Die Alveolarwand (Typ-I-Pneumocyten) ist eine einzige Schicht einfachem Plattenepithel – die Natur optimales Design für die Gasediffusion.
Strukturelle Vorteile
- Minimale Diffusionsdistanz: ~0,1–0,5 μm (Typ-I-Zelle + verschmolzene Basalmembran + Kapillar-Endothel) – Ficksches Gesetz: Fluss ∝ 1/Distanz.
- Maximale Oberfläche: ~70–100 m² (300 Millionen Alveolen) – abgeflachte Zellen fliesen effizient.
- Hohe Permeabilität: Keine Zilien, Schleim oder Verbindungen, die den Gasaustausch behindern; Aquaporine erleichtern die Wasserbewegung.
- Niedriger Stoffwechselbedarf: Typ-I-Zellen haben wenige Mitochondrien; verlassen sich auf anaerobe Glykolyse – konkurrieren nicht um O₂.
- Surfactant-Schnittstelle: Typ-II-Zellen sezernieren Surfactant (Dipalmitoylphosphatidylcholin) → reduziert Oberflächenspannung → verhindert Alveolarkollaps (Laplace-Gesetz).
Ergänzende Zellen
- Typ-II-Pneumocyten: Surfactantproduktion; Vorläufer für Typ-I-Reparatur.
- Alveolarmakrophagen: Phagozytose von Trümmern, Pathogenen; Immunmodulation.
Pathologie bei Strukturversagen
- ARDS: Barrierestörung → proteinreiches Ödeme → eingeschränkte Diffusion.
- Fibrose: Typ I → Myofibroblast → verdickte Wand → Diffusionslimitierung.
- Emphysem: Alveolardestruktion → Oberflächenverlust.
