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肺泡（肺部氣體交換的主要部位）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-23

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肺泡

肺部氣體交換的主要部位

由單層上皮細(xì)胞構(gòu)成的半球狀囊泡

肺泡是由單層上皮細(xì)胞構(gòu)成的半球狀囊泡。肺中的支氣管經(jīng)多次反復(fù)分枝成無數(shù)細(xì)支氣管，它們的末端膨大成囊，囊的四周有很多突出的小囊泡，即為肺泡。

基本信息

中文名	肺泡
外文名	alveolus
結(jié)構(gòu)組成	大、小肺泡細(xì)胞，肺巨噬細(xì)胞等
位置	肺部
功能	肺部氣體交換的主要部位
平均直徑	0.2毫米

收起

簡(jiǎn)介

肺泡（alveolus，復(fù)數(shù)alveoli）的大小形狀不一，平均直徑0.2毫米。成人約有7億多個(gè)肺泡，總面積近100平方米，全部展開大約有50個(gè)乒乓球桌那么大，比人的皮膚的表面積還要大好幾倍。肺泡是肺部氣體交換的主要部位，也是肺的功能單位。氧氣從肺泡向血液彌散，要依次經(jīng)過肺泡內(nèi)表面的液膜、肺泡上皮細(xì)胞膜、肺泡上皮與肺毛細(xì)血管內(nèi)皮之間的間質(zhì)、毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞膜等四層膜。這四層膜合稱為呼吸膜。呼吸膜平均厚度不到1微米，有很高的通透性，故氣體交換十分迅速。

吸入肺泡的氣體進(jìn)入血液后，靜脈血就變?yōu)楹踟S富的動(dòng)脈血，并隨著血液循環(huán)輸送到全身各處。肺泡周圍毛細(xì)血管里血液中的二氧化碳則可以透過毛細(xì)血管壁和肺泡壁進(jìn)入肺泡，通過呼氣排出體外，肺泡內(nèi)的表面液膜含有表面活性物質(zhì)，起著降低肺泡表面液體層表面張力的作用，使細(xì)胞不易萎縮，且吸氣時(shí)又較易擴(kuò)張。肺組織缺氧時(shí)，會(huì)使肺表面活性物質(zhì)分泌減少，進(jìn)入肺泡的水腫液或纖維蛋白原可降低其表面活性物質(zhì)的活力，引起肺內(nèi)廣泛的肺泡不張，血液流經(jīng)這些萎陷肺泡的毛細(xì)血管時(shí)就不能進(jìn)行氣體交換。臨床上新生嬰兒患肺不張癥，就是因?yàn)槿狈Ψ伪砻婊钚晕镔|(zhì)所致。相鄰兩肺泡間的組織為肺泡隔，內(nèi)有豐富的毛細(xì)血管及彈性纖維、網(wǎng)狀纖維。彈性纖維包繞肺泡，使肺泡具良好彈性。患慢性支氣管炎或支氣管哮喘時(shí)，肺泡長(zhǎng)期處于過度膨脹狀態(tài)，會(huì)使肺泡的彈性纖維失去彈性并遭破壞，形成肺氣腫，影響呼吸機(jī)能。

組成

小肺泡細(xì)胞，又稱I型肺泡細(xì)胞，厚約 0.1微米，基底部是基底膜，無增殖能力。

大肺泡細(xì)胞，又稱II型肺泡細(xì)胞，分泌表面活性物質(zhì)（二棕櫚酰卵磷脂），以降低肺泡表面張力。

肺泡

肺巨噬細(xì)胞，來自于血液單核細(xì)胞。吞噬了較多塵粒的被稱為塵細(xì)胞，而心衰細(xì)胞則是心力衰竭患者肺內(nèi)出現(xiàn)的吞噬了血紅蛋白分解產(chǎn)物的巨噬細(xì)胞。肺泡與肺部毛細(xì)血管緊密相連。兩者的膜大部分融合，有助于氣體的快速擴(kuò)散。而肺泡表面液體層，I型肺泡細(xì)胞與基膜，薄層結(jié)締組織，毛細(xì)血管基膜與內(nèi)皮組成了所謂的氣-血屏障。

