі надходять в кров.
У недоношених немовлят, що народилися до 26 тижня, сурфактант залишається ще не сформованим або незрілим. Тому у таких дітей частою причиною загибелі стає синдром дихальних розладів.
Розладами дихання з яскраво вираженою гіпоксією можуть також страждати люди, які дотримуються дієти з мінімальною кількістю жирів: на 90% сурфактант складається з жирових клітин.
Переважне значення легеневих альвеол не обмежується участю в газообміні. Усередині їх стінок знаходяться макрофаги — особливі імунні структури, які «зустрічають» інфекційних агентів і очищають повітря на вдиху.
Вони виробляють «сканування» чужердних структур і «позначають» їх, відправляючи команду на знищення Т-кілерам, які захоплюють, вбивають і переварюють патогени. В здоровому організмі цього достатньо, щоб попередити подальший розвиток інфекції. Але в разі великої дози патогенних агентів макрофаги не справляються, але тут починає спрацьовувати інша захисна функція — продукування і секреція цитокінів, які дають неспецифічну реакцію на запалення.
Мікрофаги живуть недовго. Після великого навантаження вони припиняють свою діяльність, накопичуються в бронхіолах і виводяться зі слизом.
Патологія
Патології легеневих пухирців можуть бути викликані декількома причинами:
- Гіпертензія судин малого кола кровообігу.
- Знижена прохідність дихальних шляхів.
- Порушення розправлення легень при плевриті, скупченні крові або ексудату.
- Дисфункція мозкових дихальних центрів.
- Непрохідність бронхів внаслідок обструкції пухлиною, частинками блювотних мас, слизом.
При будь-якому з процесів буде характерно поява микрофагов в мокроті. Крім перерахованих вище патологій, це спостерігається при пневмоніях і бронхітах.
При важких захворюваннях (тромбоемболії, серцева недостатність, інфаркт легені) в мокроті виявляється гемосіредін — «переварені і з’їдені» Мікрофаги еритроцити. У таких випадках пацієнт потребує невідкладного і серйозного лікування.