Μια τρισδιάστατη εικόνα των πνευμόνων. MDGRPHC/Shutterstock.com

Οι πνεύμονες είναι αξιόλογα όργανα που πετυχαίνουν συνεχώς εκπληκτικά κατορθώματα, τα οποία κάνουν τόσο καλά που τα θεωρούμε δεδομένα, εκτός αν η λειτουργία τους είναι μειωμένη. Όλα συμβαίνουν σε ένα χώρο μέσα στο στήθος σας, χωρισμένο στα δύο και μειωμένο από την παρουσία της καρδιάς, των μεγάλων αγγείων και του οισοφάγου.

Με τη δικαστή του Ανωτάτου Δικαστηρίου Ruth Bader Ginsburg να έχει πρόσφατα επέστρεψε στο δικαστήριο μετά από χειρουργική επέμβαση για καρκίνο του πνεύμονα, μου έχουν κάνει πολλές ερωτήσεις σχετικά με τους πνεύμονες, καθώς είμαι καθηγητής ανατομίας.

Πολλοί καρκίνοι του πνεύμονα δεν είναι χειρουργήσιμοι, αλλά για τη θεραπεία ορισμένων τύπων πνευμονικής νόσου, όπως πρώιμα στάδια του καρκίνου του πνεύμονα, μπορεί να πραγματοποιηθεί μια χειρουργική θεραπεία που ονομάζεται λοβεκτομή. Σε αυτή την επέμβαση, αφαιρείται ένας λοβός του πνεύμονα (ο δεξιός πνεύμονας έχει τρεις λοβούς, ο αριστερός πνεύμονας έχει δύο). Στη συνέχεια, οι άλλοι λοβοί διαστέλλονται για να προσαρμοστούν και να αντισταθμίσουν τον ιστό που λείπει, επιτρέποντας στους πνεύμονες να λειτουργούν εξίσου καλά ή καλύτερα από ό,τι πριν.

Εκτός από τα εξαιρετικά αποτελεσματικά όργανα, οι πνεύμονες είναι όμορφα πολύπλοκοι στη δομή τους. Δεν μπορώ παρά να αναρωτιέμαι: Αν τα εκτιμούσαμε περισσότερο, θα ήμασταν πιο προνοητικοί στη φροντίδα τους;

Ανάσα ζωής

Η κύρια λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος είναι να φέρει οξυγόνο στους πνεύμονές μας. Εκεί ανταλλάσσεται με ένα απόβλητο προϊόν, το διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο στη συνέχεια απομακρύνεται από το σώμα.

Αρκετές εβδομάδες μετά τη σύλληψη, η εργασία των πνευμόνων εκτελείται από το πλακούντας, μια δομή έξω από το εμβρυϊκό σώμα μας όπου το αίμα μας ανταλλάσσει διοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο με το μητρικό αίμα της μήτρας.

Πριν από τη γέννηση, κάνουμε απλώς αναπνευστικές κινήσεις, κινούμενοι αμνιακό υγρό αντί για αέρα μέσα και έξω από τους πνεύμονες.

Ένα νεογέννητο και μητέρα. Μετά τη γέννηση, ένα μωρό λαχανιάζει εξαιτίας της συσσώρευσης CO2 και παίρνει την πρώτη του αναπνοή για να πάρει οξυγόνο. Anneka/Shutterstock.com

Μέσα σε δευτερόλεπτα μετά την κοπή του ομφάλιου λώρου, προκαλείται συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα τα νεογνά να λαχανιάζουν να το ανταλλάξουμε με οξυγόνο, μια δραστηριότητα που θα συνεχιστεί μέχρι το θάνατό μας. Ο μέσος άνθρωπος αναπνέει περίπου 13 εκατομμύρια κυβικά πόδια αέρα κατά τη διάρκεια της ζωής του.

Κατά τη διάρκεια της ήρεμης δραστηριότητας, όπως η ανάπαυση στο κρεβάτι ή το καθιστικό, παίρνουμε οκτώ έως 16 αναπνοές ανά λεπτό, με κάθε αναπνοή εισπνέοντας περίπου μια πίντα αέρα που περιέχει 21 τοις εκατό οξυγόνο και μια μικρή ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα για περίπου δύο δευτερόλεπτα. Στη συνέχεια, για τρία δευτερόλεπτα, εκπνέουμε την ίδια ποσότητα αέρα, αλλά τώρα περιέχει 16 τοις εκατό οξυγόνο και 100 φορές αύξηση διοξειδίου του άνθρακα. Με άλλα λόγια, ξοδεύετε περίπου το 40 τοις εκατό της ζωής σας αντλώντας αέρα και το 60 τοις εκατό της ζωής σας διώχνοντάς τον.

