Fortsättning från ovan…
Lungornas anatomi
Pleura
Pleura är dubbla lager serösa membran som omger varje lunga. Det parietala pleuran är fäst vid brösthålans vägg och utgör membranets yttersta lager. Den viscerala pleura utgör det inre lagret av membranet som täcker lungornas yttre yta.
Mellan den parietala och den viscerala pleura finns pleurahålan, som skapar ett hålrum för lungorna att expandera in i vid inandning. Serös vätska som utsöndras av pleuramembranen smörjer insidan av pleurahålan för att förhindra att lungorna irriteras under andningen.
Extern anatomi
Lungorna upptar större delen av utrymmet i brösthålan och sträcker sig i sidled från hjärtat till revbenen på båda sidorna av bröstkorgen och fortsätter bakåt mot ryggraden. Varje mjuk, svampig lunga är ungefär konformad med den övre änden av lungan som utgör konens spets och den nedre änden som utgör basen. Lungans övre ände smalnar av till en rundad spets som kallas spetsen. Lungans nedre ände, som kallas basen, vilar på det kupolformade membranet. Lungornas bas är konkav för att följa diafragmans kontur.
Den vänstra lungan är något mindre än den högra lungan eftersom 2/3 av hjärtat ligger på den vänstra sidan av kroppen. I den vänstra lungan finns hjärtintaget, en fördjupning i lungan som omger hjärtats topp.
Varje lunga består av flera distinkta lober. Den högra lungan (den större av de två) har tre lober – den övre, mellersta och undre loben. Den horisontella sprickan skiljer den övre loben från den mellersta loben, medan den högra sneda sprickan skiljer den mellersta och den undre loben åt. Den mindre vänstra lungan har endast 2 lober – superior och inferior – som skiljs åt av den vänstra snedsprickan.
Bronchi
Luften kommer in i kroppen genom näsan eller munnen och passerar genom svalget, struphuvudet och luftstrupen. Strax innan den når lungorna delar sig luftstrupen sedan i vänster och höger bronker – stora, ihåliga rör gjorda av hyalint brosk och klädda med ciliat pseudostratifierat epitel. Bronkiernas hyalina brosk bildar ofullständiga ringar formade som bokstaven ”C” med den öppna delen av ringen vänd mot bronkiernas bakre ände. Det styva hyalina brosket förhindrar att bronkerna kollapsar och blockerar luftflödet till lungorna. Pseudostratifierat epitel bekläder den hyalina ringens insida och förbinder ringens oavslutade ändar för att bilda ett ihåligt rör format som bokstaven ”D” med den platta delen av röret vänd mot den bakre delen. Varje lunga får luft från en enda, stor primär bronkosa.
När de primära bronkierna kommer in i lungorna förgrenar de sig till mindre sekundära bronkier som transporterar luft till varje lunglob i lungan. Den högra bronken förgrenar sig således till 3 sekundära bronker medan den vänstra lungan förgrenar sig till 2 sekundära bronker. De sekundära bronkierna förgrenar sig vidare till många mindre tertiära bronkier inom varje lunga. De sekundära och tertiära bronkerna förbättrar lungornas effektivitet genom att fördela luften jämnt inom varje lunglob.
Det pseudostratifierade epitelet som kantar bronkerna innehåller många cilier och gobletceller. Cili är små hårliknande cellutskott som sträcker sig från cellernas yta. Gobletceller är specialiserade epitelceller som utsöndrar slem för att belägga bronkiernas slemhinna. Cilien rör sig tillsammans för att skjuta det slem som utsöndras av goblettcellerna bort från lungorna. Dammpartiklar och även patogener som virus, bakterier och mögel i luften som kommer in i lungorna fastnar på slemmet och transporteras ut ur luftvägarna. På detta sätt bidrar slemmet till att hålla lungorna rena och fria från sjukdomar.
Bronkioler
Många små bronkioler förgrenar sig från de tertiära bronkierna. Bronkioler skiljer sig från bronkerna både i storlek (de är mindre) och i väggarnas sammansättning. Medan bronkerna har hyalina broskringar i sina väggar består bronkiolerna av elastinfibrer och glatt muskelvävnad. Vävnaden i bronkiolernas väggar gör att bronkiolernas diameter kan ändras i betydande grad. När kroppen kräver större luftvolymer som kommer in i lungorna, t.ex. vid träning, vidgas bronkiolerna för att möjliggöra ett större luftflöde. Som svar på damm eller andra miljöföroreningar kan bronkiolerna dra ihop sig för att förhindra att lungorna förorenas.
Bronkiolerna förgrenar sig vidare till många små terminala bronkioler. Terminala bronkioler är de minsta luftrören i lungorna och mynnar ut i lungornas alveoler. Liksom bronkiolerna är de terminala bronkiolerna elastiska och kan utvidga sig eller dra ihop sig för att styra luftflödet in i alveolerna.
Alveolerna
Alveolerna är de funktionella enheterna i lungorna som möjliggör gasutbyte mellan luften i lungorna och blodet i lungornas kapillärer. Alveolerna finns i små kluster som kallas alveolärsäckar i slutet av den terminala bronchiole. Varje alveolus är ett ihåligt, koppformigt hålrum som omges av många små kapillärer.
Väggarna i alveolus är klädda med enkla skivepitelceller som kallas alveolarceller. Ett tunt lager bindväv ligger under och stöder alveolarcellerna. Kapillärer omger bindväven på den yttre gränsen av alveolen. Andningsmembranet bildas där väggarna i en kapillär rör vid väggarna i en alveolus. Vid andningsmembranet sker gasutbytet fritt mellan luft och blod genom de extremt tunna väggarna i alveolerna och kapillärerna.
