3D изображение легких. MDGRPHC / Shutterstock.com

Легкие - замечательные органы, которые непрерывно достигают удивительных подвигов, которые они делают настолько хорошо, что мы принимаем их как должное, за исключением случаев, когда их функция снижается. Все это происходит в пространстве внутри вашей груди, разделенном на две части и уменьшенном наличием сердца, больших сосудов и пищевода.

Судья Верховного суда Рут Бадер Гинзбург недавно вернулся В суд после операции по поводу рака легких мне задавали много вопросов о легких, так как я профессор анатомии.

Многие виды рака легких не действуют, но для лечения некоторых типов заболеваний легких, таких как ранние стадии рака легких, может быть выполнено хирургическое лечение, называемое лобэктомией. В этой операции удаляется доля легкого (у вашего правого легкого три доли, у левого легкого два). После этого другие доли расширяются, чтобы приспособиться и компенсировать недостающую ткань, позволяя легким работать так же или лучше, чем раньше.

Помимо того, что легкие являются очень эффективными органами, они имеют сложную структуру. Я не могу не задаться вопросом: если бы мы ценили их больше, мы были бы более активными в заботе о них?

Дыхание жизни

Основная функция дыхательной системы - доставлять кислород в наши легкие. Там его обменивают на ненужный продукт, углекислый газ, который затем удаляется из организма.

Через несколько недель после зачатия работа легких выполняется плацентаструктура за пределами нашего тела плода, где наша кровь обменивает углекислый газ и кислород с материнской кровью матки.

До рождения мы просто практикуем дыхательные движения, двигаясь амниотическая жидкость вместо воздуха и из легких.

Новорожденный и мама. После рождения ребенок задыхается из-за накопления CO2 и делает первый вдох, чтобы получить кислород. Anneka / Shutterstock.com

Через несколько секунд после перерезания пуповины накопление углекислого газа вызывает новорожденные задыхаются обменять его на кислород, деятельность, которая будет продолжаться до нашей смерти. Средний человек вдыхает около миллиона кубических футов воздуха в течение своей жизни.

Во время спокойной деятельности, такой как постельный режим или сидение, мы выполняем от восьми до 16 вдохов в минуту, каждый вдох вдыхает около пинты воздуха, содержащего процентное содержание кислорода 21 и небольшое количество углекислого газа в течение примерно двух секунд. Затем в течение трех секунд мы выдыхаем такое же количество воздуха, но теперь оно содержит 16 процентное содержание кислорода и увеличение диоксида углерода в 100 раз. Другими словами, вы тратите около 40 процентов своей жизни, вдыхая воздух, а 60 процентов своей жизни вытесняя его.

Ваши легкие по номерам

Каждый день галлоны воздуха 5,000 транспортируются через дыхательные пути, ведущие в легкие и проходящие через них. Дыхательные пути разветвляются и уменьшаются в размерах в 22 раз. Почти все это происходит в наших легких, причем эти дыхательные пути достигают общей длины 14,900 миль.

О 2,600 галлоны транспортируемого воздуха доставляются в 300 и удаляются из миллиона крошечных тонкостенных полых мешочков или каверны, которые обеспечивают огромную поверхность для обмена кислорода, необходимого для всех наших клеток, на углекислый газ, отход от них. Это территория, различающаяся по размеру между половиной и большей частью регламентированного теннисного корта.

Эта огромная область содержится в двух легких, каждое из которых всего несколько меньше трех литровых бутылок 1. Левое легкое на 10 процентов меньше правого из-за левостороннего положения сердца.

3-D иллюстрация альвеол. RAJ CREATIONZS / Shutterstock.com

Альвеолы ​​плотно окружены кровеносными сосудами или капиллярами, настолько маленькими, что эритроциты непрерывно проходят через них, сжимаясь в один ряд, обменивая углекислый газ на кислород.

Капилляры легкого получают огромное кровоснабжение, равное тому, которое распределяется по всем другим частям всего тела. Альвеолы ​​расширяются и сжимаются по 15,000 раз в день. Во время активности частота дыхания удваивается, а в экстремальных - втрое, а количество воздуха, достигающего альвеол, увеличивается в три-пять раз. Дышите глубже и быстрее, используя объем легких, который сохраняется в покое, когда вы отдыхаете. Стресс также может привести к более глубокому и быстрому дыханию.

