Was ist eine Alveole?
Eine Alveole ist ein winziger Luftsack, der an der Spitze der kleinsten Atemwege der Lunge, den Bronchiolen, gebildet wird. Die primäre Funktion der Alveolen ist der Austausch von Kohlendioxid gegen Sauerstoff. Gewebe in den Alveolen erfüllen auch sekundäre Funktionen, wie die Produktion von Hormonen, Enzymen und Lungensurfactant. Zweitens ist die Alveole der Ort, an dem inhalierte Substanzen wie Krankheitserreger, Arzneimittel oder andere Chemikalien normalerweise verarbeitet werden.
Die Lungenalveole ist zweistufig aufgebaut. Ein Netz aus elastischen Fasern und Kapillaren, das einem abgerundeten Korb ähnelt, bildet die äußere Struktur jeder Alveole. Diese Kapillaren verzweigen sich sowohl von der Pulmonalarterie als auch von der Pulmonalvene. Sauerstoffarmes Blut wird von der Lungenarterie vom Herzen zur Lunge transportiert, während die Lungenvene sauerstoffreiches Blut von der Lunge zum Herzen transportiert. Bekannt als das Kapillarbett , sind die die Alveolen umgebenden Blutgefäße nicht nur für den Gasaustausch notwendig, sondern auch, um die empfindliche Innenauskleidung der Alveolen elastisch zu stützen.
Die Alveolarschleimhaut oder das Epithel ist ein dünnes Gewebe, das das Innere der Alveolen bildet. Dieses Gewebe ist mit einem feuchten Film aus Lungensurfactant überzogen, einer flüssigen Substanz, die in den Alveolen gebildet wird. Lungensurfactant unterstützt die Diffusion und verhindert das Zusammenfallen der Alveolen beim Ausatmen. Das Alveolarepithel besteht aus zwei verschiedenen Zelltypen, die zusammen mit dem Lungensurfactant die Atmungsoberfläche der Lunge bilden.
Flache Typ I-Zellen bedecken den größten Teil der Oberfläche des Epithels in einem fliesenartigen Muster. Benachbarte Zellen sind durch enge Verbindungen verbunden, wodurch eine Membran entsteht, durch die nur die kleinsten Moleküle zwischen ihnen hindurchtreten können. Diese Zellen erleichtern die Diffusion von Atemgasen zum und vom Kapillarbett, indem sie Sauerstoff- und Kohlendioxidmolekülen, die in Tensid gelöst sind, den intrazellulären Raum passieren lassen.
Typ-II-Alveolarzellen sind zahlreicher als die Typ-I-Zellen, nehmen jedoch eine kleinere Fläche der Alveolarauskleidung ein. Diese quaderförmigen Zellen erfüllen eine Reihe wichtiger Aufgaben in der Alveole. Zu den Hauptaufgaben gehört die Herstellung des für den Gasaustausch notwendigen Lungensurfactants. Darüber hinaus synthetisieren Typ-II-Zellen eine Reihe von Substanzen, die für eine gesunde Lungenfunktion wichtig sind. Bei Bedarf können Typ-II-Zellen auch die Form ändern, um beschädigte Typ-I-Zellen zu ersetzen.
Ebenfalls im Epithel leben große, runde Zellen, die als Makrophagen bekannt sind . Diese Zellen bewegen sich frei im Alveolarraum und nehmen Feinstaub wie Staub, Teer und Krankheitserreger auf. Sobald sie voll sind, ziehen sich Makrophagen in das Bindegewebe außerhalb der Alveolen zurück. Bei Rauchern oder anderen Personen, die einem hohen Anteil an Schadstoffen ausgesetzt sind, erscheinen akkumulierte Makrophagen als schwere, schwarze Rückstände, die das Lungengewebe umgeben.
Jede Lungenalveole misst durchschnittlich 250 Mikron oder etwas mehr als das Doppelte der Dicke eines menschlichen Haares. Bei der Geburt hat ein durchschnittlicher Mensch ungefähr 200.000.000 Alveolen. Im Erwachsenenalter wird sich diese Zahl in der Regel verdoppelt haben. Trotz ihrer geringen Größe bedeutet dies eine Atemfläche von über 143 Quadratmetern.