Гистологическое строение респираторного отдела легкого. Анатомия и гистология легких Легкое гистология рисунок

Органы дыхания Бронхиальная астмахарактеризуется повторяющимися приступами кашля, одышки, удушья, больше в ночное время или при пробуждении, частыми бронхитами, при непереносимости физической нагрузки. Легкое течение астмы может проявляться лишь навязчивым сухим

Как упоминалось выше, терминальные бронхиолы последовательно делятся на респираторные бронхиолы 1, 2-го и 3-го порядка. Последние образуют расширения - преддверия, от которых отходят альвеолярные ходы числом от 3 до 17 (чаще Т-8). Они ветвятся от 1 до 4 раз и заканчиваются слепо альвеолярными мешками (рис. 6). На уровне бронхиол заканчивается кровоснабжение по системе бронхиальных артерий. В более дистальных отделах циркуляция осуществляется только по системе легочной артерии.

Рис. 6. Модель легочной дольки при 32-кратном увеличении.

1 - ветвь легочной артерии; 2 - слизистая оболочка бронха; 3 - мелкий бронх; 4 - нерв; 5 - ветвь бронхиальной артерии; 6 - фиброзная оболочка бронха; 7 - гладкие мышцы бронха; 8 - хрящевые пластинки; 9 - бронхиальные железы; 10 - эластическая сеть слизистой оболочки бронха; 11 - бронхиальные вены; 12 - бронхиолы; 13 - сеть эластических волокон; 14 - сеть гладкомышечных пучков; 15 - респираторный бронхиол; 16 - эластическая сеть альвеолы; 17 - альвеолярные мешки; 18 - альвеолярный ход; 19 - межальвеолярные перегородки; 20 - альвеолы; 21 - сообщение альвеолярного мешка с альвеолярным ходом; 22 - 3 слоя плевры (с эластической сетью); 23 - капиллярная сеть в альвеолярных стенках; 24 - разрез соседней дольки; 25 - ветвь легочной вены.

В качестве структурной единицы респираторных отделов выделяют ацинус. Наиболее распространено понятие об ацинусе как о совокупности разветвлений терминальной бронхиолы. Однако существуют и другие мнения. Так, А. Г. Эйнгорн (1951, 1956) полагает, что началом ацинуса следует считать преддверие.

По данным Andre-Bougaran и соавт. в эпителиальной выстилке терминальных бронхиол часть реснитчатых клеток утрачивает реснички и появляются островки клеток альвеолярного эпителия (мембранозных пневмоцитов). В эпителии респираторных бронхиол 1- 3-го порядка количество реснитчатых клеток прогрессивно убывает. Увеличивается число клеток Клара и кубических клеток, которые авторы рассматривают как промежуточную форму между реснитчатыми и клетками Клара. В респираторных бронхиолах первого порядка альвеолы составляют около 1/3 площади стенки, второго порядка 1/2 и третьего -1/3.

Рис. 7. Схема отношения диаметров бронха и бронхиол к диаметру сопровождающих ветвей легочной артерии (обозначено дробью) и соотношения между двумя типами эпителия в респираторных бронхиолах.

1 - бронх; II - бронхиолы; а - терминальная; б - респираторные первого, второго и третьего порядка.

Строение и морфометрия респираторного отдела детально описаны А. Г. Эйнгорном (1951, 1956). По его данным, бронхиолы всех порядков имеют почти одинаковый диаметр, в среднем около 360-380 мкм, но сопровождающие их артерии сужаются (рис. 7). Длина терминальных бронхиол у взрослых в среднем около 1200 мкм (от 600 до 2000 мкм), респираторных бронхиол первого порядка - 950 мкм, второго - 800 мкм, третьего - 500 мкм. Преддверия вдвое шире бронхиол - от 360 до 1400 мкм, в среднем 735 мкм. Длина альвеолярных ходов в среднем 1300 мкм (от 450 до 2400 мкм), ширина - 350 мкм (от 180 до 360 мкм).

