Основу стенки крупных бронхов, например, долевых и сегментарных составляют хрящевые кольца – это плотная основа не позволяет стенке сокращаться и поддерживает просвет бронхов всегда открытым, что обеспечивает свободное движение воздуха и при вдохе и при выдохе. По мере уменьшения диаметра бронха количество хрящевой ткани уменьшается, а появляется гладкая мышечная ткань. В мелких бронхах уже больше мышечной ткани, в конечных бронхиол хрящевая ткань полностью отсутствует и основу их стенки составляет гладкая мышечная ткань, поэтому на уровне бронхиол возможен спазм, что бывает при приступе бронхиальной астмы. В респираторных бронхах, в альвеолярных ходах, мешочках стенка образована одним слоем плоских эпителиальных клеток. Стенка альвеол образована также слоем плоского эпителия, клетки которых называются пневмоциты.
Трахея
Правый главный бронх левый главный бронх
Долевые бронхи 2 порядка.
Сегментарные бронхи 3 порядка.
Дольковые бронхи 23 порядка.
Конечные бронхиолы.
Респираторные бронхиолы.
Альвеолярные ходы.
Альвеолярные мешочки.
Альвеолы.
Строение легких.
Легкие представляют собой парные паренхиматозные органы, расположенные в грудной полости. Они имеют конусообразную форму. На легком выделяют верхушку (над ключицей на 1,5-2 см.) и выделяют основание, которое лежит на диафрагме. Легкое имеет три поверхности: наружную или реберную; нижнюю – диафрагмальную; средостенную-медиастильную или медиальную.
На медиальной поверхности расположены ворота.
Сделайте вывод об особенностях сосудистого русла легких:
Все структуры расположенные в области ворот легких образуют корень легкого. Воспаление этих структур оценивается как прикорневая пневмония, в отличие от очаговой пневмонии, когда воспаляются стенки альвеол.
Каждое легкое делится на части, они называются долями. Правое легкое делится на три доли, а левое на две. Доли отдельно отделены друг от друга глубокими бороздами. В бороздах расположены перегородки из соединительной ткани.
Выполните схематичный рисунок. «Наружное строение легкого».
Доли делятся на сегмента. В каждом легком десять сегментов. Сегменты делятся на дольки, которых в каждом легком около тысячи. Между собой и сегменты и дольки отделены соединительной тканью. Соединительная ткань легких, которая образует перегородки между долями, сегментами и дольками называются интерстициальный и межуточной тканью легкого . Воспаление этой ткани также расценивается как интерстициальная пневмония.
Легкое снаружи покрыто серозной оболочкой, которая называется плевра. Как все серозные оболочки она состоит из двух листков: внутреннего висцерального, который плотно прилежит к легочной ткани, и наружного париетального (пристеночный), который прилежит к внутренней поверхности легких. Между листков замкнутое пространство – это плевральная полость , она заполнена небольшим количеством серозной жидкости. Воспаление плевры называется плеврит . При плеврите в полости образуется большое количество жидкости серозной или гнойной, жидкость сдавливает легкое и оно выключается из дыхания. Помощь при такой патологии можно оказать, проведя плевральную пункцию (прокол). Нарушение целостности плевры и попадание в плевральную полость атмосферного воздуха пневмоторакс. Попадание в плевральную полость крови называется гемоторакс.
Терминальные бронхиолы. Стенка терминальных бронхиол состоит из 2 истонченных оболочек: 1) слизистой и 2)адвентициальной.
Слизистая оболочка состоит из 3 слоев: 1) эпителиальной пластинки, 2) собственной пластинки и 3) мышечной пластинки.
Эпителиальная пластинка представлена кубическим реснитчатым эпителием, среди клеток которого имеются секреторные клетки Клара (cellula secretoria), каемчатые (epitheliocytus limbatus) и безреснитчатые (epitheliocytus aciliatus) клетки.
Секреторные клетки Клара узким основанием лежат на базальной мембране, их широкая апикальная часть куполообразно закругляется, ядро - круглой формы, в цитоплазме имеются комплекс Гольджи, гладкая ЭПС, митохондрии и секреторные гранулы.
^ Функция секреторных клеток - выделяют липопротеины и гликопротеины (компоненты сурфактанта) и ферменты, участвующие в дезинтоксикации поступающих в дыхательные пути токсинов.
Каемчатые (щеточные) клетки имеют форму бочонка, т. е. узкое основание, узкую апикальную часть и широкую среднюю часть. Ядро их имеет круглую форму, в цитоплазме - органеллы общего значения, на апикальной поверхности находятся микроворсинки, образующие каемку.
^ Функция каемчатых клеток - воспринимают запахи (обонятельная функция).
Безреснитчатые эпителиоциты имеют призматическую форму, несколько возвышаются над остальными эпителиоцитами. В их цитоплазме имеются комплекс Гольджи, митохондрии, ЭПС, включения гранул гликогена и секреторные гранулы. Их функция неизвестна.
Респираторный отдел легких
Легочный ацинус - это структурно-функциональная единица легких. С ацинуса начинается респираторная часть легкого. Он представляет собой разветвление респираторной бронхиолы 1-го порядка. Как же разветвляется эта бронхиола? Респираторная бронхиола 1 -го порядка делится на 2 респираторные бронхиолы 2-го порядка, каждая из которых разветвляется на 2 бронхиолы 3-го порядка, от которых отходят по 2 альвеолярных хода (ductus alveolaris), каждый альвеолярный ход заканчивается 2 альвеолярными мешочками (sacculus alveolaris). В стенках респираторных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков имеются альвеолы (alveolus).
