Πώς λειτουργούν και τι μπορεί να τους επηρεάσει
Μπορεί να έχετε ακούσει ότι οι κυψελίδες παίζουν σημαντικό ρόλο στην αναπνοή ή ότι έχετε μια ιατρική κατάσταση που έχει επηρεάσει αυτές τις δομές στο σώμα σας. Τι ακριβώς είναι ένα κυψελίδα και ποια είναι η ανατομία και η λειτουργία; Ας δούμε τις απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα, καθώς και τον ρόλο που μπορούν να παίξουν οι κυψελίδες στην ασθένεια.
Κυψελίδες: Ορισμός και λειτουργία
Οι κυψελίδες είναι ένα σημαντικό μέρος του αναπνευστικού συστήματος, του οποίου η λειτουργία είναι η ανταλλαγή μορίων οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα προς και από την κυκλοφορία του αίματος.
Αυτές οι μικροσκοπικές αερόσακοι σε σχήμα μπαλονιού κάθονται στο άκρο του αναπνευστικού δέντρου και είναι διατεταγμένες σε συστάδες σε όλους τους πνεύμονες.
Υπάρχουν εκατομμύρια κυψελίδες στο ανθρώπινο σώμα με επιφάνεια περίπου 70 τετραγωνικών μέτρων. Αν ήταν πεπλατυσμένοι και τεντωμένοι από άκρο σε άκρο, θα μπορούσαν να καλύψουν ένα ολόκληρο γήπεδο τένις.
Ανατομία: Χαρτογράφηση της ροής του αέρα προς και από τις κυψελίδες
Οι κυψελίδες είναι το τελικό σημείο του αναπνευστικού συστήματος που αρχίζει 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 και μικρότερων διόδων, που ονομάζονται βρογχιόλια , πέρα από τον κυψελιδικό αγωγό, μέχρι να εισέλθει τελικά σε ένα μεμονωμένο κυψελί.
Κάθε κυψελίδα είναι επενδεδυμένη με ένα ρευστό στρώμα γνωστό ως επιφανειοδραστικό το οποίο διατηρεί την επιφανειακή τάση και το σχήμα του αερόσακου. Το ίδιο το κυψελίδα περιβάλλεται από ένα δίκτυο τριχοειδών αγγείων που μεταφέρουν οξυγόνο στην κυκλοφορία του αίματος και το διοξείδιο του άνθρακα μακριά από την κυκλοφορία του αίματος.
Σε αυτή τη διασταύρωση, τα μόρια οξυγόνου διαχέονται μέσω ενός μόνο κυττάρου σε κυψελίδα και στη συνέχεια ένα μόνο κύτταρο σε ένα τριχοειδές για να εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος. Ταυτόχρονα, τα μόρια του διοξειδίου του άνθρακα, ένα υποπροϊόν της κυτταρικής αναπνοής, διαχέονται πίσω στο κυψελίδικο όπου απελευθερώνονται έξω από το σώμα μέσω της μύτης ή του στόματος.
Κατά την εισπνοή, τα τριχοειδή αναπτύσσονται καθώς η αρνητική πίεση στο στήθος δημιουργείται με συστολή του διαφράγματος. Κατά τη διάρκεια της εκπνοής, η ανάκλαση των κυψελίδων (άνοιξη πίσω) καθώς το διάφραγμα χαλαρώνει.
Δομή των κυψελίδων
Οι κυψελίδες είναι μικροσκοπικές δομές με μπαλόνι και είναι η μικρότερη διέλευση στο αναπνευστικό σύστημα. Οι κυψελίδες είναι μόνο ένα κύτταρο παχύ, επιτρέποντας τη σχετικά εύκολη διέλευση οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα μεταξύ των κυψελίδων και του τριχοειδούς. Ένα κυβικό χιλιοστόμετρο περιέχει 170 κυψελίδες και η περιοχή των κυψελίδων είναι κατά μέσο όρο 70 τετραγωνικά μέτρα. Ο αριθμός των κυψελίδων διαφέρει μεταξύ των ανθρώπων και οι μεγαλύτεροι πνεύμονες έχουν περισσότερες κυψελίδες.
Ιατρικές καταστάσεις που εμπλέκονται στις κυψελίδες
Υπάρχουν ορισμένες ιατρικές καταστάσεις που μπορούν να επηρεάσουν άμεσα τις κυψελίδες (που αναφέρουμε ως κυψελιδικές παθήσεις των πνευμόνων). Αυτές οι ασθένειες μπορούν να προκαλέσουν φλεγμονή και αλλοιώσεις των κυψελίδων ή να τους προκαλέσουν να γεμίσουν με νερό, πύον ή αίμα.
Μεταξύ των συνθηκών που αφορούν τις κυψελίδες:
- Το εμφύσημα είναι μια κατάσταση κατά την οποία η φλεγμονή στους πνεύμονες προκαλεί τη διαστολή και την καταστροφή των κυψελίδων. Εκτός από την απώλεια των κυψελίδων, τα κυτταρικά τοιχώματα των αερόσακων αρχίζουν να σκληρύνουν και να χάσουν την ελαστικότητά τους. Αυτό καθιστά δύσκολη την αποβολή του αέρα από τους πνεύμονες (μια κατάσταση που ονομάζεται παγίδευση αέρα). Αυτό εξηγεί γιατί η εκπνοή παρά η εισπνοή είναι συνήθως πιο δύσκολη στα άτομα με εμφύσημα. Αυτή η αδυναμία εξώθησης του αέρα οδηγεί σε περαιτέρω διαστολή των κυψελίδων και μοιάζει με ένα ζευγάρι εσώρουχα που χάνει την ελαστικότητά του όταν τεντώνεται πολύ μακριά.