肺泡：肺泡壁是由單層扁平上皮構(gòu)成，有三種細(xì)胞：

A. 扁平上皮細(xì)胞（I型細(xì)胞），其基膜緊貼毛細(xì)血管。

B. 分泌上皮（II型細(xì)胞），該細(xì)胞突向管腔或夾在扁平上皮細(xì)胞之間，可分泌表面活性物質(zhì)。

C. 隔細(xì)胞：位于肺泡間隔中，當(dāng)進(jìn)入肺泡腔內(nèi)就叫塵細(xì)胞。在塵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有大量塵埃顆粒，屬于吞噬細(xì)胞。

D. 肺泡隔：是相鄰肺泡壁之間的結(jié)構(gòu)，由結(jié)締組織和豐富的毛細(xì)血管組成。

由于毛細(xì)血管內(nèi)皮的對(duì)液體的通透性比肺泡細(xì)胞內(nèi)皮的要高，心力衰竭患者體液會(huì)滲出到結(jié)締組織中，造成間質(zhì)性肺水腫。肺泡為多面性囊泡，一面開口于肺泡囊、肺泡管或呼吸性細(xì)支氣管，其余各面與相鄰的肺泡彼此相接。肺泡壁很薄，表面覆有肺泡上皮。肺泡是支氣管樹的終末部分，是肺進(jìn)行氣體交換的部位。肺泡還有毛細(xì)血管.. 擴(kuò)大表面積。

功能

肺泡的功能

肺部氣體交換的主要部位。為多面形有開口的囊泡。泡壁薄，直徑約為200～250微米，成人肺泡約有7億，總面積可達(dá)100米2。相鄰肺泡之間的組織稱肺泡隔，其中富含毛細(xì)血管網(wǎng)、彈性纖維、網(wǎng)狀纖維和膠原纖維等結(jié)締組織。肺泡一面開口于肺泡囊，肺泡管或呼吸性細(xì)支氣管；另一面與肺泡隔的結(jié)締組織和血管密接。肺泡表面有兩種上皮細(xì)胞。

扁平細(xì)胞

（Ⅰ型細(xì)胞）：肺泡表面大部分為此種細(xì)胞、核扁橢圓形，細(xì)胞很薄，光鏡下難于識(shí)別。電鏡下可見肺泡上皮下方及肺泡毛細(xì)血管內(nèi)皮外方各有一基膜，肺泡與血液間氣體交換至少要經(jīng)過肺泡上皮、上皮的基膜、內(nèi)皮的基膜及內(nèi)皮細(xì)胞四層結(jié)構(gòu)，有些部位還可見到上皮基膜和內(nèi)皮基膜之間有少量結(jié)締組織存在。這些結(jié)構(gòu)構(gòu)成“氣血屏障”。

分泌細(xì)胞

肺泡解刨細(xì)節(jié)和肺循環(huán)

（Ⅱ型細(xì)胞）：細(xì)胞圓形或立方形，表面有少量微絨毛，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)除有一般細(xì)胞器外，尚有嗜鋨性板層小體，直徑為0.1～1.0微米。小體外包薄膜，內(nèi)富含磷脂、粘多糖、蛋白等，可釋放其內(nèi)容物于肺泡上皮表面，稱肺泡表面活性物質(zhì)，具有降低肺泡表面張力，穩(wěn)定肺泡直徑的作用。Ⅱ型上皮還有不斷分化、增殖，修補(bǔ)損壞肺泡上皮作用。

肺泡孔

（alveolar pores）為肺泡間小孔，一般一個(gè)肺泡上可有1～6個(gè)。此孔連接相鄰肺泡，并在肺泡擴(kuò)張時(shí)完全張開，呈卵圓形或圓形，為溝通相鄰肺泡內(nèi)氣體的孔道，當(dāng)某支氣管受到阻塞時(shí)可通過肺泡孔建立側(cè)支通氣，進(jìn)行有限的氣體交換。

