Funktion und Störungen der Alveolen
Struktur
Alveolen sind winzige ballonförmige Gebilde und der kleinste Durchgang in den Atemwegen. Die Alveolen sind nur eine Zelle dick und ermöglichen den relativ einfachen Durchgang von Sauerstoff und Kohlendioxid (CO2) zwischen den Alveolen und den Blutgefäßen, die als Kapillaren bezeichnet werden.Ein Kubikmillimeter Lungengewebe enthält rund 170 Alveolen. Während die Gesamtzahl von einer Person zur nächsten variieren kann, gibt es buchstäblich Millionen innerhalb der menschlichen Lunge, die sich über eine Oberfläche von ungefähr 70 Quadratmetern erstrecken.
Funktion
Alveolen sind der Endpunkt des Atmungssystems, der beginnt, wenn wir Luft in den Mund oder die Nase einatmen. Die sauerstoffreiche Luft strömt durch die Luftröhre und dann über den rechten oder linken Bronchus in eine der beiden Lungen. Von dort wird die Luft durch immer kleinere Passagen, sogenannte Bronchiolen, am Alveolarkanal vorbeigeleitet, bis sie schließlich in eine einzelne Alveole eintritt.Alveolen sind mit einer Flüssigkeitsschicht ausgekleidet, die als Tensid bekannt ist und die Form und Oberflächenspannung des Luftsacks beibehält. Durch Aufrechterhaltung der Oberflächenspannung entsteht eine größere Oberfläche, durch die Sauerstoff- und CO2-Moleküle gelangen können.
An diesem Übergang diffundieren Sauerstoffmoleküle durch eine einzelne Zelle in einer Alveole und dann durch eine einzelne Zelle in einer Kapillare, um in den Blutkreislauf einzutreten. Gleichzeitig diffundieren CO2-Moleküle, ein Nebenprodukt der Zellatmung, zurück in die Alveole, wo sie durch Nase oder Mund aus dem Körper ausgestoßen werden.
Während des Einatmens dehnen sich Kapillaren aus, wenn der Unterdruck in der Brust durch Zusammenziehen des Zwerchfells erzeugt wird. Während des Ausatmens springen die Alveolen zurück (federn zurück), während sich das Zwerchfell entspannt.
Erkrankungen, die Alveolen betreffen
Es gibt eine Reihe von Erkrankungen, die sich direkt auf die Alveolen auswirken können (die wir als alveoläre Lungenerkrankungen bezeichnen). Diese Krankheiten können dazu führen, dass die Alveolen entzündet und vernarbt werden oder sich mit Wasser, Eiter oder Blut füllen.Unter den Bedingungen, die die Alveolen betreffen:
- Emphysem ist ein Zustand, bei dem die Entzündung in der Lunge die Erweiterung und Zerstörung der Alveolen verursacht. Zusätzlich zum Verlust der Alveolen beginnen die Zellwände der Luftsäcke zu verhärten und verlieren ihre Elastizität. Dies macht es schwierig, Luft aus der Lunge auszutreiben (ein Zustand, der als Lufteinschluss bezeichnet wird). Dies erklärt, warum das Ausatmen und nicht das Einatmen bei Menschen mit Emphysem in der Regel schwieriger ist. Diese Unfähigkeit, Luft auszutreiben, führt zu einer weiteren Erweiterung der Alveolen und einem erhöhten Funktionsverlust
- Eine Lungenentzündung ist eine Infektion, die die Alveolen in einer oder beiden Lungen entzündet und dazu führen kann, dass sich die Luftsäcke mit Eiter füllen.
- Tuberkulose ist eine bakterielle Infektionskrankheit, die durch das Wachstum von Knötchen im Gewebe der Lunge gekennzeichnet ist. Die Krankheit infiziert vor allem die Alveolen, wenn Bakterien eingeatmet werden und Eiter in den Luftsäcken entstehen.
- Bronchioloalveoläres Karzinom (BAC) ist eine Form von Lungenkrebs, die nun als Subtyp des Lungenadenokarzinoms angesehen wird. Diese Krebsarten beginnen in den Alveolen und treten häufig diffus in einer oder beiden Lungen auf.
- Akutes Atemnotsyndrom (ARDS) ist eine lebensbedrohliche Lungenerkrankung, die verhindert, dass Sauerstoff in die Lunge gelangt, wenn sich Flüssigkeiten in den Alveolen ansammeln. ARDS tritt häufig bei schwerkranken Patienten auf.
- Das Respiratory-Distress-Syndrom (RDS) tritt bei Frühgeborenen auf, deren Körper noch nicht genug Tensid produziert haben, um die Alveolen zu füttern.
- Lungenödem ist ein Zustand, der durch überschüssige Flüssigkeit in der Lunge verursacht wird, die sich in den Alveolen ansammelt und zu einem Atemversagen führen kann.
Zigaretten und Alveolen
Als einziger Risikofaktor für Lungenerkrankungen ist bekannt, dass Tabakrauch die Atemwege auf allen Ebenen beeinträchtigt. Dies schließt die Alveolen ein.Alveolen bestehen aus Kollagen und Elastin, die den Beuteln ihre Elastizität verleihen. Das Rauchen beschädigt beide, wodurch die Säcke hart werden und sich verdicken. Rauchen erweitert auch aktiv die Blutgefäße und behindert den Austausch von Sauerstoff und CO2.
Zigarettenrauch beeinflusst auch die Wirkung der Alveolen und führt zu Schäden bis auf molekularer Ebene. Es stört die Fähigkeit unseres Körpers, sich selbst zu reparieren, wie es nach einer Infektion oder einem Trauma der Fall sein könnte. Der Alveolarschaden kann somit ungehindert fortschreiten, da die Lunge dauerhaft giftigen Dämpfen ausgesetzt ist.
Ein Wort von Verywell
Die Alveolen erfüllen eine der wichtigsten Funktionen unseres Körpers. Sie sind das Tor, durch das Sauerstoff in unseren Blutkreislauf gelangt und über das ein Teil der Abfallprodukte des Stoffwechsels (Kohlendioxid) in erster Linie aus dem Körper ausgeschieden wird.Krankheiten, die sich auf die Alveolen auswirken, können dazu führen, dass weniger Sauerstoff in das Gewebe unseres Körpers abgegeben wird, und folglich können alle wichtigen Organe (aufgrund von Hypoxie) geschädigt werden.
Physiologie der Atmung
