Tüdő – A légzőrendszer fő szerve: felépítés, működés és gázcsere
Fedezze fel a tüdő felépítését, működését és a gázcserét: alveolusok, oxigén- és szén-dioxid-csere, anatómia és egészségtippek egy helyen.
A tüdő számos gerinces (gerinccel, azaz gerinccel rendelkező állat) szerve. A levegőből oxigént vesz fel, és szén-dioxidot bocsát ki. A legtöbb tüdővel rendelkező gerinces állatnak kettő van belőle.
Az állatoknál a tüdő az a terület, ahol a gázcsere zajlik. Gázcsere nélkül az oxigén nem jutna a tüdőből a vérbe, így a test sejtjei nem kapnák meg a légzéshez szükséges oxigént.
Az alveolusok nedvesek, hogy az oxigén a tüdőből az alveolusokon keresztül a vérerekbe és a vörösvértestekbe juthasson. A szén-dioxid a vérből az alveolusokba jut. Az oxigénnel teli vér visszamegy a szívbe, az alveolusokban lévő szén-dioxid pedig kiszorul a tüdőből a kilélegzett levegőbe.
Felépítés
A tüdő fő részei a légcső (trachea), a főhörgők, a hörgők és hörgőcskék (bronchi és bronchioli) valamint a alveolusok, ahol a tényleges gázcsere történik. A tüdők körül kettős kötőszövetes hártya, a mellhártya (pleura) található, amely véd és csökkenti a súrlódást légzés közben.
- Lebenykiosztás: az emberi jobb tüdő általában három lebenyből, a bal tüdő kettőből áll (a baloldalon helyet foglal a szív).
- Alveolushálózat: milliók számra vannak jelen az alveolusok, és összfelületük nagy (felnőttben körülbelül 70–100 m²), ami hatékony gázcserét tesz lehetővé.
- Felület és nedvesség: az alveolusok belső felszínét egy vékony folyadékréteg és felületaktív anyag (surfaktáns) borítja, ami megakadályozza az alveolusok összeesését.
Működés — légzés mechanikája
A légzés két fő fázisa a belégzés és a kilégzés. Belégzéskor a rekeszizom (diafragma) összehúzódik és lefelé mozdul, a bordaközti izmok segítik a mellkas térfogatának növelését. Ez csökkenti a tüdő belsejében lévő nyomást, így a levegő beáramlik. Kilégzés általában passzívan történik, amikor az izmok elernyednek és a mellkas visszaáll alaphelyzetbe; szükség esetén aktív kilégzés is történhet (pl. erőlködéskor).
Gázcsere folyamata
- Diffúzió: az oxigén a levegőből az alveolusok falán át a környező hajszálerekbe diffundál; ugyanakkor a keletkező CO2 a vérből az alveolusokba jut és kilélegzéskor távozik.
- Parciális nyomások szerepe: a gázok mozgását a részecskék parciális nyomáskülönbségei határozzák meg: az O2 a magasabb parciális nyomású térből az alacsonyabb felé áramlik.
- Hemoglobin: a vérben az oxigén nagy részét a hemoglobin köti meg a vörösvértestekben, és így szállítja a szövetekhez. A CO2 egy része oldott állapotban, más része bikarbonátként (HCO3-) és hemoglobin-kötve szállítódik.
Vér- és nyirokkeringés
A tüdő keringése két fő rendszert foglal magában: a pulmonális keringést, amely a gázcserét végző ereket (kisvérkör) jelenti, és a bronchiális keringést, amely a tüdő saját anyagcseréjét biztosító, magasabb nyomású szisztémás erekből áll. A tüdő gazdag nyirokkeringéssel rendelkezik, amely segít a folyadék- és immunsejtek elvezetésében.
Védekezés és kórok
A tüdő fontos védelmi mechanizmusokkal rendelkezik: a légutak nyálkahártyája és a csillószőrök (mucociliary escalator) kiszűrik és eltávolítják a belélegzett részecskéket. A tüdőállományban makrofágok találhatók, amelyek bekebelezik a kórokozókat és idegen részecskéket.
Gyakori betegségek:
- Felső és alsó légúti fertőzések (pl. tüdőgyulladás)
- Krónikus obstruktív tüdőbetegség (COPD) — gyakran dohányzással összefüggő betegség
- Asztma — légúti gyulladás és rohamokkal járó szűkület
- Tüdőrák — dohányzás és egyéb környezeti tényezők jelentősen növelik a kockázatot
- Tüdőfibrózis, pneumothorax (légmell) és egyéb strukturális problémák
Megőrzés, vizsgálatok és kezelés
- Megelőzés: a legfontosabb a dohányzás elkerülése, a megfelelő levegőminőség, védőoltások (pl. influenza, pneumococcus) és a munkahelyi légszennyezés csökkentése.
