Tìm hiểu về hệ hô hấp

Hãû hä háúp - mä Phäi HỆ HÔ HẤP Mục tiêu học tập 1. Kể tên được các thành phần cấu tạo của phần dẫn khí và phần hô hấp. 2. Mô tả được cấu tạo chung của biểu mô đường dẫn khí và cấu tạo các đoạn khác nhau của đường dẫn khí. 3. Mô tả các thành phần cấu tạo của tiểu thuỳ phổi. 4. Mô tả được cấu tạo và chức năng của 3 loại tế bào thành phế nang. 5. Nêu được các thành phần cấu tạo của hàng rào không khí - máu. - Hệ hô hấp là hệ thống các cơ quan đảm nhiệm chức năng hô hấp của cơ thể: đưa O2 từ ngoài cơ thể vào các mô và thải CO2 từ các mô ra ngoài thông qua hệ tuần hoàn. Hệ hô hấp có thể chia làm 2 phần: phần dẫn khí và phần hô hấp. + Phần dẫn khí: gồm những đường dẫn khí ngoài phổi: mũi, hầu, thanh quản, khí quản, phế quản gốc và những đường dẫn khí trong phổi: phế quản, tiểu phế quản, tiểu phế quản tận. + Phần hô hấp: Là đầu tận cùng của những chùm nhánh nhỏ của đường dẫn khí, phần này tạo thành nhiều túi nhỏ chứa đầy khí gọi là túi phế nang và phế nang. I. BIỂU MÔ ÐƯỜNG DẪN KHÍ Khi đi dọc đường dẫn khí, không khí được làm sạch, làm ẩm và làm ấm lên gần với thân nhiệt. Ðường dẫn khí rất nhậy cảm với các kích thích cơ học, nhiệt độ và thành phần khí. Hầu hết biểu mô lợp đường dẫn khí là biểu mô trụ giả tầng có lông chuyển với nhiều tế bào hình ly. Khi đường dẫn khí phân nhánh, đường kính giảm dần, chiều cao của biểu mô cũng giảm dần và sự giảm dần của tế bào hình ly và hoàn toàn biến mất ở tiểu phế quản tận, tế bào lông chuyển tồn tại đến phế nang mới biến mất. Biểu mô đường dẫn khí gồm 6 loại tế bào: - Tế bào trụ có lông chuyển: là loại tế bào có số lượng nhiều nhất, mỗi tế bào có ít nhất 200 lông chuyển ở cực ngọn, mỗi lông chuyển được gắn với 1 thể đáy . Nhân tế bào hình bầu dục, bào tương có nhiều ty thể nằm dưới các thể đáy. Trong lông chuyển có một loại Protein đặc hiệu là Dynein, có vai trò quan trọng trong sự chuyển động của lông chuyển. Sự thiếu Protein này sẽ làm giảm hoặc bất động lông chuyển . Lông chuyển có vai trò quan trọng trong việc làm sạch không khí. - Tế bào hình đài (hình ly) tiết nhầy: là loại tế bào có số lượng nhiều sau tế bào lông chuyển. Tế bào hình trụ, nhân tế bào nằm ở gần cực đáy. Phần bào tương trên nhân chứa đầy những hạt sinh nhầy. Chất nhầy do tế bào tiết ra tạo thành lớp chất nhầy phủ bề mặt đường hô hấp có tác dụng làm ẩm và bảo vệ đường hô hấp (cùng với tế bào lông chuyển làm sạch không khí). 