Стенки альвеолярных ходов состоят из альвеол числом от 21 до 170, в среднем около 80. Диаметр альвеол 185 мкм, глубина - 135 мкм, отношение глубины к диаметру у взрослых составляет около 2/3-3/4, у детей и стариков - меньше. Альвеолы, которые открываются непосредственно в респираторные бронхиолы, отличаются меньшей глубиной (менее 1/2 диаметра).

Всего в легких взрослого человека, по А. Г. Эйнгорну, содержится около 500 млн. альвеол общей площадью около 40 м 2 . По данным Weibel (1970), общее число альвеол составляет около 300 млн., а площадь альвеолярной поверхности - 70-80 м2.

Стенка альвеолы, по современным представлениям, состоит из непрерывной эпителиальной выстилки, септального пространства и кровеносных капилляров.

В составе альвеолярного эпителия различают 3 типа клеток.

Пневмоциты 1-го типа (малые альвеолярные клетки) участвуют в образовании аэрогематического барьера и характеризуются длинными цитоплазматическими отростками (вуалями) толщиной около 0,1 мкм и менее.

Пневмоциты 2-го типа (большие альвеолярные клетки) крупнее первых. Их особенностью является содержание в цитоплазме ламеллярных осмиофильных телец, которые, по наблюдениям одних авторов, происходят из митохондрий, по мнению других - из мультивезикулярных телец аппарата Гольджи. Ламеллярные тельца содержат фосфолипиды и участвуют в выработке сурфактанта - комплекса липопротеидов, понижающих поверхностное натяжение. Сурфактант образует пленку толщиной около 0,05 мкм на поверхности эпителиальной выстилки альвеол.

Пневмоциты 3-г о типа , описанные Meyrick и Reid (1968) под названием щеточных клеток (brush cells), отличаются наличием коротких ворсинок на свободной поверхности. Авторы полагают, что эти клетки осуществляют функцию всасывания жидкости, концентрации сурфактанта либо хеморецепции.

Под эпителием расположена гомогенная базальная мембрана толщиной от 75 до 250 нм. Кровеносные капилляры находятся и толще альвеолярных стенок и состоят из эндотелия, под которым также обнаруживается базальная мембрана. Пространство неравномерной ширины, ограниченное субэпителиальной и субэндотелиальной мембранами, называют септальным пространством , а находящиеся в нем клетки (в норме немногочисленные гистиоциты и фибробласты) - септальным и клетками . Септальное пространство содержит основное вещество, тонкие ретикулиновые, коллагеновые и эластические волокна, иногда также единичные гладкомышечные волокна.

Вокруг устьев альвеол в так называемых замыкательных пластинках отмечается сгущение эластических и коллагеновых волокон и регулярно встречаются гладкие мышцы. Однако И.К. Есипова и соавт. (1974) смогли обнаружить мышцы лишь в замыкательных структурах респираторных бронхиол 1-го и 2-го порядка, но далее к периферии их не находили.

Между альвеолами одного, реже - разных, расположенных но соседству альвеолярных ходов встречаются поры Кона - отверстия диаметром около 5-10 мкм, способствующие коллатеральному дыханию; у маленьких детей они не обнаружены.

Возможность превращения клеток альвеолярного эпителия в свободные макрофаги представляется сомнительной, хотя и остается дискутабельной. Исследования Bowden и соавт. (1969) свидетельствуют против такого превращения.

Респираторное дерево подразделяют на верхние отделы (носоглотка и придаточные пазухи, гортань) и нижние (трахея, бронхи, бронхиолы, включая терминальные). В них происходит кондиционирование (очищение, увлажнение, согревание холодного, охлаждение горячего) воздуха и проведение его к респираторному отделу. Воздухоносные пути выполняют также функции звукообразования и обоняния.

Трахея -полая трубка длиной в среднем до 25 см и диаметром до 2,5 см. Стенка трахеи укреплена хрящевыми полукольцами неправильной формы, что придаёт ей жёсткость и упругость. Задняя стенка трахеи примыкает к стенке пищевода, не содержит хрящевой ткани и имеет вид мембраны (мембранозная стенка). Слизистая оболочка выстлана эпителием из слизистых, реснитчатых и базальных клеток . В подслизистом слое расположены слизистые железы, их протоки выходят на поверхность эпителия, образуя так называемые ямки. За подслизистым слоем - гладкомышечный слой, хрящевые пластинки и фиброзно-эластический каркас.

