UKŁAD ODDECHOWY drogi oddechowe - jama nosowa - jama garłowa - krtań - tchawica - drzewo oskrzelowe pęcherzyki płucne (wymiana gazowa) Drogi oddechowe (z wyjątkiem obszaru węchowego i najmniejszych oskrzelików) wyściela nabłonek wielorzędowy z rzęskami - nabłonek dróg oddechowych - zbudowany z kilku typów komórek. Jego główną funkcją jest samooczyszczanie dróg oddechowych warstwa śluzu warstwa płynu (hypofaza) komórki z rzęskami (1) komórki kubkowe (2) komórki podstawne (3) (macierzyste) komórki szczoteczkowe (4) komórki dokrewne (DNES)(5) komórki Langerhansa 2 3 1 3 1 1 5 2 3 4 3 Samooczyszczanie dróg oddechowych rzęski przesuwają warstwę śluzu z przylepionymi zanieczyszczeniami śluz ślizga się po warstewce wodnistego płynu (hypofazie) wytworzonego przez małe gruczoły surowicze obecne w ścianie dróg śluz wraz z zanieczyszczeniami dostaje się do jamy gardłowej i jest połykany Ciałka neuroepitelialne Grupy kilku komórek DNES z dochodzącymi aferentnymi zakończeniami nerwowymi w nabłonku dróg odechowych Jama nosowa i zatoki: mózg obszar węchowy oczodół przegroda nosowa jama nosowa podniebienie twarde opuszki węchowe zatoki sitowe małżowiny nosowe zatoka szczękowa Funkcja: reagują na poziom O 2 i CO 2 we wdychanym powietrzu wydzielają neuroprzekaźniki poprzez drogi nerwowe wpływają na ośrodek oddechowy obszar oddechowy obszar węchowy Błona śluzowa: nabłonek (dróg oddechowych lub węchowy) blaszka właściwa 1
Błona śluzowa obszaru oddechowego bogate unaczynienie liczne mieszane gruczoły pojedyncze grudki chłonne Funkcje: ogrzewanie powietrza (naczynia krwionośne) nawilżanie powietrza (gruczoły) Błona śluzowa zatok: - cienka - liczne kom. kubkowe Błona śluzowa obszaru węchowego (błona węchowa) bardzo wysoki wielorzędowy nabłonek węchowy gruczoły węchowe (Bowmana) liczne pęczki nerwowe Gruczoły węchowe (Bowmana) surowicze produkują: - białko wiążące hydrofobowe substancje zapachowe - lizozym wydzielają IgA wydzielina pokrywa nabłonek węchowy i jest rozpuszczalnikiem dla substancji zapachowych Nabłonek węchowy komórki podstawne (niezróżnicowane komórki macierzyste) komórki podporowe komórki węchowe (dwubiegunowe neurony) komórka podporowa komórka węchowa Komórki podporowe jądra w górnej części mikrokosmki cytoszkielet ziarna lipofuscyny połączenia międzykomórkowe komórka podstawna gruczoł Bowmana migawki Komórka węchowa Jak to działa receptory dendryt komórka podporowa 1. Substancje chemiczne zawarte w powietrzu rozpuszczają się w płynnej wydzielinie gruczołów węchowych pokrywającej powierzchnię nabłonka. 2. Cząsteczki wiążą się z receptorami w błonie komórkowej rzęsek, powodując aktywację białek G. 3. Otwierają się kanały sodowe, powodując depolaryzację komórki węchowej. kłębki kom. podstawna pęczek nerwowy komórka węchowa akson dwubiegunowy neuron zmodyfikowany dendryt 10-20 nieruchomych rzęsek w błonie rzęsek receptory wiążące substancje zapachowe 4. Potencjał czynnościowy przesyłany jest aksonem do klębków (zespołów synaps z komórkami mitralnymi) opuszki węchowej. 5. Kombinacja sygnałów wysyłanych z ok. 1000 kłębków powoduje wrażenie zapachowe (człowiek rozróżnia ok. 10 000 zapachów). 2
