OBNOVIMO PLUĆA

Proces disanja predstavlja funkciju bez koje bi nam život bio nemoguć. Iako se odvija automatski, postoje izuzetni mehanizmi koji podržavaju opskrbu cijelog organizma  kiseonikom. Disanje je zasnovano na vrlo osjetljivim ravnotežnim sistemima. Udahnuti hladan ili zagađen vazduh može negativno uticati na naše zdravlje. Iz tog razloga vazduh se mora zagrijati i prečistiti prije ulaska u pluća. Naš nos je prilagođen tom zadatku.

Dlačice i nosna sluz, na zidovima nozdrva, prečišćavaju vazduh zadržavanjem čestica prašine na sebi. U međuvremenu vazduh se zagrijeva dok prolazi kroz nozdrve. Nosne kosti su specijalno građene i imaju površinu od 160 kvadratnih cantimetara, tako da se vazduh može dopremiti do pluća, tek poslije nekoliko prolazaka kroz nosne kosti.

Obično se vazduh zagrije i zasiti vodenom parom,  prije nego što stigne u pluća. Kada bi čovjek udisao vazduh  kroz prostu cijev, efekat hlađenja i sušenja donjih dijelova pluća  pogodovao bi infekciji. Na ulazu u nosnice nalaze se dlačice koje su važne za odstranjivanje velikih čestica.  Sve površine u nosu su obložene mukusom, koji izlučuje sluznica. Nosne šupljine imaju specijalni epitel, a cilije neprestano trepere prema izlazu i ždrijelu.

Zbog toga, sluz sa uhvaćenim česticama se pokreće jedan cantimetar u minuti,  te se konačno izbaci ili proguta. Refleks kašlja je neophodan za život, jer se pomoću njega  disajni putevi čiste od stranih tvari. Zanimljivo je da se  pri kašlju, vazduh sa česticama izbacuje brzinom i do 160 km/h. Dušnik i ostali disajni putevi posjeduju treplje i cilije. Cilije trepere  i pokreću sloj sluzi koja klizi prema ždrijelu (Sl.3). Za govor je naročito bitan respiratorni  sistem, ali su tu uključeni još:

[box]

[/box]

Larings je specijalno podešen da djeluje kao vibrator. Elementi koji vibriraju jesu glasnice.  Kompletan respiratorni sistem čine nosnice, usta, grkljan, dušnik i pluća. Pluća su najvažniji dio disajnog sistema. To su parni parenhimatozni  organi, međusobno odijeljeni medijastinumom.

Zadatak pluća je da obezbjedi izmjenu gasova u krvi, te omogući stvaranje pritiska važnog za proizvodnju glasa. Pluća su puna elastičnog tkiva, pa se sa prvim udisajem novorođenčeta pluća prošire pod djelovanjem atmosferskog pritiska. Širenje pluća je omogućeno i zbog negativnog pritiska, koji vlada u grudnoj šupljini. Pri rođenju pluća su svjetloružičaste boje, a u odraslih osoba su tamnosiva, katkada gotovo crna, naročito u ljudi koji su pod stalnim uticajem prašine i duvanskog dima.

Površinu pluća pokriva pleura, te su zato pluća glatka i sjajna. Na površini pluća vidimo karakterističan crtež, koji se sastoji od većih i manjih polja, ograničenih vezivnim pregradama. Jedno plućno krilo ima oblik polučunja, a sve strukture koje ulaze i izlaze iz pluća nazivaju se radix pulmonis – korijen pluća. Osnovni mehanizmi disanja su stezanje i rastezanje pluća. Disanje se odvija: a) usled spuštanja i podizanja dijafragme, b)  zbog podizanja i spuštanja rebara.

Normalno mirno disanje se odvija udisajnim pokretima dijafragme. Prilikom udisa­nja, dijafragma povlači donju površinu pluća naniže. Zatim se u izdisaju dijafragma relaksira, a pluća i grudni koš se komprimiraju. Drugi način, kojim se pluća šire, jeste podizanje rebara.

