กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 27 นาที

ปอด

ปอด เป็น อวัยวะ หลักของ ระบบทางเดินหายใจ ในสัตว์หลายชนิด รวมทั้งมนุษย์ ใน สัตว์ เลี้ยงลูกด้วยนม และ สัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขา อื่นๆ ส่วนใหญ่ ปอดสองข้างจะอยู่ใกล้ กระดูกสันหลัง...

ปอด

บทความนี้ดีมาก คลิกที่นี่เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติม

ปอด
แผนภาพแสดงโครงสร้างปอดของมนุษย์ โดยมองเห็นทางเดินหายใจ และใช้สีที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละกลีบ
ปอดของมนุษย์อยู่ขนาบข้างหัวใจและหลอดเลือดใหญ่ในช่องอก
รายละเอียด
ระบบระบบทางเดินหายใจ
หลอดเลือดแดงหลอดเลือดแดงปอด
เส้นเลือดหลอดเลือดดำปอด
ตัวระบุ
ละตินปอด
กรีกπνεύμων (pneumon)
เมชD008168
TA98A06.5.01.001
ทีเอ23265
ศัพท์ทางกายวิภาคศาสตร์

ปอด เป็น อวัยวะหลักของระบบทางเดินหายใจในสัตว์หลายชนิด รวมทั้งมนุษย์ ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขา อื่นๆ ส่วนใหญ่ ปอดสองข้างจะอยู่ใกล้กระดูกสันหลังด้านข้างของหัวใจหน้าที่ของปอดในระบบทางเดินหายใจคือการดึงออกซิเจนจากบรรยากาศและส่งเข้าสู่กระแสเลือด และปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากกระแสเลือดสู่บรรยากาศ ในกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซการหายใจถูกขับเคลื่อนด้วยระบบกล้ามเนื้อที่แตกต่างกันในแต่ละชนิด สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สัตว์เลื้อยคลาน และนกใช้ระบบกล้ามเนื้อและโครงกระดูกเพื่อช่วยในการหายใจ ในสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขาในยุคแรก อากาศถูกขับเข้าสู่ปอดโดยกล้ามเนื้อคอหอยผ่านการสูบฉีดทางปากซึ่งเป็นกลไกที่ยังคงพบเห็นได้ในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ในมนุษย์ กล้ามเนื้อหลักที่ขับเคลื่อนการหายใจคือกระบัง ลม ปอดยังให้กระแสอากาศที่ทำให้การออกเสียงรวมถึงการพูดเป็นไปได้

มนุษย์มีปอดสองข้าง คือปอดข้างขวาและปอดข้างซ้าย ตั้งอยู่ในช่องอก ปอดข้างขวามีขนาดใหญ่กว่าปอดข้างซ้าย และปอดข้างซ้ายใช้พื้นที่ในช่องอกร่วมกับหัวใจ ปอดทั้งสองข้างมีน้ำหนักรวมกันประมาณ 1.3 กิโลกรัม (2.9 ปอนด์) โดยปอดข้างขวามีน้ำหนักมากกว่า ปอดเป็นส่วนหนึ่งของระบบทางเดินหายใจส่วนล่างซึ่งเริ่มต้นที่หลอดลมใหญ่และแตกแขนงออกเป็นหลอดลมฝอยและหลอดลมเล็กซึ่งรับอากาศที่หายใจเข้าไปผ่านทางส่วนนำอากาศจากนั้นอากาศจะแบ่งตัวต่อไปจนกระทั่งถึงถุงลม ขนาดเล็ก ซึ่งเป็นบริเวณที่เกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซ ปอดทั้งสองข้างมีทางเดินหายใจรวมกันประมาณ 2,400 กิโลเมตร (1,500 ไมล์) และมีถุงลมประมาณ 300 ถึง 500 ล้านถุง ปอดแต่ละข้างถูกห่อหุ้มด้วยถุงเยื่อหุ้ม ปอด สองชั้นซึ่งช่วยให้ผนังด้านในและด้านนอกเลื่อนไปมาบนกันและกันได้ในขณะหายใจ โดยไม่มีแรงเสียดทานมากนัก เยื่อหุ้มปอดชั้นในแบ่งปอดแต่ละข้างออกเป็นส่วนๆ เรียกว่ากลีบปอด ปอดข้างขวามีสามกลีบ และปอดข้างซ้ายมีสองกลีบ กลีบปอดแต่ละกลีบยังแบ่งย่อยออกเป็นส่วนหลอดลมและกลีบย่อย ปอดมีระบบการไหลเวียนโลหิตที่พิเศษ โดยได้รับเลือดที่ขาดออกซิเจนจากหัวใจเพื่อรับออกซิเจน ( การไหลเวียนโลหิตในปอด ) และเลือดที่มีออกซิเจนแยกต่างหาก ( การไหลเวียนโลหิตในหลอดลม )

เนื้อเยื่อปอดอาจได้รับผลกระทบจากโรคระบบทางเดินหายใจ หลายชนิด รวมถึงโรคปอดบวมและมะเร็งปอดโรคเรื้อรัง เช่นโรคปอดอุดกั้นเรื้อรังและ โรคถุง ลมโป่งพองอาจเกี่ยวข้องกับการสูบบุหรี่หรือการสัมผัสสารอันตราย โรคต่างๆ เช่น โรคหลอดลมอักเสบ ก็สามารถส่งผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจได้เช่นกัน คำศัพท์ทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้องกับปอดมักขึ้นต้นด้วย pulmo- ซึ่งมาจากภาษาละติน pulmonarius (เกี่ยวกับปอด) เช่นในคำว่า pulmonology หรือขึ้นต้นด้วย pneumo- (จากภาษากรีก πνεύμων "ปอด") เช่นในคำว่า pneumonia

ในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนปอดเริ่มพัฒนาจากการยื่นออกมาของลำไส้ส่วน ต้น ซึ่งเป็นท่อที่จะพัฒนาไปเป็นส่วนบนของระบบย่อยอาหารเมื่อปอดก่อตัวขึ้นทารก ในครรภ์จะอยู่ใน ถุงน้ำคร่ำที่เต็มไปด้วยน้ำคร่ำดังนั้นปอดจึงไม่สามารถทำหน้าที่หายใจได้ เลือดจึงถูกเบี่ยงเบนจากปอดผ่านทาง ท่อเชื่อมระหว่างหลอดเลือดแดงและ หลอดเลือดดำ (ductus arteriosus ) อย่างไรก็ตาม เมื่อคลอดแล้วอากาศจะเริ่มผ่านเข้าไปในปอด และท่อเชื่อมระหว่างหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำจะปิดลง ทำให้ปอดสามารถเริ่มหายใจได้

โครงสร้าง

กายวิภาคศาสตร์

ในมนุษย์ ปอดตั้งอยู่ในทรวงอกทั้งสองข้างของหัวใจในโครงกระดูกซี่โครง ปอดมีรูปร่างคล้ายกรวย โดยมีส่วนยอด ที่แคบและกลม อยู่ด้านบน และส่วนฐาน ที่กว้างและเว้า ซึ่งวางอยู่บนพื้นผิวนูนของ กระ บังลม[ 1 ]ส่วนยอดของปอดจะยื่นเข้าไปในโคนคอ โดยอยู่เหนือระดับ ปลายกระดูก อกของซี่โครงซี่แรก เล็กน้อย ปอดทอดยาวจากบริเวณใกล้กระดูกสันหลังในโครงกระดูกซี่โครงไปยังด้านหน้าของทรวงอกและลงมาจากส่วนล่างของหลอดลมไปยังกระบังลม[ 1 ]

ปอดข้างซ้ายใช้พื้นที่ร่วมกับหัวใจ และมีรอยเว้าที่ขอบเรียกว่ารอยเว้าหัวใจของปอดข้างซ้ายเพื่อรองรับสิ่งนี้[ 2 ] [ 3 ]ด้านหน้าและด้านนอกของปอดหันเข้าหาซี่โครง ซึ่งทำให้เกิดรอยเว้าเล็กน้อยบนพื้นผิวของปอด พื้นผิวด้านในของปอดหันเข้าหาตรงกลางของทรวงอก และแนบชิดกับหัวใจหลอดเลือดใหญ่และคาริ นา ซึ่งเป็นจุดที่หลอดลมแยกออกเป็นหลอดลมหลักสองข้าง[ 3 ] รอยเว้าหัวใจเป็นรอยเว้าที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของปอดตรงบริเวณที่ปอดแนบชิดกับหัวใจ

ปอดทั้งสองข้างมีส่วนเว้าตรงกลางที่เรียกว่าฮิลัมซึ่งเป็นบริเวณที่หลอดเลือดและทางเดินหายใจผ่านเข้าไปในปอด ทำให้เกิดเป็นรากของปอด[ 4 ]นอกจากนี้ยังมีต่อมน้ำเหลืองหลอดลมปอดอยู่ที่ฮิลัมด้วย[ 3 ]

