Overzicht:
Het doel van dit practicum is om de organisatie van de geleidende en ademhalingsgedeelten van het ademhalingsstelsel te onderzoeken. Op de dia’s moet je uitstekende voorbeelden kunnen vinden van epitheliale overgangen langs de tractus. Besteed aandacht aan de belangrijkste structurele kenmerken die in de onderstaande tabel zijn samengevat:
|
Component
|
Epithelium
|
Secretoriumcel
|
Kraakbeen
|
Sm. Spier
|
Wanden in C. T.
|
Diameter
|
Overig
|
| Trachea | Pseudost.Zuilvormig gekarteld | Goblet | C-vormig | Aan opening van C-vormig kraakbeen | Serieus/slijmerig | ~2 cm | — |
| Bronchi | Pseudost. Columnar Ciliated | Goblet | Pieces | Ja (omsluit lumen) | Serieus/slijmerig | ~1.5 – 0.05 cm | Komt in long |
| Bronchioles to Terminal Bronchioles | Simpel Columnar Ciliated | Clara (koepel-gevormd) |
Nee | Ja | Nee | 0.5 – 0.2 mm | Geen alveoli in wanden |
| Respiratoire bronchiolen | Eenvoudig kuboïdaal (enkele cilia) | Clara | Nee | Ja | Nee | ~0.15 mm | Alveoli in wanden |
| Alveolair kanaal | Meestal Eenvoudig plaveisel |
Nee | Nee | Ja/Nee | Nee | ~0.1 mm | — |
| Alveoli | Simpel plaveisel (cellen van type I en II) | Type II Cel | Nee | Nee | Nee | <0.5 mm | — |
Webslide 0307_T: Larynx, sagittale doorsnede, H&E
Het strottenhoofd is een doorgang voor lucht tussen de orofarynx en de luchtpijp, die ook functioneert bij de productie van geluid. Het is bekleed met pseudo-gestratificeerd cilindrisch epitheel (zie de linkerzijde van de dia), gelaagd plaveiselepitheel (dat de stembanden bedekt in het midden van de dia), en gelaagd cilindrisch epitheel tussen deze epitheliale typen. Slijmklieren zijn aanwezig onder het epitheel aan beide zijden van het plaatje. Identificeer de stemband als een mucoale plooi bedekt met gelaagd plaveiselepitheel en met een overvloedige skeletspier. Let op het kraakbeen. Ziet u bot?
Webslide 0007_T: Esophagus & Trachea, muis 1,5µm, AF-TB
Bekijk deze dia bij laag vermogen om een overzicht te krijgen van de trachea (onder op de dia) en zijn relatie tot de esophagus (boven op de dia). Deze dwarsdoorsnede toont de C-vormige kraakbeenring van de trachea en gladde spieren langs het achterste (open) deel van het kraakbeen. Verschillende mooie voorbeelden van zenuwen zijn ook aanwezig in het bindweefsel rond de trachea. Helaas is het epitheel van de trachea niet goed bewaard gebleven en zijn de details van de mucosale cellen beter te bestuderen op Webslide 8 en Webslide 200.
Webslide 0008_T: Trachea, aap 1,5µm, AF-TB
In deze lengtedoorsnede bevindt het lumen van de trachea zich onderaan de dia. Let op de gelaagdheid van de luchtpijp, met mucosa, onderliggend bindweefsel, kraakbeen en adventitia. Merk op dat het pseudogestratificeerde cilindrische oppervlakte-epitheel gecilieerde, goblet- en basale cellen bevat. De basale lamina is ongewoon dik in de trachea, en verschijnt hier als een vaag gekleurde laag van uniforme dikte (ongeveer 4 µm) direct onder het epitheel. In het bindweefsel bevinden zich eenvoudige kuboidale of zuilvormige klieren die zowel sereuze als slijmerige secreties produceren die het mucosale oppervlak bedekken. Hoe komen deze secreties in het lumen van de trachea en wat is hun functie? Haarvaten zijn ook talrijk onder het epitheel.
(Probeer als herhalingsoefening de structuur te identificeren waarvan het grote lumen zich bovenaan deze dia bevindt.)
Webslide 0200_T: Trachea – Esophagus
Gebruik dit goed geconserveerde preparaat om de belangrijkste structurele kenmerken van de trachea te onderzoeken, waaronder de gelaagdheid in de wand, epitheliale typen, organisatie van het kraakbeen, en de aanwezigheid van klieren. Deze dia toont uitstekende voorbeelden van het gecilieerde pseudogestratificeerde cilindrische oppervlakte-epitheel, de sero-slijmklieren in het bindweefsel, alsook vele gevallen van plasmacellen en mestcellen in de lamina propria.
