Funkcja i zaburzenia pęcherzyków płucnych

Pęcherzyki płucne są ważną częścią układu oddechowego, którego funkcją jest wymiana cząsteczek tlenu i dwutlenku węgla do iz krwiobiegu. Te maleńkie pęcherzyki powietrzne w kształcie balonów znajdują się na samym końcu drzewa oddechowego i są ułożone w skupiska w płucach.

Struktura

Pęcherzyki płucne są maleńkimi strukturami w kształcie balonów i stanowią najmniejsze przejście w układzie oddechowym. Pęcherzyki są bardzo cienkie, co pozwala na stosunkowo łatwe przechodzenie tlenu i dwutlenku węgla (CO2) między pęcherzykami a naczyniami krwionośnymi zwanymi kapilarami.

Jeden milimetr sześcienny tkanki płucnej zawiera około 170 pęcherzyków płucnych. Chociaż całkowita liczba może się różnić w zależności od osoby, w ludzkich płucach znajdują się dosłownie miliony na powierzchni około 70 metrów kwadratowych.

Komórki pęcherzyków płucnych

Pęcherzyki składają się z dwóch różnych typów komórek, które mają różne funkcje:

• Pneumocyty typu I to komórki odpowiedzialne za wymianę tlenu i dwutlenku węgla.
• Pneumocyty typu II pełnią dwie ważne funkcje. Odpowiadają za naprawę uszkodzeń wyściółki wyściółki wyrostka zębodołowego, a także wydzielają środek powierzchniowo czynny.

W pęcherzykach płucnych znajduje się również wiele komórek odpornościowych znanych jako makrofagi pęcherzyków płucnych. Makrofagi są zasadniczo „śmieciarkami” układu odpornościowego i fagocytują lub „zjadają” znalezione szczątki. Są odpowiedzialne za oczyszczanie wszelkich cząstek, które nie są wychwytywane przez rzęski lub śluz w górnych drogach oddechowych, a także martwych komórek i bakterii.

Funkcjonować

Pęcherzyki płucne to punkt końcowy układu oddechowego, który zaczyna się, gdy wdychamy powietrze do ust lub nosa. Powietrze bogate w tlen przemieszcza się w dół tchawicy, a następnie do jednego z dwóch płuc przez prawe lub lewe oskrzele. Stamtąd powietrze kierowane jest coraz mniejszymi kanałami, zwanymi oskrzelikami, przez kanał pęcherzykowy, aż ostatecznie trafia do pojedynczego zębodołu.

Pęcherzyki płucne są wyłożone warstwą płynu znaną jako środek powierzchniowo czynny, która utrzymuje kształt i napięcie powierzchniowe worka powietrznego. Utrzymując napięcie powierzchniowe, uzyskuje się większą powierzchnię, przez którą mogą przechodzić cząsteczki tlenu i CO2.

To właśnie na tym skrzyżowaniu cząsteczki tlenu dyfundują przez pojedynczą komórkę w zębodole, a następnie przez pojedynczą komórkę w naczyniu włosowatym, aby dostać się do krwiobiegu.Jednocześnie cząsteczki dwutlenku węgla, produkt uboczny oddychania komórkowego, są rozpraszane z powrotem do pęcherzyków płucnych, gdzie są wydalane z organizmu przez nos lub usta.

Dyfuzja tlenu z pęcherzyków płucnych do naczyń włosowatych następuje, ponieważ stężenie tlenu w naczyniach włosowatych jest niższe. Podobnie dwutlenek węgla dyfunduje z naczyń włosowatych do pęcherzyków płucnych, gdzie stężenie dwutlenku węgla jest niższe.

Podczas inhalacji pęcherzyki płucne rozszerzają się, ponieważ podciśnienie w klatce piersiowej jest wytwarzane przez skurcz przepony. Podczas wydechu pęcherzyki płucne cofają się (odskakują), gdy przepona się rozluźnia.

Powiązane warunki

Istnieje wiele schorzeń, które mogą bezpośrednio wpływać na pęcherzyki płucne (które nazywamy chorobami pęcherzykowymi płuc). Choroby te mogą powodować stan zapalny pęcherzyków płucnych i blizny lub powodować ich wypełnienie wodą, ropą lub krwią.