ปอดถูกล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มปอด เยื่อหุ้มปอดเป็นเยื่อสองชั้น ชั้นนอกคือ เยื่อ หุ้มปอดผนัง (parietal pleura)ซึ่งบุผนังด้านในของซี่โครงและชั้นใน คือเยื่อหุ้ม ปอดอวัยวะภายใน (visceral pleura)ซึ่งบุผิวของปอดโดยตรง ระหว่างเยื่อหุ้มปอดทั้งสองชั้นมีช่องว่างที่เรียกว่า โพรงเยื่อหุ้มปอด ซึ่งมีของเหลวหล่อลื่นบางๆ เรียกว่า น้ำไขสันหลัง ( pleural cavity ) อยู่

กลีบ

กลีบและส่วนหลอดลมปอด[ 5 ]
ปอดข้างขวาปอดซ้าย
ด้านบน
  • ปลายยอด
  • ด้านหลัง
  • ด้านหน้า

กลาง

  • ด้านข้าง
  • ด้านใน

ต่ำกว่า

  • เหนือกว่า
  • ด้านใน
  • ด้านหน้า
  • ด้านข้าง
  • ด้านหลัง
ด้านบน
  • ปลายยอดด้านหลัง
  • ด้านหน้า

ลิ้น

  • เหนือกว่า
  • ด้อยกว่า

ต่ำกว่า

  • เหนือกว่า
  • ด้านหน้าตรงกลาง
  • ด้านข้าง
  • ด้านหลัง

ปอดแต่ละข้างแบ่งออกเป็นส่วนๆ เรียกว่ากลีบปอด โดยเกิดจากการพับตัว (การพับเข้าด้านใน) ของเยื่อหุ้มปอดชั้นในเป็นรอยแยก กลีบปอดแบ่งออกเป็นส่วนย่อย และส่วนย่อยก็แบ่งย่อยออกไปอีกเรียกว่ากลีบปอดเล็กๆ ปอดข้างขวามีสามกลีบ และปอดข้างซ้ายมีสองกลีบ

รอยแยก

รอยแยกเกิดขึ้นในช่วงพัฒนาการก่อนคลอด ระยะแรก โดยการเกิดการยุบตัวของเยื่อหุ้มปอดชั้นในที่แบ่งหลอดลมกลีบปอดและแบ่งปอดออกเป็นกลีบซึ่งช่วยในการขยายตัว[ 6 ] [ 7 ]ปอดข้างขวาแบ่งออกเป็นสามกลีบโดยรอยแยกแนวนอนและรอยแยกเฉียงปอดข้างซ้ายแบ่งออกเป็นสองกลีบโดยรอยแยกเฉียงซึ่งอยู่ในแนวเดียวกันกับรอยแยกเฉียงในปอดข้างขวา ในปอดข้างขวา รอยแยกแนวนอนด้านบนจะแยกกลีบบน (เหนือ) ออกจากกลีบกลาง รอยแยกเฉียงด้านล่างจะแยกกลีบล่างออกจากกลีบกลางและกลีบบน[ 1 ] [ 7 ]

ความแปรผันในรอยแยกค่อนข้างพบได้บ่อย โดยอาจมีการก่อตัวไม่สมบูรณ์ หรือมีรอยแยกพิเศษ เช่น ในรอยแยกอะซิโกสหรืออาจไม่มีเลย รอยแยกที่ไม่สมบูรณ์เป็นสาเหตุของการระบายอากาศแบบคอลลาเทอรัลระหว่างกลีบปอด ซึ่งเป็นการไหลเวียนของอากาศระหว่างกลีบปอดที่ไม่พึงประสงค์ในขั้นตอนการลดปริมาตรปอด บางอย่าง [ 6 ]

ส่วนต่างๆ

หลอดลมหลักเข้าสู่ปอดที่บริเวณขั้วปอดและแตกแขนงออกเป็นหลอดลมรองหรือที่เรียกว่าหลอดลมกลีบปอด ซึ่งทำหน้าที่ส่งอากาศไปยังแต่ละกลีบของปอด หลอดลมกลีบปอดจะแตกแขนงออกเป็นหลอดลมขั้นที่สามหรือที่เรียกว่าหลอดลมส่วน และหลอดลมเหล่านี้จะส่งอากาศไปยังส่วนย่อยของกลีบปอดที่เรียกว่าส่วนหลอดลม ปอด แต่ละส่วนหลอดลมปอดจะมีหลอดลม (ส่วน) และ หลอดเลือดแดงของตัวเอง[ 8 ]ส่วนต่างๆ ของปอดซ้ายและขวาแสดงอยู่ในตาราง[ 5 ]กายวิภาคของส่วนต่างๆ มีประโยชน์ทางคลินิกในการระบุตำแหน่งของกระบวนการเกิดโรคในปอด[ 5 ]ส่วนต่างๆ คือหน่วยที่แยกจากกันซึ่งสามารถผ่าตัดออกได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อเนื้อเยื่อรอบข้างอย่างร้ายแรง[ 9 ]

ปอดข้างซ้าย
ปอดข้างขวา
ปอดข้างซ้าย (ซ้าย) และปอดข้างขวา (ขวา) สามารถมองเห็นกลีบปอด และส่วนกลางของปอดได้ด้วย

ปอดข้างขวา

ปอดข้างขวามีกลีบและส่วนต่างๆ มากกว่าปอดข้างซ้าย โดยแบ่งออกเป็นสามกลีบ คือ กลีบบน กลีบกลาง และกลีบล่าง โดยมีรอยแยกสองรอย คือ รอยแยกเฉียงและรอยแยกแนวนอน[ 10 ]รอยแยกแนวนอนด้านบนจะแยกกลีบบนออกจากกลีบกลาง โดยเริ่มจากรอยแยกเฉียงด้านล่างใกล้กับขอบด้านหลังของปอด และวิ่งไปข้างหน้าในแนวนอน ตัดกับขอบด้านหน้าในระดับเดียวกับ ปลายกระดูก อกของกระดูกอ่อนซี่โครง ที่สี่ บน พื้นผิวของ ช่องอกส่วนกลางสามารถลากเส้นย้อนกลับไปยังขั้วปอดได้ [ 1 ] รอยแยกเฉียงด้านล่างจะแยกกลีบล่างออกจากกลีบกลางและกลีบบน และอยู่ในแนวเดียวกันกับรอยแยกเฉียงในปอดข้างซ้าย[ 1 ] [ 7 ]

พื้นผิวมีเดียสตินัลของปอดข้างขวามีรอยบุ๋มเนื่องจากโครงสร้างใกล้เคียงหลายแห่ง หัวใจตั้งอยู่ในรอยบุ๋มที่เรียกว่ารอยบุ๋มหัวใจ เหนือฮิลัมของปอดมีร่องโค้งสำหรับหลอดเลือดดำอะซิโกสและเหนือขึ้นไปเป็นร่องกว้างสำหรับหลอดเลือดดำใหญ่ส่วนบนและหลอดเลือดดำเบรคิโอเซฟา ลิกขวา ด้านหลังนี้และใกล้กับส่วนบนของปอดเป็นร่องสำหรับหลอดเลือดแดงเบรคิโอเซฟาลิ ก มีร่องสำหรับหลอดอาหารอยู่ด้านหลังฮิลัมและเอ็นปอดและใกล้กับส่วนล่างของร่องหลอดอาหารเป็นร่องที่ลึกกว่าสำหรับหลอดเลือดดำใหญ่ส่วนล่างก่อนที่จะเข้าสู่หัวใจ[ 3 ]

น้ำหนักของปอดข้างขวาแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล โดยมีช่วงอ้างอิง มาตรฐาน ในผู้ชายอยู่ที่ 155–720 กรัม (0.342–1.587 ปอนด์) [ 11 ]และในผู้หญิงอยู่ที่ 100–590 กรัม (0.22–1.30 ปอนด์) [ 12 ]

ปอดซ้าย

ปอดซ้ายแบ่งออกเป็นสองกลีบ คือกลีบบนและกลีบล่าง โดยรอยแยกเฉียง ซึ่งทอดยาวจากพื้นผิวซี่โครงไปยังพื้นผิวช่องอกของปอดทั้งด้านบนและด้านล่างของขั้วปอด[ 1 ]ปอดซ้ายต่างจากปอดขวาตรงที่ไม่มีกลีบกลาง แต่มี ลักษณะ ที่คล้ายคลึงกันคือส่วนที่ยื่นออกมาจากกลีบบนเรียกว่าลิ้นปอดชื่อนี้มีความหมายว่า "ลิ้นเล็ก" ลิ้นปอดในปอดซ้ายทำหน้าที่ขนานกับกลีบกลางในปอดขวา โดยทั้งสองบริเวณมีแนวโน้มที่จะเกิดการติดเชื้อและภาวะแทรกซ้อนทางกายวิภาคที่คล้ายคลึงกัน[ 13 ] [ 14 ] ลิ้นปอด มีสองส่วนที่เป็นหลอดลมและปอด คือส่วนบนและส่วนล่าง[ 1 ]

พื้นผิวช่องอกของปอดซ้ายมีรอยบุ๋ม ขนาดใหญ่ตรงตำแหน่ง ที่หัวใจตั้งอยู่ ซึ่งลึกและใหญ่กว่ารอยบุ๋มบนปอดขวาซึ่งหัวใจยื่นออกมาทางซ้าย[ 3 ]

