Съдържание
Алвеолите са важна част от дихателната система, чиято функция е да обменя молекули кислород и въглероден диоксид към и от кръвообращението. Тези малки въздушни торбички с форма на балон седят в самия край на дихателното дърво и са разположени на групи в белите дробове.
Структура
Алвеолите са малки балоновидни структури и са най-малкият проход в дихателната система. Алвеолите са с дебелина само от една клетка, което позволява относително лесното преминаване на кислород и въглероден диоксид (CO2) между алвеолите и кръвоносните съдове, наречени капиляри.
Един кубичен милиметър белодробна тъкан съдържа около 170 алвеоли. Докато общият брой може да варира от един човек на следващия, в човешките бели дробове има буквално милиони с площ от около 70 квадратни метра.
Клетки на алвеолите
Алвеолите са изградени от два различни типа клетки, които имат различни функции:
- Пневмоцитите от тип I са клетките, които са отговорни за обмена на кислород и въглероден диоксид.
- Пневмоцитите тип II изпълняват две важни функции. Те са отговорни за възстановяване на увреждането на алвеоларната лигавица, а също така отделят повърхностноактивно вещество.
В алвеолите има и много имунни клетки, известни като алвеоларни макрофаги. Макрофагите по същество са „камионите за боклук“ на имунната система и фагоцитират или „изяждат“ отломки, на които попадат. Те са отговорни за почистването на всички частици, които не се улавят от ресничките или слузта в горните дихателни пътища, както и мъртвите клетки и бактериите.
Функция
Алвеолите са крайната точка на дихателната система, която започва, когато вдишваме въздух в устата или носа. Богатият на кислород въздух пътува надолу по трахеята и след това през десния или левия бронх в един от двата бели дроба. Оттам въздухът се насочва през все по-малки и по-малки проходи, наречени бронхиоли, покрай алвеоларния канал, докато накрая навлезе в отделна алвеола.
Алвеолите са облицовани с флуиден слой, известен като повърхностноактивно вещество, което поддържа формата и повърхностното напрежение на въздушната торбичка. Чрез поддържане на повърхностното напрежение има повече повърхност, през която молекулите кислород и CO2 могат да преминат.
Именно в този кръстопът молекулите на кислорода дифузират през една клетка в алвеола и след това една клетка в капиляра, за да влязат в кръвния поток. В същото време молекулите на въглеродния диоксид, страничен продукт от клетъчното дишане, се дифузират обратно в алвеолите, където се изхвърлят от тялото през носа или устата.
Дифузия на кислород от алвеолите към капилярите се получава, тъй като концентрацията на кислород е по-ниска в капилярите. По същия начин въглеродният диоксид се дифузира от капилярите до алвеолите, където концентрацията на въглероден диоксид е по-ниска.
По време на вдишване алвеолите се разширяват, тъй като отрицателното налягане в гърдите се създава чрез свиване на диафрагмата. По време на издишването алвеолите се отдръпват (пружинират назад), докато диафрагмата се отпуска.
Свързани условия
Съществуват редица медицински състояния, които могат пряко да засегнат алвеолите (които ние наричаме алвеоларни белодробни заболявания). Тези заболявания могат да доведат до възпаление и белези на алвеолите или да ги напълнят с вода, гной или кръв.
В допълнение към увреждането, причинено от възпаление или инфекция в алвеолите, правилната функция зависи от поддържането на баланс между тялото и свръхнадухването на алвеолите:
- Преразтягане: Наличието на здрава система за поддържане на съединителната тъкан е необходимо, за да се предотврати прекомерното разрастване на алвеолите. Пример за нараняване, което може да доведе до преразтягане, е механичната вентилация (дишане чрез респиратор).
- Дисфункция на сурфактанта: Повърхностноактивното вещество предотвратява пълното срутване на алвеолите между вдишванията. За да разберете защо това е важно, можете да си представите как е по-лесно да взривите балон, който е бил частично напомпан спрямо взривяването на напълно сгънат балон. Медицински състояния като ХОББ, респираторен дистрес синдром при бебета, астма, интерстициална фиброза, както и някои генетични състояния могат да причинят дисфукция на сърфактант, водеща до колапс на алвеолите.
