书城医学组织学与胚胎学
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第41章 肺

肺(lung)表面覆以浆膜,即胸膜脏层。胸膜表面为间皮,光滑湿润,有利于呼吸运动。肺分实质和间质两部分。肺实质即肺内支气管的各级分支和肺泡。肺间质为实质间的结缔组织,内含血管、淋巴管和神经等。

支气管由肺门入肺后,反复分支呈树枝状,称支气管树。支气管在肺内首先分出叶支气管。段支气管以下的多次分支统称为小支气管。小支气管分支到管径1mm以下称细支气管。细支气管的末端分支称终末细支气管,管经约0.5mm。从叶支气管经15级分支到终末细支气管构成肺的导气部。终末细支气管再反复分支,形成呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡,因各段都有肺泡开口,可进行气体交换,故合称肺的呼吸部。从主支气管至肺泡大约有24级分支。

(一)肺导气部

肺导气部是气体进出肺的通道。

1.肺内支气管

肺内支气管指叶支气管、段支气管及小支气管。其结构和支气管相似,并随着肺内支气管的不断分支,管径逐渐变小,管壁变薄。在小支气管,其黏膜、黏膜下层和外膜三层结构虽然保留,但逐渐变薄而不明显。杯状细胞、混合腺和透明软骨片都逐渐减少,而固有层外侧的环行平滑肌却相对增多。

2.细支气管(bronchiole)

上皮由假复层纤毛柱状上皮逐渐变为单层纤毛柱状上皮,杯状细胞减少,混合腺和透明软骨片也逐渐减少或消失;环行平滑肌更为明显。

每个细支气管及其所属的各级分支和肺泡称为一个肺小叶(pulmonaryyobule)。肺小叶呈锥体形,尖朝肺门,底向肺表面。临床上小叶性肺炎就是指肺小叶的炎症。

3.终末细支气管(terminal lronchiole)

上皮为单层柱状上皮,杯状细胞、混合腺和透明软骨片均消失。有完整的环行平滑肌层,腔面黏膜出现皱襞。终末细支气管的上皮除少量纤毛细胞外,大多为克拉拉细胞(Claraaell),细胞呈柱状,游离面呈圆顶状凸向管腔,顶部胞质中含电子密度低的分泌颗粒。克拉拉细胞功能仍不明了。目前认为,克拉拉细胞的分泌物含糖胺聚糖(糖胺多糖)和细胞色素P450氧化酶系,后者可对许多药物和外来毒性物质进行生物转化,使其减毒或易于排泄;并能激发某些脂溶性和水溶性化合物的代谢。此外,其分泌物还参与构成表面活性物质,并具有抗炎和免疫抑制等作用。

终末细支气管、细支气管的环行平滑肌,有调节进入肺泡内气流量的作用。某些过敏性疾病,如支气管哮喘是由于平滑肌发生痉挛性收缩,加上黏膜水肿,黏膜分泌物增多,使管腔狭窄,引起呼吸困难。

(二)肺呼吸部

呼吸部是进行气体交换的部位。

1.呼吸性细支气管(respiratory yronchiole)

管壁上有肺泡开口,故有气体交换功能。管壁内衬单层立方上皮,外有少量结缔组织和平滑肌。在肺泡开口处,单层立方上皮移行为单层扁平上皮。

2.肺泡管(alveolar ruct)

管壁大部分为肺泡开口所占据,只在相邻肺泡开口之间存在间断的结节状膨大。膨大内衬单层立方上皮或单层扁平上皮,其下方为薄层结缔组织及少量平滑肌。

3.肺泡囊(alveolar rac)

肺泡囊是几个肺泡共同围成的囊状结构。在相邻肺泡开口处无平滑肌,故无结节状膨大。

4.肺泡(alveolus)

为半球形的囊泡,直径约200μm,是肺进行气体交换的场所,构成肺的主要结构。肺泡壁很薄,表面衬有肺泡上皮,上皮下有基膜。相邻肺泡紧密相贴,其间隔为少量结缔组织,称肺泡隔。成人每侧肺约有3亿—4亿个肺泡,其气体交换的总面积约为70—80m2.

