Funkce a poruchy plicních sklípků

Alveoly jsou důležitou součástí dýchacího systému, jehož funkcí je výměna molekul kyslíku a oxidu uhličitého do a z krevního řečiště. Tyto drobné vzduchové vaky ve tvaru balónku sedí na samém konci dýchacího stromu a jsou uspořádány do shluků v plicích.

Struktura

Alveoly jsou malé struktury ve tvaru balónku a jsou nejmenším průchodem v dýchacím systému. Alveoly jsou velmi tenké, což umožňuje relativně snadný průchod kyslíku a oxidu uhličitého (CO2) mezi alveoly a cévami nazývanými kapiláry.

Jeden kubický milimetr plicní tkáně obsahuje přibližně 170 alveol. I když se celkový počet může u jednotlivých osob lišit, v plicích člověka přesahujících plochu zhruba 70 metrů čtverečních jsou doslova miliony.

Buňky alveol

Alveoly se skládají ze dvou různých typů buněk, které mají různé funkce:

• Pneumocyty typu I jsou buňky, které jsou odpovědné za výměnu kyslíku a oxidu uhličitého.
• Pneumocyty typu II plní dvě důležité funkce. Jsou odpovědné za opravu poškození alveolární výstelky a také za vylučování povrchově aktivní látky.

V alveolách je také mnoho imunitních buněk známých jako alveolární makrofágy. Makrofágy jsou v podstatě „popelářské vozy“ imunitního systému a fagocytují nebo „jedí“ zbytky, na které narazí. Jsou odpovědné za čištění všech částic, které nejsou zachyceny řasinkami nebo hlenem v horních dýchacích cestách, stejně jako odumřelé buňky a bakterie.

Funkce

Alveoly jsou koncovým bodem dýchacího systému, který začíná, když vdechujeme vzduch do úst nebo nosu. Vzduch bohatý na kyslík cestuje po průdušnici a poté do jedné ze dvou plic přes pravý nebo levý průdušek. Odtamtud je vzduch směrován skrz menší a menší průchody, zvané bronchioly, kolem alveolárního vývodu, až nakonec vstoupí do individuálního alveolu.

Alveoly jsou lemovány tekutou vrstvou známou jako povrchově aktivní látka, která udržuje tvar a povrchové napětí vzduchového vaku. Udržováním povrchového napětí existuje větší povrchová plocha, kterou mohou procházet molekuly kyslíku a CO2.

Právě na tomto spoji molekuly kyslíku difundují jedinou buňkou v alveolu a poté jedinou buňkou v kapiláře, aby se dostaly do krevního řečiště.Současně molekuly oxidu uhličitého, vedlejší produkt buněčného dýchání, difundují zpět do alveol, kde jsou vylučovány z těla nosem nebo ústy.

K difúzi kyslíku z alveol do kapilár dochází, protože koncentrace kyslíku v kapilárách je nižší. Podobně oxid uhličitý difunduje z kapilár do alveol, kde je nižší koncentrace oxidu uhličitého.

Během inhalace se alveoly rozšiřují, protože podtlak v hrudníku je vytvářen kontrakcí bránice. Během výdechu plicní sklípky zpětně cívají (pružina zpět) při uvolnění bránice.

Související podmínky

Existuje řada zdravotních stavů, které mohou přímo ovlivnit alveoly (které označujeme jako alveolární plicní onemocnění). Tato onemocnění mohou způsobit zanícení a zjizvení alveol nebo jejich naplnění vodou, hnisem nebo krví.

Kromě poškození způsobených zánětem nebo infekcí v plicních sklípcích závisí správná funkce na tom, aby si tělo udržovalo rovnováhu mezi nadměrným a podhodnocením plicních sklípků:

• Overdistention: Přítomnost zdravého systému podpory pojivové tkáně je nutná, aby se zabránilo nadměrnému rozdávání alveol. Příkladem zranění, které může mít za následek přílišnou pozornost, je mechanická ventilace (dýchání přes respirátor).
• Dysfunkce povrchově aktivní látky: Povrchově aktivní látka brání tomu, aby se alveoly úplně zhroutily mezi dechy. Abychom pochopili, proč je to důležité, dokážete si představit, jak je jednodušší vyhodit do vzduchu balón, který byl částečně nafouknut ve srovnání s vybuchnutím úplně zhrouceného balónu. Zdravotní stavy, jako je syndrom respirační tísně u kojenců, stejně jako některé genetické stavy, mohou způsobit dysfunkci povrchově aktivní látky vedoucí ke kolapsu alveol.