- Vizsgálatok: spirometria (tüdőfunkciós vizsgálat), mellkas-röntgen, CT, bronchoszkópia, pulzoximetria és artériás vérgáz-elemzés a működés és a kórképek felmérésére.
- Kezelések: gyógyszeres terápia (hörgőtágítók, kortikoszteroidok, antibiotikumok), oxigénterápia, rehabilitáció és súlyos esetekben sebészi beavatkozások (pl. lobectomia, tüdőátültetés).
Érdekességek
- A tüdő felülete annyira nagy, hogy elméletileg egy teniszpálya nagyságával vethető össze.
- Az ember általában percenként 12–20 alkalommal lélegezik nyugalmi állapotban, de ez erősen változik aktivitástól és egészségi állapottól függően.
Összefoglalva, a tüdő kulcsszereplő a szervezet oxigénellátásában és a szén-dioxid eltávolításában. Megfelelő életmóddal, környezeti védelemmel és időben történő orvosi ellátással sok tüdőbetegség megelőzhető vagy jól kezelhető.
Emberi tüdő és szív
Madártüdő
A madarak tüdeje kisebb, mint az emlősöké, és nincsenek alveolusaik, helyette milliónyi parabronchiummal rendelkeznek. Ezek a para-bronchik apró kapillárisokban vagy nagyon apró véredényekben végződnek, és közel haladnak a test véredényeihez, így a diffúzió megtörténhet, és az oxigén és a szén-dioxid kicserélődik. A madarak tüdejében az oxigén és a szén-dioxid folyamatosan diffundál a vérbe és a vérből, nem úgy, mint az emlősöknél, ahol a diffúzió csak az alveolusokban történhet. A levegő nem megy be a tüdőbe és nem jön ki onnan, mint az emlősöknél. Ehelyett izmos légzsákok nyomják előre a levegőt a madarak tüdejében.
Hüllő tüdő
A hüllők tüdeje azért nyílik és záródik, mert az őket körülvevő bordák lenyomják, majd az izmok segítségével kinyílnak. A máj is a tüdő aljához van rögzítve, és amikor egy izom, amely a májhoz kapcsolódik, meghúzódik, a máj eltávolodik a tüdőtől, és húzza azt, így az nagyobb lesz.
Kétéltű tüdő
A békák tüdeje a legtöbb más tüdőhöz képest nagyon egyszerű, egyszerűen csak léggömbök, amelyeknek nedves külső oldala lehetővé teszi a diffúziót. A békák azonban nem mozognak sokat, ezért nincs szükségük sok oxigénre, de a nedves külső bőrükön keresztül is képesek oxigént felvenni, ha nagy oxigénigényük van (pl. harc vagy menekülés válaszreakció).
Kérdések és válaszok
K: Mi a tüdő funkciója a gerinceseknél?
V: A tüdő oxigént vesz fel a levegőből és szén-dioxidot bocsát ki.
K: Hány tüdeje van a legtöbb gerinces állatnak?
V: A legtöbb gerinces állatnak, amelynek van tüdeje, kettő van belőle.
K: Mi történik a tüdőben a gázcsere során?
V: A tüdő az a terület, ahol a gázcsere zajlik. Gázcsere nélkül az oxigén nem jutna a tüdőből a vérbe, így a test sejtjei nem kapnák meg a légzéshez szükséges oxigént.
K: Mik azok az alveolusok?
V: Az alveolusok a tüdőben lévő nedves struktúrák, amelyek lehetővé teszik, hogy az oxigén a tüdőből az alveolusokon keresztül a vérerekbe és a vörösvértestekbe jusson.
K: Mi a szén-dioxid feladata a tüdőben?
V: A szén-dioxid a vérből az alveolusokba jut.
K: Hová jut az oxigénnel telt vér, miután elhagyta a tüdőt?
V: Az oxigénnel telt vér visszamegy a szívbe.
K: Hová kerül a szén-dioxid, miután elhagyta a tüdőt?
V: Az alveolusokban lévő szén-dioxid kiszorul a tüdőből, és a kilélegzett levegőbe kerül.
Keres