Acest studiu își propune să prezinte și să descrie structurile histologice ale pulmonului la ovine. Folosind tehnici avansate de imagistică microscopică, acest studiu realizează o evaluare amănunțită a probelor histologice, analizând aspectul structural complex al pulmonului la ovine. Specimenele utilizate pentru studiu au fost colectate post-mortem din mai multe porțiuni ale pulmonilor. În cursul acestui studiu s-au utilizat două metode de colorare: hematoxilină și eozină pentru morfologia generală a țesuturilor și colorația Mallory pentru diferențierea țesutului conjunctiv. Prin examinarea histologică a componentelor structurale ale pulmonilor se poate concluziona că acest organ principal al aparatului respirator oferă numeroase funcții fiziologice, precum schimbul de gaze respiratorii și rol în imunitate, prin prezența celulelor limfoide la acest nivel. Rezultatele obținute în acest studiu contribuie la aprofundarea și îmbunătățirea cunoștințelor existente despre morfologia și fiziologia pulmonilor la ovine.

Pulmonii sunt organe elastice, cu textură spongioasă, care conțin aer. Culoarea pulmonilor poate varia în funcție de cantitatea de sânge prezentă la acest nivel. Aceștia pot fi roz pal până la portocaliu-deschis, în cazul animalelor care au fost exsanguinate, iar în cazul în care nu s-a produs exsanguinare, aceștia prezintă o culoare roșie intensă. Pulmonii ocupă marea majoritate a cavității toracice. Ca organizare, pulmonii sunt formați din parenchim și interstițiu. La rândul său, parenchimul pulmonar este alcătuit din bronhiole și alveole pulmonare. Interstițiul pulmonar este alcătuit din fibre elastice, fibre de colagen, glande cu funcție mixtă, fibre musculare netede, filete nervoase, vase de sânge și vase limfatice (König & Liebich, 2020).

Pulmonii, respectiv căile respiratorii intrapulmonare, în cazul mamiferelor, prezintă fibre musculare netede care sunt controlate de sistemul nervos autonom. Contracția acestor mușchi are un rol regulator pentru calibrul căilor respiratorii și în distribuția aerului la nivel pulmonar. Aceste fibre musculare netede nu sunt prezente la nivel alveolar, însă acestea pot pătrunde până la marginea liberă a pereților alveolari, către ductul alveolar (Schlesinger & McFadden, 1981).

Rolul major al procesului respirator este acela de a distribui oxigen la nivelul țesuturilor din organism, precum și de a elimina dioxidul de carbon produs în urma proceselor metabolice (Das et al., 2023).

În urma metabolismului, la nivel tisular se consumă oxigen și se produce dioxid de carbon. Prin acest fapt se înțelege că există o concentrație scăzută de oxigen și crescută de dioxid de carbon în lichidul extracelular din jurul capilarelor. Pe măsură ce sângele arterial intră în capilare, gradienții de presiune parțială favorizează difuzia oxigenului din sânge, în lichidul interstițial și a dioxidului de carbon din lichidul interstițial în sânge (Fails & Magee, 2018).

Ținând cont că dioxidul de carbon este cel mai important produs final cu caracter acid al metabolismului și rolul cel mai important al sistemului respirator este eliminarea acestuia, s-a constatat că pulmonii prezintă un rol-cheie în reglarea concentrației de ioni de hidrogen în sânge și în celelalte lichide ale organismului. Prin această proprietate, pulmonii joacă un rol important în menținerea echilibrului acido-bazic (Maina, 2014).

Materiale și metodă

Pentru realizarea preparatelor histologice s-au recoltat de la oaie, post-mortem, fragmente din diferite regiuni ale pulmonilor. Aceste fragmente au fost introduse apoi în formalină (formol 10%) și în final au fost transportate către laborator, unde s-au efectuat următorii pași în realizarea preparatelor histologice permanente. Probele realizate au fost introduse în blocuri de parafină și apoi secționate cu ajutorul microtomului. Secțiunile realizate au fost așezate pe lame histologice și colorate prin două tehnici de colorare uzuale: hematoxilină și eozină și Mallory. Preparatele histologice obținute au fost examinate cu ajutorul microscopului optic echipat cu un aparat de fotografiat pentru realizarea microfotografiilor.

