Innehåll
Alveoler är en viktig del av andningsorganen vars funktion det är att utbyta syre- och koldioxidmolekyler till och från blodomloppet. Dessa små, ballongformade luftsäckar sitter i slutet av andningsträdet och är ordnade i kluster i lungorna.
Strukturera
Alveoli är små ballongformade strukturer och är den minsta passagen i andningsorganen. Alveolerna är bara en cell tjocka, vilket möjliggör relativt lätt passage av syre och koldioxid (CO2) mellan alveolerna och blodkärlen som kallas kapillärer.
En kubik millimeter lungvävnad innehåller cirka 170 alveoler. Även om det totala antalet kan variera från person till person, finns det bokstavligen miljoner i de mänskliga lungorna som sträcker sig över en yta på ungefär 70 kvadratmeter.
Celler av alveolerna
Alveolerna består av två olika typer av celler som har olika funktioner:
- Typ I pneumocyter är cellerna som är ansvariga för utbytet av syre och koldioxid.
- Typ II pneumocyter utför två viktiga funktioner. De är ansvariga för att reparera skador på alveolärt foder och utsöndrar också ytaktivt medel.
Det finns också många immunceller som kallas alveolära makrofager i alveolerna. Makrofager är i grunden immunförsvarets "sopbilar" och fagocyterar eller "äter" skräp de stöter på. De ansvarar för att städa upp partiklar som inte fångas av cilier eller slem i övre luftvägarna, liksom döda celler och bakterier.
Fungera
Alveoler är slutpunkten för andningsorganen som börjar när vi andas in luft i munnen eller näsan. Den syrerika luften rör sig ner i luftstrupen och sedan in i en av de två lungorna via höger eller vänster bronkus. Därifrån styrs luften genom mindre och mindre passager, kallade bronkioler, förbi alveolarkanalen tills den äntligen kommer in i en enskild alveol.
Alveoler är fodrade med ett flytande skikt som kallas ett ytaktivt medel som bibehåller formen och ytspänningen i luftsäcken. Genom att bibehålla ytspänningen finns det mer ytarea genom vilken syre- och CO2-molekyler kan passera.
Det är vid denna korsning som syremolekyler diffunderar genom en enda cell i en alveol och sedan en enda cell i en kapillär för att komma in i blodomloppet. Samtidigt sprids koldioxidmolekyler, en biprodukt av cellulär andning, tillbaka till alveolus där de utvisas ur kroppen genom näsan eller munnen.
Diffusion av syre från alveolerna till kapillärerna sker eftersom syrekoncentrationen är lägre i kapillärerna. På samma sätt diffunderar koldioxid från kapillärerna till alveolerna där koncentrationen av koldioxid är lägre.
Under inandning expanderar alveolerna då undertrycket i bröstet skapas genom sammandragning av membranet. Under utandningen slappar alveolerna tillbaka (våren tillbaka) när membranet slappnar av.
Relaterade villkor
Det finns ett antal medicinska tillstånd som direkt kan påverka alveolerna (som vi kallar alveolära lungsjukdomar). Dessa sjukdomar kan orsaka att alveolerna kan bli inflammerade och ärr eller få dem att fylla med vatten, pus eller blod.
Förutom skador orsakade av inflammation eller infektion i alveolerna beror rätt funktion på att kroppen upprätthåller en balans mellan överinflation och underinflation i alveolerna:
- Överdistribution: Förekomsten av ett friskt stödsystem för bindväv är ett behov av att förhindra att alveolerna överdistribueras. Ett exempel på skador som kan leda till överdistans är mekanisk ventilation (andning via andningsskydd).
- Surfaktant dysfunktion: Surfaktant förhindrar alveolerna att kollapsa helt mellan andetag. För att förstå varför detta är viktigt kan du föreställa dig hur det är lättare att spränga en ballong som har blivit delvis uppblåst i förhållande till att spränga en helt kollapsad ballong. Medicinska tillstånd som KOL, andningssvårigheter hos spädbarn, astma, interstitiell fibros, såväl som vissa genetiska tillstånd kan orsaka dysfuktion av ytaktivt medel som leder till kollaps av alveoler.