肺泡隔

肺泡

（alveolar septum）：相鄰肺泡之間的薄層結(jié)締組織為肺泡隔。肺泡隔內(nèi)有稠密的連續(xù)毛細(xì)血管網(wǎng)與肺泡壁相貼。肺泡隔內(nèi)還有較多的彈性纖維，其彈性回縮作用可促使擴(kuò)張的肺泡回縮。如果彈性纖維退化變性，肺泡彈性減弱回縮較差，會(huì)影響肺的呼吸功能，久之將使肺泡擴(kuò)大，導(dǎo)致肺氣腫。肺泡隔內(nèi)還有成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、漿細(xì)胞和肥大細(xì)胞，此外還有淋巴管和神經(jīng)纖維。肺泡腔內(nèi)的O2與肺泡隔毛細(xì)血管內(nèi)血液攜帶的CO2之間進(jìn)行氣體交換所通過的結(jié)構(gòu)，稱氣-血屏障（blood-air barrier）。氣-血屏障由肺泡表面液體層、Ⅰ型肺泡細(xì)胞與基膜、薄層結(jié)締組織、毛細(xì)血管基膜與連續(xù)內(nèi)皮構(gòu)成。有的部位兩層基膜之間沒有結(jié)締組織成分，上皮基膜和毛細(xì)血管基膜相融合。氣-血屏障很薄，總厚度約為0.2～0.5μm間質(zhì)性肺炎時(shí)，肺泡隔內(nèi)結(jié)締組織水腫、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，使肺換氣功能發(fā)生障礙。

上皮

肺泡上皮：肺泡表面有一層完整的上皮。上皮細(xì)胞包括Ⅰ型肺泡細(xì)胞和Ⅱ型肺泡細(xì)胞。

肺

1）Ⅰ型肺泡細(xì)胞（typeⅠalveolar cell）：Ⅰ型肺泡細(xì)胞扁平，覆蓋肺泡的大部分表面，細(xì)胞含核部分較厚并向肺泡腔內(nèi)突出，無核部分胞質(zhì)菲薄，厚約0.2μm，是進(jìn)行氣體交換的部位。電鏡下，Ⅰ型肺泡細(xì)胞細(xì)胞器少，胞質(zhì)內(nèi)有較多的吞飲小泡，小泡內(nèi)含有表面活性物質(zhì)和微小的塵粒，細(xì)胞可將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到肺泡外的間質(zhì)內(nèi)，以便清除。Ⅰ型肺泡細(xì)胞無分裂增殖能力。

2）Ⅱ型肺泡細(xì)胞（type Ⅱ alveolar cell）：Ⅱ型肺泡細(xì)胞位于Ⅰ型肺泡細(xì)胞之間，數(shù)量較Ⅰ型肺泡細(xì)胞多，但覆蓋面積比Ⅰ型肺泡細(xì)胞小。細(xì)胞立方形或圓形，頂端突入肺泡腔。細(xì)胞核圓形，胞質(zhì)著色淺、呈泡沫狀。電鏡下，細(xì)胞游離而有少量微絨毛，胞質(zhì)內(nèi)富含線粒體和溶酶體，有較發(fā)達(dá)的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體。核上方有較多的分泌顆粒，電子密度高、大小不等，直徑約0.1～1.0μm顆粒內(nèi)含有平行排列的板層狀結(jié)構(gòu)，稱為嗜餓性板層小體（osmilphilic multilamellar body)。小體內(nèi)的主要成分為磷脂，以二棕櫚酰卵磷脂為主，此外還有糖胺多糖及蛋白質(zhì)等。顆粒內(nèi)物質(zhì)釋放出來后，在肺泡表面形成一層粘液層，稱為表面活性物質(zhì)（surfactant）。表面活性物質(zhì)有降低肺泡表面張力、穩(wěn)定肺泡大小的作用。呼氣時(shí)肺泡縮小，表面活性物質(zhì)密度增加，表面張力降低，防止肺泡過度塌陷；吸氣時(shí)肺泡擴(kuò)張，表面活性物質(zhì)密度減小，肺泡回縮力加大，可防止肺泡過度膨脹。表面活性物質(zhì)的缺乏或變性均可引起肺不張，過度通氣可造成表面活性物質(zhì)缺乏；吸入毒氣可直接破壞表面活性物質(zhì)。新生兒透明膜病是因?yàn)棰蛐头闻菁?xì)胞發(fā)育不良，表面活性物質(zhì)合成和分泌障礙，致使肺泡表面張力增大，嬰兒出生后肺泡不能擴(kuò)張，出現(xiàn)新生兒呼吸窘迫癥。Ⅱ型肺泡細(xì)胞有分裂、增殖并分化為Ⅰ型肺泡細(xì)胞的潛能，故具有修復(fù)受損傷上皮的作用。

