Co robią płuca i jak działają?

Najważniejszą funkcją płuc jest ekstrakcja tlenu ze środowiska i przeniesienie go do krwioobiegu.

Biorąc ponad 6 milionów oddechów rocznie, te integralne części ludzkiej anatomii zasługują na naszą uwagę i szacunek

W tym artykule przyjrzymy się formie i funkcji płuc; poznamy również choroby, które wpływają na płuca i jak utrzymać zdrowe płuca.

Szybkie fakty dotyczące płuc

Oto kilka kluczowych punktów dotyczących płuc. Więcej szczegółów i dodatkowe informacje znajdują się w głównym artykule.

• Lewe i prawe płuca mają różne rozmiary
• Płuca wypełniają większość jamy klatki piersiowej
• Każda osoba przyjmuje ponad 6 milionów oddechów rocznie
• Na najbardziej podstawowym poziomie płuca działają jak zestaw mieszków
• Bez produkcji środka powierzchniowo czynnego płuca zawalałyby się
• Płuca również odgrywają rolę w regulowaniu kwasowości ciała
• Palenie tytoniu jest najczęstszą przyczyną dolegliwości związanych z płucami
• Guzy płuc stanowią 15% wszystkich zdiagnozowanych nowotworów i 30% wszystkich zgonów z powodu nowotworów
• Istnieje wiele prostych sposobów, aby utrzymać zdrowe płuca.

Struktura płuc

Płuca znajdują się w klatce piersiowej, poniżej klatki piersiowej po obu stronach serca. Są one w przybliżeniu stożkowe, z zaokrąglonym punktem na wierzchołku i płaską podstawą, w której stykają się z przeponą.

Pomimo tego, że są parą, płuca nie są równe pod względem wielkości i kształtu.

Lewe płuco ma wgłębienie, w którym znajduje się serce (nacięcie serca), a prawe płuco jest krótsze, aby zrobić miejsce dla wątroby poniżej.

Ogólnie rzecz biorąc, lewe płuco ma nieco mniejszą masę i pojemność niż prawa.

Płuca są zawarte w dwóch błonach – w opłucnej płucnej. Wewnętrzna warstwa bezpośrednio kieruje płucami, a zewnętrzna warstwa jest przymocowana do wewnętrznej ściany klatki piersiowej.

Przestrzeń między dwiema membranami wypełniona jest płynem opłucnowym.

Funkcja płuc

Podstawową rolą płuc jest dostarczanie powietrza z atmosfery i przekazywanie życiodajnego tlenu do krwioobiegu; stąd może krążyć do reszty ciała.

Płuca nie mają własnej muskulatury, a więc mechanizmy oddychania są uzależnione od mięśni przepony (do której jest przymocowany), mięśni międzyżebrowych (między żebrami) i mięśni brzucha i szyi.

Membrana – stożkowaty mięsień, który znajduje się poniżej płuc – napędza większość pracy związanej z oddychaniem. Gdy kurczy się, porusza się w dół, rozciągając jamę klatki piersiowej iw konsekwencji zwiększając pojemność płuc. Ten wzrost objętości zmniejsza ciśnienie wewnątrz i zasysa powietrze przez nos lub usta.

Gdy przepona rozluźnia się i wraca do pozycji spoczynkowej, objętość płuc zmniejsza się, powodując wzrost ciśnienia, który usuwa powietrze.

Płuca są jak mieszki: gdy się rozszerzają, powietrze jest zasysane i podczas kompresji odpady dwutlenku węgla są wypychane z powrotem.

Kiedy powietrze dostanie się do nosa lub ust, porusza się po tchawicy i poza nią, aż dotrze do odcinka zwanego kariną. Na karnicy rura dzieli się na dwie, tworząc dwa oskrzela, które prowadzą do lewego i prawego płuca.

Stamtąd oskrzeliopodobne oskrzela dalej dzielą się na coraz mniejsze oskrzeliki. To ciągle malejące orurowanie ostatecznie kończy się w pęcherzykach płucnych. W pęcherzykach dochodzi do wymiany gazowej.

