Τι κάνουν οι πνεύμονες και πώς λειτουργούν;
Η πιο σημαντική λειτουργία των πνευμόνων είναι η λήψη οξυγόνου από το περιβάλλον και η μεταφορά του στην κυκλοφορία του αίματος.
Λαμβάνοντας περισσότερες από 6 εκατομμύρια αναπνοές ετησίως, οι πνεύμονες επηρεάζουν κάθε πτυχή του σώματος και της υγείας μας.
Αυτό το άρθρο εξετάζει τη μορφή και τη λειτουργία των πνευμόνων, τις ασθένειες που επηρεάζουν τους πνεύμονες και τον τρόπο διατήρησης των υγιών πνευμόνων.
Γρήγορα γεγονότα στους πνεύμονες
- Το αριστερό και το δεξί πνεύμονα έχουν διαφορετικά μεγέθη.
- Οι πνεύμονες παίζουν ρόλο σε πολλές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της ρύθμισης της οξύτητας του σώματος.
- Το κάπνισμα καπνού είναι η μεγαλύτερη αιτία καταγγελιών που σχετίζονται με τους πνεύμονες.
- Τα προληπτικά μέτρα και οι τρόποι ζωής μπορούν να βοηθήσουν στη διατήρηση της υγείας των πνευμόνων.
Δομή
Οι πνεύμονες όχι μόνο μας επιτρέπουν να αναπνέουμε και να μιλάμε, αλλά υποστηρίζουν επίσης το καρδιαγγειακό σύστημα και βοηθούν στη διατήρηση του pH στο σώμα, μεταξύ άλλων.
Οι πνεύμονες βρίσκονται στο στήθος, πίσω από το κλουβί και στις δύο πλευρές της καρδιάς. Έχουν περίπου κωνικό σχήμα με στρογγυλεμένο σημείο στην κορυφή τους και πιο επίπεδη βάση όπου συναντούν το διάφραγμα.
Αν και είναι ζευγάρι, οι πνεύμονες δεν είναι ίσοι σε μέγεθος και σχήμα.
Ο αριστερός πνεύμονας έχει μια εσοχή που συνορεύει όπου βρίσκεται η καρδιά, που ονομάζεται καρδιακή εγκοπή. Ο δεξιός πνεύμονας είναι κοντύτερος για να αφήσει χώρο για το συκώτι παρακάτω.
Συνολικά, ο αριστερός πνεύμονας έχει ελαφρώς μικρότερο βάρος και χωρητικότητα από το δεξί.
Οι πνεύμονες περιβάλλονται από δύο μεμβράνες, γνωστές ως πνευμονικές πλευρές. Το εσωτερικό στρώμα ευθυγραμμίζει απευθείας την εξωτερική επιφάνεια των πνευμόνων, και το εξωτερικό στρώμα συνδέεται με το εσωτερικό τοίχωμα του κλωβού των πλευρών.
Ο χώρος μεταξύ των δύο μεμβρανών γεμίζει με υπεζωκοτικό υγρό.
Λειτουργία
Ο κύριος ρόλος των πνευμόνων είναι να φέρει αέρα από την ατμόσφαιρα και να διοχετεύει οξυγόνο στην κυκλοφορία του αίματος. Από εκεί, κυκλοφορεί στο υπόλοιπο σώμα.
Απαιτείται βοήθεια από δομές έξω από τους πνεύμονες για να αναπνεύσετε σωστά. Για να αναπνέουμε, χρησιμοποιούμε τους μυς του διαφράγματος, τους μεσοπλεύριους μυς (μεταξύ των πλευρών), τους μυς της κοιλιάς, και μερικές φορές ακόμη και τους μυς του λαιμού.
Το διάφραγμα είναι ένας μυς που θολώνεται στην κορυφή και κάθεται κάτω από τους πνεύμονες. Ενισχύει το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας που εμπλέκεται στην αναπνοή.
Καθώς συστέλλεται, κινείται προς τα κάτω, επιτρέποντας περισσότερο χώρο στην κοιλότητα του στήθους και αυξάνοντας την ικανότητα των πνευμόνων να επεκταθούν. Καθώς ο όγκος της θωρακικής κοιλότητας αυξάνεται, η πίεση στο εσωτερικό μειώνεται και ο αέρας απορροφάται μέσω της μύτης ή του στόματος και κάτω στους πνεύμονες.