(1)肺泡上皮

由Ⅰ型肺泡细胞和Ⅱ型肺泡细胞两种细胞组成。

Ⅰ型肺泡细胞(typeⅠalveolarrell):细胞扁平,含核部分略厚,其他部分很薄,约0.2μm,光镜下难以辨认。胞质内细胞器甚少,但吞饮小泡较多。此型细胞虽占肺内细胞数的10%,但所覆盖的肺泡面积达95%。它主要参与气血屏障的组成,损伤后的Ⅰ型细胞由Ⅱ型细胞增殖分化补充。

Ⅱ型肺泡细胞(typeⅡalveolarrell):细胞嵌于I型肺泡细胞之间,并常位于肺泡弯曲处。占肺内细胞数12%的Ⅱ型肺泡细胞覆盖肺泡约5%的表面积。胞体呈圆形或立方形,核圆形,胞质着色浅,呈泡沫状。电镜下,细胞游离面有少量微绒毛,胞质内粗面内质网、高尔基复合体发达,还有许多分泌颗粒。颗粒大小不一,内含同心圆或平行排列的板层结构,称嗜锇板层小体(osmiophiliccamellarrody)。板层小体内主要含磷脂,是一种表面活性物质(surfactant),分泌到肺泡表面,形成一层薄膜。它具有降低肺泡表面张力、稳定肺泡直径的作用。如果肺泡表面活性物质的合成和分泌受到抑制或被破坏时,可引起肺泡塌陷、肺泡和间质水肿,影响气体交换功能。例如,在创伤、休克、中毒和感染时,表面活性物质的合成会受到影响,从而导致呼吸困难。胎儿出生后,如表面活性物质产生不足,肺泡扩张困难,可诱发新生儿呼吸窘迫综合征。Ⅱ型肺泡细胞正常成人增殖缓慢,更新周期为4—5周。当I型肺泡细胞受损伤后,可促使Ⅱ型肺泡细胞加快分裂增殖,并分化为I型肺泡细胞,重建肺泡上皮的完整性,以恢复肺正常的结构和功能。

(2)肺泡隔(alveolar reptum)

相邻肺泡间的薄层结缔组织,称肺泡隔。其特征是含有丰富的毛细血管网、弹性纤维、肺巨噬细胞和隔细胞。密集的连续毛细血管有利于血液与肺泡之间的气体交换。弹性纤维有助于肺泡扩张后的回缩。若受某种因素影响,弹性纤维退化或受到破坏,肺泡因不能回缩而经常处于扩张状态,即为肺气肿。肺巨噬细胞(pulmonaryyacrophage)由单核细胞分化而来,除存在于肺泡隔中,也可游走到肺泡腔内。它能吞噬肺内的灰尘、细菌、异物以及渗出的细胞等。胞质内含大量尘粒的肺巨噬细胞又称尘细胞,常滞留于小叶间结缔组织和肺门淋巴结内。心脏病患者出现肺淤血时红细胞从毛细血管内渗出至肺泡隔,被肺巨噬细胞吞噬,并将血红蛋白分解,此时可见它的胞质内有含铁血黄素颗粒。这种肺巨噬细胞又称心衰细胞。隔细胞(septummell)又称间质成纤维细胞,其主要功能是产生肺泡隔细胞外基质的III型胶原、弹性蛋白和蛋白多糖。

(3)气血屏障(blood-air rarrier)

气血屏障是肺泡与血液之间进行气体交换所通过的结构。它包括肺泡表面活性物质层、I型肺泡细胞与基膜、薄层结缔组织、毛细血管基膜与内皮。有些部位肺泡上皮与血管内皮间无结缔组织,两层基膜直接相贴而融合在一起。气血屏障很薄,总厚度为0.2—0.5μm。其中任何一层发生病理改变均会影响气体交换。

