Co robią płuca i jak działają?
Najważniejszą funkcją płuc jest pobieranie tlenu ze środowiska i przenoszenie go do krwiobiegu.
Biorąc ponad 6 milionów oddechów rocznie, płuca wpływają na każdy aspekt naszego ciała i zdrowia.
W tym artykule przyjrzymy się formie i funkcji płuc, chorobom, które wpływają na płuca oraz sposobom utrzymania ich w dobrym stanie.
Szybkie fakty dotyczące płuc
- Lewe i prawe płuca mają różne rozmiary.
- Płuca odgrywają rolę w wielu funkcjach, w tym w regulacji kwasowości organizmu.
- Palenie tytoniu jest największą przyczyną dolegliwości związanych z płucami.
- Środki zapobiegawcze i związane ze stylem życia mogą pomóc w utrzymaniu zdrowych płuc.
Struktura
Płuca nie tylko pozwalają nam oddychać i rozmawiać, ale także wspierają układ sercowo-naczyniowy i pomagają m.in. w utrzymaniu pH w organizmie.
Płuca znajdują się w klatce piersiowej, za klatką piersiową po obu stronach serca. Mają kształt z grubsza stożkowaty z zaokrąglonym punktem na wierzchołku i bardziej płaską podstawą w miejscu, w którym stykają się z diafragmą.
Chociaż są parą, płuca nie są równe pod względem wielkości i kształtu.
Lewe płuco ma wcięcie graniczące z miejscem, w którym znajduje się serce, zwane wcięciem sercowym. Prawe płuco jest krótsze, aby umożliwić miejsce na wątrobę poniżej.
Ogólnie lewe płuco ma nieco mniejszą wagę i pojemność niż prawe.
Płuca otoczone są dwiema błonami, zwanymi opłucną płucną. Warstwa wewnętrzna bezpośrednio pokrywa zewnętrzną powierzchnię płuc, a warstwa zewnętrzna jest przymocowana do wewnętrznej ściany klatki piersiowej.
Przestrzeń między dwiema błonami jest wypełniona płynem opłucnowym.
Funkcjonować
Główną rolą płuc jest wprowadzanie powietrza z atmosfery i dostarczanie tlenu do krwiobiegu. Stamtąd krąży do reszty ciała.
Aby prawidłowo oddychać, konieczna jest pomoc ze strony struktur znajdujących się poza płucami. Do oddychania wykorzystujemy mięśnie przepony, mięśnie międzyżebrowe (między żebrami), mięśnie brzucha, a czasem nawet mięśnie szyi.
Przepona to mięsień wypukły u góry i znajdujący się poniżej płuc. Obsługuje większość pracy związanej z oddychaniem.
Kiedy kurczy się, przesuwa się w dół, pozostawiając więcej miejsca w klatce piersiowej i zwiększając zdolność płuc do rozszerzania się. Wraz ze wzrostem objętości jamy klatki piersiowej ciśnienie wewnątrz spada, a powietrze jest zasysane przez nos lub usta i do płuc.
Gdy przepona rozluźnia się i wraca do pozycji spoczynkowej, objętość płuc zmniejsza się, ponieważ ciśnienie wewnątrz klatki piersiowej rośnie, a płuca wydalają powietrze.
Płuca są jak miechy. W miarę rozszerzania się powietrze jest zasysane w celu uzyskania tlenu. Gdy się kompresują, wymieniony odpad dwutlenku węgla jest wypychany z powrotem podczas wydechu.
Kiedy powietrze dostaje się do nosa lub ust, przemieszcza się w dół tchawicy, zwanej również tchawicą. Następnie dociera do sekcji zwanej carina. W carinie tchawica dzieli się na dwie części, tworząc dwa oskrzela pnia głównego. Jedna prowadzi do lewego płuca, a druga do prawego.
