Kandungan
Alveoli adalah bahagian penting dari sistem pernafasan yang fungsinya adalah menukar molekul oksigen dan karbon dioksida ke dan dari aliran darah. Kantung udara berbentuk belon kecil ini terletak di hujung pokok pernafasan dan disusun dalam kelompok di seluruh paru-paru.
Struktur
Alveoli adalah struktur berbentuk belon kecil dan merupakan jalan masuk terkecil dalam sistem pernafasan. Tebal alveoli hanya satu sel, yang memungkinkan perjalanan oksigen dan karbon dioksida (CO2) yang relatif mudah antara alveoli dan saluran darah yang disebut kapilari.
Satu milimeter padu tisu paru-paru mengandungi sekitar 170 alveoli. Walaupun jumlahnya dapat bervariasi dari satu orang ke orang lain, secara harfiah ada berjuta-juta orang di dalam paru-paru manusia yang meliputi kawasan permukaan kira-kira 70 meter persegi.
Sel Alveoli
Alveoli terdiri daripada dua jenis sel yang mempunyai fungsi yang berbeza:
- Pneumosit jenis I adalah sel yang bertanggungjawab untuk pertukaran oksigen dan karbon dioksida.
- Pneumosit jenis II melakukan dua fungsi penting. Mereka bertanggungjawab untuk memperbaiki kerosakan pada lapisan alveolar dan juga mengeluarkan surfaktan.
Terdapat juga banyak sel imun yang dikenali sebagai makrofag alveolar di alveoli. Makrofag pada asasnya adalah "trak sampah" dari sistem imun, dan berfagositisasi atau "makan" puing-puing yang mereka temui. Mereka bertanggung jawab untuk membersihkan zarah-zarah yang tidak terkena silia atau lendir di saluran pernafasan atas, serta sel dan bakteria mati.
Fungsi
Alveoli adalah titik akhir sistem pernafasan yang bermula ketika kita menyedut udara ke dalam mulut atau hidung. Udara yang kaya dengan oksigen bergerak ke trakea dan kemudian ke salah satu daripada dua paru-paru melalui bronkus kanan atau kiri. Dari sana, udara diarahkan melalui laluan yang lebih kecil dan lebih kecil, yang disebut bronkiol, melewati saluran alveolar, hingga akhirnya memasuki alveolus individu.
Alveoli dilapisi oleh lapisan bendalir yang dikenali sebagai surfaktan yang mengekalkan bentuk dan ketegangan permukaan kantung udara. Dengan mengekalkan ketegangan permukaan, terdapat lebih banyak luas permukaan di mana molekul oksigen dan CO2 dapat melewati.
Di persimpangan inilah molekul oksigen meresap melalui satu sel di alveolus dan kemudian satu sel di kapilari untuk memasuki aliran darah. Pada masa yang sama, molekul karbon dioksida, produk sampingan pernafasan sel, disebarkan kembali ke alveolus di mana mereka dikeluarkan dari badan melalui hidung atau mulut.
Difusi oksigen dari alveoli ke kapilari berlaku kerana kepekatan oksigen lebih rendah di kapilari. Begitu juga, karbon dioksida menyebar dari kapilari ke alveoli di mana kepekatan karbon dioksida lebih rendah.
Semasa penyedutan, alveoli mengembang kerana tekanan negatif di dada disebabkan oleh pengecutan diafragma. Semasa menghembus nafas, alveoli mundur (spring spring) ketika diafragma mengendur.
Keadaan Berkaitan
Terdapat sebilangan keadaan perubatan yang secara langsung boleh mempengaruhi alveoli (yang kita sebut sebagai penyakit paru-paru alveolar). Penyakit ini boleh menyebabkan alveoli meradang dan parut atau menyebabkannya dipenuhi dengan air, nanah, atau darah.
Sebagai tambahan kepada kerosakan yang disebabkan oleh keradangan atau jangkitan di dalam alveoli, fungsi yang betul bergantung pada tubuh menjaga keseimbangan antara inflasi berlebihan dan inflasi bawah alveoli:
- Berlebihan: Kehadiran sistem sokongan tisu penghubung yang sihat adalah perlu untuk mengelakkan alveoli berlebihan. Contoh kecederaan yang boleh menyebabkan keterlaluan adalah pengudaraan mekanikal (bernafas melalui alat pernafasan).
- Disfungsi surfaktan: Surfaktan menghalang alveoli daripada runtuh sepenuhnya di antara nafas. Untuk memahami mengapa ini penting, anda boleh membayangkan bagaimana lebih mudah meletupkan belon yang sebahagiannya telah meningkat berbanding meletupkan belon yang runtuh sepenuhnya. Keadaan perubatan seperti COPD, sindrom gangguan pernafasan pada bayi, asma, fibrosis interstitial, serta beberapa keadaan genetik boleh menyebabkan disfungsi surfaktan yang menyebabkan keruntuhan alveoli.
