Plíce — konstrukční div

BEZ potravy můžete přežít několik týdnů. Bez vody několik dnů. Ale zadržíte-li dech, dostaví se během pouhých několika sekund velmi nepříjemný pocit. A již po čtyřech minutách bez kyslíku může nastat poškození mozku a smrt. Ano, lidské tělo potřebuje v prvé řadě kyslík!

Pravděpodobně nemůžete příliš ovlivnit kvalitu vzduchu, který dýcháte. Přesto nutně a v každém okamžiku vzduch potřebujete! Jak se váš organismus vyrovnává s tím, když je vzduch příliš studený, horký, příliš suchý či příliš znečištěný? Jak z takového vzduchu získáváte životodárný kyslík a jakým způsobem se rozvádí do celého vašeho těla? Jak se vaše tělo zbavuje oxidu uhličitého, tedy plynu? Vše se děje díky obdivuhodné konstrukci plic.

Letmý pohled na plíce

Plíce jsou základní párový dýchací orgán. Jsou velmi vhodně umístěny uvnitř hrudního koše. Nalézají se po obou stranách srdce. Pravá plíce sestává ze tří částí neboli laloků, levá ze dvou. Každý z nich je na ostatních do jisté míry nezávislý. Chirurgové proto mohou nemocný lalok vyjmout, aniž by obětovali funkčnost zbylých laloků. Na první pohled připomíná stavba plicní tkáně houbu.

Plíce sahají dolů až k bránici, mocnému plochému svalu, který odděluje hrudní dutinu od dutiny břišní. Brániční sval plní při dýchání tu nejdůležitější úlohu, přispívá totiž k neustálému naplňování plic vzduchem a jeho opětnému vypouštění. Plíce sahají od bránice až ke krku. Každou plíci pokrývá tenká blána zvaná poplicnice. Podobnou blánou, neboli pohrudnicí, je potažena také vnitřní stěna hrudního koše. Prostor mezi oběma blánami, poplicnicí a pohrudnicí, je vyplněn tekutinou. Díky této tekutině mohou po sobě plíce a hrudní koš během dýchání lehce klouzat, aniž by docházelo k tření.

Vědcům se dosud podařilo určit v plicní tkáni asi 25 až 30 různých druhů buněk. Klíčovou úlohu v činnosti plic plní různé svaly a nervy, kosti a chrupavky, cévy, tekutiny, hormony a chemické sloučeniny. I když vědci stále ještě mnohému plně nerozumějí, můžeme se s některými z mnoha zajímavých věcí, kterým již porozuměli, seznámit.

„Strom“ dýchacích cest

Vaše dýchací ústrojí je v podstatě tvořeno řadou vzájemně propojených trubic a průduchů. Než se vzduch dostane do plic, musí urazit pěkný kus cesty. Nejdříve proudí z nosu nebo úst do hltanu. Hltan používáte jednak při polykání potravy, jednak při dýchání. Malá pohyblivá záklopka, které se říká příklopka hrtanová, blokuje při polykání otvor, aby se nedostala potrava nebo tekutiny do dýchacích cest.

Potom vzduch prochází hrtanem. Tam máte hlasivky. Dále je na řadě téměř 11,5 centimetru dlouhá průdušnice, vyztužená po celé délce dvaceti pravidelně rozmístěnými chrupavčitými oblouky ve tvaru písmene C. Průdušnice se rozvětvuje do dvou trubic dlouhých 2,5 centimetru, jimž se říká průdušky. Jedna průduška vstupuje do levé plíce, druhá do pravé. V plicích se průdušky dále rozvětvují.

K tomuto větvení dochází v plicích znovu a znovu, dokud nevznikne struktura podobná stromu, s kmenem a větvemi i tenkými větvičkami. U každého větvení se vzduchové cesty víc a víc zužují. Vzduch potom vchází do malých vzduchových trubiček podobných větévkám. Těm se říká průdušinky a každá měří v průměru jeden milimetr. Průdušinky ústí do ještě tenčích kanálků, které vypouštějí vzduch do zhruba tří set miliónů drobných vzduchových komůrek, zvaných plicní sklípky. Tyto vzduchové komůrky jsou uspořádány do trsů a připomínají visící hrozny vína nebo nepatrné balónky. Zde končí tato stromovitá soustava dýchacích cest a vzduch dosahuje svého konečného místa určení.

U cíle

Když vzduch, který vdechujete, dospěje k svému cíli, nachází se uvnitř nesmírně tenkých stěn plicních sklípků. Každá z nich měří v průměru pouze 0,0005 milimetru. Papír použitý v tomto časopise je přibližně stopadesátkrát tlustší než stěny plicních sklípků!

