Stomatološki fakultet Beograd

Beograd 2012

Građa respiratornih alveola i njihova uloga u razmeni gasovaSeminarski radTijana Šaranović, Jovana Tasić, Ivana Kizić VII grupa mentor : Prof . Vesna Danilović

Respiratorni sistem je specijalizovan za razmenu gasova između okolnog, spoljašnjeg vazduha i krvi, što je omogućeno postojanjem sprovodnog (nosna duplja sa odgovarajućim sinusima, nazofarings, larings, traheja, bronhije, bronhiole i terminalne bronhiole), respiratornog (respiratornih bronhiola, alveolarnih duktusa i alveola) i ventilacionog dela (respiratornih bronhiola, alveolarnih duktusa i alveola) (Slika 1) .Pluća su sunđerasti, ružičasti (osim kod pušača) organ podeljen na levo i desno krilo. Obložena sa membranom (pleura, ima više slojeva) i tečnošću (surfaktant) koja omogućuje glatko kretanje pluća kod disanja. Na kraju disajnih puteva nalaze se plućne alveole. To su mehuri vazduha gde se obavlja razmena gasova. Svaka alveola je okružena kapilarima koji dovode krv zasićenu ugljen dioksidom, a odvode krv zasićenu kiseonikom. Zid alveola i membrane kapilara su tanke tako da gasovi lako prelaze iz krvi i u krv čistom difuzijom. Disanje, udisanje (inspiracija) i izdisanje (ekspiracija), praćeno je širenjem i skupljanjem pluća, grudnog koša i abdomena, što se postiže angažovanjem dijafragme, rebara, interkostalne muskulature, abdominalne muskulature i elastičnog veziva u plućima. Centar za disanje nalazi se u produženoj moždini I ponsu,dok je kljucni neurotransmiter glutamat.

Slika 1: Delovi respiratornog sistema

Alveole (Slika 2) su kesasta proširenja respiratornih bronhiola, alveolarnih duktusa i alveolarnih sulkusa. Strukturno, alveole podsećaju na male džepove koji su na jednoj strani otvoreni, slično saću u košnici.

Slika 2: šematski prikaz plućnih alveola

Unutar tih kupastih struktura obavlja se razmena kiseonika i ugljen-dioksida između vazduha i krvi. Građa alveolarnih zidova (Slika 4) je specijalizovana da bi se olakšala difuzija između spoljašnje i unutrašnje sredine. Uopšteno, svaki zid leži izmedju dve susedne alveole, te stoga se naziva interalveolarni septum ili zid. Tu strukturu čine dva tanka epitelna, ljuspasta sloja izmedju kojih leže kapilari, elastična i retikularna vlakna, kao i vezivno tkivo matriksa i ćelija. Kapilari i vezivno tkivo čine intersticijum. U intersticijumu interalveolarnog septuma nalazi se najbogatija kapilarna mreža u telu. Plućne arterije dovode dezoksigenisanu krv od srca do pluća. Plućne arterije se dalje granaju na gustu mrežu kapilara koji u potpunosti okružuju alveole. O2 i CO2 se razmenjuju između alveolarnog vazduha i krvi na nivou plućnih kapilara (Slika 3). Krv napušta kapilare putem plućnih vena koje nose oksigenisanu krv nazad u srce.

Slika 3. Razmena gasova u alveoli

Slika 4: Histološki preparat alveole pluća

Vazduh u alveolama odvajaju od krvi u kapilarima tri komponente, koje se zajednički nazivaju krvno-vazdušna barijera: epitel i citoplazma alveolarnih ćelija, fuzionisane bazalne lamine tesno priljubljenih alveolarnih i endotelnih ćelija, kao i citoplazma endotelnih ćelija. Ukupna debljina tih slojeva varira od 0,1 do 1, 5 mikrometara. Unutar interaleolarnog septuma, potporu anastomozirajućim plućnim kapilarima omogućava mreža retikularnih i elastičnih vlakana (Slika 5). Ta vlakna, koja su postavljena tako da omogućavaju širenje i sakupljanje interalveolarnog septuma, predstavljaju osnovu strukturnog oslonca alveola. U intersticijumu septuma nalaze se takođe bazalna membrana, leukociti, makrofazi i fibroblasti. Bazalna membrana se obrazuje fuzionisanjem dveju bazalnih lamina endotelnih i epitelnih ćelija interalveolarnog septuma.Kiseonih iz alveolarnog vazduha prolazi u krv kapilara preko krvno-vazdušne barijere, a ugljen-dioksid difunduje u suprotnom smeru.

O2 i CO2 se transportuju putem krvi na nekoliko različitih načina: rastvoreni u plazmi vezani za Hb u obliku različitih jedinjenja. Transport O2- 1,5% O2 se prenosi rastvoreno u plazmi- 98,5% O2 se prenosi vezano za Hb Transport CO2 -7% CO2 se transportuje u plazmi, -93% difunduje u eritrocite od čega 23% je vezano za Hb, a 70% se konvertuje u bikarbonatne jone

Endotelne ćelije kapilara su izrazito tanke i lako se mogu zameniti za pneumocite tipa I na histoloskim preparatima. Endotel kapilara je kontinuiranog tipa i bez fenestri. Grupisanje jedra i ostalih organela na jednom mestu omogućava ćeliji da na ostalim područjima bude izuzetno tanka, čime se sposobnost razmene gasova povećava. U tako ljuspastoj citoplazmi najižraženije su brojne pinocitozne vezikule.