Stamtąd, niczym gałęzie na drzewie, przypominające rurkę oskrzela ponownie rozszczepiają się na mniejsze oskrzela, a następnie na jeszcze mniejsze oskrzeliki. Ten coraz mniejszy rurociąg ostatecznie kończy się w pęcherzykach, które są małymi zakończeniami worka powietrznego.
Tutaj następuje wymiana gazowa.
Pęcherzyki płucne
Pęcherzyki płucne są końcowym punktem podróży tlenu ze świata zewnętrznego do głębin płuc.
Pęcherzyki płucne to maleńkie woreczki o mikroskopijnych rozmiarach, każdy owinięty drobną siatką naczyń włosowatych.
Każdy człowiek ma około 700 milionów pojedynczych pęcherzyków płucnych. Całkowita powierzchnia membrany, którą zapewniają pęcherzyki płucne, wynosi 70 metrów kwadratowych. Często mówi się, że jest to rozmiar mniej więcej połowy kortu tenisowego.
Po płucach organizm pobiera tlen z krwiobiegu do innych tkanek, gdy przemieszcza się on po układzie krążenia.
Krew, która oddała tlen w zamian za dwutlenek węgla z tkanek, przechodzi następnie przez serce i dociera do płuc, aby dotrzeć do naczyń włosowatych otaczających pęcherzyki płucne.
Pęcherzyki płucne zawierają teraz nowy zapas tlenu, który osoba wdychała. Tlen ten przechodzi przez błonę, zwaną błoną pęcherzykowo-włośniczkową, do krwiobiegu.
W tym samym czasie dwutlenek węgla, który zebrał się w krwiobiegu podczas jego podróży po organizmie, dostaje się do pęcherzyków płucnych. Stamtąd jest wydychany z powrotem do atmosfery podczas wydechu.
Mówiąc prościej, gdy tlen wchodzi, wydobywa się dwutlenek węgla. To jest wymiana gazowa.
Środek powierzchniowo czynny w płucach
Specjalne komórki pęcherzyków płucnych wytwarzają związek znany jako płucny środek powierzchniowo czynny. Składa się z lipidów, białek i węglowodanów.
Środek powierzchniowo czynny ma zarówno regiony hydrofilowe, jak i hydrofobowe. Regiony hydrofilowe są przyciągane przez wodę, a regiony hydrofobowe są odpychane przez wodę.
Płucny środek powierzchniowo czynny pełni szereg ważnych funkcji.
Obejmują one:
- pozwalając na lepszą wydajność oddychania
- zapobieganie zapadaniu się pęcherzyków płucnych
Każdy zębodół jest jak mokra w środku plastikowa torebka. Gdyby nie było środka powierzchniowo czynnego, worek zapadłby się samoczynnie, a wewnętrzne boki skleiłyby się ze sobą. Środek powierzchniowo czynny zapobiega temu zjawisku z pęcherzykami płucnymi.
Płucny środek powierzchniowo czynny spełnia swoją rolę poprzez zmniejszenie napięcia powierzchniowego. W ten sposób zmniejsza wysiłek niezbędny do nadmuchania pęcherzyków płucnych.
Przed urodzeniem produkcja środka powierzchniowo czynnego rozpoczyna się dopiero w późniejszych tygodniach ciąży.
Dlatego wcześniaki mają problemy z oddychaniem, określane jako zespół niewydolności oddechowej niemowląt (RDS).
Inne funkcje płuc
Oddychanie jest najbardziej znaną rolą płuc, ale pełnią one inne ważne funkcje.
Równowaga pH: zbyt dużo dwutlenku węgla może spowodować zakwaszenie organizmu. Jeśli płuca wykryją wzrost kwasowości, zwiększają szybkość wentylacji, aby wydalić więcej niepożądanego gazu.
Filtrowanie: Płuca filtrują małe skrzepy krwi i mogą usuwać małe pęcherzyki powietrza, zwane zatorami powietrznymi, jeśli się pojawią.
Ochronne: Płuca mogą działać jako amortyzator dla serca w niektórych typach zderzeń.
