Delovanje in motnje alveolov

Alveole so pomemben del dihalnega sistema, katerega naloga je izmenjava molekul kisika in ogljikovega dioksida v in iz krvnega obtoka. Te drobne 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 zelo tanke, 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 površin, skozi katere 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 napolnitev 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 mora preprečiti, da bi se alveole preveč raztezale. Primer poškodbe, ki lahko povzroči prenapetost, je mehansko prezračevanje (dihanje z respiratorjem).
• Disfunkcija površinsko aktivne snovi: površinsko aktivna snov preprečuje, da bi se alveole popolnoma zrušile 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. Zdravstvena stanja, kot je sindrom dihalne stiske pri dojenčkih, pa tudi nekatera genetska stanja lahko povzročijo disfunkcijo površinsko aktivnih snovi, ki vodi do propada 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 težji izdih kot vdih. 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 rakizačetiv alveolah in jih pogosto najdemo difuzno v enem ali obeh pljučih.

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 respiratorne stiske (RDS) opazimo pri nedonošenčkih, katerih telesa še niso proizvedla dovolj površinsko aktivne snovi, da bi poravnala 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 prirojena bolezen (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.

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.