บนพื้นผิวเดียวกัน เหนือฮิลัมขึ้นไปเล็กน้อย จะมีร่องโค้งที่เห็นได้ชัดเจนสำหรับส่วนโค้งของหลอดเลือดแดงใหญ่และร่องด้านล่างสำหรับหลอดเลือดแดงใหญ่ส่วนลงหลอดเลือดแดงใต้กระดูกไหปลาร้าซ้ายซึ่งเป็นแขนงจากส่วนโค้งของหลอดเลือดแดงใหญ่ จะอยู่ในร่องจากส่วนโค้งไปจนถึงใกล้ยอดปอด ร่องที่ตื้นกว่าด้านหน้าของหลอดเลือดแดงและใกล้ขอบปอด เป็นที่อยู่ของหลอดเลือดดำแขนและศีรษะ ซ้าย หลอดอาหารอาจอยู่ในรอยบุ๋มที่ตื้นกว่าที่ฐานของปอด[ 3 ]

ตามช่วงอ้างอิง มาตรฐาน น้ำหนักของปอดซ้ายอยู่ที่ 110–675 กรัม (0.243–1.488 ปอนด์) [ 11 ]ในผู้ชาย และ 105–515 กรัม (0.231–1.135 ปอนด์) ในผู้หญิง[ 12 ]

ภาพประกอบ

จุลกายวิภาคศาสตร์

รายละเอียดภาคตัดขวางของปอด

ปอดเป็นส่วนหนึ่งของระบบทางเดินหายใจส่วนล่างและมีหลอดลมฝอยแตกแขนงออกมาจากหลอดลมใหญ่ หลอดลมฝอยจะสิ้นสุดที่ถุงลมซึ่งเป็นเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่ ( พาเรนไคมา ) ของปอด รวมถึงเส้นเลือดดำ เส้นเลือดแดง เส้นประสาท และหลอดน้ำเหลือง[ 3 ] [ 15 ]หลอดลมใหญ่และหลอดลมฝอยมีเครือข่ายของหลอดน้ำเหลืองฝอยในเยื่อบุและชั้นใต้เยื่อบุ หลอดลมฝอยขนาดเล็กมีหลอดน้ำเหลืองฝอยเพียงชั้นเดียว และไม่มีอยู่ในถุงลม[ 16 ]ปอดมีระบบระบายน้ำเหลืองที่ใหญ่ที่สุดเมื่อเทียบกับอวัยวะอื่นๆ ในร่างกาย[ 17 ]ปอดแต่ละข้างถูกห่อหุ้มด้วยเยื่อหุ้มปอดชั้นใน ซึ่งมีชั้นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหลวมๆ อยู่ด้านล่าง ยึดติดกับเนื้อปอด[ 18 ]

เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน

เส้นใยยืดหยุ่นหนาจากเยื่อหุ้มปอดชั้นใน (เยื่อหุ้มชั้นนอก) ของปอด
ภาพถ่าย TEMของเส้นใยคอลลาเจนในชิ้นเนื้อปอดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ตัดขวาง

เนื้อเยื่อเกี่ยวพันของปอดประกอบด้วย เส้นใย ยืดหยุ่นและคอลลาเจนที่แทรกอยู่ระหว่างเส้นเลือดฝอยและผนังถุงลมอีลาสติน เป็น โปรตีนหลักของเมทริกซ์นอกเซลล์และเป็นส่วนประกอบหลักของเส้นใยยืดหยุ่น[ 19 ]อีลาสตินให้ความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นที่จำเป็นสำหรับการยืดตัวอย่างต่อเนื่องที่เกี่ยวข้องกับการหายใจ ซึ่งเรียกว่าความยืดหยุ่นของปอดนอกจากนี้ยังรับผิดชอบต่อการหดตัวแบบยืดหยุ่นที่จำเป็น อีลาสตินมีความเข้มข้นมากขึ้นในบริเวณที่มีความเครียดสูง เช่น ช่องเปิดของถุงลมและจุดเชื่อมต่อของถุงลม [ 19 ] เนื้อเยื่อเกี่ยวพันเชื่อมโยงถุงลมทั้งหมดเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเนื้อเยื่อปอดซึ่งมีลักษณะคล้ายฟองน้ำ ถุงลมมีทางเดินอากาศที่เชื่อมต่อกันในผนังที่เรียกว่ารูพรุนของ Kohn [ 20 ]

เยื่อบุทางเดินหายใจ

ทางเดินหายใจส่วนล่างทั้งหมด รวมถึงหลอดลม หลอดลมฝอย และหลอดลมเล็ก มีเยื่อบุผิวทางเดินหายใจ บุอยู่ เยื่อบุผิว นี้เป็น เยื่อบุผิว ที่มีขนแทรกด้วยเซลล์โกเบล็ตซึ่งผลิตมิวซิน ซึ่ง เป็นส่วนประกอบหลักของเสมหะเซลล์ที่มีขนเซลล์ฐานและในหลอดลมเล็กส่วนปลายจะมีเซลล์คลับซึ่งทำหน้าที่คล้ายกับเซลล์ฐาน และแมโครฟาจเซลล์เยื่อบุผิวและต่อมใต้เยื่อบุผิวตลอดทางเดินหายใจจะหลั่งของเหลวบนผิวทางเดินหายใจ (ASL) ซึ่งองค์ประกอบของของเหลวนี้ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดและเป็นตัวกำหนดว่าการกำจัดเสมหะด้วยขนจะทำงาน ได้ดีเพียงใด [ 21 ]

เซลล์ประสาทต่อมไร้ท่อในปอดพบได้ทั่วเยื่อบุทางเดินหายใจรวมถึงเยื่อบุถุงลม[ 22 ]แม้ว่าจะมีสัดส่วนเพียงประมาณ 0.5 เปอร์เซ็นต์ของประชากรเยื่อบุทั้งหมดก็ตาม[ 23 ] PNEC เป็นเซลล์เยื่อบุทางเดินหายใจที่มีเส้นประสาทมาเลี้ยง โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะกระจุกตัวอยู่ที่จุดเชื่อมต่อของทางเดินหายใจ[ 23 ]เซลล์เหล่านี้สามารถผลิตเซโรโทนิน โดปามีน และนอร์เอพิเนฟริน รวมถึงผลิตภัณฑ์โพลีเปปไทด์ได้ กระบวนการไซโตพลาสมิกจากเซลล์ประสาทต่อมไร้ท่อในปอดจะยื่นเข้าไปในช่องทางเดินหายใจ ซึ่งอาจรับรู้ถึงองค์ประกอบของก๊าซที่สูดดมเข้าไป[ 24 ]

ทางเดินหายใจหลอดลม

ในหลอดลมมีวงแหวนกระดูกอ่อนหลอดลมที่ ไม่สมบูรณ์ และแผ่นกระดูกอ่อนขนาดเล็กที่ช่วยให้หลอดลมเปิดอยู่[ 25 ] : 472 หลอดลมฝอยแคบเกินกว่าจะรองรับกระดูกอ่อนได้ และผนังของหลอดลมฝอยประกอบด้วยกล้ามเนื้อเรียบซึ่งส่วนใหญ่ไม่มีอยู่ในหลอดลมฝอยหายใจ ที่แคบกว่า ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยเยื่อบุผิว[ 25 ] : 472 การไม่มีกระดูกอ่อนในหลอดลมฝอยส่วนปลายทำให้หลอดลมฝอยส่วนปลายมีชื่อเรียกอีกอย่างว่าหลอดลมฝอยเยื่อบาง[ 26 ]

กลีบปอดที่ล้อมรอบด้วยผนังกั้นและได้รับเลือดจากหลอดลมฝอยส่วนปลายซึ่งแตกแขนงออกเป็นหลอดลมฝอยหายใจ หลอดลมฝอยหายใจแต่ละเส้นจะส่งเลือดไปเลี้ยงถุงลมที่อยู่ในแต่ละหน่วยถุงลม โดยมีแขนงของหลอดเลือดแดงปอดมาเลี้ยงร่วมด้วย

เขตการหายใจ

บริเวณนำอากาศของทางเดินหายใจสิ้นสุดที่หลอดลมฝอยส่วนปลายเมื่อแตกแขนงออกเป็นหลอดลมฝอยหายใจ ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของหน่วยหายใจส่วนปลายที่เรียกว่าอะซินัสซึ่งประกอบด้วยหลอดลมฝอยหายใจ ท่อถุงลมถุงลมและถุงลม[ 27 ]อะซินัสมีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 10 มม. [ 28 ]กลีบปอดหลักคือส่วนของปอดที่อยู่ถัดจากหลอดลมฝอยหายใจ[ 29 ]ดังนั้นจึงประกอบด้วยท่อถุงลม ถุงลม และถุงลม แต่ไม่รวมหลอดลมฝอยหายใจ[ 30 ]