Každý drobounký plicní sklípek je pokrytý sítí cév, kterým se říká plicní kapiláry. Tyto kapiláry jsou tak úzké, že jimi projde najednou jen jedna červená krvinka. A jejich stěny jsou natolik tenké, že oxid uhličitý jimi prostupuje do plicních sklípků. V opačném směru prochází těmito stěnami kyslík. Vychází z plicních sklípků, aby jej mohly červené krvinky vstřebat.

Každá z těchto červených krvinek, putujících v jediné uspořádané řadě za sebou, zůstává v plicních kapilárách asi tři čtvrtě sekundy. To je dostatečně dlouhá doba na to, aby si oxid uhličitý vyměnil s kyslíkem místo. Tento pohyb plynů se uskutečňuje v procesu, kterému říkáme difúze. Okysličená krev dále proudí do větších žil v plicích a až nakonec dospěje do levé části srdce, a odtud je tato pohonná látka života pumpována do celého těla. Veškerá krev vašeho těla projde tímto složitě zkonstruovaným systémem asi za jednu minutu!

A nyní, když je vzduch u cíle, jak se dostane se svým nákladem oxidu uhličitého z plic? Je k tomu zapotřebí druhá soustava dýchacích cest, která by se používala jen při vydechování? Tento obdivuhodně zkonstruovaný „strom“ vzduchových kanálků v plicích se používá jak pro vdechovaný, tak pro vydechovaný vzduch. Je zajímavé, že když se vaše plíce při výdechu zbavují oxidu uhličitého, můžete tímto vzduchem také rozeznít hlasivky. Vznikne tak zvuk potřebný pro tvorbu řeči.

Kontrola kvality

Když vdechovaný vzduch prochází nosem a ústy, podléhá kontrole kvality. Je-li příliš studený, rychle se ohřívá na patřičnou teplotu. A je-li příliš horký, chladí se. A co se stane, když je vzduch příliš suchý? Stěny nosu, vedlejších nosních dutin, hrdla a ostatních průduchů pokrývá tekutina, které se říká hlen. Když vdechujete suchý vzduch, vypařuje se do něho z tohoto hlenu vláha. Než vzduch dosáhne nejvzdálenějšího bodu v plicích, má takřka stoprocentní relativní vlhkost. Není bez zajímavosti, že při výdechu se vrací více než polovina vlhkosti zpátky do hlenu.

Toto zařízení pro kontrolu kvality vzduchu obsahuje také velmi složitý filtr. Během jediného dne prochází plícemi asi 9 500 litrů vzduchu. Často je plný virů a jiných původců nákaz, jedovatých částic, výparů a jiných nečistot. Vaše dýchací ústrojí má ovšem takovou konstrukci, že je většina těchto nečistot odstraněna.

Nejdříve se zachytí větší částice nečistoty. To se děje na chloupcích a na sliznici v nose. Na stěnách vašich dýchacích cest rostou také milióny mikroskopicky malých výrůstků, podobných chloupkům. Říká se jim brvy. Tyto brvy vykonají za sekundu zhruba šestnáct vířivých pohybů tam a zpět, jako by pádlovaly, a tlačí znečištěný hlen pryč od plic. Plíce se také spoléhají na službu, kterou jim prokazují zvláštní buňky zvané sklípkové makrofágy. Tyto buňky jsou určeny k tomu, aby zabíjely bakterie a zachycovaly částice.

Dříve tedy, než přijde vzduch do styku s nejjemnější plicní tkání, je upraven a profiltrován. To je vskutku konstrukční div!

Automatický systém

Kyslík — na rozdíl od potravy a vody — můžeme z našeho okolí čerpat bez vynaložení jakéhokoli vědomého úsilí. Zdravé plíce čerpají ze vzduchu kyslík automaticky rychlostí asi 14 nádechů a výdechů za minutu. Dokonce i během spánku vám plíce pracují i bez vašeho vědomého řízení.

Máte také možnost dočasně tento automatický systém odstavit. Proto, když si to budete přát, můžete své dýchání do určité míry vědomě ovlivnit. Cožpak bychom chtěli, aby nám tato dýchací automatika pracovala, dejme tomu když plaveme pod vodou? Cožpak bychom při rychlosti 14 nádechů a výdechů za minutu měli dostatek času opustit při požáru místnost plnou kouře, kdybychom nemohli zadržet dech? Tento automatický systém nemůžeme samozřejmě odpojovat na dlouho. Plíce se nejpozději za několik minut nevyhnutelně navrátí ke své automatické činnosti.

