ریه و سیستم تنفسی

احمد ساحل

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 این  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.