Oprócz uszkodzeń spowodowanych stanem zapalnym lub infekcją w obrębie pęcherzyków płucnych, prawidłowe funkcjonowanie zależy od utrzymania przez organizm równowagi między nadmiernym i niedostatecznym napełnieniem pęcherzyków płucnych:

• Przedawkowanie: Obecność zdrowego systemu wspomagania tkanki łącznej jest konieczna, aby zapobiec nadmiernemu rozdęciu pęcherzyków płucnych. Przykładem urazu, który może skutkować nadmierną koncentracją, jest wentylacja mechaniczna (oddychanie przez respirator).
• Dysfunkcja środka powierzchniowo czynnego: środek powierzchniowo czynny zapobiega całkowitemu zapadnięciu się pęcherzyków płucnych między oddechami. Aby zrozumieć, dlaczego jest to ważne, możesz sobie wyobrazić, jak łatwiej jest wysadzić balon, który został częściowo nadmuchany, w porównaniu z całkowicie zapadniętym balonem. Stany medyczne, takie jak zespół niewydolności oddechowej u niemowląt, a także niektóre schorzenia genetyczne mogą powodować dysfunkcję środków powierzchniowo czynnych prowadzącą do zapaści pęcherzyków płucnych.

Wśród schorzeń związanych z pęcherzykami płucnymi:

Rozedma

Rozedma to stan, w którym zapalenie płuc powoduje rozszerzenie i zniszczenie pęcherzyków płucnych. Oprócz utraty pęcherzyków, ściany komórkowe pozostałych woreczków powietrznych zaczynają twardnieć i tracą elastyczność. Utrudnia to wydalanie powietrza z płuc (stan zwany uwięzieniem powietrza).

Uwięzienie powietrza wyjaśnia, dlaczego wydech zamiast wdychania jest zwykle trudniejszy u osób z rozedmą płuc. Ta niezdolność do wydalania powietrza prowadzi do dalszego rozszerzenia pęcherzyków płucnych i zwiększonej utraty funkcji.

Zapalenie płuc

Zapalenie płuc to infekcja, która powoduje zapalenie pęcherzyków płucnych w jednym lub obu płucach i może spowodować wypełnienie worków powietrznych ropą.

Gruźlica

Gruźlica jest zakaźną chorobą bakteryjną charakteryzującą się wzrostem guzków w tkankach płuc. Choroba infekuje przede wszystkim pęcherzyki płucne, gdy wdychane są bakterie, powodując tworzenie się ropy w workach powietrznych.

Rak oskrzelowo-pęcherzykowy (BAC)

Rak oskrzelowo-pęcherzykowy (BAC) jest postacią raka płuc, która obecnie jest uważana za podtyp gruczolakoraka płuc. Te rakizaczynaćw pęcherzykach płucnych i często występują rozproszone w jednym lub obu płucach.

Zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS)

Zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) to zagrażająca życiu choroba płuc, która zapobiega przedostawaniu się tlenu do płuc, gdy płyny zaczynają gromadzić się w pęcherzykach płucnych. ARDS występuje często u pacjentów w stanie krytycznym.

Zespół ostrej niewydolności oddechowej (RDS)

Zespół niewydolności oddechowej (RDS) obserwuje się u wcześniaków, których ciała nie wytworzyły jeszcze wystarczającej ilości środka powierzchniowo czynnego, aby wyścielić pęcherzyki płucne, w związku z czym dostępna jest mniejsza powierzchnia do wymiany tlenu i dwutlenku węgla.

Obrzęk płuc

Obrzęk płuc to stan spowodowany nadmiarem płynu w płucach, który gromadzi się w pęcherzykach płucnych i może prowadzić do niewydolności oddechowej.

Białko pęcherzykowe

Proteinoza pęcherzyków płucnych jest rzadką chorobą, w której białka gromadzą się w pęcherzykach płucnych. Jest to najczęściej choroba autoimmunologiczna, występująca u dorosłych w wieku od 20 do 50 lat, ale może również występować jako stan wrodzony (od urodzenia).

Palenie

Wiadomo, że jako pojedynczy czynnik ryzyka chorób płuc dym tytoniowy wpływa na drogi oddechowe na każdym poziomie. Obejmuje to pęcherzyki płucne.

Dym papierosowy wpływa również na działanie pęcherzyków płucnych, powodując uszkodzenia aż do poziomu molekularnego. Zakłóca zdolność naszego organizmu do naprawy, tak jak może to nastąpić po infekcji lub urazie. W związku z tym uszkodzenie pęcherzyków płucnych może postępować bez przeszkód, ponieważ płuca są stale narażone na toksyczne opary.

Słowo od Verywell

Pęcherzyki płucne pełnią jedną z najważniejszych funkcji naszego organizmu. Są bramą, przez którą tlen dostaje się do naszego krwiobiegu i głównym sposobem, w jaki niektóre produkty przemiany materii (dwutlenek węgla) wydostają się z organizmu.

Choroby, które atakują pęcherzyki płucne, mogą skutkować zmniejszonym dostarczaniem tlenu do tkanek naszego organizmu, aw konsekwencji mogą skutkować uszkodzeniem (na skutek niedotlenienia) każdego większego narządu.