100 H.1: Sơ đồ tổng quát hệ hô hấp Hãû hä háúp - mä Phäi - Tế bào đáy: kích thước nhỏ, hình cầu, nằm trên màng đáy, cực ngọn tế bào không tiếp xúc với lòng đường dẫn khí. Tế bào này có vai trò sinh sản để thay thế cho các loại tế bào khác. - Tế bào mâm khía: hình trụ, cực ngọn tế bào có nhiều vi mao, không có lông chuyển. Có 2 loại tế bào mâm khía: một loại là tế bào chưa trưởng thành để thay thế cho tế bào hình ly và tế bào lông chuyển, loại tế bào kia có những đầu tận cùng thần kinh ở cực đáy đựợc xem như những thụ thể cảm giác. - Tế bào chế tiết: Ít gặp ở khí quản và phế quản gốc, tế bào này tiết enzym phân hủy lớp Surfactant. - Tế bào nội tiết: tương tự như tế bào đáy nhưng trong bào tương có chứa nhiều hạt, nằm rải rác ở biểu mô đường hô hấp giống như đường tiêu hoá. II. ÐƯỜNG DẪN KHÍ NGOÀI PHỔI 1. Mũi Mũi là một cơ quan rỗng, thành của nó được tạo nên từ xương, sụn, cơ mô liên kết và phía ngoài thành được lợp bởi da, phía trong thành được lợp bởi niêm mạc. Hốc mũi được chia thành 3 vùng: tiền đình, phần hô hấp, phần khứu giác. 1.1. Tiền đình mũi Là đoạn ngoài cùng nở rộng của hốc mũi. Niêm mạc phủ tiền đình hốc nũi gồm: - Lớp biểu mô: biểu mô phủ niêm mạc là biểu mô lát tầng không sừng hoá. - Lớp đệm: nằm dưới biểu mô, là mô liên kết chứa các nang lông, một số tuyến bã, tuyến mồ hôi. Lông và các chất của tuyến tạo thành hàng rào đầu tiên ngăn bụi vào đường hô hấp. 1.2. Phần hô hấp Phần hô hấp chiếm phần lớn hốc mũi, có màu hồng. Niêm mạc phủ vùng này gồm: - Lớp biểu mô: là biểu mô trụ giả tầng có lông chuyển và nhiều tế bào hình ly. - Lớp đệm: là mô liên kết có nhiều sợi collagen, chứa nhiều tuyến pha. Chất tiết của tuyến có tác dụng giữ độ ẩm cho thành hốc mũi. Chất nhầy trong hốc mũi được tạo ra bởi các tuyến trong lớp đệm hoặc tế bào hình ly và di chuyển trên bề mặt biểu mô theo hướng mũi tới họng do chuyển động của các lông chuyển. Trong lớp đệm chứa lưới mao mạch phong phú để sưởi ấm không khí khi đi qua mũi vào trong. 1.3. Phần khứu giác Phần khứu giác nằm ở điểm cao nhất của hốc mũi. Niêm mạc phủ gồm: - Lớp biểu mô: là biểu mô trụ giả tầng gồm 3 loại tế bào: + Tế bào chống đỡ: hình trụ, có nhiều vi mao dài và mảnh. + Tế bào đáy: kích thước nhỏ, ít biệt hoá, nằm xen giữa đáy của các tế bào chống đỡ. Tế bào này phân chia để tái tạo. + Tế bào khứu giác: là các neuron 2 cực, sợi nhánh quay ra bề mặt của biểu mô 101 H.2: Các loại tế bào biểu mô đường dẫn khí. 1. TB näüi tiãút 2. TB hçnh ly 3. TB âaïy 4. Maìng âaïy 5,9 TB mám khêa 6. TB läng chuyãøn 7. Såüi tháön kinh 8. TB chãú tiãút Hãû hä háúp - mä Phäi và tận cùng bằng đầu phình tạo thành túi khứu giác. Một số lông khứu giác mọc ra từ túi khứu giác và được coi như những cơ quan cảm thụ thu nhận những kích thích. - Lớp đệm: là mô liên kết có nhiều lympho bào, lưới mao mạch, nhiều tĩnh mạch, những bó sợi thần kinh (là sợi trục của tế bào khứu giác) của dây thần kinh khứu giác và những tuyến ống chia nhánh gọi là tuyến Bowman. 