Περιεχόμενο
Οι κυψελίδες είναι ένα σημαντικό μέρος του αναπνευστικού συστήματος του οποίου η λειτουργία είναι η ανταλλαγή μορίων οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα από και προς την κυκλοφορία του αίματος. Αυτοί οι μικροσκοπικοί αερόσακοι σε σχήμα μπαλονιού βρίσκονται στο τέλος του αναπνευστικού δέντρου και είναι διατεταγμένοι σε συστάδες σε όλους τους πνεύμονες.
Δομή
Οι κυψελίδες είναι μικροσκοπικές δομές σε σχήμα μπαλονιού και είναι η μικρότερη δίοδος στο αναπνευστικό σύστημα. Οι κυψελίδες έχουν πάχος μόνο ένα κύτταρο, επιτρέποντας τη σχετικά εύκολη διέλευση οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα (CO2) μεταξύ των κυψελίδων και των αιμοφόρων αγγείων που ονομάζονται τριχοειδή αγγεία.
Ένα κυβικό χιλιοστό του πνευμονικού ιστού περιέχει περίπου 170 κυψελίδες. Ενώ ο συνολικός αριθμός μπορεί να ποικίλλει από το ένα άτομο στο άλλο, υπάρχουν κυριολεκτικά εκατομμύρια μέσα στους ανθρώπινους πνεύμονες που εκτείνονται σε μια επιφάνεια περίπου 70 τετραγωνικών μέτρων.
Κύτταρα των κυψελίδων
Οι κυψελίδες αποτελούνται από δύο διαφορετικούς τύπους κυττάρων που έχουν διαφορετικές λειτουργίες:
- Τα πνευμονοκύτταρα τύπου Ι είναι τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για την ανταλλαγή οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα.
- Τα πνευμονοκύτταρα τύπου II εκτελούν δύο σημαντικές λειτουργίες. Είναι υπεύθυνοι για την αποκατάσταση βλαβών στην κυψελιδική επένδυση και επίσης εκκρίνουν επιφανειοδραστικό.
Υπάρχουν επίσης πολλά ανοσοκύτταρα γνωστά ως κυψελιδικοί μακροφάγοι στις κυψελίδες. Οι μακροφάγοι είναι ουσιαστικά τα "απορριμματοφόρα" του ανοσοποιητικού συστήματος και φαγοκυτταροποιούν ή "τρώνε" συντρίμμια που συναντούν. Είναι υπεύθυνα για τον καθαρισμό οποιωνδήποτε σωματιδίων που δεν έχουν κολλήσει από τους κόλπους ή τη βλέννα στην άνω αναπνευστική οδό, καθώς και τα νεκρά κύτταρα και τα βακτήρια.
Λειτουργία
Οι κυψελίδες είναι το τελικό σημείο του αναπνευστικού συστήματος που ξεκινά όταν εισπνέουμε αέρα στο στόμα ή τη μύτη. Ο πλούσιος σε οξυγόνο αέρας ταξιδεύει κάτω από την τραχεία και έπειτα σε έναν από τους δύο πνεύμονες μέσω του δεξιού ή του αριστερού βρόγχου. Από εκεί, ο αέρας κατευθύνεται μέσω μικρότερων διόδων, που ονομάζονται βρογχιόλια, περνώντας από τον κυψελιδικό αγωγό, έως ότου εισέλθει τελικά σε έναν μεμονωμένο κυψελίδα.
Οι κυψελίδες επικαλύπτονται από ένα υγρό στρώμα γνωστό ως επιφανειοδραστικό που διατηρεί το σχήμα και την επιφανειακή τάση του σάκου αέρα. Διατηρώντας την επιφανειακή τάση, υπάρχει περισσότερη επιφάνεια από την οποία μπορούν να περάσουν μόρια οξυγόνου και CO2.
Σε αυτήν τη σύνδεση τα μόρια οξυγόνου διαχέονται μέσω ενός μόνο κυττάρου σε μια κυψελίδα και έπειτα ενός μόνο κυττάρου σε ένα τριχοειδές για να εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος. Ταυτόχρονα, μόρια διοξειδίου του άνθρακα, ένα υποπροϊόν της κυτταρικής αναπνοής, διαχέονται πίσω σε κυψελίδες όπου εκδιώκονται από το σώμα μέσω της μύτης ή του στόματος.