Таким образом, разветвления респираторной бронхиолы 1-го порядка и все альвеолы, входящие в их состав, - это и есть легочный ацинус.
Ацинусы отделяются друг от друга прослойками рыхлой соединительной ткани. 12-18 ацинусов образуют дольку легкого, которая также отделена от других долек прослойкой рыхлой соединительной ткани.
^ Стенка респираторных бронхиол (bronchiolus respiratorius) истончена и включает 2 слабо выраженные оболочки: 1) слизистую и 2) адвентициальную.
Слизистая оболочка респираторных бронхиол выстлана однослойным кубическим безреснитчатым эпителием, в котором иногда встречаются реснитчатые эпителиоциты, имеются секреторные клетки Клара.
Собственная пластинка слизистой оболочки истончена, мышечная пластинка представлена отдельными циркулярно расположенными пучками гладких миоцитов.
^ Адвентициалъная оболочка респираторных бронхиол, представленная рыхлой соединительной тканью, также истончена, ее волокна переходят в межальвеолярную соединительную ткань.
В стенке респираторных бронхиол имеются отдельные альвеолы. Стенка альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков состоит из альвеол.
Альвеолы представляют собой незамкнутые пузырьки Диаметром 120-140 мкм, открывающиеся в просвет респираторных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков. Между альвеолами имеются соединительнотканные Регородки толщиной 2-8 мкм, в которых находятся: сплетение эластических волокон, сеть тонких коллагеновых волокон, фибробласты, тканевые базофилы и антигенпредставляющие клетки, о которых было сказано, когда речь шла об эпителии трахеи. В перегородках проходят капилляры диаметром 5-7 мкм, занимающие около 75 % площади альвеол. Альвеолы сообщаются между собой при помощи альвеолярных пор Куна диаметром 10-15 мкм.
^ Стенка альвеол выстлана альвеолоцитами (пневмоцитами), лежащими на базальной мембране, укрепленной каркасом, состоящим из тонких коллагеновых и ретикулярных волокон. Альвеолоциты альвеол представлены 2 основными типами: респираторными (альвеолоциты I типа) и секреторными (альвеолоциты II типа). В стенке альвеол и на их поверхности имеются альвеолярные макрофаги (macrophagocytus alveolaris).
^ Респираторные альвеолоциты (alveolocytus respiratorius) имеют уплощенную форму, в их цитоплазме присутствуют мелкие митохондрии и пиноцитозные пузырьки, на апикальной поверхности есть короткие выросты (микроворсинки). Толщина ядросодержащей части респираторных альвеолоцитов составляет 5-6 мкм, безъядерной - 0,2 мкм. Напротив безъядерной части альвеолоцитов лежит безъядерная часть эндотелиоцитов, толщина которых тоже около 0,2 мкм. Поэтому перегородка между воздухом альвеол и просветом капилляров, образующая аэрогематический барьер, составляет около 0,5 мкм. В состав аэрогематического барьера входят: безъядерная часть респираторных альвеолоцитов, базальная мембрана альвеол, межальвеолярная соединительная ткань, базальная мембрана капилляра и эндотелий.
^ Функция респираторных альвеолоцитов - газообмен между воздухом альвеол и гемоглобином эритроцитов (дыхательная функция).
Секреторные альвеолоциты, или альвеолоциты II типа, или большие альвеолоциты (alveolocytus magnus), составляют всего 5 % от общего числа клеток, выстилающих внутреннюю поверхность стенки альвеолы. Они имеют кубическую или овальную форму, от их цитолеммы отходят микроворсинки. В цитоплазме содержатся: комплекс Гольджи, ЭПС, рибосомы, митохондрии, мультивезикулярные тельца, цитофосфолипосомы (пластинчатые осмиофильные тельца), являющиеся маркерами альвеолоцитов II типа.
^ Функция секреторных альвеолоцитов - секретируют компоненты сурфактантного альвеолярного комплекса, т. е. фосфолипиды и белки.
Сурфактантный альвеолярный комплекс покрывает внутреннюю поверхность альвеолоцитов и включает 3 компонента: 1) мембранный, сходный по строению с клеточными мембранами и включающий фосфолипиды и белки, синтезируемые секреторными альвеолоцитами; 2) гипофазу (жидкий компонент), состоящий из липопротеинов и гликопротеинов, выделяемых секреторными клетками Клара; 3) резервный сурфактант.
^ Функциональное значение сурфактантного альвеолярного комплекса:
1) препятствует слипанию внутренней поверхности стенок альвеол во время выдоха (если бы альвеолы слиплись, то следующий вдох был бы невозможен и через 4-5 минут наступила бы смерть);
2) препятствует проникновению микроорганизмов из альвеол в окружающую их соединительную (интерстициальную) ткань;
3) препятствует поступлению (транссудации) жидкости из интерстициальной ткани в альвеолы.
^ Альвеолярные макрофаги имеют отростчатую форму, овальное ядро и хорошо развитый лизосомальный аппарат, располагаются в стенке альвеол или на их наружной поверхности, могут мигрировать из альвеол в интерстициальную ткань. В их цитоплазме содержатся включения липидов, при окислении которых вдыхаемый воздух согревается, его температура должна соответствовать температуре тела.
^
Функция макрофагов
- защитная, они фагоцитируют микроорганизмы, частицы пыли, фрагменты клеток и сурфактант; участвуют в обмене липидов, выделяют тепловую энергию.
^
Кровоснабжение легких.
