Гистология дыхательных путей и респираторного эпителия

Дыхательная система включает легкие и систему трубочек, которые связывают участки газообмена с наружной средой. Механизм вентиляции, состоящий из грудной клетки, межреберных мышц, диафрагмы, а также эластических и коллагеновых компонентов легких, играет важную роль в движении воздуха через легкие.

В дыхательной системе традиционно выделяют два главных отдела: воздухоносные пути, состоящие из полости носа, носоглотки, гортани, трахеи, бронхов (греч. bronchos — дыхательное горло), бронхиол и терминальных бронхиол, и респираторный отдел (в котором происходит газообмен), состоящий из респираторных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеол. Альвеолы представляют собой специализированные мешковидные структуры, которые образуют большую часть легких.
Они являются главными участками, обеспечивающими основную функцию легких — обмен кислорода и углекислого газа между вдыхаемым воздухом и кровью.

Воздухоносные пути выполняют две главные функции: они служат проводниками воздуха в легкие и из них, а также осуществляют кондиционирование вдыхаемого воздуха. Для того, чтобы обеспечить непрерывное поступление воздуха, воздухоносные пути снабжены сочетанием хрящей, эластических, коллагеновых волокон и гладкой мышечной ткани, которые выполняют функции жесткой структурной опоры и необходимой гибкости и растяжимости.

Строение дыхательных путей. Гистология респираторного эпителия
Главные отделы дыхательного тракта. Естественные пропорции этих структур изменены для наглядности.
Респираторная бронхиола, например, в действительности представляет собой короткую промежуточную структуру.
Строение дыхательных путей. Гистология респираторного эпителия
Главные компоненты респираторного эпителия. Окраска: парарозанилин—толуидиновый синий. Большое увеличение.
Строение дыхательных путей. Гистология респираторного эпителия
Столбчатые реснитчатые клетки респираторного эпителия. Видны микротрубочки ресничек на поперечных и косых срезах.
В апикальной части клеток находятся базальные тельца (по форме напоминающие букву U), которые являются источниками образования и местами прикрепления аксонем ресничек.
Локальное скопление митохондрий связано с выработкой энергии для движения ресничек. Обратите внимание на комплекс межклеточных соединений. Электронная микрофотография, х9200.
Строение дыхательных путей. Гистология респираторного эпителия
Поверхность респираторной слизистой оболочки. Сверху: большая часть поверхности покрыта ресничками. Б — бокаловидные клетки, х2500.
Внизу: скопления слизи видны у поверхности бокаловидных клеток (тонкие стрелки). Толстые стрелки указывают на щеточные клетки, х30 000. Сканирующие электронные микрофотографии.

Строение - гистология респираторного эпителия

Большая часть воздухоносных путей выстлана многорядным столбчатым реснитчатым эпителием, который содержит богатую популяцию бокаловидных клеток и известен как респираторный эпителий. Типичный респираторный эпителий состоит из клеток пяти типов (по данным электронной микроскопии). Наиболее распространенным типом клеток являются столбчатые реснитчатые клетки.

Каждая клетка на своей апикальной поверхности содержит около 300 ресничек; под ресничками, помимо базальных телец, имеются многочисленные мелкие митохондрии, которые обеспечивают АТФ процесс биения ресничек.

Следующими по распространенности клетками в респираторном эпителии являются слизистые бокаловидные клетки. В апикальной части эти клетки содержат слизистые капли, образованные гликопротеинами. Остальные столбчатые клетки известны как щеточные клетки, потому что на их апикальной поверхности находятся многочисленные микроворсинки.

На их базальной поверхности находятся афферентные нервные окончания, поэтому щеточные клетки считают рецепторными. Базальные (низкие) клетки представляют собой мелкие округлые клетки, которые располагаются на базальной пластинке, но не достигают люминальной (обращенной в просвет) поверхности эпителия.

Предполагается, что эти клетки являются родоначальными стволовыми клетками, которые делятся митозом, а в дальнейшем дифференцируются в клетки других типов. Последним типом клеток являются клетки с мелкими гранулами, которые напоминают базальные клетки, за исключением того, что они содержат многочисленные гранулы диаметром 100—300 нм с плотным центром.

Гистохимические исследования показывают, что эти клетки образуют популяцию, входящую в диффузную нейроэндокринную систему. Все клетки многорядного столбчатого реснитчатого эпителия контактируют с базальной мембраной.

Синдром неподвижных ресничек — заболевание, которое обусловливает бесплодие у мужчин и хронические инфекции респираторного тракта у представителей обоего пола, — вызывается неподвижностью ресничек и жгутиков, связанной в некоторых случаях с дефицитом динеина — белка, который в норме присутствует в ресничках. Динеин участвует в движениях ресничек.

Начиная с полости носа, и далее в гортани часть эпителия представлена многослойным плоским эпителием. Этот тип эпителия встречается в участках, на которые непосредственно воздействует поток воздуха или физическое трение (например, в ротоглотке, надгортаннике, голосовых связках); он обеспечивает более выраженную защиту от изнашивания, чем типичный респираторный эпителий.

Если изменяются потоки воздуха или возникают новые участки, испытывающие трение, в таких местах многорядный столбчатый реснитчатый эпителий преобразуется в многослойный плоский эпителий. Сходным образом у курильщиков изменяется соотношение числа реснитчатых и бокаловидные клеток, что способствуетудалению повышенного количества загрязняющих частиц и газов [например, угарного газа (СО), сернистого газа (SО2)].

Хотя увеличенное содержание бокаловидных клеток в эпителии курильщиков обеспечивает более быстрое удаление загрязняющих веществ, уменьшение числа реснитчатых клеток при избыточном уровне угарного газа приводит к угнетению движения слоя слизи и часто вызывает закупорку мелких воздухоносных путей.

Видео гистология органов дыхательных путей и системы

- Читать "Гистология полости носа и ее функции"

Ваши замечания и вопросы: