肺の呼吸表面は何ですか？

平均的な人間は、肺に約3億個の肺胞、小さな空気嚢を持っています。これらの肺胞の壁は、呼吸表面膜を構成します。伸ばすと、薄い膜がテニスコートをカバーします。

呼吸表面膜は、生物とその環境の間に保護障壁を提供しながら、空気交換を可能にします。

汎用性の高い構造では、肺の液体も調節し、ウイルスやその他の呼吸器の侵略者が血流に入るのをブロックするのに役立ちます。

1. 効率的なガス交換

   • <図>
     大きくて薄い表面積により、運動中に速いガス交換が可能になります。

     この繊細な膜の主な機能は、空気から酸素を吸収し、血液から二酸化炭素を排除することです。膜全体の薄い血液毛細血管は、肺胞空気と血液の間の密接な接触と急速なガス交換を提供します。溶解したガスは、空気から血液、血液への両方の方法で呼吸面を横切って移動します。全体的な表面積が大きいと、迅速なガス交換を最適化して、運動中の呼吸器の要求に対応します。

   構造

   • 「肺胞毛細血管膜」または「血液空気バリア」と呼ばれる呼吸表面は、肺胞上皮、毛細血管内皮、基底膜の3つの部分で構成されています。

   肺胞上皮

   • <図>
     肺胞上皮は、肺から異物を除去するのに役立ちます。

     肺胞上皮は、I型肺炎細胞、II型肺炎細胞、および肺胞マクロファージで構成されています。

     I型肺炎細胞は、肺胞壁の主な構造を形成する薄い細胞です。互いにしっかりと結合し、肺胞表面積の90〜95％を占めています。それらは、毛細血管細胞との密接な接触によりガス拡散を可能にします。

     II型肺細胞は、肺胞の表面積の1〜5％を占めています。それらは界面活性剤を分泌し、肺胞嚢内の水分の表面張力を低下させ、肺胞を開いて柔軟なままにします。これらの細胞は、肺胞空間からのイオン輸送と液体除去にも関与しています。

     肺胞マクロファージは、呼吸侵入者に対する最前線の防衛線として機能する免疫細胞です。彼らは侵入した微生物を摂取して殺し、ほこり、死細胞、煙粒子などの免疫応答と透明な破片を開始します。また、肺組織の炎症を緩和するのにも役立ちます。

   毛細血管内皮

   • <図>
     ガス交換を可能にすることに加えて、毛細管内皮はフィルター、貯水池、緩衝液として機能します。

     毛細血管内皮は、肺胞間の1セル厚の層で滑らかに伸びる薄い血管の曲がりくねったネットワークです。毛細血管内皮には、呼吸表面の総面積に匹敵する巨大な表面積があります。毛細血管内皮は、血流の内外でガスと流体交換を可能にします。生物が休んでいる場合、これらの細胞の多くは使用されません。このシステムは、血栓と廃棄物のろ過、化学物質の作用の緩和、感染中に免疫細胞の蓄積、肺細胞に栄養素を提供する上で重要な機能を果たします。

   基底膜

   • <図>
     地下膜は、ガス交換を妨げずに安定性を提供します。

     基底膜は、主に構造的な安定性を提供します。これは、肺胞基底膜（ABM）と毛細血管膜（CBM）の2つの部分で構成されています。

     ABMは、タイプII細胞が通り抜けることができる細胞の付着と穴のための細かいフィラメントを備えた密集したゆるい構造です。

     CBMは外観がレイシーであり、一部の場所でABMを単一の薄い構造に融合しています。

     これらの構造がより薄い領域に結合する場合、ガス交換の障壁が最小限になります。