Plaušas — kas tās ir? Uzbūve, funkcijas un gāzu apmaiņa
Uzzini plaušu uzbūvi, funkcijas un gāzu apmaiņu — kā alveolas nodrošina skābekļa uzņemšanu un oglekļa dioksīda izvadīšanu, ietekme uz elpošanu.
Plaušas ir orgāns daudziem mugurkaulniekiem (dzīvniekiem ar mugurkaulu). Tās uzņem skābekli no gaisa un izvada oglekļa dioksīdu. Lielākajai daļai mugurkaulnieku ar plaušām ir divas. Plaušu galvenā loma ir nodrošināt gāzu apmaiņu starp ārējo vidi un asinīm, taču tās pilda arī citus svarīgus uzdevumus organismā — palīdz regulēt skābuma un bāzes līdzsvaru, nodrošina termoregulāciju un palīdz runāšanas un klepošanas mehānismos.
Uzbūve
Plaušas cilvēkam atrodas krūšu dobumā, aiz krūškurvja kauliem, un katra plauša sastāv no vairākām galvenām daļām:
- Bronhu koks — galvenais elpceļu tīkls, kas sākas ar traheju, dalās pa kreisi un pa labi bronhos un tālāk mazākos bronhiolos.
- Alveolas — mazas gaisa kabatiņas, kur notiek gāzu apmaiņa. Alveolu virsma ir mitra, un to sieniņas ir ļoti plānas, lai nodrošinātu efektīvu difūziju.
- Plaušu režģis (parenhīma) — sastāv no alveolām, elastīgiem audiem un kapilāru tīklojuma.
- Pleira — divslāņu membrāna, kas aptver plaušas un iekšējo krūšu sienu; pleiras šķidrums samazina berzi elpošanas laikā.
Alveolas ir mitras, lai skābeklis no plaušām caur alveolām nonāktu asinsvados un sarkanajās asins šūnās. Oglekļa dioksīds no asinīm nonāk alveolās. Ar skābekli piepildītās asinis atgriežas atpakaļ sirdī, bet oglekļa dioksīds, kas atrodas alveolās, tiek izstumts no plaušām un nonāk izelpotajā gaisā.
Plaušu mikrosastāvs un īpašie elementi
- Alveolocīti (pneimocīti): Type I šūnas veido lielāko daļu alveolu sienas un ir būtiskas plānas gāzu apmaiņas membrānas nodrošināšanai; Type II šūnas ražo surfaktantu, kas samazina virsmas spraigumu un neļauj alveolām sabalst.
- Surfactants (surfactants) — lipoproteīnu maisījums, kas novērš alveolu kolapsu un atvieglo plaušu paplašināšanos.
- Kapilāru tīklojums — ļoti blīvs asinsvadu tīkls ap katru alveolu, kas nodrošina īsu ceļu skābekļa un oglekļa dioksīda difūzijai.
Elpošanas mehānika
Elpošanu nodrošina diafragma un starpribu muskuļi. Ieelpā diafragma saraujas un nolaižas, palielinot krūšu dobumu tilpumu un samazinot spiedienu iekšā plaušās — gaiss ieplūst. Izelpas laikā diafragma atslābst, krūšu dobums sarūk un gaiss tiek izspiests laukā. Šis process ir gan neapzināts (autonomais elpošanas centrs smadzenēs), gan var tikt kontrolēts apzināti (runāšana, dziļā elpošana).
Gāzu apmaiņa
Gāzu apmaiņa starp alveolām un asinīm notiek difūzijas ceļā, pamatojoties uz daļējā spiediena atšķirībām. Skābekļa (O2) koncentrācija alveolās ir augstāka nekā kapilāros, tāpēc O2 difūdē no alveolām asinsvados. Oglekļa dioksīds (CO2) ir vairāk asinīs un difūdē pretējā virzienā uz alveolām.
Transportēšana asinīs notiek šādi:
- Skābeklis pārsvarā saistās ar hemoglobīnu eritrocītos; mazā daļā tas ir šķīdis plazmā.
- Oglekļa dioksīds tiek transportēts kā šķīdis plazmā, kā bikarbonāts (HCO3−) un daļēji saistīts ar hemoglobīnu (karbaminohemoglobīns).
Aizsardzības funkcijas un veselība
Plaušas ir aprīkotas ar vairākām aizsardzības sistēmām:
- Mucociliārais aparāts — gļotāda un ķermeņa matiņu (cīliju) kustība izstumj svešas vielas un mikroorganismus uz augšu, kur tos var izklepot vai norīt.
