Для цитирования:
Чучалин А.Г., Черняев А.Л. Бронхиолиты // РМЖ. 2003. №4. С. 156
НИИ пульмонологии МЗ РФ, Москва
С реди множества обструктивных воспалительных заболеваний легких бронхиолит занимает одно из ключевых мест (Черняев А.Л., Чучалин А.Г., 2002). Бронхиолит - это экссудативное и/или продуктивно-склеротическое воспаление бронхиол, приводящее к частичной или полной их непроходимости (Черняев А.Л., Самсонова М.В., 1998). В последние 10 лет интерес к бронхиолитам значительно возрос в основном в связи с внедрением в клиническую практику компьютерной томографии высокого разрешения (КТВР) - клинический прижизненный диагноз бронхиолита стал реальностью. Наибольшее внимание бронхиолитам стали уделять после публикации статьи G.R.Epler et al. (1985), заключения которой были основаны на анализе 2500 открытых биопсий легких, среди которых было обнаружено 67 наблюдений облитерирующего бронхиолита.
Цель настоящей публикации - познакомить широкий круг врачей с синдромным понятием бронхиолита, его этиологией, патогенезом, клинической и морфологической классификациями.
Анатомия бронхиол
Ветви бронхиального дерева, входящие в состав функциональной единицы легкого - дольки, носят название бронхиол. Бронхиолы имеют диаметр 2 и менее мм, они отличаются по строению от бронхов тем, что в их стенке отсутствуют хрящевые пластинки. Наибольшее число бронхиол с таким диаметром приходится на 9-17 генерации бронхов, хотя первые бронхиолы диаметром 2 мм появляются уже в 4-5 генерациях (Weibel T.R.,1963).
Как правило, бронхиолы лежат внутри долек и, хотя и лишены адвентиции как крупные бронхи, со всех сторон прикреплены к эластической ткани альвеол, что обеспечивает их растяжение по всей окружности и предотвращает спадение на вдохе. На одну дольку приходится от 3 до 7 терминальных бронхиол, общее же число бронхиол в легком человека достигает около 30000. В стенках бронхиол отсутствуют железы. Эпителиальная выстилка имеет меньшую толщину, чем в хрящевых бронхах, состоит из цилиндрических реснитчатых клеток и секреторных клеток, носящих название клеток Клара и характеризующихся высокой метаболической активностью. Под эпителием лежит тонкий слой собственной пластинки слизистой оболочки, затем мышечной и соединительнотканой оболочки, выполняющих опорную функцию. В стенках бронхиол имеется большое число тонкостенных сосудов, образующих на уровне респираторных бронхиол капиллярную сеть с тонкими сплетениями.
Классификации бронхиолитов
Клиническая классификация
Клиническая классификация бронхиолитов основана на этиологии заболевания (King T.E., 2000):
1. Постинфекционные - острые бронхиолиты, вызванные респираторно-синцитиальным вирусом, аденовирусом, вирусом парагриппа, Mycoplasma pneumoniaе. Такие бронхиолиты чаще возникают у детей.
2. Ингаляционные - вызванные газами (CO, SO 2 , NO 2 , O 3), парами кислот, органическими (зерновыми) и неорганическими пылями, курением, ингаляцией кокаина.
3. Лекарственно-индуцированные - пеницилламин, препараты, содержащие золото, амиодарон, цефалоспорины, интерферон, блеомицин.
4. Идиопатические:
а) сочетающиеся с другими заболеваниями - коллагеновые болезни, идиопатический легочный фиброз, респираторный дистресс-синдром взрослых, язвенный колит, аспирационная пневмония, радиационный альвеолит, злокачественные гистиоцитоз и лимфома, трансплантация органов и тканей (костного мозга, комплекса легкие-сердце);
б) не сочетающиеся с другими заболеваниями - криптогенный бронхиолит, криптогенная организованная пневмония, респираторный бронхиолит с интерстициальной болезнью легких;
5. Облитерирующий бронхиолит - ВИЧ-инфекция, вирус герпеса, цитомегаловирус, аспергилла, легионелла, пневмоциста, клебсиелла.
Патогистологическая классификация
С одной стороны, выделяют острые (экссудативные) и хронические (продуктивно-склеротические) бронхиолиты.
