Anatomia ja fysiologia II
Oppimistavoitteet
Tämän jakson lopussa osaat:
- Kuvailla keuhkojen yleistä toimintaa
- Kiteyttää keuhkoihin liittyvät verenkierron mallit
- Kuvailla keuhkojen verenkierron anatomia
- Kuvailla keuhkojen keuhkopussit ja niiden toiminta
Hengityselimistön tärkeimpiä elimiä, kussakin keuhkossa on sekä johto- että hengitysvyöhykkeen rakenteita. Keuhkojen tärkein tehtävä on suorittaa hapen ja hiilidioksidin vaihto ilmakehän ilman kanssa. Tätä varten keuhkot vaihtavat hengityskaasuja hyvin suuren epiteelipinta-alan – noin 70 neliömetriä – kautta, joka on hyvin läpäisevää kaasuille.
Keuhkojen bruttoanatomia
Keuhkot ovat pyramidinmuotoisia, pareittain sijaitsevia elimiä, jotka oikean- ja vasemmanpuoleiset keuhkoputket yhdistävät henkitorveen; alapinnalla keuhkoja rajaa pallea. Pallea on litteä, kupolinmuotoinen lihas, joka sijaitsee keuhkojen ja rintaontelon pohjalla. Keuhkoja ympäröivät keuhkopussit, jotka ovat kiinni välikarsinassa. Oikea keuhko on lyhyempi ja leveämpi kuin vasen keuhko, ja vasemman keuhkon tilavuus on pienempi kuin oikean keuhkon. Sydämen lovi on syvennys vasemman keuhkon pinnassa, ja se antaa tilaa sydämelle (kuva 1). Keuhkojen kärki on ylempi alue, kun taas tyvi on vastakkainen alue lähellä palleaa. Keuhkojen kylkipinta rajoittuu kylkiluihin. Välikarsinan pinta on keskiviivaa vasten.
Kuvio 1. Keuhkojen pinta. Keuhkojen bruttoanatomia
Kumpikin keuhko koostuu pienemmistä yksiköistä, joita kutsutaan lohkoiksi. Halkeamat erottavat nämä lohkot toisistaan. Oikea keuhko koostuu kolmesta lohkosta: ylemmästä, keskimmäisestä ja alemmasta lohkosta. Vasen keuhko koostuu kahdesta lohkosta: ylemmästä ja alemmasta lohkosta. Keuhkoputkisegmentti on keuhkolohkon osa, ja kussakin lohkossa on useita keuhkoputkisegmenttejä. Kukin segmentti saa ilmaa omasta tertiäärisestä keuhkoputkesta ja saa verta omasta valtimostaan. Jotkin keuhkosairaudet vaikuttavat tyypillisesti yhteen tai useampaan keuhkopulmonaaliseen segmenttiin, ja joissakin tapauksissa sairaat segmentit voidaan poistaa kirurgisesti ilman, että niillä on juurikaan vaikutusta naapurisegmentteihin. Keuhkolohko on osa-alue, joka muodostuu keuhkoputkien haarautuessa keuhkoputkiksi. Kukin keuhkolohko saa oman suuren keuhkoputkensa, jolla on useita haaroja. Interlobulaarinen septum on sidekudoksesta koostuva seinämä, joka erottaa lobulukset toisistaan.
Kkeuhkojen verenkierto ja hermostollinen hermotus
Kkeuhkojen verenkierrolla on tärkeä merkitys kaasujen vaihdossa ja se toimii kaasujen kuljetusjärjestelmänä koko elimistössä. Lisäksi sekä parasympaattisen että sympaattisen hermoston harjoittama innervaatio tarjoaa tärkeän säätelytason hengitysteiden laajentumisen ja supistumisen kautta.
Verenkierto
Keuhkojen päätehtävä on kaasujenvaihto, joka edellyttää keuhkoverenkierron verta. Tämä verenkierto sisältää hapetonta verta, ja se kulkeutuu keuhkoihin, jossa erytrosyytit, jotka tunnetaan myös punasoluina, keräävät happea kuljetettavaksi kudoksiin kaikkialla kehossa. Keuhkovaltimo on valtimo, joka lähtee keuhkorungosta ja kuljettaa hapetonta valtimoverta keuhkorakkuloihin. Keuhkovaltimo haarautuu useita kertoja keuhkoputkia seuratessaan, ja jokaisen haaran halkaisija pienenee asteittain. Yksi valtimo ja siihen liittyvä laskimo syöttävät ja tyhjentävät yhtä keuhkolohkoa. Lähestyessään keuhkorakkuloita keuhkovaltimot muuttuvat keuhkokapillaariverkostoksi. Keuhkokapillaariverkosto koostuu pienistä verisuonista, joiden seinämät ovat hyvin ohuet ja joista puuttuvat sileät lihassyyt. Kapillaarit haarautuvat ja seuraavat keuhkoputkia ja keuhkorakkuloiden rakennetta. Tässä vaiheessa kapillaarien seinämä kohtaa alveolien seinämän, jolloin syntyy hengityskalvo. Kun veri on hapetettu, se valuu pois alveoleista useiden keuhkolaskimoiden kautta, jotka poistuvat keuhkoista hilumin kautta.
