Vsebina
Alveole so pomemben del dihalnega sistema, katerega naloga je izmenjava molekul kisika in ogljikovega dioksida v in iz krvnega obtoka. Te majhne zračne vrečke v obliki balona sedijo na samem koncu dihalnega drevesa in so razporejene v grozde po celotnih pljučih.
Struktura
Alveole so majhne balonske strukture in so najmanjši prehod v dihalnem sistemu. Alveole so debele le v eni celici, kar omogoča sorazmerno enostaven prehod kisika in ogljikovega dioksida (CO2) med alveole in krvne žile, imenovane kapilare.
En kubični milimeter pljučnega tkiva vsebuje približno 170 alveolov. Medtem ko se skupno število lahko spreminja od ene osebe do druge, je v človeških pljučih dobesedno na milijone površin približno 70 kvadratnih metrov.
Celice alveolov
Alveole so sestavljene iz dveh različnih vrst celic z različnimi funkcijami:
- Pnevmociti tipa I so celice, ki so odgovorne za izmenjavo kisika in ogljikovega dioksida.
- Pnevmociti tipa II opravljajo dve pomembni funkciji. Odgovorni so za sanacijo poškodb alveolarne obloge in izločajo tudi površinsko aktivno snov.
V alveolah je tudi veliko imunskih celic, znanih kot alveolarni makrofagi. Makrofagi so v bistvu "smeti" imunskega sistema in fagocizirajo ali "pojedo" ostanke, na katere naletijo. Odgovorni so za čiščenje delcev, ki jih v zgornjih dihalih ne zajamejo trepalnice ali sluz, pa tudi odmrle celice in bakterije.
Funkcija
Alveole so končna točka dihal, ki se začne, ko vdihnemo zrak v usta ali nos. Z kisikom bogat zrak potuje po sapniku in nato skozi desni ali levi bronh v eno od dveh pljuč. Od tam zrak usmerja skozi vse manjše prehode, imenovane bronhiole, mimo alveolarnega kanala, dokler končno ne vstopi v posamezno alveolo.
Alveole so obložene s plastjo tekočine, znano kot površinsko aktivna snov, ki ohranja obliko in površinsko napetost zračne vrečke. Z vzdrževanjem površinske napetosti je več površine, skozi katero lahko prehajajo molekule kisika in CO2.
Na tem križišču molekule kisika difundirajo skozi eno celico v alveoli in nato eno celico v kapilari, da vstopijo v krvni obtok. Hkrati se molekule ogljikovega dioksida, stranski produkt celičnega dihanja, razpršijo nazaj v alveolo, kjer jih iz telesa izločijo skozi nos ali usta.
Do difuzije kisika iz alveolov v kapilare pride, ker je koncentracija kisika v kapilarah nižja. Podobno ogljikov dioksid difundira iz kapilar v alveole, kjer je koncentracija ogljikovega dioksida nižja.
Med vdihavanjem se alveole razširijo, saj negativni tlak v prsih nastane s krčenjem diafragme. Med izdihom se alveole odmikajo (vzmet nazaj), ko se diafragma sprosti.
Sorodni pogoji
Obstajajo številna zdravstvena stanja, ki lahko neposredno vplivajo na alveole (ki jih imenujemo alveolarne pljučne bolezni). Te bolezni lahko povzročijo vnetje in brazgotinjenje alveolov ali pa se napolnijo z vodo, gnojem ali krvjo.
Poleg škode, ki jo povzroči vnetje ali okužba v alveolah, je pravilno delovanje odvisno tudi od tega, kako telo vzdržuje ravnovesje med prenapihnjenostjo in premajhno inflacijo alveolov:
- Prekomerno raztezanje: Prisotnost zdravega sistema za podporo vezivnega tkiva je potrebna, da se alveole ne pretirajo. Primer poškodbe, ki lahko povzroči prenapetost, je mehansko prezračevanje (dihanje z respiratorjem).
- Disfunkcija površinsko aktivnih snovi: Surfaktant preprečuje, da bi se alveole popolnoma vrušile med vdihi. Da bi razumeli, zakaj je to pomembno, si lahko predstavljate, kako je lažje razstreliti balon, ki je bil delno napihnjen v primerjavi z razstrelitvijo popolnoma zrušenega balona. Medicinske razmere, kot so KOPB, sindrom dihalne stiske pri dojenčkih, astma, intersticijska fibroza, pa tudi nekatera genetska stanja lahko povzročijo disfukcijo površinsko aktivnih snovi, ki povzroči propad alveolov.