Бронхи -продолжение трахеи. Бронхиальное дерево включает правый и левый бронхи, долевые и 19 сегментарных бронхов. Правый бронх отходит от трахеи под меньшим углом по сравнению с левым, что приводит к более частому поражению его и правого лёгкого аспирированными микроорганизмами, пылевыми частицами и инородными телами. Гистологическое строение стенки совпадает со строением трахеи.

Бронхиолы -продолжение мелких бронхов, они проводят воздух в ацинусы. Отличие бронхиол от бронхов - меньший диаметр, отсутствие хряща и слизистых желёз, особенности слизистой оболочки. Слизистая бронхиол выстлана респираторным эпителием, в дистальном направлении количество слоёв в нём убывает, исчезают слизистые клетки и возникают нереснитчатые клетки Клара.

Строма и сосуды представлены перибронхиальной соединительной тканью и веточками лёгочной и бронхиальной артерий. Лимфатическая система лёгкого наименее изучена. Полагают, что лимфатические сосуды раздельно собирают лимфу от бронхососудистых пучков в периваскулярную ткань лёгочной артерии, затем в бронхопульмональные, перибронхиальные и паратрахеальные лимфатические узлы, а от ацинусов - в плевру.

Респираторный отдел имеет структурно-функциональную единицу - ацинус, его основная функция - газообмен. Структурные компоненты ацинуса - респираторная бронхиола (2–3 порядка), альвеолярные протоки (2–6 порядков) и альвеолярные мешочки. Стенки респираторных бронхиол имеют участки, аналогичные строению терминальных бронхиол. Они содержат гладкомышечные клетки и альвеолы. Альвеолярные протоки имеют на конце скопление альвеол в виде слепых, гроздеподобных структур, называемых альвеолярными мешочками. В каждой дольке по 3–5 ацинусов, в лёгком их более 300 млн. Респираторная часть лёгкого состоит из эпителиальной выстилки альвеол и интерстициальной ткани.

Лёгочные альвеолы имеют однослойную эпителиальную выстилкустенок, в ней преобладают пневмоциты I и II типов. Пневмоциты I типа - крупные, плоские клетки, покрывающие до 95% поверхности альвеол в зонах газообмена. Пневмоциты II типа расположены в местах стыка альвеол, имеют кубическую форму, занимают всего 5% площади альвеол и непосредственно в газообмене не участвуют. Эпителий лежит на базальной мембране, примыкающей к базальной мембране капилляра. Нейроэндокринные клетки, или клетки Кульчицкого сконцентрированы в бронхах в области нервных окончаний, строме, вблизи сосудов, среди альвеолярного эпителия, где их называют пневмоцитами III порядка.

Аэрогематический барьер . Капилляры и прилежащие к ним пневмоциты I типа формируют аэрогематический барьер - основное место газообмена в организме, занимающее 95% площади альвеол. Аэрогематический барьер имеет толщину 0,5 мкм. В состав барьера входит выстилающая альвеолярную поверхность плёнка сурфактанта (компонент защитной системы лёгких).

Интерстициальная ткань респираторных отделов включает строму и сосуды. Сосуды представлены терминальными веточками лёгочной артерии и артериолами. Последние содержат эластическую мембрану, альвеолярные капилляры, клеточные элементы (фибробласты, миофибробласты, интерстициальные макрофаги и др.) и компоненты экстрацеллюлярного матрикса (коллагеновые и эластические волокна, протеогликаны, гликопротеины).