Webslide 0027_T: Long, aap, formaldehyde, 6 µm, H & E
Deze sectie bevat voorbeelden van de distale takken van de bronchiale boom. Scan de objectglaasjes om bronchiën en bronchiolen te vinden, gebruik de tabel aan het eind van dit practicum om de belangrijkste structurele verschillen te onthouden. Zoek gebieden waar je het spoor kunt volgen van eindbronchiolen naar alveoli. Merk op dat naarmate de bronchiolen in diameter afnemen, het epitheel korter wordt en de gladde spierlaag dunner. Let ook op de respiratoire bronchiolen die zijn ingesprongen met alveoli. Eenvoudige squameuze alveolaire ducten communiceren met alveolaire zakken en blind-ended alveoli. Sommige alveoli bevatten alveolaire macrofagen, grote afgeronde cellen die in de luchtruimte lijken te zweven. Besteed geen tijd aan het onderzoek van deze dia voor alveolaire Type I en II cellen, aangezien deze veel beter bewaard zijn op de volgende dia (Webslide 0028).
Webslide 0028_T: Long, aap, 2 µm, T.B.
Zoek eerst deze belangrijke dia bij laag vermogen om bronchi, bronchiolen, en alveolaire gebieden voor studie bij hoog vermogen te identificeren. Dan, met behulp van hoog vermogen objectieve instellingen, zorgvuldig bestuderen van de mucosale en submucosale anatomie van een bronchus. De submucosa toont gladde spieren en seromucous klieren grenzend aan onregelmatige kraakbenige platen. Identificeer vervolgens een bronchiole en let op: (1) eenvoudig zuilvormig gecilieerd epitheel – cellen korter dan in de bronchi en trachea, (2) bolle secretorische, niet-gecilieerde Clara cellen, (3) gladde spieren in het submucosa, en (4) afwezigheid van seromucous klieren en kraakbeen. Kijk of je respiratoire bronchiolen en alveolaire ducten kunt identificeren, en let op de progressie van een laag eenvoudig zuilvormig gecilieerd epitheel naar een eenvoudig plaveiselepitheel.
Bestudeer met hoog vermogen een respiratoir deel van de long met redelijk uniforme distensie van de alveoli. Meet de grootte van enkele van de veelhoekige alveoli. Bij hoge macht moet u twee soorten cellen kunnen identificeren die de alveolaire luchtruimten bekleden, Type I en Type II epitheelcellen. Type I-cellen zijn squameus met afgeplatte kernen en sterk verzwakte cytoplasma’s. Type II-cellen (grote alveolaire cellen) zijn meer afgerond, steken uit in de alveolaire lumens en bevatten vacuole cytoplasma’s. Deze vacuolen zijn overblijfselen van de multilamellaire lichamen die geassocieerd worden met de biosynthese en opslag van surfactantia. De alveoli bevatten verschillende andere celtypes. Endotheelcellen, eenvoudige plaveiselepitheelcellen met dichte afgeplatte kernen, omzomen het uitgebreide capillaire netwerk doorheen de alveolaire septa. Hoe kan je endotheelcellen onderscheiden van Type I cellen? Interstitiële cellen die lijken op fibroblasten worden af en toe gezien in de alveolaire septa, maar bevinden zich vaker op knooppunten van alveoli. Af en toe zijn ook mestcellen met dichte roze korrels zichtbaar. (Als gevolg van de perfusiefixatiemethode die hier wordt toegepast, zijn er weinig alveolaire macrofagen aanwezig, die het best kunnen worden waargenomen in Webglide 27).
Extra dia’s
I. Trachea
UMich Slide 40 (trachea, H&E) WebScope ImageScope
LSU Slide B-20 (trachea, H&E) WebScope ImageScope
Het epitheel van de trachea is typisch respiratoir epitheel (gecilieerd pseudostratified columnar) dat talrijke gobletcellen bevat. Dit epitheel heeft een ongewoon dik basementmembraan, dat te zien is als een smal roze gekleurd gebied direct basaal op het epitheel. Dit epitheel en de onderliggende laag van los bindweefsel (de lamina propria) vormen het slijmvlies van de luchtpijp. De laag onder het slijmvlies is de submucosa, waarin zich talrijke slijmklieren bevinden. De mucosa is ruwweg gescheiden van de submucosa door een laag longitudinale elastische vezels -de trachea in dit monster is in dwarsdoorsnede doorgesneden, dus de elastische vezels zullen ook in dwarsdoorsnede zijn en zijn hier te zien als eosinofiele, glasachtige puntjes.
Op de buitenkant van de submucosa zit hyalien kraakbeen dat helpt om te voorkomen dat het lumen van de trachea instort en daarachter zit bindweefsel van de adventitia dat zich vermengt met weefsel van het mediastinum. Dia 40 toont niet de karakteristieke C-vorm van de ringen, maar LSU dia B-20 is doorsneden op een manier die meer representatief is voor de werkelijke anatomie van de trachea zoals die traditioneel in leerboek figuren wordt getoond. De onderkant van dia B-20 toont het achterste aspect van de luchtpijp waar je bundels van horizontaal georiënteerde gladde spieren kunt zien (gezamenlijk de “trachealis” spier genoemd) die de achterste uiteinden van de C-vormige ringen omspannen en kunnen werken om de diameter van de luchtpijp aan te passen.