Kad se rebarni koš izdigne, rebra se isture ravno naprijed. Tako se pri maksimalnom udisaju promjer grudnog koša poveća za 20 %. Kada su rebra povučena naprijed od strane mišića, to poput poluge podiže rebra i omogućava udisaj.(Sl.6) Normalna frekvencija disanja jeste 12 udisaja u minuti, a zapremina udahnutog vazduha pri jednom udisaju je oko 500 ml. Prema tome, minutni volumen disanja prosječno je oko 6 litara u minuti. Frekvencija disanja može se kretati od 3 udisaja u minuti do 40-50 udisaja u minuti. Metod ispitivanja plućne funkcije naziva se spirometrija. Test se obavlja tako što ispitanik diše preko sistema koji mjeri količinu udahnutog i izdahnutog vazduha.

Ovim testom otkrivaju se oboljenja pluća. Građa pluća je specifična. Glavna dušnica, po ulasku u pluće, silazi koso nadole i obrazuje bronhijalno stablo. Plućni režnjić, osnovna jedinica građe pluća, ima izgled piramide, veličine oko 1 cantimetra kvadratnog. Kroz njegov vrh ulazi bronhiola koja se zatim grana i račva dajući sitne alveole, poluloptasta proširenja njenih zidova. Najjednostavnije rečeno, bronhiola formira strukture koje liče na grozdove, a svaka bobica predstavlja alveolu.

Alveole su najvažniji dio pluća. Imaju oblik mjehurića promjera 0,3 mm. Ima ih oko 150 miliona, pa je zato respiratorna površina pluća enormno povećana. Tako velika površina omogućuje isparavanje vode i potrebno zasićenje vazduha vodenom parom.  Negativan efekat je gubitak velike količine toplote.

Unutrašnjost alveole sastoji se od različitih  vrste ćelija. Veće ćelije, imaju oblik pločice i služe za izmjenu gasova. Male ćelije imaju sposobnost dijeljenja i proždiranja čestica prašine, pa ih zovemo alveolarni fagociti. Funkcionalno najvažniji sloj alveole je gusta kapilarna mreža koja omogućava  razmjenu gasova.

 Ova mreža krvnih sudova uložena je između susjednih alveola, tako da se izmjena gasova vrši preko više alveola. Prilikom svakog udisaja u alveole stiže 350 ml svježeg vazduha, a jednaka količina starog vazduha se ekspirira ili izbaci. (Sl.10)

Prema tome, svakim  udisajem zamjenjuje se samo sedmina vazduha iz alveola. Ova polagana izmjena gasa je važna, jer sprečava da se koncentracija gasova u krvi naglo promjeni.

Zahvaljujući disanju i respiratornim organima, mi svakoga trenutka popunjavamo alveole sa svježim kiseonikom iz atmosfere. Štetni ugljen dioksid, koji se neprestano   stvara u organizmu, dolazi u plućne alveole, a odavde se kontinuirano odstranjuje procesom ventilacije i disanja.

Vazduh dolazi do alveola preko bronhiola. Zidovi alveola su izvanredno tanki, a na njima se nalazi gusta mreža međusobno povezanih kapilara.

Možemo slobodno zamisliti da krv kroz alveolarni zid protiče kao veoma tanka ploha. Jasno je da su alveolarni gasovi i kapilarna krv veoma blizu jedno drugom. Izmjena gasova između vazduha i krvi u kapilarama obavlja se kroz membranu tih završnih dijelova pluća.(Sl.9) Mehanizam kojim  kiseonik i ugljen dioksid vrše razmjenu se naziva difuzija. Osnovni razlog ovom kretanju i razmjeni je razlika u pritiscima između kapilara i alveole.2

Pošto je pritisak kiseonika u alveolama  veći nego pritisak u kapilarima, kiseonik prolazi iz alveola u krv. Nadalje, mnogo veći pritisak kiseonika u krvi, nego u tkivu, uzrokuje prolaz kiseonika u ćelije i tkiva.

Jedinu stvarnu prepreku između vazduha u alveolama i kapilara, predstavlja plućna membrana.(Sl.9,10) Ova membrana je veoma propusna i omogućava da kiseonik lako prelazi iz alveola u eritrocite, a ugljen dioksid difundira u suprotnom smjeru.

