Що роблять легені і як вони функціонують?
Найважливіша функція легенів - забирати кисень із навколишнього середовища і передавати його в кров.
Роблячи більше 6 мільйонів вдихів на рік, легені впливають на всі аспекти нашого тіла та здоров’я.
У цій статті розглядається форма та функції легенів, захворювання, що вражають легені, та способи підтримання здоров’я легенів.
Швидкі факти про легені
- Ліве і праве легені різного розміру.
- Легені відіграють важливу роль у багатьох функціях, включаючи регулювання кислотності організму.
- Куріння тютюну є основною причиною скарг, пов'язаних з легенями.
- Профілактичні заходи та заходи способу життя можуть допомогти зберегти легені здоровими.
Структура
Легені не тільки дозволяють нам дихати і говорити, але вони також підтримують серцево-судинну систему та допомагають підтримувати рН в організмі, серед іншого.
Легкі розташовані в грудній клітці, позаду грудної клітки по обидва боки від серця. Вони мають приблизно конусоподібну форму із заокругленою вершиною на верхівці та більш плоскою основою, де вони стикаються з діафрагмою.
Хоча вони є парою, легені не однакові за розміром і формою.
Ліва легеня має поглиблення, що межує з місцем розташування серця, що називається серцевою вирізкою. Права легеня коротша, щоб забезпечити простір для печінки внизу.
В цілому ліва легеня має трохи меншу вагу та ємність, ніж права.
Легкі оточені двома мембранами, відомими як легеневі плеври. Внутрішній шар безпосередньо вистилає зовнішню поверхню легенів, а зовнішній шар кріпиться до внутрішньої стінки грудної клітини.
Простір між двома мембранами заповнений плевральною рідиною.
Функція
Головна роль легенів полягає у надходженні повітря з атмосфери та передачі кисню в кров. Звідти він циркулює до решти тіла.
Щоб правильно дихати, потрібна допомога з боку структур, що знаходяться поза легенями. Для дихання ми використовуємо м’язи діафрагми, міжреберні м’язи (між ребрами), м’язи живота, а іноді навіть м’язи шиї.
Діафрагма - це м’яз, який куполоподібний у верхній частині і розташований нижче легенів. Це забезпечує більшу частину роботи, пов’язаної з диханням.
Коли він стискається, він рухається вниз, дозволяючи більше місця в грудній порожнині і збільшуючи здатність легенів розширюватися. Зі збільшенням обсягу грудної порожнини тиск усередині знижується, а повітря всмоктується через ніс або рот і опускається в легені.
Коли діафрагма розслабляється і повертається у спокійне положення, об’єм легенів зменшується, оскільки тиск усередині грудної порожнини підвищується, а легені виганяють повітря.
Легкі - як міхи. У міру їх розширення повітря засмоктується для кисню. Коли вони стискаються, обмінні відходи вуглекислого газу виштовхуються назад під час видиху.
Коли повітря потрапляє в ніс або рот, воно рухається вниз по трахеї, яку також називають дихальною трубою. Після цього вона досягає ділянки, яка називається каріна. На карині дихальна труба розпадається на дві частини, утворюючи два головних стовбурових бронха. Один веде до лівої легені, а інший до правої легені.
Звідти, як гілки на дереві, трубчасті бронхи знову розщеплюються на менші бронхи, а потім ще менші бронхіоли. Цей постійно зменшується трубопровід з часом закінчується в альвеолах, які є невеликими закінченнями повітряних мішків.
Тут відбувається газообмін.
Альвеоли
Альвеоли є кінцевою точкою шляху кисню із зовнішнього світу в глибину легенів.
Альвеоли - це мініатюрні мішечки мікроскопічного розміру, кожен обмотаний тонкою сіткою капілярів.
Кожна людина має близько 700 мільйонів окремих альвеол. Загальна площа мембрани, яку забезпечують альвеоли, становить 70 метрів у квадраті. Часто кажуть, що це розмір приблизно в половину тенісного корту.
Після легенів організм виводить кисень з крові в інші тканини, коли він подорожує по кровоносній системі.
Кров, яка віддала свій кисень в обмін на вуглекислий газ із тканин, потім проходить через серце і направляється в легені, щоб дістатися до капілярів, що оточують альвеоли.
Тепер альвеоли містять новий запас кисню, який людина вдихнула. Цей кисень проходить через мембрану, яка називається альвеолярно-капілярною мембраною, у кров.
