Lunga

Hryggdýr sem anda að sér lofti nota lungu til loftskipta en hlutverk þeirra er að sjá til þess að súrefni (O₂) komist inn í blóðrás og koldíoxíð (CO₂) úr blóðrás.^[1]  Lungu hryggdýra eru allt frá því að vera stakur poki (lungnafiskar og froskdýr) yfir í kerfi af flóknum margskiptum líffærum (fuglar og spendýr).^[2] Í spendýrum eru tvö lungu staðsett í brjóstholinu sitt hvoru megin miðmætis (mediastinum). Að neðan hvíla lungun við þindina en að ofan ná þau aðeins upp fyrir efsta rifbeinið.^[3] Í fullorðnum manni vega lungun til samans um 1. kg og er hægra lungað stærra en það vinstra sem helgast af staðsetningu hjartans sem deilir rýminu vinstra megin með vinstra lunganu.^[4]

Lungu eru, svampkennd líffæri, umlukin brjósthimnu (pleura visceralis) en önnur sambærileg himna þekur brjóstholið innanvert (pleura parietalis). Á milli himnanna er vökvafyllt rými, er kallast fleiðruhol . Samloðun er milli himnanna sem gerir það að verkum að lungun haldast útþanin, líka við útöndun. Raskist jafnvægið milli himnanna til dæmis ef loft kemst á milli þeirra getur lungað eða lungun fallið saman. Brjósthimna lungnanna tengist öndunarvöðvum í þind, brjóstholi og rifjum. Við innöndun dragast þessir vöðvar saman og lungun þenjast út þegar loft leitar inn í þau en við útöndun slaknar á þeim og loft flæðir út úr lungunum.^[1]

Þróunarfræðilega eru lungu einn af hornsteinum þess að hryggdýr náðu fótfestu á þurru landi.^[5] Enn finnast nokkrar tegundir lungnafiska sem líkjast steingerðum fiskum með frumstæð lungu frá lokum Devon tímabilsins.^[6] Froskdýr eru talin hafa þróast frá slíkum forfeðrum úr hópi fiska af ætt holdugga (Sarcopterigii) fyrir um 395 milljónum ára.^[5] Salamöndrur og froskar anda fullvaxin með lungum en lirfustig þeirra með tálknum og nokkrar tegundir hafa raunar bæði lungu og tálkn þegar þau eru fullvaxin.^[7]

Í manni skiptist hægra lungað í þrjú svokölluð lungnablöð en hið vinstra í tvö og eru blöðin aðskilin með fleiðruhimnum.^[8] Blöðin skiptast síðan í smærri blöðunga sem eru að mestu aðskildir með þunnum bandvef sem er ríkur af blá- og sogæðum.^[3] Blöðungarnir gera það að verkum að mögulegt er með skurðaðgerð að fjarlægja úr lungum minni skemmdir án þess að það þurfi að taka allt lungablaðið.^[1]

Frá munn- og nefholi, þar sem öndunarvegur byrjar, liggur barki (trachea) sem skiptist í tvær berkjur (bronchus) sem tengjast sitthvoru lunganu. Bæði lungun tengjast miðmæti á svæði sem kallað er hlið (hilum) þar sem berkjur, æðar og taugar koma inn í lungun og brjósthimnur mætast.^[1]

Í lungunum greinast berkjur í sífellt smærri pípur sem nefnast berklur (bronchi). Minnstu berklurnar enda síðan í klösum af smáum blöðrum sem eru um 200-300 µm í þvermál og nefnast lungnablöðrur (alveole). Í lungnablöðrunum fara loftskipti fram og er yfirborð þeirra mjög mikið eða um 75 m² til að tryggja nægileg afköst. Það eru lungnablöðrurnar sem ljá lungunum sína svampkenndu eiginleika en í fullorðnum manni eru að meðaltali 480 milljónir lungnablaðra.^[1]

Öndunarhreyfingar lungna eru ósjálfráðar og er stjórnað af öndunarstöð sem staðsett er í mænukylfu (medulla oblongata). Til hennar berast boð um magn koldíoxíðs og súrefnis í blóði frá nemum sem meðal annars eru staðsettir í ósæð og hálsslagæðum. Öndunarstöðin fær einnig boð frá þannemum í lungnaveggjum um þenslu lungnanna sem tryggir að þan lungnanna sé ekki meira en vefur þeirra þolir.^[1] Við lok útöndunar eru um 2,5 lítrar af lofti í lungunum en við djúpa innöndun geta þau rúmað allt að 6 lítra af lofti.^[8]

