HISTOLOGIE UND EMBRYOLOGIE DES ATMUNGSTRAKTES

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HISTOLOGIE UND EMBRYOLOGIE DES ATMUNGSTRAKTES
LERNUNTERLAGEN ZUM BLOCK 12:
HISTOLOGIE UND EMBRYOLOGIE DES
ATMUNGSTRAKTES
Ao. Univ. Prof. Dr. Josef Neumüller
Keimblätter
Koordinierte Zusammenspiel aller drei Keimblätter.
Im kranialen Bereich ist das Ektoderm maßgeblich,
im unteren Bereich das Entoderm.
Das Mesoderm hat in allen Bereichen induktive Funktion und bildet
Bindegewebe, Knorpel und Knochen.
Derivate des Ektoderm
Epithelien und deren exokrine Anhangsdrüsen im kranialen Respirationstrakt
(Mund, Nasenhöhlenbereich)
Riechepithel
Derivate des Entoderm
Innere epitheliale Auskleidung von Larynx, Trachea und Lunge,
alle exokrinen Drüsen im Bereich von Larynx, Trachea und Lunge,
Tonsillenanlage,
Paukenhöhle und Tuba auditiva (Schlundtaschen)
Schilddrüse, Nebenschilddrüse, Thymus, Leber und Pankreas
Derivate des Mesoderm
Alle bindegewebigen Strukturen, Knorpel, Knochen, Muskel, Blut- und
Lymphgefäße.
Neuralleiste
Im Kopfbereich liefert die Neuralleiste als Sonderform des Ektoderms einen
wesentlichen Beitrag zu allen bindegewebigen Strukturen.
Entstehung der Pleuralhöhlen
(S steht für Schwangerschaftswoche)
Quelle: CD-ROM: Günter Rager (Hrsg.): Human-embryologie
Verlag Hans Huber, Bern, Göttingen, Toronto, Seattle
Phasen der Lungenentwicklung
Quelle: CD-ROM: Günter Rager (Hrsg.): Human-embryologie
Verlag Hans Huber, Bern, Göttingen, Toronto, Seattle
Phasen der Lungenentwicklung
1. Pseudoglanduläre Phase (S15-S17): ähnelt im mikroskopischen
Schnitt tubulo-serösen Drüsen). Anlage des gesamten luftleitenden
Systems inkl. Bronchioli terminales und Pneumozyten II.
2. Kanalikuläre Phase: von ca. 13S.–25S:
Bildung von Canaliculi Æ gasaustauschender Teil des
Bronchialbaums. Entwicklung der Acini, bestehend aus Bronchioli
respiratorii und Ductus alveolares). Aus Typ II-Pneumozyten Æ Typ
I-Pneumozyten.
3. Sacculäre Phase: S25-Geburt: An den distalen Enden der
Bronchioli terminales Æ große sackartige Erweiterungen
(Terminalsäcke). Ausbildung eines dichten Kapillarnetzes, das sich
an das respiratorische Epithel anlagert. Ab S28 Produktion des
Surfactants durch Typ II-Pneumozyten.
Wichtig für das Überleben der Frühgeborenen: Terminalsäcke und
Surfactant.
Phasen der Lungenentwicklung
4. Alveolare Phase: S29-8. Lebensjahr
Alveolen entstehen durch
’Unterteilung der Terminalsäcke durch Bindegewebssepten
’Auswachsen aus den am weitesten distal gelegenen
Aufzweigungen
Zunahme der Alveolenzahl (300-400 Mio.)
Entfaltung der Alveolen mit dem ersten Atemzug.
Ausbreitung des Surfactants an der Innenfläche der Alveolen zu
einer monomolekularen Schicht.
Fehlbildungen
Spaltbildungen
Lippen- Kiefer- und Gaumenspalten sind relativ häufig
(1:800).
Genetisch oder teratogen bedingt.
Harmlose Fälle sind eher ein gesellschaftlich ästhetisches
Problem. Schwere Fällen: Gaumenplatten schließen sich nicht,
es bleibt median ein offener Spalt im Kiefer, oder es bilden
Mund und Nasenraum eine große Höhle mit lateralen EpithelWülsten. Probleme beim Säugen. Therapie: chirurgisch.
