Alveoli: Pengertian, struktur, anatomi, fungsi

Pengertian Alveoli dan Fungsinya

Alveoli adalah kantung kecil yang terletak di paru-paru mamalia, dikelilingi oleh jaringan kapiler darah. Di bawah mikroskop, bagian dalam alveolus terdapat lumen dan dindingnya dapat dibedakan, terdiri dari sel-sel epitel.

Alveoli juga mengandung serat jaringan ikat yang memberi ciri khas mereka yaitu elastisitas. Dalam epitel alveolar, sel datar tipe I dan sel berbentuk kubus tipe II dapat dibedakan. Fungsi utamanya adalah untuk memediasi pertukaran gas antara udara dan darah.

Ketika proses pernapasan terjadi, udara masuk ke tubuh melalui trakea, di mana ia berjalan ke serangkaian terowongan di dalam paru-paru. Pada akhir jaringan tabung yang rumit ini terdapat kantung alveoli, tempat udara masuk dan diambil oleh pembuluh darah.

Sudah ada dalam darah, oksigen di udara dipisahkan dari komponen lainnya, seperti karbon dioksida. Senyawa terakhir ini dikeluarkan dari tubuh melalui proses pernafasan.

Ciri umum

Di dalam paru-paru adalah jaringan tekstur kenyal yang dibentuk oleh sejumlah besar alveoli paru: 400 hingga 700 juta di dua paru-paru orang dewasa dan manusia yang sehat. Alveoli adalah struktur yang mirip dengan karung yang tertutup secara internal oleh zat lengket.

Pada mamalia, setiap paru mengandung jutaan alveoli, yang terkait erat dengan jaringan pembuluh darah. Pada manusia, area paru-paru adalah antara 50 dan 90 m2 dan mengandung 1000 km kapiler darah.

Jumlah yang tinggi ini sangat penting untuk memastikan asupan oksigen yang dibutuhkan dan dengan demikian dapat memenuhi metabolisme mamalia yang tinggi, terutama karena termasuk organisme berdarah panas.

Sistem pernapasan pada mamalia

Udara masuk melalui hidung, khususnya melalui lubang hidung; Ini masuk ke rongga hidung dan dari sana ke lubang hidung internal yang terhubung ke faring. Berikut dua jalan menyatu: pernapasan dan pencernaan.

Glotis terbuka ke laring dan kemudian ke trakea. Ini dibagi menjadi dua bronkus, satu di setiap paru-paru; pada gilirannya, bronkus dibagi menjadi bronkiolus, yang merupakan tabung yang lebih kecil dan mengarah ke saluran alveolar dan alveoli.

Fungsi

Fungsi utama alveoli adalah memungkinkan pertukaran gas, penting untuk proses pernapasan, memungkinkan oksigen masuk ke aliran darah untuk diangkut ke jaringan tubuh.

Selain itu, alveoli paru berpartisipasi dalam penghilangan karbon dioksida dari darah selama proses inhalasi dan ekshalasi.

Anatomi

Saluran alveoli dan alveolar terdiri dari endotelium lapisan tunggal yang sangat tipis yang memfasilitasi pertukaran gas antara udara dan kapiler darah. Mereka memiliki diameter sekitar 0,05 dan 0,25 mm, dikelilingi oleh pegangan kapiler. Mereka bulat atau polihedral.

Antara setiap soket berturut-turut adalah septum interalveolar, yang merupakan dinding umum di antara mereka. Tepi partisi ini membentuk cincin basal, dibentuk oleh sel otot polos dan ditutupi oleh epitel kubik sederhana.

Di bagian luar alveolus adalah kapiler darah yang, dengan membran alveolar, membentuk membran alveolar-kapiler, daerah di mana pertukaran gas antara udara yang memasuki paru-paru dan darah di kapiler terjadi.

Karena bentuknya yang khas, alveoli paru menyerupai sarang lebah. Mereka terbentuk di luar oleh dinding sel epitel yang disebut pneumosit.

Menyertai membran alveolar, ada sel yang bertanggung jawab untuk pertahanan dan pembersihan alveoli, yang disebut makrofag alveolar.

Jenis sel di dalam alveoli

Struktur alveoli telah banyak dijelaskan dalam literatur dan termasuk jenis sel berikut: tipe I yang memediasi pertukaran gas, tipe II dengan fungsi sekresi dan kekebalan, sel endotel, makrofag alveolar yang berpartisipasi dalam pertahanan dan fibroblast interstitial.

Sel tipe I

Sel-sel tipe I ditandai dengan sangat tipis dan rata, mungkin untuk memfasilitasi pertukaran gas. Mereka ditemukan di sekitar 96% permukaan alveoli.

Sel-sel ini mengekspresikan sejumlah besar protein, di antaranya T1-α, aquaporin 5, saluran ion, reseptor adenosin dan gen resistensi terhadap berbagai obat.

Kesulitan mengisolasi dan membiakkan sel-sel ini telah mencegah studi mendalam mereka. Namun, kemungkinan fungsi homosintesis di paru-paru diusulkan, seperti transportasi ion, air dan partisipasi dalam kontrol proliferasi sel.

Cara untuk mengatasi kesulitan teknis ini adalah mempelajari sel dengan metode molekuler alternatif, yang disebut DNA microarrays. Menggunakan metodologi ini disimpulkan bahwa sel tipe I juga terlibat dalam perlindungan terhadap kerusakan oksidatif.

Sel tipe II

Sel tipe II berbentuk kuboid dan biasanya terletak di sudut alveoli pada mamalia, hanya ditemukan pada 4% permukaan alveolar yang tersisa.

Fungsinya meliputi produksi dan sekresi biomolekul seperti protein dan lipid yang membentuk surfaktan paru.

Surfaktan paru adalah zat yang sebagian besar terdiri dari lipid dan sebagian kecil protein, yang membantu mengurangi ketegangan permukaan di alveoli. Yang paling penting adalah Dipalmitoilfosfatidilkolin (DPPC).

Sel tipe II terlibat dalam pertahanan kekebalan alveoli, mengeluarkan berbagai jenis zat seperti sitokin, yang perannya adalah merekrut sel-sel inflamasi ke dalam paru-paru.

Selain itu, beberapa model hewan telah menunjukkan bahwa sel tipe II bertanggung jawab untuk menjaga ruang alveolar bebas dari cairan dan juga terlibat dalam transportasi natrium.

Fibroblast interstitial

Sel-sel ini memiliki bentuk gelendong dan ditandai dengan menunjukkan perpanjangan panjang aktin. Fungsinya adalah sekresi matriks seluler dalam soket untuk mempertahankan strukturnya.

Demikian pula, sel dapat mengatur aliran darah, menguranginya sesuai kebutuhan.

Makrofag alveolar

Sel-sel alveoli memiliki sifat fagosit yang berasal dari monosit darah yang disebut makrofag alveolar.

Makrofag alveolar bertanggung jawab untuk menghilangkan partikel asing yang telah memasuki alveoli oleh proses fagositosis, seperti debu atau mikroorganisme infeksi seperti Mycobacterium tuberculosis. Selain itu, fagositkan sel darah yang bisa masuk ke alveoli jika ada jantung yang tidak mencukupi.

Mereka ditandai dengan menghadirkan warna cokelat dan serangkaian prologasi yang bervariasi. Lisosom cukup melimpah di sitoplasma makrofag ini.

Jumlah makrofag dapat meningkat jika tubuh memiliki penyakit yang berhubungan dengan jantung, jika individu tersebut mengkonsumsi amfetamin atau dengan penggunaan rokok.

Pori-pori Kohn

Mereka adalah serangkaian pori-pori yang terletak di alveoli yang terletak di septa interalveolar, yang berkomunikasi satu alveolus dengan yang lain dan memungkinkan sirkulasi udara di antara mereka.

Bagaimana pertukaran gasnya?

Pertukaran gas antara oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2) adalah tujuan utama paru-paru.

Fenomena ini terjadi di alveoli paru, di mana darah dan gas berada pada jarak minimum sekitar satu mikron. Proses ini membutuhkan dua saluran atau saluran yang dipompa dengan benar.

Salah satunya adalah sistem vaskuler paru yang digerakkan oleh daerah jantung kanan, yang mengirimkan darah vena campuran (terdiri dari darah vena dari jantung dan jaringan lain melalui aliran balik vena) ke daerah tempat terjadinya pertukaran.

Saluran kedua adalah pohon trachebronchial, yang ventilasinya digerakkan oleh otot-otot yang terlibat dalam pernapasan.

Secara umum, pengangkutan gas apa pun terutama diatur oleh dua mekanisme: konveksi dan difusi; Yang pertama adalah reversibel, sedangkan yang kedua tidak.