หน่วยที่อธิบายว่าเป็นกลีบปอดรองคือกลีบที่มักถูกเรียกว่ากลีบปอดหรือกลีบหายใจ[ 25 ] : 489 [ 31 ]กลีบนี้เป็นหน่วยที่แยกจากกันซึ่งเป็นส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของปอดที่สามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องช่วย[ 29 ]กลีบปอดรองน่าจะประกอบด้วยกลีบหลักระหว่าง 30 ถึง 50 กลีบ[ 30 ]กลีบนี้ได้รับเลือดจากหลอดลมฝอยส่วนปลายที่แตกแขนงออกเป็นหลอดลมฝอยหายใจ หลอดลมฝอยหายใจส่งเลือดไปยังถุงลมในแต่ละอะซินัสและมีแขนงของหลอดเลือดแดงปอดอยู่ด้วย แต่ละกลีบถูกล้อมรอบด้วยผนังกั้นระหว่างกลีบ แต่ละอะซินัสถูกแยกออกจากกันไม่สมบูรณ์โดยผนังกั้นภายในกลีบ[ 28 ]

หลอดลมฝอยหายใจก่อให้เกิดท่อถุงลมซึ่งนำไปสู่ถุงลมซึ่งมีถุงลมตั้งแต่สองถุงขึ้นไป[ 20 ]ผนังของถุงลมบางมากทำให้การแพร่กระจาย เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ถุงลมมีทางเดินอากาศขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกันในผนังซึ่งเรียกว่ารูพรุนของ Kohn [ 20 ]

ถุงลม

ถุงลมและเครือข่ายเส้นเลือดฝอยภายในถุงลม
ภาพประกอบทางการแพทย์แบบ 3 มิติ แสดงปลายสุดที่แตกต่างกันของหลอดลมที่เชื่อมต่อกับถุงลม เนื้อเยื่อปอด และหลอดน้ำเหลือง
ภาพประกอบทางการแพทย์ 3 มิติ แสดงปลายสุดที่แตกต่างกันของหลอดลมฝอย

ถุงลมประกอบด้วยเซลล์ถุงลม สองชนิด และแมโครฟาจถุงลม เซลล์ทั้งสองชนิดนี้เรียกว่า เซลล์ ชนิดที่ 1และชนิดที่ 2 [ 32 ] (เรียกอีกอย่างว่านิวโมไซต์) [ 3 ] เซลล์ ชนิดที่ 1 และชนิดที่ 2 ประกอบเป็นผนังและผนังกั้นถุงลมเซลล์ชนิดที่ 1 ให้พื้นที่ผิว 95% ของแต่ละถุงลมและมีลักษณะแบน (" แบนราบ ") และเซลล์ชนิดที่ 2 มักจะรวมตัวกันที่มุมของถุงลมและมีรูปร่างเป็นทรงลูกบาศก์[ 33 ]อย่างไรก็ตาม เซลล์เหล่านี้มีอัตราส่วนโดยประมาณเท่ากันคือ 1:1 หรือ 6:4 [ 32 ] [ 33 ]

เซลล์ ประเภท I เป็นเซลล์เยื่อบุผิวแบนที่ประกอบเป็นโครงสร้างผนังถุงลม มีผนังบางมากทำให้แลกเปลี่ยนก๊าซได้ง่าย[ 32 ] เซลล์ประเภท I เหล่านี้ยังประกอบเป็นผนังกั้นถุงลมซึ่งแยกถุงลมแต่ละถุงออกจาก กันผนังกั้นประกอบด้วยเยื่อบุผิวและเยื่อฐาน ที่เกี่ยวข้อง [ 33 ]เซลล์ประเภท I ไม่สามารถแบ่งตัวได้ ดังนั้นจึงต้องอาศัยการเปลี่ยนแปลงจากเซลล์ประเภท II [ 33 ]

เซลล์ประเภท II มีขนาดใหญ่กว่าและเรียงตัวตามถุงลมและผลิตและหลั่งของเหลวบุผิวและสารลดแรงตึงผิวของปอด[ 34 ] [ 32 ]เซลล์ประเภท II สามารถแบ่งตัวและแตกต่างไปเป็นเซลล์ประเภท I ได้[ 33 ]

แมโครฟาจในถุงลมมีบทบาทสำคัญในระบบภูมิคุ้มกันพวกมันกำจัดสารที่สะสมอยู่ในถุงลม รวมถึงเม็ดเลือดแดงที่หลุดออกมาจากหลอดเลือด[ 33 ]

จุลินทรีย์

ในปอดมีจุลินทรีย์ จำนวนมากที่เรียกว่า ไมโครไบโอตาในปอดซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์เยื่อบุทางเดินหายใจ ปฏิสัมพันธ์นี้อาจมีความสำคัญในการรักษาสภาวะสมดุล ไมโครไบโอตามีความซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้ในคนที่มีสุขภาพดี และเปลี่ยนแปลงไปในโรคต่างๆ เช่นโรคหอบหืดและโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญอาจเกิดขึ้นในโรคปอดอุดกั้นเรื้อรังหลังจากการติดเชื้อไรโนไวรัส [ 35 ] สกุลของเชื้อรา ที่พบได้ทั่วไป ในไมโคร ไบโอตาได้แก่Candida , Malassezia , SaccharomycesและAspergillus [ 36 ] [ 37 ]

ทางเดินหายใจ

ปอดเป็นส่วนประกอบหลักของระบบทางเดินหายใจ

ทางเดินหายใจส่วนล่างเป็นส่วนหนึ่งของระบบทางเดินหายใจและประกอบด้วยหลอดลมและโครงสร้างที่อยู่ด้านล่างรวมถึงปอด[ 32 ]หลอดลมรับอากาศจากคอหอยและเดินทางลงไปยังจุดที่แยกออก เป็น หลอดลมหลักด้านขวาและด้านซ้าย ( carina ) หลอดลมเหล่านี้ส่งอากาศไปยังปอดด้านขวาและด้านซ้าย โดยแยกออกเป็นหลอดลมรองและหลอดลมย่อยสำหรับกลีบปอด และแยกออกเป็นหลอดลมฝอยที่เล็กลงเรื่อยๆ จนกระทั่งกลายเป็นหลอดลมฝอยหายใจหลอดลมฝอยเหล่านี้จะส่งอากาศผ่านท่อถุงลมเข้าไปในถุงลมซึ่งเป็นที่ที่เกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซ[ 32 ]ออกซิเจนที่หายใจเข้าไปจะแพร่ผ่านผนังของถุงลมเข้าไปในเส้นเลือด ฝอยที่ห่อหุ้ม และเข้าสู่ระบบไหล เวียนโลหิต [ 20 ]และคาร์บอนไดออกไซด์จะแพร่จากเลือดเข้าไปในปอดเพื่อหายใจออก

การประมาณพื้นที่ผิวทั้งหมดของปอดแตกต่างกันไปตั้งแต่ 50 ถึง 75 ตารางเมตร (540 ถึง 810 ตารางฟุต) [ 32 ] [ 33 ]แม้ว่ามักจะถูกอ้างถึงในตำราเรียนและสื่อว่าเป็น "ขนาดเท่าสนามเทนนิส" [ 33 ] [ 38 ] [ 39 ]แต่ในความเป็นจริงแล้วมีขนาดเล็กกว่าครึ่งหนึ่งของ สนาม เทนนิสประเภทเดี่ยว[ 40 ]

หลอดลมในบริเวณนำส่งได้รับการเสริมความแข็งแรงด้วยกระดูกอ่อนไฮอะลีนเพื่อช่วยให้ทางเดินหายใจเปิดอยู่ หลอดลมฝอยไม่มีกระดูกอ่อนและถูกล้อมรอบด้วยกล้ามเนื้อเรียบแทน[ 33 ] อากาศจะถูกทำให้อุ่นขึ้นถึง 37 °C (99 °F) ทำให้ชื้นและสะอาดโดยบริเวณนำส่งอนุภาคจากอากาศจะถูกกำจัดออกโดยขนซี เลียบ น เยื่อ บุทางเดินหายใจที่เรียงตัวตามทางเดิน[ 41 ]ในกระบวนการที่เรียกว่าการกำจัดเมือกด้วยขนซีเลีย

ตัวรับแรงยืดในกล้ามเนื้อเรียบของทางเดินหายใจจะกระตุ้นปฏิกิริยาสะท้อนที่เรียกว่าปฏิกิริยาสะท้อนเฮริง-เบรอเออร์ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้ปอดขยายตัวมากเกินไปในระหว่างการหายใจเข้าอย่างแรง

การไหลเวียนของเลือด

ภาพจำลองสามมิติจากภาพสแกน CT ความละเอียดสูงของทรวงอกผนังทรวงอกด้านหน้า ทางเดินหายใจ และหลอดเลือดปอดที่อยู่ด้านหน้าโคนปอดถูกลบออกทางดิจิทัล เพื่อให้เห็นภาพระดับต่างๆ ของระบบไหลเวียนโลหิตในปอดได้ ชัดเจนยิ่งขึ้น