Η διάχυση του οξυγόνου από τις κυψελίδες στα τριχοειδή συμβαίνει επειδή η συγκέντρωση του οξυγόνου είναι χαμηλότερη στα τριχοειδή. Ομοίως, το διοξείδιο του άνθρακα διαχέεται από τα τριχοειδή προς τις κυψελίδες όπου η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα είναι χαμηλότερη.
Κατά την εισπνοή, οι κυψελίδες επεκτείνονται καθώς η αρνητική πίεση στο στήθος δημιουργείται από συστολή του διαφράγματος. Κατά τη διάρκεια της εκπνοής, οι κυψελίδες υποχωρούν (ελατήριο πίσω) καθώς το διάφραγμα χαλαρώνει.
Σχετικές συνθήκες
Υπάρχουν ορισμένες ιατρικές καταστάσεις που μπορούν να επηρεάσουν άμεσα τις κυψελίδες (τις οποίες ονομάζουμε κυψελιδικές ασθένειες των πνευμόνων). Αυτές οι ασθένειες μπορεί να προκαλέσουν φλεγμονή και ουλές στις κυψελίδες ή να γεμίσουν με νερό, πύον ή αίμα.
Εκτός από τις βλάβες που προκαλούνται από φλεγμονή ή λοίμωξη στις κυψελίδες, η σωστή λειτουργία εξαρτάται από το ότι το σώμα διατηρεί μια ισορροπία μεταξύ υπερπληθωρισμού και υποπληθωρισμού των κυψελίδων:
- Υπερπροσφορά: Η παρουσία ενός υγιούς συστήματος υποστήριξης συνδετικού ιστού είναι απαραίτητη για να αποφευχθεί η υπερβολική υπέρταση των κυψελίδων. Ένα παράδειγμα τραυματισμού που μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολική καταστολή είναι ο μηχανικός αερισμός (αναπνοή μέσω αναπνευστήρα).
- Επιφανειοδραστική δυσλειτουργία: Το τασιενεργό αποτρέπει την κατάρρευση των κυψελίδων μεταξύ των αναπνοών. Για να καταλάβετε γιατί είναι σημαντικό, μπορείτε να φανταστείτε πώς είναι ευκολότερο να ανατινάξετε ένα μπαλόνι που έχει φουσκώσει εν μέρει σε σχέση με το να ανατινάξετε ένα πλήρως καταρρέον μπαλόνι. Ιατρικές καταστάσεις όπως ΧΑΠ, σύνδρομο αναπνευστικής δυσχέρειας σε βρέφη, άσθμα, διάμεση ίνωση, καθώς και ορισμένες γενετικές καταστάσεις μπορεί να προκαλέσουν επιφανειοδραστική δυσλειτουργία που οδηγεί σε κατάρρευση των κυψελίδων.
Μεταξύ των συνθηκών που αφορούν τις κυψελίδες:
Έμφυσμα
Το έμφυσμα είναι μια κατάσταση στην οποία η φλεγμονή στους πνεύμονες προκαλεί τη διαστολή και την καταστροφή των κυψελίδων. Εκτός από την απώλεια κυψελίδων, τα κυτταρικά τοιχώματα των αερόσακων που παραμένουν αρχίζουν να σκληραίνουν και να χάνουν την ελαστικότητά τους. Αυτό καθιστά δύσκολη την αποβολή αέρα από τους πνεύμονες (μια κατάσταση που ονομάζεται παγίδευση αέρα).
Η παγίδευση αέρα εξηγεί γιατί η εκπνοή παρά η εισπνοή είναι συνήθως πιο δύσκολη σε άτομα με εμφύσημα. Αυτή η αδυναμία αποβολής αέρα οδηγεί σε περαιτέρω διαστολή των κυψελίδων και στην αυξημένη απώλεια λειτουργίας.
Πνευμονία
Η πνευμονία είναι μια λοίμωξη που φλεγμονή των κυψελίδων σε έναν ή και στους δύο πνεύμονες και μπορεί να οδηγήσει σε πλήρωση των αερόσακων με πύον.
Φυματίωση
Η φυματίωση είναι μια μολυσματική βακτηριακή ασθένεια που χαρακτηρίζεται από την ανάπτυξη οζιδίων στους ιστούς των πνευμόνων. Η ασθένεια μολύνει κυρίως τις κυψελίδες καθώς εισπνέονται βακτήρια, προκαλώντας το σχηματισμό πύου στους αερόσακους.