2. Hầu Phần hầu tiếp xúc với không khí được lợp bởi biểu mô trụ giả tầng có lông chuyển. Phần hầu tiếp xúc với thức ăn được lợp bởi biểu giống biểu mô niêm mạc miệng. Lớp đệm ở hầu có nhiều tuyến nước bọt, chủ yếu là tuyên pha nhầy. Mô lympho rất phát triển tạo thành hạnh nhân và đám tế bào lympho (vòng Waldeyer). 3. Thanh quản Là cơ quan phát âm và dẫn khí ở người, nằm giữa hầu và khí quản. Thành thanh quản có 2 lớp: niêm mạc và sụn xơ. - Lớp niêm mạc: biểu mô phủ niêm mạc là biểu mô trụ giả tầng có lông chuyển. Lớp đệm nhiều sợi chun và tuyến pha. Một số nang bạch huyết ở đây tạo thành hạnh nhân thanh quản. Các dây thanh âm được phủ bởi biểu mô lát tầng không sừng hoá. - Lớp sụn xơ: gồm sụn trong và sụn chun có mô liên kết bao quanh. 4. Khí quản và phế quản gốc Khí quản là ống hình trụ hơi dẹt ở mặt sau có chiều dài khoảng 10cm, thành của khí quản gồm 3 lớp: 4.1 Lớp niêm mạc: gồm 2 lớp - Lớp biểu mô: biểu mô phủ niêm mạc khí quản là biểu mô trụ giả tầng có lông chuyển. - Lớp đệm: là mô liên kết thưa có nhiều mạch máu, nhiều nguyên bào sợi, sợi chun và nhiều tuyến nhỏ tiết nhầy. 4.2. Lớp dưới niêm mạc Là mô liên kết thưa chứa nhiều tuyến pha. Trong lớp dưới niêm mạc có những vòng sụn hình chữ C khuyết ở í mặt sau (16- 20 vòng). Hai đầu tự do của vòng sụn được nối với nhau bằng những bó sợi cơ trơn nằm ngang được gọi là cơ khí quản. Các vòng sụn được ngăn cách với nhau bởi những vòng mô xơ- chun. Bên ngoài vòng sụn là mô liên kết xơ. 4.3. Lớp thanh mạc (vỏ ngoài): là một màng liên kết thưa . Cấu tạo của phế quản gốc tương tự như khí quản. Ðiểm khác: - Vòng sụn không liên tục, bao toàn bộ chu vi lòng phế quản . - Cơ trơn: tạo thành một lớp cơ bao toàn bộ chu vi lòng phế quản. III. PHỔI: Gồm 2 thành phần cấu tạo - Những đường dẫn khí trong phổi: gồm các phế quản và các tiểu phế quản. - Phần hô hấp: Gồm tiểu phế quản hô hấp, ống phế nang và phế nang. 1. Ðường dẫn khí 102 H.3: Sơ đồ cấu tạo khí quản Cå khê quaín Tuyãún Låïp âãûm Voìng suûn Låïp biãøu mä Hãû hä háúp - mä Phäi Phổi phải chia thành 3 thùy, phổi trái chia thành 2 thùy. Mỗi thùy được chia thành những khối nhỏ được gọi là tiểu thùy phổi, tiểu thuỳ phổi là đơn vị cấu tạo và chức năng của phổi. Mỗi lá phổi được bọc bởi một màng liên kết mỏng gọi là màng phổi. Khí quản chia thành 2 phế quản gốc, mỗi phế quản gốc đi vào một lá phổi. Phế quản gốc phải chia 3 nhánh, phế quản gốc chia 2 nhánh, mỗi nhánh đi vào một thùy phổi. Trong mỗi thùy phổi, các phế quản tiếp tục phân nhánh nhiều lần theo cách phân đôi và nằm trong các vách liên kết giữa các tiểu thùy phổi được gọi là phế quản gian tiểu thùy. Các nhánh phế quản gian tiểu thùy cùng với các nhánh động mạch phổi đi kèm tiếp tục phân nhánh và đi vào mỗi tiểu thùy phổi ở đỉnh của tiểu thùy. Tiểu thùy phổi hình tháp, có đỉnh hướng về phía rốn phổi, đáy hướng về phía bề mặt phổi. Các