Teratogene Faktoren, die zu Gaumenspalten führen können:
Medikamente wie Anti-Epileptika oder Cortison. Konsum von
Nikotin oder Kaffee
Chronischer Alkoholkonsum der Mutter bewirkt neben geistiger
Retardierung des Kindes oft auch eine Hypoplasie des
Oberkiefers.
Fehlbildungen der Schlundbögen
Fisteln
Im Frühstadium entwickelt der Kopf Schlundbögen. Die
Schlundbögen sind außen von Schlundfurchen
abgetrennt. Jeder Schlundbogen hat außen ein
Ektoderm, dazwischen ein Mesoderm (Knorpel) und
innen die Schlundtasche (Entoderm).
Laterale Halsfisteln entstehen als Fehlbildung im Kopfund Halsbereich, typischerweise durch Transformation
des Schlundbogenapparates. Sie sind entweder
durchgängig (Verbindung v. Pharynx und HalsAußenseite) oder enden als Blindsack. Sie münden am
Hals lateral, vor dem Musculus sternocleidomastoideus.
Fehlbildungen der Trachea
Ösophagotracheale Fisteln und Atresien als Fehlbildungen
Zwischen dem laryngotrachealen Schlauch und dem Lungendivertikel
einerseits und dem Ösophagus andererseits liegt nach der Abtrennung
das bindegewebige Septum ösophagotracheale. Durch
unvollständige Abtrennung, bzw. Aufteilungsfehler kommt es in diesem
Bereich zu ösophagotrachealen Fisteln in unterschiedlichsten
Varianten. Bei der häufigsten Form bleibt der obere Teil des
Ösophagus blind endend (Ösophagusatresie). Dadurch besteht eine
Verbindung der Mundhöhle zum Magen über den Umweg der
Trachea. Es können auch zwei blinde Enden des Ösophagus, kranial
und kaudal von der fehlerhaften Stelle ohne Kontakt zur Trachea
auftreten, oder der Ösophagus mündet in die Trachea ohne
durchgängige Verbindung zum Magen. Bei vollständiger
Ösophagusatresie können die Feten keine Amnionflüssigkeit
schlucken (die daher nicht im Dünndarm resorbiert und der Plazenta
zugeführt werden kann). Bei diesen Schwangerschaften fällt auf, dass
besonders viel Amnionflüssigkeit vorliegt (Hydramnion).
Fehlbildungen der Lunge
Lungenagenesie (einseitig oder beidseitig)
und Aplasie treten eher selten auf.
Anatomische Abschnitte des Respirationstrakts
Zum oberen Respirationstrakt zählt man:
Nasenhöhle, mit Nasenmuscheln (Conchae nasalaes)
pneumatisierte Höhlen (Sinus maxillaris, Stirnbeinhöhlen, Mastoid)
Nasopharynx (auch Epipharynx)
auch die Mundhöhle gehört klinisch praktisch gesehen zum
Respirationstrakt
Zu den unteren Organen der Respiration gehören:
Epiglottis (Kehldeckel)
Larnyx (Kehlkopf)
Trachea (Luftröhre)
Pulmo (Lunge)
Funktionelle Abschnitte
Luftleitende und respiratorische
Abschnitte.
Das typische Epithel in den luftleitenden
Wegen ist ein mehrstufiges, unverhorntes
Plattenepithel mit Flimmehaaren und
Becherzellen.
Die Flimmerhaare schlagen in Richtung
Pharynx/Larynx. Der beförderte Schleim
wird mit Staub verschluckt, oder
ausgehustet
Luftleitung
Nasenhöhlen mit Nasenmuschel
Luft wird an der Schleimhaut erwärmt, befeuchtet und
dadurch gereinigt, dass Staubpartikel an der feuchten
Wand hängen bleiben.
