Anatomi og fysiologi II
Læringsmål
I slutningen af dette afsnit vil du være i stand til at:
- Beskriv lungens overordnede funktion
- Sammenfatte det blodgennemstrømningsmønster, der er forbundet med lungerne
- Opridse anatomien af blodforsyningen til lungerne
- Beskriv lungernes pleura og deres funktion
Et vigtigt organ i åndedrætsorganerne, hver lunge rummer strukturer fra både den ledende og den respiratoriske zone. Lungernes hovedfunktion er at udføre udvekslingen af ilt og kuldioxid med luft fra atmosfæren. Til dette formål udveksler lungerne åndedrætsgasser over en meget stor epiteloverflade – ca. 70 kvadratmeter – som er meget permeabel for gasser.
Lungernes grovanatomi
Lungerne er pyramideformede, parvise organer, der er forbundet med luftrøret ved højre og venstre bronkier; på den nederste overflade er lungerne afgrænset af membranen. Mellemgulvet er den flade, kuppelformede muskel, der er placeret ved bunden af lungerne og brysthulen. Lungerne er omsluttet af pleurae, som er fastgjort til mediastinum. Den højre lunge er kortere og bredere end den venstre lunge, og den venstre lunge har et mindre volumen end den højre. Hjertelungen er en fordybning på venstre lunges overflade, og den giver plads til hjertet (figur 1). Lungens apex er den øverste region, mens basen er den modsatte region nær diafragmaet. Lungens costalflade grænser op til ribbenene. Den mediastinale overflade vender mod midterlinjen.
Figur 1. Bruttoanatomi af lungerne
Hver lunge er sammensat af mindre enheder kaldet lapper. Sprækker adskiller disse lober fra hinanden. Den højre lunge består af tre lapper: den øverste, den midterste og den nederste lunge. Den venstre lunge består af to lapper: den øverste og den nederste lunge. Et bronchopulmonalt segment er en deling af en lungehule, og hver lungehule rummer flere bronchopulmonale segmenter. Hvert segment modtager luft fra sin egen tertiære bronchus og forsynes med blod fra sin egen arterie. Nogle sygdomme i lungerne påvirker typisk et eller flere bronchopulmonale segmenter, og i nogle tilfælde kan de syge segmenter fjernes kirurgisk med ringe indflydelse på de tilstødende segmenter. En lungelobulus er en underopdeling, der dannes, når bronkierne forgrener sig i bronchioler. Hver lobulus får sin egen store bronchiole, der har flere forgreninger. Et interlobulært septum er en væg, der består af bindevæv, og som adskiller lobuli fra hinanden.
Lungernes blodforsyning og nervøse innervation
Lungernes blodforsyning spiller en vigtig rolle i gasudvekslingen og fungerer som et transportsystem for gasser i hele kroppen. Desuden giver innervation fra både det parasympatiske og sympatiske nervesystem et vigtigt niveau af kontrol gennem dilatation og konstriktion af luftvejene.
Blodforsyning
Lungernes vigtigste funktion er at udføre gasudveksling, hvilket kræver blod fra lungekredsløbet. Denne blodforsyning indeholder deoxygeneret blod og transporteres til lungerne, hvor erythrocytter, også kendt som røde blodlegemer, opsamler ilt, som transporteres til væv i hele kroppen. Lungearterien er en arterie, der udspringer fra lungestammen og transporterer det iltfrie, arterielle blod til alveolerne. Lungearterien forgrener sig flere gange, når den følger bronkierne, og hver gren bliver gradvist mindre i diameter. En arteriole og en tilhørende venule forsyner og dræner en lungelobulus. Når de nærmer sig alveolerne, bliver lungearterierne til det pulmonale kapillærnetværk. Det pulmonale kapillærnetværk består af bittesmå kar med meget tynde vægge, som mangler glatte muskelfibre. Kapillærerne forgrener sig og følger bronchiolerne og strukturen i alveolerne. Det er her, at kapillærvæggen møder alveolevæggen, hvorved respiratormembranen dannes. Når blodet er iltet, drænes det fra alveolerne via flere pulmonalvener, som forlader lungerne gennem hilum.
Nervøs innervation
Dilatation og indsnævring af luftvejene opnås gennem nervøs kontrol af det parasympatiske og sympatiske nervesystem. Det parasympatiske system forårsager bronkokonstriktion, mens det sympatiske nervesystem stimulerer bronkodilatation. Reflekser som hoste og lungernes evne til at regulere ilt- og kuldioxidniveauet er også et resultat af denne kontrol fra det autonome nervesystem. Sensoriske nervefibre udspringer af vagusnerven og af de anden til femte thorakale ganglier. Plexus pulmonalis er et område på lungeroden, der dannes af nervernes indgang ved hilum. Nerverne følger derefter bronkierne i lungerne og forgrener sig for at innervere muskelfibre, kirtler og blodkar.
Lungernes pleura
Hver lunge er indesluttet i et hulrum, der er omgivet af pleura. Pleura (plural = pleurae) er en serøs membran, der omgiver lungen. Det højre og venstre pleurae, som omslutter henholdsvis højre og venstre lunge, er adskilt af mediastinum. Lungehinden består af to lag. Det viscerale pleura er det lag, der er overfladisk for lungerne, og det strækker sig ind i og beklæder lungespalterne (figur 2). I modsætning hertil er den parietale pleura det yderste lag, der er forbundet med thoraxvæggen, mediastinum og diafragmaet. De viscerale og parietale pleuraer forbinder sig med hinanden ved hilum. Pleurahulen er rummet mellem det viscerale og det parietale lag.
Figur 2. Lungernes parietale og viscerale pleurae
Pleuraerne udfører to hovedfunktioner: De producerer pleuravæske og skaber hulrum, der adskiller de vigtigste organer. Pleuravæske udskilles af mesothelceller fra begge pleuralag og virker som smøring af deres overflader. Denne smøring reducerer friktionen mellem de to lag for at forhindre traumer under vejrtrækning og skaber en overfladespænding, der hjælper med at opretholde lungernes position mod brystvæggen. Denne klæbende egenskab ved pleuravæsken får lungerne til at udvide sig, når brystvæggen udvider sig under ventilation, så lungerne kan fyldes med luft. Pleurae skaber også en opdeling mellem større organer, der forhindrer interferens på grund af organernes bevægelser, samtidig med at de forhindrer spredning af infektioner.
Akvarterets forbindelser: Effekterne af passiv tobaksrøg
Afbrændingen af en tobakscigaret skaber flere kemiske forbindelser, der frigives gennem hovedstrømsrøg, som rygeren indånder, og gennem sidestrømsrøg, som er den røg, der afgives af den brændende cigaret. Passiv rygning, som er en kombination af røg fra sidestrømmen og den almindelige røg, som rygeren udånder, er i adskillige videnskabelige undersøgelser blevet påvist som sygdomsfremkaldende. Der er blevet identificeret mindst 40 kemikalier i sidestrømsrøg, som har en negativ indvirkning på menneskers sundhed og fører til udvikling af kræft eller andre tilstande som f.eks. immunforsvar, leverforgiftning, hjerterytmeforstyrrelser, lungeødem og neurologisk dysfunktion. Desuden har man fundet ud af, at passiv rygning indeholder mindst 250 forbindelser, som er kendt for at være giftige, kræftfremkaldende eller begge dele. Nogle af de vigtigste klasser af kræftfremkaldende stoffer i passiv rygning er polyaromatiske kulbrinter (PAH’er), N-nitrosaminer, aromatiske aminer, formaldehyd og acetaldehyd.
Tobak og passiv rygning anses for at være kræftfremkaldende. Eksponering for passiv rygning kan forårsage lungekræft hos personer, der ikke selv er tobaksbrugere. Det anslås, at risikoen for at udvikle lungekræft er øget med op til 30 % hos ikke-rygere, der bor sammen med en person, der ryger i hjemmet, sammenlignet med ikke-rygere, der ikke regelmæssigt udsættes for passiv rygning. Børn er særligt påvirket af passiv rygning. Børn, der bor sammen med en person, der ryger i hjemmet, har et større antal infektioner i de nedre luftveje, som er forbundet med hospitalsindlæggelser, og en større risiko for pludselig spædbarnsdød (SIDS). Passiv rygning i hjemmet er også blevet forbundet med et større antal øreinfektioner hos børn samt forværrede symptomer på astma.
Kapitelgennemgang
Lungerne er de vigtigste organer i åndedrætsorganerne og er ansvarlige for at udføre gasudveksling. Lungerne er parrede og opdelt i lapper; venstre lunge består af to lapper, mens højre lunge består af tre lapper. Blodcirkulationen er meget vigtig, da blodet er nødvendigt for at transportere ilt fra lungerne til andre væv i hele kroppen. Lungekredsløbets funktion er at hjælpe med gasudvekslingen. Lungearterien forsyner deoxygeneret blod til de kapillærer, der danner respiratoriske membraner med alveolerne, og lungevenerne returnerer nyligt iltet blod til hjertet til videre transport i hele kroppen. Lungerne er innerveret af det parasympatiske og det sympatiske nervesystem, som koordinerer bronkodilatation og bronkokonstriktion af luftvejene. Lungerne er omsluttet af pleura, en membran, der består af viscerale og parietale pleuralag. Rummet mellem disse to lag kaldes pleurahulen. Mesothelcellerne i pleuramembranen danner pleuravæske, der både tjener som smøremiddel (for at mindske friktionen under vejrtrækning) og som klæbemiddel til at klæbe lungerne til brystvæggen (for at lette lungernes bevægelse under ventilation).
Selvtest
Svar på nedenstående spørgsmål for at se, hvor godt du forstår de emner, der blev behandlet i det foregående afsnit.
Spørgsmål om kritisk tænkning
- Sammenlign og sæt højre og venstre lunge i kontrast til hinanden.
- Hvorfor beskadiges lungehinden ikke under normal vejrtrækning?
Leksikon
bronchokonstriktion: mindskelse af bronchioleens størrelse som følge af sammentrækning af muskelvæggen
bronchodilatation: forøgelse af bronchioleens størrelse som følge af sammentrækning af muskelvæggen
cardiac notch: Indrykning på overfladen af venstre lunge, der giver plads til hjertet
hilum: Konkav struktur på lungernes mediastinale overflade, hvor blodkar, lymfekar, nerver og en bronchus kommer ind i lungen
lunge: Organ i åndedrætssystemet, der udfører gasudveksling
parietal pleura: Yderste lag af pleura, der har forbindelse til brystvæggen, mediastinum og diafragma
Pleurahule: Rum mellem de viscerale og parietale pleuraer
Pleuravæske: Stof, der fungerer som smøremiddel for de viscerale og parietale lag af pleuraen under vejrtrækningens bevægelser
Lungearterie: Lungearterie, der fungerer som smøremiddel for de viscerale og parietale lag af pleuraen under vejrtrækningen
: arterie, der udspringer fra lungestammen og fører deoxygeneret, arterielt blod til alveolerne
pulmonal plexus: netværk af fibre fra det autonome nervesystem, der findes nær lungens hilum
visceral pleura: det inderste lag af pleura, der ligger overfladisk til lungerne og strækker sig ind i lungespalterne