Traheea și bronhiile stem

Construcția structurală a arborelui respirator

Ierarhia căilor respiratorii de divizare și, parțial, și a vaselor de sânge care pătrund în plămân, determină în mare măsură structura internă a plămânilor. Din punct de vedere funcțional, sistemul de căi respiratorii intrapulmonare poate fi subîmpărțit în trei zone, o zonă proximală, pur conducătoare, o zonă periferică, pur schimbătoare de gaze, și o zonă intermediară de tranziție, în care ambele funcții se gradau una în alta. Cu toate acestea, din punct de vedere morfologic, este logic să distingem tuburile cu pereți relativ groși, pur conducătoare de aer, de acele ramuri ale arborelui căilor respiratorii concepute structural pentru a permite schimbul de gaze.

Construcția structurală a arborelui căilor respiratorii este importantă din punct de vedere funcțional, deoarece modelul de ramificare joacă un rol în determinarea fluxului de aer și a depunerii de particule. În modelarea arborelui căilor respiratorii umane, este în general acceptat faptul că că căile respiratorii se ramifică în conformitate cu regulile dihotomiei neregulate. Dicotomia regulată înseamnă că fiecare ramură a unei structuri arborescente dă naștere la două ramuri fiice de dimensiuni identice. Cu toate acestea, în cazul dihotomiei neregulate, ramurile fiice pot fi foarte diferite ca lungime și diametru. Modelele calculează că traseul mediu de la trahee la periferia plămânilor este format din aproximativ 24-25 de generații de ramuri. Cu toate acestea, traseele individuale pot varia între 11 și 30 de generații. Tranziția dintre porțiunea conductivă și cea respiratorie a unei căi respiratorii se situează, în medie, la sfârșitul celei de-a 16-a generații, dacă traheea este socotită ca fiind generația 0. Căile respiratorii conductive cuprind traheea, cele două bronhii stem, bronhiile și bronhiole. Funcția lor este de a încălzi, umezi și curăța în continuare aerul inspirat și de a-l distribui în zona de schimb de gaze a plămânului. Acestea sunt căptușite de un epiteliu respirator tipic, cu celule ciliate și numeroase celule caliciale secretoare de mucus intercalate. Celulele ciliate sunt prezente foarte jos în arborele căilor respiratorii, înălțimea lor scăzând odată cu îngustarea tuburilor, la fel ca și frecvența celulelor caliciforme. În bronhiole, celulele caliciale sunt complet înlocuite de un alt tip de celule secretorii numite celule Clara. Epiteliul este acoperit de un strat de lichid cu vâscozitate redusă, în interiorul căruia cilia exercită o bătaie sincronizată, ritmică, îndreptată spre exterior. În căile respiratorii mai mari, acest strat de fluid este acoperit de o pătură de mucus de vâscozitate ridicată. Stratul de mucus este antrenat de acțiunea ciliară și transportă particulele interceptate spre faringe, unde acestea sunt înghițite. Acest design poate fi comparat cu o bandă transportoare pentru particule și, într-adevăr, mecanismul este denumit scara rulantă mucociliară.

În timp ce inelele sau plăcile cartilaginoase asigură suportul pentru pereții traheei și bronhiilor, pereții bronhiolelor, lipsiți de cartilaj, își obțin stabilitatea din integrarea lor structurală în țesuturile de schimb de gaze. Ultimele generații de căi respiratorii pur conductive din plămân sunt bronhiole terminale. La nivel distal, structura căilor respiratorii este mult modificată prin apariția unor ieșiri în formă de cupă din pereți. Acestea formează camere de aer minuscule și reprezintă primele alveole de schimb de gaze de pe traseul căilor respiratorii. În alveole, epiteliul respirator cedează locul unui strat de căptușeală foarte plat care permite formarea unei bariere aer-sânge subțiri. După mai multe generații (Z) de astfel de bronhiole respiratorii, alveolele sunt atât de dense de-a lungul căii respiratorii încât lipsește un perete propriu-zis al căilor respiratorii; calea respiratorie este formată din canale alveolare. Ultimele generații ale arborelui căilor respiratorii se termină orbește în sacii alveolari.

.