Sadržaj
Alveole su važan dio dišnog sustava čija je funkcija izmjena molekula kisika i ugljičnog dioksida u i iz krvotoka. Te malene zračne vrećice u obliku balona nalaze se na samom kraju respiratornog stabla i raspoređene su u nakupinama kroz pluća.
Struktura
Alveole su malene strukture u obliku balona i najmanji su prolaz u dišnom sustavu. Alveole su debele samo jedne stanice, što omogućuje relativno lak prolaz kisika i ugljičnog dioksida (CO2) između alveola i krvnih žila zvanih kapilare.
Jedan kubni milimetar plućnog tkiva sadrži oko 170 alveola. Iako se ukupan broj može razlikovati od jedne osobe do druge, u ljudskim plućima ima doslovno milijune na površini od oko 70 četvornih metara.
Stanice alveola
Alveole se sastoje od dvije različite vrste stanica koje imaju različite funkcije:
- Pneumociti tipa I su stanice koje su odgovorne za izmjenu kisika i ugljičnog dioksida.
- Pneumociti tipa II obavljaju dvije važne funkcije. Odgovorni su za saniranje oštećenja alveolarne sluznice, a također izlučuju tenzid.
U alveolama postoje i mnoge imune stanice poznate kao alveolarni makrofagi. Makrofagi su u osnovi "kamioni za smeće" imunološkog sustava i fagociziraju ili "jedu" krhotine na koje naiđu. Odgovorni su za čišćenje svih čestica koje trepavice ili sluz ne zahvaćaju u gornjim dišnim putovima, kao ni mrtve stanice i bakterije.
Funkcija
Alveole su krajnja točka dišnog sustava koja započinje kada udišemo zrak u usta ili nos. Zrak bogat kisikom putuje dušnikom, a zatim kroz desni ili lijevi bronh u jedno od dva pluća. Odatle se zrak usmjerava kroz sve manje i manje prolaze, zvane bronhiole, pored alveolarnog kanala, dok konačno ne uđe u pojedinu alveolu.
Alveole su obložene slojem tekućine poznatim kao surfaktant koji održava oblik i površinsku napetost zračne vrećice. Održavanjem površinske napetosti postoji veća površina kroz koju molekule kisika i CO2 mogu proći.
Na tom spoju molekule kisika difundiraju kroz jednu stanicu u alveoli, a zatim kroz jednu stanicu u kapilari da uđu u krvotok. Istodobno, molekule ugljičnog dioksida, nusprodukt staničnog disanja, difundiraju se natrag u alveole gdje se izbacuju iz tijela kroz nos ili usta.
Do difuzije kisika iz alveola u kapilare dolazi jer je koncentracija kisika u kapilarama niža. Slično tome, ugljični dioksid difundira iz kapilara u alveole gdje je koncentracija ugljičnog dioksida niža.
Tijekom udisanja, alveole se šire, jer negativni tlak u prsima nastaje kontrakcijom dijafragme. Tijekom izdaha alveole se povlače (izviruju natrag) dok se dijafragma opušta.
Povezani uvjeti
Postoji niz medicinskih stanja koja mogu izravno utjecati na alveole (koje nazivamo alveolarnim plućnim bolestima). Te bolesti mogu prouzročiti upalu i ožiljak alveola ili punjenje vodom, gnojem ili krvlju.
Osim oštećenja uzrokovanih upalom ili infekcijom unutar alveola, pravilna funkcija ovisi i o tome da tijelo održava ravnotežu između prenapuhavanja i premalog napuhavanja alveola:
- Pretjerano natezanje: Prisutnost zdravog sustava potpore vezivnog tkiva potrebna je kako bi se spriječilo prekomjerno rastezanje alveola. Primjer ozljede koja može dovesti do pretjeranog rastezanja je mehanička ventilacija (disanje respiratorom).
- Disfunkcija surfaktanta: Surfaktant sprječava da se alveole potpuno uruše između udisaja. Da biste razumjeli zašto je ovo važno, možete zamisliti kako je lakše dignuti u zrak balon koji je djelomično napuhan u odnosu na puhanje potpuno srušenog balona. Medicinska stanja poput KOPB-a, respiratornog distres sindroma u novorođenčadi, astme, intersticijske fibroze, kao i neka genetska stanja mogu uzrokovati disfukciju surfaktanta što dovodi do kolapsa alveola.
