Kāda ir elpošanas sistēmas anatomija?

Deguna dobumu (cavitas nasi) sadala starpsiena, un katrā pusē no sānu sienas izvirzās trīs gliemežnīcas (conchae nasales). Tās rada virpuļojošu gaisa plūsmu un lielu gļotādas laukumu. Deguna dobumā atveras arī deguna blakusdobumi (sinus paranasales) un asaru kanāls, tāpēc raudot deguns kļūst slapjš.

Rīkle (pharynx) ir kopīgs ceļš gaisam un barībai, un tā dalās trīs daļās: deguna daļā, mutes daļā un balsenes daļā. Tieši šī krustošanās vieta izskaidro, kāpēc rīšanas laikā ir nepieciešama precīza aizsargkustība.

Balsene (larynx) ir skrimšļu karkass ar balss krokām (plicae vocales) un balss spraugu starp tām. Rīšanas laikā balsenes vāciņš (epiglottis) nosedz ieeju, un balss krokas aizveras, tā aizsargājot elpceļus. Balsene ir arī šaurākā vieta pieaugušā elpceļos, un tieši tāpēc balsenes pietūkums ir dzīvībai bīstams.

• Deguna dobums: gaisa sasildīšana, samitrināšana un filtrēšana.
• Deguna blakusdobumi: galvaskausa atvieglošana un balss rezonanse.
• Rīkle: kopīgs ceļš gaisam un barībai, ar mandelēm kā imūnsardzi.
• Balsene: elpceļu aizsardzība rīšanas laikā un balss veidošana.
• Balss sprauga: šaurākā vieta pieaugušā elpceļos.

Traheja (trachea) ir elastīga caurule, ko atvērtu notur apmēram sešpadsmit līdz divdesmit skrimšļa pusloki. To aizmugurējā daļa ir mīksta un satur gludo muskulatūru, kas pieguļ barības vadam un ļauj tam izplesties pēc rīšanas.

Krūškurvī traheja sadalās divos galvenajos bronhos. Sadalīšanās vietā gļotādā ir jutīgs izcilnis, kura kairinājums izraisa spēcīgu klepu. Labais galvenais bronhs ir īsāks, platāks un iet stāvāk uz leju nekā kreisais, tāpēc nejauši ieelpots kumoss vai priekšmets daudz biežāk nonāk labajā plaušā.

Tālāk bronhi dalās daivu, tad segmentu bronhos, un sazarošanās turpinās, kļūstot arvien šaurākai. No noteikta līmeņa skrimšļa vairs nav, siena kļūst muskuļaina, un šādas caurules sauc par bronhioliem. Tieši šo muskuļaino sienu saraušanās ir tas, kas astmas lēkmē sašaurina elpceļus.

Plaušas nav simetriskas, jo krūškurvja kreisajā pusē vietu aizņem sirds. Katru plaušu sadala dziļas spraugas, un abās plaušās kopā ir aptuveni divdesmit bronhopulmonālie segmenti, katrs ar savu bronhu un artēriju. Šis sadalījums ir ķirurģiski nozīmīgs, jo segmentu var izņemt atsevišķi.

Plaušas apņem divas pleiras lapiņas: iekšējā pieguļ plaušai, ārējā izklāj krūškurvja sienu. Starp tām ir neliels daudzums šķidruma, kas ļauj lapiņām slīdēt, bet neļauj tām atdalīties, tāpat kā divas ar ūdeni saslapinātas stikla plāksnes.

Šajā telpā spiediens ir zemāks par atmosfēras spiedienu, un tieši tas notur plaušas izplestas. Ja telpā iekļūst gaiss, plaušas sabrūk pašas no savas elastības; šo stāvokli sauc par pneimotoraksu.

Alveola ir sīks, plānsienas maisiņš, ko no ārpuses cieši aptver kapilāru tīkls. Sienu veido plakanas šūnas, kuras kopā ar kapilāra sienu izveido ārkārtīgi plānu barjeru: tieši tik plānu, lai gāzes to šķērsotu ar vienkāršu difūziju.

Starp plakanajām šūnām ir otrs šūnu veids, kas ražo virsmaktīvo vielu jeb surfaktantu. Tas samazina virsmas spraigumu un neļauj mazajām alveolām sabrukt izelpas beigās. Bez surfaktanta katra ieelpa prasītu milzīgu piepūli.

Alveolās uzturas arī makrofāgi, kas uzņem tur nonākušās daļiņas un mikrobus. Kopā ar gļotu un skropstiņu darbu lielākajos elpceļos tie veido plaušu tīrīšanas sistēmu. Smēķēšana šo sistēmu bojā abos līmeņos: bojā skropstiņas un pārslogo makrofāgus.

Ieelpā diafragma (diaphragma) saraujas un nolaižas, ārējie starpribu muskuļi paceļ ribas, un krūškurvja tilpums palielinās. Spiediens plaušās kļūst zemāks par atmosfēras spiedienu, un gaiss ieplūst. Mierīgā izelpā muskuļi atslābst, un plaušu un krūškurvja elastība gaisu izspiež bez piepūles.

Piepūlē pievienojas palīgmuskuļi: kakla kāpšļveida muskuļi, krūšu-atslēgas-māstveida muskulis, bet aktīvā izelpā iesaistās vēdera prese un iekšējie starpribu muskuļi. Tieši tāpēc smagā elpas trūkumā cilvēks instinktīvi atbalsta rokas pret galdu, lai fiksētu plecu joslu.

