Альвеола — морфологическая единица лёгких¶
Альвеола (от лат. alveolus — ячейка, луночка) — морфофункциональная единица дыхательной системы лёгких, представляющая собой тонкостенный пузырёк, в котором осуществляется газообмен между вдыхаемым воздухом и кровью. Альвеолы образуют большую часть лёгочной ткани и обеспечивают огромную поверхность для диффузии кислорода и углекислого газа.
¶Строение
Альвеолы представляют собой полушаровидные выпячивания диаметром 200—300 мкм. Их стенка выстроена однослойным плоским альвеолярным эпителием (пневмоцитами I типа), толщина которого составляет около 0,1—0,2 мкм. Такая минимальная толщина обеспечивает короткий путь диффузии газов.
В альвеолярной стенке расположены два основных типа клеток:
- Пневмоциты I типа — плоские клетки, покрывающие около 95 % поверхности альвеолы. Именно они формируют дыхательную мембрану.
- Пневмоциты II типа — кубические клетки, синтезирующие и секретирующие сурфактант — поверхностно-активное вещество, снижающее поверхностное натяжение на границе воздух—жидкость и предотвращающее спадение альвеолы на выдохе.
Кроме того, в альвеолах присутствуют альвеолярные макрофаги («пылевые клетки»), фагоцитирующие частицы пыли, бактерии и отмершие клетки.
¶Газообмен
Газообмен в альвеолах осуществляется по принципу пассивной диффузии по градиенту парциального давления. Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет около 100 мм рт. ст., в венозной крови, приходящей по лёгочным артериям, — около 40 мм рт. ст. Разница давлений обеспечивает переход O₂ в кровь. Углекислый газ движется в обратном направлении: из крови (46 мм рт. ст.) в альвеолы (40 мм рт. ст.).
Общая площадь поверхности альвеол у взрослого человека составляет 70—100 м², что сопоставимо с площадью теннисного корта. Число альвеол в обоих лёгких оценивается в 300—500 миллионов.
¶Дыхательная мембрана
Газообмен происходит через так называемую дыхательную (альвеолярно-капиллярную) мембрану, состоящую из нескольких слоёв:
- Слой сурфактанта.
- Альвеолярный эпителий (пневмоцит I типа).
- Базальная мембрана эпителия.
- Базальная мембрана капилляра (нередко сливается с предыдущей).
- Эндотелий капилляра.
Суммарная толщина мембраны — 0,2—0,5 мкм, что обеспечивает быстрый газообмен. Вокруг каждой альвеолы оплетён сетью капилляров лёгочного круга кровообращения.
¶Развитие и возрастные изменения
Закладка альвеол начинается примерно на 24—25-й неделе внутриутробного развития. У новорождённых альвеолы относительно крупные и немногочисленны, их окончательное формирование и рост числа продолжаются вплоть до 8—10 лет. У взрослого человека количество альвеол остаётся относительно стабильным, однако с возрастом происходит постепенная деградация альвеолярных перегородок и уменьшение общей поверхности газообмена.
¶Патология
Нарушение структуры альвеол лежит в основе ряда заболеваний:
- Эмфизема лёгких — разрушение альвеолярных перегородок с формированием крупных воздухоносных полостей, что резко уменьшает поверхность газообмена. Основная причина — хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ), чаще всего связанная с курением.
- Отёк лёгких — пропотевание жидкости в альвеолярные пространства, затрудняющее диффузию газов.
- Респираторный дистресс-синдром (РДС) новорождённых — обусловлен недостаточностью сурфактанта, что приводит к спадению альвеол (ателектазу).
- Пневмония — воспаление альвеол с заполнением их экссудатом.
- Альвеолярный протеоз — накопление белкового содержимого в альвеолах.
¶Интересные факты
- Полное спадение альвеолы при отсутствии сурфактанта потребовало бы давления около 70 см вод. ст. на вдохе; сурфактант снижает эту величину до 5—7 см вод. ст.
- Альвеолы млекопитающих устроены сходно, однако у птиц газообмен происходит в парабронхах — трубчатых структурах, выполняющих аналогичную функцию.
¶Источники
- Гистология: учебник / под ред. В. Г. Елисеева. — М.: Медицина.
- Сапин М. Р., Билич Г. Л. Анатомия человека: учебник.
- Физиология человека / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. — М.: Медицина.
- Внутренние болезни по Тинсли Харрисону. — М.: Практика.