Τα πνευμόνια σου, με τους αριθμούς

Κάθε μέρα, 5,000 γαλόνια αέρα μεταφέρονται μέσω των αεραγωγών που οδηγούν και εκτείνονται σε όλους τους πνεύμονες. Οι αεραγωγοί διακλαδίζονται και μικραίνουν σε μέγεθος 22 φορές. Σχεδόν όλα αυτά συμβαίνουν μέσα στους πνεύμονές μας, με αυτούς τους αεραγωγούς να φτάνουν σε συνολικό μήκος 14,900 μιλίων.

Περίπου 2,600 γαλόνια του μεταφερόμενου αέρα παραδίδονται και αφαιρούνται από 300 εκατομμύρια μικροσκοπικούς, με λεπτά τοιχώματα, κοίλους σάκους ή κυψελίδες, που παρέχουν μια τεράστια επιφάνεια για την ανταλλαγή οξυγόνου, που απαιτείται από όλα τα κύτταρά μας, για το διοξείδιο του άνθρακα, ένα απόβλητο προϊόν από αυτά. Αυτή είναι μια περιοχή που ποικίλλει σε μέγεθος από το μισό έως το μεγαλύτερο μέρος ενός κανονικού γηπέδου τένις.

Αυτή η τεράστια περιοχή περιέχεται σε δύο πνεύμονες, ο καθένας μόνο κάπως μικρότερος από τρία μπουκάλια του 1 λίτρου. Ο αριστερός πνεύμονας είναι 10 τοις εκατό μικρότερος από τον δεξιό, λόγω της αριστερής θέσης της καρδιάς.

Μια τρισδιάστατη απεικόνιση των κυψελίδων. RAJ CREATIONZS/Shutterstock.com

Οι κυψελίδες περιβάλλονται σφιχτά από αιμοφόρα αγγεία ή τριχοειδή αγγεία, τόσο μικρά που τα ερυθρά αιμοσφαίρια περνούν συνεχώς μέσα από αυτά συμπιεσμένα σε μια ενιαία σειρά καθώς ανταλλάσσουν διοξείδιο του άνθρακα με οξυγόνο.

Τα τριχοειδή αγγεία του πνεύμονα λαμβάνουν μια τεράστια παροχή αίματος, ίση με αυτή που κατανέμεται σε όλα τα άλλα μέρη ολόκληρου του σώματος. Οι κυψελίδες διαστέλλονται και συστέλλονται 15,000 φορές την ημέρα. Κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας, ο ρυθμός αναπνοής διπλασιάζεται – και σε ακραίες δραστηριότητες τριπλασιάζεται – και η ποσότητα του αέρα που φτάνει στις κυψελίδες αυξάνεται τρεις έως πέντε φορές. Η βαθύτερη και ταχύτερη αναπνοή χρησιμοποιεί τη χωρητικότητα των πνευμόνων που διατηρείται σε εφεδρεία όταν ηρεμεί. Το άγχος μπορεί επίσης να οδηγήσει σε βαθύτερη και ταχύτερη αναπνοή.

Οι πνεύμονές σας στη δουλειά

Ωστόσο, ο αέρας που αναπνέουμε απέχει πολύ από το να είναι καθαρός και μία από τις πρωταρχικές εργασίες του αναπνευστικού συστήματος είναι να «ρυθμίζει» τον αέρα πριν φτάσει στους αερόσακους βαθιά μέσα στους πνεύμονές σας.

Οι ρύποι του αέρα εσωτερικών χώρων μπορεί να έχουν δύο έως πέντε φορές περισσότερους ρύπους από τον εξωτερικό αέρα. (Έχετε παρατηρήσει και αλλάξει φίλτρα στο σύστημα θέρμανσης/AC σας πρόσφατα;)

Το αναπνευστικό σύστημα «ρυθμίζει» τον αέρα με διάφορους τρόπους. Πρώτον, ανεβάζει τη θερμοκρασία του ψυχρού αέρα σε θερμοκρασία σώματος ή ψύχει τον ζεστό αέρα σε θερμοκρασία σώματος. Δεύτερον, ενυδατώνει τον αέρα σε 100 τοις εκατό υγρασία για να αποτρέψει την αφυδάτωση των κυψελιδικών μεμβρανών. Τέλος, καθαρίζει τον αέρα.

Οι ξένες και πιθανώς επιβλαβείς ουσίες φιλτράρονται από τον εισερχόμενο αέρα και απομακρύνονται με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένων των ρινικών τριχών και της κολλώδους βλέννας που επενδύει τους αεραγωγούς που παράγεται με ρυθμό περίπου ένα τέταρτο την ημέρα. Περιέχει αντιμικροβιακούς παράγοντες που βοηθούν στην εξουδετέρωση επιβλαβών μικροβίων και πολλών ιών.

Είναι σημαντικό ότι οι προβολές που μοιάζουν με τρίχες στα κύτταρα που επενδύουν τους αεραγωγούς, που ονομάζονται βλεφαρίδες, μετακινούν τη λερωμένη βλέννα έξω από τους πνεύμονες και τις διόδους αέρα προς το λαιμό για να καταποθούν και να καταστραφούν από το οξύ του στομάχου.