Rezultate și discuție

Rezultate privind structura histologică a pulmonului la ovine

În figura 1, la obiectivul 10x, se poate observa că pulmonii la oaie sunt alcătuiți din parenchim pulmonar, reprezentat de arborele bronșic și interstițiu format din fibre elastice, fibre de colagen, glande mixte, vase de sânge, vase limfatice, fibre musculare netede și filete nervoase. Componenta de conducere a pulmonului este arborele bronșic, format din ramificarea bronhiilor primare pătrunse în parenchimul pulmonar. Arborele bronșic intrapulmonar, la oaie, este reprezentat de bronhii extralobulare, bronhii intralobulare, bronhiole terminale și bronhiole respiratorii.

În figura 2, la obiectiv 4x, se poate observa bronhia primară pătrunsă în parenchimul pulmonar. În figurile 3 și 4, la obiectiv 10x, se pot observa elementele structurale ale bronhiei primare la oaie, precum: epiteliul pseudostratificat columnar ciliat, lamina propria formată din fibre de țesut conjunctiv lax, printre care se află și glande seromucoase, mușchiul bronhiei format din fibre musculare netede, suportul cartilaginos al bronhiei format din cartilaj hialin, numeroase vase de sânge și adventicea. Musculara mucoasei este formată din fibre musculare netede, dispuse circular sau spiralat. Aceasta reprezintă continuarea mușchiului traheal, la nivel bronhial. Insulele de cartilaj hialin de la nivelul bronhiei reprezintă suportul acesteia. Acest țesut cartilaginos hialin se află la nivelul bronhiilor de calibru mare: bronhii interlobulare și bronhii lobare. În momentul în care acestea pătrund în lobulul pulmonar, țesutul cartilaginos dispare.

În figurile 5 și 6, la obiectiv 40x, se poate observa detaliat aspectul mucoasei bronhiei primare/extralobulare, la oaie. La acest nivel se poate observa un epiteliu pseudostratificat columnar ciliat și numeroase celule caliciforme. Lamina propria prezintă țesut conjunctiv lax, vase de sânge și țesut limfoid (Danacu et al., 2012). Țesutul limfoid de la acest nivel prezintă un rol în imunitate, deoarece mucoasa intră permanent în contact cu diferiți agenți patogeni din aerul inspirat (Danacu et al., 2013).

Diferențele structurale dintre o bronhie extralobulară și una intralobulară la oaie se pot observa în figurile 7 și 8. O primă diferență este prezența insulelor de cartilaj hialin la nivelul bronhiei extralobulare, cu dispariția acestor insule în cazul bronhiei intralobulare. O altă diferență este structura epiteliului. Cu cât diametrul ramificațiilor arborelui pulmonar scade, cu atât scade și înălțimea epiteliilor. În cazul unei bronhii extralobulare se poate observa un epiteliu pseudostratificat columar ciliat, pe când în cazul unei bronhii intralobulare se poate observa un epiteliu simplu columnar ciliat. O ultimă diferență se află la nivelul muscularei mucoasei. Musculara mucoasei este slab reprezentată în cazul bronhiilor intralobulare, față de bronhiile extralobulare, unde aceasta este evidentă.

În figurile 9 și 10 se poate observa aspectul unei bronhiole terminale la oaie. Mucoasa unei bronhiole terminale este formată dintr-un epiteliu simplu cubic. În figura 9 se poate observa zona de trecere de la bronhiola terminală la bronhiola respiratorie. Peretele bronhiolelor respiratorii, la oaie, nu este complet, deoarece la acest nivel apar deschiderile către alveolele pulmonare. La nivelul bronhiolelor respiratorii, epiteliul simplu cubic alternează cu un epiteliu pavimentos, la nivelul deschiderilor către alveolele pulmonare.

În figura 11, la obiectiv 40x, se poate observa aspectul detaliat al pulmonului de oaie. Acinul pulmonar reprezintă unitatea funcțională a pulmonului și este format din ducte alveolare, saci alveolari și alveolele pulmonare. Alveolele pulmonare reprezintă niște cavități închise la nivelul cărora se realizează schimbul de gaze. Alveolele pulmonare prezintă un perete subțire format dintr-un epiteliu simplu pavimentos (Danacu et al., 2015).