Rola pęcherzyków płucnych

Pęcherzyki są punktem końcowym podróży tlenu od świata zewnętrznego do głębokości płuc.

Pęcherzyki płucne są małymi woreczkami (o średnicy około 20 μm), każda owinięta drobną siatką naczyń włosowatych.

Każdy człowiek ma około 700 milionów indywidualnych pęcherzyków. Całkowita powierzchnia membrany dostarczanej przez pęcherzyki wynosi aż 75 m2, mniej więcej tyle, co powierzchnia kortu tenisowego.

Krew z reszty ciała, która została pozbawiona tlenu, przechodzi przez serce i wędruje do naczyń włosowatych pęcherzyków płucnych. Tlen w pęcherzyku przechodzi przez cienką błonę i wchodzi do krwi; w tym samym czasie nagromadzony dwutlenek węgla we krwi dostaje się do pęcherzyków płucnych i jest wdychany z powrotem do atmosfery.

Krew przemieszcza się z pęcherzyków płucnych i płuc w pełni nasyconych tlenem.

Produkcja surfaktantów w płucach

Związek znany jako płucny środek powierzchniowo czynny jest wytwarzany przez specyficzne komórki pęcherzyków płucnych.

Skonstruowany z bloków lipidowych i białkowych, surfaktant płucny ma regiony hydrofilowe i hydrofobowe (odpowiednio przyciągane i odpychane przez wodę).

Ta genialna substancja chemiczna spełnia wiele ważnych funkcji, z których jednym jest utrzymywanie w dobrym stanie płuc. Jednak najważniejszą rolą surfaktanta jest zapobieganie zapadaniu się płuc podczas wydechu.

Każdy alveolus można przyrównać do plastikowej torby, która jest mokra w środku. W normalnych warunkach worek zapadłby się, a wewnętrzne boki skleiłyby się ze sobą. Surfaktant zapobiega temu

Płucny środek powierzchniowo czynny spełnia swoją rolę, zmniejszając napięcie powierzchniowe i zmniejszając w ten sposób wysiłek potrzebny do nadmuchania pęcherzyków płucnych, minimalizując ich skłonność do zbliżania się.

Wytwarzanie środka powierzchniowo czynnego rozpoczyna się dopiero pod koniec okresu ciąży; z tego powodu przedwcześnie urodzone dzieci mają problemy z oddychaniem, określane jako zespół zaburzeń oddechowych niemowląt (RDS).

Inne funkcje płuc

Chociaż oddychanie jest najbardziej znaną rolą płuc, spełniają one inne ważne funkcje:

• Regulacja ciśnienia krwi: płuca odgrywają rolę w układzie renina-angiotensyna. Angiotensyna I ulega konwersji do angiotensyny II (silnego środka zwężającego naczynia) w płucach4
• Równowaga pH: dwutlenek węgla może powodować zakwaszenie organizmu.Jeśli wykryje się wzrost kwasowości, płuca zwiększają szybkość wentylacji, aby wydalić więcej niepożądanego gazu
• Filtrowanie: małe skrzepy krwi są filtrowane przez płuca; mogą również usunąć małe zatorki powietrzne (bąbelki), jeśli wystąpią
• Ochrona: płuca mogą działać jako amortyzator dla serca w niektórych rodzajach kolizji
• Ochrona przed infekcją: niektóre błony w płucach wydzielają immunoglobulinę A, która chroni płuca przed niektórymi infekcjami
• Klirens śluzowo-rzęskowy: śluz, który wyściela drogi oddechowe, zatrzymuje cząsteczki kurzu i bakterie. Rzęski (maleńkie włoskowate wypustki) przesuwają przedmioty unoszące się w górę do pozycji, w której mogą zostać połknięte i zniszczone przez układ trawienny
• Zbiornik krwi: płuca mogą zmieniać ilość krwi, jaką zawierają w każdej chwili. Średnio około 9% całkowitej krwi znajduje się w płucach, a poziom ten można zmodyfikować do około 18%, jeśli to konieczne. Ta funkcja może ratować życie, jeśli wystąpi krwotok; krew może następnie zostać przeniesiona z płuc do reszty ciała
• Mowa: bez przepływu powietrza ludzkość byłaby bez ulubionej rozrywki.