В легкие входят легочная и бронхиальная артерии. По легочной артерии течет венозная кровь. Эта артерия разветвляется по ходу бронхов. Достигнув альвеол, ее ветви делятся на капилляры диаметром 5-7 мкм, сплетающие альвеолу. Каждый капилляр одновременно прибежит к двум альвеолам. Тот факт, что эритроциты в капиллярах идут в один ряд, и что капилляры проходят между двумя альвеолами, контактируя с ними, способствует газообмену между воздухом альвеол и гемоглобином эритроцитов.
Отдав углекислый газ и обогатившись кислородом, кровь из межальвеолярных капилляров поступает в систему легочной вены, впадающей в левое предсердие.
Бронхиальные артерии являются ветвями аорты; они тоже разветвляются по ходу бронхов и обеспечивают кислородом их стенку и легочные ткани. В стенке бронхов ветви этих артерий образуют сплетения в подслизистой основе и собственной пластинке слизистой оболочки. Артериолы этих сплетений разветвляются на капилляры, образующие густую сеть под базальной мембраной. Капилляры впадают в венулы, несущие венозную кровь в мелкие вены, вливающиеся в передние и задние бронхиальные вены. На уровне бронхов малого калибра между артериолами системы бронхиальных артерий и венулами системы легочной вены образуются ABA, по которым часть артериальной крови возвращается к сердцу.
^ Система лимфатических сосудов представлена поверхностным и глубоким сплетениями лимфатических капилляров и сосудов. Поверхностное сплетение локализовано в висцеральной плевре, глубокое - в соединительной ткани вокруг ацинусов, долек, по ходу бронхов и кровеносных сосудов. В стенке бронхов имеются 2 лимфатических сплетения: в подслизистой основе и в собственной пластинке слизистой оболочки.
Иннервация обеспечивается нервными сплетениями, расположенными в прослойках соединительной ткани по ходу кровеносных сосудов и бронхов. В состав сплетений входят интрамуральные нервные ганглии, эфферентные (симпатические и парасимпатические) и афферентные нервные волокна. Эфферентные симпатические волокна - это аксоны эфферентных нейронов симпатических ганглиев, заканчивающихся моторными эффекторами на миоцитах бронхов и кровеносных сосудов и секреторными эффекторами на бронхиальных железах.
Парасимпатические эфферентные волокна - это аксоны моторных нейронов (клеток Догеля I типа) интрамуральных ганглиев, к которым импульсы поступают от волокон блуждающего нерва. Эфферентные парасимпатические волокна тоже заканчиваются моторными и секреторными эффекторными окончаниями.
При возбуждении симпатических волокон сосуды суживаются, бронхи расширяются, дыхание облегчается. При возбуждении парасимпатических волокон, наоборот, сосуды расширяются, бронхи суживаются, дыхание затрудняется.
Афферентные нервные волокна - это дендриты чувствительных нейронов нервных ганглиев. Они заканчиваются рецепторами в стенке бронхов и паренхиме легкого.
Возрастные изменения дыхательной системы характеризуются увеличением количества альвеол и эластических волокон начиная с грудного возраста и заканчивая юношеским. В пожилом возрасте в легких уменьшается количество альвеол, разрушаются эластические волокна альвеолярного каркаса, разрастается соединительнотканная строма, в которой преобладают коллагеновые волокна. В результате этих изменений снижается эластичность легких, наступает их расширение (эмфизема легких) вследствие недостаточного спадения альвеол при выдохе. Вместе с тем в бронхах крупного калибра откладываются соли, результатом чего становится ограничение дыхательных экскурсий и снижение газообмена.
Плевра, покрывающая легкое, называется висцеральной; выстилающая стенку грудной полости - париетальной. Основой висцеральной и париетальной плевр является соединительная ткань, выстланная мезотелием со стороны плевральной полости. Висцеральная плевра отличается тем, что в ее соединительнотканной основе больше гладкомышечных клеток и эластических волокон. Волокна висцеральной плевры проникают в интерстициальную ткань легкого.
В зависимости от экскурсий легких мезотелий плевры изменяет свою форму: при вдохе уплощается, при выдохе приобретает кубическую форму.
^ Функции дыхательной системы: дыхательная и недыхательная.
В процессе дыхательной функции осуществляется газообмен между гемоглобином эритроцитов и воздухом альвеол.
К недыхательным функциям относятся:
1) терморегуляторная, т. е. согревание вдыхаемого воздуха, если он холодный, и охлаждение, если он горячий, так как температура воздуха, поступившего в альвеолы, должна соответствовать температуре тела;
2) увлажнение вдыхаемого воздуха;
3) очищение вдыхаемого воздуха от частиц пыли, бактерий и других вредных компонентов;
4) иммунная защита;
5) участие в обмене липидов и водно-солевом обмене (с выдыхаемым воздухом в виде пара ежесуточно удаляется до 500 мл воды);
6) участие в поддержании системы свертываемости крови за счет тканевых базофилов легких;
7) гормональная (секреция кальцитонина, бомбезина, норадреналина, дофамина, серотонина);
8) инактивация серотонина при помощи моноаминоксидазы, содержащейся в макрофагах и тучных клетках легких, и брадикардина;
9) синтез лизоцима, интерферона и пирогена макрофаги легких;
10) разрушение мелких тромбов и опухолевых клеток в сосудах легких;
11) депонирование крови в сосудах легочной кровеносной системы;
13) обонятельная;
14) участие в выделении из организма некоторых летучих веществ (ацетон, аммиак, пары алкоголя).
ЛЕКЦИЯ 25
^ КОЖА И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫЕ
Кожа (cutis) состоит из собственно кожи (corium) и эпидермиса, покрывающего поверхность кожи (epidermis), который представляет собой многослойный плоский ороговевающий эпителий. Под собственно дермой располагается подкожно-жировая клетчатка, или гиподерма (hipoderma).