II. De ademhalingsboom: van Bronchi tot Alveoli
UMich Slide 129_20x (long, H&E) WebScope ImageScope
UMich Slide 130_20x (long, H&E) WebScope ImageScope
UMich Slide 130-1_40x (long, H&E) WebScope ImageScope
UMich Dia 130-2_40x (long, H&E) WebScope ImageScope
UMich Slide 132_20x (long, H&E) WebScope ImageScope
A. Bronchiën: De luchtpijp vertakt zich in twee primaire bronchiën, die de long binnenkomen en zich vervolgens verscheidene malen vertakken om kleinere secundaire en tertiaire bronchiën te vormen. Bronchiën verschillen van de trachea doordat zij platen in plaats van ringen van kraakbeen hebben, en doordat zij een laag gladde spieren tussen de lamina propria en de submucosa hebben. In kleinere vertakkingen neemt de hoeveelheid kraakbeen af, terwijl de hoeveelheid gladde spieren toeneemt. Ook het aantal klieren en gobletcellen neemt af. Maak je geen zorgen over het onderscheid tussen primaire, secundaire en tertiaire bronchiën, maar je moet in staat zijn bronchiën in het algemeen te onderscheiden van de trachea en bronchiolen (hieronder besproken).
B. Bronchiolen: Bronchioles zijn kleinere vertakkingen van de bronchi, en onderscheiden zich van hen door de afwezigheid van kraakbeen en klieren. In grotere bronchiolen is het epitheel nog gecilieerd, maar nu meestal eenvoudig zuilvormig, terwijl in de kleinste bronchiolen het epitheel eenvoudig kuboïdaal is (meestal Clara cellen) en helemaal geen cilia heeft. De gladde spierlaag is over het algemeen vrij prominent in deze structuren, zoals te zien is in dia 132-2, waar de bronchiën in een overlangse doorsnede zijn uitgesneden, zodat de cirkelvormig gerangschikte bundels gladde spieren in de bronchiolaire wand te zien zijn. Zoals hierboven vermeld, bestaan de kleinste geleidende bronchiolen uit een eenvoudig kuboïdaal (of misschien “laag zuilvormig”) epitheel van hoofdzakelijk Clara cellen, een paar gecilieerde cellen, en GEEN goblet cellen, en worden terminale bronchiolen genoemd .
C. Respiratoire bronchiën: U kunt korte, overgangsgebieden van bronchiolen zien die alveoli in hun wanden hebben. Deze bronchiolen met alveoli in hun wanden worden respiratoire bronchiolen genoemd. Zij vertonen karakteristiek een progressieve vermindering in hoogte van het epitheel en in de hoeveelheid gladde spieren tussen de openingen van aangrenzende alveoli.
D. Alveolaire ducten: De wanden van alveolaire ducten zijn zo onderbroken door alveoli en alveolaire zakken (clusters van alveoli) dat van de eigenlijke wand alleen kleine noppen van gladde spieren, collageen en elastische vezels te zien zijn. U kunt de knobbeltjes zien, maar probeer niet de bestanddelen te onderscheiden, die bedekt zijn met een plaveiselepitheel dat te dun is om met de lichtmicroscoop te zien.
E. Alveoli: De wanden van deze structuren zijn aan beide zijden bedekt door plaveiselepitheel (te dun om te zien) van pneumocyten van het type I die de aangrenzende alveolaire lumina bekleden. Binnen de wanden bevindt zich een uitgebreid capillairnetwerk. De ruimte binnen deze haarvaten kan zichtbaar zijn, maar ze kunnen ook gevuld zijn met RBC’s. De pneumocyten van het type II, die surfactant afscheiden, hebben grote, afgeronde kernen en vacuole cytoplasma en zijn vaak moeilijk te identificeren met de lichtmicroscoop (de “vacuolen” zijn eigenlijk korrels van fospolipiden die, helaas, vaak worden geëxtraheerd tijdens de weefselverwerking). In het lumen van sommige alveoli ziet men macrofagen, die alveolaire fagocyten of “stofcellen” worden genoemd.
III. Uiterlijk van de long bij congestief hartfalen
UMich Histopathology slide 42 WebScope ImageScope
Weliswaar zijn onderdelen van de alveolus in normaal longweefsel moeilijk te zien, maar de hier getoonde pathologische veranderingen die in de long optreden als gevolg van congestief hartfalen, overdrijven veel van deze kenmerken waardoor ze wat gemakkelijker te zien zijn:
- Een te lage output van de linkerventrikel doet de bloeddruk in de linkerboezem stijgen, wat leidt tot verwijding van de alveolaire haarvaten.
- Pneumocyten van het type II met grote ronde kernen en helder cytoplasma zijn veel talrijker en gemakkelijk te zien in de alveolaire wanden omdat zij zich vermenigvuldigen in een poging beschadigde alveoli te herstellen.
- Alveolaire macrofagen die kenmerkend zijn voor deze aandoening (ook bekend als “hartfalen”-cellen) worden beladen met bruinzwart hemosiderinepigment als gevolg van de afbraak van erytrocyten die uit de overbelaste haarvaten lekken.