В развитии экссудативного бронхиолита основную роль играют вирусы, бактерии, ингаляция токсических газов. При этом основные морфологические изменения связаны с некрозом эпителия, отеком стенки бронха, инфильтрацией ее полиморфно-ядерными лейкоцитами (ПЯЛ) и небольшим числом лимфоцитов, которые превалируют при вирусном поражении. Клинические симптомы при таком бронхиолите появляются в первые 24 часа и могут сохраняться в течение 5 недель. К таким бронхиолитам относят псевдомембранозный или некротический, гранулематозный. Все острые бронхиолиты в последующем, как правило, трансформируются в хронические или происходит инволюция экссудативного воспаления.
Среди хронических бронхиолитов выделяют респираторный, фолликулярный и диффузный панбронхиолит.
С другой стороны, одной из наиболее широко применяемых в клинической практике патогистологических классификаций является разделение хронических бронхиолитов на пролиферативные и констриктивные (Colby T.V., 1998). К пролиферативным относят облитерирующий бронхиолит с организующейся пневмонией (ОБОП) и криптогенную организующуюся пневмонию. К констриктивным - респираторный бронхиолит (РБ), фолликулярный бронхиолит (ФБ), диффузный панбронхиолит (ДПБ), облитерирующий бронхиолит (ОБ). Морфологической основой пролиферативных бронхиолитов является продуктивное воспаление с повреждением эпителия, разрастанием в респираторных бронхиолах и альвеолах грануляционной, а затем соединительной ткани, образование телец Массона.
Патогистологические изменения при констриктивном бронхиолите связаны с продуктивно-склеротическим воспалением, приводящим к развитию фиброзной ткани между эпителиальной выстилкой и мышечной оболочкой бронхиол с последующим сужением просвета и повышением ригидности стенки (рис. 1г). В отдельных наблюдениях разрастание фиброзной ткани приводит к полному закрытию бронхиол.
Рис. 1. Варианты бронхиолитов (окраска гематоксилином и эозином):
а) острый некротический бронхиолит, х 100
б) облитерирующий бронхиолит с организующейся пневмонией, х 100,
в) облитерирующий бронхиолит, х 100;
г) констриктивный бронхиолит, х 100;
д) фолликулярный бронхиолит, х 40;
е) респираторный брохиолит, х 100.
Патогенез
Известно, что респираторные вирусы, бактерии, неорганические и токсические вещества имеют тропность к реснитчатым клеткам и клеткам Клара (Popper H.H. et al. 1986; Mc Donough K.A., Kress Y. 1995; Mistchenko A.S et al., 1998).
Вирусы, повреждая клетки эпителия в поздней фазе воспаления, вызывают его деструкцию, клеточную пролиферацию и лимфоидную инфильтрацию. Для бактериальной инфекции характерно развитие экссудативного воспаления с преобладанием ПЯЛ. Выброс эластаз их этих клеток вызывает повреждение эпителия и соединительнотканого матрикса. До сих пор неизвестно, какие факторы приводят к прогрессированию фиброза в стенке и закрытию просветов бронхиол. Имеются сведения о том, что в данном процессе играет роль накопление иммуноглобулинов G, A, M, фибронектина, фактора VII, X, фибриногена. В воспалительной реакции принимают участие ПЯЛ, эозинофилы, макрофаги, лимфоциты, тучные клетки (Peyrol S. et al., 1990). Матрикс телец Массона состоит из коллагена III типа, фибронектина, проколлагена I. В просветах части альвеол встречаются пенистые макрофаги.
Высокие концентрации кислотных газов вызывают некроз эпителиальных и спазм мышечных клеток (Popper Н.Н. et al. 1986). Эндогенные токсические вещества вначале повреждают эндотелиальные клетки, вызывая интерстициальный отек за счет увеличения проницаемости сосудов стенки бронхиол, а в последующем за счет гипоксии происходит повреждение эпителия и возникает интерстициальная пневмония и бронхиолит (Popper Н.Н., 2000).
В развитии бронхиолита большая роль принадлежит курению, особенно у молодых лиц.
Клинические проявления бронхиолитов
Постановка диагноза базируется на анамнезе, клинической картине, функции внешнего дыхания, анализе газового состава артериальной крови, также анализируется цитограмма бронхоальвеолярного смыва (БАС) для исключения другой патологии. Наиболее надежным методом диагностики является гистологическое исследование ткани легких при проведении открытой биопсии легкого (Авдеева О.Е. и соавт., 1998, King T.E., 2000).