Nasopharynx
Sitz der Pharyngealtonsillen als Teil der
immunologischen Abwehr
(Waldeyerscher Rachenring)
Larnyx mit Epiglottis und Stimmritze
Trennt Luft und Speisewege, Stimmbildung
Trachea mit Bifurkation für linke und rechte Lunge
Weit verzweigte Bronchien und Bronchioli bis
einschließlich Bronchioli terminales
Gasaustausch
Durch ein einschichtiges, flaches Epithel (ohne
Flimmerhaare und schleimproduzierende Zellen). Die
entsprechenden Abschnitte sind
Bronchioli respiratorii
noch luftleitend mit vereinzelten Alveolen. Es ist hier
schon Gasaustausch möglich. Sie münden in die Ductuli
alveolares und Sacculi alveolares.
Diese sind ein System von Kammern (Alveolen) mit
einem zentralen Gang (Ductus Alveolaris) in der Mitte.
Alveolen (Lungenbläschen) liegen rund um den Duct.
Alveolaris.
Alveolen mit den dazwischen liegenden Kapillaren sind
für den Gasaustausch zwischen Luft und Blut zuständig.
Alveolen besitzen ein einschichtig plattes Epithel das die
Gasdiffusion ermöglicht.
Epithelzellen der Luftwege
Flimmerzellen
Becherzellen
Basalzellen
Neuroendokrine Zellen
Flimmerzellen
¾Zylindrische (hochprismatische), Kinocilien tragende Zellen, die stets bis an die
Oberfläche des Epithels reichen.
¾Flimmerschlag der Kinocilien erfolgt koordiniert in Richtung Pharynx (größte
Lumenweite) und metachron, d.h. nacheinander, "wellenförmig" unter Verbrauch
von ATP.
¾Steuerung innerhalb der Zelle durch Kinetosomen.
¾Zylindrisch aufgebauten Kinocilien enthalten ein zentrales Paar sowie 9
ineinander verschränkte Dubletten von Mikrotubuli, die vom Basalkörperchen bis
zur Spitze reichen.
¾Wand der Mikrotubuli aus Dimeren von α- und β-Tubulin aufgebaut.
¾A-Tubuli tragen radiär verlaufende Speichen mit Motorproteinen (Dyneine), die
unter Energieverbrauch (ATP-Abbau) an den B-Tubuli entlanggleiten und den
Geißelschlag ermöglichen.
¾Innere Scheide um die beiden zentralen Mikrotubuli, die mit den radialen
Speichen in Verbindung stehen. Nexin-Ring an der Basis.
¾Kommunikation der Flimmerzellen, um zellübergreifend metachron schlagen zu
können.
¾Im Schleim gebundene Staubpartikel und Antigene werden so von der
Epitheloberfläche entfernt (mukociliare Clearance) und ausgehustet oder
verschluckt.
¾klin. Hinweis: beim Kartagener Syndrom sind die Zilien unbeweglich Ö Patient =
Infekt-anfällig
Aufbau von Zilien
und Geißeln
Becherzellen
sind der zweithäufigste Typ, stehen auf schlankem Fuß,
sind oben bauchig, und erreichen ebenfalls die
Oberfläche des Epithels. Sie bilden sauren Schleim Ö
Schleimfilm an der Epitheloberfläche.
klin. Hinweis: Becherzellen sind bei Rauchern als
Zeichen einer chronischen Schleimhautirritation
vermehrt Ö Schleimansammlungen
Basalzellen
Reservezellen, sind undifferenziert, liegen
basal, teilen sich und ersetzen zugrunde
gegangene Epithelzellen.
Neuroendokrine Zellen
Endokrin und/oder parakrin sezernierende
Drüsenzellen, die Granula mit verschiedenen
aktiven Peptiden (z.B. Serotonin) enthalten.
Beeinflussen glatte Muskulatur,
Drüsensekretion, Durchblutung.
Trachea – Respiratorisches Epithel
Quelle: CD-ROM: P Groscurth, Virtuelles Mikroskop, Verlag Hans Huber,
Bern, Göttingen, Toronto, Seattle
Nase und Nasenhöhlen
Nasenvorhof (Vestibulum nasi): Übergang vom mehrschichtig
verhornten Plattenepithel der Epidermis der Haut, in ein
mehrschichtig unverhorntes Plattenepithel, und schließlich in das
mehrreihige, hochprismatische Flimmerepithel der Nasenhöhle.
