صورة 3D للرئتين. MDGRPHC / Shutterstock.com

الرئتين هي أعضاء رائعة تعمل باستمرار على تحقيق المكاسب المدهشة ، والتي تقوم بها بشكل جيد بحيث نأخذها كأمر مسلم به ، إلا عندما يتم تقليل وظيفتها. كل هذا يحدث في فراغ داخل صدرك ، مقسم إلى قسمين ويقلل من وجود القلب والأوعية الكبيرة والمريء.

مع قاضي المحكمة العليا روث بادر غينسبرغ عاد مؤخرا إلى المحكمة بعد عملية جراحية لسرطان الرئة ، لقد سئلت الكثير من الأسئلة حول الرئتين ، وأنا أستاذ في علم التشريح.

العديد من سرطانات الرئة ليست قابلة للتشغيل ، ولكن لعلاج بعض أنواع أمراض الرئة ، مثل المراحل المبكرة من سرطان الرئة ، يمكن إجراء علاج جراحي يسمى استئصال الفص. في هذه العملية ، تتم إزالة الفص من الرئة (لديك الرئة اليمنى لديه ثلاث فصوص ، ورئتك اليسرى اثنين). بعد ذلك ، تتوسع الفصوص الأخرى للتكيف والتعويض عن الأنسجة المفقودة ، مما يسمح للرئتين بالعمل بشكل جيد أو أفضل مما كانت عليه من قبل.

بالإضافة إلى كونها أجهزة عالية الكفاءة ، فإن الرئتين معقدة بشكل جميل في بنيتها. لا يسعني إلا أن أتساءل: إذا كنا نقدرها أكثر ، فهل سنكون أكثر استباقية في الاعتناء بهم؟

نفس الحياة

الوظيفة الأساسية للجهاز التنفسي هي جلب الأكسجين إلى رئتينا. هناك يتم تبادلها لمنتج النفايات ، وثاني أكسيد الكربون ، الذي يتم إزالته من الجسم.

بعد عدة أسابيع من الحمل ، يتم تنفيذ عمل الرئتين بواسطة مشيمةوهي بنية خارج أجسامنا الجنينية حيث يتبادل الدم بين ثاني أكسيد الكربون والأكسجين مع دم الأم في الرحم.

قبل الولادة ، نمارس حركات تنفسية ، نتحرك السائل الذي يحيط بالجنين بدلا من الهواء داخل وخارج الرئتين.

والوليد والأم. بعد الولادة ، يلهث الطفل بسبب تراكم CO2 ويأخذ أنفاسه الأولى ليأخذ الأكسجين. Anneka / Shutterstock.com

في غضون ثوانٍ من قطع الحبل السري ، يتسبب تراكم ثاني أكسيد الكربون في حدوثه الأطفال حديثي الولادة إلى اللحظات للتنفس لتبادلها للأكسجين ، وهو النشاط الذي سيستمر حتى موتنا. الشخص العادي يتنفس بعض 13 مليون قدم مكعب من الهواء خلال حياتهم.

أثناء النشاط الهادئ ، مثل الراحة في الفراش أو الجلوس ، نأخذ ثمانية إلى أنفاس 16 في الدقيقة ، كل نفس يستنشق حوالي نصف لتر من الهواء تحتوي على أكسجين 21 في المائة وكمية صغيرة من ثاني أكسيد الكربون لمدة ثانيتين تقريبًا. بعد ذلك بثلاث ثوانٍ ، نزفر نفس كمية الهواء ، لكنه يحتوي الآن على أكسجين 16 في المائة وزيادة 100 في ثاني أكسيد الكربون. بعبارة أخرى ، أنت تنفق حوالي 40 في المائة من حياتك التي تستنشق الهواء ، ونسبة 60 من حياتك تقضي عليه.