Καθώς το διάφραγμα χαλαρώνει και επιστρέφει στη θέση ηρεμίας του, ο όγκος των πνευμόνων μειώνεται επειδή η πίεση μέσα στην κοιλότητα του θώρακα αυξάνεται και οι πνεύμονες αποβάλλουν τον αέρα.
Οι πνεύμονες είναι σαν φυσητήρες. Καθώς επεκτείνονται, ο αέρας απορροφάται για οξυγόνο. Καθώς συμπιέζονται, τα ανταλλαγμένα απόβλητα διοξειδίου του άνθρακα ωθούνται προς τα πίσω κατά την εκπνοή.
Όταν ο αέρας εισέρχεται στη μύτη ή το στόμα, ταξιδεύει κάτω από την τραχεία, που ονομάζεται επίσης σωλήνας. Μετά από αυτό, φτάνει σε ένα τμήμα που ονομάζεται carina. Στο καρίνα, ο σωλήνας χωρίζεται σε δύο, δημιουργώντας δύο βασικούς βρόγχους. Το ένα οδηγεί στον αριστερό πνεύμονα και το άλλο στον δεξιό πνεύμονα.
Από εκεί, σαν κλαδιά πάνω σε ένα δέντρο, οι βρόγχοι που μοιάζουν με σωλήνες χωρίζονται ξανά σε μικρότερους βρόγχους και στη συνέχεια ακόμη μικρότερους βρογχιόλλους. Αυτός ο συνεχώς μειούμενος αγωγός τελειώνει τελικά στις κυψελίδες, οι οποίες είναι μικρές απολήξεις αέρα.
Εδώ συμβαίνει ανταλλαγή αερίου.
Οι κυψελίδες
Οι κυψελίδες είναι το τελικό σημείο του ταξιδιού του οξυγόνου από τον εξωτερικό κόσμο στα βάθη των πνευμόνων.
Οι κυψελίδες είναι μικροσκοπικοί σάκοι με μικροσκοπικό μέγεθος, καθένας τυλιγμένος σε λεπτό πλέγμα τριχοειδών αγγείων.
Κάθε άνθρωπος έχει περίπου 700 εκατομμύρια μεμονωμένες κυψελίδες. Η συνολική επιφάνεια της μεμβράνης που παρέχει η κυψελίδα είναι 70 μέτρα τετράγωνο. Αυτό λέγεται συχνά ότι έχει μέγεθος μισού γηπέδου τένις.
Μετά τους πνεύμονες, το σώμα παίρνει οξυγόνο από την κυκλοφορία του αίματος στους άλλους ιστούς του καθώς ταξιδεύει γύρω από το κυκλοφορικό σύστημα.
Το αίμα που έχει εγκαταλείψει το οξυγόνο του σε αντάλλαγμα διοξειδίου του άνθρακα από τους ιστούς, περνάει μέσα από την καρδιά και ταξιδεύει στους πνεύμονες για να φτάσει στα τριχοειδή που περιβάλλουν τις κυψελίδες.
Οι κυψελίδες περιέχουν τώρα μια νέα παροχή οξυγόνου στην οποία έχει εισπνεύσει το άτομο. Αυτό το οξυγόνο περνά διαμέσου μιας μεμβράνης, που ονομάζεται κυψελιδική τριχοειδή μεμβράνη, στην κυκλοφορία του αίματος.
Ταυτόχρονα, το διοξείδιο του άνθρακα που έχει συγκεντρωθεί στην κυκλοφορία του αίματος κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του γύρω από το σώμα εισέρχεται στις κυψελίδες. Από εκεί, αναπνέεται στην ατμόσφαιρα κατά την εκπνοή.
Με απλά λόγια, καθώς εισέρχεται το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα βγαίνει. Αυτό είναι ανταλλαγή αερίου.
Επιφανειοδραστικό στους πνεύμονες
Ειδικά κύτταρα στις κυψελίδες παράγουν μια ένωση γνωστή ως πνευμονική επιφανειοδραστική ουσία. Αποτελείται από λιπίδια, πρωτεΐνες και υδατάνθρακες.
Το τασιενεργό έχει τόσο υδρόφιλες όσο και υδρόφοβες περιοχές. Οι υδρόφιλες περιοχές έλκονται από το νερό και οι υδρόφοβες περιοχές απωθούνται από το νερό.
Το πνευμονικό τασιενεργό εξυπηρετεί μια σειρά ζωτικών λειτουργιών.