Plućna membrana je izuzetno kompleksan sistem koji se sastoji od 6 slojeva. Uprkos velikom broju slojeva i izuzetnoj složenosti, ukupna debljina plućne membrane iznosi od 0,2-0,5 mikrometra. U zdrave odrasle osobe ukupna površina plućne membrane iznosi oko 70 metara kvadratnih.(Sl.9,10) Ukupna količina krvi u plućnim kapilarima iznosi u bilo kom času 60-140 ml.

Zamislimo li da se ova mala količina krvi razlije po ukupnoj površini poda veličine 7 puta 10 metara, lako ćemo razumjeti, kako se izmjena gasova prilikom respiracije odvija tako brzo. Prosječni promjer plućnih kapilara iznosi samo 8 mikrometara, pa se eritrociti moraju potiskivati kroz plućne kapilare. Prema tome, membrana eritrocita obično dodiruje kapilarni zid, pa kiseonik i karbon dioksid ne moraju proći kroz plazmu, kad se razmjenjuju između eritrocita i alveole. Jasno je da ovo ubrzava difuziju.

Na razmjenu gasova kroz plućnu membranu utiču  neki faktori kao što su: debljina i površina membrane, te difuzijski kapacitet i razlike u pritisku. Debljina plućne membrane se ponekad poveća, i to često kada se u alveolama nakuplja tečnost, tj. kad postoji edem. Čak i neke plućne bolesti izazivaju fibrozu pluća, zbog čega plućna membrana zadeblja. I u jednom i u drugom slučaju gasovi moraju prolaziti kroz tečnost ili deblju membranu, što umnogome ometa normalnu razmjenu gasova pri disanju. Površina plućne membrane se može jako smanjiti u nekim stanjima.

Za razliku od normalnog alveolarnog rasporeda u zdravim plućima, u emfizemu mnoge alveole se stapaju, a pregrade među njima nestanu.

Novonastale šupljine su mnogo veće,  ali ukupna površina plućne membrane znatno je manja, jer su pregrade među alveolama nestale. Kad se ukupna površina smanji na četvrtinu, izmjena gasova kroz membranu je otežana, čak i u mirovanju.

Treba napomenuti da je oko dvadeset puta lakša razmjena ugljen dioksida   u odnosu na kiseonik, što omogućava eliminisanje štetnog gasa i pri oštećenju plućne membrane. Pošto je difundirao iz pluća u krv, kiseonik  se veže za hemoglobin i prenosi do tkiva,  gdje se otpušta da bi ga ćelije iskoristile. Analiziraćemo taj fenomenalni mehanizam:

Glavnu ulogu u ovom procesu obavljaju eritrociti, kojih u organizmu ima 25 000 milijardi. Pošto se kiseonik prenosi slobodnom difuzijom, potrebno je da eritrocit upije molekule kiseonika. Utvrđeno je da oblik  eritrocita zadovoljava maksimalni kapacitet prenosa kiseonika uz minimalno vrijeme za apsorpciju.(Sl.10) Da bi zadržao ovaj oblik eritrocit mora imati skelet od proteina za formiranje unutrašnje mreže.(Sl.11)

Proteini međusobno formiraju  strukture slične mornarskim čvorovima. Ako dođe do promjene strukture i oblika eritrocita nastaje bolest zvana srpasta anemija. Svaki eritrocit mora da izgubi jedro da bi povećao površinu za prenos kiseonika.(Sl.12) Time se smanjuje njegov životni vijek na samo 120 dana. Svaki eritrocit ima 265 miliona molekula hemoglobina.

