MIĄŻSZ PŁUCNY: OPIS, HISTOLOGIA, CHOROBY - ANATOMIA I FIZJOLOGIA - 2025

Miąższu płuc jest funkcjonalnym tkance płuc. Składa się z układu przewodzenia powietrza i układu wymiany gazowej. Ma różne elementy strukturalne w rurkach i przewodach, które ją tworzą od nosa do pęcherzyków płucnych.

Wokół układu rur miąższ płuc posiada włókna elastyczne i kolagenowe ułożone w postaci siatki lub sieci o właściwościach sprężystych. Niektóre elementy orurowania mają w swojej budowie mięśnie gładkie, co pozwala na regulację średnicy każdej rurki.

Podstawowy schemat układu oddechowego człowieka (Źródło: UNSHAW za Wikimedia Commons)

Płuco nie posiada mięśni pozwalających na jego rozszerzanie lub cofanie, funkcję tę pełnią mięśnie klatki piersiowej, które nazywane są „mięśniami oddechowymi”. Z tego punktu widzenia płuca to narządy, które biernie podążają za ruchami otaczającego je „pudełka”.

Nie ma również więzadeł ani struktury, która mocuje płuca do klatki piersiowej, obie zwisają z ich odpowiednich głównych oskrzeli, prawego oskrzela i lewego oskrzela, a zarówno klatka piersiowa, jak i płuco są pokryte błoną zwaną opłucną.

Choroby miąższu płuc można po prostu sklasyfikować jako choroby zakaźne, choroby nowotworowe, choroby restrykcyjne i choroby obturacyjne.

Środowisko wolne od toksycznych substancji i dymu lub cząstek zawieszonych oraz niespożywanie narkotyków przez wdychanie lub papierosy zapobiega wielu głównym chorobom miąższu płuc, a tym samym czynności układu oddechowego.

Opis anatomiczno-funkcjonalny

Płuca to dwa narządy zlokalizowane w klatce piersiowej. Składają się z systemu rurek, które podlegają 22 podziałom zwanym „pokoleniami oskrzelowymi”, które znajdują się przed dotarciem do woreczków pęcherzykowych (23), które są miejscami wymiany gazowej, w których realizowana jest funkcja oddechowa.

Od głównych oskrzeli do szesnastej generacji oskrzeli, drogi oddechowe pełnią wyłącznie funkcje przewodzące. Gdy tory są podzielone, średnica każdej poszczególnej rury staje się coraz mniejsza, a jej ścianki coraz cieńsze.

System wymiany gazowej i przewodzenia w płucach, oskrzela (źródło: Arcadian, za Wikimedia Commons)

Kiedy ściany układu rurowego tracą chrząstkę, jego nazwa zmienia się z oskrzeli na oskrzelik, a ostatnia generacja oskrzeli z wyłączną funkcją przewodzenia nazywana jest oskrzelikiem końcowym.

Od końcowego oskrzelika następujące generacje oskrzeli nazywane są oskrzelikami oddechowymi, dopóki nie doprowadzą do powstania przewodów pęcherzykowych i zakończą się w workach pęcherzykowych lub pęcherzykach płucnych.

System wymiany gazowej

Jedyną funkcją pęcherzyków płucnych jest wymiana gazów (O2 i CO2) między powietrzem pęcherzykowym a krwią, która krąży w naczyniach włosowatych pęcherzyków i tworzy sieć lub siatkę naczyń włosowatych wokół każdego pęcherzyka.

Ten strukturalny podział dróg oddechowych umożliwia zwiększenie powierzchni dostępnej do wymiany gazowej. Jeśli każde z pęcherzyków płucnych zostanie usunięte z jednego płuca, rozciągnięte i umieszczone obok siebie, powierzchnia osiągnie od 80 do 100 m2, co jest mniej więcej wielkości mieszkania.

Objętość krwi w kontakcie z tą olbrzymią powierzchnią wynosi około 400 ml, co pozwala czerwonym krwinkom, czyli tym, które przenoszą O2, przechodzić jedna po drugiej przez naczynia włosowate płuc.

Ta ogromna powierzchnia i niezwykle cienka bariera między dwoma obszarami wymiany gazowej stwarzają idealne warunki do szybkiej i wydajnej wymiany.