Αυτά περιλαμβάνουν:
- επιτρέποντας καλύτερη αναπνευστική απόδοση
- αποτρέποντας την κατάρρευση των κυψελίδων
Κάθε κυψελίδα είναι σαν μια πλαστική σακούλα που είναι υγρή στο εσωτερικό. Εάν δεν υπήρχε επιφανειοδραστικό, η σακούλα θα κατέρρεε από μόνη της και οι εσωτερικές πλευρές θα κολλούσαν μεταξύ τους. Το επιφανειοδραστικό εμποδίζει αυτό να συμβεί στις κυψελίδες.
Το πνευμονικό τασιενεργό ασκεί το ρόλο του μειώνοντας την ποσότητα της επιφανειακής τάσης. Με αυτόν τον τρόπο, μειώνει την προσπάθεια που απαιτείται για να διογκώσει τις κυψελίδες.
Πριν από τη γέννηση, η παραγωγή επιφανειοδραστικών ουσιών δεν αρχίζει παρά τις επόμενες εβδομάδες κύησης.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα μωρά που γεννιούνται πρόωρα έχουν δυσκολία στην αναπνοή, που αναφέρεται ως σύνδρομο αναπνευστικής δυσχέρειας για βρέφη (RDS).
Άλλες λειτουργίες των πνευμόνων
Η αναπνοή είναι ο πιο γνωστός ρόλος των πνευμόνων, αλλά εκτελούν άλλες σημαντικές λειτουργίες.
Ισορροπία pH: Η υπερβολική ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να προκαλέσει όξινο σώμα. Εάν οι πνεύμονες ανιχνεύσουν αύξηση της οξύτητας, αυξάνουν τον ρυθμό αερισμού για να αποβάλουν περισσότερο από το ανεπιθύμητο αέριο.
Φιλτράρισμα: Οι πνεύμονες φιλτράρουν μικρούς θρόμβους αίματος και μπορούν να αφαιρέσουν μικρές φυσαλίδες αέρα, γνωστές ως εμβολιασμοί αέρα, εάν εμφανιστούν.
Προστατευτικό: Οι πνεύμονες μπορούν να λειτουργήσουν ως αμορτισέρ για την καρδιά σε ορισμένους τύπους σύγκρουσης.
Προστασία από λοίμωξη: Ορισμένες μεμβράνες εντός των πνευμόνων εκκρίνουν ανοσοσφαιρίνη Α. Αυτό προστατεύει τους πνεύμονες από ορισμένες μολύνσεις.
Βλεννοκοιλιακή κάθαρση: Η βλέννα που ευθυγραμμίζει τις αναπνευστικές οδούς παγιδεύει σωματίδια σκόνης και βακτήρια. Οι μικροσκοπικές προεξοχές που μοιάζουν με τα μαλλιά, γνωστές ως βλεφαρίδες, μετακινούν αυτά τα σωματίδια προς τα πάνω σε μια θέση όπου μπορούν να εξαφανιστούν ή να καταπιούν και να καταστραφούν από το πεπτικό σύστημα.
Δεξαμενή αίματος: Οι πνεύμονες μπορεί να ποικίλλουν πόσα αίματα περιέχουν ανά πάσα στιγμή. Αυτή η λειτουργία μπορεί να είναι χρήσιμη, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της άσκησης. Η ποσότητα αίματος που μπορούν να περιέχουν οι πνεύμονες μπορεί να κυμαίνεται από 500 έως 1.000 χιλιοστόλιτρα (ml). Οι πνεύμονες αλληλεπιδρούν με την καρδιά και μπορούν να βοηθήσουν την καρδιά να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά.
Ομιλία: Χωρίς ροή αέρα, η ανθρωπότητα θα ήταν χωρίς το αγαπημένο της χόμπι.
Ασθένεια του αναπνευστικού
Οι αναπνευστικές ασθένειες μπορούν να επηρεάσουν οποιοδήποτε μέρος του αναπνευστικού συστήματος, από την άνω αναπνευστική οδό έως τους βρόγχους και μέχρι τις κυψελίδες.
Οι ασθένειες του αναπνευστικού συστήματος είναι συχνές. Κάθε χρόνο, υπάρχουν εκατομμύρια περιπτώσεις κρυολογήματος στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Φλεγμονώδεις ασθένειες των πνευμόνων
Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει:
- βρογχικο Ασθμα
- κυστική ίνωση
- σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας
- χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ), συμπεριλαμβανομένου του εμφυσήματος και της χρόνιας βρογχίτιδας
Η ΧΑΠ συνήθως οφείλεται στη βλάβη που προκαλεί το κάπνισμα στους πνεύμονες.