Među uvjetima koji uključuju alveole:
Emfizem
Emfizem je stanje u kojem upala u plućima uzrokuje širenje i uništavanje alveola. Osim gubitka alveola, stanične stijenke zračnih vrećica koje ostaju počinju se stvrdnjavati i gubiti elastičnost. To otežava izbacivanje zraka iz pluća (stanje koje se naziva zarobljavanje zraka).
Zarobljavanje zrakom objašnjava zašto je izdah, a ne udisanje, obično teže kod osoba s emfizemom. Ova nemogućnost izbacivanja zraka dovodi do daljnjeg širenja alveola i povećanog gubitka funkcije.
Upala pluća
Upala pluća je infekcija koja upali alveole u jednom ili oba pluća i može rezultirati punjenjem zračnih vrećica gnojem.
Tuberkuloza
Tuberkuloza je zarazna bakterijska bolest koju karakterizira rast čvorova u tkivima pluća. Bolest primarno zaražava alveole udisanjem bakterija, što uzrokuje stvaranje gnoja u zračnim vrećicama.
Bronhioloalveolarni karcinom (BAC)
Bronhioloalveolarni karcinom (BAC) oblik je karcinoma pluća koji se sada smatra podtipom plućnog adenokarcinoma. Ovi karcinomi početi u alveolama i često se nalaze difuzno u jednom ili oba pluća.
Za razliku od mnogih karcinoma koji se šire limfnim sustavom i / ili krvotokom u udaljena područja tijela, BAC se širi prvenstveno dišnim putovima (aerogene metastaze) u druga područja pluća.
Akutni respiratorni distres sindrom (ARDS)
Akutni respiratorni distres sindrom (ARDS) životno je opasno stanje pluća koje sprječava dotok kisika u pluća jer se tekućina počinje nakupljati u alveolama. ARDS je čest u kritično bolesnih bolesnika.
Respiratorni distres sindrom (RDS)
Respiratorni distres sindrom (RDS) viđen je kod nedonoščadi koja u tijelima još nisu stvorila dovoljno površinski aktivne supstance za postavljanje alveola, pa je prema tome dostupna manja površina za izmjenu kisika i ugljičnog dioksida.
Plućni edem
Edem pluća stanje je koje uzrokuje višak tekućine u plućima koja se skuplja u alveolama i može dovesti do zatajenja dišnog sustava.
Alveolarna proteinoza
Plućna alveolarna proteinoza rijetka je bolest kod koje se proteini nakupljaju u alveolama. To je najčešće autoimuno stanje koje se javlja kod odraslih u dobi od 20 do 50 godina, ali se može javiti i kao urođeno stanje (od rođenja).
Pušenje
Kao jedan od čimbenika rizika za plućne bolesti, poznato je da duhanski dim utječe na dišni put na svim razinama. To uključuje i alveole.
Alveole se sastoje od kolagena i elastina koji vrećicama pružaju njihovu elastičnost. Pušenje oštećuje oboje, uzrokujući da se vrećice stvrdnu i zadebljaju. Pušenje također aktivno širi krvne žile, ometajući razmjenu kisika i CO2.
Dim cigarete također utječe na rad alveola, uzrokujući štetu sve do molekularne razine. To narušava sposobnost našeg tijela da se popravi, kao što bi moglo biti nakon infekcije ili traume. Kao takvo, oštećenje alveola može nesmetano napredovati jer su pluća uporno izložena otrovnim isparavanjima.
Riječ iz vrlo dobrog
Alveole pružaju jednu od najvažnijih funkcija koje naša tijela obavljaju. Oni su prolaz kroz koji kisik ulazi u naš krvotok i primarni način na koji neke otpadne tvari metabolizma (ugljični dioksid) izlaze iz tijela.
Bolesti koje utječu na alveole mogu rezultirati smanjenim isporukom kisika u tkiva našeg tijela, što posljedično može dovesti do oštećenja (zbog hipoksije) svakog većeg organa.
Fiziologija kako funkcionira disanje