ریه و سیستم تنفسی – هر آنچه باید بدانید
ریه در بدن وظیفه دریافت اکسیژن از محیط و انتقال آن به جریان خون را برعهده دارد. این اندام با بیش از 6 میلیون تنفس در سال، بر عملکرد صحیح اندامهای مختلف و سلامتی بدن ما بسیار موثر است. در این مطلب به معرفی ریه، ساختار و عملکرد آن، بیماریهایی که بر ریهها تأثیر میگذارند و چگونگی حفظ ریههای سالم میپردازیم.
ریه چیست؟
«ریهها» (Lungs) مرکز سیستم تنفسی در بدن هستند. هر سلول بدن برای زنده ماندن و عملکرد صحیح نیاز به اکسیژن دارد. از سویی دیگر سلولهای بدن باید دیاکسید کربن تولیدی خود را از سلولها خارج کنند. گاز دیاکسید کربن یک ماده دفعی است که در نتیجه واکنشهای درون سلولی ایجاد میشود. ریهها به طور اختصاصی برای تبادل این گازها در هنگام تنفس (دم و بازدم) طراحی شدهاند.
آناتومی ریه
ریهها یا ششها در قفسه سینه، پشت دندهها و در دو طرف قلب قرار دارند. آنها تقریباً مخروطی شکل هستند و پایههای مسطح این مخروطها، به دیافراگم متصل میشوند. اگرچه ریهها به صورت جفت در بدن ما وجود دارند، اما هر کدام از آنها از نظر اندازه و شکل با هم یکسان نیستند. ریه راست از سه لوب تشکیل شده است در حالی که ریه چپ فقط دو لوب دارد.
ریه چپ دارای یک تورفتگی است که در این تورفتگی قلب جای میگیرد. به این تورفتگی شکاف قلبی نیز میگویند. ریه راست از نظر اندازه کوتاهتر است تا فضای کافی برای قرارگیری کبد در زیر آن فراهم شود. به طور کلی، ریه چپ دارای وزن و ظرفیت کمی کوچکتر از ریه سمت راست است.
ریهها توسط دو غشا احاطه شدهاند که به عنوان پلور ریوی شناخته میشوند. لایه داخلی مستقیماً سطح بیرونی ریهها را میپوشاند و لایه بیرونی به دیواره داخلی قفسه سینه متصل میشود. فضای بین این دو غشا نیز با مایع پلور پر شده است.
درخت برونش
ریهها از قسمت انتهای نای شروع میشوند. نای لولهای است که هوا را به داخل و خارج از ریهها منتقل میکند. هر ریه، لولهای به نام برونش یا نایژه دارد که به نای متصل میشود. ادامه مجاری هوایی نای، یک ساختار Y وارونه را به نام «برونش» (Bronchi) در سینه ایجاد میکنند. این Y وارونه معمولاً «درخت برونشی» (Bronchial Tree) نامیده میشود.
برونشها به برونشهای کوچکتر و حتی لولههای کوچکتر به نام «برونشیول» (Bronchioles) منشعب میشوند. مانند شاخههای یک درخت، این لولههای ریز در تمام بخشهای ریهها کشیده میشوند. برخی از آنها به قدری ریز هستند که ضخامت آنها به اندازه ضخامت یک تار مو است. تقریباً در هر ریه 30٫000 برونشیول وجود دارد.
هر لوله برونشیول با خوشهای از کیسههای هوایی کوچک به نام «آلوئول» (Alveoli) (به صورت جداگانه به عنوان آلوئولوس یا حبابک نامیده میشوند) به پایان میرسد. آنها مانند دستههای انگور ریز و یا بادکنک بسیار کوچک به نظر میرسند. در ریهها حدود ۷00 میلیون کیسه هوایی یا آلوئول وجود دارد.
