第二节 肺与肺泡
肺是具有弹性的海绵状器官，类似圆锥形。上端称肺尖，下端为肺底，内侧称纵隔面，外侧称肋面。
1.终末呼吸单位 由呼吸性细支气管及其远端结构组成，每一个终末呼吸单位包括2根呼吸性细支气管，每根再分级3次，最后形成肺泡管、肺泡囊和肺泡。终末呼吸单位是气体交换的唯一场所。
相邻肺泡间的结构为肺泡隔，肺泡隔很薄。每一肺泡有1～2个肺泡孔与相邻肺泡相沟通，称为科赫（Kohn）孔。远端细支气管与邻近肺泡之间也有由上皮细胞覆盖的类似的小交通道，称为兰伯特通道（channel of Lambert）；而在2根相邻的终末细支气管间的通道称为马丁通道（channel of Martin），这些通道发挥侧支通气作用，故无论自然平静呼吸、用力呼吸还是正压通气，正常肺泡之间的压力很容易平衡，不容易发生肺泡破裂。
2.肺泡 为圆形或多边形的薄壁囊泡，平均直径为200～250μm，可开口于肺泡囊、肺泡管和呼吸性细支气管，成人共有3亿～4亿个肺泡，总面积为70～80 m2。肺泡舒缩变化的面积差别非常大，深呼气时的总面积仅为30 m2，深吸气时可达100 m2。肺泡是肺内唯一能进行气体交换的结构，壁很薄，表面衬以单层上皮。
3.Ⅰ型肺泡上皮细胞 占上皮细胞总数的25.3%，覆盖了97%的肺泡表面积，形态呈扁平型，细胞质薄而宽，成为血-气屏障的主要成分（图2-4）。Ⅰ型肺泡上皮间的连接为绝对不可渗型，因而既能限制肺间质液体和蛋白样物质渗入肺泡腔，也能防止肺泡腔内的流体和其他物质进入间质内。在致病因素作用下，Ⅰ型肺泡上皮容易损伤脱落；但其分化程度高，无增殖能力，受损后主要由Ⅱ型肺泡上皮细胞增殖、分化生成。
4.Ⅱ型肺泡上皮细胞 又称分泌细胞，占细胞总数的绝大部分，但仅覆盖3%的肺泡表面。Ⅱ型肺泡上皮细胞胞体较小，呈立方形，散布于Ⅰ型肺泡上皮细胞之间，突向肺泡腔（图2-4）；核圆形，位于细胞中央；胞质着色浅，常有空泡。电镜下可见游离面有较短的微绒毛，尤以细胞周边部为多，细胞质富含线粒体、粗面内质网、游离核蛋白体，高尔基复合体较发达，核上区的细胞质中还可见嗜锇板层小体和多泡体。嗜锇板层小体内含以磷脂酰胆碱为主要成分的表面活性物质（PS）。Ⅱ型肺泡上皮细胞合成、分泌PS的过程为：首先在粗面内质网上合成蛋白质前体，然后在高尔基复合体中糖基化成为糖蛋白，再经多泡体，最终在嗜锇板层小体内与脂质结合形成PS。嗜锇板层小体在微丝作用下渐渐移近游离面，其界膜逐渐与细胞膜合并，从而使PS以胞吐方式出胞，在肺泡表面形成一层薄膜。PS可降低肺泡表面张力，防止肺泡萎陷，稳定肺泡直径。
图2-4 肺泡结构示意图(https://www.daowen.com)
5.Ⅲ型细胞 呈立方形，表面有短小的微绒毛，故又称为刷状细胞（brush cell）。数量少，含多种细胞器。属于感受器细胞，但功能不完全清楚。