Включает в себя :

Воздухоносные пути:

1. Полость носа

Функции :

Дыхательная функция

1. Газообмен между гемоглобином эритроцитов и воздухом альвеол

Недыхательные функции:

1. Терморегуляция

   Увлажнение и очищение вдыхаемого воздуха

   Иммунная защита

   Участие в обмене липидов

   Участие в водно-солевом обмене

   Участие в механизме свертываемости (выработка гепарина и протромбина)

   Эндокринная (вырабатывается норадреналин, дофамин, серотонин)

   Синтезируется лизоцим, интерферон. Происходит в макрофагах легких. Инактивируется простагландин Е1, брадихинин (брадикинин?) с участием макрофагов и тучных клеток.

   Депо и фильтрация крови

   Обонятельная функция

   Экскреторная (удаляется аммиак, алкоголь, ацетон)

Развитие дыхательной системы.

Соединительно-тканная строма, гладко-мышечная ткань, хрящевая ткань, развиваются из мезенхимы. Мезотелий плевры – из спланхнотома. Эпителий развивается из выпячивания стенки передней кишки.

На 22-26 день внутриутробного развития (3 неделя), из вентральной стенки передней кишки начинает формироваться отросток (дивертикул), который делится перегородкой на две части. В результате образуется дорсальная часть, из которой в последующем формируется пищевод и вентральная часть, которая идет на построение дыхательной системы. Примерно на 4 неделе, ее центральная часть дает трахею, а дистальная часть делится на 2 почки (легочные почки) – зачатки бронхов. В дальнейшем, правая легочная почка делится на 3 части, левая – на две. Ветвление продолжается в результате индуктивный влияний мезодермы (активно развиваются сосуды). К шестому месяцу образуются по 17 ветвлений каждого бронхиального дерева. Процесс формирования легкого складывается из трех стадий:

Железистая . Характеризуется ветвлением бронхиального дерева. Легкие напоминают железу. Активно развивается хрящевая ткань трахеи и бронхов. Эпителий однослойный цилиндрический. К 10 неделе появляются первые бокаловидные клетки. Стадия длится с 5 по 15 по неделю эмбриогенеза.

Канальцевая . С 16 по 25 неделю эмбриогенеза. Активно формируются бронхиолы. Эпителий однослойный кубический. Начинается формирование альвеолярных мешочков.

Альвеолярная . С 26 по 40 неделю развития. Образовавшиеся на предыдущей стадии канальцы, очень активно преобразуются в альвеолярные мешочки, с последующей дифференцировкой клеток-альвеол. На 35 неделе начинается выработка сурфактанта. До момента рождения легкие не имеют нормальной морфологической структуры. В первый год жизни ребенка развивается нормальная структура.

Полость носа.

Состоит из преддверия и полости носа. Преддверие выстлано многослойным плоским ороговевающим эпителием. За эпителием идет собственная пластинка, представленная соединительной тканью. Здесь содержатся сальные железы и щетинистые волосы.

Собственно полость носа. Эпителий многорядный. Включает реснитчатые клетки, базальные и бокаловидные клетки. Далее идет собственная пластинка, которая представлена рыхлой неоформленной соединительной тканью, которая содержит слизистые железы, лимфоидные узелки и огромное количество сосудов разного калибра.

Венозное сплетение представлено тонкостенными венами (поэтому так легко возникает кровотечение).

В верхней (частично в средней) носовых раковинах находится обонятельный эпителий.

Гортань .

Состоит из 3 оболочек.

Слизистая. Содержит 2 вида эпителия. В области голосовых связок – многослойный плоский неороговевающий. На остальной поверхности – однослойный многорядный призматический. Собственная пластинка. Рыхлая неоформленная соединительная ткань. В ее составе находятся белково-слизистые железы. Слизистая оболочка (эпителий + собственная пластинка) образуют складки – голосовые связки. В структуре истинных голосовых связок есть поперечно-полосатая скелетно-мышечная ткань. В структуру ложных голосовых связок входит гладкая мышечная ткань.

Фиброзно-хрящевая оболочка. Состоит из отдельных хрящей гортани. Образована как эластической, так и гиалиновой хрящевой тканью.

Адвентициальная оболочка. Рыхлая неоформленная соединительная ткань.