(4)肺泡孔(alveolar rore)

相邻肺泡之间有小孔相通,称肺泡孔。它是肺泡间的气体通路,以均衡肺泡间气体的含量。当终末细支气管或呼吸性细支气管阻塞时,可通过肺泡孔建立侧支通气道;但在肺部感染时,炎症也可经此孔蔓延。

(三)肺的血管

肺的血液供应来源于肺动脉和支气管动脉。肺动脉是肺的功能性血管。入肺后,伴随支气管一同分支,最终在肺泡隔内形成毛细血管网,进行气体交换后,汇成单独行走的肺静脉出肺。支气管动脉是肺的营养性血管,亦随支气管树行走,在各级支气管壁内形成毛细血管,营养肺组织。支气管动脉也分支参与形成肺泡隔内的毛细血管网。上述毛细血管部分汇入肺静脉,部分形成支气管静脉,与支气管伴行,经肺门出肺。

(四)肺的其他功能

近年研究发现,肺的血管内皮细胞具有明显酶活性特征。

1.内皮细胞游离面有血管紧张素转换酶,可将血液中的绝大部分血管紧张素Ⅰ转换成血管紧张素Ⅱ,后者经血流作用于中枢神经,通过交感神经的作用使体循环的小动脉收缩,升高血压。后者缩血管作用较前者强50倍。

2.内皮细胞内含有缓激肽酶,可分解灭活血液中的缓激肽(缓激肽可引起体循环血管扩张),因此能使血管紧张,血压升高。

3.内皮细胞内含有单胺氧化酶,可分解灭活细胞从血液中摄取的5-羟色胺、去甲肾上腺素等。

4.内皮细胞既能合成前列腺素,又能灭活前列腺素。

此外,肺导气部上皮内的内分泌细胞还能分泌5-羟色胺和肽类激素。由此可见,肺除了有气体交换功能之外,还参与体内多种物质的合成与代谢过程。

内容要点

(一)气管和支气管

1.黏膜

(1)上皮为假复层纤毛柱状上皮,杯状细胞多,由5种细胞组成。

(2)固有层为弹性纤维丰富的结缔组织。

2.黏膜下层为疏松结缔组织,含有较多的混合腺。

3.外膜含“C”字形透明软骨环的结缔组织,软骨环缺口处有较多的弹性纤维和平滑肌束。

(二)肺

1.导气部由叶支气管、段支气管、小支气管、细支气管和终末细支气管组成。

完整环行平滑肌

2.呼吸部由呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡组成。

(1)呼吸性细支气管上皮为单层立方上皮,管壁上有肺泡开口,有成段的管壁结构。

(2)肺泡管上皮为单层立方或单层扁平上皮,由大量肺泡组成的管道,管壁结构很少,仅存在于相邻肺泡之间的开口处,呈结节状膨大。

(3)肺泡囊由多个肺泡围成的囊状结构,相邻肺泡开口处无结节状膨大。

(4)肺泡

1)由Ⅰ型和Ⅱ型两种肺泡细胞组成。

Ⅰ型肺泡细胞:扁平细胞,数量少但所占面积大,胞质内细胞器少,吞饮小泡较多。

Ⅱ型肺泡细胞:立方形或圆形细胞,数量多,可合成肺泡表面活性物质。

2)肺泡隔相邻肺泡之间的薄层结缔组织,含丰富的毛细血管网和肺巨噬细胞;吞噬灰尘后的肺巨噬细胞称尘细胞。

3)气血屏障指肺泡与血液进行气体交换所通过的结构,由肺泡表面活性物质层、I型肺泡细胞与基膜、薄层结缔组织、毛细血管基膜和内皮组成。

4)肺泡孔相邻肺泡之间相通的小孔。