У той же час вуглекислий газ, який накопичується в крові під час своїх подорожей по тілу, потрапляє в альвеоли. Звідти він видихається назад в атмосферу.
Простіше кажучи, коли кисень надходить, вуглекислий газ виходить. Це газообмін.
Поверхнево-активна речовина в легенях
Спеціальні клітини в альвеолах виробляють сполуку, відому як легеневий сурфактант. Він складається з ліпідів, білків та вуглеводів.
Поверхнево-активна речовина має як гідрофільні, так і гідрофобні області. Гідрофільні області притягуються водою, а гідрофобні - відштовхуються водою.
Легеневий сурфактант виконує ряд життєво важливих функцій.
До них належать:
- що дозволяє поліпшити ефективність дихання
- запобігаючи руйнуванню альвеол на собі
Кожна альвеола схожа на поліетиленовий пакет, який всередині мокрий. Якби не було поверхнево-активної речовини, мішок впав би в себе, а внутрішні сторони злиплись. Поверхнево-активна речовина запобігає цьому з альвеолами.
Легеневий ПАР виконує свою роль, зменшуючи величину поверхневого натягу. Роблячи це, це зменшує зусилля, необхідні для надування альвеол.
Перед народженням виробництво сурфактанту починається лише на пізніх тижнях гестації.
Ось чому немовлята, які народилися недоношеними, мають проблеми з диханням, що називається синдромом дихального дистрессу у немовлят (РДС).
Інші функції легенів
Дихання - це найвідоміша роль легенів, але вони виконують інші важливі функції.
Баланс рН: занадто велика кількість вуглекислого газу може спричинити закислення організму. Якщо легені виявляють підвищення кислотності, вони збільшують швидкість вентиляції, щоб вигнати більшу кількість небажаного газу.
Фільтрування: легені фільтрують дрібні згустки крові, і вони можуть видаляти дрібні бульбашки повітря, відомі як повітряні емболії, якщо вони трапляються.
Захисний: Легкі можуть діяти як амортизатор для серця при певних типах зіткнень.
Захист від інфекції: певні мембрани в легенях секретують імуноглобулін А. Це захищає легені від деяких інфекцій.
Мукоциліарний кліренс: слиз, що вистилає дихальні шляхи, затримує частинки пилу та бактерії. Крихітні виступи, схожі на волосся, відомі як війки, переміщують ці частинки вгору до положення, коли їх може викашлювати або проковтнути і знищити травна система.
Резервуар крові: легені можуть різнитися, скільки крові вони містять в будь-який момент. Ця функція може бути корисною, наприклад, під час вправ. Кількість крові, яку можуть містити легені, може коливатися від 500 до 1000 мілілітрів (мл). Легені взаємодіють із серцем і можуть допомогти серцю функціонувати ефективніше.
Мова: Без потоку повітря людство було б без улюбленого заняття.
Захворювання органів дихання
Захворювання органів дихання можуть вражати будь-яку частину дихальної системи - від верхніх дихальних шляхів до бронхів і вниз, в альвеоли.
Поширені захворювання дихальної системи. Щороку в США реєструються мільйони випадків застуди.
Запальні захворювання легенів
До цієї групи належать:
- астма
- кістозний фіброз
- гострий респіраторний дистрес-синдром
- хронічна обструктивна хвороба легень (ХОЗЛ), включаючи емфізему та хронічний бронхіт
ХОЗЛ зазвичай є наслідком шкоди, яку куріння тютюну завдає легеням.
Астма передбачає обструктивне звуження і набряк дихальних шляхів і вироблення надлишку слизу. Це викликає задишку і хрипи.
Тригери включають:
- тютюн та деревний дим
- пилові кліщі
- забруднення повітря
- алергени тарганів
- цвіль
- стрес
- інфекції
- деякі продукти
Ніхто точно не знає, чому астма вражає одних людей, а інших - не.
Обмежувальні захворювання легенів
Це означає, що дихальні шляхи обмежені.
Це може статися в результаті:
- легені стають жорсткими
- проблема зі грудною стінкою або дихальними м’язами, наприклад, як при ідіопатичному муковісцидозі
- викривлення хребта
- ожиріння
Кількість повітря, яке людина може набрати, зменшується, а вдихувати стає важче.