Ваши легкие на работе

Однако воздух, которым мы дышим, далеко не чистый, и одна из основных задач дыхательной системы состоит в том, чтобы «подготовить» воздух, прежде чем он достигнет воздушных мешков глубоко в легких.

Загрязнители воздуха в помещении могут иметь в два-пять раз больше загрязняющих веществ, чем наружный воздух, (Вы недавно наблюдали и меняли фильтры в вашей системе отопления / кондиционирования?)

Дыхательная система «кондиционирует» воздух несколькими способами. Во-первых, он повышает температуру холодного воздуха до температуры тела или охлаждает горячий воздух до температуры тела. Во-вторых, он увлажняет воздух до 100 процента влажности, чтобы предотвратить обезвоживание альвеолярных мембран. Наконец, это очищает воздух.

Посторонние и, возможно, вредные вещества отфильтровываются из входящего воздуха и удаляются несколькими способами, включая носовые волоски и липкую слизь, выстилающую дыхательные пути, которая производится со скоростью около кварта в день. Он содержит антимикробные агенты, которые помогают нейтрализовать вредные микробы и многие вирусы.

Важно отметить, что волосоподобные выступы на клетках, выстилающих дыхательные пути, которые называются ресничками, выводят загрязненную слизь из легких и дыхательных путей в глотку для проглатывания и разрушения желудочной кислотой.

Загрязняющие вещества, достигающие альвеолярных газообменных мембран, удаляются специализированными клетками, называемыми фагоцитами и макрофагами, которые поглощают частицы, чтобы переместиться больше всего, чтобы быть унесенными через лимфатические сосуды и узлы. Тем не менее, большая часть черного углерода просто перемещается в неизменяемые участки легкого.

В дополнение к кондиционированию воздуха для альвеол, вентиляция легких помогает охлаждать тело, когда оно перегрето. Около 7 процентов тепла тела отводится путем испарения из дыхательных путей внутри и снаружи легких. Одиннадцать унций воды в день теряются в виде водяного пара. Три процента тепла тела теряется при нагревании воздуха ниже температуры тела при вентиляции легких.

Другие удивительные функции легких включают контроль кислотно-щелочного баланса (pH) организма в целом путем избирательного удержания или удаления углекислого газа. Для вентиляции для газообмена легкие действуют как мехи. Выталкивание воздуха из легких позволяет гортани служить «голосовой коробкой», вибрируя голосовые связки, создавая тон, изменяемый языком, зубами и губами, чтобы производить наш голос для межличностного общения и пения. Этот выход воздуха также позволяет нам взрывать воздушные шары или играть на духовых инструментах.

Воздух, всасываемый в результате расширения легких, проходит через обонятельные области носа, обеспечивая наше обоняние. Легкие также действуют как «упаковочная пена» в грудной клетке, поддерживая и защищая жизненное сердце, которое доставляет половину его продукции в легкие, а другую половину - в остальную часть тела.

Темная сторона легких и их забота

В то время как легкие были розовыми при рождении, наши легкие постепенно темнеют до серого и пятнистого вида из-за этих углеродных частиц, большая часть которых остается на месте, обычно без вредного воздействия. Крупные раздражающие частицы обычно «выдуваются» из-за рефлексивного кашля и чихания. Эта система кондиционирования воздуха подвергается риску у курильщиков, чьи дыхательные пути теряют реснички и их направленную координацию, и поэтому они должны вернуться к кашлю как одному из основных средств удаления загрязняющих веществ.

Легкие курильщиков темнеют быстрее, становятся более пестрыми и приобретают оранжевый оттенок из-за никотина и коричневых смол. Длительное воздействие этих канцерогенов вызывает хронический бронхит, эмфизему и рак во многих частях тела, но особенно вокруг дыхательных путей непосредственно внутри входа в легкие. При эмфиземе альвеолярная структура легких разрушается, особенно в верхней части легких, что затрудняет полное выдох.

Сделайте глубокий вдох и рассмотрите все чудесные действия, которые выполняют ваши невероятные легкие.

Об авторе

Артур Далли, профессор анатомии, Университет Вандербильта

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon