آلوئول ها در ریه: عملکرد، ساختار، سلامت

نحوه عملکرد آلوئول ها

سه فرآیند کلی درگیر در تنفس شما وجود دارد:

• حرکت هوا به داخل و خارج از ریه ها (تهویه)
• تبادل اکسیژن-دی اکسید کربن (انتشار)
• پمپاژ خون از طریق ریه ها (پرفیوژن)

اگرچه آلوئول ها کوچک هستند، اما مرکز تبادل گاز دستگاه تنفسی شما هستند. آلوئول ها انرژی دریافتی (اکسیژن) را که تنفس می کنید را دریافت می کنند و مواد زائد خروجی (دی اکسید کربن) را که بازدم می کنید آزاد می کنند.

همانطور که از طریق رگ های خونی (مویرگ ها) در دیواره آلوئول ها حرکت می کند، خون شما اکسیژن را از آلوئول ها می گیرد و دی اکسید کربن را به آلوئول ها می دهد.

این ساختارهای آلوئولی کوچک، در کنار هم، یک سطح بسیار بزرگ را تشکیل می دهند تا کار تنفس شما را هنگام استراحت و ورزش انجام دهند. آلوئول ها سطحی بیش از ۱۳۰ متر مربع  دارند.

این سطح بزرگ برای پردازش مقادیر عظیمی از هوای دخیل در تنفس و رساندن اکسیژن به ریه‌ها ضروری است. ریه های شما در حدود ۶ لیتر (L) هوا در دقیقه جابجا میکند.

برای فشار دادن هوا به داخل و خارج، دیافراگم و سایر عضلات به ایجاد فشار در داخل قفسه سینه کمک می کنند. وقتی نفس می‌کشید، ماهیچه‌های شما فشار منفی ایجاد می‌کنند – کمتر از فشار اتمسفر که به مکش هوا کمک می‌کند. وقتی نفس را بیرون می‌دهید، ریه‌ها پس می‌زنند و به اندازه معمول خود باز می‌گردند.

آلوئول ها و سیستم تنفسی شما

ریه های خود را به صورت دو اندام درختی با شاخه های خوب تصور کنید، یکی در هر طرف سینه شما. ریه راست دارد سه بخش (لوب)، و سمت چپ دارای دو بخش (بالای قلب). شاخه های بزرگتر در هر لوب برونش نامیده می شوند.

برونش ها به شاخه های کوچک تری به نام برونشیول تقسیم می شوند. و در انتهای هر نایژه یک مجرای کوچک (مجرای آلوئولی) وجود دارد که به مجموعه ای از هزاران ساختار میکروسکوپی حباب مانند، آلوئول ها متصل می شود.

کلمه آلوئول از کلمه لاتین “حفره کوچک” گرفته شده است.

آلوئول در مقطع

آلوئول ها به صورت دسته ای سازماندهی شده اند و هر دسته در کیسه آلوئولی دسته بندی می شوند.

آلوئول ها مانند انگور در یک خوشه محکم به یکدیگر برخورد می کنند. تعداد آلوئول ها و کیسه های آلوئولی همان چیزی است که به ریه های شما قوام اسفنجی می دهد. هر آلوئول (مفرد آلوئول) حدود ۲۰۰ میکرومتر (µm) یا ۰.۰۰۷ سانتی‌متر در قطر  دارد.

هر آلوئول فنجانی شکل با دیواره های بسیار نازک است. اطراف آن را شبکه هایی از رگ های خونی به نام مویرگ ها احاطه کرده اند که دیواره های نازکی نیز دارند.

اکسیژنی که در آن تنفس می کنید از طریق آلوئول ها و مویرگ ها به داخل خون پخش می شود. دی اکسید کربنی که بیرون می دهید از مویرگ ها به آلوئول ها، بالای درخت برونش و از دهان شما پخش می شود.

ضخامت آلوئول ها فقط یک سلول است و به تبادل گاز تنفسی اجازه می دهد تا به سرعت انجام شود.

درباره سلول های آلوئول

لایه بیرونی آلوئول، اپیتلیوم، از دو نوع سلول تشکیل شده است: نوع ۱ و نوع ۲.

سلول های آلوئولی نوع ۱ پوشش می دهند ۹۵% سطح آلوئول و سد هوا-خون را تشکیل می دهند.

سلول های آلوئولی نوع ۲ کوچکتر هستند و مسئول تولید ماده (یک “سورفکتانت”) هستند که سطح داخلی آلوئول را می پوشاند و به کاهش کشش سطحی کمک می کند. سورفکتانت به حفظ شکل آلوئول در هنگام دم و بازدم کمک می کند.

سلول های آلوئولی نوع ۲ نیز می توانند به سلول های بنیادی تبدیل شوند. در صورت لزوم برای ترمیم آلوئول های آسیب دیده، سلول های بنیادی آلوئول می توانند به سلول های آلوئولی جدید تبدیل شوند.