Între două alveole pulmonare se află septul alveolar format din două straturi de celule pavimentoase separate de un strat subțire de țesut conjunctiv. Alveolele pulmonare, la oaie, prezintă următoarele elemente structurale: pneumocite de ordin I, pneumocite de ordin II, o rețea capilară complexă, macrofage alveolare și septul interalveolar. Pneumocitele de ordin I au un aspect aplatizat și tapetează suprafața alveolelor pulmonare. Pneumocitele de ordin II sunt mai puține decât pneumocitele de ordin I și au un aspect cubic, cu un nucleu sferic dispus central. Pneumocitele de ordin II, la oaie, se află dispuse printre pneumocitele de ordin I, în special la nivelul septumurilor interalveolare. Pneumocitele de ordin II sunt celulele responsabile de producerea surfactantului (Codreanu, 2018).

Concluzii

În urma cercetărilor efectuate s-au putut examina în detaliu structurile microscopice de bază ale pulmonilor la ovine. Pulmonii la oaie sunt alcătuiți din parenchim pulmonar și interstițiu pulmonar. Parenchimul pulmonar este reprezentat de arborele bronșic, iar interstițiul pulmonar este reprezentat de fibre elastice, fibre de colagen, glande mixte, vase de sânge, vase limfatice, fibre musculare netede și filete nervoase. Arborele bronșic intrapulmonar, la oaie, este reprezentat de ramificarea bronhiei primare în bronhii extralobulare, bronhii intralobulare, bronhiole terminale și bronhiole respiratorii. Mucoasa bronhiei primare este formată dintr-un epiteliu pseudostratificat columnar ciliat și lamina propria formată din țesut conjuctiv lax, vase de sânge și țesut limfoid. La nivelul bronhiilor extralobulare se poate observa prezența cartilajului hialin, iar la nivelul bronhiilor intralobulare acesta dispare complet. De asemenea, s-a putut observa că, la oaie, înălțimea epiteliilor scade pe măsură ce scade calibrul ramificațiilor arborelui pulmonar. Alveolele pulmonare prezintă un epiteliu simplu pavimentos, format din pneumocite de ordin I, pneumocite de ordin II și macrofage alveolare. La oaie, penumocitele de ordin I au un aspect aplatizat, iar pneumocitele de ordin II au un aspect cubic. Pneumocitele de ordin I sunt mult mai numeroase decât pneumocitele de ordin II.    

Bibliografie
Codreanu I. Animal physiology, Ed. Printech, București, 2018.
Danacu V, Raita S, Ionita C, Seicaru A. Research microscopic morphology of lung in small ruminants. Lucrări Științifice – Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară “Ion Ionescu de la Brad” Iași. 2015;58:11-16.
Danacu V, Radu G, Cornila N. Research on histostructure antigenically stimulated lung in birds. Lucrări Ştiinţifice – Universitatea de Științe Agronomice Seria C, Medicină Veterinară. 2012;58(3):98-104. http://veterinarymedicinejournal.usamv.ro/pdf/vol.LVIII_3/Art12.pdf
Danacu V, Radu G, Cornila N, Raita S. Research regarding the histostructure of the nasal concha on birds antigenically stimulated. Scientific Works Series C, Veterinary Medicine. 2013;59(3):19-26. http://veterinarymedicinejournal.usamv.ro/pdf/2013/vol19_3/art3.pdf
Das PK, Sejian V, Mukherjee J, Banerjee D. Textbook of Veterinary Physiology. Springer Nature; 2023.
Fails AD, Magee C. Anatomy and Physiology of Farm Animals. 8th ed. John Wiley & Sons; 2018. https://books.google.ie/books?id=ycdWDwAAQBAJ
König HE, Liebich HG. Veterinary Anatomy of Domestic Animals: Textbook and Colour Atlas. Thieme; 2020.
Maina JN. Comparative respiratory physiology: the fundamental mechanisms and the functional designs of the gas exchangers. Open Access Animal Physiology. December 2014;53. doi:10.2147/oaap.s53213. 
Schlesinger RB, McFadden LA. Comparative morphometry of the upper bronchial tree in six mammalian species. The Anatomical Record. 1981;199(1):99-108. doi:10.1002/ar.1091990110.