|  | Sundhed og Sygdom >  | Sygdomme og behandlinger | Luftvejssygdomme

Respiratorisk membran-struktur: Alveolær-kapillær barriere og gasudveksling

Definition

Det respiratoriske membran (alveolær-kapillær barriere) er den ultra-tynde grænseflade, hvor O₂ og CO₂ diffunderer mellem alveolær luft og pulmonal kapillær-blod.

Lag-structur (Fra luft til blod)

  1. Overfladespændings-film — Fosfolipid-rig (DPPC), reducerer overfladespænding, forhindrer kollaps.
  2. Alveolært epitel (Type I pneumocytter) — Dækker 95% areal; ekstremt tynd (~0,1 μm); tætte bånd.
  3. Epitelialt basalmembran — Fuset med endotelialt BM i mange områder.
  4. Kapillært endotel — Kontinuerligt, ikke-fenestreret; tyndt (~0,2 μm); tætte bånd.
  5. Erytrocyte-membran — Sidste barriere for O₂-binding til hemoglobin.

Total tykkelse: 0,2–0,5 μm (diffusions-afstand).

Cellulære komponenter

Celle-typeFunktion
Type I pneumocytGasudvekslings-overflade (95% areal); kan ikke dele
Type II pneumocytOverfladespændings-sekretion; progenitør til Type I-reparation
Alveolær makrofagFagocytose af debris, patogener; immun-modulering
Kapillær endotel-celleBarriere, angiogenese, leukocyt-trafik, NO-produktion
PericytKapillær-stabilitet, kontraktion, progenitør-potentiale

Molekylær sammensætning

  • Fosfolipid-dobbeltlag: Dipalmitoylfosfatidylcholin (DPPC) dominerer i overfladespænding; membran-fosfolipider asymmetriske.
  • Proteiner: Akvaporiner (vand), ion-kanaler (ENaC, CFTR), adhaesions-molekyler (ICAM-1, VCAM-1), overfladespændings-proteiner (SP-A, B, C, D).
  • Ekstracellulær matrix: Kollagen IV, elastin, fibronektin, laminin i basalmembraner.

Gasudvekslings-fysik

  • Ficks lov: Vgas = (A × D × ΔP) / T. A = overfladeareal (~70 m²), D = diffusions-koefficient, ΔP = partielt tryk-gradient, T = tykkelse.
  • Perfusion-begrænset: O₂, N₂O — ekvilibrerer tidligt langs kapillær.
  • Diffusions-begrænset: CO (binding til Hb), O₂ ved sygdom (fibrose, ødem, højde).

Patologi

  • ARDS: Diffus alveolær skade → hyaline membraner, ↑ tykkelse, ↓ compliance, shunt.
  • Lungefibrose: Interstitiel fortyndelse → diffusions-begrænsning, hypoxemi ved anstrængelse.
  • Lungeødem: Alveolær oversvømmelse → ↑ diffusions-afstand, V/Q-mismatch.
  • Emfysem: Septal-destruktion → ↓ overfladeareal, ↑ compliance, luft-fangst.

Klinisk vurdering

  • ABG: PaO₂, A-a-gradient (alder-korrigeret: 2,5 + 0,21×alder).
  • DLCO (diffusions-kapacitet): ↓ ved fibrose, emfysem, vaskulær sygdom, anæmi.
  • Billeddiagnostik: HRCT (fibrose, ødem), kontrast-CT (LE).

Luftvejssygdomme