Choroba układu oddechowego

Choroby układu oddechowego mogą wpływać na dowolną część narządów odpowiedzialnych za wymianę gazową, od górnych dróg oddechowych do oskrzeli i do pęcherzyków płucnych.

Szczególnie często występują choroby układu oddechowego. Na przykład w USA jest około 1 miliarda przypadków zwykłego przeziębienia rocznie.5

W 2010 r. Przeprowadzono około 6,8 miliona wizyt w oddziałach ratunkowych z powodu zaburzeń oddychania u pacjentów poniżej 18,6 roku

Zapalne choroby płuc

Do tej grupy zalicza się astmę (jedną z najniebezpieczniejszych chorób płuc), mukowiscydozę, rozedmę płuc, przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (zwykle wywołaną paleniem tytoniu powodującym szkodę7) i zespół ostrej niewydolności oddechowej.

Astma charakteryzuje się zwężeniem i obrzękiem dróg oddechowych oraz wytwarzaniem nadmiaru śluzu. To powoduje duszność i świszczący oddech.

Nikt nie wie, dlaczego astma dotyka niektórych ludzi, a nie innych. Może być wywołany przez alergeny w powietrzu, infekcje, aktywność fizyczną, zimne powietrze, niektóre leki i stres

Restrykcyjne choroby płuc

Ta kategoria charakteryzuje się utratą zgodności z płucami; innymi słowy, płuca tracą elastyczność i stają się sztywniejsze. W rezultacie maksymalna objętość powietrza, którą mogą pomieścić, jest zmniejszona, a wdychanie jest trudniejsze

Infekcje dróg oddechowych

Infekcje mogą wystąpić w dowolnym miejscu dróg oddechowych i często dzieli się je na dwie następujące kategorie:

• Infekcja górnych dróg oddechowych: najczęściej zakaźnym zakażeniem górnych dróg oddechowych jest przeziębienie. W tej grupie znajdują się również zapalenie krtani, zapalenie gardła, zapalenie ucha, zapalenie zatok i zapalenie migdałków
• Infekcja dolnych dróg oddechowych: najczęstszym zakażeniem w tej kategorii jest zapalenie płuc pochodzenia bakteryjnego. Do innych przyczyn zapalenia płuc należą gruźlica, wirusy i grzyby. Komplikacje mogą wynikać z tego rodzaju infekcji, w tym ropni płuc i rozprzestrzeniania się infekcji do jamy opłucnej.

Guzy

Guzy układu oddechowego można podzielić na złośliwe i łagodne:

• Nowotwory złośliwe: 15% wszystkich zdiagnozowanych nowotworów i 30% wszystkich zgonów z powodu nowotworów jest spowodowanych nowotworami złośliwymi. Większość tych nowotworów jest spowodowana paleniem. Ponieważ cała produkcja krwi płynie z serca przez płuca, często dochodzi do wymiotów i rozwoju guzów w innych rejonach ciała (przerzuty)
• Guzy łagodne: guzy łagodne są mniej powszechną przyczyną chorób układu oddechowego. Jednym z przykładów jest hamartoma; mogą kompresować otaczającą tkankę, ale generalnie są bezobjawowe.

Choroby jamy opłucnej

Jama opłucnowa jest szczeliną między wewnętrzną i zewnętrzną błoną opłucnową, która otacza płuca.

• Wysięk opłucnowy: nagromadzenie płynu w jamie opłucnej. Może to wynikać z zastoinowej niewydolności serca lub marskości. Wysięk opłucnowy może również wynikać z zapalenia opłucnej w połączeniu z infekcją
• Odma opłucnowa: otwór w błony opłucnej umożliwiający ucieczkę powietrza z płuc nazywany jest odma opłucnową. Zaatakowane płuco może zapaść się jak balon.

Płucna choroba naczyniowa

Choroby naczyń płucnych wpływają na naczynia krążenia płucnego. Przykłady płucnych chorób naczyniowych obejmują:

• Zator tętnicy płucnej: skrzep krwi może tworzyć się w innym miejscu w ciele i przemieszczać się do serca, gromadząc się w płucach. Może to być śmiertelne i spowodować nagłą śmierć. Rzadziej zator może składać się z tłuszczu, płynu owodniowego lub powietrza
• Płucne tętnicze nadciśnienie tętnicze: zwiększone ciśnienie w tętnicach płucnych. Często jest to idiopatyczna (z nieznanej przyczyny)
• Obrzęk płuc: najczęściej spowodowany zastoinową niewydolnością serca, płyn może wyciekać z naczyń włosowatych do przestrzeni powietrznych w pęcherzykach płucnych
• Krwotok płucny: uszkodzone i zapalne naczynia włosowate mogą przeciekać krew do pęcherzyków płucnych. Objawem krwotoku płucnego może być kaszel krwi.

Utrzymywanie zdrowia płuc

Zestaw narządów równie ważnych jak płuca jest wart zachowywania w dobrym stanie.

Poniżej znajdują się słowa porad od American Lung Association10 i Public Health Association of Canada.11

• Nie pal tytoniu: palenie tytoniu jest główną przyczyną raka płuc, POChP, zapalenia oskrzeli i rozedmy płuc. Dym zwęża drogi oddechowe, rozpala płuca i niszczy tkanki w miarę upływu czasu. Nigdy nie jest za późno, aby rzucić palenie
• Unikaj ekspozycji na zanieczyszczenia: bierne palenie i chemikalia używane w ogrodzie lub w domu mogą uszkodzić płuca. Spraw, aby Twój dom był wolny od dymu i nosić maskę, jeśli używasz silnych chemikaliów.Spraw, by twój dom został sprawdzony pod kątem obecności radonu, naturalnie występującej myśli chemicznej powodującej 21 000 zgonów z powodu raka płuc rocznie w USA12
• Zapobieganie infekcjom: istnieje wiele sposobów obrony przed infekcjami dróg oddechowych, w tym mycie rąk, unikanie tłumów w sezonie grypowym, dobra higiena jamy ustnej oraz szczepienia przeciwko grypie i zapaleniu płuc
• Badania kontrolne: regularne kontrole stanu zdrowia, nawet jeśli czują się dobrze, mogą wcześnie wychwytywać problemy
• Kontroluj wilgoć: utrzymuj wilgotność wewnątrz pomieszczeń (30-50%) za pomocą wentylatorów wyciągowych i otworów wentylacyjnych. Zachowaj wilgotne powierzchnie w miarę możliwości czyste i suche. Dbanie o wentylację w domu za pomocą zewnętrznego świeżego powietrza to dobry pomysł
• Ćwiczenie: ćwiczenia aerobowe zwiększają pojemność płuc, a utrzymywanie sprawności może zapobiegać innym chorobom, które mogą wpływać na płuca.

Najnowsze odkrycia dotyczące chorób płuc z wiadomości MNT

Lek na czerniaka obiecuje leczenie zaawansowanego raka płuc

Według naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, lek zatwierdzony do leczenia czerniaka okazał się obiecujący w leczeniu zaawansowanego niedrobnokomórkowego raka płuc.

Palenie i choroby płuc mają powiązania genetyczne

Przewlekła obturacyjna choroba płuc jest globalnym problemem zdrowia publicznego i trzecią najczęstszą przyczyną śmierci na całym świecie. Opublikowane nowe badania sugerują, że czynniki genetyczne, a także palenie, mogą wywoływać choroby płuc.