tiểu thùy được ngăn cách với nhau bởi những vách liên kết mỏng. Nhánh phế quản khi đi vào tiểu thùy phổi được gọi là tiểu phế quản. Tiểu phế quản tiếp tục phân nhánh để tạo thành các tiểu phế quản tận, tiểu phế quản tận phân nhánh tạo thành các tiểu phế quản hô hấp rồi ống phế nang và cuối cùng tạo thành các phế nang. Nhánh động mạch phổi đi kèm với tiểu phế quản cũng phân nhánh nhiều lần và cuối cùng tạo thành một lưới mao mạch phong phú bao quanh các túi phế nang gọi là lưới mao mạch hô hấp. 1.1. Cấu tạo phế quản Cấu tạo phế quản không hoàn toàn giống nhau trong suốt chiều dài của cây phế quản, chúng dần dần có sự thay đổi cùng với sự giảm của đường kính ống và sự mỏng dần của thành phế quản. Về cấu tạo, các phế quản lớn, nhỏ đều có cấu tạo tương tự nhau. - Lớp niêm mạc: niêm mạc có nhiều nếp gấp được phủ bởi lớp biểu mô trụ giả tầng lông chuyển. Lớp đệm là mô liên kết thưa, đặc biệt có nhiều sợi chun. Dưới lớp đệm còn có lớp cơ trơn nằm giữa lớp niêm mạc và lớp dưới niêm mạc. Các tế bào cơ trơn tạo thành bó, xếp theo hướng vòng được gọi là lớp cơ vòng Reissessen. - Lớp dưới niêm mạc : Có chứa những mảnh sụn trong không đồng đều, phân bố xung quanh đường kính phế quản và một số tuyến tiết nhầy và tuyến pha. 1.2. Cấu tạo của tiểu phế quản và tiểu phế quản tận Khác với phế quản, cấu tạo của các tiểu phế quản không có sụn và tuyến. Thành của tiểu phế quản gồm 2 lớp: 103 Tiãøu phãú quaín Maûch baûch huyãút Tiãøu phãú quaín hä háúp Phãú nang ÂM phäøi TM phäøi Vaïch gian tiãøu thuyì TB trung biãøu mä Laï taûng Laï thaình H. 4: Sơ đồ cấu tạo tiểu thuỳ phổi Hãû hä háúp - mä Phäi - Lớp biểu mô: Biểu mô phủ thành tiểu phế quản là biểu mô trụ đơn có lông chuyển với số lượng tế bào hình ly giảm nhiều. Ở tiểu phế quản tận là biểu mô vuông đơn có lông chuyển không có tế bào hình ly. - Lớp đệm: Là mô liên kết chứa nhiều sợi chun và những tế bào cơ trơn xếp theo hướng vòng tạo thành cơ Reissessen, ở tiểu phế quản tận lớp cơ này mỏng, đứt quãng, không rõ. 2. Phần hô hấp Phần hô hấp là nơi xẩy ra sự trao đổi khí giữa máu trong các mao mạch hô hấp với không khí trong lòng các túi phế nang. 2.1. Tiểu phế quản hô hấp: Là ống chuyển tiếp giữa phần dẫn khí và phần hô hấp. Cấu tạo tiểu phế quản hô hấp giống như tiểu phế quản tận, nhưng thành ống không liên tục, gián đoạn do thành ống có những chỗ phình ra tạo thành phế nang. Toàn bộ những ống phế nang xuất phát từ một tiểu phế quản hô hấp được gọi là chùm phế nang. 2.2. Ống phế nang Là đoạn ống tiếp nối với tiểu phế quản hô hấp. Ôúng phế nang chia nhánh hình thành những chùm ống phế nang. Thành của ống phế nang phình ra thành những túi gọi là túi phế nang và phế nang 2.3. Túi phế nang và phế nang Túi phế nang được tạo thành bởi một số phế