A légcső és a szárhörgők

A légúti fa szerkezeti felépítése

Az elválasztó légutak és részben a tüdőbe behatoló erek hierarchiája nagyban meghatározza a tüdő belső szerkezetét. Funkcionálisan a tüdőn belüli légutak rendszere három zónára osztható, egy proximális, tisztán levezető zónára, egy perifériás, tisztán gázcserélő zónára és egy köztes, átmeneti zónára, ahol mindkét funkció egymásba fokozódik. Morfológiai szempontból azonban érdemes megkülönböztetni a viszonylag vastag falú, tisztán levegővezető csöveket a légúti fa azon ágaitól, amelyek szerkezetileg a gázcserét szolgálják.

A légúti fa szerkezeti felépítése funkcionálisan fontos, mivel az elágazási mintázat szerepet játszik a légáramlás és a részecskék lerakódásának meghatározásában. Az emberi légúti fa modellezése során általánosan elfogadott, hogy a légutak a szabálytalan dichotómia szabályai szerint ágaznak el. A szabályos dichotómia azt jelenti, hogy a fára emlékeztető struktúra minden egyes ága két azonos méretű leányágat hoz létre. Szabálytalan dichotómia esetén azonban a leányágak hossza és átmérője nagymértékben eltérhet egymástól. A modellek számításai szerint a légcsőből a tüdő perifériájáig vezető átlagos út körülbelül 24-25 ággenerációból áll. Az egyes utak azonban 11 és 30 generáció között változhatnak. A légutak vezető és légző részei közötti átmenet átlagosan a 16. generáció végén van, ha a légcsövet 0 generációnak számítjuk. A vezető légutak közé tartozik a légcső, a két törzshörgő, a hörgők és a bronchiolák. Feladatuk a belélegzett levegő további felmelegítése, nedvesítése és tisztítása, valamint a tüdő gázcserélő zónájába való eljuttatása. Ezeket a tipikus légúti hám béleli, csillószőrös sejtekkel és számos elszórtan elhelyezkedő, nyálkát kiválasztó pókhálósejtekkel. A csillósejtek a légutak fája mélyén vannak jelen, magasságuk a csövek szűkülésével csökken, csakúgy, mint a pókhálósejtek gyakorisága. A bronchiolákban a pókussejteket teljesen felváltják a Clara-sejteknek nevezett szekréciós sejtek egy másik típusa. A hámot alacsony viszkozitású folyadékréteg borítja, amelyen belül a csillók szinkronizált, ritmikus, kifelé irányuló dobogást fejtenek ki. A nagyobb légutakban ezt a folyadékréteget nagy viszkozitású nyálkatakaró fedi. A nyálkaréteget a csillók mozgása magával rántja, és az elkapott részecskéket a garat felé viszi, ahol azok lenyelésre kerülnek. Ez a kialakítás a részecskék szállítószalagjához hasonlítható, és a mechanizmust valóban nyálkahártyás mozgólépcsőnek nevezik.

Míg a légcső és a hörgők falát porcos gyűrűk vagy lemezek tartják, addig a porc nélküli hörgők falai a stabilitásukat a gázcserélő szövetekbe való szerkezeti integrációjukból nyerik. A tüdő utolsó tisztán vezetőképes légúti nemzedékei a terminális bronchiolák. Disztálisan a légutak szerkezete nagymértékben megváltozik a falakból kiinduló csészeszerű kitüremkedések megjelenésével. Ezek apró légkamrákat alkotnak, és az első gázcserélő alveolusokat jelentik a légúti pályán. Az alveolusokban a légzőhám átadja helyét egy nagyon lapos bélésrétegnek, amely lehetővé teszi egy vékony levegő-vér gát kialakulását. Az ilyen légzőhörgők több generációja (Z) után az alveolusok olyan sűrűn helyezkednek el a légút mentén, hogy hiányzik a tulajdonképpeni légúti fal; a légút alveoláris csatornákból áll. A légúti fa utolsó generációi vakon végződnek az alveoláris zsákokban.