Respiratoriska systemet: Vår väg för gasutbyte
Det mänskliga andningssystemet är en serie av organ som ansvarar för att ta in syre och utstöta koldioxid. De primära organen i andningssystemet är lungorna, som utför detta gasutbyte när vi andas.
Lungorna samarbetar med cirkulationssystemet för att pumpa syrerikt blod till alla celler i kroppen. Blodet samlar sedan upp koldioxid och andra avfallsprodukter och transporterar dem tillbaka till lungorna, där de pumpas ut ur kroppen när vi andas ut, enligt American Lung Association.
Den mänskliga kroppen behöver syre för att upprätthålla sig själv. Redan efter cirka fem minuter utan syre börjar hjärncellerna dö, enligt National Institute of Neurological Disorders and Stroke, vilket kan leda till hjärnskador och slutligen till döden.
Hos människor beror den genomsnittliga andningen, eller andningsfrekvensen, mestadels på åldern. En nyfödd barns normala andningsfrekvens är cirka 40 till 60 gånger per minut och kan sakta ner till 30 till 40 gånger per minut när barnet sover, enligt Stanford Children’s Health. Den genomsnittliga andningsfrekvensen i vila för vuxna är 12 till 16 andetag per minut, och upp till 40 till 60 andetag per minut under träning, enligt European Respiratory Society.
Delar av andningssystemet
När vi andas kommer syre in i näsan eller munnen och passerar bihålorna, som är ihåliga utrymmen i skallen som hjälper till att reglera temperaturen och luftfuktigheten i luften vi andas.
Från bihålorna passerar luften genom luftstrupen, även kallad luftröret, och in i bronkialrören, som är de två rör som transporterar luft in i varje lunga (vart och ett kallas för en bronk). Bronkialrören är fodrade med små hårstrån som kallas cilier som rör sig fram och tillbaka och transporterar slem uppåt och utåt. Slem är en klibbig vätska som samlar damm, bakterier och annat material som har invaderat lungorna och är det som vi stöter ut när vi nyser och hostar.
Bronkialrören delar sig igen för att transportera luft in i loberna i varje lunga. Den högra lungan har tre lober medan den vänstra lungan bara har två, för att ge plats åt hjärtat, enligt American Lung Association. Lapparna är fyllda med små, svampiga säckar som kallas alveoler, och det är där utbytet av syre och koldioxid sker.
De alveolära väggarna är extremt tunna (cirka 0,2 mikrometer) och består av ett enda lager av vävnader som kallas epitelceller och små blodkärl som kallas lungkapillärer. Blodet i kapillärerna tar upp syre och släpper ut koldioxid. Det syresatta blodet tar sig sedan vidare till lungvenen. Denna ven transporterar syrerikt blod till vänster sida av hjärtat, där det pumpas till alla delar av kroppen. Koldioxiden som blodet lämnade kvar rör sig in i alveolerna och stöts ut i vår utandningsluft.
Membranet, en kupolformad muskel längst ner i lungorna, styr andningen och skiljer brösthålan från bukhålan. När luft tas in spänns membranet och rör sig nedåt, vilket ger mer utrymme för lungorna att fyllas med luft och expandera. Vid utandning expanderar membranet och komprimerar lungorna och tvingar ut luft.
Sjukdomar i andningsorganen
Sjukdomar och tillstånd i andningsorganen kan delas in i två kategorier: Infektioner, t.ex. influensa, bakteriell lunginflammation och enterovirus respiratoriskt virus, och kroniska sjukdomar, t.ex. astma och kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL). Enligt dr Neal Chaisson, som praktiserar lungmedicin vid Cleveland Clinic, finns det inte mycket man kan göra för virusinfektioner annat än att låta dem gå sin väg. ”Antibiotika är inte effektiva för att behandla virus och det bästa man kan göra är att bara vila”, säger han.
För de flesta friska personer är den vanligaste luftvägssjukdomen de kan drabbas av en infektion, enligt dr Matthew Exline, lungläkare och expert på intensivvård vid Ohio State University Wexner Medical Center. Hosta är det första symptomet, eventuellt tillsammans med feber.
”Hosta kan dock vara ett tecken på kroniska luftvägssjukdomar som astma, kronisk bronkit eller emfysem”, säger han. ”Vid kroniska lungsjukdomar uppvisar de flesta luftvägssjukdomar andnöd, till en början vid ansträngning, till exempel när man går en längre sträcka eller går uppför flera trappor.”
Astma är en kronisk inflammation i lungornas luftvägar som orsakar hosta, väsande andning, trångt i bröstet eller andnöd, enligt Tonya Winders, ordförande för Allergy & Astma Network. Dessa tecken och symtom kan bli värre när en person utsätts för sina utlösande faktorer, som kan omfatta luftföroreningar, tobaksrök, fabriksavgaser, rengöringsmedel, infektioner, pollen, livsmedel, kall luft, motion, kemikalier och mediciner. Enligt CDC har mer än 25 miljoner människor (eller 1 av 13 vuxna och 1 av 12 barn) i USA astma.
COPD, som ibland kallas kronisk bronkit eller emfysem, är en kronisk och progressiv sjukdom där luftflödet in och ut ur lungorna minskar, vilket gör det svårare att andas. Med tiden blir luftvägarna i lungorna inflammerade och tjockare, vilket gör det svårare att göra sig av med avfallskoldioxid, enligt American Lung Association. När sjukdomen fortskrider upplever patienterna en andfåddhet och det kan begränsa aktiviteten. Mer än 15 miljoner amerikaner är drabbade av KOL, enligt CDC.
Lungcancer förknippas ofta med rökning, men sjukdomen kan även drabba icke-rökare. Det är den näst vanligaste cancerformen för både män och kvinnor, överträffad av prostatacancer respektive bröstcancer. American Cancer Society uppskattar att det under 2019 kommer att finnas cirka 228 150 nya fall av lungcancer (116 440 hos män och 111 710 hos kvinnor) och cirka 142 670 dödsfall i lungcancer (76 650 hos män och 66 020 hos kvinnor) i USA.
Additional resources:
- Read more about the anatomy of the respiratory system from the University of Rochester Medical Center.
- Watch ”Meet the Lungs,” from the Khan Academy.
- Check out this useful diagram of the respiratory system, from The Lung Association.
This article was updated on Aug. 23, 2019, by Live Science Contributor Sarah Derouin.
Recent news