В клинике бронхиолита преобладает прогрессирующая одышка. Сначала одышка развивается только при физической нагрузке, а в последующем она быстро прогрессирует. Второй основной симптом при этой патологии - непродуктивный кашель. На ранних этапах болезни могут также отмечаться сухие свистящие хрипы в нижних отделах, затем появляется «писк» на вдохе. Клиническая картина часто носит «застывший» характер. Иногда болезнь развивается как бы скачкообразно - периоды ухудшения состояния чередуются со стабилизацией симптомов. На поздних стадиях заболевания больные превращаются в «синих пыхтельщиков» (Burke C.M. et. al., 1984).
Рентгенологически легкие могут выглядеть неизмененными, иногда видна гипервоздушность, может встречаться слабовыраженная очагово-сетчатая диссеминация. Изменения при рентгенологическом исследовании обнаруживаются в легких в 50% наблюдений (Zompatory M. et al., 1997).
КТВР позволяет выявить изменения в легких в 90% случаев. При развитии перибронхиального воспаления и склероза, эндобронхиолярного разрастания грануляционной ткани стенки бронхиол утолщаются и могут быть видны при КТВР-исследовании. К прямым признакам бронхиолита относят мелкие разветвленные затемнения и центролобулярные узелки. Однако такие признаки можно обнаружить лишь в 10-20% наблюдений (Muller N., Muller R., 1995). Наиболее часто встречающиеся непрямые признаки - наличие бронхоэктазов и мозаичное снижение прозрачности на выдохе, при этом неизмененные бронхиолы более плотные, а пораженные участки - более прозрачные. Иногда есть признаки «псевдоматового стекла».
При бронхиолитах отсутствуют признаки дезорганизации и деструкции ткани легких, буллезная эмфизема, при пробах с бронходилататорами «воздушная ловушка» не исчезает.
При констриктивном бронхиолите наблюдается обструктивный тип нарушений функции внешнего дыхания: уплощение кривой «поток-объем», снижение скоростных потоковых показателей, повышение статических легочных объемов. Обструкция носит необратимый характер. При пролиферативном бронхиолите иногда имеют место умеренные признаки рестрикции. При анализе газового состави крови выявляют гипоксемию и гипокапнию.
В литературе приводятся противоречивые данные о содержании оксида азота (NO) в выдыхаемом воздухе. Так, Lok S. et al. (1997) не обнаружили изменений в концентрации NO при бронхиолите, тогда как Verleden G.M. et al. (1997) выявили увеличение концентрации NO почти в 2,5 раза.
Патогистологические формы бронхиолитов
Острый клеточный бронхиолит
Для этого типа бронхиолита характерна нейтрофильная и/или лимфоидная инфильтрация в эпителии и стенке бронхиолы, обозначаемая как пан- и мезобронхит (Есипова И.К., 1975; Есипова И.К., Алексеевских Ю.Г., 1994). В просветах бронхиол обнаруживают лейкоциты и клеточный детрит. Внутри этой группы бронхиолитов выделяют:
а) псевдомембранозный или некротический бронхиолит (ПМБ);
б) гранулематозный бронхиолит (ГБ).
Псевдомембранозный и острый некротический бронхиолит . В основе этого вида бронхиолита лежит некроз эпителия с поражением и без поражения базальной мембраны. В клеточном инфильтрате преобладают лейкоциты или лимфоциты или же их смесь (рис.1а). Лимфоциты, как правило, преобладают при вирусной инфекции.
При гриппе, парагриппе, при действии вируса герпеса возникает истинный псевдомембранозный фибрин, который в сочетании с детритом покрывает поверхность бронхиол. Кроме того, фибрин скапливается под базальной мембраной вокруг капилляров.
ПМБ в последующем трансформируется в хронический облитерирующий бронхит с закрытием просветов бронхиол. Кроме того, ПМБ развивается при вдыхании высоких концентраций SO 2 , NO 2 , O 3 (Wang B. et al., 1999, Adamson I.Y., et al., 1999). Такой же тип бронхиолита возникает при синдроме Мендельсона. При повреждении базальной мембраны бронхиол возможно развитие облитерирующего бронхиолита с организующейся пневмонией.
Гранулематозный бронхиолит - развитие туберкулезных и саркоидных гранулем в стенке бронхиол с захватом эпителия и формированием стеноза просвета на разных уровнях.
Облитерирующий бронхиолит
Облитерирующий бронхиолит возникает из острого, если некротический процесс захватывает всю стенку бронхиолы или имеются очаги некроза стенки, т.е. возникает пан- или мезобронхит (Есипова И.К., 1975, Popper Н.Н., 2000). Организация таких фокальных некрозов приводит к врастанию в просвет фиброзной ткани в виде полипов (рис. 1в). При этом в составе таких полипов имеются макрофаги (часто «пигментированные»), лимфоциты, фибробласты и миофибробласты.
Облитерирующий бронхиолит с организующейся пневмонией
Начинается с терминальных бронхиол, впоследствии переходит на респираторные бронхиолы, альвеолярные ходы и мешочки. Повреждение альвеол происходит в последнюю очередь, процесс никогда не начинается с межальвеолярных перегородок. Такой вариант бронхиолита характеризуется врастанием грануляционной ткани в бронхиолы и альвеолы (рис. 1б). В альвеолах появляются тельца Массона, в части альвеол скапливаются пенистые макрофаги, встречаются признаки интерстициального фиброза (фокально-узловая форма). В то же время архитектоника респираторной ткани довольно долго сохраняется. БООП может быть идиопатическим проявлением затяжной пневмонии, возникает при действии лекарств, при коллагеновых и аутоиммунных заболеваниях.
Респираторный бронхиолит
Считается, что РБ развивается у молодых людей - курильщиков не старше 35 лет, начавших курить в возрасте 7-9 лет (Niewhner D. et al., 1974). Морфологической основой РБ является врастающая в респираторные бронхиолы грануляционная ткань при отсутствии некроза эпителия и стенки (рис.1е). Во врастающей в просвет грануляционной ткани накапливаются «пигментированные» альвеолярные макрофаги.
Фолликулярный бронхиолит
Фолликулярный бронхиолит довольно часто развивается у детей (Kinane B.T. et al., 1996) и характеризуется гиперплазией лимфоидной ткани в стенках бронхиол вплоть до образования лимфоидных фолликулов (рис. 1д). Лимфоидная инфильтрация стенок бронхиол является основной причиной развития обструкции. По мнению S.A.Yousem et al.(1985), ФБ может являться составной частью других бронхиолитов.
Диффузный панбронхиолит
Диффузный панбронхиолит (ДПБ) - заболевание жителей тихоокеанского региона. Характеризуется развитием иммунной реакции, связанной с человеческим лейкоцитарным антигеном HLA-BW-54 или другими HLA-генами 6 хромосомы (Iwata M. et al., 1994, Sugiyama Y. et al., 1990). Бактериальная инфекция, как правило, имеет место у всех пациентов с таким бронхиолитом. При ДПБ неравномерно поражаются оба легких. Гистологически стенки бронхиол инфильтрированы лимфоцитами, плазматическими клетками, моноцитами/макрофагами.
Заключение
Этиология бронхиолитов крайне разнообразна. Клиническая картина, данные функции внешнего дыхания, КТВР, патогистологии различны при пролиферативных и констриктивных бронхиолитах. Патогистологически выделяют острые (экссудативные) и хронические (продуктивно-склеротические) варианты течения бронхиолита, которые могут существовать как в виде отдельных форм, так и в виде фаз одного процесса. Основой развития хронического бронхиолита является системный фиброз в зоне ацинуса.
1. Авдеева О.Е., Авдеев С.Н., Чучалин А.Г. Современные представления об облитерирующем бронхиолите / В кн.: А.Г.Чучалин. Хронические обструктивные болезни легких.- М.: ЗАО Бином, С.-Петербург: Невский диалект, 1998.- С.462-478.
2. Есипова И.К. Легкое в патологии.- Новосибирск: Наука, Сиб. Отд., 1975.-310с.
3. Есипова И.К., Алексеевских Ю.Г. Структурно-функциональные особенности крупных и мелких бронхов и различия возникающих в них воспалительных реакций. // Арх. патологии.- 1994, №4.- С.6-9.
4. Черняев А.Л., Самсонова М.В. Облитерирующий бронхиолит /В кн.: А.Г.Чучалин. Хронические обструктивные болезни легких.- М.: ЗАО Бином, С.-Петербург: Невский диалект, 1998.- С.381-384.
5. Черняев А.Л., Чучалин А.Г. Патологическая анатомия и классификация бронхиолитов // Пульмонология. -2002.- №2.- С.6-11.
6. Adamson I.Y., Vincent R., Bjarnason S.G. Cell injury and interstitial inflammation in rat lung after inhalation of ozone and urban particulates // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol.- 1999.- Vol.20.- P.1067-1072.
7. Burke C.M., Theodore J., Dawking K.D. et al. Post transplantant obliterative bronchiolitis and other late lung sequelae in human heart-lung transplantation // Chest.- 1984.- V.86.- P.824-829.