Το άσθμα περιλαμβάνει αποφρακτική στένωση και πρήξιμο των αεραγωγών και παραγωγή υπερβολικής βλέννας. Αυτό προκαλεί δύσπνοια και συριγμό.
Οι κανόνες ενεργοποίησης περιλαμβάνουν:
- καπνός και καπνός από ξύλο
- ακάρεα σκόνης
- μόλυνση του αέρα
- αλλεργιογόνα κατσαρίδας
- μούχλα
- στρες
- λοιμώξεις
- μερικά φαγητά
Κανείς δεν ξέρει ακριβώς γιατί το άσθμα επηρεάζει μερικούς ανθρώπους και όχι άλλους.
Περιοριστικές ασθένειες των πνευμόνων
Αυτό σημαίνει ότι ο αεραγωγός είναι περιορισμένος.
Μπορεί να συμβεί ως αποτέλεσμα:
- οι πνεύμονες γίνονται άκαμπτοι
- ένα πρόβλημα με το θωρακικό τοίχωμα ή τους αναπνευστικούς μύες, για παράδειγμα, όπως με την ιδιοπαθή κυστική ίνωση
- καμπυλότητα της σπονδυλικής στήλης
- ευσαρκία
Η ποσότητα αέρα που μπορεί να πάρει ένα άτομο μειώνεται και η αναπνοή γίνεται πιο δύσκολη.
Λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος
Λοιμώξεις μπορεί να εμφανιστούν σε οποιοδήποτε σημείο της αναπνευστικής οδού. Αυτά μπορεί να περιγραφούν ως:
Μόλυνση του ανώτερου αναπνευστικού συστήματος: Η συχνότερη συστολή είναι το κοινό κρυολόγημα (ιός). Άλλοι περιλαμβάνουν λαρυγγίτιδα, φαρυγγίτιδα και αμυγδαλίτιδα.
Μόλυνση του κατώτερου αναπνευστικού συστήματος: Ο πιο συνηθισμένος τύπος είναι βακτηριακή λοίμωξη και κυρίως βακτηριακή πνευμονία. Άλλες αιτίες μόλυνσης του κατώτερου αναπνευστικού συστήματος περιλαμβάνουν ιούς και μύκητες.
Επιπλοκές μπορεί να αναπτυχθούν από αυτούς τους τύπους λοιμώξεων, συμπεριλαμβανομένων των αποστημάτων των πνευμόνων και της εξάπλωσης της λοίμωξης στην υπεζωκοτική κοιλότητα.
Όγκοι
Οι όγκοι του αναπνευστικού συστήματος μπορεί να είναι κακοήθεις ή καλοήθεις.
Κακοήθεις όγκοι: 14 τοις εκατό όλων των νέων διαγνώσεων καρκίνου είναι ο πρωτογενής καρκίνος του πνεύμονα. Ο καρκίνος του πνεύμονα είναι ο δεύτερος πιο κοινός τύπος καρκίνου και η κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο τόσο σε άνδρες όσο και σε γυναίκες.
Οι περισσότεροι καρκίνοι του πνεύμονα οφείλονται στο κάπνισμα. Όλο το αίμα στο σώμα ταξιδεύει από την καρδιά μέσω των πνευμόνων, έτσι ο καρκίνος μπορεί εύκολα να εξαπλωθεί σε άλλα μέρη του σώματος.
Καλοήθεις όγκοι: Οι καλοήθεις όγκοι είναι μια λιγότερο συχνή αιτία αναπνευστικής νόσου. Ένα παράδειγμα είναι το hamartoma. Αυτά μπορούν να συμπιέσουν τον περιβάλλοντα ιστό, αλλά συνήθως είναι ασυμπτωματικοί.
Ασθένειες της ωχράς κοιλότητας
Η υπεζωκοτική κοιλότητα είναι το κενό μεταξύ της εσωτερικής και της εξωτερικής πλευρικής μεμβράνης που περικλείει το εξωτερικό των πνευμόνων.
Πλευρική συλλογή: Το υγρό συσσωρεύεται στην υπεζωκοτική κοιλότητα, συχνά λόγω καρκίνου στην ή κοντά στη θωρακική κοιλότητα. Θα μπορούσε επίσης να σχετίζεται με συμφορητική καρδιακή ανεπάρκεια ή κίρρωση του ήπατος. Άλλες αιτίες περιλαμβάνουν φλεγμονή του υπεζωκότα, η οποία μπορεί να συμβεί με λοίμωξη.