nang (2- 4 phế nang). Phế nang là những túi hở hình đa diện, miệng túi mở vào ống hay túi phế nang. Phế nang có đường kính khoảng 200(m, các phế nang được ngăn cách với nhau bởi một lớp mô liên kết mỏng được gọi là vách gian phế nang. Hai phế nang kề bên có thể thông nhau qua lỗ phế nang. - Cấu tạo thành phế nang: Thành phế nang được lợp bởi một lớp biểu mô đặc biệt rất mỏng nằm trên một màng đáy mỏng được gọi là biểu mô hô hấp, gồm 2 loại tế bào: + Phế bào I (Tế bào phế nang dẹt): Là những tế bào dẹt, rất mỏng, chiếm số lượng nhiều nhất. Nhân dẹt nằm ở phần trung tâm tế bào, phần bào tương xung quanh nhân mỏng trải rộng trên màng đáy. Trong bào tương chứa nhiều túi vi ẩm bào. Phế bào I bao phủ 97% diện tích bề mặt phế nang. Các phế bào I liên kết với nhau bằng những thể liên kết. + Phế bào II (Tế bào chế tiết): Là những tế bào hình đa diện hoặc hình cầu, nằm rải rác hoặc thành từng đám (2- 5 tế bào) lồi vào lòng phế nang, thường phân bố gần miệng phế nang, nơi chuyển tiếp từ phế nang này sang phế nang bên cạnh. Trên bề mặt phế bào II có một số vi mao, bào tương chứa nhiều bào quan điển hình của một tế bào chế tiết. Trong bào tương chứa nhiều hạt đặc được tạo thành bởi những lá song song hoặc đồng tâm gọi là thể lá. Thể lá chứa Phospholipid, glycosaminoglycan, protein, chất tiết của những hạt này được tiết ra tạo thành một lớp chất phủ lên trên bề mặt phế nang được gọi là Surfactant. Surfactant có đặc tính làm giảm độ căng bề mặt giúp cho đường kính phế nang được ổn định. Lớp chất phủ này luôn luôn được đổi mới. 104 H. 5: Tiểu phế quản hô hấp và ống phế nang 1. Loìng tiãøu phãú quaín hä háúp 2. ÄÚng phãú nang 3. Tiãön âçnh 4. Tuïi phãú nang 5. Phãú nang; 6. Mao maûch hä háúp Hãû hä háúp - mä Phäi + Ở thành phế nang còn có một loại tế bào nữa được gọi là đại thực bào phế nang. Ðó là những tế bào có kích thước lớn, bào tương chứa nhiều không bào, nhiều những hạt bụi còn gọi là những tế bào bụi. Tế bào này có chức năng bảo vệ nhờ cơ chế thực bào các chất lạ có trong không khí ở phế nang. Ðại thực bào có thể làm thoái biến lớp Surfactant cũ. Ðại thực bào phế nang có nguồn gốc từ mono bào. - Vách gian phế nang : Là lớp mô liên kết mỏng chứa nhiều sợi chun, sợi võng, sợi tạo keo, nằm xen giữa 2 phế nang cạnh nhau. Những sợi này có tác dụng chống đỡ thành phế nang và giới hạn sự giãn ra co lại của thành phế nang. Ngoài ra trong vách gian phế nang còn chứa một số tế bào: đại thực bào, tế bào sợi, tế bào cơ trơn, tế bào chứa mỡ. Trong vách gian phế nang chứa dày đặc lưới mao mạch gọi là lưới mao mạch hô hấp. Thành mao mạch được lợp bởi một lớp tế bào nội mô mỏng , không có lỗ thủng, bào tương chứa nhiều túi vi ẩm bào, bao phía ngoài lớp tế bào nội mô là màng đáy. Màng đáy mao