Funktion och störningar i alveolerna

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 mycket tunna och möjliggör relativt lätt passage av syre och koldioxid (CO2) mellan alveolerna och blodkärlen som kallas kapillärer.

En kubik millimeter lungvävnad innehåller cirka 170 alveoler. Medan 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.

Alveolernas celler

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 som de stöter på. De ansvarar för att rengöra partiklar som inte fångas upp 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 alveol där de utvisas ur kroppen genom näsan eller munnen.

Diffusion av syre från alveolerna till kapillärerna sker eftersom syrekoncentrationen är lägre i kapillärerna. På liknande sätt diffunderar koldioxid från kapillärerna till alveolerna där koncentrationen av koldioxid är lägre.

Under inandning expanderar alveolerna då undertrycket i bröstet skapas genom membranets sammandragning. Under utandning slappnar 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 för att förhindra att alveolerna överdistenderas. 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 andningssvårigheter hos spädbarn, liksom vissa genetiska tillstånd, kan orsaka ytaktiv dysfunktion som leder till kollaps av alveoler.

Bland förhållandena som involverar 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 luftsäckar härda och tappar sin elasticitet. Detta gör det svårt att utvisa 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 cancerformerBörjai alveolerna och finns ofta diffust i en eller båda lungorna.

Akut andningsnedsyndrom (ARDS)

Akut andningsbesvärssyndrom (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 finns mindre ytarea 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 åldrarna 20 till 50, men kan också förekomma som ett medfött tillstånd (från födseln).

Rökning

Som en enda riskfaktor för lungsjukdom är det känt att tobaksrök påverkar luftvägarna på alla nivåer. Detta inkluderar alveolerna.

Cigarettrök påverkar också hur alveolerna fungerar och orsakar skador 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.