Πνευμοθώρακας: Αυτό μπορεί να προκύψει από τραύμα, για παράδειγμα, από πληγή από σφαίρες. Ο αέρας μέσα στην υπεζωκοτική κοιλότητα ονομάζεται πνευμοθώρακας. Αυτό συμπιέζει τους πνεύμονες, και όταν είναι σοβαρό, τους αναγκάζει να καταρρεύσουν σαν μπαλόνι.
Πνευμονική αγγειακή νόσος
Οι πνευμονικές αγγειακές παθήσεις επηρεάζουν τα αγγεία που μεταφέρουν αίμα μέσω των πνευμόνων.
Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν:
Εμβολή πνευμονικής αρτηρίας: Ένας θρόμβος αίματος σχηματίζεται αλλού στο σώμα και ταξιδεύει στην κυκλοφορία του αίματος στην καρδιά και στη συνέχεια στους πνεύμονες, όπου κατακλύζεται. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ξαφνικό θάνατο. Πιο σπάνια, μια εμβολή μπορεί να αποτελείται από λίπος, αμνιακό υγρό ή αέρα.
Πνευμονική αρτηριακή υπέρταση: Η αυξημένη πίεση μπορεί να συσσωρευτεί στις πνευμονικές αρτηρίες. Μερικές φορές, οι λόγοι για αυτό είναι ασαφείς.
Πνευμονικό οίδημα: Αυτό συνήθως οφείλεται σε συμφορητική καρδιακή ανεπάρκεια. Διαρροές υγρών από τριχοειδή αγγεία στους χώρους των κυψελίδων.
Πνευμονική αιμορραγία: Τα κατεστραμμένα και φλεγμονώδη τριχοειδή μπορούν να διαρρεύσουν αίμα στις κυψελίδες. Ένα σύμπτωμα μπορεί να είναι ο βήχας του αίματος.
Συμβουλές για καλή υγεία των πνευμόνων
Οι τρόποι διατήρησης των πνευμόνων υγιείς περιλαμβάνουν:
Απαγορεύεται το κάπνισμα: Το κάπνισμα καπνού, τόσο από πρώτο όσο και από δεύτερο χέρι, μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο του πνεύμονα και ΧΑΠ, συμπεριλαμβανομένης της χρόνιας βρογχίτιδας και του εμφυσήματος. Το κάπνισμα οδηγεί σε στένωση των αεραγωγών, φλεγμονή των πνευμόνων και καταστροφή των ιστών με την πάροδο του χρόνου. Κάντε το σπίτι σας μια περιοχή χωρίς καπνό.
Πρόληψη λοίμωξης: Τρόποι πρόληψης της εξάπλωσης αναπνευστικών λοιμώξεων, όπως πλύσιμο χεριών, αποφυγή πλήθους σεζόν γρίπης και ρωτώντας τον γιατρό σας για εμβολιασμούς γρίπης και πνευμονίας.
Άσκηση: Η αερόβια άσκηση βελτιώνει την ικανότητα των πνευμόνων και η παραμονή σε φόρμα μπορεί να αποτρέψει άλλες ασθένειες που μπορεί να επηρεάσουν τους πνεύμονες.
Έλεγχοι: οι τακτικοί έλεγχοι υγείας, ακόμη και όταν αισθάνεστε καλά, μπορούν να εντοπίσουν προβλήματα στα αρχικά στάδια, όταν είναι ευκολότερο να τα αντιμετωπίσετε.
Αποφυγή έκθεσης ρύπων: Χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται στον κήπο ή στο σπίτι μπορούν να βλάψουν τους πνεύμονες. Φορέστε μάσκα εάν χρησιμοποιείτε ισχυρές χημικές ουσίες. Το ραδόνιο είναι μια φυσική χημική ουσία που έχει συνδεθεί με 21.000 θανάτους από καρκίνο του πνεύμονα ετησίως στις ΗΠΑ. Περίπου 2.900 από αυτούς τους ανθρώπους δεν έχουν καπνίσει ποτέ.
Ελέγξτε την υγρασία: Διατηρήστε την υγρασία του εσωτερικού σε αποδεκτό επίπεδο χρησιμοποιώντας ανεμιστήρες και εξαεριστήρες. Διατηρείτε τις υγρές επιφάνειες καθαρές και στεγνές όπου είναι δυνατόν. Η διατήρηση του αερισμού του σπιτιού με εξωτερικό καθαρό αέρα είναι καλή ιδέα.
