respiratory-system-1
respiratory-system-2

A tüdő, a szervezet rekordere

A légzőrendszer legfontosabb szerepe a szervezetben a gázcsere biztosítása, vagyis az oxigén felvétele és a szén-dioxid leadása. A légáram útja az orrból a garatba vezet: ez a szakasz és az orrmelléküregek alkotják a felső légutakat. Az alsó légút a gégével kezdődik, majd a légcsővel folytatódik. A légcső a mellkasban jobb és bal oldali főhörgőkre oszlik, és belép a tüdőbe. Ha a légutak jellemzőit tovább vizsgáljuk, négy különleges rekorddal is találkozhatunk.

A főhörgők a tüdőben először a lebenyeknek, majd a szegmentumoknak megfelelően ágakra oszlanak. A jobb tüdő három, a bal pedig két lebenyből áll, mert a szív döntően a baloldalon helyezkedik el. A szegmentumok száma mindkét tüdőben tíz. Az ágak további ágakban, azaz hörgőkben, hörgőcskékben folytatódnak, hogy eljussanak a légút végén található tüdőhólyagocskákhoz.

Az elágazó rendszer teljes hosszúsága a felnőttek tüdejében eléri a 2,4 kilométert.

A tüdőhólyagocskák, az alveolusok méretei még meghökkentőbbek. A két tüdőben 300-500 millió ilyen kis szerkezet található, melyek apró zsákokra emlékeztetnek. Az alveolusok hámrétege a hajszálerek, a kapillárisok falával érintkezik, ez biztosítja az elhasznált levegő szén-dioxid tartalmának leadását és az oxigén felvételét.

A léghólyagocskák tagolt szerkezetének köszönhetően igen nagy légzőfelület jön létre, melynek teljes felszíne a felnőtt ember tüdejében 70-100 négyzetmétert tesz ki, ami megfelel egy fél teniszpálya területének.

Az alsó légutakat elérő ártalom hatására a tagolt felszínen károsodás léphet fel. Az apró hólyagocskák kevésbé osztott falú, nagyobb hólyagokká olvadnak össze, jelentősen csökkentve a gázcserére alkalmas felületet. Gyógyszeres kezelés, vagy akár életmódunk megválasztása során fontos cél, hogy az akut vagy krónikus légúti megbetegedést elkerüljük, a kialakult kórkép esetén pedig minél inkább óvjuk az alsó légutakat, végső soron tehát a léghólyagocskákat.

Aki úgy gondolja, a hihetetlennek tűnő méreteket a tüdőben már nem lehet felülmúlni, téved. A legmeglepőbb adattal a léghólyagocskákhoz futó kapillárisok szolgálnak.

Egyes vizsgálatok szerint a hajszálerek összesített hossza megközelíti a 7000 kilométert.

Földrajzi értelemben ez nagyobb hosszúságot jelent, mint Budapest légvonalbeli távolsága a Mount Everesttől.

A tüdő tevékenysége azonban nem merül ki az oxigén felvételében és leadásában, szerepe ennél sokkal komplexebb. A tüdő összetett működésének tanulmányozása legalább annyi meglepő részletre derített fényt, mint amennyit a tüdő anatómiájának puszta számai mutatnak.

Irodalom

  1. János, Szentágothai, Miklós, Réthelyi: Funkcionális anatómia II. Medicina Könyvkiadó Zrt, 2006.
  2. D. A. Warrell et al: Oxford Textbook of Medicine, Oxford University Press, 2003.
  3. R. Rhoades at al: Medical Physiology, Wolters Kluwer, Philadelphia, 2009.
  4. https://www.nkp.hu/tankonyv/biologia
  5. Mühlfed et al: Is Length an Appropriate Estimator to Characterize
  6. Pulmonary Alveolar Capillaries? THE ANATOMICAL RECORD 293:1270–1275 (2010)

A tüdő összetett szerepe

A tüdő legfontosabb szerepe a légzési gázok, vagyis az oxigén és a szén-dioxid cseréje a léghólyagocskák falán keresztül. A légzőrendszer elemei azonban számos más feladatot is ellátnak. Orrunk például előmelegíti a belélegzett levegőt, növeli annak páratartalmát, mechanikusan megtisztítja a szennyeződésektől. Módosítja a hangot és a szaglóhám révén alapvető szerepe van a szaglásban. Az orrmelléküregek csökkentik a koponya súlyát, védelmet jelentenek a traumák és a hőingadozás ellen, mint rezonátor módosítják a képzett hangot, de immunológiai szerepük is van. A gége legismertebb feladata pedig a benne elhelyezkedő hangszalagok és a hangrés segítségével a hangképzés.