ปอดมีระบบไหลเวียนเลือดสองระบบ ได้แก่ ระบบ ไหลเวียน เลือดหลอดลมและระบบไหลเวียนเลือดปอด [ 4 ] ระบบไหลเวียนเลือดหลอดลมจะส่งเลือดที่มีออกซิเจนไปยังทางเดินหายใจของปอด ผ่านทางหลอดเลือดแดงหลอดลมที่แยกออกจากหลอดเลือดแดงใหญ่โดยปกติจะมีหลอดเลือดแดงสามเส้น สองเส้นไปยังปอดซ้ายและหนึ่งเส้นไปยังปอดขวา และหลอดเลือดเหล่านี้จะแตกแขนงไปตามหลอดลมและหลอดลมฝอย[ 32 ]ระบบไหลเวียนเลือดปอดจะนำเลือดที่ไม่มีออกซิเจนจากหัวใจไปยังปอดและส่งเลือดที่มีออกซิเจนกลับไปยังหัวใจเพื่อหล่อเลี้ยงส่วนอื่นๆ ของร่างกาย[ 32 ]

ปริมาณเลือดในปอดโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 450 มิลลิลิตร ซึ่งคิดเป็นประมาณ 9% ของปริมาณเลือดทั้งหมดของระบบไหลเวียนโลหิต ปริมาณนี้สามารถผันผวนได้ง่ายตั้งแต่ครึ่งหนึ่งถึงสองเท่าของปริมาณปกติ นอกจากนี้ ในกรณีที่มีการสูญเสียเลือดจากการตกเลือด เลือดจากปอดสามารถชดเชยได้บางส่วนโดยการถ่ายโอนไปยังระบบไหลเวียนโลหิตโดยอัตโนมัติ[ 42 ]

การลำเลียงเส้นประสาท

ปอดได้รับเส้นประสาทจากระบบประสาทอัตโนมัติการรับข้อมูลจากระบบประสาทพาราซิมพาเทติกเกิดขึ้นผ่านทางเส้นประสาทเวกัส [ 4 ] เมื่อถูกกระตุ้นด้วยอะเซทิลโคลีนจะทำให้กล้ามเนื้อเรียบที่บุหลอดลมและหลอดลมฝอยหดตัว และเพิ่มการหลั่งสารจากต่อมต่างๆ[ 43 ]ปอดยังมีโทนซิมพาเทติกจากนอร์เอพิเนฟรินที่ออกฤทธิ์ต่อตัวรับเบต้า 2 อะดรีโนเซปเตอร์ในทางเดินหายใจ ซึ่งทำให้หลอดลมขยายตัว[ 44 ]

การหายใจเกิดขึ้นเนื่องจากสัญญาณประสาทที่ส่งมาจากศูนย์ควบคุมการหายใจในก้านสมองตามเส้นประสาทเฟรนิกจากกลุ่มเส้นประสาทคอไปยังกระบังลม[ 45 ]

ความแปรผัน

กลีบปอดมีความแปรผันทางกายวิภาค [ 46 ] พบว่ารอยแยกระหว่างกลีบในแนวนอนไม่สมบูรณ์ในปอดข้างขวาร้อยละ 25 หรืออาจไม่มีเลยในร้อยละ 11 ของทุกกรณี นอกจากนี้ยังพบรอยแยกเสริมในปอดข้างซ้ายและข้างขวาร้อยละ 14 และ 22 ตามลำดับ[ 47 ]พบว่ารอยแยกเฉียงไม่สมบูรณ์ในปอดข้างซ้ายร้อยละ 21 ถึง 47 [ 48 ]ในบางกรณี รอยแยกอาจหายไป หรือมีมากเกินไป ส่งผลให้ปอดข้างขวามีเพียงสองกลีบ หรือปอดข้างซ้ายมีสามกลีบ[ 46 ]

พบความแปรผันในโครงสร้างการแตกแขนงของทางเดินหายใจโดยเฉพาะในการแตกแขนงของทางเดินหายใจส่วนกลาง ความแปรผันนี้เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของโรคปอดอุดกั้นเรื้อรังในวัยผู้ใหญ่[ 49 ]

การพัฒนา

การพัฒนาของปอดมนุษย์เริ่มต้นจากร่องกล่องเสียงและหลอดลมและพัฒนาไปสู่ความสมบูรณ์ในช่วงหลายสัปดาห์ในทารกในครรภ์ และเป็นเวลาหลายปีหลังคลอด[ 50 ]

กล่องเสียงหลอดลมหลอดลมฝอยและปอดที่ประกอบกันเป็นระบบทางเดินหายใจ เริ่มก่อตัวขึ้นในช่วงสัปดาห์ที่สี่ของการเกิดตัวอ่อน[ 51 ]จากตุ่มปอดซึ่งปรากฏอยู่ทางด้านหน้าของส่วนท้ายของลำไส้ส่วน ต้น [ 52 ]

ปอดในระหว่างการพัฒนา แสดงให้เห็นการแตกแขนงในช่วงแรกของตุ่มหลอดลมดั้งเดิม

ทางเดินหายใจมีโครงสร้างแบบแตกแขนง และเรียกอีกอย่างว่าต้นไม้ทางเดินหายใจ[ 53 ]ในตัวอ่อน โครงสร้างนี้พัฒนาขึ้นในกระบวนการสร้างรูปร่างแบบแตกแขนง [ 54 ]และเกิดขึ้นจากการแยกปลายแขนงซ้ำๆ ในการพัฒนาของปอด (เช่นเดียวกับอวัยวะอื่นๆ) เนื้อเยื่อบุผิวจะสร้างท่อแตกแขนง ปอดมีความสมมาตรซ้ายขวา และแต่ละตุ่มที่เรียกว่าตุ่ม หลอดลมจะเจริญเติบโตเป็นเนื้อเยื่อบุผิวรูปท่อที่กลายเป็น หลอดลมหลอดลมแต่ละอันจะแตกแขนงออกเป็นหลอดลมฝอย[ 55 ]การแตกแขนงเป็นผลมาจากการแยกปลายท่อแต่ละท่อ ออกเป็นสองส่วน [ 53 ]กระบวนการแตกแขนงนี้ก่อให้เกิดหลอดลม หลอดลมฝอย และในที่สุดก็คือถุงลม[ 53 ]ยีนสี่ตัวที่เกี่ยวข้องกับการสร้างกิ่งก้านสาขาในปอดส่วนใหญ่ ได้แก่โปรตีนส่งสัญญาณระหว่างเซลล์โซนิคเฮดจ์ฮ็อก (SHH), ปัจจัยการเจริญเติบโตของไฟโบรบลาสต์FGF10และ FGFR2b และโปรตีนสร้างกระดูกBMP4โดย FGF10 มีบทบาทเด่นที่สุด FGF10 เป็น โมเลกุล ส่งสัญญาณแบบพาราครีนที่จำเป็นสำหรับการแตกกิ่งก้านสาขาของเยื่อบุผิว และ SHH ยับยั้ง FGF10 [ 53 ] [ 55 ]การพัฒนาของถุงลมได้รับอิทธิพลจากกลไกที่แตกต่างกัน โดยการแตกกิ่งก้านสาขาอย่างต่อเนื่องจะหยุดลง และปลายสุดจะขยายตัวเพื่อสร้างถุงลม

เมื่อสิ้นสุดสัปดาห์ที่สี่ ตุ่มปอดจะแบ่งออกเป็นสองส่วน คือตุ่มหลอดลมหลัก ด้านขวาและด้านซ้าย ที่อยู่แต่ละด้านของหลอดลม[ 56 ] [ 57 ]ในสัปดาห์ที่ห้า ตุ่มด้านขวาจะแตกแขนงออกเป็นตุ่มหลอดลมรองสามตุ่ม และตุ่มด้านซ้ายจะแตกแขนงออกเป็นตุ่มหลอดลมรองสองตุ่ม ตุ่มเหล่านี้จะก่อให้เกิดกลีบปอด สามกลีบทางด้านขวาและสองกลีบทางด้านซ้าย ในสัปดาห์ถัดไป ตุ่มรองจะแตกแขนงออกเป็นตุ่มที่สาม ประมาณสิบตุ่มในแต่ละด้าน[ 57 ]ตั้งแต่สัปดาห์ที่หกถึงสัปดาห์ที่สิบหก องค์ประกอบหลักของปอดจะปรากฏขึ้น ยกเว้นถุงลม[ 58 ] ตั้งแต่สัปดาห์ที่ 16 ถึงสัปดาห์ที่ 26 หลอดลมจะขยายใหญ่ขึ้นและเนื้อเยื่อปอดจะมีหลอดเลือดมากขึ้น หลอดลมฝอยและท่อถุงลมก็พัฒนาขึ้นเช่นกัน เมื่อถึงสัปดาห์ที่ 26 หลอดลมฝอยส่วนปลายได้ก่อตัวขึ้นและแตกแขนงออกเป็นหลอดลมฝอยหายใจสองหลอด[ 59 ]ในช่วงเวลาตั้งแต่สัปดาห์ที่ 26 จนถึงการคลอดอุปสรรคสำคัญระหว่างเลือดและอากาศจะถูกสร้างขึ้นเซลล์ถุงลมชนิดที่ 1 ที่มีความเฉพาะเจาะจง ซึ่ง จะมี การแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้น พร้อมกับเซลล์ถุงลมชนิดที่ 2ที่หลั่ง สารลดแรง ตึงผิว ในปอด จะปรากฏขึ้น สารลดแรง ตึงผิว จะช่วยลดแรงตึงผิวที่ผิวระหว่างอากาศและถุงลม ทำให้ถุงลมขยายตัวได้ ถุงลมเหล่านี้มีถุงลมดั้งเดิมที่ก่อตัวขึ้นที่ปลายท่อถุงลม[ 60 ] และการปรากฏตัวของถุงลมเหล่านี้ในช่วงประมาณเดือนที่ 7 ถือเป็นจุดที่การหายใจแบบจำกัดเป็นไปได้ และทารกที่คลอดก่อนกำหนดสามารถมีชีวิตรอดได้[ 50 ]