Antara syarat yang melibatkan alveoli:
Emfisema
Emfisema adalah keadaan di mana keradangan di paru-paru menyebabkan pelebaran dan pemusnahan alveoli. Sebagai tambahan kepada kehilangan alveoli, dinding sel kantung udara yang tetap mulai mengeras dan kehilangan keanjalannya. Ini menyukarkan pengusiran udara dari paru-paru (keadaan yang disebut perangkap udara).
Perangkap udara menjelaskan mengapa menghembus nafas daripada menghirup biasanya lebih sukar bagi orang yang mengalami emfisema. Ketidakupayaan untuk mengusir udara menyebabkan pelebaran alveoli dan kehilangan fungsi yang semakin meningkat.
Pneumonia
Pneumonia adalah jangkitan yang meradang alveoli di salah satu atau kedua paru-paru dan boleh mengakibatkan kantung udara memenuhi nanah.
Batuk kering
Tuberkulosis adalah penyakit bakteria berjangkit yang dicirikan oleh pertumbuhan nodul di tisu paru-paru. Penyakit ini terutama menjangkiti alveoli ketika bakteria disedut, menyebabkan pembentukan nanah di kantung udara.
Karsinoma Bronchioloalveolar (BAC)
Karsinoma Bronchioloalveolar (BAC) adalah bentuk barah paru-paru yang kini dianggap sebagai subtipe adenokarsinoma paru-paru. Kanser ini bermula di alveoli dan sering dijumpai di satu atau kedua paru-paru.
Tidak seperti banyak barah yang merebak melalui sistem limfatik dan / atau aliran darah ke kawasan tubuh yang jauh, BAC menyebar terutamanya melalui saluran udara (metastasis aerogen) ke kawasan lain di paru-paru.
Sindrom Gangguan Pernafasan Akut (ARDS)
Sindrom gangguan pernafasan akut (ARDS) adalah keadaan paru-paru yang mengancam nyawa yang menghalang oksigen masuk ke paru-paru ketika cairan mula berkumpul di alveoli. ARDS biasa berlaku pada pesakit yang sakit kritikal.
Sindrom Gangguan Pernafasan (RDS)
Sindrom gangguan pernafasan (RDS) dilihat pada bayi pramatang yang badannya belum menghasilkan cukup surfaktan untuk melapisi alveoli, dan oleh itu, kurang luas permukaan yang tersedia untuk pertukaran oksigen dan karbon dioksida.
Edema Pulmonari
Edema paru adalah keadaan yang disebabkan oleh lebihan cecair di paru-paru yang terkumpul di alveoli dan boleh menyebabkan kegagalan pernafasan.
Proteinosis Alveolar
Proteinosis alveolar paru adalah penyakit yang jarang berlaku di mana protein terkumpul di alveoli. Selalunya ia adalah keadaan autoimun, berlaku pada orang dewasa berusia 20 hingga 50 tahun, tetapi mungkin juga berlaku sebagai keadaan kongenital (sejak lahir).
Merokok
Sebagai faktor risiko tunggal untuk penyakit paru-paru, asap tembakau diketahui mempengaruhi saluran pernafasan di setiap peringkat. Ini termasuk alveoli.
Alveoli terdiri daripada kolagen dan elastin yang memberikan keanjalan kantungnya. Merokok merosakkan kedua-duanya, menyebabkan kantung mengeras dan menebal. Merokok juga melancarkan saluran darah secara aktif, menghalang pertukaran oksigen dan CO2.
Asap rokok juga mempengaruhi bagaimana alveoli berfungsi, menyebabkan kerosakan hingga ke tahap molekul. Ini mengganggu kemampuan tubuh kita untuk memperbaiki diri kerana mungkin disebabkan oleh jangkitan atau trauma. Oleh itu, kerosakan alveolar dibiarkan berkembang tanpa gangguan kerana paru-paru terus terdedah kepada asap beracun.
Satu Perkataan Dari Sangat Baik
Alveoli menyediakan salah satu fungsi terpenting yang dilakukan oleh badan kita. Mereka adalah pintu masuk di mana oksigen memasuki aliran darah kita dan cara utama di mana beberapa produk sisa metabolisme (karbon dioksida) keluar dari badan.
Penyakit yang mempengaruhi alveoli dapat mengakibatkan oksigen berkurang dihantar ke tisu badan kita, dan akibatnya, boleh mengakibatkan kerosakan (akibat hipoksia) pada setiap organ utama.
Fisiologi Bagaimana Pernafasan Berfungsi