8. Epler G.R., Colby T.V.,McDoud T.C., et al. Bronchiolitis obliteranss organizing pneumonia.- N.Engl.J.Med.-1985.-v 312 .- h.152-158.
9. Colby T.V. Bronchiolitis. Pathologic considerations.// Am. J. Clin. Pathol.- 1998.- Vol.109.- P.101-109.
10. Iwata M., Sato A., Colby T.V. Diffuse panbronchiolitis./ In: GR Epler (ed) Diseases of the bronchioles. Raven Press, New York, 1994.- pp. 153-179.
11. Kinane T.B., Mansell A.L., Zwerdling R.G., Lapey A., Shannon D.C. Follicular bronchiolitis in the pediatric population / In: GR Epler (ed) Diseases of the bronchioles. Raven Press, New York, 1994.- pp. 409-413.
12. King T.E.Y. Bronchiolitis // Interstitial Lung desease (ed. Oliveri D., de Bois R.M.) .-ER monograph 44.-2000.-v 5.-p.244-266.
13. Lok S.S., Adisesh A., Pickering C.A. et al. Nitric oxide (NO) in lung transplant recipient with bronchiolitis obliterans syndrome (BOS) // Eur. Respir.J.- 1997, V.10.- Suppl. 25.- A0246.
14. McDonough K.A., Kress Y. Cytotoxicity for lung epithelial cells is a virulence-associated phenotype of Mycobacterium tuberculosis // Infect. Immun.- 1995.- Vol.63.- P.4802-4811.
15. Mistchenko A.S., Robaldo J.F., Rosman F.C., Koch E.R., Kajon A.E. Fatal adenovirus infection associated with new genome type / J. Med. Virol.- 1998.- Vol.54.- P.233-236.
16. Muller N., Muller R. Diseases of the bronchioles: CT and histopathologic findings // Radiology.- 1995.- V.196.- P.3-12.
17. Niewhner D., Kleinerman J., Rice D Pathologic changes in peripheral airways of young cigarette smokers // N. Engl. J. Med.- 1974.- Vol.291.- P.755-758.
18. Peyrol S.,Cordier J.F.,Grimaund J.A. Intra-alveolar fibrosis of idiopathic
19. bronhiolitis obliterans - organizing pneumonia. Cell matrix patterns.- Am.J.Pathol. - 1990.-v.137. p.155-170.
20. Popper H.H. Bronchiolitis, an update // Virchows Arch.- 2000, v.437.- P.471-481.
21. Popper H.H., Juttner F.M., Pinter H. The gastric juice aspiration syndrome (Mendelson). Aspects in pathogenesis and .treatment in the pig // Virchows Arch.- 1986.- Vol.409.- P.105-117.
22. Sugiyama Y., Kudoh S., Maeda H., Suzaki H., Takaku F. Analysis of HLA antigens in patients with diffuse panbronchiolitis // Am. Rev. Respir. Dis. -1990.- Vol.141.-P.1459-1462
23. Verleden G.M., Rochete F., Van Raemdonck D. et al. Is there a role for measuring exhaled NO in in lung transplant recipients? // Eur. Respir. J.- 1997.- V.10.- Suppl.25.- A0245.
24. Wang B., Peng Z., Zhang X., Xu Y., Wang H., Allen G., Wang L., Xu X. Particulate matter, sulfur dioxide, and pulmonary function in never-smoking adults in Chongqing, China // Int. J.Occup. Environ. Health.- 1999.- Vol.5.- P.14-19.
25. Weibel T.R. Morphometry of lung .-Academic Press.- New-York.-1963.-258 p.
26. Yousem S.A., Colby T.V., Carrington C.B. Follicular bronchitis bronchiolitis // Hum. Pathol.- 1985.- Vol.16.- P.700-706.
27. Zompatory M., Poletti V., Rimoudi M. et al. Imaging of small airways diseases, with emphasis on high resolution computed tomography // Monalldy Arch. Chest Dis.- 1997.- V.52.- P.242-248.
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).
). Бронхи составляют воздухоносные пути, в них не идёт газообмен (так называемое анатомическое мёртвое пространство). Их функция заключается в проведении воздушного потока в респираторные отделы (ацинусы), его согревании, увлажнении и очищении.