CZĘŚĆ ODDECHOWA CZĘŚĆ PRZEWODZĄCA Ucho środkowe Funkcje ucha środkowego jama bębenkowa (wyściółka: błona śluzowa) - nabłonek jednowarstwowy sześcienny, w dolnej części walcowaty z migawkami - blaszka właściwa unaczyniona i unerwiona kosteczki słuchowe (kość grubowłóknista pokryta błoną śluzową) połączone stawami mięśnie: napinacz błony bębenkowej i m. strzemiączkowy trąbka słuchowa przeniesienie drgań blony bębenkowej na drgania płynu w uchu wewnętrznym - minimalne straty, wzmocnienie i modulacja sygnału (kosteczki słuchowe, mięśnie) okienko owalne okienko okrągłe trąbka słuchowa (Eustachiusza) - nabłonek walcowaty z migawkami przechodzący w wieloszeregowy z migawkami i komórkami kubkowymi - cienka blaszka właściwa - podłoże: kość chrząstka sprężysta/szklista - tkanka limfoidalna, migdałek trąbkowy stabilizacja ciśnienia w jamie bębenkowej (trąbka słuchowa) płyn płyn Jama gardłowa (cz. oddechowa) nabłonek dróg oddechowych gruczoły gardłowe tkanka limfoidalna (migdałek gardłowy, migdałki) trąbkowe) Krtań nabłonek dróg oddechowych i wielowarstwowy płaski gruczoły krtaniowe wewnątrzkrtaniowe mięśnie szkieletowe rusztowanie z chrząstki szklistej i sprężystej fałd głosowy nagłośnia Tchawica błona śluzowa (nabłonek dróg oddechowych, blaszka właściwa, blaszka sprężysta) błona podśluzowa z gruczołami tchawiczymi podkowy chrzęstne połączone wł. kolagenowymi zewn. warstwa włóknista Część tylna (błoniasta): brak chrząstki, mięśnie gładkie Szkielet chrzęstny obecny w ścianie krtani, tchawicy i oskrzeli pomaga w utrzymaniu ich drożności System rozgałęzień dróg oddechowych Stopnie rozgałęzień Nazwa anatomiczna Tchawica Oskrzela główne Oskrzela płatowe Oskrzela segmentowe Oskrzela podsegmentowe Oskrzeliki Oskrzeliki Oskrzeliki końcowe Średnica (cm) Powierzchnia przekroju (cm 2 ) Drzewo oskrzelowe (podział histologiczny) oskrzela główne oskrzela (wewnątrzpłucne) oskrzeliki oskrzeliki końcowe oskrzeliki oddechowe Oskrzeliki oddechowe 1 Oskrzeliki oddechowe 2 Oskrzeliki oddechowe 3 Przewód pęcherzykowy 1 Przewód pęcherzykowy 2 Przewód pęcherzykowy 3 Pęcherzyki Oskrzela główne mają taką samą budowę ściany jak tchawica 3
Oskrzela błona śluzowa (nabłonek dróg oddechowych, blaszka właściwa) warstwa mięśniówki gładkiej błona podśluzowa z gruczołami oskrzelowymi płytki chrzęstne połączone włóknami kolagenowymi zewnętrzna warstwa włóknista Oskrzeliki brak chrząstki i błony podśluzowej z gruczołami nabłonek wielorzędowy nabłonek jednowarstwowy walcowaty komórki kubkowe zastąpione przez komórki oskrzelikowe (Clary) Warstwy ściany: błona śluzowa warstwa mięśniówki gładkiej zewnętrzna warstwa włóknista warstwa mięśniówki gładkiej płytki chrzęstne Oskrzeliki końcowe cienka ściana, nabłonek jednowarstwowy sześcienny z komórkami migawkowymi i oskrzelikowymi Komórki oskrzelikowe (dawniej Clary) zawierają: szorstką i gładką siateczkę śródplazmatyczną ziarna wydzielnicze liczne duże mitochondria specyficzne enzymy (oksydazy i antyproteazy) Funkcje: neutralizacja wdychanych trucizn i karcinogenów ochrona przed POChP (rozedmą płuc) produkcja białek surfaktantu i śluzu Oskrzeliki oddechowe nieciągła ściana, częściowo zbudowana z pęcherzyków płucnych Oskrzeliki oddechowe, przewody pęcherzykowe i pęcherzyki płucne stanowią część oddechową układu oddechowego, odpowiedzialną za wymianę gazową Pęcherzyki płucne średnica 0,2 mm 300 mln 140 m 2 połączone otworkami (porami) w przegrodach oskrzelik oddechowy przewód pęcherzykowy 4
Ściany pęcherzyków (przegrody międzypęcherzykowe) włókna sprężyste włókna srebrochłonne fibroblasty makrofagi naczynia włosowate (ściana ciągła) wyściółka nabłonkowa: pneumocyty typu I i II Spłaszczone pneumocyty typu I wchodzą w skład bariery powietrze-krew odpowiedzialnej za wymianę gazową. Łączą się strefami zamykającymi (uniemożliwienie przechodzenia wody do światła pecherzyków) erytrocyt pneumocyt typu I makrofag pęcherzykowy bariera powietrze-krew kapilary przegroda międzypęcherzykowa erytrocyt światło pęcherzyka Warstwy bariery krew-powietrze: cytoplazma penumocytu typu I zespolone blaszki podstawne pneumocytu i kapilary cytoplazma komórki śródbłonkowej kapilary światło pęcherzyka jądro komórki śródbłonkowej pneumocyt typu I blaszki podstawne komórka śródbłonka Pneumocyt typu II mikrokosmki gładka i szorstka siateczka śródplazmatyczna aparat Golgiego charakterystyczne pęcherzyki wydzielnicze (ciałka blaszkowate) Pneumocyt typu II Ciałko blaszkowate Pneumocyty typu II produkują i wydzielają surfaktant zbudowany z białek i lipidów, który pokrywa wewnętrzną powierzchnię pęcherzyków płucnych egzocytoza surfaktantu małe ciałko blaszkowate (fosfolipidy) fuzja małych ciałek blaszk. synteza białek strefa hydrofilna strefa hydrofobowa surfaktant Surfaktant zbudowany z fosfolipidów (dwupalmitynianu fosfatydylocholiny, DPPC) i białek zewnętrzna, hydrofobowa strefa surfaktantu to monowarstwa cząsteczek DPPC, z grupami hydrofobowymi skierowanymi do światła pęcherzyka płucnego - obniża napięcie powierzchniowe, zapobiega zapadaniu się pęcherzyków w trakcie wydechu i ułatwia ich poszerzanie w trakcie wdechu wewnętrzna, uwodniona warstwa (hypofaza) zawiera specyficzne białka surfaktantu monowarstwa fosfolipidów białka Po wydzieleniu, białka i lipidy surfaktantu tworzą przejściowo mielinę tubularną, która ulega potem rozdzieleniu na odrębne warstwy: hydrofilną i hydrofobową synteza fosfatydylocholiny cholina aminokwasy 5
Makrofagi pęcherzykowe przyczepione do wewnętrznej powierzchni pęcherzyków płucnych fagocytują cząstki pyłów i mikroorganizmy, które nie zostały zatrzymane w drogach oddechowych, a także eliminują nadmiar surfaktantu Wędrówki makrofagów pęcherzykowych Makrofagi obładowane cząstkami pyłu lub innymi substancjami (w patologii np. hemosyderyną, komórki wad serca ) odrywają się od wyściółki pęcherzyka i: są transportowane wraz z wydzieliną oskrzelową do jamy gardłowej albo przechodzą przez ściany małych oskrzelików do naczyń chłonnych i dostają się do płucnych węzłów chłonnych Na ich miejsce do pęcherzyków migrują monocyty z krwi i przekształcają się w młode makrofagi. Naczynia płucne odgałęzienia tętnicy płucnej: przebiegają wzdłuż oskrzeli i większych oskrzelików, mają stosunkowo cienką ścianę (1) odgałęzienia żył płucnych: mniejsze, cienka ściana, przebiegają w miąższu płucnym bez topograficznego związku z drzewem oskrzelowym (2) 1 odgałęzienia tętnic oskrzelowych: małe, zlokalizowane w ścianie oskrzeli i oskrzelików (3) 2 3 niepalący palący 6