Septalceller och makrofager finns också inuti alveolerna. Septalcellerna producerar alveolvätska som täcker alveolernas inre yta. Alveolärvätska är oerhört viktig för lungornas funktion, eftersom det är en surfaktant som fuktar alveolerna, bidrar till att upprätthålla lungornas elasticitet och förhindrar att de tunna alveolära väggarna kollapsar. Makrofager i alveolerna håller lungorna rena och fria från infektioner genom att fånga upp och fagocytera patogener och andra främmande ämnen som kommer in i alveolerna tillsammans med inandningsluften.
Lungornas fysiologi
Lungventilation
Våra lungor tar emot luft från den yttre miljön genom processen med andning med undertryck. Andning med negativt tryck kräver en tryckskillnad mellan luften i alveolerna och atmosfärisk luft. Muskler som omger lungorna, t.ex. diafragma, interkostalmuskler och bukmuskler, expanderar och drar ihop sig för att ändra volymen i brösthålan. Musklerna expanderar brösthålan och minskar trycket i alveolerna för att dra in atmosfärisk luft i lungorna. Denna process att dra in luft i lungorna kallas inandning eller inspiration. Musklerna kan också dra ihop brösthålan för att öka trycket inuti alveolerna och tvinga ut luft ur lungorna. Denna process där luft trycks ut ur lungorna kallas utandning eller expiration.
Normal andning involverar flera olika mekanismer.
- Grunt andetag åstadkoms genom sammandragning av diafragman och de yttre interkostala musklerna för inandning. Vid utandning slappnar musklerna av och lungornas elasticitet återgår till sin vilovolym och driver ut luften ur lungorna.
- Våra kroppar åstadkommer djupandning genom en uttalad nedre rörelse av diafragman mot buken. De yttre interkostalmusklerna tillsammans med sternocleidomastoid- och scalene-musklerna i nacken utvidgar utrymmet mellan revbenen, vilket ökar bröstkorgens volym. Vid djup utandning drar de inre interkostalmusklerna och bukmusklerna ihop sig för att minska volymen i brösthålan, vilket tvingar ut luften ur lungorna.
- Eupné är den lugna andning som sker när kroppen är i vila. Under eupné är kroppen mestadels beroende av ytlig andning med enstaka djupa andetag eftersom kroppen behöver något högre nivåer av gasutbyte.
Lungvolym
Lungornas totala luftvolym är cirka 4 till 6 liter och varierar med en persons storlek, ålder, kön och andningshälsa. Lungvolymerna mäts kliniskt med en apparat som kallas spirometer. Normal ytlig andning flyttar endast en liten del av lungornas totala volym in och ut ur kroppen med varje andetag. Denna luftvolym, som kallas tidalvolym, mäter vanligen endast cirka 0,5 liter. Djupandning kan tvinga in och ut mer luft ur lungorna än vid ytlig andning. Den luftvolym som utbyts under djupandning kallas vitalkapacitet och varierar mellan 3 och 5 liter, beroende på individens lungkapacitet. Det finns en restvolym på cirka 1 liter luft som alltid stannar kvar i lungorna, även under en djup utandning. Frisk luft som kommer in i lungorna med varje andetag blandas med den kvarvarande luften i lungorna så att den kvarvarande luften långsamt byts ut med tiden även i vila.
Extern andning
Extern andning är processen för utbyte av syre och koldioxid mellan luften i alveolerna och blodet i lungornas kapillärer. Luften inuti alveolerna innehåller ett högre partialtryck av syre jämfört med blodet i kapillärerna. Omvänt innehåller blodet i lungornas kapillärer ett högre partialtryck av koldioxid jämfört med luften i alveolerna. Dessa partialtryck gör att syre diffunderar ut ur luften och in i blodet genom andningsmembranen. Samtidigt diffunderar koldioxid ut ur blodet och in i luften genom andningsmembranen. Utbytet av syre i blodet och koldioxid i luften gör att blodet som lämnar lungorna kan förse kroppens celler med syre, samtidigt som koldioxidavfall deponeras i luften.
Kontroll av andningen
Aandningen styrs av hjärnan och kan styras både medvetet och omedvetet.
- Omedveten kontroll av andningen upprätthålls av andningscentrumet i hjärnstammen. Andningscentret övervakar koncentrationen av gaser i blodet och justerar andningsfrekvensen och andningsdjupet efter behov. Under träning eller annan ansträngning ökar andningscentret automatiskt andningsfrekvensen för att ge blodet konstanta syrenivåer. Under vila minskar andningscentret andningsfrekvensen för att förhindra hyperventilation och upprätthålla hälsosamma syre- och koldioxidnivåer i blodet.
- Den medvetna kontrollen av andningen upprätthålls av hjärnbarken i hjärnan. Hjärnbarken kan åsidosätta andningscentret och gör det ofta under aktiviteter som att tala, skratta och sjunga. Den omedvetna kontrollen av andningen återupptas så snart den medvetna kontrollen av andningen upphör, vilket förhindrar att kroppen kvävs på grund av bristande andning.
Lungsjukdomar
Det finns många sjukdomar och tillstånd som försämrar våra lungors normala funktion och som till och med kan leda till döden. Bläddra i vårt avsnitt om sjukdomar och tillstånd i andningsorganen för att lära dig mer om vanliga hälsoproblem som astma och lunginflammation. Du kanske också är intresserad av att lära dig mer om hur DNA-hälsotester kan screena dig för genetisk risk för ett underdiagnostiserat ärftligt tillstånd som kallas alfa-1-antitrypsinbrist.