Nasenhöhle mit kurzen derben Borstenhaare (Vibrissae)
Freie, holokrine Talgdrüsen
Nasenhöhle (Cavum nasi) vom Septum nasi in zwei annähernd
gleich große Bereiche getrennt.
Von lateral ragen beidseits 3 Nasenmuscheln in die Nasenhöhle
hinein (Conchae nasales – sup./med./inf.), zarte, knöcherne laterale
Vorsprünge, von Schleimhaut überzogen.
Ausgeprägter Kapillar- und Venenplexus in der Submucosa
(Erwärmung der Atemluft).
Choanen: Ausgang der Nasenöhle durch die hinteren Nasenlöcher.
Mündung der Tuba auditiva (Verbindungsgang zum Mittelohr
(Cavum tympani)).
Nase und Nasenhöhlen
Quelle: A. Stevens and James Lowe: Human Histology, 2nd Ed., Mosby 1994
Nase und Nasenhöhlen
¾Nasenhöhle von einem einschichtig, mehrreihigem, hochprismatischen
Flimmerepithel überzogen.
¾klin. Hinweis: bei Kleinkindern können die Choanen durch die im
Epipharynx liegende, vergößerte Rachenmandel verlegt werden.
¾klin. Hinweis: Am Nasenseptum (Septum nasi) befindet sich mit dem
Locus Kiesselbachi (auch hier Ö ausgeprägter Kapillar- und Venenplexus)
der häufigste Ausgangspunkt der Epistaxis, des Nasenblutens.
¾Regio olfactoria: am Dach der Nasenhöhle mit zwischen Stützzellen
eingebetteten olfaktorische Sinneszellen (zu Sinneszellen transformierte
Nervenzellen) Mit ihren Zilien tragenden Riechkolben können sie Duftstoffe
binden und über ein Axon und den Nervus Olfactorius (1. Hirnnerv) Signale
ans ZNS senden.
¾Regio olfactoria: keine Becherzellen.
¾Nur rein seröse Drüsenabschnitte, deren dünnflüssiges Sekret zur
Bindung der Riechstoffe, sowie zur Spülung der Sinnesfortsätze dient
(Bowman'sche Spüldrüsen).
¾ Boden der Nasenhöhle: Abgrenzung zur Mundhöhle: vorne knöcherner,
harten Gaumen (Palatum durum), hinten muskulärer weiche Gaumen
(Palatum molle) und dem Gaumenzäpfchen (Uvula).
Riechepithel
Quelle: A. Stevens and James Lowe: Human Histology, 2nd Ed., Mosby 1994
Nasennebenhöhlen
(Sinus paranasales)
Die Nasennebenhöhlen liegen in der Nähe von
Zahnwurzeln des Oberkiefers, sie sind manchmal nur
durch eine dünne Knochenlamelle vom Hirnschädel
getrennt. Sie werden so wie die Nasenhöhle von einem
mehrreihig, hochprismatischem Flimmerepithel
ausgekleidet. Die Mukosa ist hier nur sehr dünn. Es gibt
Öffnungen, welche die Sinus mit dem Cavum nasi
verbinden.
klin. Hinweis: Entzündungen der Nasennebenhöhlen
(Sinusitiden) sind sehr häufig
Nasenschleimhaut
Quelle: L. C. Junqueira, J. Carneiro und
R. O. Kelley, Histologie, M. Gratzl Hsg.,
Springer 2002
Nasenschleimhaut, Drüsen
und venöser Plexus
Photo: J. Neumüller
Nasenmuschel (Flimmerepithel mit zahlreichen
Becherzellen, darunter seröse Drüsen
Quelle: CD-ROM: P Groscurth, Virtuelles Mikroskop, Verlag Hans Huber,
Bern, Göttingen, Toronto, Seattle
Rachen (Schlund, Pharynx)
Hinter dem Cavum nasi liegen die Choanen und
der Nasopharynx. Der Rachen gliedert sich in
einen oberen (Epi-, Nasopharynx) und unteren
(Hypo-, Oropharynx) Abschnitt.
