Biểu mô phế nang liên quan đến sự phát triển của phổi

Trong hầu hết các cơ quan có lòng rỗng, một biểu mô được đặt giữa nhu mô của cơ quan và không gian lòng rỗng. Thông thường, biểu mô này nằm trên một lớp sợi mạng tinh vi rõ ràng cấu thành màng đáy. Phổi đang phát triển của phôi thỏ không phải là ngoại lệ đối với quy luật chung này, ít nhất là cho đến ngày thứ 24 của cuộc sống phôi, khi lòng phức tạp được bao phủ bởi một lớp biểu mô cao, cột có sự hỗ trợ của màng đáy mạng. Tuy nhiên, việc kiểm tra mô học của phổi thỏ trưởng thành không thấy dấu hiệu của biểu mô hay màng đáy. Thật vậy, cấu trúc bề mặt của các phế nang của phổi thú vật trưởng thành là một trong những vấn đề lâu đời nhất chưa được giải quyết trong mô học. Một nghiên cứu chi tiết bằng nhiều phương pháp điều tra các giai đoạn xen giữa phổi phôi và phổi trưởng thành cho thấy biểu mô lòng rỗng không còn nhìn thấy được sau ngày thứ 26 của kỳ thai 32 ngày. Trước ngày thứ 26, tổng thể tích của biểu mô tăng nhưng lại không đi kèm với bất kỳ bằng chứng nào về sự phân chia tế bào. Do đó, sự vỡ tế bào là điều sắp xảy ra và kết quả của nó trở nên rõ ràng giữa ngày thứ 24 và 26, khi các nhân thoái hóa bị đẩy vào phần xa của lòng hô hấp từ các áo tế bào bị vỡ. Biểu mô khỏe mạnh của các phần gần hơn của lòng vẫn tồn tại dưới dạng biểu mô phế quản, trong đó có bằng chứng định lượng về sự phân chia tế bào bình thường. Những sự thật này giải thích sự khó khăn trong việc diễn giải hình ảnh của các đường nét tế bào thấy khi nitrat bạc thấm vào các đường nối giữa các tế bào biểu mô. Trong những ngày đầu của cuộc sống phôi, các đường nét tế bào đã thấm cho thấy lưới một cách đều đặn đặc trưng của một biểu mô hoàn chỉnh. Trong phổi trưởng thành, không thấy hình ảnh rõ ràng và đều đặn như vậy, và một nghiên cứu kỹ lưỡng về các giai đoạn xen giữa cho thấy sự không đều của các đường nét tế bào bắt đầu từ ngày thứ 24 và tiến triển cùng với các thay đổi thoái hóa trong biểu mô và sự đẩy ra của các nhân. Khi phổi bắt đầu thở, những dấu vết của biểu mô đã thấm như đã hiện diện vào thời gian sinh nở cuối cùng biến mất. Ở thỏ trưởng thành, số lượng nhân trong các vách phế nang cho thấy không có đủ tế bào để hơn là hoạt động cho các dải mao mạch và cung cấp nhân cho một vài thực bào phế nang. Hơn nữa, một phương pháp điều tra qua đó cấu trúc của vách phế nang có thể được phân tách không tiết lộ bất kỳ dấu vết nào của biểu mô lót. Do đó, về mặt mô học, sự hiện diện của một biểu mô phế nang trong phổi thỏ trưởng thành dường như bị loại trừ. Tuy nhiên, có thể đưa ra những chỉ trích đối với kết luận này dựa trên sự tăng trưởng của phổi. Người ta đã nói rằng sự hiện diện của biểu mô phế nang là cần thiết để giải thích sự phân chia thêm của lòng phổi trong cả đời trước và sau khi sinh. Bằng chứng mới được đưa ra trong phần thứ hai của cuộc điều tra này cho thấy rằng sự phức tạp của sự phân chia lòng phổi được xác định bởi các yếu tố vật lý thuần túy. Người ta cho thấy rằng sự không đồng đều về tốc độ tăng trưởng của tổng thể tích phổi và thể tích của các mô kẽ là yếu tố cơ bản quyết định sự phức tạp của kiến trúc phổi. Cái sau là kết quả của việc phân chia lòng rỗng bằng một hệ thống vách phức tạp. Càng nhiều vách, sự phân chia càng phức tạp và mức độ phân hoá càng cao. Bằng cách đo số lượng vách dựa trên diện tích bề mặt nội bộ của lòng, một phương pháp đã được tìm thấy để ước tính định lượng về sự phân hoá. Một mối quan hệ tuyến tính được tìm thấy giữa sự ước tính này về sự phân hoá, một mặt, và tỷ lệ giữa tổng thể tích phổi và thể tích mô kẽ, mặt khác. Các giá trị của tỷ lệ này tăng lên trong suốt cuộc sống phôi. Sự tăng trưởng của mô kẽ vì vậy không theo kịp sự tăng trưởng của tổng thể tích phổi. Thâm hụt về thể tích sẽ được bù đắp bằng thể tích tăng lên của lòng, nhưng có một thâm hụt khác. Vì nếu mô kẽ không phát triển nhanh chóng như thể tích phổi, thì có thể mong đợi rằng các sợi đàn hồi cũng không phát triển nhanh chóng. Nếu điều này đúng (và đó là cốt lõi của vấn đề), chúng sẽ kéo dãn khi phổi mở rộng với sự phát triển, và tỷ lệ giữa tổng thể tích phổi và thể tích mô kẽ sẽ là một phép đo cho mức độ kéo dài mà các sợi đàn hồi phải chịu đựng trong phổi đang phát triển. Một mối quan hệ tuyến tính được tìm thấy giữa tỷ lệ này và số lượng vách, mỗi vách đều chứa một bó các sợi đàn hồi ở mép tự do của nó. Chính mối quan hệ tuyến tính này gợi ý một mối quan hệ nguyên nhân giữa căng thẳng và độ phức tạp cấu trúc của kiến trúc phổi. Sự hỗ trợ cho quan điểm này trong phổi vào thời điểm sinh nở và trong những giai đoạn đầu của cuộc đời sau khi sinh được đưa ra bởi các kết quả của sự giãn nở nhân tạo. Kế hoạch của phổi 5 ngày, có cấu trúc phức tạp hơn nhiều so với phổi vào thời điểm sinh, có thể được tái tạo bằng sự giãn nở nhân tạo của phổi chết vào thời điểm sinh. Do đó, không có câu hỏi nào về các quá trình sống động của sự tăng trưởng cũng như hoạt động của biểu mô. Sự giãn nở làm thay đổi kiến trúc phổi bằng cách thay đổi độ căng của sợi, đặc biệt là độ căng của các sợi đàn hồi. Trong phổi sống, rất có thể rằng sự co thắt chủ động của cơ trơn ở miệng các ống phế nang và các phân nhánh chính của chúng cũng có liên quan. Thực tế là các kết quả cấu trúc của việc hô hấp và sự phát triển trong 5 ngày in vivo có thể được tái tạo hoàn toàn bằng sự giãn nở nhân tạo, như thể in vitro , là lý do tốt để tin rằng sự phân chia trong lòng hô hấp trong cả hai trường hợp phụ thuộc vào cùng một yếu tố, đó là độ căng trong các sợi đàn hồi.