通氣量

定義

肺泡通氣量(alveolar ventilation, VA)是指靜息狀態(tài)下每分鐘吸入氣能達(dá)到肺泡并進(jìn)行氣體交換的有效通氣量。正常呼吸中，呼吸性細(xì)支氣管以上的氣道僅起氣體傳導(dǎo)作用，不參與肺泡氣體交換，是為解剖無效腔或死腔；部分進(jìn)入肺泡的氣體因無相應(yīng)的肺泡毛細(xì)血管血流與之進(jìn)行氣體交換，則亦無法進(jìn)行氣體交換，是為肺泡無效腔），解剖無效腔和肺泡無效腔合稱生理無效腔（生理死腔），不能進(jìn)行氣體交換的這部分氣體稱為死腔通氣（dead space ventilation, VD）。正常情況下，因通氣/血流比例正常，肺泡死腔量極小，可忽略不計(jì)，因此生理死腔量基本等于解剖死腔量。解剖死腔量一般變化不大(除支氣管擴(kuò)張以外)，故生理死腔量變化主要反映肺泡死腔量的變化。

測(cè)定方法

受檢者取坐位, 休息15min, 加鼻夾, 含咬口器, 待呼吸平穩(wěn)后，收集呼出氣，測(cè)定呼出氣CO2分壓（PECO2），并在收集呼出氣之末取動(dòng)脈血或動(dòng)脈化耳血測(cè)定PaCO2。依改良Bohr公式: VD/VT=(PaCO2-PECO2) /PaCO2可計(jì)算出無效腔通氣比值，則VA=VE×(100－VD/VT) %。

臨床意義

VA能確切反映有效通氣的增加或減少。生理死腔量的增大見于各種原因引起的肺血管床減少、肺血流量減少或肺血管栓塞，反映換氣功能的異常。肺泡通氣量減少見于肺通氣量減少和/或生理死腔量增大。若VE不變，呼吸淺快時(shí)潮氣量(VT)少，而解剖死腔不變則肺泡通氣量下降。故從VA的角度考慮，深而慢的呼吸較淺而快的呼吸為好。

灌洗操作

肺泡灌洗操作

常規(guī)纖支鏡氣道檢查后在活檢刷檢前做BAL。對(duì)彌漫性間質(zhì)性肺疾病通常選擇右肺中葉(B4或B5)或左肺舌葉，局限性肺病變則在相應(yīng)支氣管肺段進(jìn)行BAL。首先對(duì)擬在要灌洗肺段經(jīng)活檢孔注入2%利多卡因1～2ml,做灌洗肺段局部麻醉，然后將纖支鏡頂端楔入段或亞段支氣管開口處，再從活檢孔快速注入37℃滅菌生理鹽水，立即以 50～100mmHg(6.66～13.3kPa)負(fù)壓吸引回收液體，每次注入30～50ml,總量100～250ml,一般不超過300ml，通常回收率可達(dá)40%～60%。立即將回收液用雙層無菌沙布過濾，除去黏液，并記錄總量。

裝入硅塑瓶或涂硅滅菌玻璃容器中(減少細(xì)胞黏附), 置于含有冰塊的保溫瓶中，立即送往實(shí)驗(yàn)室檢查。在支氣管肺泡灌洗的技術(shù)操作時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn):① 纖支鏡選擇，用于灌洗纖支鏡末端直徑5.5～6.0mm，適宜于緊密楔入段或亞段支氣管管口，防止大氣道分泌物混入和灌洗液的外溢，保證BALF的滿意回收量；② 在灌洗過程中咳嗽反射必須得到滿意的抑制，否則易引起支氣管壁黏膜的損傷而造成灌洗液的混血, 同時(shí)也影響回收量；③ 灌洗的生理鹽水需加溫至37℃，過冷或過熱將引起支氣管痙攣和刺激性咳嗽；④ 負(fù)壓吸引應(yīng)保持在50～100mmHg，負(fù)壓過大時(shí)導(dǎo)致支氣管陷閉和損傷，并影響回收量。

研究成果

2022年7月消息，美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了肺部神經(jīng)影響肺泡發(fā)育的調(diào)控機(jī)制，相關(guān)成果在《Developmental Cell》發(fā)表，論文的標(biāo)題為：A functional circuit formed by the autonomic nerves and myofibroblasts controls mammalian alveolar formation for gas exchange。

參考資料

[1]

科學(xué)家揭示影響肺泡發(fā)育的生理機(jī)制 · 中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部[引用日期2022-07-06]

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