Der Nasopharynx ist von mehrreihig,
hochprismatischem Flimmerepithel
ausgekleidet, der Oropharynx von mehrschichtig
unverhorntem Plattenepithel. Im Nasopharynx
befindet sich die unpaare Rachenmandel
(Tonsilla pharyngea). Im Oropharynx kreuzen
sich Luft und Speiseweg.
Kehldeckel (Epiglottis)
¾Mit Schleimhaut überzogene Platte aus elastischem Knorpel
oberhalb des Kehlkopfs
¾Ragt mit einem kurzen Stiel (Petiolus) in den Schildknorpelbug.
¾Auf beiden Seiten, (lingual oder laryngeal, Überzug mit
mehrschichtigem unverhornten Plattenepithel
¾Übergang laryngeal in das mehrreihige, hochprismatische
Flimmerepithel des Kehlkopfs.
¾Beiderseits der zentralen Knorpelplatte befinden sich seromuköse
Drüsen, die mit ihren Ausführungsgängen zur laryngeale Seite
ziehen und dort münden.
¾Der Kehldeckel verschließt den Kehlkopf beim Schluckakt, und
verhindert so ein Eindringen von Flüssigkeit oder Nahrung in die
Trachea.
¾Babies im Säuglingsalter können den Kehldeckel so einstellen,
dass trinken und atmen gleichzeitig möglich ist.
Epiglottis (Längsschnitt)
Mehrschichtiges, unverhorntes
Plattenepithel
Elastischer Knorpel
Photo: J. Neumüller
Epiglottis (Längsschnitt)
Übergang zum Flimmerepithel
Mehrschichtiges, unverhorntes
Plattenepithel
Glandulae
epiglotticae
Elastischer Knorpel
Photo: J. Neumüller
Kehlkopf (Larynx)
¾Grundgerüst: komplex gebaute Knorpeln, die im Zentrum
verkalken können.
¾Dazwischen Bänder und umgebende quergestreifte
Muskeln, vom N. vagus innerviert.
¾Innere Auskleidung (mit Ausnahme der Stimmfalten):
mehrreihiges, hochprismatisches Flimmerepithel.
¾Zahlreiche seromuköse Drüsen (Gl. Laryngeales) in der
Submukosa.
¾Primäre Funktion: Stimmerzeugung
¾Stimmfalten sind als Folge der mechanischen
Beanspruchung mit einem mehrschichtig unverhornten
Plattenepithel überzogen.
¾Schutzfunktion: eingedrungene Flüssigkeit, Nahrung oder
Festkörper lösen sofort Hustenreiz aus.
Kehlkopf (Larynx)
Quelle: A. Stevens and James Lowe: Human
Histology, 2nd Ed., Mosby 1994
Kehlkopf (Larynx)
Frontalschnitt
Quelle: Sobotta/Hammerson:
Farbatlas der Mikroskopischen Anatomie,
3. Aufl., Verlag Urban und Schwarzenberg
Kehlkopf (Larynx)
Falsche Stimmbänder mit
Mehrschichtigem, unverhornten Plattenepithel
Echte Stimmbänder mit
Flimmerepithel
Photo: J. Neumüller
Kehlkopf: Stimmerzeugender Apparat
Knorpelgerüst:
¾Schildknorpel (Cartilago thyroidea, "Adamsapfel") Ö hyaliner Knorpel
¾Ringknorpel (Cartilago cricoidea) Ö hyaliner Knorpel
¾Stellknorpel (Cartilago arytenoidea), paarig Ö hyaliner, tw. elastischer
Knorpel:
¾Cartilago corniculata und cuneiformis, paarig Ö elastischer Knorpel
Muskulatur:
¾M. vocalis Ö spannt das Lig. vocale
¾M. cricoarytenoideus posterior ("Postikus") Ö einziger Stimmritzenerweiterer!
