Lungenalveole

Morphologie

Die Alveolen haben die Form kleiner Bläschen, die dem Lungengewebe insgesamt ein schwammartiges Aussehen geben. Sie sind weinrebenartig um einen Alveolargang (Ductus alveolaris) herum zu Alveolarsäckchen (Sacculi alveolares) zusammengefasst, die an den Enden der respiratorischen Bronchiolen ansetzen.

Eine einzelne Alveole hat eine rundliche bis polyedrische, im histologischen Schnitt polygonale Grundform. Sie besitzt einen Durchmesser, der während der Exspiration etwa 50 bis 150 µm beträgt und während der Inspiration auf 200 bis 300 µm anwachsen kann. Der Mensch verfügt über eine geschätzte Anzahl von 300 bis 400 Millionen Alveolen, die interindividuell variieren kann. Gemeinsam bilden sie eine Gasaustauschfläche, die zwischen 80 und 120 m² liegt.

Zelltypen

Man unterscheidet:

• Flache Alveolarepithelzellen, auch Pneumozyten Typ I oder Deckzellen genannt, bilden die gasaustauschende Fläche. Sie sind streckenweise weniger als 0,1 Mikrometer dick und sitzen der Basalmembran auf.
• Kubische Alveolarepithelzellen, auch Pneumozyten Typ II oder Nischenzellen genannt, die Produzenten des Surfactants (Anti-Atelektase-Faktor)

Zusätzlich findet man in den Alveolen zum einen Keulenzellen und zum anderen Alveolarmakrophagen, die aus dem Blut stammen und Staub phagozytieren (Staubzellen) oder nach Blutungen Blutfarbstoff aufnehmen (Herzfehlerzellen).

Zelluläre Zusammensetzung des respiratorischen Epithels

Alveolarsepten

Benachbarte Alveolen sind jeweils durch schmale Alveolarsepten voneinander getrennt, die lumenseitig mit einem spezialisierten Zelltyp, den Alveolarepithelzellen (Pneumozyten), ausgekleidet sind. In den Septen finden sich feinste Poren, die benachbarte Alveolen miteinander verbinden (Kohn'sche Poren).

Unterhalb des Alveolarepithels findet sich in den Alveolarsepten subepitheliales Bindegewebe, das man auch als "Lungeninterstitium" bezeichnet. Es enthält reichlich Blutkapillaren, daneben Fibroblasten, Kollagenfasern, elastische Fasern und Proteoglykane.

Alveolarmembran

Das Alveolarepithel ist ein Teil der Alveolarmembran, die den Gasaustausch mit dem Blut ermöglicht. Sie besteht aus mehreren Schichten:

• Surfactant-Film
• Fortsätze der Pneumozyten Typ 1 und Tight junctions
• verschmolzene Basalmembran der Pneumozyten und des Kapillarendothels
• Kapillarendothel

Die gesamte Dicke der Membran beträgt nur etwa 0,2 bis 0,6 μm.^[1]

Die Bronchioli respiratorii sind die ersten Lungenstrukturen, die im Laufe der Embryonalentwicklung Alveolen aufweisen. Sie werden um die 16. Entwicklungswoche herum geformt. An ihrem Ende sprossen Zellen ab, die etwa in der 20. Entwicklungswoche die Alveolarsäckchen formen. Die Bildung neuer Alveolarsäckchen dauert ungefähr bis zum 8. Lebensjahr an.

In den Alveolen findet der Gasaustausch zwischen der Atemluft und dem Blut über die Blut-Luft-Schranke statt. Ein großer Teil der Alveolen werden bei körperlicher Ruhe nicht belüftet. Diese Reservealveolen werden durch den Euler-Liljestrand-Reflex auch weniger durchblutet. Die Zugänge zu den Reservealveolen und somit die Gasaustauschkapazität werden erst bei körperlicher Anstrengung, intensiver Lachatmung oder bei hohem Fieber geöffnet, größer und aktiviert.

Die Alveolen sind eng mit dem Kapillarsystem der Lunge verbunden. Beide Basalmembranen sind großteils miteinander verschmolzen. Das alveoläre Epithel ist so dünn, dass die Atemgase Kohlendioxid und Sauerstoff, von osmotischen Kräften getrieben, durch es hindurch diffundieren können.

Da die Interzellularkontakte des Kapillarendothels für Flüssigkeit durchlässiger sind als die der Alveolarzellen, kann bei Herzschwäche Flüssigkeit in das Bindegewebe austreten und zu einem interstitiellen Ödem führen.

Die Alveolen sind die einzigen Strukturen des Lungengewebes, welche über die Vasa publica der Lunge, also die Arteriae pulmonales mit Blut versorgt werden.

siehe auch: Bronchialsystem, Atemtrakt

Wichtige Lungenerkrankungen, die sich auf aveolärer Ebene abspielen, sind:

• Pneumonie
• Lungenemphysem
• Lungenödem
• Surfactantmangel (IRDS)

• Bildquelle Podcast: © Tj Holowaychuk / Unsplash