Pertukaran gas: tekanan parsial

Ketika udara memasuki sistem pernapasan, komposisinya berubah, jenuh dengan uap air. Setelah mencapai alveoli, udara bercampur dengan udara yang tersisa dari lingkaran pernapasan sebelumnya.

Berkat kombinasi ini, tekanan parsial oksigen turun dan karbon dioksida meningkat. Karena tekanan parsial oksigen lebih tinggi di alveoli daripada di dalam darah yang memasuki kapiler paru-paru, oksigen masuk ke kapiler dengan difusi.

Demikian pula, tekanan parsial karbon dioksida lebih tinggi di kapiler paru-paru, dibandingkan dengan alveoli. Oleh karena itu, karbon dioksida berpindah ke alveoli melalui proses difusi sederhana.

Pengangkutan gas dari jaringan ke darah

Oksigen dan sejumlah besar karbon dioksida diangkut oleh “pigmen pernapasan,” termasuk hemoglobin, yang merupakan yang paling populer di antara kelompok vertebrata.

Darah yang bertanggung jawab untuk mengangkut oksigen dari jaringan ke paru-paru juga harus mengangkut karbon dioksida kembali dari paru-paru.

Namun, karbon dioksida dapat diangkut melalui rute lain, dapat ditransmisikan melalui darah dan dilarutkan dalam plasma; Selain itu, dapat menyebar ke eritrosit darah.

Dalam eritrosit, sebagian besar karbon dioksida berpindah ke asam karbonat berkat enzim karbonat anhidrase. Reaksi terjadi sebagai berikut:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H + + HCO3–

Ion hidrogen dari reaksi bergabung dengan hemoglobin untuk membentuk deoksihemoglobin. Persatuan ini mencegah penurunan tajam dalam pH darah; pada saat yang sama pelepasan oksigen terjadi.

Ion bikarbonat (HCO3–) meninggalkan eritrosit dengan menukar ion klorin. Berbeda dengan karbon dioksida, ion bikarbonat dapat tetap berada di dalam plasma berkat kelarutannya yang tinggi. Kehadiran karbon dioksida dalam darah akan menyebabkan penampilan yang mirip dengan minuman ringan.

Pengangkutan gas dari darah ke alveoli

Seperti yang ditunjukkan oleh panah di kedua arah, reaksi yang dijelaskan di atas dapat dibalik; artinya, produk bisa menjadi reaktan awal lagi.

Saat darah mencapai paru-paru, bikarbonat memasuki sel darah merah lagi. Seperti pada kasus sebelumnya, agar ion bikarbonat masuk, ion klor harus meninggalkan sel.

Pada saat ini reaksi terjadi dalam arah yang berlawanan dengan katalisis enzim karbonat anhidrase: bikarbonat bereaksi dengan ion hidrogen dan diubah kembali menjadi karbon dioksida, yang berdifusi ke plasma dan dari sana ke alveoli.
Kerugian dari pertukaran gas di paru-paru

Pertukaran gas hanya terjadi pada saluran alveoli dan alveolus, yang ditemukan pada akhir percabangan tabung.

Inilah sebabnya mengapa kita dapat berbicara tentang “ruang mati”, di mana saluran udara di paru-paru terjadi tetapi pertukaran gas tidak dilakukan.

Jika kita membandingkannya dengan kelompok hewan lain, seperti ikan, mereka memiliki sistem pertukaran gas dengan jalur tunggal yang sangat efisien. Demikian juga, burung memiliki sistem kantung udara dan parabronch di mana pertukaran udara terjadi, meningkatkan efisiensi proses.

Ventilasi manusia sangat tidak efisien sehingga dalam inspirasi baru hanya seperenam dari udara dapat diisi kembali, meninggalkan sisa udara terperangkap di paru-paru.

Patologi terkait dengan alveoli

Efisema paru

Kondisi ini terdiri dari kerusakan dan radang alveoli; oleh karena itu, tubuh tidak dapat menerima oksigen, menyebabkan batuk dan membuatnya sulit untuk memulihkan napas, terutama dalam kinerja aktivitas fisik. Salah satu penyebab paling umum dari patologi ini adalah rokok.

Pneumonia

Pneumonia disebabkan oleh infeksi bakteri atau virus pada saluran pernapasan dan menyebabkan proses inflamasi dengan adanya nanah atau cairan di dalam alveoli, sehingga mencegah asupan oksigen, sehingga menyebabkan kesulitan bernapas yang parah.

Loading...

1 comment on “Alveoli: Pengertian, struktur, anatomi, fungsi

Comments are closed.