¾alle anderen Muskeln verengen den Kehlkopf bzw. die Stimmritze
Bänder:
¾innere (z.B. Conus elasticus mit Ligg. vocalia) und äußere Kehlkopfbänder
¾Taschenfalten (Plicae vestibulares): überdecken Ventriculus laryngis und
Sacculi laryngis:
¾Plicae vestibulares sind mit Flimmerepithel überzogen
¾Plicae vocales sind mit mehrschichtigem, unverhorntem Plattenepithel
überzogen und enthalten das elastische Lig. vocale und darunter den M. vocalis
¾Stimmritze (Rima glottidis): sagittaler Spalt zwischen den Pl. vocales (Glottis) :
Luftröhre (Trachea)
Elastisches Rohr (10 - 12cm lang und 1-2 cm dick).
Verläuft ventral zum Ösophagus, vom Ringknorpel bis zur Bifurcatio
tracheae. Wandbau:
Tunica mukosa: mehrreihig, hochprismatisches Flimmerepithel mit
Lamina propria
Submuköser Bereich mit seromukösen Drüsen (Gl. tracheales)
Tunica fibro-musculo-cartilaginea
Ligg. anularia: längs verlaufende, straffe kollagen- / elastische Bänder
zwischen den Knorpelspangen
M. trachealis (Pars membranacea): quer verlaufende glatte Muskulatur
dorsaler, muskulärer Teil zwischen den Knorpelspangen der Trachea,
verengt die Luftröhre beim Aushusten um etwa 25% und unterstützt so
das Aushusten von Schleim)
Pars cartilaginea: ca. 20 hufeisenförmige, hyaline Knorpelspangen;
halten die Trachea offen.
Tunica adventitia: lockeres Bindegewebe, Verschiebezone zu den
umliegenden Organen
Trachea – Paries cartilagineus
Quelle: CD-ROM: P Groscurth, Virtuelles Mikroskop, Verlag Hans Huber,
Bern, Göttingen, Toronto, Seattle
Lunge - Bronchien
¾Die Trachea teilt sich an der Bifurcatio tracheae in
¾2 Hauptbronchien (Bronchi principales) die jeweils am
Hilus in die Lunge eintreten.
¾Am Hilus treten Arterien, Venen, Lymphgefäße und
vegetative Nerven in die Lunge ein, bzw. aus der Lunge aus.
Zahlreiche Lymphknoten im Lymphabfluß der Lunge.
¾Jede Lunge ist in Lappen gegliedert (rechts 3, links 2.
¾Daher teilen sich die Hauptbronchien rechts in 3, links in 2
Lappenbronchien (Bronchi lobares),
¾und danach in Segmentbronchien,
Subsegmentbronchien (= kleine Bronchien), welche die
Lungenläppchen (Lobuli) versorgen.
¾Dichotome Bronchusverzweigungen.
Lunge - Bronchien
¾Wandbau ähnlich der Trachea.
¾Hufeisenförmige Knorpelspangen nur in den
Hauptbronchien.
¾Gehen in unregelmäßig geformte Knorpelstücke
über, die in den distalen Abschnitten zunehmend
elastische Knorpelanteile enthalten.
¾Unter dem mehrreihig, hochprismatischen
Flimmerepithel der Bronchien befinden sich glatte
Muskulatur, und elastische Fasern.
Bronchus
Quelle: CD-ROM: P Groscurth, Virtuelles Mikroskop, Verlag Hans Huber,
Bern, Göttingen, Toronto, Seattle
Bronchus
Quelle: CD-ROM: P Groscurth, Virtuelles Mikroskop, Verlag Hans Huber,
Bern, Göttingen, Toronto, Seattle
Bronchioli
¾Durchmesser weniger als 1 mm.
¾Wand besitzt weder Knorpel noch Drüsen.
¾Bindegewebe mit glatter Muskulatur und elastischen Fasern.
¾Das mehrreihig, hochprismatische Flimmerepithel wird durch ein
isoprismatisches ersetzt, das keine Pseudostratifizierung mehr aufweist und in
distaler Richtung immer mehr an Höhe abnimmt.