mạch thường dính sát với màng đáy biểu mô hô hấp. Không khí trong lòng phế nang và máu trong mao mạch hô hấp ở vách gian phế nang được ngăn cách với nhau bởi một hàng rào mô được gọi là : hàng rào không khí- máu (còn gọi là màng trao đổi khí hoặc màng hô hấp) gồm 4 lớp: ( Lớp tế bào biểu mô hô hấp. ( Màng đáy của biểu mô hô hấp. 105 Âaûi thæûc baìo Såüi voîng Såüi chun Mao maûch hä háúpMaìng âaïy TB näüi mä TB biãøu mä Âaûi thæûc baìo Läù phãú nang Phãú baìo II Phãú baìo I Maìng âaïy Âaûi thæûc baìo Vaïch gian phãú nang TBnäüi mä H. 6: Sơ đồ cấu tạo phế nang Hãû hä háúp - mä Phäi ( Màng đáy của mao mạch hô hấp. ( Lớp tế bào nội mô mao mạch hô hấp. Chiều dày của hàng rào không khí- máu khoảng 0,1- 1,5(m. Oxygen của không khí trong phế nang khuếch tán qua hàng rào này để vào máu. Dioxytcarbon từ máu trong các mao mạch hô hấp khuếch tán vào phế nang theo chiều ngược lại để được đào thải ra ngoài qua đường dẫn khí. 3. Tuần hoàn phổi 3.1. Tuần hoàn máu: tuần hoàn ở phổi gồm tuần hoàn phổi (tuần hoàn chức năng) và tuần hoàn hệ thống (tuần hoàn dinh dưỡng). Hai hệ thống tuần hoàn này được nối với nhau qua những mạch nối gần lưới mao mạch. - Tuần hoàn phổi (tuần hoàn chức năng): động mạch phổi đi vào phổi qua rốn phổi, phân nhánh cùng với cây phế quản, ở mức ngang với ống phế nang các nhánh động mạch phổi tạo thành lưới mao mạch hô hấp nằm trong các vách gian phế nang, bao xung quanh các phế nang, vận chuyển máu nghèo oxygen đến lưới mao mạch hô hấp của phổi thực hiện sự trao đổi khí. Tĩnh mạch phổi thu nhận máu đã trao đổi oxygen từ lưới mao mạch hô hấp và vận chuyển về nhĩ trái. - Tuần hoàn hệ thống (tuần hoàn dinh dưỡng): bao gồm các động mạch, tĩnh mạch phế quản có kích thước thường nhỏ động mạch và tĩnh mạch phổi. Nhánh động mạch phế quản vào phổi qua rốn phổi phân nhánh dọc theo cây phế quản nhưng chỉ đến ngang tiểu phế quản hô hấp, tại đây chúng sẽ nối với động mạch phổi. 3.2. Ðường dẫn bạch huyết: các mạch bạch huyết đi theo các mạch máu phổi và phế quản. Chúng xuất hiện trong mô liên kết các vách gian tiểu thuỳ và tất cả dẫn bạch huyết về những hạch bạch huyết nằm ở rốn phổi. Mạch bạch huyết không có ở vách gian phế nang. IV. MÀNG PHỔI Màng phổi gồm 2 lớp thanh mạc : lá tạng và lá thành. Giữa 2 lá là một khoang hẹp được gọi là khoang màng phổi. Lá tạng phủ mặt ngoài của phổi, nó gắn liền với mô liên kết nhiều sợi chun và sợi tạo keo của nhu mô phổi. Lá thành của màng phủ mặt trong của khoang ngực và trung thất. Cấu tạo của 2 lá đều gồm 2 lớp: - Lớp biểu mô: là một hàng tế bào trung biểu mô dẹt, lợp mặt trông vào khoang màng phổi ở cả 2 lá. - Lớp mô liên kết thưa: Nằm dưới lớp biểu mô , trong có chứa các tế bào sợi, sợi chun, sợi tạo keo, các mạch máu, mạch bạch huyết. 106