Lungerne — de geniale blæsebælge
MAN kan overleve i nogle uger uden mad. Man kan overleve i nogle dage uden vand. Men hvis man holder vejret, begynder man allerede efter nogle sekunder at få det dårligt. Og blot fire minutter uden ilt kan forårsage hjerneskade og død. Ja, kroppen må hele tiden tilføres ilt!
Du har sikkert ikke megen indflydelse på beskaffenheden af den luft du indånder. Men du kan ikke leve uden at trække vejret! Men hvad sker der hvis luften er for kold, for varm, for tør eller for beskidt? Hvordan optages den livsopretholdende ilt fra indåndingsluften, og hvordan transporteres ilten ud til alle dele af legemet? Hvordan slipper man af med kuldioxiden, som er en giftig gasart? Alt dette sker ved hjælp af de genialt konstruerede lunger.
Et blik på lungerne
Lungerne er de to vigtigste åndedrætsorganer. De er ideelt placerede bag ribbenene, på hver side af hjertet. Højre lunge består af tre afsnit kaldet lapper, den venstre af to. Hver lungelap er delvis uafhængig af de andre. Derfor kan lægerne fjerne en syg lungelap uden at beskadige de andre. Ved første øjekast ligner lungevævet en svamp.
Nedadtil strækker lungerne sig til mellemgulvet, den stærke muskel som adskiller brysthulen fra bughulen. Mellemgulvet er den vigtigste åndedrætsmuskel. Den medvirker til at der er en stadig luftstrøm til og fra lungerne. Opadtil strækker lungerne sig helt til hvor halsen begynder. Lungerne er dækket af en tynd hinde, kaldet lungehinden, som også beklæder brystvæggens inderside. Mellemrummet mellem lungehindens indre og ydre væg kaldes lungesækken og er fyldt med en væske der tjener som „smørelse“ og forhindrer gnidningsmodstand mellem lunger og ribben under åndedrætsbevægelserne.
Videnskabsmænd har identificeret 25 til 30 celletyper i lungerne. Forskellige muskler og nerver, knogler og brusk, blodkar, væsker, hormoner og kemiske substanser spiller en rolle i lungernes funktion. Videnskaben forstår endnu ikke til fulde hvordan lungerne fungerer, men lad os undersøge noget af det man ved.
’Luftvejstræet’
Åndedrætssystemet består af et net af rør og grene der er indbyrdes forbundet. Luften har en lang vej at tilbagelægge før den når lungerne. Først strømmer luften fra næse eller mund ned i svælget, som både luft og føde passerer igennem. For at forhindre at føde og væske trænger ind i luftvejene, spærrer strubelåget, et lille bevægeligt bruskdække, indgangen når man synker.
Luften strømmer derefter igennem strubehovedet, hvor stemmebåndene er placeret. Så følger det godt 11 centimeter lange luftrør, som støttes af cirka 20 c-formede bruskringe, der ligger over hinanden. Luftrøret deler sig i to grene på 2,5 centimeter, de såkaldte hovedbronkier. Den ene gren fører til højre lunge og den anden til venstre.
Inden i lungerne deler hovedbronkierne sig i stadig finere grene, ligesom et træ med stamme, grene og kviste. For hver gang grenene deler sig, bliver de tyndere. Luften passerer gennem et miniaturerørsystem af meget fine luftrørsgrene, bronkioler, hver med en diameter på en millimeter. Bronkiolerne fører ud til nogle endnu mindre rør, alveolegangene, som ender i 300 millioner små lungeblærer, alveolerne. Disse luftsække er grupperet i bundter og ligner drueklaser eller små luftballoner. Her ender ’luftvejstræet’, og luften har nået sit bestemmelsessted.
Den sidste tærskel
Ved endestationen ligger luften inden i alveolerne, der har ekstremt tynde vægge som kun er 0,5 mikron tykke. Papiret i dette blad er cirka 150 gange så tykt som alveolernes vægge!