¾Gelegentlich in Gruppen auftretende Becherzellen und neuroepitheliale Zellen
(neuroepitheliale Körperchen).
¾Clara-Zellen im Epithel, am häufigsten in den terminalen Bronchioli die keine
Cilien tragen und keinen Schleim produzieren. Sie sind sekretorisch aktiv und
produzieren spezifische Antiproteasen und Oxidasen.
¾Funktion ist bisher noch nicht völlig geklärt: Wahrscheinlich Schurz vor
inhalierten schädlichen Substanzen (z.B. Karzinogene) durch Oxidasen.
¾Antiproteinase-Synthese könnte einen Schutz vor Emphysembildung bieten
(pathologischer Prozess mit Zerstörung der Wände des terminalen
Respirationstraktes).
¾Schleimregulierende Funktion durch Elimination des Surfactants.
¾Bronchioli terminales: einschichtiges, hochprismatisches Epithel, mit
Kinocilien, jedoch ohne Becherzellen.
¾Bronchioli respiratorii: einschichtiges, kubisches bis plattes Epithel (keine
Kinocilien!, (Beginn des Gasaustausches).
Aufzweigung eines Bronchiolus respiratorius
in Ductulus und Sacculi alveolaris
Quelle: L. C. Junqueira, J. Carneiro und
R. O. Kelley, Histologie, M. Gratzl Hsg.,
Springer 2002
Lunge – Bronchiolus
Quelle: CD-ROM: P Groscurth, Virtuelles Mikroskop, Verlag Hans Huber,
Bern, Göttingen, Toronto, Seattle
Lunge – Bronchiolus
Photo: J. Neumüller
Lunge – Bronchiolus respiratorius
Quelle: CD-ROM: P Groscurth, Virtuelles Mikroskop, Verlag Hans Huber,
Bern, Göttingen, Toronto, Seattle
Lunge – Bronchiolus respiratorius
Quelle: CD-ROM: P Groscurth, Virtuelles Mikroskop, Verlag Hans Huber,
Bern, Göttingen, Toronto, Seattle
Spezifische Zelltypen im Alveolarepithel
Für das Funktionieren des Gasaustausches sind drei Zelltypen der Lunge
wesentlich, Alveolarepthelzellen Typ-1, Typ-II, und die
Alveolarmakrophagen.
Alveolarepithelzellen (Pneumocyten) Typ I
Sie bilden das dünne einschichtige Plattenepithel der Ductus und Sacculi
alveolares, bzw. der Alveolen. Es sind flache, endothelartige Zellen. Sie
sind terminal differenziert (können sich nicht mehr teilen oder verändern).
Alveolarepithelzellen (Pneumocyten) Typ II
Sie bilden den Surfactant, ein oberflächenaktives Phospholipidgemisch
zur Herabsetzung der alveolaren Oberflächenspannung. Ohne Surfactant
ist die Atmung nicht möglich. Die herabgesetzte Oberflächenspannung
verhindert das Kollabieren der Alveolen bei der Expiration. Surfactant hat
eine Halbwertszeit von ca. 12-24 Stunden und muss ständig neu gebildet
werden.
Pneumocyten-II sind auch Reservezellen für Pneumocyten-I (für
natürlichen Zellersatz und Reparaturvorgänge).
Pneumozyten vom Typ II
Quelle: L. C. Junqueira, J. Carneiro und
R. O. Kelley, Histologie, M. Gratzl Hsg.,
Springer 2002
Spezifische Zelltypen im Alveolarepithel
¾Alveolarmakrophagen
¾Stammen von Blutmonozyten ab (daher Phagozyten und
antigenpräsentierende Zellen).
¾Entfernen eingeatmete Staubpartikel, Bakterien und
Surfactantreste von der Epitheloberfläche, schützen so die
Lunge vor Infektionen und gewährleisten die ungehinderte
Gasdiffusion zwischen Alveolarraum und Blutkapillaren.
¾Werden entweder ausgehustet, oder wandern ins
interstitielle Bindegewebe der Lunge ein und lagern dort
unverdauliche Partikel als "anthrakotisches Pigment" ab.
