Płuca, dzięki specyficznej, skomplikowanej budowie, umożliwiają organizmowi pobieranie z powietrza oddechowego tlenu i wydalanie nadmiaru dwutlenku węgla. Docierająca do płuc krew jest efektywnie wzbogacana w tlen dzięki olbrzymiej czynnej powierzchni pęcherzyków płucnych.

Anatomia (budowa) płuc i ich umiejscowienie

Płuca są parzystym narządem zajmującym największą objętościowo część klatki piersiowej. Płuco prawe podzielone jest anatomicznie na trzy płaty: górny, środkowy i dolny. Płuco lewe jest nieco mniejsze i składa się jedynie z dwóch płatów (górnego i dolnego). Asymetria budowy wynika głównie z faktu, że serce zajmuje więcej miejsca właśnie w lewej części klatki piersiowej.

Powietrze doprowadzane jest do płuc z górnych dróg oddechowych (jamy ustnej, nosowej i gardła) za pośrednictwem krtani, tchawicy i oskrzeli głównych. Te ostatnie prowadzą odpowiednio do płuca prawego i lewego. Dzielą się na oskrzela płatowe górne i dolne. Po stronie prawej oskrzele dolne dostarcza powietrze do płata środkowego i dolnego.

Makroskopowo w obrębie płuc rozróżnia się szczyt płuca i trzy powierzchnie: żebrową, przyśrodkową – śródpiersiową oraz dolną – przeponową. Na powierzchni śródpiersiowej znajdują się wnęki – miejsca wejścia do miąższu płucnego oskrzeli, naczyń krwionośnych, nerwów i naczyń chłonnych.

Płuca (pominąwszy wnęki) pokryte są opłucną – błoną surowiczą, która składa się z dwóch warstw:

• płucnej – pokrywającej bezpośrednio płaty płuc i zagłębiającej się w szczeliny międzypłatowe,
  
• ściennej – przylegającej ściśle do ściany klatki piersiowej i połączonej z nią.
  

Szczelinowata przestrzeń między nimi to tzw. jama opłucnej. Zwykle wypełniona jest niewielką ilością płynu surowiczego, który sprawia, że w trakcie wdechu i wydechu płuca mogą poruszać się względem ściany klatki piersiowej z minimalnym tarciem.

Segmenty płuc

Segmenty płuc to fragmenty tkanki płucnej, które stanowią funkcjonalnie samodzielną ich część, gdyż są zaopatrywane przez jedno odgałęzienie oskrzela płatowego i jedną gałąź tętnicy unaczyniającej płat. Znajomość schematu lokalizacji i granic segmentów pozwala w trakcie wykonywania zabiegów chirurgicznych na usuwanie mniejszych części narządu niż cały płat.

Mechanizm oddychania

Oddychanie jest procesem wymuszanym przez mięśnie oddechowe klatki piersiowej, głównie przeponę oddzielającą przestrzeń klatki piersiowej od jamy brzusznej. Ten mięsień w stanie rozkurczu ma kształt kopuły, pod którą znajdują się narządy brzucha (m.in. wątroba, śledziona). Kurcząc się, przepona spłaszcza się i obniża, co powoduje zwiększenie objętości klatki piersiowej. Powstające w niej (jak w strzykawce z przesuniętym tłokiem) podciśnienie powoduje rozprężenie płuc i zassanie do nich powietrza. Przemieszcza się ono przez krtań, tchawicę i oskrzela, które – ze względu na dużą ilość elementów chrzęstnych – są sprężystymi, sztywnymi rurami i nie zapadają się przy zmianach ciśnienia.

Pomocniczą rolę przy wykonywaniu wdechu spełniają mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne oraz (przy ustabilizowanych, np. opartych o stół, kończynach górnych) mięśnie obręczy barkowej. Unoszą one żebra, zwiększając pojemność klatki piersiowej.

Wydech jest w warunkach fizjologicznych procesem biernym. Po spadku napięcia przepony unosi się ona, co jest wymuszone przez ciśnienie wywierane przez narządy jamy brzusznej, zepchnięte w dół przy wdechu. Pojemność klatki piersiowej zmniejsza się, żebra nieco się obniżają i powietrze jest wydychane z płuc.

W przypadku duszności spastycznej (wynikającej ze skurczu niedużych oskrzeli) powietrze z trudem opuszcza płuca, faza wydechowa jest przedłużona, a wykonanie wydechu jest możliwe dzięki działaniu ściągających żebra ku dołowi mięśni międzyżebrowych wewnętrznych.

Budowa unaczynienia płuc i wymiana gazowa w pęcherzykach

Unaczynienie płuc pochodzi z tzw. krążenia małego, czyli płucnego. Krew przepompowywana jest z prawego przedsionka do prawej komory i dalej do pnia płucnego. Stamtąd trafia do tętnic płucnych, które zaopatrują prawe i lewe płuco. Krew trafiająca do miąższu płucnego zawiera znaczne ilości dwutlenku węgla (będącego produktem przemiany materii) i jest uboga w tlen. Po wymianie gazów w płucach utlenowana krew czterema żyłami płucnymi wraca do lewej części serca, skąd jest rozprowadzana na obwód – do krążenia dużego.

Krew docierająca do płuc trafia poprzez tętnice i tętniczki do naczyń włosowatych, które oplatają gęsto powierzchnię pęcherzyków płucnych. Ponieważ łączna ich powierzchnia sięga u zdrowych ludzi nawet 80–120 m2, podczas każdego wdechu dochodzi do sprawnej wymiany gazów. Jej mechanizm oparty jest (w pewnym uproszczeniu) na różnicy ciśnień cząstkowych gazów. Tlen wędruje z powietrza (gdzie jest go relatywnie dużo) do krwi, gdzie jego zawartość jest mała. Dwutlenek węgla przemieszcza się w kierunku przeciwnym, gdyż we krwi jest go więcej niż w powietrzu. Dzięki temu płuca spełniają swą podstawową funkcję – oczyszczanie organizmu z gazowych produktów przemiany materii i dostarczanie komórkom tlenu, który jest niezbędny w procesach metabolicznych dostarczających energii. 

Zobaczcie także, w jaki sposób można leczyć raka płuc. Na czym polega operacja?