Diafragmu inervē diafragmas nervs, kas nāk no kakla segmentiem. Šī iemesla dēļ augsts kakla muguras smadzeņu bojājums var apturēt patstāvīgu elpošanu, kaut arī pašas plaušas ir pilnīgi veselas.

1. Elpošanas centrs smadzeņu stumbrā nosūta impulsu.
2. Diafragma saraujas un nolaižas, ribas paceļas.
3. Krūškurvja tilpums pieaug, spiediens plaušās krīt.
4. Gaiss ieplūst caur elpceļiem līdz alveolām.
5. Skābeklis difundē asinīs, oglekļa dioksīds pretējā virzienā.
6. Muskuļi atslābst, un elastība izspiež gaisu atpakaļ.

Plaušas sāk veidoties kā zarnu caurules priekšējās daļas izaugums jau agrīnā embrionālajā periodā un pēc tam atkārtoti zarojas. Alveolas parādās salīdzinoši vēlu, un surfaktanta ražošana kļūst pietiekama tikai grūtniecības beigu posmā.

Tieši tāpēc priekšlaicīgi dzimušiem bērniem var attīstīties elpošanas grūtību sindroms, kad alveolas sabrūk surfaktanta trūkuma dēļ. Šī iemesla dēļ draudošu priekšlaicīgu dzemdību gadījumā tiek izmantota plaušu nobriešanu veicinoša ārstēšana.

Pēc dzimšanas alveolu skaits turpina pieaugt vēl bērnības gados, tāpēc bērna plaušas nav vienkārši mazāka pieaugušā plaušu kopija. Novecojot samazinās plaušu elastība, krūškurvis kļūst stīvāks un elpošanas rezerve mazinās, taču veselam cilvēkam ikdienas slodzei tā joprojām pietiek.

Elpceļu slimības var iedalīt pēc tā, kurš sistēmas līmenis ir skarts. Augšējos elpceļus skar rinīts, sinusīts un balsenes iekaisumi, ar ko strādā otorinolaringologs. Bronhus skar astma un hroniska obstruktīva plaušu slimība, plaušu audus pneimonija, fibroze un audzēji; ar tiem strādā pulmonologs.

Pleiras telpu skar pneimotorakss un šķidruma uzkrāšanās, ar ko nepieciešamības gadījumā strādā torakālais ķirurgs. Alerģiskas izcelsmes elpceļu slimībās iesaistās alergologs, bet miega laikā radušos elpošanas traucējumu diagnostikā miega medicīnas speciālisti.

Ir simptomi, kuriem nekad nevajadzētu gaidīt. Strauji pieaugošs elpas trūkums, sāpes krūtīs, zilgana lūpu vai pirkstu nokrāsa, asiņu atklepošana, kā arī elpas trūkums miera stāvoklī ir iemesls nekavējoties izsaukt neatliekamo medicīnisko palīdzību.

• Pēkšņs elpas trūkums vai sāpes krūtīs ieelpojot.
• Zilgana lūpu, mēles vai pirkstu nokrāsa.
• Asiņu atklepošana.
• Klepus, kas ilgst vairāk nekā trīs nedēļas bez izskaidrojuma.
• Sēkšana un nakts klepus, kas atkārtojas.

Izmeklēšana sākas ar noklausīšanos un perkusiju, kas joprojām sniedz daudz informācijas. Asins piesātinājumu ar skābekli ātri novērtē ar pulsa oksimetru uz pirksta, bet precīzāku ainu dod arteriālo asiņu gāzu analīze.

Elpceļu caurlaidību mēra ar spirometriju: cilvēks maksimāli dziļi ieelpo un pēc tam strauji izelpo caur ierīci. Šis izmeklējums nošķir sašaurinātus elpceļus no samazinātas plaušu izplešanās un ir pamats astmas un hroniskas obstruktīvas plaušu slimības diagnostikā.

Attēldiagnostikā izmanto krūškurvja rentgenogrammu un datortomogrāfiju, kas parāda plaušu audus daudz sīkāk. Pleiras šķidruma novērtēšanai arvien plašāk lieto ultrasonogrāfiju, bet elpceļu iekšpusi apskata un paraugus iegūst ar bronhoskopiju.

Ievērojama daļa katrā ieelpā uzņemtā gaisa nekad nenonāk līdz alveolām: tā paliek elpceļos, kur gāzu apmaiņa nenotiek. Šo tilpumu sauc par anatomisko mirušo telpu, un tas ir aptuveni trešdaļa no parastas mierīgas ieelpas tilpuma.

No tā izriet svarīgs secinājums. Ja cilvēks elpo bieži un sekli, liela daļa katras elpas tiek iztērēta tikai mirušās telpas piepildīšanai, un efektīvā alveolārā ventilācija samazinās, pat ja kopējais izelpotais gaisa daudzums minūtē paliek tāds pats. Retāka un dziļāka elpošana pie tā paša minūtes tilpuma apgādā alveolas daudz labāk.

Tieši tāpēc elpošanas vingrinājumos uzsvaru liek uz izelpas pagarināšanu un diafragmas iesaisti, nevis uz elpošanas ātruma palielināšanu. Cilvēkiem ar plaušu slimībām šādas metodes māca fizioterapeits vai pulmonologa komanda, pielāgojot tās konkrētai slimībai.