Источники развития. Основные клетки эпидермиса - кератиноциты и придатки кожи (ногти, волосы, сальные, потовые и молочные железы) развиваются из кожной эктодермы; меланоциты и клетки Меркеля эпидермиса - из нервного гребня; внутриэпидермальные макрофаги - из моноцитов. Соединительнотканная основа кожи развивается из дерматомов мезодермальных сомитов.
Наиболее толстый эпидермис (600 мкм) покрывает ладонную поверхность кистей рук и подошвы стоп ног, а самый тонкий (170 мкм) выстилает дерму лица, головы.
Строение эпидермиса ладонной поверхности кистей рук и подошв стоп ног. В этом эпидермисе клетки образуют примерно 50 слоев, но все их можно сгруппировать в 5 основных:
1) базальный (stratum basale);
2) шиповатый (stratum spinosum);
3) зернистый (stratum granulosum),
4) блестящий (stratum lucidum);
5) роговой (stratum corneum).
На остальных участках кожи отсутствует блестящий слой.
^ Базальный слой включает 4 дифферона клеток: а) кератиноциты, б) меланоциты, в) клетки Меркеля, г) внутриэпидермальные макрофаги.
Кератиноциты составляют более 85 % от всех клеток этого слоя, лежат на базальной мембране, имеют призматическую форму, соединяются друг с другом и другими эпителиоцитами при помощи десмосом, а с базальной мембраной при помощи полудесмосом.
Цитоплазма кератиноцитов базального слоя окрашивается базофильно; овальное, богатое хроматином ядро располагается в базальной части клетки. В цитоплазме имеются органеллы общего значения. На гранулярной ЭПС синтезируются молекулы белка кератина, из которых полимеризу- ются филаменты. В цитоплазме находятся гранулы пигмента меланина, захваченные путем фагоцитоза.
Среди кератиноцитов базального слоя имеются стволовые клетки, находящиеся в периоде G 0 . Однако они могут выходить из этого периода, вступать в клеточный цикл и подвергаться митотическому делению. Образовавшиеся в результате деления дочерние клетки также продолжают делиться и подвергаются дифференцировке. За счет деления кератиноцитов происходит полное обновление клеток эпидермиса в течение 3-4 недель. Поэтому базальный слой называется ростковым. По мере дифференцировки базальные кератиноциты смещаются в шиповатый слой.
^ Функции кератиноцитов: регенераторная, синтез кератина, синтез тимозина и тимопоэтина, стимулирующих пролиферацию и антигеннезависимую дифференцировку Т-лимфоцитов (подмена функции тимуса).
Меланоциты не связаны десмосомами с другими клетками и базальной мембраной, имеют отростчатую форму, слабо окрашиваемую цитоплазму, в которой содержатся: синтетический аппарат, гранулы пигмента меланина и ферменты тирозиназа и ДОФА-оксидаза, участвующие в синтезе этого пигмента. Пигмент выделяется из клеток путем экзоцитоза. Размеры меланоцитов значительные, поэтому их отростки проникают в шиповатый слой. Общее количество меланоцитов не превышает 10 % от всех клеток базального слоя.
^ Клетки Меркеля короче, но шире кератиноцитов, содержат неправильной формы ядро, слабо окрашиваемую цитоплазму, в которой находятся секреторные гранулы, содержащие бомбезин, ВИП, энкефалин. К клеткам Меркеля подходят нервные волокна, вступающие с ними в контакт через диски Меркеля.
^ Функции клеток Меркеля:
1) эндокринная (секреция бомбезина, ВИП, энкефалина);
2) участие в регенерации эпидермиса;
3) участие в регуляции тонуса и проницаемости кровеносных сосудов дермы при помощи ВИП и путем эмуляции выделения гистамина из тучных клеток;
4) вопринимают раздражение, поэтому наибольшее их количество находится в самых чувствительных частях кожи (кончик носа, пальцы).
^ Внутриэпидермальные макрофага (клетки Лангерганса) - самые крупные, имеют отростчатую форму Их отростки глубоко внедряются в шиповатый слой. Ядро чаще всего имеет лопастную форму. Из общих органелл лучше всего развиты лизосомы, содержащие фермент холестеринсульфатазу и др. В цитоплазме содержатся гранулы Бирбека, имеющие вид теннисной ракетки. Эти макрофаги обладают способностью мигрировать в дерму и региональные лимфатические узлы.
^ Функции внутриэпидермальных макрофагов:
1) вырабатывают ИЛ-1, который стимулирует пролиферацию и дифференцировку лимфоцитов;
2) воспринимают антигены и представляют их лимфоцитам эпидермиса и регионарных лимфатических узлов (участвуют в иммунных реакциях);
3) секретируют простагландины, кейлоны, эпителиальный фактор роста, фермент холестеринсульфатазу расщепляющий межклеточный цемент поверхностной части рогового слоя эпидермиса;
4) являются центрами эпидермальных пролиферативных единиц (ЭПЕ), регулируя пролиферацию и ороговение кератиноцитов при помощи эпителиального фактора роста, кейлонов и холестеринсульфатазы.
^ Эпидермальные пролиферативные единицы имеют вид колонок, начинающихся от базального слоя и заканчивающихся на поверхности рогового слоя эпидермиса, у основания которых находятся внутриэпидермальные макрофаги.
^ Шиповатый слой представлен кератиноцитами неправильной формы, располагающимися в 5-10 рядов, и внутриэпидермальными макрофагами. Ядра клеток, прилежащих к базальному слою, имеют круглую, а ближе к зернистому слою - овальную форму. От тел клеток отходят выросты - шипы, в которых имеются микрофибриллы. Шипы одной клетки контактируют с шипами другой клетки. Между шипами клеток находятся десмосомы.