A légzőrendszer többi eleméhez hasonlóan a tüdő szerepe is összetettebb, mint első pillanatban gondolnánk.

A tüdő szorosan együttműködik más szervekkel a vérnyomás szabályozásában. Amikor szervezetünk azt érzékeli, hogy folyadékvesztés, azaz szomjazás vagy vérzés következtében a vérnyomás csökken, az élet védelme érdekében megemeli azt. A máj és a vese együttműködéseként egy kulcsfontosságú, de még élettani hatással nem rendelkező molekula alakul ki. Ebből a tüdőben képződő angiotenzin konvertáló enzim, az ACE alakítja ki azt az anyagot, ami a vérnyomás emelése révén megmenti a kritikus helyzetbe került élőlény életét. Az evolúció során oly sikeres együttműködés napjainkban a magas vérnyomással élő betegek kezelése kapcsán került előtérbe.

A tüdő szintetizáló tevékenyégének fontos terméke a szurfaktáns nevű felületaktív anyag, melyet a léghólyagocskákban lévő sejtek termelnek.

Legfontosabb szerepe, hogy biztosítja a léghólyagocskák nyitott állapotát, kivédi azok összeesését. Csökkenti a felületi feszültséget, javítja a tüdő tágulékonyságát, gátolja, hogy folyadék halmozódjon fel a léghólyagocskákban. A szurfaktáns emellett az immunvédekezésben is szerepet játszik.

A tüdőben más olyan, általában fehérjetermészetű anyagok is jelen vannak, melyek a kórokozók támadását hivatottak kivédeni. Ilyen például a lizozim, mely egyes baktériumok sejtfalának roncsolását idézi elő. A lizozim többféle váladékban is megtalálható. Ott van a könnyben, a nyálban, a verejtékben, az anyatejben és a tüdőváladékban, így gyakran a szervezet első védelmi vonalát jelenti a baktériumok támadásával szemben. Érdekesség, hogy felfedezése Alexander Fleming nevéhez fűződik, akit a penicillinnel végzett kutatásai kapcsán ismert meg a világ.

A tüdő tisztítását egy összehangolt csapatmunkára képes „takarítóbrigád” végzi.

Működése lényegében független a szurfaktánstól, a lizozimtól és más olyan anyagoktól, melyek közvetlenül kórokozók ellen veszik fel a harcot. A „takarítóbrigád” valamennyi szereplője a légutakban található, gyakorlatilag természetes öntisztulásról beszélhetünk. A komplex folyamat kissé nyelvtörő tudományos elnevezése a mukociliáris klírensz. Ez azonban már egy másik történet.

Irodalom

  1. Zsolt Tulassay: A belgyógyászat alapjai 1. (Medicina Könyvkiadó Zrt, 2010.)
  2. I. Fleming: Signaling by the Angiotensin-Converting Enzyme (Circulation Research April 14, 2006.)
  3. K. Kuba et al: Trilogy of ACE2: A peptidase in the renin–angiotensin system, a SARS receptor, and a partner for amino acid transporters (Pharmacology & Therapeutics 128 (2010) 119–128.)
  4. HL Halliday: Surfactants: past, present and future (Journal of Perinatology (2008) 28, S47–S56)
  5. S. Han et al: The Role of Surfactant in Lung Disease and Host Defense against Pulmonary Infections (Ann Am Thorac Soc Vol 12, No 5, pp 765–774, May 2015.)
  6. M. Rogan: Antimicrobial proteins and polypeptides in pulmonary innate defence (Respiratory Research 2006, 7:29)