Інфекції дихальних шляхів
Інфекції можуть статися в будь-якій точці дихальних шляхів. Вони можуть бути описані як:
Інфекція верхніх дихальних шляхів: Найчастіше заражається простудою (вірусною). Інші - ларингіт, фарингіт та тонзиліт.
Інфекція нижніх дихальних шляхів: Найпоширеніший тип - це бактеріальна інфекція та особливо бактеріальна пневмонія. Інші причини інфекції нижніх дихальних шляхів включають віруси та грибки.
Ускладнення можуть розвинутися від цих типів інфекцій, включаючи абсцеси легенів та поширення інфекції в плевральну порожнину.
Пухлини
Пухлини дихальної системи можуть бути злоякісними або доброякісними.
Злоякісні пухлини: 14 відсотків усіх нових діагнозів раку - це первинний рак легенів. Рак легенів є другим за поширеністю видом раку та основною причиною летальності від раку як у чоловіків, так і у жінок.
Більшість видів раку легенів пов’язані з курінням сигарет. Вся кров в організмі надходить від серця через легені, тому рак може легко поширитися на інші частини тіла.
Доброякісні пухлини: Доброякісні пухлини - рідша причина респіраторних захворювань. Одним з прикладів є гамартома. Вони можуть стискати навколишні тканини, але зазвичай вони протікають безсимптомно.
Захворювання плевральної порожнини
Плевральна порожнина - це щілина між внутрішньою та зовнішньою плевральними мембранами, що охоплюють зовнішню частину легенів.
Плевральний випіт: рідина накопичується в плевральній порожнині, часто через рак в грудній порожнині або поблизу неї. Це також може бути пов’язано із застійною серцевою недостатністю або цирозом печінки. Інші причини включають запалення плеври, яке може виникнути при інфекції.
Пневмоторакс: це може бути наслідком травми, наприклад, кульової рани. Повітря всередині плевральної порожнини називається пневмотораксом. Це стискає легені, а в сильному стані змушує їх руйнуватися, як повітряна куля.
Легенево-судинні захворювання
Легенево-судинні захворювання вражають судини, які несуть кров через легені.
Приклади включають:
Тромбоемболія легеневої артерії: тромб утворюється в іншому місці тіла і надходить по току крові до серця, а потім до легенів, де він залягає. Це може призвести до раптової смерті. Рідше емболія може складатися з жиру, навколоплідних вод або повітря.
Легенева артеріальна гіпертензія: Підвищений тиск може накопичуватися в легеневих артеріях. Іноді причини цього незрозумілі.
Набряк легенів: Найчастіше це результат застійної серцевої недостатності. Рідина витікає з капілярів у повітряні простори всередині альвеол.
Легенева кровотеча: пошкоджені і запалені капіляри можуть просочувати кров в альвеоли. Симптомом може бути відкашлювання крові.
Поради щодо міцного здоров’я легенів
Способи збереження легенів здоровими включають:
Не палити: Куріння тютюну як з першої, так і з другої руки може призвести до раку легенів та ХОЗЛ, включаючи хронічний бронхіт та емфізему. Куріння призводить до звуження дихальних шляхів, воно запалює легені і руйнує тканини з часом. Зробіть у вашому домі приміщення, де не курять.
Запобігання зараженню. Способи запобігання поширенню респіраторних інфекцій включають миття рук, уникнення скупчення людей у сезон грипу та запитання лікаря про щеплення від грипу та пневмонії.
Вправа: Аеробні вправи покращують ємність легенів, а підтримка фізичної форми може запобігти іншим захворюванням, які можуть вплинути на легені.
Огляди: регулярні перевірки стану здоров’я, навіть коли вони почуваються добре, можуть виявити проблеми на ранніх стадіях, коли їх легше лікувати.
Уникання впливу забруднюючих речовин: хімічні речовини, що використовуються в саду чи будинку, можуть пошкодити легені. Одягайте маску, якщо використовуєте сильні хімічні речовини. Радон - це природна хімічна речовина, яка пов’язана із смертністю від 21 000 випадків раку легенів на рік в США. Близько 2900 із цих людей ніколи не палили.
Контроль вологості: Підтримуйте вологість повітря у приміщенні до прийнятного рівня за допомогою витяжних вентиляторів та вентиляційних отворів. Зберігайте вологі поверхні чистими та сухими, де це можливо. Хороша ідея - забезпечити провітрювання будинку зовнішнім свіжим повітрям.
