Lungun — undursamlegur útbúnaður

ÞÚ GETUR komist af án matar í nokkrar vikur og lifað án vatns í nokkra daga. En ef þú heldur niðri í þér andanum finnur þú til óþæginda eftir fáeinar sekúndur. Og aðeins fjögurra mínútna súrefnisskortur getur valdið heilaskemmdum og dauða. Já án súrefnis lifir líkaminn ekki!

Þú færð sjálfsagt litlu ráðið um gæði þess lofts sem þú andar að þér. Hvað sem því líður þarft þú að fá loft og það tafarlaust! Hvernig kemst þú af ef loftið er of kalt eða of heitt eða of þurrt eða of óhreint? Hvernig dregur þú hið lífsnauðsynlega súrefni úr slíku lofti, og hvernig er súrefnið flutt út til allra líkamshluta? Hvernig losar þú líkamann við koldíoxíð sem er lofttegund? Allt gerist þetta með hjálp lungnanna sem eru undursamlega úr garði gerð.

Lungun í sjónhending

Lungun eru aðalöndunarlíffæri líkamans. Þeim er komið fyrir á besta stað í brjóstholinu, beggja megin við hjartað. Hægra lungað hefur þrjú blöð en hið vinstra tvö. Hvert lungnablað er að nokkru leyti óháð hinum. Af því leiðir að hægt er með skurðaðgerð að nema brott sjúkt lungnablað án þess að fórna nytsemi hinna. Við fyrstu sýn minnir lungnavefurinn einna helst á svamp.

Lungun ná niður að þindinni, sterkum, þunnum vöðva sem aðskilur brjósthol frá kviðarholi. Þindin er mikilvægasti vöðvinn sem tengist önduninni en með hennar  hjálp fyllast lungun lofti og tæmast á víxl. Lungun ná frá þindinni næstum upp að hálsi. Bæði lungun eru umlukin þunnri himnu, nefnd brjósthimna og hún klæðir einnig brjóstholið að innan. Milli þessara tveggja laga brjósthimnunnar er „smurvökvi“ sem dregur nær alveg úr núningsmótstöðu milli lungna og bols við öndun.

Greinst hafa um 25 til 30 frumutegundir í lungunum. Ýmsir vöðvar og taugar, bein og brjósk, æðar, vökvar, hormónar og efnasambönd gegna hvert sínu hlutverki í starfsemi lungnanna. Vísindamenn skilja ekki að fullu alla þætti í starfsemi lungnanna, en við skulum kynna okkur lítillega sumt af því sem menn vita.

Greinótt loftgöng

Öndunarvegurinn er í meginatriðum samtengt net pípna og loftganga. Loftið á um töluverðan veg að fara áður en það nær til lungnanna. Fyrst liggur leið þess frá nefi eða munni gegnum kokið eða kverkarnar. Kokið er notað bæði til að kyngja mat og anda gegnum. Lítið speldi, barkalok, kemur í veg fyrir að matur og drykkur villist niður í öndunarveginn þegar við kyngjum.

Loftið heldur sína leið gegnum barkakýlið þar sem raddböndin eru. Leiðin liggur síðan niður barkann sem er um 11 sentimetra langur, en hann er styrktur um það bil 20 C-laga brjóskgjörðum sem dreift er eftir honum endilöngum. Barkinn greinist síðan í tvær 2,5 sentimetra langar pípur, nefndar meginberkjur. Önnur þeirra liggur í hægra lungað, hin í hið vinstra.

Meginberkjurnar greinast síðan aftur og aftur inni í lungunum, einna líkast tré með stofni, greinum og sprotum. Pípurnar verða að sjálfsögðu því mjórri sem þær greinast oftar. Loftið fer síðan eftir mjóum greinum, sem nefnast berklingar eða lungnapíplur, en þær eru ekki nema um millimetri í þvermál. Berklingarnir kvíslast svo í enn grennri pípur sem enda í lungnablöðrunum. Lungnablöðrum er raðað í klasa einna líkustum vínberjaklösum eða örsmáum blöðrum í knippum. Þarna endar loftpíputréð og loftið kemst loks á leiðarenda.

Síðasti þröskuldurinn

Loftið sem þú andaðir að þér er nú komið að síðasta þröskuldinum þarna í lungnablöðrunum. Lungnablöðruveggirnir eru afar þunnir, ekki nema hálfur míkrómetri á þykkt. Pappírinn, sem þetta tímarit er prentað á, er um 150 sinnum þykkri en veggir lungnablaðranna!

Hver þessara smáu lungnablaðra er þakin fíngerðu háræðaneti, lungnaháræðunum. Þessar æðar eru svo grannar að rauðu blóðkornin þurfa að fara í einfalda röð til að komast eftir þeim! Æðaveggirnir eru svo þunnir að koldíoxíð í blóðinu getur smogið í gegn yfir í lungablöðruna. Súrefnið fer hins vegar í hina áttina. Það smýgur gegnum lungnablöðruvegginn og rauðkorn blóðsins drekka það í sig.

Hvert þessara rauðkorna, sem fara fram hjá í einfaldri röð, hefur ekki lengri viðdvöl í lungnaháræðunum sem sem nemur þrem fjórðu hlutum úr sekúndu. Það er kappnógur tími fyrir koldíoxíðið og súrefnið til að skipta um stað. Þessi loftskiptaaðferð er nefnd flæði. Hinu súrefnisríka blóði er síðan safnað í víðari æðar í lungunum og loks flytja lungnabláæðarnar það til vinstri hluta hjartans sem dælir blóðinu út um allan líkamann eins og eldsneyti lífsins. Allt blóð líkamans er aðeins um eina mínútu að komast alla leiðina gegnum þetta flókna og hugvitssamlega kerfi!

En hvernig er hinu koldíoxíðsríka lofti komið út úr lungunum aftur? Þarf annað  loftrásakerfi fyrir útöndun? Nei, hið undursamlega hannaða, marggreinda loftpíputré er notað bæði til að fylla lungun og tæma. Um leið og þú andar frá þér og losar lungun við koldíoxíðið getur þú komið titringi á raddböndin og myndað talhljóð.

Gæðaeftirlit

Um leið og loftið sem þú andar að þér fer gegnum nef og munn fer fram gæðaeftirlit. Sé loftið of kalt er það hitað í snatri upp í hæfilegt hitastig. Sé loftið of heitt er það kælt. Hvað gerist ef loftið er of þurrt? Slímhúðin í nefgöngum, nefholi, hálsi og loftpípum er þakin slími. Þegar þú dregur að þér andann í þurru lofti tekur loftið til sín raka úr slímhúðinni. Þegar loftið er komið á endastöð í lungunum er það nálega rakamettað. Athyglisvert er að við útöndun tekur slímið aftur til sín yfir helming rakans.

Gæðaeftirlitið er einnig búið flókinni loftsíu. Á einum degi fara um 9500 lítrar af lofti um lungun. Þetta loft er oft fullt af smitefnum, eiturögnum, reyk eða öðrum óhreinindum. Öndunarfærin eru þannig úr garði gerð að þau geta síað burt flest þessara mengunarefna.

Hár og slímhimna nefsins skilja út stærstu agnirnar. Auk þess vaxa milljónir smásærra, hárkenndra útskota á veggjum öndunarvegarins. Þau eru nefnd bifhár. Þau hreyfast stöðugt fram og aftur eins og árar, um 16 sinnum á sekúndu, og ýta á undan sér óhreinu slími í átt frá lungunum. Lungun hafa einnig í sinni þjónustu sérstakar átfrumur sem drepa bakteríur og hremma hættulegar agnir.

Loftið sem þú andar að þér er þannig síað, blandað, hitað eða kælt áður en það kemst í snertingu við viðkvæmustu vefi lungnanna. Þetta er snilldarleg hönnun!

Sjálfvirkt kerfi

Ólíkt neyslu matar og drykkjar er hægt að taka til sín súrefni úr umhverfinu án meðvitaðrar áreynslu. Heilbrigð lungu draga andann um 14 sinnum á mínútu og afla líkamanum súrefnis með sjálfvirkum hætti. Lungun starfa jafnvel meðan þú sefur, án þess að þú þurfir að hafa eftirlit með.

En þú getur líka tekið ráðin af þessari sjálfvirku stýringu um stutta stund og stjórnað önduninni meðvitað að vissu  marki ef þú vilt. Þegar allt kemur til alls er varla heppilegt að hin sjálfvirka öndun haldi áfram þegar synt er kafsund. Eins gæti reynst erfitt að flýja herbergi fullt af reyk ef kviknaði í og ekki væri hægt að halda niðri í sér andanum. Auðvitað er ekki hægt að sniðganga sjálfvirka kerfið langa stund. Ekki líða nema í mesta lagi örfáar mínútur uns lungun taka aftur að anda sjálfvirkt.

Hvað kemur vöðvunum til að dragast saman og slakna á víxl til að anda að og frá eftir taktfastri reglu? Það er stjórnstöð öndunarinnar sem er staðsett í heilastofninum. Þar eru sérstakir nemar sem fylgjast með koldíoxíðstigi líkamans. Þegar koldíoxíðstigið hækkar eru send boð um tauganet til öndunarvöðvanna um að hraða gangi öndunarinnar.

Þessi búnaður gerir öndunarkerfið sérstaklega sveigjanlegt. Lungun ráða jafnvel við mjög snögga breytingu á starfsemi líkamans. Við líkamsæfingar, sem kosta mikla áreynslu, getur líkaminn til dæmis þurft allt að 25 sinnum meira súrefni og framleitt um 25 sinnum meira koldíoxíð en í hvíld. Lungun geta nánast fyrirvaralaust breytt tíðni og dýpt öndunarinnar til samræmis við síbreytilega súrefnisþörf þína.

Ýmiss annar flókinn stýribúnaður kemur lungunum til að starfa eins og þau eiga  að gera. Sumir vöðvar, sem notaðir eru við öndunina, eru einnig notaðir til annarra starfa, svo sem til að kyngja og tala. Þessi ólíka starfsemi er samstillt þannig að hún truflar öndunina sárasjaldan. Og allt gerist þetta án nokkurrar meðvitaðrar áreynslu eða viðleitni af þinni hálfu, algerlega sjálfvirkt!

Að sjálfsögðu getur ýmislegt farið úrskeiðis í lungunum, einkum ef mótstöðuafl líkamans er lítið. Af hinum ýmsu kvillum og sjúkdómum má nefna astma, berkjukvef, lungnaþembu, lungnakrabbamein, lungnabjúg, brjósthimnubólgu, lungnabólgu, berkla og fjölmargar bakteríu-, veiru- og sveppasýkingar.

En þessir kvillar stafa ekki af hönnunargalla eða missmíði. Flesta lungnasjúkdóma má rekja til mengunarefna í rykformi eða gufukenndu ástandi sem menn spúa út í umhverfið. Milljónir manna þjást af lungnakrabbameini, berkjukvefi og lungnaþembu vegna tóbaksreykinga eða annars konar misþyrmingar á sjálfum sér.

Við eðlilegar aðstæður eru lungun áberandi dæmi um undraverða hönnun og lifandi áminning til okkar um hinn mikla hönnuð þeirra, Jehóva Guð! Við erum sannarlega, eins og sálmaritarinn sagði, ‚undursamlega skapaðir.‘ — Sálmur 139:14.

[Rammagrein á blaðsíðu 18]

Hvers vegna gerist það?

Hnerri: Ósjálfráður og kröftugur útblástur um munn og nef. Taugaendar í nefinu framkalla hnerra í þeim tilgangi að blása burt ertandi ögnum úr nefinu. Kalt loft getur einnig framkallað hnerra. Hnerri getur blásið út lofti á allt að 166 kílómetra hraða miðað við klukkustund og þeytt með sér allt að 100.000 slímdropum og örverum. Sá sem ekki heldur fyrir vit sér þegar hann hnerrar getur þannig smitað aðra.

Hósti: Það að anda frá sér með snöggum rykk til að losa öndunarfæri við skaðleg efni sem erta öndunarveginn. Eins er hægt að framkalla hósta í þeim tilgangi að losa slím úr hálsi eða lungnapípu. Hósti getur, líkt og hnerri, sent skaðlega sýkla út í loftið.

Hiksti: Skyndilegur, ósjálfráður andardráttur vegna krampakennds samdráttar í þindinni. Þessi skyndilegi samdráttur þindarinnar getur stafað af ertingu frá nærliggjandi líffærum. Við krampann draga lungun til sín loft. Hið einkennandi hikstahljóð myndast þegar loftstraumurinn skellur á barkalokinu og kemur titringi á raddböndin.

Hrotur: Rymjandi svefnhljóð, yfirleitt við öndun gegnum munninn. Úfurinn, mjúki vefurinn efst í munnholinu nálægt kokinu, titrar í loftstraumnum. Einnig geta varir, kinnar og nasavængir titrað. Ef sofið er liggjandi á bakinu hættir munninum til að opnast og tungan þrengir öndunarveginn. Oft er hægt að koma í veg fyrir hrotur með því að sofa á hliðinni.

Geispi: Djúp, ósjálfráð innöndun talin stafa af uppsöfnun koldíoxíðs í lungunum. Geispi er talinn ‚smitandi‘ af því að einn hefur tilhneigingu til að geispa við það að sjá eða heyra annan gera það. Vísindamenn kunna ekki skýringu á þessu fyrirbæri.

[Skýringarmynd á blaðsíðu 19]

(Sjá uppraðaðan texta í blaðinu)

Kverkar

Barki

Meginberkja

Hægra lunga

Nefhol

Barkalok

Barkakýli

Raddbönd

Vinstra lunga

Nærmynd af berkjugrein

Lungnablöðruháræðar

Lungnablöðrur