Opłucna

Płuco i klatka piersiowa są połączone ze sobą przez opłucną. Opłucna składa się z podwójnej membrany składającej się z:

- Liść, który otrzymuje nazwę liścia lub opłucnej ciemieniowej, która jest silnie przylegająca do wewnętrznej powierzchni klatki piersiowej pokrywającej całą jej powierzchnię.

- Płat zwany opłucną trzewną, mocno przyczepiony do zewnętrznej powierzchni obu płuc.

Reprezentatywny schemat opłucnej płuc (źródło: OpenStax College za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Pomiędzy liściem trzewnym i ciemieniowym znajduje się cienka warstwa płynu, która pozwala dwóm liściom przesuwać się względem siebie, ale stwarza duży opór przy rozdzielaniu obu liści. Z tego powodu trzewne i ciemieniowe liście opłucnej są trzymane razem, a tym samym ściana klatki piersiowej i płuca są połączone.

Kiedy ściana klatki piersiowej rozszerza się w wyniku działania mięśni oddechowych, płuco, poprzez połączenie opłucnowe, podąża za ruchami klatki i tym samym rozszerza się, zwiększając swoją objętość. Kiedy mięśnie przednie rozluźniają się, klatka cofa się, zmniejszając rozmiar każdego płuca.

Od pierwszych oddechów, które pojawiają się po urodzeniu, oba płuca rozszerzają się i osiągają rozmiar klatki piersiowej, ustanawiając związek opłucnowy. Jeśli klatka piersiowa otwiera się lub powietrze, krew lub płyn dostanie się do jamy opłucnej w znaczący sposób, opłucna się rozdziela.

W tym przypadku płuco, którego miąższ ma obficie elastyczną tkankę i które zostało rozszerzone lub rozciągnięte w wyniku relacji opłucnowej, teraz cofa się (jak to robi rozciągnięta elastyczna opaska) traci całe powietrze i pozostaje zwisające z głównego oskrzela.

Kiedy tak się dzieje, klatka piersiowa rozszerza się, stając się większa niż wtedy, gdy była przyczepiona do płuc. Innymi słowy, oba narządy uzyskują niezależną, elastyczną pozycję spoczynkową.

Histologia

Histologia układu przewodzenia

System przewodnictwa śródpłucnego składa się z różnych podziałów oskrzeli, począwszy od oskrzeli wtórnych lub płatowych. Oskrzela mają nabłonek oddechowy, który jest pseudostratyfikowany i składa się z komórek podstawnych, komórek kubkowych i rzęskowych komórek kolumnowych.

Ściana oskrzeli jest pokryta warstwami chrząstki, które nadają jej sztywną strukturę, która zapewnia odporność na kompresję zewnętrzną, dzięki czemu oskrzela mają tendencję do pozostawania otwartymi. Wokół rurki znajdują się elastyczne i gładkie włókna mięśniowe w układzie śrubowym.

Oskrzeliki nie posiadają chrząstki, więc są poddawane siłom rozciągającym wywieranym przez elastyczną tkankę, która je otacza, gdy jest rozciągnięta. Cechują się bardzo małą wytrzymałością na wszystkie zewnętrzne siły ściskające, które są do nich przyłożone, dzięki czemu mogą łatwo i pasywnie zmieniać swoją średnicę.

Wyściółka nabłonkowa oskrzelików różni się od prostego nabłonka rzęskowego z rozproszonymi komórkami kubkowymi (w większych) do rzęskowego nabłonka prostopadłościennego bez komórek kubkowych i komórek przezroczystych (w mniejszych).

Przezroczyste komórki są cylindrycznymi komórkami z wierzchołkiem lub wierzchołkiem w kształcie kopuły i krótkimi mikrokosmkami. Wydzielają glikoproteiny, które pokrywają i chronią nabłonek oskrzeli.

Histologia pęcherzyków płucnych

Pęcherzyki płucne mają łącznie około 300 000 000. Są ułożone w workach z wieloma przegrodami; Mają dwa typy komórek zwane pneumocytami typu I i typu II. Te pneumocyty są połączone ze sobą za pomocą zamkniętych połączeń, które uniemożliwiają przepływ cieczy.