^ Функции клеток шиповатого слоя: продолжается синтез кератина, полимеризация кератиновыхтонофиламентов, из которых формируются пучки - тонофибриллы. В клетках образуются кератиносомы, представляющие собой пластинчатые (ламеллярные) тельца, содержащие липидные вещества: холестеринсульфаты и церамиды. Вместе взятые, базальный и шиповатый слои образуют ростковый слой эпидермиса. По мере дальнейшей дифференцировки клетки шиповатого слоя смещаются в следующий, зернистый слой.
^ Зернистый слой представлен овальными или слегка щенными клетками, располагающимися в 3-4 ряда. Ядра клеток пикнотизированы. В кератиноцитах этого слоя продолжается синтез кератина, начинается синтез филагрина, кератоламинина, инволюкрина. Кератиновые тонофибриллы упаковываются при помощи филагрина в гранулы кератогиалина, в которых филагрин играет роль аморфного матрикса. Кератоламинин и инволюкрин прилежат к цитолемме клеток, обеспечивая ее высокую прочность и устойчивость к воздействию ферментов кератиносом и лизосом, которые активируются под влиянием внутриэпидермальных макрофагов.
К этому времени ядро и органеллы начинают распадаться. В результате их распада образуются белки, липиды, полисахариды и аминокислоты, которые, присоединяясь к пучкам тонофибрилл, упакованных филагрином, принимают участие в формировании гранул кератогиалина. Эти гранулы диффузно рассеяны по всей цитоплазме. Образование гранул кератогиалина - это 1-я стадия ороговения.
В кератиноцитах зернистого слоя продолжается образование кератиносом, содержащих липиды (холестеринсульфат и церамиды) и ферменты.
Кератиносомы путем экзоцитоза поступают в межклеточное пространство, где из них образуется цементирующее вещество, склеивающее клетки зернистого и блестящего слоев и роговые чешуйки рогового слоя. Благодаря цементирующему веществу образуется водонепроницаемый слой эпидермиса, препятствующий обезвоживанию кожи и одновременно являющийся барьером, предохраняющим кожу от проникновения бактерий, химических веществ и других вредных компонентов.
Количество десмосом между клетками зернистого слоя уменьшается. По мере дальнейшей дифференцировки клетки зернистого слоя смещаются в следующий, блестящий слой.
^ Блестящий слой представлен уплощенными клетками, ядро и органеллы которых полностью разрушаются. Между и клетками отсутствуют десмосомы, они соединены между собой при помощи цементирующего вещества. Гранулы кератогиалина сливаются в сплошную массу, называемую элеидином. Образование элеидина - это следующая, 2-я стадия ороговения. Элеидин не окрашивается красителями, но хорошо преломляет свет. Поэтому на препаратах, окрашенных гематоксилин-эозином, этот слой представлен в виде блестящей полоски. По мере дальнейшей дифференцировки (ороговения, кератинизации) клетки блестящего слоя еще больше уплощаются и смещаются в следующий, роговой слой.
^ Роговой слой состоит из 14-угольных чешуек, покрытых цитолеммой, укрепленной белком кератоламинином. Кнутри от утолщенной цитолеммы имеются продольно расположенные пучки кератиновых микрофибрилл, лишенных филагрина, который расщепляется до аминокислот, входящих в состав кератина. Ороговевшие структуры роговых чешуек - это мягкий кератин. В центре чешуйки вместо ядра имеется пузырек воздуха.
Цементирующее вещество, соединяющее самые поверхностные чешуйки рогового слоя, разрушается липолитическим ферментом холестеринсульфатазой, секретируемой внутриэпидермальными макрофагами. Поэтому чешуйки подвергаются десквамации (слущиванию).
Роговой слой на ладонной поверхности достигает толщины 600 мкм. Этот слой обладает большой плотностью, малой теплопроводностью и непроницаемостью для воды, бактерий и токсинов.
^ Процесс ороговения (кератинизации) продолжается 3-4 недели. В нем участвуют кератиновые филаменты и фибриллы, кератиносомы, десмосомы, цементирующее вещество, внутриэпидермальные макрофаги (клетки Лангерганса), которые секретируют:
1) фактор роста эпителия, стимулирующего деление кератиноцитов;
2) кейлоны, подавляющие деление кератиноцитов;
3) холестеринсульфатазу, расщепляющую липиды цементирующего вещества, вследствие чего происходит слущивание поверхностных чешуек.
Интенсивность ороговения повышается при механическом воздействии на кожу, при недостатке витамина А или избытке кортизола (гормон коры надпочечников).
Терминальные бронхиолы (ТБ) имеют почти такую же структуру, как и претерминальные бронхиолы , однако они меньше в диаметре и стенки их более тонкие (рис.1). Терминальная бронхиола разделяется на две или три респираторные бронхиолы (РБ) , в конечных сегментах которых появляются альвеолы (А) . Каждая респираторная бронхиола делится на два или три альвеолярных хода (АХ), с которыми вместе формирует легочный ацинус (ЛА). Множество альвеол открывается в альвеолярные ходы.
Слизистая оболочка бронхиолы состоит из однослойного кубического эпителия (Э) и очень тонкой собственной пластинки. В начальном отделе респираторной бронхиолы гладкие мышечные волокна (В) мышечной оболочки (МО) отделены друг от друга, так что мышечная оболочка уже не выглядит единственным пластом. Количество гладких мышечных пучков резко уменьшается к месту ветвления респираторной бронхиолы на альвеолярные ходы, в конечном счете оставаясь только в виде гладких мышечных колец (К) между альвеолами респираторных бронхиол и вокруг альвеолярных отверстий вдоль альвеолярных ходов. Гладкие мышечные кольца располагаются в шишковидных утолщениях на свободных краях альвеолярных перегородок (АЛ).
Сокращение гладкой мускулатуры альвеол и воздухопроводящих путей может вызвать серьезные астматические симптомы.
На рис. 1 показаны также места анастомозов системы легочной артерии (ЛА) с системой ветвей бронхиальной артерии (БА). Обе системы располагаются в адвентициальной оболочке (АО) бронхиол. Ветвь легочной артерии дает более мелкие сосуды, образующие затем обширную капиллярную сеть (Кап) вокруг альвеол респираторных бронхиол и альвеолярных ходов. Конечные ветви бронхиальной артерии (показаны стрелкой) впадают в эту сеть.
Эпителий (Э) претерминальных бронхиол (рис.2) представлен эпителиоцитами от низкопризматической до кубической формы с реснитчатыми клетками (РК) и клетками Клара (КК), располагающимися на базальной мембране (БМ). К концевому сегменту респираторной бронхиолы эпителий становится уплощенным в связи с появлением первых альвеол.
Реснитчатые клетки составляют основную часть клеток. Они имеют эллиптическое ядро с маленьким ядрышком, комплекс Гольджи, немного цистерн гранулярной эндоплазматической сети, лизосомы, крупные митохондрии и несколько остаточных телец. Реснитчатые клетки несут на апикальном конце несколько микроворсинок и киноцилий (К), колебания которых направлены в сторону внутрилегочных бронхов.
Клетки Клара (КК) - безреснитчатые клетки с выпуклым апикальным полюсом, удлиненным ядром, множеством крупных митохондрий, хорошо развитым комплексом Гольджи и подъядерной эргастоплазмой, содержащей множество свободных рибосом. В надъядерной цитоплазме располагается незначительное количество трубочек, а гранулярной эндоплазматической сети, окруженных электронно-плотными гранулами (Г), которые произошли из комплекса Гольджи и гладких эндоплазматических трубочек. Секреторные гранулы содержат смесь гликозаминогликанов и холестерина, которые, выделяясь на эпителиальную поверхность, образуют, вероятно, защитный слой.
Рис. 3. соответствует месту начала альвеолярного хода, обозначенного белой стрелкой на рис. 1. В терминальных и респираторных бронхиолах эпителий постепенно становится кубовидным, уменьшается количество реснитчатых клеток (РК) и увеличивается число клеток Клара (КК). В начальных отделах ходов или альвеол респираторных бронхиол эпителий становится однослойным плоским, образованный крайне плоскими альвеолярными клетками I типа (АК I) и кубовидными альвеолярными клетками II типа (АК II). Капиллярная сеть (Кап) располагается непосредственно под этим эпителиальным слоем.
Выступающая за пределы плоскости среза группа гладких мышечных клеток (МК) образует мышечное кольцо вокруг начала
Страница 63 из 70
Бронхиола, входя в дольку, дает начало многочисленным веточкам, которые, наподобие дерева, расходятся ко всем частям дольки. Из-за того что бронхиолы, так же как и внутридольковые протоки желез, лежат внутри паренхимы долек, они со всех сторон прикреплены к эластической ткани, сходной с губкой, содержащей воздушные пространства, в которых происходит газообмен (рис. 23 - 15). Поэтому при вдохе они не склонны спадаться- более того, при этом они испытывают растяжение по всей своей окружности благодаря растяжению эластических волокон окружающей губчатой ткани.
Рис. 23 - 13. Схема строения дольки легкого, основанием направленной к плевре.
Для ясности размеры бронхиол и воздухоносных путей, а также кровеносных и лимфатических сосудов увеличены. Чтобы легче проследить ход кровеносных и лимфатических сосудов, справа не показаны первые, а слева - вторые.
1 - верхушка, 2 - бронхиола, 3 - воздух, 4 - легочная вена, 5 - межальвеолярная перегородка, 6 - респираторная бронхиола, 7 - плевра, 8 - альвеолы, 9 - альвеолярный ход, 10 - лимфатический сосуд, 11 - легочная артерия.
Стало быть, для того чтобы просвет бронхиол оставался открытым, нет необходимости в хрящевых кольцах или пластинках, расположенных в их стенке. Они отличаются от бронхов еще и тем, что в их стенках отсутствуют железы. Действительно, они располагаются так близко к участкам, где осуществляется газообмен, что, если бы в них попадал секрет, выделяемый железами, он мог бы засасываться в эти участки. Помимо этого, эпителиальная выстилка бронхиол имеет меньшую толщину, чем в бронхах. В более крупных ветвях преобладают цилиндрические реснитчатые клетки, но между ними разбросаны и клетки без ресничек (рис. 23 - 14). Эти более высокие клетки иногда называют клетками Клара. Особенностью этих клеток является обилие митохондрий (у некоторых видов), а между ядром и поверхностью, через которую осуществляется выделение секрета, располагается очень хорошо развитый гладкий эндоплазматический ретикулум. Эти клетки характеризуются высокой метаболической активностью. Однако функция их серозного секрета до сих пор точно не установлена. В конечных ветвях бронхиол встречаются высокие кубические клетки без ресничек. Таким образом, стенки бронхиол (рис. 23 - 12) состоят из эпителия, который лежит на тонкой эластичной собственной пластинке слизистой оболочки, а эта оболочка в свою очередь окружена мышечной оболочкой, которая ранее была описана применительно к бронхам. Мышечная ткань располагается на соединительной, выполняющей опорную функцию (рис. 23 - 12).
Порядки бронхиол
. После того как бронхиола, называемая претерминальной, проникает в дольку, она отдает ветви, известные под названием терминальных бронхиол, число которых варьирует в зависимости от размеров дольки. Обычно имеется от 3 до 7 терминальных бронхиол.
Бронхиолы следующего порядка, возникающие из терминальных, называются респираторными бронхиолами (рис. 23 - 13 и 23 - 15). Их назвали так потому, что по мере ветвления этих бронхиол и продолжения их в паренхиму легкого в их стенках появляется все большее количество тонких, содержащих воздух выпячиваний. Эти мелкие пузырьки окружены капиллярными сетями, образующими тонкие сплетения, что будет описано далее. Между кровью, находящейся в капиллярах стенки этих выпячиваний, и воздухом внутри них происходит газообмен.
Рис. 23 - 14. Электронная микрофотография, показывающая клетки слизистой оболочки мелкой бронхиолы из легкого мыши- х 6000 (с любезного разрешения A. Collet).
Среди реснитчатых эпителиальных клеток (1) располагается клетка Клара без ресничек (2). Отметьте многочисленные митохондрии и хорошо развитый гладкий эндоплазматический ретикулум, особенно под апикальной поверхностью. Звездочками отмечена базальная мембрана эпителия. В расположенной ниже собственной пластинке слизистой лежат гладкомышечные клетки (3) и фибробласты соединительной ткани (4). Вверху слева - просвет бронхиолы.
Так как газообмен осуществляется в выпячиваниях стенок этих бронхиол, то последние и были названы респираторными бронхиолами. Свободные концы респираторных бронхиол несколько расширяются и открываются в так называемые альвеолярные ходы.
РЕСПИРАТОРНЫЙ ОТДЕЛ ДОЛЬКИ- АЛЬВЕОЛЯРНЫЕ ХОДЫ,
АЛЬВЕОЛЯРНЫЕ МЕШОЧКИ И АЛЬВЕОЛЫ
Прежде чем мы начнем рассмотрение альвеолярных ходов, в которые открываются респираторные бронхиолы, полезно подчеркнуть, что бронхи и бронхиолы - трубочки, у которых имеются собственные стенки, причем их главной функцией является проведение воздуха к респираторному отделу долек и отведение воздуха от него. Термины, которые мы теперь будем использовать, описывая то, как воздух проводится во все части респираторного отдела дольки (альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы), относятся не к образованиям, имеющим собственную стенку, а к пространствам различных порядков и форм, которые располагаются в эластической ткани, сходной с губкой и содержащей многочисленные капиллярные сети (рис. 23 - 13 и 23 - 15). 
Рис. 23 - 15. Микрофотография легкого маленького ребенка (малое увеличение).
Респираторная бронхиола (1) попала в продольный разрез, и видно, как она открывается в два альвеолярных хода (2). Звездочками отмечены альвеолярные мешочки. Последние в свою очередь открываются в округлые воздушные пространства, называемые альвеолами.
Альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы содержат воздух, который постоянно обновляется. Этот воздух находится в тесном контакте с капиллярами в стенках губчатой ткани, разделяющих этот отдел легкого на пространства, и, так как воздух и кровь оказываются разделенными лишь тонкими тканевыми пленками, через которые легко происходит диффузия, создается эффективное функциональное приспособление, обеспечивающее выведение двуокиси углерода и поглощение кислорода по мере того, как кровь движется по капиллярным сетям этой части легкого.
Альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы. Пространства, куда непосредственно открываются респираторные бронхиолы, имеют форму длинных ветвящихся «коридоров», по ходу которых имеются многочисленные «открытые двери» двух главных размеров. Коридоры называют альвеолярными ходами (рис. 23 - 15). Более крупные открытые двери сообщаются с пространствами в виде ротонды, называемыми альвеолярными мешочками, которые отмечены на рис. 23 - 15 звездочками. Периферическая зона каждого мешочка, имеющего вид ротонды, разделяется отходящими внутрь шпорообразными перегородками на ряд ячеек, которые открываются в центральную часть мешочка. Ячейки - то альвеолы. Подсчитано, что в легких взрослого человека имеется около 300 миллионов альвеол, образующих общую поверхность порядка 70-80 м2, с которой контактирует содержащийся в них воздух.
Прежде чем начать описание гистологического строения стенок, отделяющих одни воздушные пространства от других, мы опишем кратко структурные единицы респираторного отдела, которые обладают меньшими, чем дольки, размерами- они имеют важное значение для понимания некоторых патологических процессов в легких.
Структурные единицы внутри дольки. Как уже отмечалось, бронхи ветвятся, образуя в конечном итоге бронхиолы, которые входят в структурные единицы легкого, называемые дольками. Вместе с тем нет никакой общей договоренности о том, как называть структурные единицы, в которые входят ветви, возникающие в результате последующего деления бронхиолы в дольке. Исключение в этом отношении составляет единица легкого, к которой подходит терминальная бронхиола, эту единицу сейчас часто называют ацинусом. Миллард (Millard) считает, что ацинус является наиболее важной в практическом отношении структурной единицей, с которой приходится иметь дело в патологии. Для структурных единиц, расположенных более дистально, стандартные наименования отсутствуют, однако, как полагает Барри (Barrie), их следует обозначать в соответствии с подходящими к ним «трубочками». Так, структурную единицу, к которой подходит респираторная бронхиола, можно назвать респираторной бронхиолярной единицей, а структурную единицу, которую обслуживает альвеолярный ход (ductus),- дуктальной единицей.
Строение стенок дыхательных путей (в основном по von Hayek )
Стенки трахеи и бронхов состоят из трех основных слоев: слизистой оболочки, подслизистого и волокнисто-хрящевого слоя, включающего в себя также гладкие мышцы.
Слизистая оболочка образована ложнослоистым реснитчатым эпителием. Поверхностный слой в основном состоит из цилиарных клеток. Среди них рассеяны бокаловидные клетки, секретирующие слизь. В большинстве своем бокаловидные клетки окружены цилиарными и количество их уменьшается с уменьшением калибра бронхов. Под поверхностным слоем клеток в крупных бронхах располагаются еще 2-3 ряда кубовидных промежуточных клеток, число которых постепенно уменьшается к периферии, так что в бронхиолах остается только ряд цилиарных клеток с единичными бокаловидными клетками. Слизистая оболочка отграничена снаружи базальной мембраной, образованной пучками переплетающихся волокон. Над шпорой бифуркации трахеи и часто в области нижележащих бифуркаций реснитчатый эпителий замещается многослойным плоским.
В слизистой оболочке имеются межклеточные щели, которые могут содержать лимфоциты, лейкоциты, тучные клетки, а также, особенно вблизи бифуркации, округлые, слегка окрашенные клетки, которые, возможно, являются чувствительными рецепторами . Слизистая оболочка часто располагается продольными складками, толщина которых, вероятно, частично зависит от тонуса бронхиальной мускулатуры.
Подслизистый слой толще под складками слизистой оболочки, а в трахее и крупных бронхах - в области задней стенки, между концами хрящевых колец. В подслизистом слое капиллярная сеть находится непосредственно в базальной мембране, тогда как пре- и посткапиллярные сосуды лежат в более глубоких слоях, между эластическими волокнами. Пучки эластических волокон располагаются главным образом продольно, по ходу складок слизистой оболочки, тонкими, внедряющимися в нее слоями, хотя они также связаны со слизистой оболочкой, хрящом и с круговыми эластическими волокнами волокнисто-хрящевого слоя. В бронхиолах эластические волокна проникают наружу и соединяются с эластической тканью альвеол.
Слизистые железы встречаются на всем протяжении от трахеи до мельчайших бронхов и особенно многочисленны в бронхах среднего калибра. В крупных бронхах они расположены в подслизистом слое между слизистой оболочкой и хрящом, часто проникая наружу через щели в хряще. Нередко они лежат экстрамускулярно, причем их протоки прободают мышцы и могут даже проникать через фиброзные слои в перибронхиальную соединительную ткань. Слизистые железы обычно имеют колбасовидную форму с протоком, открывающимся на одном конце и проходящим перпендикулярно к длинной оси бронха, опорожняясь на поверхности его слизистой оболочки. Размеры желез весьма вариабельны, причем наибольшие из них достигают 1 мм в длину. Эпителий слизистых желез реснитчатый с различным количеством бокаловидных клеток. Кнаружи от мышечного слоя бронхов протоки могут становиться ампуловидными, их может окружать лимфоидная ткань. Некоторые клетки слизистых желез представляются зернистыми и предположительно секретируют серозную жидкость, хотя Florey и сотр. на основании гистохимических исследований считают это явление обманчивым и полагают, что в большинстве случаев эти клетки, вероятно, секретируют слизь .
В трахее и крупных бронхах книзу, до 4-5 подразделений сегментарных бронхов, хрящи имеют полукольцевидную форму, иногда форму подковы, будучи незамкнутыми сзади. Эта задняя «мембранозная» часть бронха образована снаружи фиброзной пластинкой, идущей в продольном направлении между хрящами и соединяющей их концы.
Бифуркации бронхов и трахеи отмечены хрящевыми шпорами, край которых вогнут по отношению к трахее. В более мелких бронхах хрящ разбивается на неравномерные пластинки, все более редко встречающиеся по ходу нисходящих ветвей бронхиального дерева, пока они не исчезают полностью на уровне бронхиол.
В трахее гладкие мышцы соединяют концы хрящей, находясь кнутри от фиброзной пластинки. При сокращении мышц концы хрящей сходятся, в результате чего возникает инвагинация заднего отдела слизистой оболочки в просвет трахеи. По мере нисхождения бронхиальных ветвей мышцы все больше распространяются кпереди по внутренней поверхности хрящей, пока не приобретают форму кольца. В тех бронхах, в которых хрящи уже не располагаются циркулярно, бронхиальные мышцы имеют более продольное направление и вид спирали, поэтому при их сокращении происходит сужение просвета и укорочение бронхов. В более мелких бронхах мышцы отделены от хряща рыхлым сосудистым слоем с многочисленными ветвями бронхиальной артерии, венами и лимфатическими сосудами. В бронхиолах мышцы имеют тенденцию погружаться в окружающую легочную ткань. По отношению к толщине бронхиальной стенки наиболее развитый мышечный слой находится в бронхиолах. Экстрамускулярная венозная сеть заканчивается на уровне бронхиол, где сливаются фиброзный слой и слизистая оболочка.
Бронхи окружены перибронхиальной тканью, состоящей главным образом из рыхлой соединительной ткани, не препятствующей движению бронхов, которая переходит в околососудистую клетчатку легочных артерий и больших вен. В ней располагаются бронхиальные артерии и вены, нервы, лимфатические сосуды, лимфоидная и жировая ткань. В перибронхиальной ткани часто откладывается пыль, особенно в области углов отхождения бронхов, где лимфоидную ткань окружают макрофаги, поглотившие пыль . Бронхиолы не содержат ни хряща, ни слизистых желез. Они образованы одним слоем реснитчатого эпителия с единичными бокаловидными клетками. Терминальная бронхиола - самая отдаленная и имеет полную эпителиальную выстилку. Респираторная бронхиола частично образована открывающимися в нее альвеолами.