کیسههای هوایی
«کیسههای هوایی» (Small Air Sacs) نقطه پایانی سفر اکسیژن از جهان خارج به اعماق ریهها به شمار میآیند. کیسههای هوایی، کیسههای کوچکی هستند که از نظر اندازه میکروسکوپی بوده و هر یک از آنها در یک توری از جنس مویرگها پیچیده میشوند. در بدن هر انسان حدود 700 میلیون کیسه هوایی وجود دارد. مساحت کل غشایی که کیسههای هوایی ایجاد میکنند، برابر با 70 متر مربع است. گفته میشود که این مساحت اغلب به اندازه نیمی از زمین تنیس است.
پس از عبور رگهای خونی از ریهها، بدن هنگام گردش خون، اکسیژن را از جریان خون به بافتهای مختلف ارسال میکند. در این زمان خون اکسیژن خود را به سلولها داده و در ازای آن دیاکسید کربن از سلولها دریافت میکند. این خون پس از عبور از قلب دوباره به ریهها برمیگردد تا به مویرگهای اطراف کیسههای هوایی برسد.
کیسههای هوایی اکنون حاوی منبع جدیدی از اکسیژن هستند که فرد آن را تنفس کرده است. این اکسیژن از غشایی به نام غشا کیسههای هوایی مویرگی عبور میکند و وارد جریان خون میشود. در همین زمان، دیاکسید کربن که در جریان گردش خون از سلولهای بدن در خون جمعآوری شده است، وارد کیسههای هوایی میشود. این میزان دیاکسید کربن از کیسههای هوایی در هنگام بازدم به محیط بیرون وارد میشود. به عبارت ساده، با ورود اکسیژن، دیاکسید کربن از ریهها بیرون میرود. به این فرایند مبادله گاز گفته میشود.
سورفکتانت در ریهها
سلولهای ویژه موجود در کیسههای هوایی ترکیبی را ایجاد میکنند که به عنوان «سورفکتانت» (Surfactant) ریوی شناخته میشود. این ترکیب از لیپیدها، پروتئینها و کربوهیدراتها تشکیل شده است.
سورفکتانتها در ساختار خود دارای مناطق آب دوست و آبگریزی هستند. مناطق آب دوست به سمت مولکول آب جذب میشوند و مناطق آبگریز توسط مولکولهای آب دفع میشوند. سورفکتانتهای ریوی عملکردهای حیاتی را در بدن بر عهده دارند که از جمله این عملکردها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- امکان کارایی بهتر سیستم تنفسی
- جلوگیری از ایجاد چسبندگی در کیسههای هوایی
هر یک از کیسههای هوایی مانند کیسه پلاستیکی هستند که بخش درونی آنها رطوبت دارد. اگر سورفکتانتها درون کیسههای هوایی وجود نداشتند، دیواره داخلی این کیسهها به هم متصل میشدند و فضای داخلی آنها از بین میرفت. سورفکتانتهای ریوی با کاهش میزان کشش سطحی نقش خود را در کیسههای هوایی انجام میدهند. با وجود این ویژگی سورفکتانتها، انرژی مورد نیاز برای تورم کیسههای هوایی کاهش مییابد.
در دوران جنینی، تولید سورفکتانت تا هفتههای انتهایی بارداری در بدن جنین شروع نمیشود. به همین دلیل نوزادانی که زودرس به دنیا میآیند، اغلب در تنفس دچار مشکل میشوند که از آن به عنوان «سندرم دیسترس تنفسی نوزادان» (Infant Respiratory Distress Syndrome) یا RDS یاد میشود.
دستگاه تنفسی
ریهها بخش اصلی دستگاه یا «سیستم تنفسی» (Respiratory System) بدن به شمار میآیند. این سیستم به دستگاه تنفسی فوقانی و دستگاه تنفسی تحتانی تقسیم میشود. دستگاه تنفسی فوقانی شامل بخشهای زیر است:
- دهان و بینی: هوا از طریق دهان و بینی وارد ریهها میشود.
- حفره بینی: هوا از بینی به داخل حفره بینی و سپس ریهها انتقال مییابد.
- گلو (حلق): هوای وارد شده به دهان از طریق گلو به ریهها ارسال میشود.
- حنجره: این قسمت از گلو کمک میکند تا هوا به داخل ریهها برود و مسیر ورود مواد غذایی و آشامیدنی را به سمت مری منحرف میکند.
دستگاه تنفسی تحتانی از بخشهای زیر تشکیل شده است:
- ریهها
- نای
- برونشها
- برونشیولها
- کیسههای هوایی
سایر قسمتهای دستگاه تنفسی به بدن کمک میکنند تا ریههای در هنگام تنفس منبسط و منقبض شوند. این قسمتها شامل دندههای اطراف ریهها و عضله دیافراگم که به شکل گنبدی در زیر ریهها قرار گرفته، هستند.
مسیر تنفس
همان طور که در بالا اشاره شد، هنگام نفس کشیدن، هوا از طریق دهان و بینی به بدن وارد میشود و شروع به گردش میکند، این گردش شامل مراحل زیر است:
- ابتدا هوا از بینی پایین رفته و به گلو و سپس به داخل نای میرود.
- هوا از طریق برونشهای اصلی سمت راست و چپ وارد ریهها میشود.
- سپس هوا به مجاری هوایی برونشهای کوچکتر وارد میشود.
- هوا از برونشها به لولههای برونشیول میرود.
- هوا در انتها وارد کیسههای هوایی میشود.
هر کیسه هوایی توسط یک شبکه از رگهای خونی کوچک به نام مویرگها پوشانده شده است. تبادل اکسیژن و دیاکسید کربن در این بخش اتفاق میافتد. قلب، خون دارای دیاکسید کربن را به ریهها میفرستد. این خون به جای اکسیژن، دیاکسید کربن را به همراه دارد. خون با عبور از مویرگها و دیواره نازک آنها، از کیسههای هوایی اکسیژن دریافت میکند. خون، دیاکسید کربن را از طریق همین دیوارههای نازک به کیسههای هوایی باز میگرداند.
خون غنی از اکسیژن از ریهها به قلب فرستاده شده و از آن جا به تمام بدن ارسال میشود. دیاکسید کربن از ریهها و کیسههای هوایی از طریق دهان و بینی در بازدم از بدن بیرون میرود.
عملکرد ریهها
نقش اصلی ریهها دریافت اکسیژن از محیط بیرون و انتقال اکسیژن به جریان خون است. اکسیژن از ریهها وارد خون شده و از آنجا به سایر بخشهای بدن منتقل میشود. به منظور انجام صحیح مکانیسم تنفس، ریهها میتوانند از ساختارهای اطراف خود کمک بگیرند. از جمله این بخشها میتوان به عضله دیافراگم، عضلات بین دندهای در قفسه سینه، عضلات شکم و حتی گاهی عضلات گردن اشاره کرد.
«دیافراگم» (Diaphragm) ماهیچهای است که در بخش بالایی خود حالت گنبدی دارد و در زیر ریهها قرار گرفته است. بیشتر انرژی مورد نیاز برای مکانیسم تنفس توسط این ماهیچه تامین میشود. زمانی که دیافراگم منقبض میشود، به سمت پایین حرکت میکند و در این حالت فضای بیشتری در حفره قفسه سینه ایجاد شده و ظرفیت ریهها را افزایش میدهد. با افزایش حجم حفره قفسه سینه، فشار داخل آن کاهش مییابد و هوا از طریق بینی یا دهان و نای وارد ریهها میشود.
زمانی که دیافراگم منبسط شده و به حالت استراحت خود باز میگردد، حجم ریه کاهش مییابد، زیرا فشار داخل حفره قفسه سینه بالا میرود و ریهها هوا را خارج میکنند.
سایر کارکردهای ریهها
تنفس شناخته شدهترین نقش ریهها است، اما آنها عملکردهای مهم دیگری را نیز انجام میدهند. از جمله این کارکردها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- تعادل pH: وجود بیش از حد دیاکسید کربن در خون میتواند باعث اسیدی شدن بدن شود. اگر ریهها افزایش اسیدیته را تشخیص دهند، سرعت تهویه را برای بیرون راندن بیشتر گازهای دیاکسید کربن زیاد میکنند.
- فیلتر: ریهها لختههای خون کوچک را فیلتر میکنند و در صورت بروز این لختهها میتوانند حبابهای هوای کوچک معروف به آمبولیسم هوا را از بین ببرند.
