Phổi của con người là một cấu trúc sinh học tuyệt vời với số lượng lên tới 480 triệu phế nang. Những túi khí nhỏ này là chìa khóa để trao đổi khí trong phổi, cho phép oxy đi vào máu đồng thời thải ra carbon dioxide. Bài viết này sẽ đi sâu vào cấu trúc, chức năng và tầm quan trọng của các phế nang này trong quá trình hô hấp.
Tổng diện tích bề mặt của phế nang cao tới 70 đến 80 mét vuông, hỗ trợ đắc lực cho các chức năng sinh lý của chúng ta.
Phế nang nằm ở cuối hệ hô hấp, bắt đầu từ phế quản hô hấp và kéo dài qua các ống phế nang vào các túi phế nang. Các phế nang này được kết nối với nhau để tạo thành đơn vị hô hấp cơ bản nhất, được gọi là "tiểu thùy phổi". Mỗi thùy phổi có cấu trúc và tổ chức riêng để đảm bảo trao đổi khí hiệu quả. Đường kính của phế nang thường nằm trong khoảng từ 200 đến 500 micron. Thiết kế này cho phép oxy nhanh chóng đi qua màng phế nang và đi vào mao mạch.
Cấu trúc vi mô của phế nang bao gồm một lớp tế bào biểu mô vảy, có độ dày chỉ 0,2 đến 0,6 micron. Độ dày này là chìa khóa cho quá trình trao đổi khí trong phổi, vì nó thúc đẩy sự khuếch tán nhanh chóng oxy và carbon dioxide, từ đó cải thiện hiệu quả hô hấp. Bên trong phế nang, chúng được bao quanh bởi chất lỏng có chứa chất hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt và ngăn ngừa phế nang xẹp xuống.
Tế bào loại I và loại II trong phế nang đều có chức năng quan trọng riêng. Tế bào loại I chịu trách nhiệm trao đổi khí, trong khi tế bào loại II tiết ra chất hoạt động bề mặt để duy trì sự ổn định của phế nang.
Tế bào loại I là tế bào cấu trúc chính của phế nang và chiếm diện tích bề mặt rộng nhất. Những tế bào này rất mỏng, cho phép oxy đi vào máu nhanh chóng. Tế bào loại II tương đối nhỏ, có nhiệm vụ sản xuất và tiết ra chất hoạt động bề mặt để làm giảm sức căng bề mặt của phế nang, từ đó ngăn ngừa phế nang xẹp xuống trong quá trình thở.
Khi một người phát triển, sự hình thành và số lượng phế nang tiếp tục tăng theo tuổi tác. Số lượng phế nang đạt đến đỉnh điểm khoảng ba năm sau khi sinh và duy trì ở mức xấp xỉ 480 triệu sau đó. Trong giai đoạn này, sự phát triển của phổi khiến hoạt động của hệ hô hấp trưởng thành hơn, giúp nhu cầu sinh lý của con người được đáp ứng đầy đủ.
Trong quá trình phát triển, hình dạng và số lượng phế nang tiếp tục thay đổi theo sự mở rộng và hoạt động của tế bào, phản ánh sự phức tạp trong quá trình phát triển của con người.
Ngoài số lượng và cấu trúc của các phế nang, sức khỏe của các phế nang này còn bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố bên ngoài, bao gồm ô nhiễm môi trường, hút thuốc lá và các bệnh về phổi khác nhau. Những bệnh này, chẳng hạn như bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) và viêm phổi, có thể dẫn đến phá hủy phế nang và làm giảm đáng kể khả năng trao đổi của phổi.
Nghiên cứu gần đây cho thấy các tế bào loại II trong phế nang đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của COVID-19 và chúng có thể đóng vai trò là điểm xâm nhập của vi rút, dẫn đến nhiễm vi khuẩn và các biến chứng liên quan. Để ngăn ngừa và điều trị những bệnh như vậy, điều quan trọng là phải hiểu cấu trúc và chức năng của phế nang để có thể nhắm mục tiêu điều trị.
Số lượng các phế nang này không chỉ thể hiện sự phức tạp trong thiết kế của chúng mà còn phản ánh tầm quan trọng của chúng trong việc duy trì sự sống của con người.
Trong một lá phổi khỏe mạnh, cấu trúc và chức năng tổng thể của phế nang phối hợp với nhau để cung cấp lượng oxy cần thiết cho cơ thể và loại bỏ carbon dioxide. Tuy nhiên, nhiều yếu tố khác nhau xuất hiện trong cuộc sống hiện đại thường khiến sức khỏe của những phế nang này gặp nguy hiểm. Vì vậy, chúng ta nên chú ý hơn đến sức khỏe của phổi và có những biện pháp sớm để bảo vệ chúng khi cần thiết.
Điều đáng suy nghĩ lúc này là liệu số lượng và chức năng của phế nang có thể phản ánh thực sự sức khỏe tổng thể của hệ hô hấp của chúng ta hay không và làm cách nào để bảo vệ chúng tốt hơn trong cuộc sống hàng ngày?