ภาวะขาดวิตามินเอ

ปอดที่กำลังพัฒนานั้นมีความเปราะบางเป็นพิเศษต่อการเปลี่ยนแปลงระดับวิตามินเอการขาดวิตามินเอมีความเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงในเยื่อบุผิวของปอดและในเนื้อเยื่อปอด ซึ่งอาจรบกวนสรีรวิทยาปกติของปอดและทำให้เกิดโรคระบบทางเดินหายใจได้ การขาดวิตามินเออย่างรุนแรงส่งผลให้การสร้างผนังถุงลม (เซปตา) ลดลง และเกิดการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดในเยื่อบุทางเดินหายใจ พบการเปลี่ยนแปลงในเมทริกซ์นอกเซลล์และในปริมาณโปรตีนของเยื่อฐาน เมทริกซ์นอกเซลล์ช่วยรักษาความยืดหยุ่นของปอด เยื่อฐานเกี่ยวข้องกับเยื่อบุถุงลมและมีความสำคัญในอุปสรรคกั้นระหว่างเลือดกับอากาศ การขาดวิตามินเอมีความเกี่ยวข้องกับความบกพร่องในการทำงานและภาวะของโรค วิตามินเอมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาของถุงลมซึ่งดำเนินต่อไปอีกหลายปีหลังคลอด[ 61 ]

หลังคลอด

เมื่อแรกเกิดปอดของทารกจะเต็มไปด้วยของเหลวที่ปอดสร้างขึ้นและยังไม่พองตัวหลังจากคลอดระบบประสาทส่วนกลางของทารกจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและสภาพแวดล้อมอย่างฉับพลัน ซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดการหายใจครั้งแรกภายในเวลาประมาณสิบวินาทีหลังคลอด[ 62 ]ก่อนคลอด ปอดจะเต็มไปด้วยของเหลวในปอดของทารกในครรภ์[ 63 ] หลังจากการหายใจครั้งแรก ของเหลวจะถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกายหรือถูกขับออกอย่างรวดเร็วความต้านทานในหลอดเลือดของปอดจะลดลง ทำให้มีพื้นที่ผิวสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซเพิ่มขึ้น และปอดจะเริ่มหายใจเองโดยธรรมชาติ ซึ่งมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงอื่นๆที่ส่งผลให้ปริมาณเลือดที่เข้าสู่เนื้อเยื่อปอดเพิ่มขึ้น[ 62 ]

เมื่อแรกเกิด ปอดจะยังไม่พัฒนาเต็มที่ โดยมีถุงลมเพียงประมาณหนึ่งในหกของถุงลมในปอดของผู้ใหญ่[ 50 ]ถุงลมจะก่อตัวขึ้นต่อไปจนถึงวัยผู้ใหญ่ตอนต้น และความสามารถในการก่อตัวเมื่อจำเป็นจะเห็นได้จากการสร้างปอดขึ้นใหม่[ 64 ] [ 65 ]ผนังกั้นถุงลมมีเครือข่ายเส้นเลือด ฝอยสองชั้น แทนที่จะเป็นเครือข่ายชั้นเดียวของปอดที่พัฒนาแล้ว ปอดจะเข้าสู่ระยะการเจริญเติบโตตามปกติได้ก็ต่อเมื่อเครือข่ายเส้นเลือดฝอยเจริญเติบโตเต็มที่แล้วเท่านั้น หลังจากการเจริญเติบโตในช่วงแรกของจำนวนถุงลมแล้ว จะมีอีกระยะหนึ่งของการขยายขนาดของถุงลม[ 66 ]

การทำงาน

การแลกเปลี่ยนก๊าซ

หน้าที่หลักของปอดคือการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างปอดและเลือด[ 67 ]ก๊าซในถุงลมและเส้นเลือดฝอยในปอดจะสมดุลกันผ่านเยื่อกั้นระหว่างเลือดและอากาศที่บาง[ 34 ] [ 68 ] [ 69 ]เยื่อบางๆ นี้ (หนาประมาณ 0.5 –2 ไมโครเมตร) พับเป็นถุงลมประมาณ 300 ล้านถุง ทำให้มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่มาก (ประมาณการแตกต่างกันไประหว่าง 70 ถึง 145 ตารางเมตร)สำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซ[ 68 ] [ 70 ]

ผลของกล้ามเนื้อระบบหายใจในการขยายช่องอก

ปอดไม่สามารถขยายตัวเพื่อหายใจได้เอง และจะทำเช่นนั้นได้ก็ต่อเมื่อปริมาตรของช่องอกเพิ่มขึ้น[ 71 ]ซึ่งเกิดขึ้นได้จากกล้ามเนื้อการหายใจผ่านการหดตัวของกระบังลมและกล้ามเนื้อระหว่างซี่โครงที่ดึงซี่โครงขึ้นดังแสดงในแผนภาพ[ 72 ]ในระหว่างการหายใจออกกล้ามเนื้อจะคลายตัว ทำให้ปอดกลับสู่ตำแหน่งพัก[ 73 ]ณ จุดนี้ ปอดจะมีปริมาตรอากาศคงเหลือ (FRC) ซึ่งในมนุษย์ผู้ใหญ่จะมีปริมาตรประมาณ 2.5–3.0 ลิตร[ 73 ]

ในระหว่างการหายใจแรงเช่น ในขณะออกแรงกล้ามเนื้อเสริมจำนวนมากในลำคอและหน้าท้องจะถูกเรียกใช้งาน ซึ่งในระหว่างการหายใจออกจะดึงซี่โครงลง ทำให้ปริมาตรของช่องอกลดลง[ 73 ]ค่า FRC ลดลง แต่เนื่องจากปอดไม่สามารถว่างเปล่าได้อย่างสมบูรณ์ จึงยังคงมีอากาศเหลืออยู่ประมาณหนึ่งลิตร[ 73 ]การทดสอบการทำงานของปอดจะดำเนินการเพื่อประเมินปริมาตรและความจุ ของปอด

การป้องกัน

ปอดมีลักษณะหลายอย่างที่ช่วยป้องกันการติดเชื้อ ทางเดินหายใจบุด้วยเยื่อบุทางเดินหายใจหรือเยื่อเมือกทางเดินหายใจ ซึ่งมีส่วนยื่นคล้ายเส้นผมที่เรียกว่าซีเลียที่เคลื่อนไหวเป็นจังหวะและนำพาเมือกการกำจัดเมือกด้วยซีเลียนี้เป็นระบบป้องกันที่สำคัญต่อการติดเชื้อในอากาศ[ 34 ]อนุภาคฝุ่นและแบคทีเรียในอากาศที่สูดดมเข้าไปจะถูกจับที่พื้นผิวเยื่อเมือกของทางเดินหายใจ และถูกเคลื่อนขึ้นไปยังคอหอยโดยการเคลื่อนไหวขึ้นเป็นจังหวะของซีเลีย[ 33 ] [ 74 ] : 661–730

เยื่อบุปอดยังหลั่งอิมมูโนโกลบูลินเอซึ่งช่วยป้องกันการติดเชื้อทางเดินหายใจ[ 74 ]เซลล์โกเบล็ตหลั่งเมือก[ 33 ]ซึ่งมีสารประกอบต้านจุลชีพหลายชนิด เช่นดีเฟนซินแอนติโปรตีเอสและสารต้านอนุมูลอิสระ [ 74 ] ขนาดของทางเดินหายใจและการไหลของอากาศยังช่วยปกป้องปอดจากอนุภาคขนาดใหญ่ อนุภาคขนาดเล็กจะตกค้างอยู่ในปากและด้านหลังปากในคอหอยและอนุภาคขนาดใหญ่จะติดอยู่ในขนจมูกหลังจากสูดดมเข้าไป[ 74 ]

อื่น

นอกจากหน้าที่ในการหายใจแล้ว ปอดยังมีหน้าที่อื่นๆ อีกหลายประการ ปอดมีส่วนเกี่ยวข้องในการรักษาสภาวะสมดุลของร่างกายช่วยในการควบคุมความดันโลหิตโดยเป็นส่วนหนึ่งของระบบเรนิน-แอนจิโอเทนซิ น เยื่อบุชั้นในของหลอดเลือดจะหลั่งเอนไซม์แอนจิโอเทนซินคอนเวอร์ติงเอนไซม์ (ACE) ซึ่งเป็น เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนแอนจิโอเทนซิน Iเป็น แอนจิโอเทนซิ II [ 75 ]ปอดมีส่วนเกี่ยวข้องกับการรักษาสมดุลกรด-ด่าง ของเลือด โดยการขับคาร์บอนไดออกไซด์ ออก เมื่อหายใจ[ 71 ] [ 76 ]