Сред условията, включващи алвеолите:
Емфизем
Емфиземът е състояние, при което възпалението в белите дробове причинява разширяване и разрушаване на алвеолите. В допълнение към загубата на алвеоли, клетъчните стени на въздушните торбички, които остават, започват да се втвърдяват и губят своята еластичност. Това затруднява изхвърлянето на въздух от белите дробове (състояние, наречено улавяне на въздуха).
Въздушното улавяне обяснява защо издишването вместо вдишването обикновено е по-трудно при хора с емфизем. Тази невъзможност за изхвърляне на въздуха води до по-нататъшно разширяване на алвеолите и повишена загуба на функция.
Пневмония
Пневмонията е инфекция, която възпалява алвеолите в единия или двата бели дроба и може да доведе до пълнене на въздушните торбички с гной.
Туберкулоза
Туберкулозата е инфекциозно бактериално заболяване, характеризиращо се с разрастване на възли в тъканите на белите дробове. Болестта заразява предимно алвеолите при вдишване на бактерии, причинявайки образуването на гной във въздушните торбички.
Бронхиолоалвеоларен карцином (BAC)
Бронхиолоалвеоларният карцином (BAC) е форма на рак на белия дроб, който вместо това се счита за подтип на белодробен аденокарцином. Тези ракови заболявания започнете в алвеолите и често се откриват дифузно в единия или двата бели дроба.
За разлика от много видове рак, които се разпространяват през лимфната система и / или кръвния поток до отдалечени области на тялото, BAC се разпространява предимно през дихателните пътища (аерогенни метастази) до други региони на белите дробове.
Остър респираторен дистрес синдром (ARDS)
Синдромът на острия респираторен дистрес (ARDS) е животозастрашаващо белодробно състояние, което предотвратява попадането на кислород в белите дробове, тъй като течностите започват да се натрупват в алвеолите. ARDS е често срещан при критично болни пациенти.
Респираторен дистрес синдром (RDS)
Респираторен дистрес синдром (RDS) се наблюдава при недоносени бебета, чиито тела все още не са произвели достатъчно повърхностноактивно вещество, за да подредят алвеолите и следователно има по-малко повърхност за обмен на кислород и въглероден диоксид.
Белодробен оток
Белодробният оток е състояние, причинено от излишната течност в белите дробове, която се събира в алвеолите и може да доведе до дихателна недостатъчност.
Алвеоларна протеиноза
Белодробната алвеоларна протеиноза е рядко заболяване, при което протеините се натрупват в алвеолите. Най-често това е автоимунно състояние, което се среща при възрастни на възраст от 20 до 50 години, но може да се появи и като вродено състояние (от раждането).
Пушене
Като единствен рисков фактор за белодробни заболявания е известно, че тютюневият дим засяга дихателните пътища на всяко ниво. Това включва алвеолите.
Алвеолите са изградени от колаген и еластин, които осигуряват еластичността на торбичките. Пушенето уврежда и двете, в резултат на което торбичките се втвърдяват и удебеляват. Пушенето също активно разширява кръвоносните съдове, възпрепятствайки обмена на кислород и CO2.
Цигареният дим също влияе върху начина на работа на алвеолите, причинявайки щети чак до молекулярното ниво. Това нарушава способността на нашето тяло да се самовъзстановява, както би могло след инфекция или травма. Като такова, алвеоларното увреждане може да се развива безпрепятствено, тъй като белите дробове са постоянно изложени на токсични изпарения.
Дума от Verywell
Алвеолите осигуряват една от най-важните функции, които телата ни изпълняват. Те са вратата, през която кислородът навлиза в кръвта ни и основният начин, по който някои отпадъчни продукти от метаболизма (въглероден диоксид) излизат от тялото.
Болестите, които засягат алвеолите, могат да доведат до намаляване на кислорода, който се доставя в тъканите на нашето тяло и следователно може да доведе до увреждане (поради хипоксия) на всеки основен орган.
Физиология на дишането