3D зображення легенів. MDGRPHC/Shutterstock.com

Легкі - чудові органи, які постійно досягають дивовижних подвигів, і вони роблять це настільки добре, що ми сприймаємо їх як належне, за винятком випадків, коли їхня функція погіршується. Все це відбувається у просторі у вашій грудях, розділеному навпіл і зменшеному наявністю серця, великих судин та стравоходу.

З суддею Верховного суду Рут Бадер Гінзбург нещодавно повернувся до суду після операції з приводу раку легенів мені задавали багато питань про легені, оскільки я професор анатомії.

Багато раків легенів не піддаються лікуванню, але для лікування деяких видів легеневих захворювань, таких як ранні стадії раку легенів, може бути проведено хірургічне лікування під назвою лобектомія. У цій операції видаляється частка легені (у вашій правій легені є три частки, у вашій лівій легені дві). Після цього інші частки розширюються, адаптуючись і компенсуючи відсутні тканини, дозволяючи легеням працювати так само добре або краще, ніж раніше.

Крім того, що легені є високоефективними органами, вони мають дуже складну структуру. Я не можу не задатися питанням: якби ми цінували їх більше, чи були б ми більш активними у догляді за ними?

Подих життя

Основна функція дихальної системи - доставляти кисень до наших легенів. Там він обмінюється на відходи вуглекислого газу, який потім видаляється з організму.

Через кілька тижнів після зачаття робота легенів виконується плацента, структура поза нашими плодовими тілами, де наша кров обмінюється вуглекислим газом і киснем з материнською кров'ю матки.

До народження ми просто практикуємо дихальні рухи, рухи амніотична рідина замість повітря в легені і з них.

Новонароджений і мати. Після народження дитина задихається через накопичення СО2 і робить перший вдих, щоб поглинати кисень. Аннека/Shutterstock.com

Протягом декількох секунд після перерізання пуповини відбувається накопичення вуглекислого газу новонароджені задихаються обміняти його на кисень, діяльність, яка триватиме до нашої смерті. Середньостатистична людина протягом свого життя вдихає близько 13 мільйонів кубічних футів повітря.

Під час спокійної активності, наприклад, постільного режиму чи сидіння, ми робимо вісім -16 вдихів на хвилину, кожен вдих вдихає близько півлітра повітря, що містить 21 відсоток кисню та невелику кількість вуглекислого газу, протягом приблизно двох секунд. Потім протягом трьох секунд ми видихаємо таку ж кількість повітря, але тепер воно містить 16 відсотків кисню і 100-кратне збільшення вуглекислого газу. Іншими словами, ви витрачаєте близько 40 відсотків свого життя на втягування повітря, а 60 відсотків життя - на його вигнання.

Ваші легені, за цифрами

Щодня 5,000 22 галонів повітря транспортується по дихальних шляхах, що ведуть до легенів і поширюються по них. Дихальні шляхи розгалужуються і зменшуються в розмірі в 14,900 рази. Майже все це відбувається в наших легенях, при цьому загальна довжина цих дихальних шляхів становить XNUMX XNUMX миль.

Близько 2,600 галонів транспортуваного повітря доставляється і видаляється з 300 мільйонів крихітних тонкостенних порожнистих мішків або альвеоли, які забезпечують величезну поверхню для обміну киснем, необхідного всім нашим клітинам, для вуглекислого газу, відходів з них. Це територія різного розміру від половини до більшої частини регульованого тенісного корту.

Ця величезна область міститься в двох легенях, кожна лише трохи менша за три пляшки об'ємом 1 літр. Ліва легеня на 10 відсотків менша за праву через лівостороннє положення серця.

Тривимірна ілюстрація альвеол. RAJ CREATIONZS/Shutterstock.com

Альвеоли щільно оточені кровоносними судинами або капілярами, настільки малі, що еритроцити безперервно проходять крізь них, стиснуті в один ряд, коли вони обмінюються вуглекислим газом на кисень.

Капіляри легенів отримують величезне кровопостачання, рівне тому, що розподіляється по всіх інших частинах всього тіла. Альвеоли розширюються і скорочуються 15,000 XNUMX разів на день. Під час активності швидкість дихання подвоюється, а при екстремальних заняттях потроюється, а кількість повітря, що надходить до альвеол, збільшується в три -п’ять разів. Дихання глибше і швидше використовує ємність легенів, яка утримується в резерві під час спокою. Стрес також може призвести до більш глибокого і прискореного дихання.

