Funksjon og lidelser i alveolene

Alveoli er en viktig del av luftveiene, hvis funksjon det er å bytte oksygen og karbondioksidmolekyler til og fra blodet. Disse små, ballongformede luftsekkene sitter helt på enden av luftveiene og er ordnet i klynger gjennom lungene.

Struktur

Alveoli er små ballongformede strukturer og er den minste gangen i luftveiene. Alveolene er veldig tynne, noe som gjør det mulig å passere relativt oksygen og karbondioksid (CO2) mellom alveolene og blodkarene som kalles kapillærer.

En kubikk millimeter lungevev inneholder rundt 170 alveoler. Mens det totale antallet kan variere fra person til person, er det bokstavelig talt millioner i lungene som spenner over et areal på omtrent 70 kvadratmeter.

Celler av alveolene

Alveolene består av to forskjellige typer celler som har forskjellige funksjoner:

• Type I pneumocytter er cellene som er ansvarlige for utveksling av oksygen og karbondioksid.
• Type II pneumocytter utfører to viktige funksjoner. De er ansvarlige for å reparere skader på alveolærfôr og utskiller også overflateaktivt middel.

Det er også mange immunceller kjent som alveolære makrofager i alveolene. Makrofager er egentlig "søppelbiler" i immunforsvaret, og fagocytiserer eller "spiser" rusk de kommer over. De er ansvarlige for å rydde opp i partikler som ikke blir fanget av cilia eller slim i øvre luftveier, samt døde celler og bakterier.

Funksjon

Alveoli er endepunktet i luftveiene som starter når vi inhalerer luft i munnen eller nesen. Den oksygenrike luften beveger seg nedover luftrøret og deretter inn i en av de to lungene via høyre eller venstre bronkie. Derfra ledes luften gjennom mindre og mindre passasjer, kalt bronkioler, forbi alveolarkanalen, til den endelig kommer inn i en individuell alveolus.

Alveoler er foret med et flytende lag kjent som et overflateaktivt middel som opprettholder formen og overflatespenningen til luftsekken. Ved å opprettholde overflatespenning er det mer overflateareal som oksygen og CO2-molekyler kan passere gjennom.

Det er i dette krysset at oksygenmolekyler diffunderer gjennom en enkelt celle i en alveol og deretter en enkelt celle i en kapillær for å komme inn i blodstrømmen.Samtidig blir karbondioksidmolekyler, et biprodukt av mobil respirasjon, diffundert tilbake i alveolus der de blir utvist ut av kroppen gjennom nesen eller munnen.

Diffusjon av oksygen fra alveolene til kapillærene oppstår fordi oksygenkonsentrasjonen er lavere i kapillærene. Tilsvarende diffunderer karbondioksid fra kapillærene til alveolene der konsentrasjonen av karbondioksid er lavere.

Under innånding utvides alveolene ettersom undertrykket i brystet oppstår ved sammentrekning av membranen. Under utånding slapper alveolene tilbake (våren tilbake) når membranen slapper av.

Relaterte forhold

Det er en rekke medisinske tilstander som direkte kan påvirke alveolene (som vi refererer til som alveolære lungesykdommer). Disse sykdommene kan føre til at alveolene kan bli betent og arr eller føre til at de fylles med vann, pus eller blod.

I tillegg til skade forårsaket av betennelse eller infeksjon i alveolene, avhenger riktig funksjon av at kroppen opprettholder en balanse mellom overinflasjon og underinflasjon av alveolene:

• Overdistensjon: Tilstedeværelsen av et sunt bindevevstøttesystem er behov for å forhindre at alveolene overfordeles. Et eksempel på skade som kan føre til overdistensjon er mekanisk ventilasjon (puste via åndedrettsvern).
• Surfaktant dysfunksjon: Surfaktant forhindrer alveolene i å kollapse helt mellom pusten. For å forstå hvorfor dette er viktig, kan du forestille deg hvordan det er lettere å sprenge en ballong som er delvis oppblåst i forhold til å sprenge en helt kollapset ballong. Medisinske tilstander som respiratorisk nødsyndrom hos spedbarn, så vel som noen genetiske tilstander, kan forårsake overflateaktivt dysfunksjon som fører til kollaps av alveoler.

Blant forholdene som involverer alveolene:

Emfysem

Emfysem er en tilstand der betennelsen i lungene forårsaker utvidelse og ødeleggelse av alveoler. I tillegg til tap av alveoler begynner de cellulære veggene i luftsekkene som blir igjen å stivne og mister elastisiteten. Dette gjør det vanskelig å utvise luft fra lungene (en tilstand som kalles luftfangst).

Luftfangst forklarer hvorfor utånding snarere enn innånding vanligvis er vanskeligere hos personer med emfysem. Denne manglende evnen til å utvise luft fører til ytterligere utvidelse av alveolene og økt tap av funksjon.

Lungebetennelse

Lungebetennelse er en infeksjon som betenner alveolene i en eller begge lungene og kan føre til at luftsekkene fylles med pus.

Tuberkulose

Tuberkulose er en smittsom bakteriesykdom preget av vekst av knuter i lungene. Sykdommen infiserer primært alveolene når bakterier inhaleres, og forårsaker dannelse av pus i luftsekkene.

Bronkioloalveolar karsinom (BAC)

Bronchioloalveolar carcinoma (BAC) er en form for lungekreft som nå i stedet betraktes som en undertype av lungeadenokarsinom. Disse kreftformenebegynnei alveolene og finnes ofte diffust i en eller begge lungene.

Akutt luftveissyndrom (ARDS)

Akutt respiratorisk nødsyndrom (ARDS) er en livstruende lungesykdom som forhindrer oksygen i å komme til lungene når væske begynner å akkumuleres i alveolene. ARDS er vanlig hos kritisk syke pasienter.

Respiratory Distress Syndrome (RDS)

Åndedrettssyndrom (RDS) ses hos premature babyer hvis kropper ennå ikke har produsert nok overflateaktivt middel til å lede alveolene, og derfor er mindre overflateareal tilgjengelig for utveksling av oksygen og karbondioksid.

Lungeødem

Lungeødem er en tilstand forårsaket av overflødig væske i lungene som samler seg i alveolene og kan føre til respirasjonssvikt.

Alveolar proteinose

Lungealveolær proteinose er en sjelden sykdom der proteiner akkumuleres i alveolene. Det er ofte en autoimmun tilstand, som forekommer hos voksne i alderen 20 til 50, men kan også forekomme som en medfødt tilstand (fra fødselen).

Røyking

Som en enkelt risikofaktor for lungesykdom er det kjent at tobakkrøyk påvirker luftveiene på alle nivåer. Dette inkluderer alveolene.

Sigarettrøyk påvirker også hvordan alveolene fungerer, og forårsaker skade helt ned til molekylært nivå. Det forstyrrer kroppens evne til å reparere seg selv etter infeksjon eller traumer. Som sådan får alveolærskaden utvikle seg uhindret ettersom lungene vedvarende utsettes for giftige røyk.

Et ord fra veldig bra

Alveolene gir en av de viktigste funksjonene kroppene våre utfører. De er inngangsporten som oksygen kommer inn i blodet vårt, og den primære måten noen av avfallsproduktene fra metabolisme (karbondioksid) kommer ut av kroppen.

Sykdommer som påvirker alveolene kan føre til redusert oksygen som leveres til kroppens vev, og kan følgelig føre til skade (på grunn av hypoksi) på hvert større organ.