Как работят и какво може да им въздейства
Може да сте чули, че алвеолите играят важна роля в дишането или че имате медицинско състояние, което е засегнало тези структури в тялото ви. Какво точно е алвеола, и каква е анатомията и функцията? Нека да разгледаме отговорите на тези въпроси, както и ролята, която алвеолите могат да играят при болестта.
Алвеоли: Определение и функция
Алвеолите са важна част от дихателната система, чиято функция е да обменят молекули на кислород и въглероден диоксид до и от кръвта.
Тези миниатюрни въздушни торбички с формата на балони седят в самия край на дихателните пътища и са разположени в клъстери в белите дробове.
В човешкото тяло има милиони алвеоли с площ от около 70 квадратни метра. Ако те бяха сплескани и опънати от край до край, те биха могли да покрият цял тенис корт.
Анатомия: Картографиране на потока въздух към и от алвеолите
Алвеолите са крайната точка на дихателната система, която започва, когато вдишваме въздух в устата или носа. Богатият на кислород въздух преминава през трахеята и след това в един от двата дробове чрез десния или левия бронх . Оттам въздухът се насочва през по-малки и по-малки проходи, наречени бронхиоли , през алвеоларния канал, докато накрая навлезе в отделен алвеол.
Всеки алвеол е облицован от течен слой, известен като повърхностно активно вещество, което поддържа повърхностното напрежение и формата на въздушната торбичка. Самата алвеола е заобиколена от мрежа от капиляри, които транспортират кислород към кръвния поток и въглеродния диоксид далеч от кръвообращението.
На това кръстовище кислородните молекули дифундират през една клетка в алвеола, а след това и една клетка в капиляра, за да влезе в кръвния поток. В същото време молекулите на въглеродния диоксид, страничен продукт на клетъчното дишане, се дифузират обратно в алвеола, където се изхвърлят извън тялото през носа или устата.
При вдишване капилярите се разширяват, тъй като отрицателното налягане в гръдния кош се създава чрез свиване на диафрагмата. По време на издишването алвеолите се връщат назад, тъй като диафрагмата се отпуска.
Структура на алвеолите
Алвеолите са малки балонни структури и са най-малкият проход в дихателната система. Алвеолите имат само една клетъчна дебелина, което позволява относително лесно преминаване на кислород и въглероден диоксид между алвеолите и капилярите. Един кубичен милиметър съдържа 170 алвеоли и площта на алвеолите е средно 70 квадратни метра. Броят на алвеолите се различава между хората, а по-големите дробове имат повече алвеоли.
Медицински условия, включващи алвеолите
Има редица медицински състояния, които могат директно да повлияят на алвеолите (които наричаме алвеоларни белодробни заболявания). Тези заболявания могат да причинят възпаление на алвеолите и белези или да причинят напълване с вода, гной или кръв.
Сред състоянията, включващи алвеолите:
- Емфиземът е състояние, при което възпалението в белите дробове води до разширяване и унищожаване на алвеолите. В допълнение към загубата на алвеоли, клетъчните стени на въздушните торбички започват да се втвърдяват и губят еластичността си. Това затруднява изхвърлянето на въздух от белите дробове (състояние, наречено "въздушен улавяне"). Това обяснява защо издишването, вместо инхалирането, обикновено е по-трудно при хора с емфизем. Тази невъзможност за изхвърляне на въздуха води до по-нататъшно раздуване на алвеолите и подобно на чифт бельо, което губи еластичността си, когато се простира твърде далеч, също губят тази способност.
- Пневмонията е инфекция, която задушава алвеолите в единия или двата дробове и може да доведе до запълване на въздушните торбички с гной.
- Туберкулозата е инфекциозно бактериално заболяване, характеризиращо се с растежа на възли в тъканите на белите дробове. Болестта главно инфектира алвеолите, тъй като бактериите се вдишват, гной се образува в алеолите, както при пневмония по-горе.
- Бронхолоалвеоларният карцином (БАС) е форма на рак на белия дроб, който в момента се счита за подтип на белодробен аденокарцином. Тези ракови заболявания започват в алвеолите и често се откриват дифузно в единия или двата белия дробове.
- Остър синдром на респираторен дистрес (ARDS) е животозастрашаващо белодробно състояние, което предотвратява навлизането на кислород в белите дробове, докато течностите започват да се натрупват в алвеолите. ARDS е твърде често при критично болни пациенти.
- Синдром на респираторен дистрес (RDS) се наблюдава при недоносени бебета, чиито тела все още не са произвели достатъчно повърхностно активно вещество, което да линизира алвеолите. Без повърхностно активно вещество, което да държи отворите на алвеолите, повърхността на белите дробове намалява, което прави дишането още по-трудно.
- Белодробният оток е състояние, причинено от излишната течност в белите дробове, която се събира в алвеолите и може да доведе до дихателна недостатъчност.
Въздействието на цигарите върху алвеолите
Като един рисков фактор за белодробно заболяване е известно, че тютюнев дим повлиява дихателните пътища на всяко ниво. Това включва алвеолите.
Алвеолите са съставени от колаген и еластин, които осигуряват еластичността на въздушните сакове. По същия начин, както цигарите увреждат колаген и еластин в кожата ви (което води до ускорено набъбване и стареене), те могат да подкопаят и производството на тези вещества във Вашите алвеоли. В резултат на това, еластичният обръч на алвеолите се намалява, тъй като клетъчните стени започват да се сгъстяват и втвърдяват поради монтажните повреди.
Цигареният дим влияе и върху начина на работа на алвеолите, което причинява вреда до молекулярно ниво. Това нарушава способността на тялото ни да се ремонтира, тъй като може да последва инфекция или травма. Като такива, алвеоларното увреждане се оставя да прогресира безпрепятствено, тъй като белите дробове са постоянно изложени на токсични изпарения.
Най-долу в алвеолите
Алвеолите осигуряват една от най-важните функции, които тялото ни изпълнява. Те са порталът, през който кислородът навлиза в кръвообращението ни и основният начин, по който някои от отпадъчните продукти от метаболизма (въглероден диоксид) напускат тялото.
Болестите, които засягат алвеолите, могат да доведат до намален кислород, който се доставя до тъканите на нашето тяло и следователно може да доведе до увреждане (поради токсична хипоксия ) на всеки основен орган.
> Източници:
> Hsia, C., Hyde, D. и E. Weibel. Белодробната структура и вътрешните предизвикателства на газовата борса. Пълна физиология . 2016. 6 (2): 827-895.
> Каспер, Денис Л., Антъни С. Фучи и Стивън Л. Хаузър. Принципите на вътрешната медицина на Харисън. Ню Йорк: Образованието на Мак Грей, 2015. Печат.