Hermostollinen hermotus
Hengitysteiden laajeneminen ja supistuminen saavutetaan hermostollisella ohjauksella parasympaattisen ja sympaattisen hermoston toimesta. Parasympaattinen järjestelmä aiheuttaa bronkokonstriktiota, kun taas sympaattinen hermosto stimuloi bronkodilataatiota. Refleksit, kuten yskä ja keuhkojen kyky säädellä happi- ja hiilidioksidipitoisuuksia, ovat myös seurausta tästä autonomisen hermoston ohjauksesta. Aistihermosäikeet lähtevät vagushermosta ja toisesta viidenteen rintakehän ganglioon. Plexus pulmonalis on keuhkojuuressa oleva alue, joka muodostuu hermojen sisäänmenosta hilumin kohdalla. Sen jälkeen hermot seuraavat keuhkoputkia keuhkoissa ja haarautuvat hermottamaan lihassyitä, rauhasia ja verisuonia.
Kkeuhkojen pleura
Jokaista keuhkoa ympäröi ontelo, jota ympäröi keuhkopussi. Keuhkopussi (monikko = pleurae) on keuhkoa ympäröivä seerumikalvo. Oikea ja vasen keuhkopussi, jotka ympäröivät oikeaa ja vasenta keuhkoa, on erotettu toisistaan välikarsinan avulla. Keuhkopussi koostuu kahdesta kerroksesta. Viskeraalinen pleura on keuhkojen pinnalla oleva kerros, joka ulottuu keuhkojen halkeamiin ja reunustaa niitä (kuva 2). Sen sijaan parietaalinen pleura on uloin kerros, joka liittyy rintakehän seinämään, välikarsinaan ja palleaan. Viskeraalinen ja parietaalinen pleura liittyvät toisiinsa hilumin kohdalla. Pleuraontelo on viskeraalisen ja parietaalisen kerroksen välinen tila.
Kuvio 2. Pleuraontelo. Keuhkojen parietaali- ja viskeraalipleurat
Pleurat hoitavat kahta päätehtävää: Ne tuottavat pleuranestettä ja luovat onteloita, jotka erottavat tärkeimmät elimet toisistaan. Mesoteelisolut erittävät pleuranestettä molemmista pleurakerroksista, ja se toimii niiden pintojen voiteluna. Tämä voitelu vähentää kitkaa näiden kahden kerroksen välillä, mikä estää traumojen syntymisen hengityksen aikana, ja luo pintajännityksen, joka auttaa säilyttämään keuhkojen asennon rintakehän seinämää vasten. Tämä keuhkopussinesteen tarttuva ominaisuus saa keuhkot laajenemaan, kun rintakehän seinämä laajenee ventilaation aikana, jolloin keuhkot täyttyvät ilmalla. Keuhkopussit luovat myös tärkeimpien elinten välille jakolinjan, joka estää elinten liikkeistä johtuvat häiriöt ja estää samalla infektioiden leviämisen.
Everyday Connections: The Effects of Second-Hand Tobacco Smoke
Tupakansavukkeen palaminen synnyttää useita kemiallisia yhdisteitä, jotka vapautuvat valtavirtasavun kautta, jota tupakoitsija hengittää, ja sivuvirtasavun kautta, joka on palavasta savukkeesta vapautuvaa savua. Toisen käden savun, joka on sivuvirtasavun ja tupakoitsijan uloshengittämän pääsavun yhdistelmä, on lukuisissa tieteellisissä tutkimuksissa osoitettu aiheuttavan sairauksia. Sivuvirtasavussa on tunnistettu ainakin 40 kemikaalia, jotka vaikuttavat kielteisesti ihmisen terveyteen ja johtavat syövän kehittymiseen tai muihin sairauksiin, kuten immuunijärjestelmän toimintahäiriöihin, maksatoksisuuteen, sydämen rytmihäiriöihin, keuhkoödeemaan ja neurologisiin toimintahäiriöihin. Lisäksi passiivisen tupakoinnin on todettu sisältävän ainakin 250 yhdistettä, joiden tiedetään olevan myrkyllisiä, syöpää aiheuttavia tai molempia. Joitakin tärkeimpiä passiivisen tupakoinnin syöpää aiheuttavia aineita ovat polyaromaattiset hiilivedyt (PAH-yhdisteet), N-nitrosamiinit, aromaattiset amiinit, formaldehydi ja asetaldehydi.