Введение
У птиц бронхи второго порядка соединяются между собой парабронхами - каналами, от которых по радиусам ответвляются так называемые бронхиоли , ветвящиеся и переходящие в сеть воздушных капилляров . Бронхиоли и воздушные капилляры каждого парабронха сливаются с соответствующими образованиями других парабронхов, образуя, таким образом, систему сквозных воздушных путей. Как главные бронхи, так и некоторые боковые бронхи на концах расширяются в так называемые воздушные мешки . У большинства птиц первые кольца бронхов участвуют в образовании нижней гортани .
Бронхиальное дерево
У млекопитающих от каждого главного бронха отходят вторичные бронхи, которые делятся на всё более мелкие ветви, образуя так называемое бронхиальное дерево. Самые мелкие ветви переходят в респираторные бронхиолы. Респираторные бронхиолы имеют 4 порядка деления, по мере которого в их стенке появляются и альвеолы. По мере разветвления, в стенке респираторных бронхиол увеличивается количество альвеол, так респираторные бронхиолы третьего порядка представляют собой альвеолярные ходы, которые дихотомически делятся на альвеолярные мешочки. Разветвления респираторных бронхиол первого порядка называются ацинусами легкого, которые являются респираторными отделами легкого. Помимо обычных вторичных бронхов, у млекопитающих различают предартериальные вторичные бронхи, отходящие от главных бронхов перед тем местом, где через них перекидываются лёгочные артерии . Чаще имеется только один правый предартериальный бронх, который у большинства парнокопытных отходит непосредственно от трахеи. Фиброзные стенки крупных бронхов содержат хрящевые полукольца, соединённые сзади поперечными пучками гладких мышц . Слизистая оболочка бронхов покрыта мерцательным эпителием . В мелких бронхах хрящевые полукольца заменены отдельными хрящевыми зёрнами. В бронхиолах хрящей нет, и кольцеобразные пучки гладких мышц лежат сплошным слоем.
Человек
Бронхи, бронхиальное дерево, лёгкие
У человека деление трахеи на два главных бронха bronchus principales происходит на уровне четвёртого - пятого грудных позвонков . Правый главный бронх толще, короче, более вертикальный, чем левый .
Главные бронхи многократно разветвляются, образуя бронхиальное дерево arbor bronchiale, которое насчитывает около 23 порядков ветвления. Вначале бронхи делятся согласно макроскопической структуре лёгких на долевые и сегментарные. Правое лёгкое имеет 3 доли, левое 2. Каждое лёгкое имеет по 10 сегментов. начиная с ветвей сегментарных бронхов (субсегментарные бронхи), появляется тенденция к дихотомическому делению, то есть каждый бронх разветвляется надвое. Заканчивается бронхиальное дерево терминальными бронхиолами. Терминальные бронхиолы разветвляются на респираторные бронхиолы, с которых начинаются респираторные отделы лёгких (ацинусы).
Бронхиальное дерево включает в себя:
- долевые бронхи (топографически разделяются на вне- и внутрилёгочные части),
- сегментарные бронхи,
- междольковые бронхи,
- дольковые (долька лёгкого - lobulus pulmonis (BNA)),
- внутридольковые бронхи (несколько порядков ветвления)
- терминальные бронхиолы.
Стенка бронхов состоит из нескольких слоев: изнутри бронхи выстланы слизистой оболочкой (внутренней), состоящей из эпителия, собственной и мышечной пластинок; подслизистой основы; фиброзно-хрящевой оболочки и адвентиции (наружная). Эпителий однослойный многорядный призматический мерцательный с бокаловидными клетками. Собственная пластинка слизистой и подслизистая основа образованы соединительной тканью и содержат секреторные отделы слизистых желез. Фиброзно-хрящевая оболочка представлена хрящевыми кольцами, соединёнными соединительной тканью (по мере разветвления и уменьшения калибра бронхов, кольца размыкаются, сменяются на островки, далее зерна хряща, и, наконец, в бронхах мелкого калибра исчезают совсем). Адвентиция образована соединительной тканью. По мере разветвления бронхов наблюдается уменьшение калибра бронхов, размыкание и уменьшение размеров хрящевых колец, утолщение мышечной пластинки, уменьшение высоты эпителия бронхов. По ходу разветвлений бронхов расположены многочисленные лимфатические узлы , принимающие лимфу из тканей лёгкого , лимфатические образования (а именно лимфатические фолликулы) присутствуют также и в стенке самих бронхов, особенно в местах разветвления. Кровоснабжение бронхов осуществляется бронхиальными артериями, отходящими от дуги и грудной части аорты, иннервация - ветвями блуждающих , симпатических и спинномозговых
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.