Hver af de bittesmå alveoler er dækket af et fintmasket net af blodkar kaldet lungekapillærerne. Disse kapillærer eller hårkar er så snævre at der kun kan passere ét rødt blodlegeme ad gangen! Og væggene er så tynde at blodets kultveilte kan sive ind i alveolerne. Ilten passerer den modsatte vej og optages af de røde blodlegemer.
Hvert af de røde blodlegemer der passerer forbi i én lang række, forbliver i lungekapillærerne i trekvart sekund. Det er tilstrækkelig tid til at udvekslingen af ilt og kuldioxid kan finde sted. Luftudvekslingen sker ved en diffusionsproces. Det iltede blod flyder ud til de større blodårer i lungerne og når til sidst venstre hjertehalvdel, hvorfra blodet pumpes ud i kroppen som livets brændstof. Alt blod i kroppen er kun ét minut om at passere gennem hele dette komplicerede og sindrige system!
Hvordan forlader den kuldioxidholdige luft lungerne? Er der behov for et separat luftvejssystem til udåndingsluften? Nej, det genialt konstruerede ’lungetræ’ sørger både for transport af indåndings- og udåndingsluft. Når lungerne tømmes for kuldioxid under udåndingen, kan stemmebåndene samtidig sættes i vibrationer og frembringe tale.
Kvalitetskontrol
Under indåndingen gennem næse og mund passerer luften i realiteten en kvalitetskontrol. Hvis luften er for kold, bliver den hurtigt varmet op til den rigtige temperatur. Hvis luften er for varm, køles den ned. Men hvad så hvis luften er for tør? Næsevæggene, næsehulerne, svælget og de øvrige luftveje er dækket af slim. Hvis man indånder tør luft, bliver luften fugtet af fordampende slim. Når luftstrømmen ender i lungesystemets fjerneste afkroge har den en relativ fugtighed på 100 procent. Ved udånding afgiver luften interessant nok igen halvdelen af fugten til slimen.
Indbygget i denne luftkvalitetskontrol er også et avanceret luftfilter. I dagens løb passerer der omkring 9500 liter luft gennem lungerne. Denne luft er ofte fyldt med smitstoffer, giftpartikler, røg eller andre urenheder. Men åndedrætssystemet er indrettet til at bortfiltrere de fleste af disse forureningsstoffer.
Hårene og slimhinderne i næsen opfanger de større partikler. Derudover er væggene i luftvejene besat med millioner af mikroskopiske fimrehår. Ligesom padleårer er de til stadighed i bevægelse frem og tilbage cirka 16 gange i sekundet, idet de skubber inficeret slim væk fra lungerne. Lungerne indeholder også nogle særlige celler, alveolære makrofager, som dræber bakterier og indfanger farlige partikler.
Indåndingsluften bliver således tempereret og filtreret før den når ud til det meget fine lungevæv. Genialt!
Et automatisk system
Det kræver bevidst tankevirksomhed at indtage føde og væske, hvorimod man kan trække vejret uden at tænke over det. Et par raske lunger trækker vejret cirka 14 gange i minuttet. Selv i søvne arbejder lungerne.
Man kan dog midlertidigt sætte dette automatiske system ud af drift og selv overtage kontrollen med åndedrættet, for eksempel mens man befinder sig neddykket under vandet. Hvis man ikke kunne det, ville man næppe heller kunne nå ud af et røgfyldt lokale under en brand. Det automatiske system kan imidlertid ikke slås fra i længere tid ad gangen. Senest efter et par minutter vender åndedrættet tilbage til sin vante rytme.
Hvad aktiverer musklerne til automatisk at lade lungerne fylde med luft og slippe luften ud igen? Det gør åndedrætscentret som ligger i hjernestammen. Her overvåger særlige receptorer niveauet af kuldioxid i kroppen. Hvis dette niveau stiger, sendes der besked gennem et net af nerver som sætter åndedrætsmusklerne i gang.