Tupakkaa ja passiivista tupakointia pidetään syöpää aiheuttavina. Altistuminen passiiviselle tupakansavulle voi aiheuttaa keuhkosyöpää henkilöille, jotka eivät itse ole tupakan käyttäjiä. On arvioitu, että riski sairastua keuhkosyöpään on jopa 30 prosenttia suurempi tupakoimattomilla henkilöillä, jotka asuvat kotona tupakoivan henkilön kanssa, verrattuna tupakoimattomiin henkilöihin, jotka eivät altistu säännöllisesti passiiviselle tupakalle. Passiivinen tupakointi vaikuttaa erityisesti lapsiin. Lapsilla, jotka asuvat kotona tupakoivan henkilön kanssa, on enemmän alempien hengitysteiden infektioita, joihin liittyy sairaalahoitoa, ja suurempi riski sairastua lasten äkilliseen lapsikuolemaan (SIDS). Kodissa oleva passiivinen tupakointi on yhdistetty myös lasten korvatulehdusten suurempaan määrään sekä astmaoireiden pahenemiseen.
Luvun katsaus
Keuhkot ovat hengityselimistön tärkeimpiä elimiä, ja ne vastaavat kaasujenvaihdosta. Keuhkot ovat pareittain ja jakautuvat lohkoihin; vasen keuhko koostuu kahdesta lohkosta, kun taas oikea keuhko koostuu kolmesta lohkosta. Verenkierto on erittäin tärkeää, sillä verta tarvitaan hapen kuljettamiseen keuhkoista muihin kudoksiin koko kehossa. Keuhkoverenkierron tehtävänä on auttaa kaasujen vaihdossa. Keuhkovaltimo syöttää hapetonta verta kapillaareihin, jotka muodostavat hengityskalvoja keuhkorakkuloiden kanssa, ja keuhkolaskimot palauttavat vastahapetetun veren takaisin sydämeen kuljetettavaksi edelleen koko elimistöön. Keuhkoja hermottavat parasympaattinen ja sympaattinen hermosto, jotka koordinoivat hengitysteiden laajentumista ja supistumista. Keuhkoja ympäröi keuhkopussi, joka on kalvo, joka koostuu viskeraalisista ja parietaalisista pleurakerroksista. Näiden kahden kerroksen välistä tilaa kutsutaan keuhkopussin onteloksi. Keuhkopussikalvon mesoteelisolut tuottavat keuhkopussinestettä, joka toimii sekä voiteluaineena (vähentää kitkaa hengityksen aikana) että liimana, joka kiinnittää keuhkot rintakehän seinämään (helpottaa keuhkojen liikkumista ventilaation aikana).
Self Check
Vastaamalla alla olevaan kysymykseen tai alla oleviin kysymyksiin voit tarkistaa, kuinka hyvin ymmärrät edellisessä osiossa käsitellyt aiheet.
Kriittisen ajattelun kysymykset
- Vertaile ja aseta vastakkain oikea ja vasen keuhko.
- Miksi keuhkopussit eivät vaurioidu normaalin hengityksen aikana?
Sanasto
bronkokonstriktio: keuhkoputken koon pieneneminen lihasseinämän supistumisen seurauksena
bronkodilataatio: keuhkoputken koon suureneminen lihasseinämän supistumisen seurauksena
sydämen lovi: vasemman keuhkon pinnassa oleva syvennys, joka antaa tilaa sydämelle
hilum: kovera rakenne keuhkojen välikarsinan pinnalla, josta verisuonet, imusuonet, hermot ja keuhkoputki tulevat keuhkoon
keuhko: hengityselimistön elin, joka huolehtii kaasujen vaihdosta
parietaalinen pleura: keuhkopussin uloin kerros, joka liittyy rintakehän seinämään, välikarsinaan ja palleaan
keuhkopussin ontelo: viskeraalisen ja parietaalisen keuhkopussin väliin jäävä tila
keuhkopussineste: aine, joka toimii voiteluaineena keuhkopussin viskeraalisille ja parietaalisille kerroksille hengitysliikkeen aikana
keuhkovaltimo: valtimo, joka lähtee keuhkorungosta ja kuljettaa hapetonta valtimoverta keuhkorakkuloihin
keuhkoplexus: autonomisen hermoston kuitujen verkosto, joka sijaitsee keuhkojen hilumin lähellä
visceraalinen keuhkopussi: keuhkopussin sisin kerros, joka on keuhkojen pinnalla ja ulottuu keuhkorakkuloiden halkeamiin
.