Дыхательная система

Лекция  по гистологии. Лекция №6

тема: дыхательная  система.

     Объединяет  группу органов выполняющих функцию  внешнего дыхания - насыщение крови  кислородом и удаление из нее углекислого  газа и ряд недыхательных функций. Состоит из полости носа, носоглотки, гортани, трахеи, бронхов и легких.

     ГИСТОГЕНЕЗ. Закладка органов появляется на 3 неделе эмбриогенеза в виде мешковидного выпячивания  вентральной стенки передней кишки.

     При этом эпителиальная выстилка органов  развивается из зачатка прехордальной  пластинки, а все остальные ткани из мезенхимы.

     ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ  КЛАССИФИКАЦИЯ.

     В соответствии с ведущей функцией органы системы подразделяются на 2 отдела:

1. 1.    воздухопроводящий (воздухоносные пути)
2. 2.    респираторный

     Воздухоносные пути - система полостей и трубок, включающая носовую полость с придаточными пазухами, гортань, трахею и  заканчивающаяся терминальными бронхиолами.

     Начиная с трахеи, стенка воздухоносный путей  приобретает типичное для них  строение.

     ТРАХЕЯ - трубчатый орган. Стенка из 4 оболочек:

1. 1.    слизистая
2. 2.    Подслизистая (основа)
3. 3.    фиброзно-хрящевая
4. 4.    адвентициальная

     1. Слизистая - неполная. Эпителий псевдомногослойный, то есть однослойный, многорядный,  призматический, мерцательный. 4 типа  клеток: призматические реснитчатые,  бокаловидные, вставочные, эндокринные.

     Призматические - реснитчатые - на апикальной поверхности 200-250 ресничек, мерцающих синхронно  в противоположную вдыхаемому воздуху  сторону. Этим обеспечивается выведение  частиц по внешнюю среду.

     Бокаловидные - одноклеточные, эндоэпителиальные железы, вырабатывают слизь - муцин (гиалуроновая и сиаловая кислоты). Функция - механическая очистка, увлажнение.

     Вставочные - по степени дифференциации низкие и высокие. Это камбиальные клетки для всех видов.

     Эндокринные - клетки ДЭС (диффузно эндокринной системы), которые выделяют биогенные амины и пептидные гормоны и обеспечивают местную регуляцию функций (тонус, просвет бронхов).

     ЕС-клетки - серотонин, ECL- клетки - гистамин, Р-клетки - бомбезин, D-клетки вазоинтестинальный полипептид.

     Собственная пластинка слизистой - рыхлая соединительная ткань с 2 особенностями:

• ·       обилие эластических волокон, идущих продольно вдоль воздухоносных путей до альвеол
• ·       большое количество одиночных и фолликулярных лимфоцитов

     Дыхательная система занимает 2-е место после пищеварительной по объему поступающей в организм антигенной информации, поэтому здесь происходит заключительная, антигензависимая стадия дифференцировки лимфоцитов с образованием клеток-эффекторов клеточного и гуморального иммунитета и клетки памяти.

     Плазмоциты  синтезируют IgA, которые блокируют  прилипание бактерий к слизистой  оболочке дыхательных путей, препятствуя  образованию бактериальных колоний.   

     2. Подслизистая оболочка - рыхлая соединительная  ткань, в которой расположены  концевые секреторные отделы смешанных слизисто-белковых желез (мерокриновых), а также присутствуют лимфатические фолликулы.

     3. Фиброзно-хрящевая оболочка состоит  из 16-20 незамкнутых колец гиалиновой  хрящевой ткани, которые на  задней поверхности соединены  рыхлой соединительной тканью с пучками лейомиоцитов.

     4. Адвентициальная - рыхлая соединительная  ткань.  

     Трахея  подразделяется на 2 главных бронха, которыми открывается бронхиальное дерево. Анатомически и клинически бронхи классифицируются на:

     Внелегочные:

• ·       главные
• ·       долевые
• ·       зональные

     Внутрилегочные:

• ·       субсегментарные
• ·       междольковые
• ·       внутридольковые

     В стенке крупных бронхов (5-15 мм), имеющей 4 оболочки, отличия от стенки трахеи:

1. 1.    слизистая оболочка постепенно становится полной и начинает собираться в продольные складки.
2. 2.    Фиброзно-хрящевая оболочка становится замкнутой (в главных бронхах), а затем прерывистой, приобретая вид отдельных хрящевых пластин.

     Средние бронхи (диаметр 2-5 мм). Имеют 4 оболочки. Отличия:

1. 1.    слизистая полная, так как хорошо выражена мышечная пластинка, состоит из 2 циркулярных пучков взаимно противоположного направления, поэтому она собрана в многочисленные складки.
2. 2.    Слизистая становится тоньше, эпителиоциты ниже, бокаловидных клеток меньше. Появляются многочисленные группы клеток - нейроэпителиальные тельца (НЭТ) - это группы, относящиеся к ДЭС. Состоят из 4-25 клеток, занимают всю толщу эпителия, доходя до поверхности, имеют микроворсинки, то есть черты строения эндокринных клеток открытого типа. Особенности заключаются в том, что они тесно контактируют с нервными окончаниями и гемокапиллярами фенестрированного типа. Функция - образуют внутрилегочную рецепторную систему, регистрирующую изменения состава вдыхаемого воздуха и вырабатывает в ответ на это биогенные амины, пептидные гормоны, регулирующие тонус стенок и просвет бронхов и кровеносных сосудов. Приспосабливают кровоток в легких к характеру их вентиляции.
3. 3.    Подслизистая истончается. Количество желез в ней резко уменьшается.
4. 4.    Фиброзно-хрящевая оболочка идет на убыль и представлена отдельными хрящевыми островками, в которых гиалиново-хрящевая ткань, постепенно сменяется эластической.
5. 5.    Адвентиция истончается.