- Η πνευμονία είναι μια λοίμωξη που φλεγμονεύει τις κυψελίδες σε έναν ή και τους δύο πνεύμονες και μπορεί να οδηγήσει στην πλήρωση των αερόσακων με πύον.
- Η φυματίωση είναι μολυσματική βακτηριακή ασθένεια που χαρακτηρίζεται από την ανάπτυξη οζιδίων στους ιστούς των πνευμόνων. Η νόσος μολύνει κατά κύριο λόγο τις κυψελίδες καθώς εισπνέονται βακτήρια, σχηματίζεται ένα πύλο στην αβελόλη όπως στην πνευμονία παραπάνω.
- Το καρκίνωμα του βρογχιολοκυττάρου (BAC) είναι μια μορφή καρκίνου του πνεύμονα που θεωρείται πλέον ως υποτύπος του αδενοκαρκινώματος του πνεύμονα. Αυτοί οι καρκίνοι αρχίζουν στις κυψελίδες και συχνά βρίσκονται διάχυτοι σε έναν ή και στους δύο πνεύμονες.
- Το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσφορίας (ARDS) είναι μια απειλητική για τη ζωή πνευμονική κατάσταση που εμποδίζει το οξυγόνο να φτάσει στους πνεύμονες καθώς τα υγρά αρχίζουν να συσσωρεύονται στις κυψελίδες. Το ARDS είναι πολύ συνηθισμένο σε ασθενείς με κρίσιμη νόσο.
- Το σύνδρομο αναπνευστικής δυσφορίας (RDS) παρατηρείται σε πρόωρα βρέφη των οποίων τα σώματα δεν έχουν παράγει ακόμη επαρκή επιφανειοδραστική ουσία για τη σύσφιξη των κυψελίδων. Χωρίς επιφανειοδραστική ουσία που κρατάει ανοικτές τις κοιλότητες, η επιφάνεια των πνευμόνων μειώνεται, καθιστώντας δυσκολότερη την αναπνοή.
- Το πνευμονικό οίδημα είναι μια κατάσταση που προκαλείται από την περίσσεια υγρού στους πνεύμονες που συλλέγεται στις κυψελίδες και μπορεί να οδηγήσει σε αναπνευστική ανεπάρκεια.
Η επίδραση των τσιγάρων στις κυψελίδες
Ως ένας παράγοντας κινδύνου για την πνευμονική νόσο, ο καπνός 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 αέρα την ελαστικότητά τους. Με τον ίδιο τρόπο που τα τσιγάρα βλάπτουν το κολλαγόνο και την ελαστίνη στο δέρμα σας (οδηγώντας σε επιταχυνόμενη ρυτίδωση και γήρανση), μπορούν να υπονομεύσουν την παραγωγή αυτών των ουσιών και στις κυψελίδες σας. Ως αποτέλεσμα, η ελαστική ανάκρουση των κυψελίδων μειώνεται καθώς τα τοιχώματα των κυττάρων αρχίζουν να πυκνώνονται και να σκληρύνουν λόγω της βλάβης που δημιουργείται.
Ο καπνός του τσιγάρου επηρεάζει επίσης τον τρόπο λειτουργίας των κυψελίδων, προκαλώντας ζημιά στο μοριακό επίπεδο. Διαταράσσει την ικανότητα του οργανισμού μας να επιδιορθώνεται όπως θα μπορούσε να ακολουθήσει μια λοίμωξη ή τραύμα. Ως εκ τούτου, η κυψελική βλάβη αφήνεται να προχωρήσει ανεμπόδιστα καθώς οι πνεύμονες υφίστανται επίμονη έκθεση σε τοξικούς αναθυμιάσεις.
Κατώτατη γραμμή στις κυψελίδες
Οι κυψελίδες παρέχουν μία από τις πιο σημαντικές λειτουργίες που εκτελεί το σώμα μας. Είναι η πύλη μέσω της οποίας εισέρχεται οξυγόνο στην κυκλοφορία του αίματος μας και ο κύριος τρόπος με τον οποίο ορισμένα από τα απόβλητα του μεταβολισμού (διοξείδιο του άνθρακα) εξέρχονται από το σώμα.
Οι ασθένειες που επηρεάζουν τις κυψελίδες μπορούν να οδηγήσουν σε μείωση του οξυγόνου που παρέχεται στους ιστούς του σώματός μας και κατά συνέπεια μπορεί να προκαλέσει βλάβη (λόγω υποξίας ) σε κάθε κύριο όργανο.
> Πηγές:
> Hsia, C., Hyde, D., και Ε. Weibel. Δομή των πνευμόνων και τις εγγενείς προκλήσεις της ανταλλαγής αερίων. Περιεκτική Φυσιολογία . 2016. 6 (2): 827-895.
> Kasper, Dennis L., Anthony S. Fauci και Stephen L. Hauser. Αρχές εσωτερικής ιατρικής του Harrison. Νέα Υόρκη: Εκπαίδευση Mc Graw Hill, 2015. Εκτύπωση.