رئتيك ، من خلال الأرقام

كل يوم ، يتم نقل 5,000 غالون من الهواء عبر الخطوط الجوية المؤدية إلى وتمتد في جميع أنحاء الرئتين. فرع الخطوط الجوية وتقلل في حجم 22 مرة. يحدث كل هذا تقريبًا داخل رئتينا ، حيث تصل هذه الخطوط الجوية إلى طول إجمالي لأميال 14,900.

حول 2,600 يتم تسليم غالونات الهواء المنقولة وإزالتها من 300 مليون ، أو حويصلات مجوفة رقيقة ، أو مجوفة ، أو الحويصلات الهوائيةالتي توفر سطحًا هائلاً لتبادل الأكسجين ، الذي تتطلبه جميع خلايانا ، لثاني أكسيد الكربون ، وهو منتج نفايات منها. هذه المساحة متفاوتة في الحجم بين النصف ومعظم ملعب تنس التنظيم.

هذه المنطقة الهائلة موجودة في رئتين ، كل منها أصغر من ثلاث زجاجات 1. الرئة اليسرى هي أصغر بنسبة 10 من اليمين ، وذلك بسبب الوضع الأيسر للقلب.

توضيح 3-D للحويصلات. RAJ CREATIONZS / Shutterstock.com

الحويصلات الهوائية محاطة بإحكام بالأوعية الدموية ، أو الشعيرات الدموية ، وهي صغيرة جدًا بحيث تمر خلايا الدم الحمراء باستمرار من خلال الضغط عليها في صف واحد حيث تقوم بتبادل ثاني أكسيد الكربون للأكسجين.

تتلقى الشعيرات الدموية في الرئة إمدادًا هائلاً من الدم ، مساوٍ لتوزيعه على جميع الأجزاء الأخرى من الجسم بأكمله. توسيع الحويصلات الهوائية وتقليص عدد مرات 15,000 في اليوم. أثناء النشاط ، يتضاعف معدل التنفس - وفي الأنشطة القصوى الثلاثية - ويزيد مقدار الهواء الذي يصل إلى الحويصلات من ثلاث إلى خمس مرات. التنفس أعمق وأسرع يستخدم سعة الرئة التي يتم الاحتفاظ بها في حالة احتياطي أثناء الراحة. يمكن أن يؤدي الإجهاد أيضًا إلى تنفس أعمق وأسرع.

رئتيك في العمل

الهواء الذي نتنفسه بعيد عن أن يكون نظيفًا ، ومع ذلك ، فإن إحدى الوظائف الأساسية للجهاز التنفسي هي "وضع" الهواء قبل وصوله إلى الأكياس الهوائية في أعماق رئتيك.

ملوثات الهواء في الأماكن المغلقة يمكن أن يكون أكثر من خمس إلى خمس مرات من الملوثات أكثر من الهواء الخارجي. (هل لاحظت وتغيرت الفلاتر على نظام التدفئة / التيار المتردد مؤخرًا؟)

الجهاز التنفسي "شروط" الهواء بعدة طرق. أولا ، أنه يرفع درجة حرارة الهواء البارد إلى درجة حرارة الجسم ، أو أنه يبرد الهواء الساخن إلى درجة حرارة الجسم. ثانيا ، يرطب الهواء إلى الرطوبة 100 في المئة لمنع جفاف الأغشية السنخية. أخيرًا ، ينظف الهواء.

يتم ترشيح المواد الخارجية وربما الضارة من الهواء المتدفق وإزالتها بوسائل عديدة ، بما في ذلك الشعر الأنفي والمخاط اللزج المبطّن في الممرات الهوائية التي يتم إنتاجها بمعدل حوالي ربع جالون في اليوم. يحتوي على مضادات الميكروبات التي تساعد على تحييد الجراثيم الضارة والعديد من الفيروسات.

والأهم من ذلك ، أن الإسقاطات الشبيهة بالشعر على الخلايا المبطنة للمسالك الهوائية ، تسمى الأهداب ، تحرك المخاط المتسخ من الرئة والممرات الهوائية إلى الحلق ليتم بلعه وتدميره بواسطة حمض المعدة.