Ваші легені на роботі

Однак повітря, яким ми дихаємо, далеко не чисте, і одна з основних завдань дихальної системи - «кондиціонувати» повітря, перш ніж воно потрапить у повітряні мішки глибоко в легені.

Забруднювачі повітря в приміщенні можуть мати в два -п'ять разів більше забруднюючих речовин, ніж зовнішнє повітря. (Ви нещодавно спостерігали та міняли фільтри у вашій системі опалення/змінного струму?)

Дихальна система "кондиціонує" повітря кількома способами. По -перше, він підвищує температуру холодного повітря до температури тіла або охолоджує гаряче повітря до температури тіла. По -друге, він зволожує повітря до 100 -відсоткової вологості, щоб запобігти зневодненню альвеолярних мембран. Нарешті, він очищає повітря.

Сторонні та, можливо, шкідливі речовини відфільтровуються з потоку повітря і видаляються кількома способами, включаючи носові волоски та липку слизу, що вистилає дихальні шляхи, що виробляється приблизно з кварту на день. Він містить антимікробні засоби, які допомагають нейтралізувати шкідливі мікроби та багато вірусів.

Важливо відзначити, що волоссяподібні виступи на клітинах, що вистилають дихальні шляхи, називаються війками, переміщують забруднену слиз з легенів і повітряних ходів до горла, щоб їх проковтнула і знищила шлункова кислота.

Забруднюючі речовини, що потрапляють до альвеолярних газообмінних мембран, видаляються спеціалізованими клітинами, які називаються фагоцитами та макрофагами, які поглинають частинки, щоб найбільше рухатись, щоб виносити їх через лімфатичні судини та вузли. Однак більша частина чорного вуглецю просто переміщується в не обмінюються частини легені.

Окрім кондиціонування повітря для альвеол, вентиляція легенів допомагає охолодити тіло при його перегріві. Близько 7 відсотків тепла тіла видаляється випаровуванням з дихальних шляхів всередині і поза легенями. Одинадцять унцій води на день втрачаються у вигляді водяної пари. Три відсотки тепла тіла втрачається при нагріванні повітря нижче температури тіла під час вентиляції легенів.

Інші дивовижні функції легенів включають контроль кислотно-лужного балансу (рН) організму в цілому шляхом вибіркового утримання або усунення вуглекислого газу. Для того, щоб бути вентильованими для газообміну, легені діють як сильфон. Потік повітря з легенів дозволяє гортані виконувати функцію «голосової скриньки», вібруючи голосовими зв’язками, створюючи тон, який змінюється мовою, зубами та губами, щоб виробляти наш голос для міжособистісного спілкування та співу. Цей вихід повітря також дозволяє нам підривати повітряні кулі або грати на духових інструментах.

Повітря, що всмоктується при розширенні легенів, проходить через нюхові ділянки носа, що дозволяє нашому нюху. Легені також діють як «пакувальна піна» всередині грудної клітки, підтримуючи та захищаючи життєво важливе серце, яке доставляє половину його виходу до легенів, а іншу половину - до решти тіла.

Темна сторона легенів та їх догляд

У той час як легені були первозданними рожевими, наші легені поступово темніють до сірого та плямистого вигляду завдяки цим вуглецевим частинкам, більшість з яких залишається на місці, зазвичай без шкідливого впливу. Більші, дратівливі частинки зазвичай “вириваються” шляхом рефлекторного кашлю та чхання. Ця система кондиціонування скомпрометована у курців, у яких дихальні шляхи втрачають вії та їх спрямовану координацію, і тому вони повинні повернутися до кашлю як основного засобу видалення забруднюючих речовин.

Легені курців темніють швидше, стають більш плямистими і набувають помаранчевий відтінок за рахунок нікотину та коричневих смол. Тривалий вплив цих канцерогенів викликає хронічний бронхіт, емфізему та рак у багатьох частинах тіла, але особливо навколо дихальних шляхів безпосередньо у вході в легені. При емфіземі альвеолярна структура легенів руйнується, особливо у верхній частині легені, що ускладнює повний видих.

Зробіть глибокий вдих і подумайте про всі чудодійні дії, які виконують ваші неймовірні легені.

про автора

Артур Даллі, професор анатомії, Університету Вандербільта

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon