Alveolen: Die mikroskopischen Gasaustausch-Einheiten der Lunge

Die Alveolen sind die terminalen, mikroskopischen Luftsäckchen, in denen der wesentliche Gasaustausch von Sauerstoff und Kohlendioxid stattfindet.

Struktur und Funktion

• Anzahl: ~480 Millionen Alveolen in der erwachsenen menschlichen Lunge.
• Oberfläche: ~75 m² (ungefähr so groß wie ein Tennisplatz).
• Wanddicke: 0,5–1 μm – nur eine einzige Schicht epithelialer und endothelialer Zellen.
• Kapillarenetzwerk: Dichter, intimer Kontakt zwischen Luft und Blut.

Gasaustauschprozess

1. Die Einatmung bringt O₂-reiche Luft zu den Alveolen.
2. O₂ diffundiert über die ultra-dünnen Wände in das Kapillarenblut (erhöhung pO₂).
3. CO₂ diffundiert vom Kapillarenblut in die Alveolen (Verringerung pCO₂).
4. Die Ausatmung befördert CO₂ aus.

Faktoren, die die Diffusion optimieren

• Ventilations-Perfusions- (V/Q) -Anpassung: Luftstrom und Blutfluss sind regional abgestimmt.
• Surfactant: Reduziert Oberflächenspannung, verhindert Alveolarkollaps (Atelektase).
• Dünne Barriere: Minimale Diffusionsdistanz nach Fick'schem Gesetz.

Klinische Korrelate

• ARDS: Barrierenverdickung beeinträchtigt Diffusion.
• Lungenemphysem: Alveolarwandzerstörung reduziert Oberfläche.
• Lungenödem: Flüssigkeit in Alveolen blockiert Gasaustausch.