ปอดยังมีบทบาทในการป้องกันอีกด้วย สารที่อยู่ในกระแสเลือดหลายชนิด เช่นโปรสตาแกลน ดินบางชนิด ลิวโคไตรอีน เซโรโทนินและแบรดิกินินจะถูกขับออกทางปอด[ 75 ]ยาและสารอื่นๆ สามารถถูกดูดซึม ปรับเปลี่ยน หรือขับออกในปอดได้[ 71 ] [ 77 ]ปอดจะกรองลิ่มเลือด ขนาดเล็กออก จากหลอดเลือดดำและป้องกันไม่ให้ลิ่มเลือดเหล่านั้นเข้าสู่หลอดเลือดแดงและทำให้เกิดโรคหลอดเลือดสมอง[ 76 ]

ปอดยังมีบทบาทสำคัญในการพูดโดยการจัดหาอากาศและการไหลเวียนของอากาศเพื่อสร้างเสียงพูด[ 71 ] [ 78 ]และการสื่อสารแบบพาราภาษา อื่นๆ เช่นการถอนหายใจและการหายใจเฮือก

งานวิจัยชี้ให้เห็นถึงบทบาทของปอดในการผลิตเกล็ดเลือด[ 79 ]

การแสดงออกของยีนและโปรตีน

ยีนที่เข้ารหัสโปรตีนประมาณ 20,000 ยีน ถูกแสดงออกในเซลล์ของมนุษย์ และเกือบ 75% ของยีนเหล่านี้ถูกแสดงออกในปอดปกติ[ 80 ] [ 81 ]ยีนเหล่านี้น้อยกว่า 200 ยีนถูกแสดงออกอย่างจำเพาะเจาะจงในปอด โดยมีน้อยกว่า 20 ยีนที่มีความจำเพาะต่อปอดสูง โปรตีนที่มีการแสดงออกจำเพาะต่อปอดสูงสุดคือโปรตีนสารลดแรงตึงผิว ชนิดต่างๆ [ 34 ]เช่นSFTPA1 , SFTPBและSFTPCและnapsinซึ่งแสดงออกในเซลล์ปอดชนิดที่ 2 โปรตีนอื่นๆ ที่มีการแสดงออกสูงขึ้นในปอด ได้แก่โปรตีนไดเนอินDNAH5ในเซลล์ที่มีขน และ โปรตีน SCGB1A1 ที่หลั่งออกมา ใน เซลล์โกเบล็ต ที่หลั่งเมือก ของเยื่อบุทางเดินหายใจ[ 82 ]

ความสำคัญทางคลินิก

ปอดอาจได้รับผลกระทบจากโรคและความผิดปกติหลายประการปอดวิทยาเป็นสาขาทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้องกับโรคระบบทางเดินหายใจที่เกี่ยวข้องกับปอดและระบบทางเดินหายใจ [ 83 ] ศัลยกรรมทรวงอกและ หัวใจ เกี่ยวข้องกับการผ่าตัดปอด รวมถึงการผ่าตัดลดปริมาตรปอดการตัดกลีบปอดการตัดปอดและการปลูกถ่ายปอด[ 84 ]

การอักเสบและการติดเชื้อ

ภาวะ อักเสบของเนื้อเยื่อปอด ได้แก่โรคปอดบวมส่วนของทางเดินหายใจ ได้แก่หลอดลมอักเสบและหลอดลมฝอยอักเสบและส่วนของเยื่อหุ้มปอดที่ล้อมรอบปอด ได้แก่เยื่อหุ้มปอดอักเสบการอักเสบมักเกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียหรือไวรัสเมื่อเนื้อเยื่อปอดอักเสบจากสาเหตุอื่น ๆ จะเรียกว่าโรคปอดอักเสบสาเหตุสำคัญอย่างหนึ่งของโรคปอดบวมจากแบคทีเรียคือวัณโรค[ 74 ] การติดเชื้อ เรื้อรังมักเกิดขึ้นในผู้ที่มีภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องและอาจรวมถึงการติดเชื้อราAspergillus fumigatusซึ่งอาจนำไปสู่ การเกิด แอสเปอร์จิลโลมาในปอด[ 74 ] [ 85 ]ในสหรัฐอเมริกา หนูบางสายพันธุ์สามารถถ่ายทอดไวรัสฮันตาไวรัสไปยังมนุษย์ได้ ซึ่งอาจทำให้เกิดโรคปอดจากไวรัสฮันตาไวรัส ที่ไม่สามารถรักษาได้ โดยมีอาการคล้ายกับกลุ่มอาการหายใจล้มเหลวเฉียบพลัน (ARDS) [ 86 ]

แอลกอฮอล์ส่งผลต่อปอดและอาจทำให้เกิดโรคปอดอักเสบจากแอลกอฮอล์ได้ การได้รับแอลกอฮอล์ในปริมาณมากจะกระตุ้นการเต้นของขนเซลล์ในเยื่อบุทางเดินหายใจ อย่างไรก็ตาม การได้รับแอลกอฮอล์ในปริมาณมากเรื้อรังจะมีผลทำให้การตอบสนองของขนเซลล์ลดลง ซึ่งส่งผลให้การกำจัดเสมหะด้วยขนเซลล์ (MCC) ลดลง MCC เป็นระบบป้องกันตามธรรมชาติที่ปกป้องร่างกายจากมลพิษและเชื้อโรค และเมื่อระบบนี้ถูกรบกวน จำนวนของแมโครฟาจในถุงลมจะลดลง การตอบสนองการอักเสบที่ตามมาคือการปล่อยไซโตไคน์ผลที่ตามมาอีกประการหนึ่งคือความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ[ 87 ] [ 88 ]

การเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนของเลือด

เนื้อเยื่อปอดตายเนื่องจากภาวะลิ่มเลือดอุดตันในปอด

ภาวะลิ่มเลือดอุดตันในปอดคือลิ่มเลือดที่ไปอุดตันในหลอดเลือดแดงปอดลิ่มเลือดอุดตันส่วนใหญ่เกิดจากภาวะลิ่มเลือดอุดตันในหลอดเลือดดำส่วน ลึกที่ขา การตรวจวินิจฉัยลิ่มเลือดอุดตันในปอดอาจทำได้โดยใช้การสแกนการระบายอากาศ/การไหลเวียนของเลือดการสแกน CT ของหลอดเลือดแดงในปอดหรือการตรวจเลือด เช่นD-dimer [ 74 ] ภาวะความดันโลหิต สูงในปอด หมายถึงความดันที่เพิ่มขึ้นที่ต้นหลอดเลือดแดงปอดซึ่งมีสาเหตุที่แตกต่างกันมากมาย[ 74 ]สภาวะที่หายากอื่นๆ ก็อาจส่งผลต่อการไหลเวียนของเลือดในปอดได้เช่นกัน เช่นโรคแกรนูโลมาโตซิสร่วมกับภาวะหลอดเลือดอักเสบหลายตำแหน่ง ซึ่งทำให้เกิดการอักเสบของหลอดเลือดขนาดเล็กในปอดและไต[ 74 ]

ปอดช้ำเป็นรอยฟกช้ำที่เกิดจากการบาดเจ็บที่หน้าอก ส่งผลให้เกิดเลือดออกในถุงลม ทำให้เกิดการสะสมของของเหลวซึ่งอาจทำให้การหายใจลำบาก และอาจเป็นได้ทั้งแบบไม่รุนแรงหรือรุนแรง การทำงานของปอดอาจได้รับผลกระทบจากการกดทับจากของเหลวในช่องเยื่อหุ้มปอด( น้ำในช่องเยื่อหุ้มปอด) หรือสารอื่นๆ เช่น อากาศ ( ภาวะลมในช่องเยื่อหุ้มปอด ) เลือด ( ภาวะเลือดออกในช่องเยื่อหุ้มปอด ) หรือสาเหตุที่พบได้ยากกว่า สิ่งเหล่านี้อาจได้รับการตรวจสอบโดยใช้เอกซเรย์ทรวงอกหรือCT สแกนและอาจต้องใส่ท่อระบายทางศัลยกรรมจนกว่าจะระบุและรักษาต้นเหตุที่แท้จริงได้[ 74 ]

โรคปอดอุดกั้น

ภาพนิ่งสามมิติแสดงภาวะหลอดลมตีบตัน เช่นในโรคหอบหืด
เนื้อเยื่อปอดที่ได้รับผลกระทบจากโรคถุงลมโป่งพอง ย้อมด้วยสี H&E

โรคหอบหืดโรคหลอดลมโป่งพองและโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง (COPD) ซึ่งรวมถึงโรคหลอดลมอักเสบเรื้อรังและโรคถุงลมโป่งพองล้วนเป็นโรคปอดอุดกั้นที่มีลักษณะเฉพาะคือการอุดตันของทางเดินหายใจซึ่งจำกัดปริมาณอากาศที่สามารถเข้าสู่ถุงลมได้เนื่องจากการตีบของหลอดลมอันเนื่องมาจากการอักเสบ โรคปอดอุดกั้นมักถูกระบุจากอาการและวินิจฉัยด้วยการทดสอบการทำงานของปอดเช่น การตรวจสมรรถภาพปอด (spirometry )