تاثیر بر آلوئول ها

این دستگاه به ظاهر عالی برای تنفس می تواند خراب شود یا کارآمدتر شود زیرا:

• مرض
• سالخورده
• سیگار و آلودگی هوا

سیگار کشیدن

بر اساس مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری آمریکا (CDC)، دود تنباکو به ریه های شما آسیب می رساند. منجر به بیماری های ریوی مانند بیماری انسدادی مزمن ریه (COPD)، آمفیزم و برونشیت مزمن می شود.

دود تنباکو برونشیول ها و آلوئول های شما را تحریک می کند و به پوشش ریه ها آسیب می رساند.

خسارت دخانیات تجمعی است. سالها قرار گرفتن در معرض دود سیگار می تواند بافت ریه شما را زخمی کند به طوری که ریه های شما نتوانند به طور موثر اکسیژن و دی اکسید کربن را پردازش کنند. آسیب ناشی از سیگار قابل برگشت نیست.

آلودگی

آلودگی محیط داخلی ناشی از دود دست دوم، کپک، گرد و غبار، مواد شیمیایی خانگی، رادون یا آزبست می تواند به ریه های شما آسیب برساند و بیماری ریوی موجود را بدتر کند.

آلودگی هوای بیرون، مانند گازهای گلخانه ای خودرو یا صنعتی، برای ریه های شما مضر است.

مرض

سیگار کشیدن مزمن یکی از علل شناخته شده بیماری ریوی است. علل دیگر عبارتند از ژنتیک، عفونت، یا سیستم ایمنی ضعیف. شیمی درمانی و پرتودرمانی برای سرطان نیز می تواند به بیماری ریه کمک کند. گاهی اوقات علت بیماری ریوی ناشناخته است.

بیماری ریه انواع مختلفی دارد که همه آنها بر تنفس شما تأثیر می گذارد. در اینجا برخی از  بیماری های ریوی مشترک می شود:

• بیماری انسداد مزمن ریه (COPD): انسداد راه هوایی از دیواره آلوئول آسیب دیده
• آسم: التهاب راه های هوایی شما را تنگ می کند و آنها را مسدود می کند
• COPD: آسیب به آلوئول ها باعث تجزیه آنها می شود و سطح موجود برای تبادل گاز را کاهش می دهد
• فیبروز ریوی ایدیوپاتیک: دیواره های اطراف آلوئول ها زخمی و ضخیم می شوند
• سرطان ریه: سرطان می تواند در آلوئول شما شروع شود
• پنومونی: آلوئول ها با مایع پر می شوند و اکسیژن دریافتی را محدود می کنند

سالخورده

روند پیری می تواند سیستم تنفسی شما را کند کند. ممکن است متوجه شوید که ظرفیت ریه شما کاهش یافته یا عضلات سینه شما ضعیف تر شده اند.

افراد مسن نیز بیشتر در معرض خطر پنومونی باکتریایی و ویروسی هستند.

آلوئول و سلامت ریه

در ادامه بخوانید تا یاد بگیرید چگونه می توانید ریه های خود را سالم نگه دارید.

قرار گرفتن در معرض آلاینده ها را محدود کنید

از یک پاک کننده یا تصفیه کننده هوا در محل کار یا خانه برای کاهش گرد و غبار و دود داخل خانه استفاده کنید. همچنین در صورت قرار گرفتن در معرض گرد و غبار اضافی، کپک یا مواد حساسیت زا می توانید از ماسک استفاده کنید.

مراقب روزهایی باشید که آلودگی هوای بیرون زیاد است. در روزهایی که شاخص کیفیت هوا (AQI) در محدوده ناسالم قرار دارد، با بسته نگه داشتن درها و پنجره ها و گردش هوا در داخل، میزان قرار گرفتن در معرض خود را به حداقل برسانید.

دفعات سیگار کشیدن را کاهش دهید

شماره یک در لیست برای حفظ سلامت ریه های شما سیگار نکشیدن است.

اگر علاقه مند به ترک سیگار هستید، روش های جدیدی مانند درمان جایگزین نیکوتین وجود دارد.

مراقب خود باشید

• برای اطلاع از وضعیت سلامت جسمانی خود به طور منظم معاینات خود را انجام دهید.
• سیستم ایمنی قوی را حفظ کنید. این می تواند شامل به روز نگه داشتن واکسیناسیون و واکسن آنفولانزا باشد.
• یک رژیم غذایی سالم با انواع میوه ها، سبزیجات، غلات و منابع پروتئینی داشته باشید.
• ورزش منظم داشته باشید. ورزش با سخت‌تر کردن ریه‌ها، به حفظ سلامت ریه‌ها کمک می‌کند.

خلاصه

سیستم تنفسی یک دستگاه پیچیده با میلیون ها آلوئول است. اما بیشتر اوقات ما حتی به آن فکر نمی کنیم. ما در جریان معمول روزمان نفس می‌کشیم و بیرون می‌دهیم.

همانطور که در مورد ریه های خود بیشتر می آموزید، یا اگر مشکل ریه دارید، ممکن است بخواهید برخی از کارهای “نگهداری” را برای کمک به عملکرد ریه های خود انجام دهید. تمرینات تنفسی برای افزایش ظرفیت ریه ممکن است محل خوبی برای شروع باشد.