- Makrofāgi alveolās fagocitē daļiņas un mikroorganismus.
- Imūnsistēmas komponentes plaušu audiem palīdz cīnīties pret infekcijām.
Biežas plaušu saslimšanas ir pneimonija, bronhīts, astma, hroniska obstruktīva plaušu slimība (HOPS) un plaušu vēzis. Veselības uzturēšanai svarīgi ir ner smēķēt, izvairīties no gaisa piesārņojuma un laikus ārstēt elpceļu infekcijas.
Papildinformācija un skaitliskie dati
Cilvēka plaušās ir aptuveni 300 miljoni alveolu, kas kopā nodrošina ļoti lielu virsmas laukumu (aptuveni 70–100 m²), kas nepieciešams efektīvai gāzu apmaiņai. Normāla elpošanas tilpuma (tidālā tilpuma) apmērs ir apmēram 400–600 ml pieaugušajam miera stāvoklī, bet vitālā kapacitāte (maksimālā izelpota gaiss pēc maksimālas ieelpas) parasti ir 3–5 litri.
Plaušas ir vitāls orgāns, kura pareiza darbība atkarīga no anatomiskās uzbūves, alveolu veselības, asinsapgādes un elastības. Gāzu apmaiņas traucējumi skar visu organismu, tāpēc plaušu veselības saglabāšana ir būtiska vispārējai labklājībai.
Cilvēka plaušas un sirds
Putnu plaušas
Putnu plaušas ir mazākas par zīdītāju plaušām, un tajās nav alveolu, bet ir miljoniem para-bronhu. Šie para-bronhi beidzas ar sīkiem kapilāriem vai ļoti maziem asinsvadiem, un tie iet tuvu ķermeņa asinsvadiem, tāpēc var notikt difūzija un notiek skābekļa un oglekļa dioksīda apmaiņa. Skābeklis un oglekļa dioksīds putnu plaušās nepārtraukti difundē asinīs un izplūst no tām, nevis kā zīdītāju gadījumā, kur difūzija var notikt tikai alveolās. Gaiss nenonāk plaušās un nenonāk no tām atpakaļ, kā tas notiek zīdītājiem. Tā vietā muskuļoti gaisa maisiņi virza gaisu uz priekšu caur putnu plaušām.
Rāpuļu plaušas
Rāpuļu plaušas atveras un aizveras, jo tās iespiež apkārt esošās ribas un pēc tam ar muskuļu palīdzību tās atveras. Arī aknas ir piestiprinātas plaušu apakšdaļā, un, kad pie aknām piestiprinātais muskulis savelkas, aknas atkāpjas no plaušām un velk tās, padarot tās lielākas.
Abinieku plaušas
Varžu plaušas ir ļoti vienkāršas salīdzinājumā ar vairumu citu plaušu, tās ir vienkārši baloni ar mitru ārpusi, kas nodrošina difūziju. Taču vardes maz pārvietojas, tāpēc tām nav nepieciešams daudz skābekļa, bet tās var uzņemt skābekli caur mitru ārējo ādu, ja ir nepieciešams liels skābekļa patēriņš (piemēram, cīņa vai bēgšana).
Jautājumi un atbildes
J: Kāda ir plaušu funkcija mugurkaulniekiem?
A: Plaušas uzņem skābekli no gaisa un izvada oglekļa dioksīdu.
J: Cik daudz plaušu ir lielākajai daļai mugurkaulnieku?
A: Lielākajai daļai mugurkaulnieku ar plaušām ir divas.
J: Kas notiek plaušās gāzu apmaiņas laikā?
A: Plaušas ir vieta, kur notiek gāzu apmaiņa. Bez gāzu apmaiņas skābeklis no plaušām nenokļūtu asinīs, tāpēc ķermeņa šūnas nevarētu saņemt elpošanai nepieciešamo skābekli.
J: Kas ir alveolas?
Alveolas ir mitras struktūras plaušās, kas ļauj skābeklim caur alveolām pārvietoties no plaušām uz asinsvadiem un sarkanajiem asinsķermenīšiem.
J: Kāda ir oglekļa dioksīda funkcija plaušās?
A: Oglekļa dioksīds no asinīm nonāk alveolās.
J: Kur nonāk ar skābekli piepildītās asinis pēc izkļūšanas no plaušām?
A: Ar skābekli piepildītās asinis atgriežas sirdī.
J: Kur nonāk oglekļa dioksīds pēc izkļūšanas no plaušām?
A: Oglekļa dioksīds, kas atrodas alveolās, tiek izstumts no plaušām un nonāk gaisā, ko izelpojam.
Meklēt