Ochrona przed infekcją: Niektóre błony płucne wydzielają immunoglobulinę A. Chroni to płuca przed niektórymi infekcjami.
Klirens śluzowo-rzęskowy: śluz wyściełający drogi oddechowe zatrzymuje cząsteczki kurzu i bakterie. Małe, przypominające włosy wypustki, znane jako rzęski, przesuwają te cząsteczki w górę do pozycji, w której można je wykrztusić lub połknąć i zniszczyć przez układ pokarmowy.
Zbiornik krwi: Płuca mogą zmieniać ilość krwi w dowolnym momencie. Ta funkcja może być przydatna na przykład podczas ćwiczeń. Ilość krwi, jaką mogą pomieścić płuca, może wahać się od 500 do 1000 mililitrów (ml). Płuca współdziałają z sercem i mogą pomóc sercu wydajniej funkcjonować.
Mowa: Bez przepływu powietrza ludzkość nie miałaby swojej ulubionej rozrywki.
Choroba układu oddechowego
Choroby układu oddechowego mogą wpływać na każdą część układu oddechowego, od górnych dróg oddechowych po oskrzela i pęcherzyki płucne.
Choroby układu oddechowego są powszechne. Każdego roku w Stanach Zjednoczonych odnotowuje się miliony przypadków przeziębienia.
Zapalne choroby płuc
Ta grupa obejmuje:
- astma
- zwłóknienie torbielowate
- zespół ostrej niewydolności oddechowej
- przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), w tym rozedma płuc i przewlekłe zapalenie oskrzeli
POChP zwykle wynika ze szkód, jakie palenie tytoniu powoduje w płucach.
Astma obejmuje obturacyjne zwężenie i obrzęk dróg oddechowych oraz wytwarzanie nadmiaru śluzu. To powoduje duszność i świszczący oddech.
Wyzwalacze obejmują:
- dym tytoniowy i drzewny
- roztocza
- zanieczyszczenie powietrza
- alergeny karaluchów
- pleśń
- naprężenie
- infekcje
- trochę jedzenia
Nikt nie wie dokładnie, dlaczego astma dotyka niektórych ludzi, a innych nie.
Restrykcyjne choroby płuc
Oznacza to, że drogi oddechowe są ograniczone.
Może się to zdarzyć w wyniku:
- płuca stają się sztywne
- problem ze ścianą klatki piersiowej lub mięśniami oddechowymi, na przykład jak w przypadku idiopatycznej mukowiscydozy
- skrzywienie kręgosłupa
- otyłość
Ilość powietrza, jaką osoba może wciągnąć, jest zmniejszona, a wdychanie staje się trudniejsze.
Infekcje dróg oddechowych
Infekcje mogą wystąpić w dowolnym miejscu dróg oddechowych. Można je opisać jako:
Infekcja górnych dróg oddechowych: Najczęściej dochodzi do przeziębienia (wirusowe). Inne obejmują zapalenie krtani, zapalenie gardła i zapalenie migdałków.
Infekcja dolnych dróg oddechowych: Najczęstszym typem jest infekcja bakteryjna, zwłaszcza bakteryjne zapalenie płuc. Inne przyczyny infekcji dolnych dróg oddechowych obejmują wirusy i grzyby.
Z tego typu infekcji mogą wystąpić powikłania, w tym ropnie płuc i rozprzestrzenianie się infekcji w jamie opłucnej.
Guzy
Guzy układu oddechowego mogą być złośliwe lub łagodne.
Nowotwory złośliwe: 14 procent wszystkich nowych rozpoznań raka to pierwotny rak płuc. Rak płuc jest drugim najczęstszym typem raka i główną przyczyną zgonów z powodu raka zarówno u mężczyzn, jak iu kobiet.
Większość przypadków raka płuc jest spowodowana paleniem papierosów. Cała krew w organizmie przepływa z serca przez płuca, więc rak może łatwo rozprzestrzenić się na inne części ciała.
