Alveolen: Struktur und Funktion beim Gasaustausch

Alveolen sind die terminalen, dünnwandigen Luftsäcke des Atembaums, in denen der Gasaustausch stattfindet. Schlüsselfeatures:

• Anzahl: ~300–500 Millionen pro erwachsener Lunge.
• Oberfläche: ~70–100 m² (Tennisplatz).
• Wanddicke: 0,1–0,5 µm (Typ-I-Pneumozyten + Kapillaren-Endothel + verschmolzene Basalmembranen).
• Zellzusammensetzung:
  • Typ-I-Pneumozyten (95 % Oberfläche): Gasaustausch.
  • Typ-II-Pneumozyten (5 %): Sekretieren Surfactant (Dipalmitoylphosphatidylcholin) → reduziert Oberflächenspannung, verhindert Kollaps.
  • Alveolarmakrophagen: Phagozytieren Debris und Erreger.
• Kapillarenetzwerk: Dicht, kontinuierlich; Bluttransitzeit ~0,75 Sekunde in Ruhe.

Gasaustausch

Getrieben von Partialdruckgefällen (PₐO₂ ~100 mmHg → PₐO₂ ~40 mmHg; PₐCO₂ ~40 mmHg → PₐCO₂ ~45 mmHg). Diffusion ist begrenzt durch Membrandicke, Oberfläche und Perfusion.

Klinische Relevanz

• ARDS: Surfactant-Mangel/-Inaktivierung, Ödeme, Entzündung → Shunt.
• Lungenemphysem: Zerstörung der Alveolarwände → ↓ Oberfläche, ↓ elastischer Rückzug.
• Lungenfibrose: Verdickte Membran → Diffusionsbegrenzung.