6.肺泡隔和肺泡毛细血管膜 相邻肺泡间的结构称为肺泡隔。由密集的毛细血管网和薄层结缔组织构成。肺泡毛细血管膜（alveolocapillary membrane，ACM）由肺泡上皮和血管内皮融合形成，包括7层结构：PS层、上皮表面液体层、肺泡上皮细胞、上皮基底膜、基质层、毛细血管基底膜和毛细血管内皮。毛细血管为连续型，内皮甚薄，厚度仅为0.1～0.2μm，相邻内皮细胞间为紧密连接，内皮下基底膜完整。由于毛细血管紧贴肺泡上皮，致使内皮的基底膜多与肺泡上皮的基底膜融合，形成厚0.1～0.2μm 的薄膜。少数部位2层基底膜间有少量结缔组织，该结构非常适合气体交换，故也称为血-气屏障。
7.肺间质 肺泡隔毛细血管网间的结缔组织，含有胶原纤维、网状纤维、弹性纤维，且呈网络状或薄板状排列，作为肺泡和毛细血管的支架。结缔组织中还含有成纤维细胞、巨噬细胞、肥大细胞和浆细胞等。老年人因弹性纤维退化，肺泡回缩能力减弱，易发生肺气肿，表现为RV、TLC增大。肺毛细淋巴管不在肺泡隔内，而在细支气管及其血管周围的结缔组织鞘，即小叶间隙（interlobular septa）内。正常情况下肺间质液体沿纤维束流至小叶间的毛细淋巴管，然后经淋巴系统回流至静脉。肺间质水肿早期，细支气管及其相应血管周围的结缔组织鞘变宽，然后间质增宽；随着压力进一步升高，液体进入肺泡。
肺实质（包括肺泡及其间质）病变一般导致肺容积减少、限制性通气功能障碍、换气功能减退和低氧血症。肺弹性功能减退导致肺容积增加和阻塞性通气功能障碍，如α1抗胰蛋白酶缺乏或其他原因所致肺气肿。
8.肺巨噬细胞 肺巨噬细胞存在于呼吸道、肺泡和肺间质内，其主要作用是清除入侵的细菌、粉尘、衰老的细胞、失活的PS等；也是重要的免疫活性细胞，在启动或放大免疫反应中有重要作用。一般认为肺巨噬细胞的寿命为1～5周。血液中的单核细胞，进入肺部后，细胞内溶酶增多，胞体变大，吞噬能力增强，而成为肺巨噬细胞。肺泡腔内吞噬异物后的巨噬细胞称为尘细胞，游走至呼吸道后，随黏液一起被清除出体外。
巨噬细胞移向异物后，将异物吸附在细胞膜上；细胞膜对Na+的通透性增高，细胞膜去极化，导致Ca2+内流和细胞内Ca2+释放，使细胞质内Ca2+浓度增高，引起微丝收缩，细胞变形包绕异物，继而通过入胞或胞饮而将异物吞入细胞质。巨噬细胞的溶酶体含有多种酶，能分解被吞噬的病原体、异物。巨噬细胞还具免疫功能，能产生氧自由基，从而杀伤入侵的病原体。被激活的巨噬细胞还参与炎症反应，能产生多种有活性的代谢产物，其中最主要的有白细胞介素、血管紧张素转换酶、前列腺素、抗蛋白酶等。有些成分，如硅和石棉被巨噬细胞吞噬后，其降解物能破坏溶酶体，释放各种消化酶，导致自身消化，使巨噬细胞死亡。死亡细胞的碎片又可被其他巨噬细胞吞噬，造成更多的巨噬细胞死亡，而死亡的巨噬细胞又可分泌一种类脂性因子，刺激成纤维细胞产生胶原纤维，如此反复进行可导致硅沉着病患者的肺纤维化和矽结节形成。
9.其他肺泡细胞 肺肥大细胞位于呼吸道内及胸膜下区域，能合成与储存多种生物学活性物质，如肝素、组胺、白三烯、缓激肽、前列腺素、过氧化物、细胞因子、化学趋向物质等。肥大细胞被激活后，这些物质被释放入肺组织，导致炎症反应，吸引其他类型白细胞聚集、活化，使气道与血管平滑肌收缩，激活其他效应细胞。此外，中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞等也参与呼吸系统的防御功能和炎症反应。