Language
Country/Area
No result found
Thế giới vi mô của phế nang: Quá trình trao đổi khí kỳ diệu giữa các tế bào diễn ra như thế nào?
Trong phổi của chúng ta có những cấu trúc cực nhỏ đáng kinh ngạc được gọi là phế nang. Những khoang nhỏ này, giống như túi khí siêu nhỏ, đảm nhận vai trò quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình hô hấp: trao đổi khí. Ai có thể nghĩ rằng chính hàng tỷ phế nang này đã cho phép chúng ta tồn tại và duy trì sự cân bằng oxy và carbon dioxide cần thiết cho sự sống?
Một người trưởng thành khỏe mạnh có khoảng 4,8 triệu phế nang và tổng diện tích bề mặt của các phế nang này có thể đạt tới 70 đến 80 mét vuông, tương đương với kích thước của một sân tennis.
Phế nang là thành phần chính của mô chức năng của phổi động vật có vú, chiếm 90% thể tích của phổi. Chúng xuất hiện lần đầu tiên ở các tiểu phế quản hô hấp và tiếp tục tăng lên khi phế quản mở rộng, tạo thành các đơn vị nhỏ cơ bản của phổi - các tiểu thùy phổi. Trong phổi, quá trình trao đổi khí chủ yếu diễn ra ở màng giữa phế nang và mao mạch phổi, màng này chỉ dày 0,2 đến 0,6 micron, cho phép oxy dễ dàng đi vào máu và carbon dioxide được thải ra ngoài để thở ra.
Cấu trúc vi mô của thành phế nang bao gồm một lớp tế bào biểu mô phẳng, được gọi là tế bào phế nang loại I, bao phủ hầu hết bề mặt bên trong của phế nang. Những tế bào này được đặc trưng bởi độ dày vừa phải, cung cấp các rào cản tối thiểu cho sự khuếch tán khí. Ngoài các tế bào này, tế bào phế nang loại II chịu trách nhiệm tiết ra chất hoạt động bề mặt của phổi, một loại lipid giúp giảm sức căng bề mặt phế nang. Thiếu chất hoạt động bề mặt ở phổi có thể dẫn đến xẹp phế nang, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi khí hiệu quả.
Quá trình trao đổi khí không liên tục phụ thuộc vào tính toàn vẹn của cấu trúc phế nang và hoạt động lành mạnh của các mao mạch xung quanh.
Nói thì đơn giản thôi. Tuy nhiên, sức khỏe của phế nang đang bị đe dọa bởi nhiều yếu tố. Nghiên cứu mới cho thấy các tế bào loại II trong phế nang khá nhạy cảm với việc nhiễm virus Corona mới, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của bệnh phổi và có thể khiến tình trạng bệnh trở nên trầm trọng hơn. Trong trường hợp nhiễm trùng nặng, cấu trúc của phế nang có thể bị tổn thương và gây viêm, dẫn đến các bệnh như hội chứng suy hô hấp cấp tính và suy giảm nghiêm trọng chức năng hô hấp.
Sự trao đổi khí được thực hiện như thế nào trong quá trình thở bình thường? Khi chúng ta hít vào, oxy tươi đi vào phế nang và carbon dioxide tích lũy trước đó sẽ bị thải ra ngoài. Trong quá trình này, sự khác biệt về nồng độ oxy và carbon dioxide giữa phế nang và mao mạch cho phép khí khuếch tán tự do qua màng tế bào. Đây là lý do tại sao các yêu cầu về cấu trúc trong phế nang lại cực kỳ tinh vi.
Cấu trúc của phế nang không cố định. Trong quá trình phát triển của bào thai, phế nang được hình thành qua nhiều giai đoạn, đáp ứng với sự khởi đầu của sự sống.
Thai nhi bắt đầu phát triển các phế nang sơ bộ vào khoảng tuần thứ 36 của thai kỳ. Các phế nang này tiếp tục phân chia và tăng thêm theo thời gian. Hầu hết sự hình thành phế nang xảy ra trong vài năm đầu đời và đến 8 tuổi, sự phát triển của phế nang về cơ bản sẽ hoàn tất. Cấu trúc sinh học tinh vi này không chỉ dựa vào di truyền di truyền, mà còn bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài. Ví dụ, hút thuốc dài hạn có thể gây ra thiệt hại không thể đảo ngược cho phế nang, dẫn đến sự suy giảm chức năng trao đổi khí.
Ngoài cấu trúc của nó, chức năng của phế nang cũng liên quan chặt chẽ đến hoạt động bình thường của hệ thống miễn dịch. Các đại thực bào phế nang tấn công và hoạt động như "người nhặt rác", chịu trách nhiệm loại bỏ các chất lạ và vi sinh vật hít vào, bảo vệ đường hô hấp khỏi bị nhiễm trùng hơn nữa. Khi phải đối mặt với các mối đe dọa từ virus và vi khuẩn, các tế bào này phản ứng nhanh chóng bằng cách giải phóng các cytokine để chiêu mộ các tế bào miễn dịch khác tham gia cuộc chiến.
Khi chất lỏng do phổi tiết ra không thể được loại bỏ một cách hiệu quả, các bệnh viêm nhiễm như viêm phổi sẽ xảy ra, ảnh hưởng thêm đến chức năng của phế nang.
Sức khỏe của phế nang có liên quan mật thiết đến sức khỏe tổng thể của chúng ta, dù do nhiễm virus hay ô nhiễm môi trường, những cấu trúc cực nhỏ này luôn phải đối mặt với những thách thức. Làm thế nào để duy trì sức khỏe của phế nang, thúc đẩy trao đổi khí hiệu quả và từ đó duy trì cuộc sống luôn thay đổi, chắc chắn là một vấn đề cấp bách mà y học hiện đại cần giải quyết. Nhưng trong tất cả những điều này, làm thế nào chúng ta có thể bảo vệ phổi tốt hơn và có được hơi thở khỏe mạnh hơn?
