Lunger – funktion, anatomi og gasudveksling hos hvirveldyr
Lunger – funktion, anatomi og gasudveksling hos hvirveldyr: Klar, illustrativ guide til lungeanatomi, alveoler og hvordan ilt og CO2 udveksles.
Lungen er et organ hos mange hvirveldyr (dyr med en rygsøjle eller rygrad). Den tager blodets ilt fra luften og udstøder kuldioxid. De fleste hvirveldyr med lunger har to af dem. Hos nogle dyr, f.eks. visse slanger, kan den ene lunge være stærkt reduceret eller fungere anderledes end den anden.
Hos dyr er lungerne det område, hvor gasudvekslingen finder sted. Uden gasudveksling ville ilten ikke kunne passere fra lungerne til blodet, så kroppens celler ville ikke kunne få den ilt, der er nødvendig for at trække vejret. Gasudvekslingen foregår ved diffusion, drevet af forskelle i deltryk (partialtryk) af O2 og CO2 i luft og blod.
Alveolerne er fugtige, så ilten kan bevæge sig fra lungerne gennem alveolerne til blodkarrene og de røde blodlegemer. Kuldioxid passerer fra blodet ind i alveolerne. Det iltfyldte blod går tilbage til hjertet, og kuldioxiden i alveolerne presses ud af lungerne og ind i den luft, vi ånder ud. I alveolerne er væggene ekstremt tynde og omgivet af et tæt netværk af kapillærer, hvilket maksimerer overfladen og forkorter diffusionafstanden mellem luft og blod.
Anatomi
- Luftrør og bronkier: Luft kommer ind via næse eller mund, passerer svælg og strubehoved og videre gennem luftrøret (trachea), som deler sig i to hovedbronkier, der fører til hver lunge. Bronkierne forgrener sig i mindre bronkioler.
- Bronkioler og alveoler: Bronkioler ender i små luftblærer, alveoler, hvor selve gasudvekslingen foregår. Antallet af alveoler er meget stort, og deres samlede overflade er afgørende for effektiv indånding.
- Pleura og lobuler: Hver lunge er indkapslet i en tynd sæk kaldet pleura, som indeholder lidt væske for at mindske friktion. Mange pattedyr har lunger opdelt i lapper eller lobuler, som gør strukturen mere kompakt og funktionel.
- Respirationsmuskler: Diaphragma (mellemgulvet) og de interkostale muskler mellem ribbenene driver ændringer i brystkassens volumen, som muliggør ind- og udånding.
- Pulmonal cirkulation: Depulmonale arterier fører iltfattigt blod til lungerne, hvor kapillærnetværket omkring alveolerne tillader gasudveksling, og iltrigt blod returneres til hjertet via pulmonalvener.
Funktion og gasudveksling
Lungernes primære funktion er at sørge for, at ilt kommer ind i blodet, og at kuldioxid fjernes. Dette sker ved simpel diffusion: ilt bevæger sig fra alveolernes luft, hvor partialtrykket af ilt er højere, ind i blodet, hvor partialtrykket er lavere. Kuldioxid følger modsat gradienten. Effektivitet afhænger af ventilationshastighed, blodgennemstrømning (perfussion) og alveolernes overfladeareal.
Et vigtigt stof i alveolerne er surfaktant, et overfladeaktivt middel, der mindsker overfladespændingen og forhindrer, at alveolerne kollapser ved udånding. Manglende surfaktant er et problem hos for tidligt fødte børn og kan føre til respirationsvanskeligheder.
Variationer blandt hvirveldyr
- Fugle: Har et avanceret system med faste lunger og luftsække, der giver en næsten unidirektionel luftstrøm gennem lungerne og meget effektiv gasudveksling, hvilket er vigtigt for flyvning.
- Reptiler: Har ofte enklere, sækkede lunger; nogle bruger også cutan respiration i mindre grad.
- Amfibier: Kombinerer ofte lungeånding med gasudveksling gennem huden (kutan respiration) og bruger buccal pumpe for at ventilere lungerne.
- Fisk: Har ikke lunger (flertallet); de udveksler gas via gæller. Dog findes der lungefisk, der har modificerede organer til at optage luft.
Sundhed og sygdom
Lunger kan påvirkes af mange sygdomme, herunder infektioner som lungebetændelse (pneumoni), kroniske sygdomme som astma og KOL (kronisk obstruktiv lungesygdom), samt lungekræft. Rygning, forurening og gentagne infektioner er væsentlige risikofaktorer, der kan nedsætte lungefunktionen over tid.
Vigtige praktiske forhold
God lungefunktion understøttes af regelmæssig fysisk aktivitet, undgåelse af tobaksrøg og skadelige luftforurenende stoffer, samt hurtig behandling af luftvejsinfektioner. Ved mistanke om alvorlig lungesygdom kan der foretages undersøgelser som lungefunktionsmålinger (spirometri), røntgen eller CT-scanning og blodgasanalyse.
Menneskelige lunger og hjerte
Fuglelunge
Fuglelunger er mindre end pattedyrs lunger og har ikke alveoler, men i stedet millioner af para-bronchi. Disse para-bronchi ender i bittesmå kapillærer eller meget små blodkar, og de passerer tæt på kroppens blodkar, så diffusion kan finde sted, og ilt og kuldioxid udveksles. Ilt og kuldioxid i fuglelungerne diffunderes kontinuerligt ind og ud af blodet, ikke som hos pattedyr, hvor diffusionen kun kan ske i alveolerne. Luften går ikke ind og ud af lungerne igen som hos pattedyr. I stedet skubber muskuløse luftsække luften fremad gennem fuglelungerne.
Reptil lunge
Reptilernes lunger åbner og lukker sig, fordi ribbenene omkring dem trykker ned på dem og derefter åbner sig ved hjælp af muskler. Leveren er også fastgjort til bunden af lungerne, og når en muskel, der er fastgjort til leveren, trækker, bevæger leveren sig væk fra lungerne og trækker dem sammen, hvilket gør dem større.
Amfibielunge
Frølunger er meget enkle sammenlignet med de fleste andre lunger, de er simpelthen balloner med fugtige ydersider, der giver mulighed for diffusion. Men frøer bevæger sig ikke meget og har derfor ikke brug for meget ilt, men de kan også optage ilt gennem deres fugtige ydre hud, hvis der er behov for et stort behov for ilt (f.eks. kamp- eller flugtreaktion).
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er lungens funktion hos hvirveldyr?
A: Lungen optager ilt fra luften og udstøder kuldioxid.
Q: Hvor mange lunger har de fleste hvirveldyr?
A: De fleste hvirveldyr med lunger har to af dem.
Q: Hvad sker der i lungerne under gasudvekslingen?
A: Lungerne er det område, hvor gasudvekslingen finder sted. Uden gasudveksling ville der ikke komme ilt ind i blodet fra lungerne, så kroppens celler ville ikke kunne modtage den ilt, der er nødvendig for respirationen.
Q: Hvad er alveoler?
A: Alveoler er fugtige strukturer i lungerne, som tillader ilt at bevæge sig fra lungerne gennem alveolerne til blodkarrene og de røde blodlegemer.
Q: Hvad er kuldioxids funktion i lungerne?
A: Kuldioxid passerer fra blodet ind i alveolerne.
Q: Hvor går det iltfyldte blod hen, når det forlader lungerne?
A: Det iltfyldte blod går tilbage til hjertet.
Q: Hvor går kuldioxid hen, når det forlader lungerne?
A: Kuldioxiden i alveolerne presses ud af lungerne og ind i den luft, vi ånder ud.
Søge