- محافظ فیزیکی: ریهها در انواع خاصی از ضربههای فیزیکی میتوانند به عنوان ضربهگیر برای قلب عمل کنند.
- محافظت در برابر عفونت: غشاهای خاصی در ریهها ایمونوگلوبولین A را ترشح میکنند. این ترکیب، از ریهها در برابر برخی عفونتها محافظت میکند.
- ترشح مخاطی: مخاطی که مسیرهای تنفسی را میپوشاند، ذرات گرد و غبار و باکتریها را به دام میاندازد. زائدههای مو مانند که به عنوان مژهها شناخته میشوند، این ذرات را به سمت بالا حرکت میدهند تا بتوانند توسط دستگاه گوارش (سرفه کردن یا بلعیده شدن) از بدن خارج شوند.
- ذخیره خون: ریهها میتوانند در هر لحظه براساس نیاز بدن مقادیر متغیری از خون را فیلتر (تبادل گاز) کنند. برای مثال، این عملکرد میتواند در هنگام ورزش مفید باشد. مقدار خونی که به ریهها وارد میشود، میتواند از 500 تا 1000 میلیلیتر متغیر باشد. ریهها با قلب تعامل دارند و میتوانند به عملکرد قلب کمک کنند.
چگونه ریهها میتوانند سالم بمانند؟
کیسههای هوایی حتی هنگام خارج شدن هوا در بازدم نیز تا حدی مانند بادکنک متورم میشوند. در واقع کیسههای هوایی ترکیباتی به نام سورفکتانت میسازند تا به آنها در متسع ماندن و عدم چسبندگی کمک کنند. سورفکتانتها همچنین ساختارهای پروتئینی و چربی دارند که در سالم نگه داشتن ریهها موثر هستند.
ریهها میتواند خود را از آلودگی پاک کنند. آنها برای به دام انداختن میکروبها و ذرات خارجی، مخاط ایجاد میکنند. مخاط توسط زائدههای مویی و مژکهای کوچک که مجاری هوایی را پوشاندهاند، ترشح میشود. به طور معمول، این مخاطها از طریق بلع و لوله گوارشی از بدن خارج میشوند. در بیماران مبتلا به مشکلات تنفسی ممکن است ریهها مخاط زیادی ترشح کنند.
کیسههای هوایی همچنین حاوی سلولهای ایمنی به نام ماکروفاژها هستند. این سلولها قبل از ایجاد عفونت در ریهها، میکروبها و مواد تحریک کننده سیستم ایمنی را از بین میبرند.
اختلالها و بیماریهای ریوی
یک اختلال تنفسی ممکن است موقتی یا مزمن (طولانی مدت) باشد. برخی از انواع اختلالات ریوی ممکن است منجر به بروز علائم بیماریهای ریوی شوند. بعضی از بیماریهای رایج ریوی شامل موارد زیر هستند:
آسم
آسم شایعترین بیماری مزمن ریه است. آسم آلرژیک به طور معمول در کودکی شروع میشود. حملات آسم هنگامی اتفاق میافتند که مجاری هوایی سفت و باریک شوند و در این حالت جریان هوا به کندی صورت میگیرد. در بیماران مبتلا به آسم، ریهها ملتهب و متورم نیز میشوند. حملات آسم را میتوان با یک واکنش آلرژیک، آلودگی هوا، ورزش سنگین، سایر بیماریهای تنفسی و هوای سرد تحریک کرد.
برونشیت
این عفونت قفسه سینه در مجاری هوایی اصلی یعنی برونشها اتفاق میافتد. برونشیت ممکن است به دلیل عفونتهای ویروسی یا باکتریایی ایجاد شود. برونشیت حاد به طور ناگهانی اتفاق میافتد و ممکن است گاهی اوقات از طریق عفونت دستگاه تنفسی فوقانی مانند سرماخوردگی در ریهها گسترش پیدا کند.