Med pogoji, ki vključujejo alveole:
Emfizem
Emfizem je stanje, pri katerem vnetje v pljučih povzroči širjenje in uničenje alveolov. Poleg izgube alveolov se začnejo celične stene zračnih vrečk strjevati in izgubljati svojo elastičnost. Zaradi tega je težko iztisniti zrak iz pljuč (stanje, imenovano zajemanje zraka).
Zajemanje zraka pojasnjuje, zakaj je pri ljudeh z emfizemom običajno težje izdihniti kot vdihniti. Ta nezmožnost izločanja zraka vodi v nadaljnje širjenje alveolov in povečano izgubo funkcije.
Pljučnica
Pljučnica je okužba, ki vname alveole v enem ali obeh pljučih in lahko povzroči, da se zračne vrečke napolnijo z gnojem.
Tuberkuloza
Tuberkuloza je nalezljiva bakterijska bolezen, za katero je značilno rast vozličkov v pljučnih tkivih. Bolezen v prvi vrsti okuži alveole ob vdihavanju bakterij, kar povzroči nastanek gnoja v zračnih vrečkah.
Bronhioloalveolarni karcinom (BAC)
Bronhioloalveolarni karcinom (BAC) je oblika pljučnega raka, ki se zdaj šteje za podtip pljučnega adenokarcinoma. Ti raki začeti v alveolah in jih pogosto najdemo difuzno v enem ali obeh pljučih.
Za razliko od mnogih vrst raka, ki se širijo skozi limfni sistem in / ali krvni obtok v oddaljene predele telesa, se BAC širi predvsem po dihalnih poteh (aerogene metastaze) v druga pljučna območja.
Sindrom akutne dihalne stiske (ARDS)
Sindrom akutne dihalne stiske (ARDS) je življenjsko nevarno stanje pljuč, ki preprečuje, da bi kisik prišel v pljuča, ko se tekočine začnejo kopičiti v alveolah. ARDS je pogost pri kritično bolnih bolnikih.
Dihalni distresni sindrom (RDS)
Sindrom dihalne stiske (RDS) opazimo pri nedonošenčkih, katerih telesa še niso proizvedla dovolj površinsko aktivne snovi, da bi lahko postavila alveole, zato je na voljo manj površine za izmenjavo kisika in ogljikovega dioksida.
Pljučni edem
Pljučni edem je stanje, ki ga povzroča odvečna tekočina v pljučih, ki se nabira v alveolah in lahko povzroči odpoved dihanja.
Alveolarna proteinoza
Pljučna alveolarna proteinoza je redka bolezen, pri kateri se beljakovine kopičijo v alveolah. Najpogosteje gre za avtoimunsko bolezen, ki se pojavlja pri odraslih, starih od 20 do 50 let, lahko pa se pojavi tudi kot prirojeno stanje (od rojstva).
Kajenje
Znano je, da tobačni dim kot en dejavnik tveganja za pljučne bolezni vpliva na dihala na vseh ravneh. Sem spadajo tudi alveole.
Alveole so sestavljene iz kolagena in elastina, ki vrečkam zagotavljajo njihovo elastičnost. Kajenje poškoduje obe, zaradi česar se vrečke strdijo in zgostijo. Kajenje tudi aktivno širi krvne žile, kar ovira izmenjavo kisika in CO2.
Cigaretni dim vpliva tudi na delovanje alveolov in povzroča škodo vse do molekularne ravni. To moti sposobnost našega telesa, da se popravi, kot bi lahko po okužbi ali travmi. Kot taka lahko poškodbe alveole neovirano napredujejo, saj so pljuča vztrajno izpostavljena strupenim hlapom.
Beseda iz zelo dobrega
Alveole zagotavljajo eno najpomembnejših funkcij, ki jih opravlja naše telo. So prehod, skozi katerega kisik vstopi v naš krvni obtok, in glavni način, kako nekateri odpadni produkti presnove (ogljikov dioksid) izstopajo iz telesa.
Bolezni, ki prizadenejo alveole, lahko povzročijo, da se zmanjšan kisik dovaja v tkiva našega telesa in posledično lahko povzroči poškodbe (zaradi hipoksije) vseh pomembnejših organov.
Fiziologija delovanja dihanja