Dette giver åndedrætssystemet stor fleksibilitet. Lungerne kan klare selv pludselige aktivitetsstigninger. Under hård træning bruger kroppen for eksempel op til 25 gange så meget ilt og producerer 25 gange så meget kuldioxid som under hvile. Lungerne må næsten omgående ændre dybden og hastigheden af vejrtrækningen for at hamle op med det øgede iltbehov.
Der er andre avancerede kontrolmekanismer som får lungerne til at virke som de skal. Nogle åndedrætsmuskler bruges for eksempel også til andre funktioner, for eksempel når man synker og taler. Disse funktioner holdes i balance så de ikke forstyrrer åndedrættet. Og alt dette sker uden nogen bevidst indsats fra din side. Ja, helt automatisk!
Naturligvis kan man pådrage sig forskellige lungelidelser, især hvis ens modstandskraft er svækket, blandt andet astma, bronkitis, lungeemfysem, lungekræft, lungeødem, lungebetændelse, lungehindebetændelse, tuberkulose, samt en række bakterie-, virus- og svampeinfektioner.
Men at der findes sådanne lidelser skyldes ikke en fejlkonstruktion i lungerne. De fleste luftvejssygdomme forårsages af luftforurening — og er altså menneskeskabte. I dag lider millioner af lungekræft, bronkitis og lungeemfysem fordi de har røget tobak eller på anden måde ødelagt deres lunger.
Under normale omstændigheder er lungerne imidlertid nogle genialt konstruerede blæsebælge, levende monumenter for den store Mesterkonstruktør, Jehova Gud! Vi er, som salmisten sagde, „dannet så underfuldt at det indgyder frygt“. — Salme 139:14.
[Ramme på side 22]
Hvad fremkalder det?
Nysen: Ufrivillig og voldsom udslyngning af luft gennem mund og næse. Nys udløses af nervespidserne i næsen for at blæse irriterende partikler ud af næsehulen. Kold luft kan også fremkalde nysen. Under et nys udslynges luften med en fart på op til 166 kilometer i timen, og der udspys op til 100.000 slimdråber og mikroorganismer. Hvis man ikke holder sig for mund og næse under et nys, risikerer man derfor at smitte andre.
Hosten: Pludselig udstødning af luft, der befrier luftvejssystemet for irriterende substanser. Hosten kan også fremkaldes bevidst for at klare halsen eller luftrøret. Ligesom et nys kan hoste være smittespredende.
Hikken: Pludseligt, ufrivilligt luftindtag forårsaget af mellemgulvets krampagtige sammentrækninger, som kan udløses ved irritation af de omliggende organer. Under kramperne hives luften ned i lungerne gennem strubehovedet. Luftstrømmen rammer strubelåget og får stemmebåndene til at vibrere, hvilket giver den karakteristiske hikkelyd.
Snorken: Disharmonisk søvnlyd som almindeligvis frembringes ved vejrtrækning gennem munden. Det bløde ganevæv nær struben begynder at vibrere når luften passerer forbi. Læber, kinder og næsebor vibrerer måske med. Når man sover på ryggen har munden en tendens til at åbne sig hvorved tungen hindrer luftpassagen. Ofte kan man afhjælpe snorken ved at sove på siden.
Gaben: Dyb, ufrivillig indånding som menes at udløses på grund af ophobning af kuldioxid i lungerne. Man siger at gaben ’smitter’ fordi man let kommer til at gabe når man ser andre gøre det. Videnskabsmænd kan ikke forklare dette fænomen.
[Illustration på side 23]
(Tekstens opstilling ses i den trykte publikation)
Nærbillede af bronkiole
Svælg
Luftrør
Hovedbronkie
Højre lunge
Næsehuler
Strubelåg
Strubehoved
Stemmebånd
Venstre lunge
Nærbillede af bronkiole
Lungekapillærer
Alveoler