¾In Übermaß in der Raucherlunge vorhanden.
Blut-Luft-Schranke
Die sogenannte Blut-Luft Schranke muss einerseits
durchlässig für Gase sein, andererseits besonders
dicht sein für flüssige Blut-Bestandteile. Sie besteht
aus vier Zonen durch welche in Flüssigkeit gelöstes
Sauerstoffmoleküle (und in die andere Richtung CO2
Moleküle diffundieren..
¾Surfactant, als flüssiger Film über den
Pneumocyten
¾Pneumocyt Typ I
¾Basallaminae (von Endothel- und Epithelzellen,
sind miteinander verschmolzen)
¾Kapillarendothel
Ductus alveolaris
Gasaustausch
Quelle: L. C. Junqueira, J. Carneiro und
R. O. Kelley, Histologie, M. Gratzl Hsg.,
Springer 2002
Blutversorgung der Lunge
Zwei Blutgefäßsysteme:
¾Vasa publica (funktioneller Kreislauf)
¾Vasa privata (ernährender Kreislauf)
Vasa publica (funktioneller
Kreislauf)
¾Äste der Aa. pulmonales bringen sauerstoffarmes Blut aus
dem rechten Herzen in die Lunge.
¾Verzweigen sich entlang der Bronchien und Bronchioli bis
zu den Kapillaren zwischen den Alveolen.
¾Arterien im proximalen (hilusnahen) Bereich:elastischer Typ
¾Distale Arterien: muskulärer Typ
¾Blutdruck in der Lunge liegt weit unter dem systemischen
Blutdruck, daher wenig Wandmuskulatur
¾Die Kapillaren münden in Venen, die in bindegewebigen
Septen zwischen den Lungenläppchen zum Lungenhilus und
zum linken Herzen verlaufen.
¾In den linken Vorhof des Herzens münden vier
Vv.pulmonales
Vasa privata (ernährender
Kreislauf):
¾Aa. bronchiales entspringen aus der Aorta und den
oberen Interkostalarterien und enthalten
sauerstoffreiches Blut
¾Verlaufen direkt in der Wand der Bronchien und
sind im Vergleich zu den Aa. pulmonales sehr klein
¾ Zwischen den terminalen Ästen der Pulmonal- und
Bronchialarterien gibt es zahlreiche Anastomosen
¾ Blut der Bronchialarterien wird über die
Pulmonalvenen abgeleitet
Blutversorgung der Lunge
Quelle: L. C. Junqueira, J. Carneiro und
R. O. Kelley, Histologie, M. Gratzl Hsg.,
Springer 2002
Pleura
¾Die Pleura überzieht mit ihrem visceralen Blatt die Lungenoberfläche (Ö
„Lungenfell“), und mit dem parietalen Blatt die Thoraxhöhle (Rippen,
Zwerchfell, Mediastinum, etc. (Ö „Rippenfell“)).
¾Die Pleura besteht aus der:
¾Lamina epithelialis pleurae (einschichtig plattes Epithel)
¾Lamina propria pleurae (gefäßführende Bindegewebsschicht)
¾Sezerniert eine seröse Gleitflüssigkeit, die eine gute Verschieblichkeit
zwischen visceraler und parietaler Pleura während der Atmung
gewährleistet.
¾Elastische Fasern ziehen die Lunge in Richtung Hilus. Somit besteht
zwischen dem parietalen und visceralen Blatt ein Unterdruck. Die Lunge
folgt passiv den Exkursionen von Zwerchfell und Thoraxhöhle, dehnt und
vergößert sich - Luft strömt ein. Beim Ausatmen verkleinert sich die
Thoraxhöhle und die Lunge verkleinert sich automatisch aufgrund der
zahlreichen elastischen Fasern – Luft strömt aus.
klin. Hinweis: Pneumothorax = Luft zwischen Pleura visceralis und parietalis
die Lunge kollabiert durch den Zug der elastischen Fasern in Richtung Hilus,
Ö keine Atemexkursion – keine Belüftung der kollabierten Lunge!