بیماری انسدادی مزمن ریوی
این بیماری به عنوان برونشیت مزمن یا «آمفیزم» (Emphysema) نیز شناخته میشود. بیماری انسدادی مزمن ریوی (Chronic Obstructive Pulmonary Disease) یا (COPD) با گذشت زمان گسترش پیدا میکند. این بیماری ممکن است در اثر سیگار کشیدن، آلودگی هوا، کار با مواد شیمیایی یا یک بیماری ژنتیکی ایجاد شود. COPD اغلب به ناتوانی تنفسی منجر میشود و این بیماری با توجه به آمارهای منتشر شده از مرکز تحقیقات بیماریهای قلبی و ریوی امریکا، چهارمین علت شایع مرگ در ایالات متحده امریکا به شمار میآید.
ذات الریه
ذلت الریه (Pneumonia) یک عفونت ریویی است که در اعماق برونشیولها و کیسههای هوایی ایجاد میشود. در این بیماری به دلیل تولید بیش از حد مخاطهای عفونی، ریهها متورم میشوند و همین امر نفس کشیدن را دشوار میکند. ذات الریه میتواند در هر فردی اتفاق بیفتد. کودکان خردسال، افراد مسن، افراد سیگاری و افرادی که بیماری زمینهای دارند، بیشتر در معرض خطر هستند.
سل
این عفونت باکتریایی از طریق قطرات هوا موجود در سرفه و عطسه بیماران در محیط پخش میشود. بیماری «سل» (Tuberculosis) بیماری خطرناکی است که میتواند منجر به اسکارها یا زخمهای ریوی شود. این عفونت همچنین ممکن است بدون ایجاد علائم در ریهها باقی بماند یا در قسمتهای دیگر بدن گسترش پیدا کند.
سرطان ریه
سرطان ریه شامل رشد و تکثیر کنترل نشده سلولهای ریوی است. این نوع از سرطان اغلب در اثر قرار گرفتن در معرض دود حاصل از دخانیات، هوای آلوده به مواد شیمیایی و فلزات سنگین اتفاق میافتد. افرادی که به مدت طولانی سیگار میکشند، بیشتر از سایر افراد در معرض ابتلا به سرطان ریه قرار دارند. اگر سرطان ریه درمان نشود، ممکن است از طریق متاستاز به سایر بافتهای بدن گسترش یابد.
علل اختلالات و بیماریهای ریوی
اختلالات سیستم تنفسی میتوانند تنفس را دشوار کنند. بیماریهای ریویی یکی از شایعترین دلایل مراجعه به پزشکان در بسیاری از کشورها محسوب میشوند. دلایل ابتلا به این بیماریها شامل موارد زیر است:
- باکتریها
- ویروسها
- قارچها
- هوای آلوده
- تنفس مواد شیمیایی
- فضای بدون تهویه
- دود سیگار، تنباکو
- ایجاد آلرژی از طریق آلرژنهایی مانند:
- گردههای گیاهان
- گرد و خاک
- آلرژنهای غذایی (لبنیات، آجیل، غذاهای دریایی و غیره)
- پوست حیوان خانگی
علائم بیماریهای تنفسی
اگر علائم شدید ریه را تجربه کردید، به پزشک خود مراجعه کنید. طبق اعلام انجمن ریه آمریکا، علائم هشدار دهنده بیماری ریه شامل موارد زیر است:
- سرفه مزمن که یک ماه یا بیشتر طول بکشد.
- تنگی نفس بعد از کمی فعالیت یا بدون هیچگونه فشار
- خس خس یا تنفس پر سر و صدا
- مخاط مزمن یا خلط در ریهها که یک ماه یا بیشتر طول بکشد.
- درد مزمن قفسه سینه که یک ماه یا بیشتر به طول بیانجامد.
- سرفههای خونی
تست عملکرد ریه
اگر اختلال تنفسی دارید، ممکن است به آزمایشهایی نیاز داشته باشید تا مطمئن شوید که ریههای شما به خوبی کار میکند. این تستها به تشخیص بیماریهای مزمن ریوی نیز کمک میکنند. برخی از این تستها برای افراد مبتلا به بیماریهای مزمن مانند آسم به صورت روتین انجام میشود. آزمایشها و بررسیهای عملکرد معمول ریه شامل موارد زیر است:
- آزمایش گاز خون شریانی: این آزمایش میزان اکسیژن خون را اندازهگیری میکند. در این تست با گرفتن خون از بیمار میزان اکسیژن و دی اکسید کربن موجود در آن اندازهگیری میشود.