Mezi stavy zahrnující alveoly:

Emfyzém

Emfyzém je stav, kdy zánět v plicích způsobuje dilataci a destrukci alveol. Kromě ztráty alveol se buněčné stěny vzdušných vaků, které zůstávají, začnou vytvrzovat a ztrácejí svoji pružnost. To ztěžuje vytlačování vzduchu z plic (stav nazývaný zachycování vzduchu).

Air trapping vysvětluje, proč je u lidí s emfyzémem vydechování spíše než vdechování obvykle obtížnější. Tato neschopnost vytlačovat vzduch vede k další dilataci plicních sklípků a ke zvýšené ztrátě funkce.

Zápal plic

Pneumonie je infekce, která zanícuje plicní sklípky v jedné nebo obou plicích a může vést k tomu, že se vzduchové vaky naplní hnisem.

Tuberkulóza

Tuberkulóza je infekční bakteriální onemocnění charakterizované růstem uzlíků v plicních tkáních. Toto onemocnění primárně infikuje alveoly při vdechování bakterií, což způsobuje tvorbu hnisu ve vzduchových vakech.

Bronchioloalveolární karcinom (BAC)

Bronchioloalveolární karcinom (BAC) je forma rakoviny plic, která je nyní místo toho považována za podtyp adenokarcinomu plic. Tyto rakovinyzačítv plicních sklípcích a často se vyskytují difúzně v jedné nebo obou plicích.

Syndrom akutní respirační tísně (ARDS)

Syndrom akutní respirační tísně (ARDS) je život ohrožující stav plic, který brání kyslíku dostat se do plic, protože se v alveolách začnou hromadit tekutiny. ARDS je běžný u kriticky nemocných pacientů.

Syndrom respirační tísně (RDS)

Syndrom respirační tísně (RDS) je pozorován u předčasně narozených dětí, jejichž těla dosud nevytvořila dostatek povrchově aktivní látky pro liniování alveol, a proto je k dispozici menší plocha pro výměnu kyslíku a oxidu uhličitého.

Plicní otok

Plicní edém je stav způsobený přebytečnou tekutinou v plicích, která se hromadí v plicních sklípcích a může vést k selhání dýchání.

Alveolární protein

Plicní alveolární proteinóza je vzácné onemocnění, při kterém se bílkoviny hromadí v alveolách. Nejčastěji se jedná o autoimunitní stav, který se vyskytuje u dospělých ve věku 20 až 50 let, ale může se objevit také jako vrozený (od narození).

Kouření

Je známo, že tabákový kouř jako jediný rizikový faktor pro plicní onemocnění ovlivňuje dýchací cesty na všech úrovních. To zahrnuje plicní sklípky.

Cigaretový kouř také ovlivňuje fungování alveol a způsobuje poškození až na molekulární úrovni. Narušuje schopnost našeho těla opravit se, jak by to mohlo následovat po infekci nebo traumatu. Alveolární poškození tak může nerušeně postupovat, protože plíce jsou trvale vystaveny toxickým výparům.

Slovo od Verywell

Alveoly poskytují jednu z nejdůležitějších funkcí, které naše těla vykonávají. Jsou bránou, kterou kyslík vstupuje do naší krve, a primárním způsobem, jakým některé z odpadních produktů metabolismu (oxid uhličitý) opouštějí tělo.

Nemoci, které ovlivňují alveoly, mohou mít za následek dodávání sníženého kyslíku do tkání našeho těla a následně mohou vést k poškození (v důsledku hypoxie) každého významného orgánu.