Ο όρος κυψελίδα προέρχεται από τη λατινική κυψελίδα → μικρή κοιλότητα.
Παρά το μικρό μέγεθος, οι πνευμονικές κυψελίδες έχουν μια πολύ σημαντική λειτουργία: την ανταλλαγή αναπνευστικών αερίων μεταξύ του αίματος και της ατμόσφαιρας.
Οι περισσότερες πνευμονικές κυψελίδες συγκεντρώνονται σε ομάδες που βρίσκονται στο τέλος κάθε αναπνευστικού βρογχολίου. Μέσω των τελευταίων δέχονται ατμοσφαιρικό αέρα από τα ανώτερα συνεχόμενα τμήματα των αεραγωγών (τερματικά βρογχίλια, βρογχίλια, τριτογενείς, δευτερογενείς και πρωτογενείς βρόγχοι, τραχεία, λάρυγγα, φάρυγγα, ρινοφάρυγγα και ρινικές κοιλότητες).
Κατά μήκος του τοιχώματος των αναπνευστικών βρογχιολών, οι ημισφαιρικές εξωθήσεις, που ονομάζονται πνευμονικές κυψελίδες, αρχίζουν να αναγνωρίζονται.
Τα αναπνευστικά βρογχιόλια διατηρούν τη διακλαδισμένη δομή του βρογχικού δένδρου, αυξάνοντας τον αριθμό των κυψελίδων που φιλοξενούνται καθώς προέρχονται από αγωγούς κατώτερου διαμετρήματος.
Οι πνευμονικές κυψελίδες εμφανίζονται ως μικροί αεροθάλαμοι σφαιρικής ή εξαγωνικής διάστασης, με μέση διάμετρο 250-300 μικρόμετρα στη φάση της μέγιστης εμφύσησης. Ο πρωταρχικός ρόλος των κυψελίδων είναι ο εμπλουτισμός του αίματος με οξυγόνο και ο καθαρισμός του από διοξείδιο του άνθρακα. Η υψηλή πυκνότητα αυτών των κυψελίδων χαρακτηρίζει την σπογγώδη μορφολογική όψη του πνεύμονα. επιπλέον, αυξάνει σημαντικά την επιφάνεια αερίων ανταλλαγής, η οποία συνολικά φθάνει τα 70-140 τετραγωνικά μέτρα σε σχέση με το φύλο, την ηλικία, το ύψος και τη σωματική άσκηση (μιλάμε για μια περιοχή ίση με ένα διαμέρισμα με δύο δωμάτια ή ένα γήπεδο τένις).
Το τοίχωμα των κυψελίδων είναι πολύ λεπτό και αποτελείται από ένα μόνο στρώμα επιθηλιακών κυττάρων. Σε αντίθεση με τις βρογχόλες, τα λεπτά τοιχώματα των κυψελίδων στερούνται μυϊκού ιστού (επειδή θα εμπόδιζαν την ανταλλαγή αερίων). Παρά την αδυναμία συμβολής, η άφθονη παρουσία ελαστικών ινών δίνει στις κυψελίδες κάποια ευκολία στην επέκταση, κατά τη διάρκεια της εισπνευστικής διαδικασίας και στην ελαστική επιστροφή κατά τη διάρκεια της φάσης εκπνοής.
Η περιοχή μεταξύ δύο γειτονικών κυψελίδων είναι γνωστή ως διασωληνωτό διάφραγμα και αποτελείται από κυψελιδικό επιθήλιο (με κύτταρα 1ου και 2ου τύπου), κυψελιδικά τριχοειδή και συχνά με στρώμα συνδετικού ιστού. Το εσωτερικό έλασμα ενισχύει τους κυψελιδικούς αγωγούς και σταθεροποιεί με κάποιο τρόπο.
Οι πνευμονικές κυψελίδες μπορούν να συνδεθούν με άλλες γειτονικές κοιλότητες μέσω πολύ μικρών οπών, γνωστών ως πόροι του Khor. Η φυσιολογική σημασία αυτών των πόρων είναι πιθανώς η εξισορρόπηση της πίεσης του αέρα μέσα στα τμήματα των πνευμόνων.
Δομή των κυψελίδων
Κάθε πνευμονική κυψελίδα αποτελείται από ένα απλό, λεπτό στρώμα ανταλλακτικού επιθηλίου, στο οποίο είναι γνωστοί δύο τύποι επιθηλιακών κυττάρων, που ονομάζονται πνευμοκύτταρα:
- Σκουμακά κυψελιδικά κύτταρα, επίσης γνωστά ως κύτταρα τύπου Ι ή αναπνευστικά επιθηλιοκύτταρα.
- Κύτταρα Τύπου II, επίσης γνωστά ως διαφραγματικά κύτταρα ή επιφανειοδραστικά κύτταρα.