Co však dává svalům pokyn, aby v průběhu těchto automatických úkonů napouštěly do plic vzduch a opět ho vypouštěly? Řídicí centrum se nalézá v mozkovém kmenu. Zde jsou zvláštní receptory, které sledují hladinu oxidu uhličitého v těle. Zvýší-li se jeho hladina, rozesílají zprávy prostřednictvím nervové sítě, která pak aktivizuje patřičné dýchací svaly.

To dodává dýchacímu mechanismu úžasnou přizpůsobivost. Plíce se mohou přizpůsobit i náhlým změnám vaší činnosti. Během namáhavého cvičení může například vaše tělo spotřebovat 25krát více kyslíku a vyprodukovat 25krát více oxidu uhličitého než ve stavu odpočinku. Vaše plíce ovšem skoro okamžitě přizpůsobují frekvenci a hloubku dýchání, aby přesně odpovídaly neustálým změnám potřeby kyslíku.

Existují i další velmi složité řídicí mechanismy, které umožňují správnou činnost plic. Například svaly, které se využívají při dýchání, plní i jiné funkce, třeba při polykání a při řeči. Tyto různé funkce pracují ve vzájemném souladu a jen zřídka kdy rušivě zasahují do dýchání. A to vše se děje bez vašeho vědomého úsilí. Skutečně automaticky!

Jistěže plíce mohou různým způsobem onemocnět, obzvlášť tehdy, když máte sníženou odolnost. Astma, zánět průdušek, rozedma, rakovina plic, plicní edém, zánět pohrudnice, zápal plic, tuberkulóza a řada dalších bakteriálních, virových a plísňových onemocnění jsou jen některé z možných potíží.

Tyto potíže ovšem nezpůsobila chybná nebo nevhodná konstrukce plic. Většina plicních nemocí je výsledkem toho, že člověk vdechuje nečistoty, prach a výpary, které do životního prostředí vypustili lidé. Milióny dnes trpí rakovinou plic, zánětem průdušek a rozedmou plic, protože buď kouří tabák, nebo jinými způsoby zneužívají své vlastní dýchací ústrojí.

Vaše plíce ovšem za normálních okolností vynikají jako příklad obdivuhodné konstrukce, jako stálá a živá připomínka Velkého konstruktéra Jehovy Boha! Opravdu jsme, jak to podal i sám žalmista, ‚podivuhodně uděláni, způsobem, který vzbuzuje bázeň‘. — Žalm 139:14.

[Rámeček na straně 22]

Proč k tomu dochází?

Kýchání: Bezděčný a velmi prudký výdech nosem a ústy. Nervová zakončení, která máte v nose, způsobují kýchnutí, aby se odstranily dráždivé částečky v nose. Kýchání může vyvolat i studený vzduch. Rychlost vzduchu při kýchání dosahuje až 166 kilometrů za hodinu a spolu s dechem se vynese až 100 000 kapiček hlenu a mikroorganismů. Proto, pokud si dostatečně nezakryjete ústa a nos, mohlo by vaše kýchání jiným lidem uškodit na zdraví.

Kašel: Nesouvislé prudké vydechování vzduchu, při němž se plíce zbavují škodlivých látek, které podráždily stěny dýchacího ústrojí. Kašel může být i záměrným uvolňováním hrdla a průdušek. Kašlem se mohou, podobně jako kýcháním, šířit bacily, které působí nemoci.

Škytání: Nenadálé bezděčné nadechnutí, vyvolané náhlým stažením bránice. Taková náhlá stažení mohou být způsobena podrážděním orgánů, které leží blízko bránice. Tímto stažením se nasává hrtanem do plic vzduch. Když se vzduch nasaje do hrtanu, dotkne se příklopky hrtanové a to vyvolává škytnutí.

Chrápání: Drsný zvuk, který většinou vzniká, když člověk ve spánku dýchá ústy. Procházející vzduch rozechvívá jemnou tkáň na patře ústní dutiny blízko hrtanu. Rty, tváře a nosní dírky mohou také vibrovat. Když spíte na zádech, ústa mají sklon se otevřít a jazyk překáží volnému průchodu vzduchu. Lehnete-li si na bok, možná chrápat přestanete.

Zívání: Hluboký bezděčný nádech, o němž panuje domněnka, že je reakcí na nahromadění oxidu uhličitého v plicích. O zívání se říká, že je společensky nakažlivé, protože člověk má nutkání zívat, když vidí nebo slyší zívat někoho jiného. Vědci tento jev nedokáží vysvětlit.

[Nákres na straně 23]

(Úplný, upravený text — viz publikaci)

Hltan

Průdušnice

Hlavní průduška

Pravá plíce

Vedlejší nosní dutiny

Příklopka hrtanová

Hrtan

Hlasivky

Levá plíce

Detailní pohled na průdušinku

Plicní kapiláry

Plicní sklípky