     Мелкие  бронхи - 2 оболочки:

• ·       внутренняя слизистая
• ·       наружная адвентициальная

     при этом слизистая оболочка имеет ярко-выраженный складчатый характер, так как мышечная пластинка развита еще интенсивней, чем в средних бронхах. Хрящей нет, поэтому в патологии спазмируются именно мелкие бронхи. Эпителий однослойный, двурядный, кубический, реснитчатый. Присутствуют все типы клеток, но бокаловидные единичные. Нейроэндокринный комплекс представлен нейроэндокриноцитами. Добавляется еще 2 вида клеток: секретирующие клетки Клара - синтезируют фермент, расщепляющий сурфактант и здесь эпителий инфильтрирован лимфоцитами, встречаются дендритные (антиген-представленные клетки). Лимфоцитов и плазмоцитов много. Адвентициальная оболочка истончена.

     Терминальные  бронхиолы -  покрыты однослойным, однорядным кубическим эпителием. Бокаловидных клеток нет. Все остальные как в мелких бронхах. Мышечная пластинка распадается на отдельные пучки лейомиоцитов. Адвентиция очень тонкая.

     Респираторный отдел. Структурно-функциональная единица - ацинус. 12-18 ацинусов - долька. Эта система альвеол, расположенных в стенках респираторных бронхиол 1,2,3 порядков, альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков.

     Каждая  альвеола - открытый пузырек, внутренняя поверхность  которого выстлана однослойным, плоским эпителием, так как более 90% поверхности альвеол занимают плоские эпителиоциты. Клетки соединены плотными контактами.

     Развиваются из прехордальной пластинки. В составе  эпителиальной выстилки альвеолы 3 типа клеток:

     Альвеоциты 1 типа (респираторные) - клетки уплощенной формы . 2 части - центральная утолщена и содержит ядро и органеллы; периферическая, которая в виде тонких цитоплазматических пластин простирается по базальной мембране в обе стороны на 20 мкм.

     Цитоплазма  пластин содержит много пузырьков, с помощью которых осуществляется пассивная диффузия газов. Основная функция - респираторная.

     Альвеоциты 2 типа (секреторные) - крупные, овальной формы с многочисленными органеллами. Высокая метаболическая активность. Основное отличие - наличие оксифильных  пластинчатых телец, которые выделяются на поверхность механизмом экзоцитоза и распластываются на поверхности альвеол в виде сурфактанта.

     Сурфактант (эндоальвеолярная сурфактантная пленка) - смесь фосфолипидов, состоящая  из 2-х фаза - нижней (гипофаза, жидкая), содержащей гликопротеиды и сглаживающей неровности эпителия; поверхностной (опофаза) - мономолекулярная фосфолипидная пленка, обращенная гидрофобными участками в просвет альвеолы. Функции сурфактанта:

1. 1.    снижает в 10 раз поверхностное натяжение альвеол, облегчая раздувание их на вдохе и препятствуя полному спадению на выдохе.
2. 2.    Защитная - препятствует проникновению микробов.
3. 3.    Формирует противоотечный барьер - препятствует выпотеванию жидкости из сосудов альвеол. Также альвеоциты 2 типа секретируют интерферон и лизоцим.

     Альвеоциты 3 типа (хеморецепторы) - имеют на поверхности  микроворсинки и относятся к  клеткам ДЭС. Контролируют концентрацию и состав сурфактанта и метаболическую активность альвеол, бронхиолярного эпителия, выделяя биогенные амины и пептидные гормоны.

     Все виды альвеоцитов располагаются  на базальной мембране, за которой  располагается строма альвеолы - многочисленные эластические волокна оплетающие альвеолы, препятствующие перерастяжению и разрыву  их при вдохе, а также фибробласты, синтезирующие эти волокна и макрофаги, которые могут выходить в просвет альвеолы.

       Функции макрофагов:

1. 1.    защита от загрязнения и инфицирования
2. 2.    синтез антимикробных факторов
3. 3.    поглощение избытка сурфактанта, а затем окисляя его выделение большого количества тепла и согревание воздуха

     В строме располагаются многочисленные гемокапилляры, оплетающие альвеолы, которые  очень узкие, эндотелий в них  очень тонкий. Это нужно для  оптимального газообмена. Располагаются  строго напротив тонких пластин респираторных альвеоцитов и образуют с ними единую альвеолокапиллярную базальную мембрану. Таким образом, формируется диффузионный аэрогематический барьер (воздух-кровь), толщиной 0.5 мкм, площадью 70-100 квадратных метров.

     Компоненты  барьера: