小肺泡的大作用
2024-11-08任小瑜
人体的生命活动离不开氧气的参与,氧气来源于外界,由呼吸道进入血液,被血液运输到各个组织器官,代谢后形成二氧化碳,再由血液运输到肺,随着呼吸排出。氧气和二氧化碳的交换在肺中的一个关键结构中进行,这就是本文的主角——肺泡,肺泡虽然微小,却是呼吸过程中发挥大作用的核心结构。
▲ 肺泡在哪里
肺的结构像一棵倒置的树,主干是气管,主干生出的支干是支气管,支气管在肺中不断延伸、分支,越来越细,形成细小的支气管末端,而肺泡就是与支气管末端相连的“小气球”。肺这棵树枝繁叶茂,大约有3亿—5亿个肺泡,表面积总和可达70平方米,足以覆盖一个网球场,巨大的表面积是气体交换高效进行的基础。
▲ 肺泡的结构和功能
肺泡的外壁极薄,外面覆盖丰富的毛细血管形成微血管网,有助于氧气和二氧化碳的快速交换。肺泡周围环绕肌肉纤维和弹性纤维,呼吸时肺泡的扩张和收缩依赖这些纤维。肺泡表面还有一层薄薄的液体,用于维持肺泡的弹性,防止肺泡塌陷和肺泡之间的粘连,并促进气体交换。
肺泡通过2种细胞发挥功能,分别是I型肺泡细胞和II型肺泡细胞。I型肺泡细胞是薄的、鳞状的、扁平的上皮细胞,细胞质延伸较长,覆盖了95%以上的肺泡表面,构成了肺泡的结构。独特的细胞结构使肺泡具有很大的表面积和非常薄的壁,从而使肺泡中的空气与周围毛细血管中的血液之间能够快速进行气体交换。I型肺泡细胞具有网状的弹性和胶原纤维,可在呼吸时肺泡的扩张和收缩中维持肺泡的坚固性和弹性。I型肺泡细胞的细胞质中含有小泡,可去除肺泡外表面的小颗粒污染物,保证肺脏清洁。
II型肺泡细胞呈立方形,体积比I型肺泡细胞小得多,而数量比I型肺泡细胞多得多。II型肺泡细胞含有分泌器,称为层状体,它们与细胞膜融合并分泌肺表面活性剂。肺表面活性剂是一层脂肪物质薄膜,可降低肺泡表面张力,防止肺泡塌陷,并促进血液和肺泡中空气之间的气体交换,因此II型肺泡细胞通常见于血气交换处。
此外,还有肺泡巨噬细胞位于肺泡、肺泡管和细支气管的内表面。它们是移动的清道夫,负责吞噬肺中的异物,如细菌和受伤后的细胞等。
▲ 疾病对肺泡的损伤
1.肺炎:肺炎由细菌、病毒或真菌感染引起,可导致一侧或双侧肺泡充满脓液,无法进行气体交换,导致呼吸困难。
2.肺气肿:肺气肿是慢性肺部疾病,通常见于长期吸烟的人群,表现为呼气比吸气困难。肺气肿患者肺部慢性发炎,部分肺泡被破坏,呼气时肺泡失去了收缩的能力,导致气体不能被排出而滞留在肺中,肺泡过度扩张,功能丧失。
3.肺结核:肺结核由结核杆菌引起,结核杆菌可在肺泡中繁殖,破坏肺泡细胞。
4.肺水肿:肺水肿由肺部积液引起,积液聚集在肺泡中,影响肺泡扩张和收缩,以及气体交换,血液无法获得足够的氧气,最终可能导致呼吸衰竭。
5.慢性阻塞性肺病:慢性阻塞性肺病可导致肺泡逐渐被破坏,失去弹性,气体交换困难
6.肺纤维化:肺纤维化是肺泡的组织逐渐变硬,失去弹性,肺泡无法正常扩张和收缩,导致呼吸越来越困难。
▲ 肺泡的修复与再生
肺泡很脆弱,但有一定的修复能力。当肺泡受到轻微损伤时,II型肺泡细胞会迅速分裂,修复受损的肺泡;如果损伤过于严重,肺泡会形成疤痕组织,失去弹性和功能。肺中有一种干细胞有助于修复受损的肺泡,可通过激活这些干细胞,让因疾病或外伤导致肺泡损伤的患者恢复健康。