Οι ρύποι που φτάνουν στις κυψελιδικές μεμβράνες ανταλλαγής αερίων απομακρύνονται από εξειδικευμένα κύτταρα που ονομάζονται φαγοκύτταρα και μακροφάγα που καταπίνουν σωματίδια για να μετακινηθούν τα περισσότερα για να μεταφερθούν μέσω των λεμφαγγείων και των κόμβων. Ωστόσο, μεγάλο μέρος του μαύρου άνθρακα απλώς μετακινείται σε μέρη του πνεύμονα που δεν ανταλλάσσονται.

Εκτός από τη ρύθμιση του αέρα για τις κυψελίδες, ο αερισμός των πνευμόνων βοηθά στην ψύξη του σώματος όταν υπερθερμαίνεται. Περίπου το 7 τοις εκατό της θερμότητας του σώματος απομακρύνεται μέσω της εξάτμισης από τους αεραγωγούς μέσα και έξω από τους πνεύμονες. Έντεκα ουγγιές νερού την ημέρα χάνονται ως υδρατμοί. Το XNUMX% της θερμότητας του σώματος χάνεται με τη θέρμανση του αέρα κάτω από τη θερμοκρασία του σώματος καθώς αερίζονται οι πνεύμονες.

Άλλες εκπληκτικές λειτουργίες των πνευμόνων περιλαμβάνουν τον έλεγχο της οξεοβασικής ισορροπίας (pH) του σώματος στο σύνολό του με την επιλεκτική συγκράτηση ή την εξάλειψη του διοξειδίου του άνθρακα. Προκειμένου να αερίζονται για ανταλλαγή αερίων, οι πνεύμονες λειτουργούν ως φυσούνα. Η προώθηση του αέρα από τους πνεύμονες επιτρέπει στον λάρυγγα να χρησιμεύσει ως «φωνητικό κουτί», δονώντας τις φωνητικές χορδές για να παράγει τον τόνο που τροποποιείται από τη γλώσσα, τα δόντια και τα χείλη για να παράγει τη φωνή μας για διαπροσωπική επικοινωνία και για τραγούδι. Αυτή η έξοδος αέρα μας επιτρέπει επίσης να ανατινάζουμε μπαλόνια ή να παίζουμε πνευστά.

Ο αέρας που εισέρχεται από την επέκταση των πνευμόνων περνά πάνω από τις οσφρητικές περιοχές της μύτης, επιτρέποντας την όσφρησή μας. Οι πνεύμονες λειτουργούν επίσης ως «αφρός συσκευασίας» μέσα στο θώρακα, υποστηρίζοντας και προστατεύοντας τη ζωτική καρδιά που παρέχει το ήμισυ της παραγωγής της στους πνεύμονες και το άλλο μισό στο υπόλοιπο σώμα.

Η σκοτεινή πλευρά των πνευμόνων και η φροντίδα τους

Ενώ οι πνεύμονες ήταν ένα παρθένο ροζ κατά τη γέννηση, οι πνεύμονές μας βαθμιαία σκουραίνουν σε μια γκρίζα και διάστικτη εμφάνιση λόγω αυτών των σωματιδίων άνθρακα, μεγάλο μέρος των οποίων παραμένει στη θέση του, συνήθως χωρίς επιβλαβή επίδραση. Τα μεγαλύτερα, ερεθιστικά σωματίδια συνήθως «εκτινάσσονται» μακριά από τον αντανακλαστικό βήχα και το φτέρνισμα. Αυτό το σύστημα κλιματισμού διακυβεύεται στους καπνιστές, των οποίων οι αεραγωγοί χάνουν τις βλεφαρίδες και τον κατευθυντικό τους συντονισμό, και έτσι πρέπει να επανέλθουν στον βήχα ως κύριο μέσο απομάκρυνσης των ρύπων.

Οι πνεύμονες των καπνιστών σκουραίνουν πιο γρήγορα, γίνονται πιο διάστικτοι και παίρνουν έναν πορτοκαλί τόνο λόγω της νικοτίνης και της καφέ πίσσας. Η παρατεταμένη έκθεση σε αυτές τις καρκινογόνες ουσίες προκαλεί χρόνια βρογχίτιδα, εμφύσημα και καρκίνο σε πολλά μέρη του σώματος, αλλά κυρίως γύρω από τους αεραγωγούς ακριβώς μέσα στην είσοδο των πνευμόνων. Στο εμφύσημα, η κυψελιδική δομή των πνευμόνων καταρρέει, ειδικά στον άνω πνεύμονα, καθιστώντας δύσκολη την πλήρη εκπνοή.

Πάρτε μια βαθιά ανάσα και σκεφτείτε όλες τις θαυματουργές δραστηριότητες που κάνουν οι απίστευτοι πνεύμονές σας.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Άρθουρ Ντάλεϊ, Καθηγητής Ανατομίας, Πανεπιστήμιο Vanderbilt

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικά βιβλία

at InnerSelf Market και Amazon