Alveolen sind die terminalen, dünnwandigen Luftsäckchen, in denen Sauerstoff und Kohlendioxid ausgetauscht werden. Jede Lunge enthält ~300–500 Millionen Alveolen, was ~70–100 m² Oberfläche bietet.
Strukturelle Merkmale für effiziente Diffusion
- Einschichtiges Epithel: Typ-I-Pneumozyten (95 % Oberfläche) – 0,1–0,5 µm dick.
- Surfactant: Typ-II-Pneumozyten sezernieren Dipalmitoylphosphatidylcholin, reduzieren Oberflächenspannung, verhindern Kollaps.
- Dichtes Kapillarenetz: Kapillaren-Endothel verschmilzt mit Alveolarepithel → Blut-Gas-Schranke ~0,5 µm.
- Poren von Kohn: Interalveoläre Verbindungen gleichen Druck aus und ermöglichen Kollateralventilation.
Physik des Gasaustauschs
O₂ diffundiert dem Partialdruckgefälle entlang (PAO₂ ~100 mmHg → PaO₂ ~95 mmHg). CO₂ diffundiert entgegengesetzt (PvCO₂ ~45 mmHg → PACO₂ ~40 mmHg). Diffusion begrenzt durch Schrankedicke, Oberfläche und Transitzeit (~0,75 Sek. in Ruhe).
Klinische Relevanz
- ARDS: Surfactantverlust, Ödembildung, Schrankverdickung → Shunt.
- Lungenemphysem: Alveolarwandzerstörung → ↓ Oberfläche → Diffusionsbeeinträchtigung.
- Lungenfibrose: Verdicktes Interstitium → Diffusionslimitation, besonders bei Belastung.