Fullorðinn maður andar 15 til 25 sinnum á mínútu og er rúmmál lofts í hverjum andardrætti um 500 ml. Við áreynslu eykst öndunartíðni og loftmagnið í hverjum andardrætti. Mikilvægur eiginleiki öndunarkerfisins er getan til að bregðast við breytingum bæði innan sem og utan líkamans. Það hraðar og hægir á öndun í hlutfalli við breytingu á bæði koldíoxíði og súrefni í líkamanum. Þannig getur öndunarkerfið brugðist við aðstæðum til dæmis vegna þrenginga í öndunarvegi, lágrar súrefnismettunar í umhverfinu, breytilegri líkamsstöðu og hreyfingu.^[1]

Í lungnablöðrunum fara hin eiginlegu loftskipti fram með flæði á lofttegundum milli blóðs í háræðum umhverfis lungnablöðrunar og lofts í lungnablöðrunum. Súrefni (O2) og koldíoxíð (CO2) flæða þá úr meiri styrk í minni, það er súrefni frá lungnablöðrum í blóðið og koldíoxíð frá blóði í loft í lungnablöðrum.^[3]  Einungis eru tvö frumulög sem skilja þarna á milli en veggur háræðanna er aðeins eitt frumulag á þykkt og veggur lungnablaðranna sömuleiðis.^[1]

Með hliðsjón af blóðflæði eru lungun flókin líffæri. Í þeim er að finna tvöfalt æðakerfi, svokallaða lungnablóðrás sem skiptist í slagæðar og bláæðar sem eru með misháum blóðþrýstingi og að mestu leyti aðskildar. Í lunganabóðrás fara loftskipti fram í lungnablöðrum. Lungnablóðrásin liggur frá hægri slegli (ventricule) hjartans til lungna og frá lungum til hjartans um vinstri gátt (atrium).^[3]

Súrefnissnautt blóð hlaðið koldíoxíði berst frá hægri slegli hjartans um lungnaslagæðar til lungnanna. Lungnaslagæðarnar fara inn í lungum um hlið (hilum) ásamt meginberkjunum og greinast með svipuðum hætti og berkjur og berklur um lungnavefinn. Eftir margar greiningar fylgja smæstu slagæðarnar bláæðum í háræðanet lungnablaðranna þar sem loftskiptin eiga sér stað. Þrýstingur í lungnaslagæðunum er einungis 1/5 þess sem gerist í slagæðum annars staðar í líkamanum og af þeim sökum eru veggir þeirra þynnri. Súrefnisríkt blóð safnast í bláæðlinga og síðan í bláæðar í lungunum og liggja þær ólíkt slagæðunum ekki með berkjum og berklum, um lungun, heldur aðrar leiðir í þunnum bandvefsræmum á milli lungnablaðanna. Nálægt hlið sameinast bláæðarnar stórar bláæðar sem flytja súrefnisríkt blóðið að vinstri gátt (atrium) hjartans sem dælir því áfram til líkamans.^[1]

Wikiorðabókin er með skilgreiningu á orðinu Lunga.

Wikimedia Commons er með margmiðlunarefni sem tengist Category:Lungs.

  Þessi líffræðigrein er stubbur. Þú getur hjálpað til með því að bæta við greinina.

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8} Encyclopædia Britannica (2021). „The lungs, gross anatomy“. Sótt Apríl 2021.
2. ↑ Encyclopædia Britannica (2021). „The lung“. Sótt Apríl 2021.
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2 3,3} Tortora G. J. og Derrickson, B. H. (2017). Principles of Human Anatomy and physiology. New York: Harper and Row.
4. ↑ D´Angelis, C. A, Coalson, J. J. og Ryan, R. M. (2011). „Structure of the Respiratory System: Lower Respiratory Tract“. Í Fuhrman, B. P. og Zimmerman, J. J., Pediatric critital care. (bls.490-498). Elsevier.
5. ↑ ^{5,0 5,1} Bosch, D. L. (2015). „The evolution of the amphibians: The conquest of the land“.
6. ↑ Kemp, A., Cavin, L. og Guinot, G. (2017). Evolutionary history of lungfishes with a new phylogeny of post-Devonian genera. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 471, (209-219).
7. ↑ Janis, C. M. og Keller, J. C. (2001). „Modes of ventilation in early tetrapods: Costal aspiration as a key feature of amniotes“ (PDF). Acta Palaeontologica Polonica. 46(2): 137–170.
8. ↑ ^{8,0 8,1} Richard M. og Effros, M. D. (2006). „Anatomy, development, and physiology of the lungs“.