Το μεγαλύτερο μέρος του κυψελιδικού επιθηλίου σχηματίζεται από κύτταρα τύπου Ι, τα οποία είναι διατεταγμένα έτσι ώστε να σχηματίζουν ένα συνεχές κυψελοειδές στρώμα. Η μορφολογία αυτών των κυττάρων είναι πολύ ιδιαίτερη, επειδή είναι πολύ λεπτή και έχει ένα μικρό πρήξιμο στον πυρήνα, όπου τα διάφορα οργανίδια συσσωρεύονται.
Το κυψελιδικό επιθήλιο αποτελείται επίσης από κύτταρα τύπου II, διασκορπισμένα μεμονωμένα ή σε ομάδες 2-3 μονάδων μεταξύ των κυττάρων τύπου Ι. Τα κύτταρα των διαφραγμάτων έχουν δύο κύριες λειτουργίες. Ο πρώτος είναι να εκκρίνει ένα υγρό πλούσιο σε φωσφολιπίδια και πρωτεΐνες, που ονομάζεται επιφανειοδραστική ουσία. το δεύτερο είναι να επισκευάσει το κυψελιδικό επιθήλιο όταν έχει υποστεί σοβαρές βλάβες.
Το επιφανειοδραστικό υγρό, που εκκρίνεται συνεχώς από τα διαφραγματικά κύτταρα, είναι ικανό να αποτρέψει την υπερβολική διάταση και κατάρρευση των κυψελίδων. Επιπλέον, συμβάλλει στη διευκόλυνση της ανταλλαγής αερίων μεταξύ του κυψελιδικού αέρα και του αίματος.
Χωρίς την παραγωγή επιφανειοδραστικού από τα κύτταρα τύπου II, θα αναπτυχθούν σοβαρά αναπνευστικά προβλήματα, όπως ολική ή μερική κατάρρευση του πνεύμονα (ατελεκτασία). Η κατάσταση αυτή μπορεί επίσης να προσδιοριστεί από άλλους παράγοντες, όπως τραύμα (πνευμοθώρακας), πλευρίτιδα ή χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (COPD).
Τα κυψελιδικά κύτταρα τύπου II φαίνεται να συμβάλλουν στην ελαχιστοποίηση του όγκου του υγρού που υπάρχει στις κυψελίδες, τη μεταφορά νερού και τις διαλυμένες ουσίες εκτός των χώρων του αέρα.
Η παρουσία ανοσοκυττάρων καταγράφεται στις πνευμονικές κυψελίδες. Συγκεκριμένα, οι κυψελιδικοί μακροφάγοι είναι υπεύθυνοι για την εξάλειψη όλων αυτών των δυνητικά επιβλαβών ουσιών, όπως ατμοσφαιρική σκόνη, βακτήρια και ρυπογόνα σωματίδια. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι αυτά τα παράγωγα μονοκυττάρων είναι γνωστά ως κύτταρα σκόνης ή σκόνης.
Η κυκλοφορία του αίματος
Κάθε πνευμονική κυψελίδα έχει υψηλή αγγειοποίηση, η οποία είναι εγγυημένη από πολυάριθμα τριχοειδή αγγεία. Μέσα στις πνευμονικές κυψελίδες, το αίμα διαχωρίζεται από τον αέρα με μια πολύ λεπτή μεμβράνη.
Το πλούσιο σε οξυγόνο αίμα από τις πνευμονικές φλέβες φτάνει στην αριστερή κοιλία της καρδιάς. Στη συνέχεια, χάρη στη δραστηριότητα του μυοκαρδίου, ωθείται σε όλα τα μέρη του σώματός μας. Το αίμα για να "καθαρίσει", αντίθετα, ξεκινά από τη δεξιά κοιλία και μέσα από τις πνευμονικές αρτηρίες φτάνει στους πνεύμονες. Πρέπει λοιπόν να σημειωθεί ότι στην πνευμονική κυκλοφορία του αίματος οι φλέβες μεταφέρουν οξυγονωμένο αίμα ενώ οι αρτηρίες φέρουν το φλεβικό αίμα, το ακριβώς αντίθετο από αυτό που παρατηρήθηκε για τη συστηματική κυκλοφορία.
Σε άτομο ηρεμίας, η ποσότητα οξυγόνου που ανταλλάσσεται μεταξύ του κυψελιδικού αέρα και του αίματος είναι περίπου 250-300 ml ανά λεπτό, ενώ η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που διαχέεται από το αίμα στον κυψελιδικό αέρα είναι περίπου 200-250 ml . Αυτές οι τιμές μπορούν να αυξηθούν περίπου 20 φορές κατά τη διάρκεια μιας έντονης αθλητικής δραστηριότητας.