Molekul hemoglobina sastavljen je od dva lanca aminokiselina: dva beta i dva alfa lanca.(Sl.13)

Svaki od tih lanaca ima hem, a u centru je atom Fe, koji daje crvenu boju krvi. U svakom molekulu hemoglobina ima 4 atoma željeza, a svaki atom željeza vezuje jedan molekul kiseonika. Molekul hemoglobina u toku disanja mijenja svoj oblik, a to je najmanja molekularna struktura koja diše. Kada hemoglobin veže kiseonik – skuplja se, a kada otpušta kiseonik – širi se. To je paradoksalan proces u odnosu na onaj koji se događa u plućima. Hemoglobin pokazuje izuzetnu kompleksnost i fleksibilnost da bi odigrao ulogu stalnog kordinatora  količine kiseonika i ugljen dioksida.

Prisutnost hemoglobina u eritrocitima omogućuje krvi da prenese 30-100 puta više kiseonika, nego što bi mogla prenijeti da je kiseonik jednostavno otopljen. U toku teškog rada, organizam čovjeka može imati potrebu za dvadeset puta više kiseonika, nego obično. Ni tada tijelo ne trpi, jer postoje mehanizmi za nadoknadu kiseonika. To su povećanje prokrvljenosti i veličina alveola. Drugo, pri normalnom plućnom protoku, krv se gotovo potpuno zasiti kiseonikom već u prvoj trećini kapilarnog sistema. Znači da krv normalno ostaje u plućima oko tri puta duže, nego što je potrebno, da  bi se oksigenirala.

Zbog toga se krv, čak i u toku rada, tj. kada je vrijeme izlaganja skraćeno, može potpuno snabdijeti kiseonikom. Proces primanja kiseonika u plućima,  otpuštanja na tkivnom nivou, korištenje za stvaranje energije, te vraćanje štetnog ugljen dioksida u krvotok, su veoma složeni elementi života.

Izmjena kiseonika na tkivnom nivou se vrši tako što kiseonik napušta kapilare i difundira u ćelije i  međućelijsku tečnost, zbog ogromne razlike u pritiscima. Tako ćelije dobijaju životodavni kiseonik. U ćelijama tkiva kiseonik reaguje sa različitim tvarima stvarajući velike količine ugljen dioksida.

Ovaj gas je otrovan, nema boju, miris, okus i nevidljiv je. Niz hemijskih reakcija dovodi do pretvaranja ugljen dioksida u bezopasne oblike. Kada ugljen dioksid uđe u kapilare, smjesta poteknu hemijske reakcije. Najvažnija je ona  u kojoj reaguje sa vodom, te nastaje ugljična kiselina. Ta reakcija se ubrzava enzi­mima 5000 puta. Već u slijedećem trenutku ova kiselina disocira na bikarbonatne jone i u ovom bezopasnom stanju se prenosi do pluća. Ovim procesom je omogućeno da se ugljen dioksid 15-20 puta lakše transportuje.

Živčani sistem prilagođava veličinu alveolarne ventilacije potrebama organizma. Zahvaljujući tome, pritisci  kiseonika i ugljen dioksida u krvi se minimalno mijenjaju i kod teških opterećenja respiratornog sistema. Centar za disanje se nalazi u produženoj moždini i ponsu,  a regulacija disa­nja se odvija ko­ntinuiranim emitovanjem impulsa.(Sl.4)

Krajnji cilj disanja je održavanje povoljnih koncentracija kiseonika, ugljen dioksida i vodikovih jona u tjelesnim tečnostima. Povećanje ugljen dioksida ili vodikovih jona utiče na respiraciju, tako što podražuju centar za disanje  i dovodi do ukla­njanja viška gasova ubrzanjem respiracije. Regulacija ugljen dioksida se vrši mehanizmom povratne sprege, tako da u toku pneumonije, emfizema i drugih plućnih bolesti, ovaj sistem može da poveća alveolarnu ventilaciju, tj. disanje 5-7 puta.