تتم إزالة الملوثات التي تصل إلى أغشية تبادل الغازات السنخية بواسطة خلايا متخصصة تسمى البالعات والبلاعم التي تلتهم الجسيمات لتحريك معظمها ليتم نقلها عبر الأوعية اللمفية والعقد. ومع ذلك ، فإن الكثير من الكربون الأسود يتم نقله فقط إلى أجزاء غير متبادلة من الرئة.

بالإضافة إلى تكييف الهواء للحويصلات الهوائية ، تساعد تهوية الرئتين على تبريد الجسم إلى أسفل عند ارتفاع درجة حرارته. تتم إزالة نسبة 7 في المئة من حرارة الجسم عبر التبخر من الممرات الهوائية داخل وخارج الرئتين. يتم فقدان أحد عشر أوقية من الماء كل يوم مثل بخار الماء. يتم فقدان ثلاثة في المئة من حرارة الجسم عن طريق تسخين الهواء تحت درجة حرارة الجسم كما تهوية الرئتين.

وتشمل الوظائف المدهشة الأخرى للرئتين التحكم في توازن القاعدة الحمضية (pH) في الجسم ككل عن طريق الاحتفاظ أو إزالة ثاني أكسيد الكربون بشكل انتقائي. من أجل تهوية لتبادل الغاز ، تعمل الرئتان كخوار. إن دفع الهواء من الرئتين يمكّن الحنجرة من العمل كصندوق صوتي ، حيث تهتز الأحبال الصوتية لإنتاج النغمة التي يتم تعديلها بواسطة اللسان والأسنان والشفتين لإنتاج صوتنا للتواصل بين الأشخاص والغناء. كما يسمح لنا مخرج الهواء هذا بتفجير البالونات أو تشغيل آلات النفخ.

يمر الهواء المسحوب من خلال توسيع الرئتين فوق مناطق الأنف الشمية ، مما يتيح حاسة الشم لدينا. تعمل الرئتان أيضًا ك "رغوة تغليف" داخل القفص الصدري ، مما يدعم ويحمي القلب الحيوي الذي يوفر نصف إنتاجه للرئتين ، والنصف الآخر لبقية الجسم.

الجانب المظلم من الرئتين ، ورعايتهم

بينما كانت الرئتان لونًا ورديًا ناصعًا عند الولادة ، تتدهور رئتانا تدريجيًا إلى مظهر رمادي ومرقش بسبب جسيمات الكربون ، التي يبقى الكثير منها في مكانها ، وعادة بدون تأثير ضار. الجسيمات الكبيرة المزعجة عادة ما يتم "تفجيرها" عن طريق السعال الانعكاسي والعطس. نظام تكييف الهواء هذا يتعرض للخطر لدى المدخنين الذين يفقدون مجاري الهواء أهدابهم وتنسيقها التوجيهي ، لذا يجب أن يعودوا إلى السعال كوسيلة رئيسية لإزالة الملوثات.

رئت المدخنين تظلم بشكل أسرع ، وتصبح أكثر تهوراً ، وتتخذ لون برتقالي بسبب القطران البني والنيكوتين. التعرض لفترة طويلة لهذه المواد المسببة للسرطان يسبب التهاب القصبات المزمن ، وانتفاخ الرئة والسرطان في أجزاء كثيرة من الجسم ، ولكن خصوصا حول الممرات الهوائية فقط داخل مدخل الرئتين. في حالة انتفاخ الرئة ، ينهار الهيكل السنخي في الرئتين ، خاصة في الرئة العليا ، مما يجعل من الصعب الزفير بشكل كامل.

خذ نفسًا عميقًا واعتبر جميع الأنشطة المعجزة التي تؤديها رئتيك المذهلة.

نبذة عن الكاتب

آرثر دالي ، أستاذ التشريح ، جامعة فاندربيلت

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

at سوق InnerSelf و Amazon