Um alvéolo é uma pequena bolsa de ar formada na ponta das menores vias aéreas dos pulmões, os bronquíolos. A função primária dos alvéolos é a troca de dióxido de carbono por oxigênio. Os tecidos dos alvéolos também desempenham funções secundárias, como a produção de hormônios, enzimas e surfactante pulmonar. Secundariamente, o alvéolo é o local onde as substâncias inaladas, como patógenos, drogas ou outros produtos químicos, geralmente são processadas.
O alvéolo pulmonar é uma estrutura de duas camadas. Uma rede de fibras elásticas e capilares, semelhante a uma cesta arredondada, forma a estrutura externa de cada alvéolo. Esses capilares se ramificam tanto da artéria pulmonar quanto da veia pulmonar. O sangue pobre em oxigênio é transportado pela artéria pulmonar do coração para os pulmões, enquanto a veia pulmonar transporta o sangue rico em oxigênio dos pulmões e de volta ao coração. Conhecidos como leito capilar, os vasos sanguíneos que circundam os alvéolos não são necessários apenas para a troca gasosa, mas também para fornecer suporte elástico ao delicado revestimento interno dos alvéolos.
O revestimento alveolar, ou epitélio, é um tecido fino que forma o interior dos alvéolos. Esse tecido é revestido por uma película úmida de surfactante pulmonar, uma substância líquida produzida dentro dos alvéolos. O surfactante pulmonar auxilia na difusão e previne o colapso alveolar durante a expiração. O epitélio alveolar é composto por dois tipos distintos de células que, juntamente com o surfactante pulmonar, formam a superfície respiratória dos pulmões.
As células planas do tipo I cobrem a maior parte da área de superfície do epitélio em um padrão semelhante a um ladrilho. As células adjacentes são unidas por junções estreitas, criando uma membrana que só permitirá que as moléculas menores passem entre elas. Essas células facilitam a difusão dos gases respiratórios de e para o leito capilar, permitindo que as moléculas de oxigênio e dióxido de carbono, dissolvidas no surfactante, passem pelos espaços intracelulares.
As células alveolares do tipo II são mais numerosas do que as células do tipo I, embora ocupem uma área menor do revestimento alveolar. De forma cuboidal, essas células realizam uma série de tarefas importantes dentro do alvéolo. A principal dessas tarefas é produzir o surfactante pulmonar necessário para a troca gasosa. Além disso, as células do tipo II sintetizam várias substâncias importantes para a função pulmonar saudável. Se necessário, as células do tipo II também têm a capacidade de mudar de forma para substituir as células do tipo I danificadas.
Também habitam o epitélio, células grandes e redondas conhecidas como macrófagos. Essas células vagam livremente pelo espaço alveolar, ingerindo partículas finas como poeira, alcatrão e patógenos. Uma vez cheios, os macrófagos se retiram para o tecido conjuntivo fora dos alvéolos. Em fumantes ou outros indivíduos expostos a um alto nível de poluentes, os macrófagos acumulados aparecem como um resíduo pesado e preto ao redor do tecido pulmonar.
Cada alvéolo pulmonar mede, em média, dez milésimos de polegada (cerca de 250 mícrons), ou pouco mais de duas vezes a espessura de um fio de cabelo humano. Ao nascer, um ser humano médio tem aproximadamente 200,000,000 milhões de alvéolos. Na idade adulta, esse número normalmente terá dobrado. Apesar de seu pequeno tamanho, isso se traduz em uma área de superfície respiratória de mais de 1,500 pés quadrados (143 metros quadrados).