Bland villkoren för alveolerna:
Emfysem
Emfysem är ett tillstånd där inflammation i lungorna orsakar utvidgning och förstörelse av alveoler. Förutom förlusten av alveoler, börjar de cellulära väggarna i kvarvarande luftblåsor härda och tappar sin elasticitet. Detta gör det svårt att driva ut luft från lungorna (ett tillstånd som kallas luftfångning).
Luftfångning förklarar varför utandning snarare än inandning vanligtvis är svårare hos personer med emfysem. Denna oförmåga att utvisa luft leder till ytterligare dilatation av alveolerna och den ökade funktionsförlusten.
Lunginflammation
Lunginflammation är en infektion som inflammerar alveolerna i en eller båda lungorna och kan leda till att luftsäckarna fylls med pus.
Tuberkulos
Tuberkulos är en infektiös bakteriesjukdom som kännetecknas av tillväxten av knölar i lungorna. Sjukdomen infekterar främst alveolerna när bakterier inhaleras och orsakar pusbildning i luftsäckarna.
Bronkioloalveolärt karcinom (BAC)
Bronchioloalveolar carcinoma (BAC) är en form av lungcancer som nu istället betraktas som en subtyp av lungadenokarcinom. Dessa cancerformer Börja i alveolerna och finns ofta diffust i en eller båda lungorna.
Till skillnad från många cancerformer som sprider sig genom lymfsystemet och / eller blodomloppet till avlägsna regioner i kroppen, sprids BAC främst genom luftvägarna (aerogena metastaser) till andra lungregioner.
Akut andningsnedsyndrom (ARDS)
Akut andningsnedsyndrom (ARDS) är ett livshotande lungsjukdom som förhindrar syre från att komma till lungorna när vätskor börjar ackumuleras i alveolerna. ARDS är vanligt hos kritiskt sjuka patienter.
Andningssjukdom (RDS)
Andningssvårighetssyndrom (RDS) ses hos för tidigt födda barn vars kroppar ännu inte har producerat tillräckligt med ytaktivt medel för att täcka alveolerna, och därför är mindre yta tillgänglig för utbyte av syre och koldioxid.
Lungödem
Lungödem är ett tillstånd som orsakas av överflödig vätska i lungorna som samlas i alveolerna och kan leda till andningssvikt.
Alveolär proteinos
Lungalveolär proteinos är en sällsynt sjukdom där proteiner ackumuleras i alveolerna. Det är oftast ett autoimmunt tillstånd, som förekommer hos vuxna i åldern 20 till 50, men kan också förekomma som ett medfödd tillstånd (från födseln).
Rökning
Som en enda riskfaktor för lungsjukdom är det känt att tobaksrök påverkar luftvägarna på alla nivåer. Detta inkluderar alveolerna.
Alveoler består av kollagen och elastin som ger säckarna deras elasticitet. Rökning skadar båda dessa, vilket får säckarna att härda och tjockna. Rökning utvidgar också blodkärlen aktivt, vilket hindrar utbytet av syre och CO2.
Cigarettrök påverkar också hur alveolerna fungerar och orsakar skada ända ner till molekylär nivå. Det stör vår kropps förmåga att reparera sig själv eftersom det kan uppstå efter en infektion eller ett trauma. Som sådan får alveolär skada att utvecklas obehindrat eftersom lungorna ihållande utsätts för giftiga ångor.
Ett ord från Verywell
Alveolerna ger en av de viktigaste funktionerna som våra kroppar utför. De är porten genom vilken syre kommer in i vårt blodomlopp och det primära sättet på vilket några av avfallsprodukterna från ämnesomsättningen (koldioxid) lämnar kroppen.
Sjukdomar som påverkar alveolerna kan leda till att syre minskas till kroppens vävnader och därmed kan leda till skador (på grund av hypoxi) på alla större organ.
Fysiologi för hur andningen fungerar