Slika 5: Histološki preparat elastičnih vlakana alveola

Pneumociti tipa I ili ljuspaste alveolarne ćelije, izrazito su istanjene ćelije koj oblažu alveole i čine 97% njihove površine. Te ćelije su toliko tanke da se tek elektronskim mikroskopom moglo dokazati da su sve alveole obložene epitelom. Oraganele poput Goldžijevog kompleksa, endoplazmatskog retikuluma i mitohondrija. Grupisane su oko jedra tako da ostavljaju velike delove citoplazme bez organela. Citoplazma u tom tankom delu sadrži brojne pinocitozne vezikule, koje mogu imati ulogu u obnovi surfaktanta, kao i uklanjanju čestica prljavštine sa spoljašnje površine. Uz dezmozome, svi pneumociti tipa I poseduju okludentne spojeve koji sprečavaku isticanje tkivnih tečnosti u alveolarni prostor. Glavna uloga tih ćelija je da obezbedi najtanju barijeru koja lako propusta gasove.Pneumociti tipa II su umetnuti izmedju pneumocita tipa I sa kojima su povezani okludentnim spojevima i dezmozomima. Te velike ćelije su okruglastog oblika i najčešće se nalaze u grupama od po dve do tri ćelije na mestima gde se alveolarni zidovi dodiruju i formiraju uglove. Te ćelije koje leže na bazalnoj membrani i čine deo epitela, imaj uisto poreklo kao i pneumociti tipa I. Na histološkim preparatima zbog postojanja bronih lamelarnih tela, one pokazuju karakterističnu vezikularnu ili penastu citoplazmu koja je prisutna i u tkivu pripremljenom za elektronsku mikroskopiju.

Lamelarna tela, sadrže koncentrične ili paralelne lamele okružene membranom. Histohemijske studije su pokazale da sadrže fosfolipide, glukozaminoglikane i proteine koji se neprestno sintetišu i oslobađaju na apikalnoj površini ćelije. Taj materijal se rasprostire po unutrašnoj površini alveola čineći ekstracelularni sloj, plućni surfaktant koji smanjuje alveolarni površinski otpor.Interalveolarni septum poseduje pore, koje povezuju susedne alveole. Te pore omogućavaju izjednačavanje pritiska u alveolama i omogućavaju kolateralni protok vazduha kada postoji opstrukcija bronhiole.

Procena ventilacione sposobnosti pluća, tj. sposobnost pluća da izmenjuju svoj alveolarni vazduh sa atmosferskim vrši se SPIROMETRIJOM. Volumen vazduha koji se pri običnom udisanju bez naprezanja unese u pluća, odnosno pri običnom izdisaju istisne iz pluća naziva se RESPIRATORNI VAZDUH. Njegova zapremina iznosi oko 0,5 litara. To je samo deo vazduha koji pluća mogu da prime. Ona količina vazduha koja se posle običnog udisaja može udahnuti maksimalnim udisajem naziva se REZERVNI INSPIRATORNI VAZDUH i iznosi oko 1,9 L za žene, odnosno 3,3L za muškarce. Zapremina vazduha koja se posle običnog izdisaja može izbaciti iz pluća maksimalnim izdisajem naziva se REZERVNI EKSPIRATORNI VAZDUH i iznosi oko 0,7 L za žene, odnosno 1,2 L za muškarce. Na osnovu ovih volumena procenjuje se funkcionalna sposobnost pluća. Zbir respiratornog, rezervnog inspiratornog i rezervnog ekspiratornog vazduha predstavlja VITALNI KAPACITET PLUĆA. To je zapremina vazduha koja se posle najdubljeg udisaja može izdahnuti najdubljim izdisajem. On iznosi oko 3,1L za žene, odnosno 5,8 L za muškarce. Na osnovu ovih parametra koje upoređujemo sa drugim metodama,možemo utvrditi da li se razmena gasova dešava pod normalnim okolnostima ili je došlo do nekog oboljenja. Taj forsirani manevar inače nije prirodan,ali numerički podaci koje test daje pokazuju da li je protok vazduha očekivan, ili smanjen usled nekog poremećaja – astme, hronične opstruktivne bolesti, tumora. Visoka preciznost ovog merenja pokazuje ne samo da li je uopšte reč o plućnom poremećaju (do gušenja može doći i usled srčanih ili psihičkih smetnji) nego i u kom se delu disajnog puta dogodio.

LIRETATURA:

http://www.stetoskop.info/Lekovi-za-bolesti-pluca-i-disajnih-organa-b13-bs101-p0-book.htmhttp://ryandeanbiol3500.blogspot.com/2009/10/development-of-alveoli.htmlhttp://www.cpsbl.org/zdravlje/textovi/pluca/pluca.htmhttp://astma.rs/wp-content/uploads/disanjeETFslajdovi.pdfwww.google.com/imageshttp://www.slideshare.net/ljubichica/sistem-organa-za-disanje1Osnovi histologije, Luiz Carlos Junqueira, Jose Carneiro