Prawidłowa struktura płuc (Źródło: National Heart Lung and Blood Institute za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Pneumocyty typu II są bardziej widocznymi komórkami prostopadłościennymi niż typu I. W swojej cytoplazmie zawierają ciałka laminarne i te pneumocyty są odpowiedzialne za syntezę płucnej substancji tensoaktywnej, która pokrywa wewnętrzną powierzchnię zębodołu i obniża napięcie powierzchniowe.

Pęcherzykowe i śródbłonkowe zespolenie blaszek podstawnych oraz grubość bariery pęcherzykowo-kapilarnej, przez którą muszą przejść gazy, aby przejść z jednej strony na drugą, są minimalne.

Histologia tkanki otaczającej rurkę

Tkanka otaczająca system rur ma układ heksagonalny, składa się z włókien elastycznych i włókien kolagenowych, które są sztywne. Jego geometryczny układ tworzy siatkę, podobną do nylonowej pończochy, która składa się ze sztywnych pojedynczych włókien wplecionych w elastyczną strukturę.

Ta konformacja elastycznej tkanki i elastycznej struktury blokującej nadaje płucu własne cechy, które pozwalają na bierne cofanie się i, w pewnych warunkach rozszerzania, oferują minimalną odporność na rozciąganie.

Choroby

Choroby płuc mogą być pochodzenia zakaźnego przez bakterie, wirusy lub pasożyty, które atakują tkankę płucną.

Mogą również powstawać guzy innego rodzaju, łagodne lub złośliwe, zdolne do zniszczenia płuc i spowodowania śmierci pacjenta z powodu problemów z płucami lub mózgiem, które są najważniejszymi obszarami przerzutów do płuc.

Jednak wiele chorób różnego pochodzenia może powodować zespoły obturacyjne lub restrykcyjne. Zespoły obturacyjne powodują trudności w wejściu i / lub wyjściu powietrza z płuc. Zespoły restrykcyjne powodują zaburzenia oddychania, zmniejszając zdolność płuc do rozszerzania się.

Przykłady chorób obturacyjnych obejmują astmę oskrzelową i rozedmę płuc.

Astma oskrzelowa

W astmie oskrzelowej niedrożność jest spowodowana aktywnym, alergicznym skurczem mięśni oskrzeli.

Skurcz mięśnia oskrzelowego zmniejsza średnicę oskrzeli i utrudnia przepływ powietrza. Początkowo trudność jest większa podczas wydechu (powietrze z płuc), ponieważ wszystkie siły retrakcji mają tendencję do jeszcze większego zamykania dróg oddechowych.

Rozedma płuc

W przypadku rozedmy płuc dochodzi do zniszczenia przegrody zębodołowej z utratą elastycznej tkanki płucnej lub, w przypadku rozedmy fizjologicznej u dorosłych, zaburzona jest spleciona struktura miąższu płucnego.

W przypadku rozedmy, ubytek tkanki sprężystej zmniejsza siły retrakcji płuc. W przypadku każdej badanej objętości płuc średnica ścieżek jest zmniejszana poprzez zmniejszenie zewnętrznej przyczepności elastycznej. Efektem końcowym jest niewydolność oddechowa i uwięzienie powietrza.

Zespół restrykcyjny płuc jest spowodowany zastąpieniem tkanki elastycznej tkanką włóknistą. Zmniejsza to zdolność do rozdęcia płuc i powoduje duszność. Pacjenci ci oddychają coraz mniejszymi objętościami oraz coraz większą częstością oddechów.

Bibliografia

1. Ganong WF: Central Regulation of Visceral Function, in Review of Medical Physiology, 25th ed. Nowy Jork, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: The Body Fluid Compartments: Extracellular and intracellular fluid; Edema, w Textbook of Medical Physiology, wyd. 13, AC Guyton, JE Hall (red.). Filadelfia, Elsevier Inc., 2016.
3. Bordow, RA, Ries, AL i Morris, TA (red.). (2005). Podręcznik problemów klinicznych medycyny płucnej. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Hauser, S., Longo, DL, Jameson, JL, Kasper, DL i Loscalzo, J. (red.). (2012). Zasady medycyny wewnętrznej Harrisona. McGraw-Hill Companies, Incorporated.
5. McCance, KL i Huether, SE (2002). Pathophysiology-Book: The Biologic Basis for Disease u dorosłych i dzieci. Elsevier Health Sciences.
6. West, JB (red.). (2013). Fizjologia układu oddechowego: ludzie i idee. Skoczek.