Iz dosad navedenog sasvim je jasna uloga pluća u funkcionisanju našeg organizma. Pluća, kao jedini tjelesni sna­bdijevač kiseonika, često su izložena  patološkim promjenama. Navešćemo maligni tumor pluća kao vrlo često oboljenje. Rak se odnosi na grupu bolesti kod kojih ćelije odstupaju od uobičajenih kontrola, koje regulišu njihov rast i reprodukciju. Počinju da se umnožavaju brže nego što je normalno, napadajući i uništavajući ostale tjelesne ćelije.(Sl.15)

Kancerozne ćelije mogu da se prošire ili metastaziraju, od svog primarnog mjesta na druge dijelove tijela, putem krvi ili limfnog sistema. Rak se umnogome pripisuje kumulativnom djelovanju otrova na naš organizam. Glavnu ulogu imaju spoljni faktori, kao što je zagađen vazduh, voda i hrana, kao i paraziti, bakterije, virusi i toksične hemikalije. U obzir dolaze genetske tendencije i imunobiološke slabosti, a takođe i psihološki faktori.

Svakako da je pušenje najvažniji rizični faktor u obolijevanju od raka pluća. Pouzdano se zna da pušači imaju 10 puta više šanse da obole od raka pluća nego nepušači.3 Karcinom bronhija spada među najčešće maligne tumore muškaraca.4

Oko 40%  svih smrti muškaraca od malignih tumora otpada na primarni karcinom bronhija. Pušenje cigareta je okrivljeno kao najčešći štetni činilac u ispoljavanju bolesti.5

Prestanak pušenja je najvažnija zaštitna mjera u borbi protiv raka pluća i bronhija. Adekvatna hrana takođe može zaštiti naša pluća od raka, ali i drugih bolesti. Dr Gladis Blok sa Univerziteta Kalifornija u Berkliju, utvrdila je da čak 32 studije o uticaju ishrane na rak pluća, navode voće i povrće kao najvažnije zaštitnike protiv ove bolesti.

Dr Džon Poter, epidemiolog sa Univerziteta Minesota, naziva voće i povrće “esencijalnim hranljivim sastojcima” za borbu protiv kancera, posebno raka pluća. Ne dozvolite da vam padne nivo beta karotina u krvi, jer niski nivoi karotina su tempirana bomba – mračni predskazatelj  smrti od kancera pluća. Pacijenti sa najmanje beta karotina u krvi imali su četiri puta veće izglede da dobiju rak pluća nego oni sa najviše beta karotina.6 Beta karotina ima najviše u tamnonarandžastom i zelenom povrću.

Jedna sirova mrkva najmanje dva puta nedeljno smanjuje rizik od raka pluća  za 60 %. I istraživači sa Univerziteta Njujork smatraju da se dnevna zaštitna doza protiv raka nalazi u samo jednoj šargarepi. Teorijski, antikancerska moć beta karotina proizilazi iz njegovih antioksidansnih sposobnosti i mogućnosti da poboljša odbrambene snage našeg organizma.

Obezbjedite svojim plućima hemijsku municiju koja poboljšava otpornost ćelija, a to je folna kiselina. Ona je naročito deficitarna kod pušača. Folne kiseline ima u velikim količinama u špinatu, raštanu, blitvi, brokuli, pšeničnim klicama, kelju, mahunarkama, a posebno u soji. Unošenjem i ostalih vrsta povrća, kao što su paradajz, kupus i krstašice, drastično se sma­njuje rizik od raka pluća.7 Kod oboljelih od raka pluća, utvrđeno je da beta karotin iz brokule i mrkve, može zaustaviti rast i šire­nje tumora.

Istraživanja su pokazala da pacijenti koji su jeli mnogo voća i povrća, a imali su rak pluća, duplo duže su živjeli od pacijenata sa drugačijom ishranom.8 Ne dozvolite da vam promjena ishrane bude primarni cilj kad već obolite.

Mnogo je razloga da uzimate ishranu koja će preventivno djelovati na vaše tijelo. Kao što ste vidjeli, savremena istraživanja pokazuju da namirnice bogate beta karotinom i folnom kiselinom djeluju na odbrambene snage vašeg tijela i omogućuju spontanu odbranu od mnogih bolesti.

Čovjek može da živi nekoliko nedjelja bez hrane, nekoliko dana bez vode, ali samo nekoliko minuta bez kiseonika. Pošto su pluća naš osnovni snabdijevač kiseonikom, posvetimo im pažnju, bar u proporciji sa njihovim značajem.