Łagodne guzy: Łagodne guzy są mniej powszechną przyczyną chorób układu oddechowego. Jednym z przykładów jest hamartoma. Mogą one uciskać otaczającą tkankę, ale zwykle nie dają żadnych objawów.
Choroby jamy opłucnej
Jama opłucnowa to szczelina między wewnętrznymi i zewnętrznymi błonami opłucnowymi, które otaczają płuca na zewnątrz.
Wysięk opłucnowy: Płyn gromadzi się w jamie opłucnej, często z powodu raka w jamie klatki piersiowej lub w jej pobliżu. Może to być również związane z zastoinową niewydolnością serca lub marskością wątroby. Inne przyczyny obejmują zapalenie opłucnej, które może wystąpić w przypadku infekcji.
Odma opłucnowa: może to wynikać z urazu, na przykład rany postrzałowej. Powietrze w jamie opłucnej nazywane jest odma opłucnową. To ściska płuca, a kiedy jest ciężki, powoduje, że zapadają się jak balon.
Choroba naczyń płucnych
Choroby naczyń płucnych wpływają na naczynia, które przenoszą krew przez płuca.
Przykłady obejmują:
Zator tętnicy płucnej: skrzep krwi tworzy się w innym miejscu ciała i przemieszcza się w krwiobiegu do serca, a następnie do płuc, gdzie zostaje osadzony. Może to spowodować nagłą śmierć. Rzadziej zator może składać się z tłuszczu, płynu owodniowego lub powietrza.
Tętnicze nadciśnienie płucne: W tętnicach płucnych może dojść do wzrostu ciśnienia. Czasami przyczyny tego są niejasne.
Obrzęk płuc: najczęściej wynika z zastoinowej niewydolności serca. Płyn wycieka z naczyń włosowatych do przestrzeni powietrznych w pęcherzykach płucnych.
Krwotok płucny: Uszkodzone i zaognione naczynia włosowate mogą przeciekać krew do pęcherzyków płucnych. Objawem może być odkrztuszanie krwi.
Wskazówki dotyczące dobrego zdrowia płuc
Sposoby utrzymania zdrowych płuc obejmują:
Zakaz palenia: Palenie tytoniu, zarówno z pierwszej, jak i drugiej ręki, może prowadzić do raka płuc i POChP, w tym przewlekłego zapalenia oskrzeli i rozedmy płuc. Palenie prowadzi do zwężenia dróg oddechowych, rozpala płuca i z czasem niszczy tkanki. Uczyń swój dom obszarem wolnym od dymu.
Zapobieganie infekcjom: Sposoby zapobiegania rozprzestrzenianiu się infekcji dróg oddechowych obejmują mycie rąk, unikanie tłumów w sezonie grypowym oraz zapytanie lekarza o szczepienia przeciwko grypie i zapaleniu płuc.
Ćwiczenia: ćwiczenia aerobowe poprawiają wydolność płuc, a utrzymanie sprawności może zapobiegać innym chorobom, które mogą wpływać na płuca.
Badania kontrolne: regularne kontrole zdrowia, nawet przy dobrym samopoczuciu, mogą wykryć problemy na wczesnym etapie, kiedy łatwiej jest je leczyć.
Unikanie narażenia na zanieczyszczenia: Chemikalia używane w ogrodzie lub w domu mogą uszkodzić płuca. Noś maskę, jeśli używasz silnych chemikaliów. Radon to naturalnie występująca substancja chemiczna, która jest powiązana z 21 000 zgonów z powodu raka płuc rocznie w Stanach Zjednoczonych. Około 2900 z tych osób nigdy nie paliło.
Kontroluj wilgotność: utrzymuj wilgotność w pomieszczeniu na dopuszczalnym poziomie, używając wentylatorów wyciągowych i otworów wentylacyjnych. Zawsze, gdy to możliwe, utrzymuj wilgotne powierzchnie w czystości i suchości. Utrzymanie domu wentylowanego świeżym powietrzem z zewnątrz jest dobrym pomysłem.