Βρογχιολοφθαλμικό καρκίνωμα (BAC)
Το βρογχιοκυψελιδικό καρκίνωμα (BAC) είναι μια μορφή καρκίνου του πνεύμονα που τώρα θεωρείται αντ 'αυτού ένας υπότυπος αδενοκαρκινώματος των πνευμόνων. Αυτοί οι καρκίνοι να αρχίσει στις κυψελίδες και συχνά βρίσκονται διάχυτα σε έναν ή και στους δύο πνεύμονες.
Σε αντίθεση με πολλούς καρκίνους που εξαπλώνονται μέσω του λεμφικού συστήματος και / ή της κυκλοφορίας του αίματος σε απομακρυσμένες περιοχές του σώματος, το BAC εξαπλώνεται κυρίως μέσω των αεραγωγών (αερογενείς μεταστάσεις) σε άλλες περιοχές των πνευμόνων.
Σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσφορίας (ARDS)
Το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας (ARDS) είναι μια απειλητική για τη ζωή κατάσταση των πνευμόνων που εμποδίζει το οξυγόνο να φτάσει στους πνεύμονες καθώς τα υγρά αρχίζουν να συσσωρεύονται στις κυψελίδες. Το ARDS είναι συχνό σε ασθενείς με κρίσιμη ασθένεια.
Σύνδρομο αναπνευστικής δυσφορίας (RDS)
Το σύνδρομο αναπνευστικής δυσχέρειας (RDS) παρατηρείται σε πρόωρα μωρά των οποίων τα σώματα δεν έχουν ακόμη παράγει αρκετό επιφανειοδραστικό για να ευθυγραμμίσουν τις κυψελίδες, και επομένως, υπάρχει λιγότερη επιφάνεια για την ανταλλαγή οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα.
Πνευμονικό οίδημα
Το πνευμονικό οίδημα είναι μια κατάσταση που προκαλείται από περίσσεια υγρού στους πνεύμονες που συλλέγεται στις κυψελίδες και μπορεί να οδηγήσει σε αναπνευστική ανεπάρκεια.
Κυψελιδική πρωτεΐνη
Η πνευμονική κυψελιδική πρωτεϊνοποίηση είναι μια σπάνια ασθένεια στην οποία οι πρωτεΐνες συσσωρεύονται στις κυψελίδες. Είναι συνήθως μια αυτοάνοση πάθηση, που εμφανίζεται σε ενήλικες ηλικίας 20 έως 50 ετών, αλλά μπορεί να εμφανιστεί και ως συγγενής κατάσταση (από τη γέννηση).
Κάπνισμα
Ως μοναδικός παράγοντας κινδύνου για πνευμονική νόσο, ο καπνός καπνού είναι γνωστό ότι επηρεάζει την αναπνευστική οδό σε κάθε επίπεδο. Αυτό περιλαμβάνει τις κυψελίδες.
Οι κυψελίδες αποτελούνται από κολλαγόνο και ελαστίνη που παρέχουν στους σάκους την ελαστικότητά τους. Το κάπνισμα βλάπτει και τα δύο, προκαλώντας τη σκλήρυνση και την πάχυνση των σάκων. Το κάπνισμα διαστέλλει επίσης ενεργά τα αιμοφόρα αγγεία, εμποδίζοντας την ανταλλαγή οξυγόνου και CO2.
Ο καπνός του τσιγάρου επηρεάζει επίσης τον τρόπο λειτουργίας των κυψελίδων, προκαλώντας βλάβες μέχρι το μοριακό επίπεδο. Διασπά την ικανότητα του σώματός μας να επιδιορθωθεί όπως μπορεί μετά από μια λοίμωξη ή τραύμα. Ως εκ τούτου, η κυψελιδική βλάβη αφήνεται να προχωρήσει ανεμπόδιστα καθώς οι πνεύμονες εκτίθενται επίμονα σε τοξικούς καπνούς.
Μια λέξη από το Verywell
Οι κυψελίδες παρέχουν μια από τις πιο σημαντικές λειτουργίες που εκτελούν τα σώματά μας. Είναι η πύλη μέσω της οποίας το οξυγόνο εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματός μας και ο πρωταρχικός τρόπος με τον οποίο ορισμένα από τα απόβλητα του μεταβολισμού (διοξείδιο του άνθρακα) εξέρχονται από το σώμα.
Ασθένειες που επηρεάζουν τις κυψελίδες μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα τη μείωση του οξυγόνου στους ιστούς του σώματός μας και, κατά συνέπεια, μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη (λόγω υποξίας) σε κάθε σημαντικό όργανο.
Φυσιολογία του πώς λειτουργεί η αναπνοή