- آزمایش خون: آزمایش خون در بیماران ریوی، عفونت باکتریایی یا ویروسی را مورد بررسی قرار میدهد. همچنین شمارش گلبولهای سفید نیز در این تست انجام میگیرد که تعداد بالای این گلبولها به معنای ابتلا به عفونت است.
- تصویربرداری با اشعه ایکس از قفسه سینه: این تست به پزشک کمک میکند تا وضعیت ریهها را مشاهده کند. اشعه ایکس مناطقی از ریه را که دچار عفونت یا التهاب شدهاند را نشان میدهد.
- آزمایش نیتریک اکسید بازدم: اکسید نیتریک به بازگشت به حالت استراحت در عروق خونی و مجاری هوایی کمک میکند. این کار باعث افزایش جریان خون به ریه میشود و سطح اکسیژن خون را بهبود میبخشد. برای این آزمایش بیمار باید در یک لوله نفس بکشد.
- ظرفیت انتشار ریه: این آزمایش بررسی میکند که چگونه اکسیژن از ریهها به خون منتقل میشود.
- پالس اکسیمتری: این آزمایش ساده میزان اکسیژن موجود در خون را اندازهگیری میکند. در این تست کاوشگر روی انگشت یا روی پوست قرار میگیرد. این کاوشگر سطح اکسیژن خون را نشان میدهد و چگونگی عملکرد ریهها را مشخص میکند.
- اسپیرومتری (Spirometry): آزمایش اسپیرومتری میزان جریان هوا به درون ریهها را اندازهگیری میکند. این تست شامل چندین بار تنفس در لوله است.
- نمونه مخاط ریه: برای این آزمایش پزشک با یک سواب از دهان یا گلوی بیمار نمونهبرداری میکند. نمونه به آزمایشگاه فرستاده میشود تا وجود هر گونه عفونتهای ویروسی یا باکتریایی در آن بررسی شود.
درمان بیماریهای ریه
هر کدام از بیماریهای تنفسی براساس علت ایجاد بیماری، درمان منحصر به فردی دارند. برخی از درمانهای مربوط به مشکلات تنفسی شامل موارد زیر هستند:
- آنتی بیوتیکها برای عفونتهای باکتریایی مانند سل
- داروهای ضد ویروسی برای عفونت ویروسی مانند بیماری ذات الریه ویروسی
- داروهای ضد قارچ برای عفونتهای قارچی
- داروهای ضدالتهابی مانند استروئیدها برای آسم و حساسیتهای شدید تنفسی
- داروهای مربوط به سیستم ایمنی بدن، مانند داروهای ضد IgE و اصلاح کننده لکوترین
- داروهای سورفکتانت مصنوعی برای کمک به عملکرد بهتر کیسه هوایی
- سایر داروهای ضد آسم، مانند بتا آگونیستها و ضد کلرژیک
اگر مطالعه این مطلب برای شمامفید بود، آموزشها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد میشود:
- مجموعه آموزشهای زیستشناسی
- آموزش مبانی میکروبیولوژی زیست محیطی
- مجموعه آموزشهای علوم پزشکی
- آزمایش خون — از صفر تا صد
- ویروس کرونا -- هر آنچه باید بدانید
- کبد چرب چیست؟ — به زبان ساده
^^
عالی بود ممنون
باسلام.لطفادرموردهربیماری ریه ودرمانش درمنزل باکمترین امکانات هم اطلاعاتی به همه داده شودممنون
ممنون
سلام عرض ورادت دارم خدمت شما
سوال دارم در قسمت سیستم تنفس و ساختمان تنفسی مکمل از بین رفته امکان معالجه است یاخیر
خیلی عالی ممنونم 🙂
بسیار خوب بودممنون از زحمات شما