Анатомо-физиологической единицей легких является ацинус - участок паренхимы, вентилируемый системой одной респираторной бронхиолы третьего разряда. Ацинус содержит в среднем около 20 альвеол. Диаметр одного альвеолярного пузырька может быть от 50-60 мкм у новорожденного, до 100-300 мкм у взрослого. Можно беспрепятственно рассмотреть препарат кусочка легкого под микроскопом (рис. 1).

Рис.1. Гистологический препарат легкого

На нем будет видно, что все поле зрения как бы истыкано, продырявлено - это альвеолы. Окончательно внесем ясность: альвеола в данном случае не то, что на препарате есть, а как раз то, чего там нет. Альвеола - это пространство. А структуры, которые вы видите, являются межальвеолярными стенками. Сейчас стоит рассмотреть подробнее гистологию легочной паренхимы (рис. 2), здесь можно будет обнаружить на препаратах вполне определенные структуры.

Рис.2. Схема межальвеолярной перегородки

Итак, разделенные тонкими прослойками соединительной ткани (7) альвеолы (8) окружены эпителиальными клетками, расположенными сплошным слоем и именуемыми пневмоцитами . Пневмоциты делят на два вида. Первый - пневмоциты первого порядка (1), их значительно больше. В нашей стране их также называют респираторными (то есть дыхательными) клетками, а на Западе - поверхностными альвеолоцитами или попросту плоскими. Это широкие и действительно очень плоские пневмоциты. Толщина их в среднем 0,2-0,3 мкм и только в местах, где расположено ядро, они толще (5-6 мкм) Эти клетки, пожалуй, уникальны: вы в организме вряд ли найдете где-то еще такие тонкие клетки. До того, как появился электронный микроскоп, гистологи вообще считали, что альвеолы не выстланы эпителием. Под пневмоцитами первого типа, как и под любым эпителием, расположена тончайшая базальная мембрана.

Непосредственно рядом с альвеолой в межальвеолярной стенке расположен капилляр (2), эндотелиальная стенка которого также обернута тончайшей базальной мембраной (ведь эндотелий, тоже один из вариантов плоского эпителия). Слой, образованный пневмоцитом первого типа, двумя базальными мембранами и эндотелиоцитом (3), называется аэрогематическим барьером (цветная вклейка, рис. XV), что в переводе на русский звучит более угловато - воздушно-кровяной. Значит, не случайно пневмоциты первого типа называются дыхательными: через них-то и осуществляется газообмен.

Пневмоциты второго порядка (5) - крупнее, но их значительно меньше. Их иногда называют секреторными, то есть по природе своей они скорее относятся не к покровному эпителию, а к железистому. В их цитоплазме расположены особые включения, названные осмиофильными или пластинчатыми тельцами (6). Эти мембранные пузырьки, содержащие секрет клеток, постепенно выводятся наружу и «выплескивают» в просвет альвеолы особое вещество - сурфактант. Именно его тонкий слой покрывает альвеолы изнутри (9).

Третья группа клеток, встречающихся в препарате, - альвеолярные макрофаги (от греч, macro - много, phagein - пожирать) (4). Эти клетки пришли сюда из крови, будучи по происхождению моноцитами. Их можно обнаружить как в межальвеолярных стенках, так и непосредственно в просвете альвеол. Их единственная задача - захватывать и уничтожать все чужеродное, что попадет ненароком в легкое с вдыхаемым воздухом: бактерии, пыльцу, угольную и любую другую пыль.

Пространство между капиллярами и эпителиальными клетками в межальвеолярных стенках заполнено коллагеновыми и эластическими волокнами. Наконец, последнее, на что можно обратить ваше внимание, - альвеолярные поры, благодаря которым альвеолы сообщаются между собой.

Рассматривая легкие под микроскопом трудно разглядеть нервные окончания, пронизывающие межальвеолярные стенки и раскидывающиеся паутиной между пневмоцитами второго порядка . Однако, стоит запомнить: вокруг альвеол присутствуют волокна и чувствительных (афферентных) и двигательных (эфферентных) клеток, но среди них нет окончаний, воспринимающих боль.