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Lexikon der Biologie: Alveole

Alveole [von *alveol -], Lungenbläschen, gasgefüllte Endkammer der Lunge, Ort des auf Diffusion basierenden Gasaustausches (Alveolarluft, Blutgase) mit dem Blut (Abgabe von Kohlendioxid [CO2] an die Atemluft und Aufnahme von Sauerstoff [O2] aus der Atemluft [Atemgastransport]). Die typische Alveole des Menschen ( vgl. Abb. ) hat einen Durchmesser von ca. 0,2 mm. Sie wird von einem dichten, vom Blut durchströmten Kapillarnetz umgeben. Die innere Oberfläche der Alveole ist mit einer oberflächenaktiven Schicht (Surfactant-Schicht, Surfactant-Factor) ausgekleidet. Dieser Film, ein Sekret der Pneumocyten, bestehend aus charakteristischen Proteinen, Phospholipiden und Kohlenhydraten, senkt die Alveolar-Oberflächenspannung (Grenzflächen, Kapillarität) zwischen dem Lungenepithel und dem gasgefüllten Innenraum und verhindert damit, daß die Alveolen beim Ausatmen kollabieren und die Epithelien verkleben. Venöses Blut erreicht die Kapillaren der Alveole von der aus der rechten Herzhälfte (Herz) entspringenden Lungenarterie (Arteria pulmonalis) und ihren Verzweigungen. Dabei sind die typischen Partialdrücke für Sauerstoff 5,3 kPa (= 40 mmHg) und Kohlendioxid 6,1 kPa (= 46 mmHg). Durch die Atmung (Ventilation der Lungen) werden dagegen im Alveolargas Partialdrücke von 13,3 kPa (= 100 mmHg, 14 Vol.%) für O2 und 5,3 kPa (= 40 mmHg, 5,6 Vol.%) für CO2 aufrechterhalten. Der Unterschied der Partialdruckdifferenzen ist die Ursache für den Gasaustausch durch Diffusion (Ficksches Gesetz). Während der Kapillarpassage tritt das Blut in engen Kontakt mit dem Alveolargas. Als Diffusionswiderstände sind zu überwinden: das Alveolarepithel, das Bindegewebe, das Kapillar-Endothel, das Blutplasma und die Erythrocytenmembran (Erythrocyten). Die genannten Teilstrukturen der alveolokapillären Membran sind nicht dicker als 0,5–1 μm. Die Kapillarpassage dauert ca. 0,3 s. Diese Kontaktzeit reicht aus, um die Gaspartialdrücke im Blut praktisch denen des Alveolargases anzugleichen. Das mit Sauerstoff angereicherte Blut verläßt die Kapillaren über das Gefäßsystem der Lungenvenen und erreicht dann die linke Herzhälfte, welche es erneut in den Körper pumpt. Die Perfusion der Lunge ist etwa identisch mit dem Herzschlagvolumen (5 l/min beim gesunden Erwachsenen). Normalerweise erreicht weniger als 2% des Blutes die linke Herzkammer unter Umgehung der Alveolen. – Die totale Sauerstoffaufnahme eines Erwachsenen im Ruhezustand beträgt etwa 300 ml/min und wächst bei Belastung. Die Effizienz des alveolären Gasaustausches hängt ab: 1) von der Perfusion der Lunge mit Blut, 2) der Alveolarinnenfläche, 3) dem Diffusionsweg und 4) von der alveolaren Ventilation. Physiologische Regulationsmechanismen (Regelung) stellen diese Größen so ein, daß die Sauerstoffbeladung des Blutes unabhängig von der Belastung konstant bleibt (Homöostase). Alle vier Parameter können durch pathologische Prozesse in der Lunge negativ beeinflußt werden. Atmungsorgane, Bohr-Effekt, Bronchien; Atmungsorgane I . 2) Zähne, thekodont. 3) Bei Belemniten ein konisch verlaufender Hohlraum im Vorderende des Rostrums, in dem Phragmocon und Velamen triplex stecken.

F.E./S.K.




Alveole

Feinste Lungenbläschen (Alveolen) sind die äußersten Bauelemente der Säugerlunge. Sie stehen an den verzweigten Enden des Bronchialbaums und nehmen den aus der Luftröhre kommenden Sauerstoff über ein arterielles Haargefäßsystem auf.

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