โรคปอดอุดกั้นหลายชนิดได้รับการจัดการโดยการหลีกเลี่ยงสิ่งกระตุ้น (เช่นไรฝุ่นหรือการสูบบุหรี่ ) ด้วยการควบคุมอาการ เช่นยาขยายหลอดลมและการระงับการอักเสบ (เช่น ผ่านทางคอร์ติโคสเตียรอยด์ ) ในกรณีที่รุนแรง สาเหตุทั่วไปของหลอดลมอักเสบเรื้อรังและโรคถุงลมโป่งพองคือการสูบบุหรี่ และสาเหตุทั่วไปของหลอดลมโป่งพองได้แก่ การติดเชื้อรุนแรงและโรคซิสติกไฟโบรซิส สาเหตุที่แน่ชัดของโรคหอบหืดยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่มีความเชื่อมโยงกับโรคภูมิแพ้อื่นๆ[ 74 ] [ 89 ]

การเสื่อมสภาพของเนื้อเยื่อถุงลม ซึ่งมักเป็นผลมาจากการสูบบุหรี่ นำไปสู่โรคถุงลมโป่งพอง ซึ่งอาจรุนแรงจนถึงขั้นพัฒนาเป็นโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง (COPD) เอนไซม์อีลาสตาสทำลาย อี ลาสติน ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของปอด ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดโรคถุงลมโป่งพองได้เช่นกัน อีลาสตาสถูกยับยั้งโดย โปรตีนระยะเฉียบพลันอัลฟา-1 แอนติทริปซินและเมื่อขาดโปรตีนนี้ โรคถุงลมโป่งพองก็อาจเกิดขึ้นได้ เมื่อมีความเครียดอย่างต่อเนื่องจากการสูบบุหรี่เซลล์ฐานของทางเดินหายใจจะเสียระเบียบและสูญเสียความสามารถในการสร้างใหม่ที่จำเป็นต่อการซ่อมแซมเยื่อบุผิว เซลล์ฐานที่เสียระเบียบเหล่านี้ถือเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงทางเดินหายใจที่สำคัญซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของCOPDและเมื่อมีความเครียดอย่างต่อเนื่องก็อาจเกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นมะเร็งได้ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการพัฒนาเริ่มต้นของโรคถุงลมโป่งพองนั้นมุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนแปลงในช่วงต้นของเยื่อบุผิวทางเดินหายใจของทางเดินหายใจขนาดเล็ก[ 90 ]เซลล์ฐานจะเสียระเบียบมากขึ้นในการเปลี่ยนผ่านของผู้สูบบุหรี่ไปสู่ ​​COPD ที่กำหนดทางคลินิก[ 90 ]

โรคปอดจำกัด

โรคปอดเรื้อรังบางประเภทถูกจัดอยู่ในกลุ่มโรคปอดจำกัดเนื่องจากมีข้อจำกัดในปริมาณเนื้อเยื่อปอดที่เกี่ยวข้องกับการหายใจ ซึ่งรวมถึงภาวะพังผืดในปอดซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่อปอดอักเสบเป็นเวลานานพังผืดในปอดจะเข้ามาแทนที่เนื้อเยื่อปอดที่ทำงานได้ด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่เป็นเส้นใย ซึ่งอาจเกิดจาก โรคปอดจากการทำงานหลายประเภทเช่นโรคปอดฝุ่นถ่านหินโรคภูมิต้านตนเองหรือในกรณีที่พบได้น้อยคือปฏิกิริยาต่อยา[ 74 ] ความผิดปกติของระบบทางเดินหายใจที่รุนแรง ซึ่งการหายใจเองไม่เพียงพอต่อการดำรงชีวิต อาจจำเป็นต้องใช้เครื่องช่วยหายใจเพื่อให้แน่ใจว่ามีอากาศเพียงพอ

มะเร็ง

มะเร็งปอดอาจเกิดขึ้นโดยตรงจากเนื้อเยื่อปอดหรือเป็นผลมาจากการแพร่กระจายจากส่วนอื่นของร่างกาย มะเร็งปอดแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ มะเร็งปอดชนิดเซลล์เล็กและมะเร็งปอดชนิดไม่ใช่เซลล์เล็กปัจจัยเสี่ยงหลักของมะเร็งคือการสูบบุหรี่เมื่อตรวจพบมะเร็งแล้ว จะมีการกำหนดระยะ ของโรค โดยใช้การสแกน เช่นCT สแกน และ เก็บตัวอย่างเนื้อเยื่อจากการตรวจชิ้นเนื้อ มะเร็งอาจได้รับการรักษาด้วยการผ่าตัดเอาเนื้องอกออก การใช้ รังสีรักษา เคมีบำบัดหรือการรักษาร่วมกัน หรือโดยมีเป้าหมายเพื่อควบคุมอาการ[ 74 ] ในสหรัฐอเมริกามีการแนะนำให้ตรวจคัดกรองมะเร็งปอด ในกลุ่มประชากรที่มีความเสี่ยงสูง [ 91 ]

ความผิดปกติแต่กำเนิด

ความผิดปกติแต่กำเนิดได้แก่โรคซิสติกไฟโบรซิส ภาวะปอดเจริญไม่เต็มที่ (การพัฒนาของปอดไม่สมบูรณ์) [ 92 ]ไส้เลื่อนกระบังลมแต่กำเนิดและภาวะหายใจลำบากในทารกที่เกิดจากการขาดสารลดแรงตึงผิวในปอด กลีบอะซิโก ส เป็นความแปรผันทางกายวิภาค แต่กำเนิด ซึ่งแม้โดยปกติจะไม่มีผลกระทบ แต่ก็อาจทำให้เกิดปัญหาในขั้นตอนการผ่าตัดทรวงอกได้[ 93 ]

ความดันในช่องเยื่อหุ้มปอด

ภาวะ ปอด แฟบ (pneumothorax ) คือการสะสมของอากาศที่ผิดปกติในช่องเยื่อหุ้มปอดซึ่งทำให้ปอดแยกออกจากผนังทรวงอก [ 94 ] ปอดไม่สามารถขยายตัวต้านแรงดันอากาศภายในช่องเยื่อหุ้มปอดได้ ตัวอย่างที่เข้าใจง่ายคือภาวะปอดแฟบจากอุบัติเหตุ ซึ่งอากาศเข้าไปในช่องเยื่อหุ้มปอดจากภายนอกร่างกาย เช่น การเจาะผนังทรวงอก ในทำนองเดียวกันนักดำน้ำที่ขึ้นสู่ผิวน้ำขณะกลั้นหายใจโดยที่ปอดพองตัวเต็มที่ อาจทำให้ถุงลม ( alveoli ) แตกและรั่วไหลอากาศที่มีแรงดันสูงเข้าไปในช่องเยื่อหุ้มปอดได้

การตรวจสอบ

ในการตรวจร่างกายเพื่อตอบสนองต่ออาการระบบทางเดินหายใจ เช่นหายใจถี่และไออาจมีการตรวจ ปอด การ ตรวจนี้รวมถึง การคลำและการฟัง [ 95 ] บริเวณของปอดที่สามารถฟังได้โดยใช้สเตโทสโคปเรียกว่าบริเวณปอดซึ่งได้แก่ บริเวณปอดด้านหลัง ด้านข้าง และด้านหน้า บริเวณปอดด้านหลังสามารถฟังได้จากด้านหลังและรวมถึง: กลีบปอดส่วนล่าง (กินพื้นที่สามในสี่ของบริเวณด้านหลัง); บริเวณด้านหน้าซึ่งกินพื้นที่อีกหนึ่งในสี่; และบริเวณด้านข้างใต้ รักแร้ รักแร้ซ้ายสำหรับกลีบลิ้น รักแร้ขวาสำหรับกลีบกลางด้านขวา บริเวณด้านหน้ายังสามารถฟังได้จากด้านหน้า[ 96 ]บริเวณที่เรียกว่าสามเหลี่ยมแห่งการฟังคือบริเวณที่มีกล้ามเนื้อบางกว่าที่ด้านหลัง ซึ่งช่วยให้การฟังดีขึ้น[ 97 ]เสียงหายใจผิดปกติที่ได้ยินระหว่างการตรวจปอดสามารถบ่งชี้ถึงภาวะปอดได้ เช่น เสียงหายใจหวีดมักเกี่ยวข้องกับโรคหอบหืดและโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง

การทดสอบการทำงาน

ปริมาตรปอดตามที่อธิบายไว้ในเนื้อหา
บุคคลที่กำลังทำการทดสอบสมรรถภาพปอด

การทดสอบการทำงานของปอดดำเนินการโดยการประเมินความสามารถของบุคคลในการหายใจเข้าและออกในสถานการณ์ต่างๆ[ 98 ]ปริมาตรอากาศที่บุคคลหายใจเข้าและออกขณะพักผ่อนเรียกว่าปริมาตรน้ำขึ้นน้ำลง (โดยปกติ 500–750 มล.) ปริมาตรสำรองการหายใจเข้าและปริมาตรสำรองการหายใจออกเป็นปริมาณเพิ่มเติมที่บุคคลสามารถหายใจเข้าและออกอย่างแรงได้ตามลำดับ ผลรวมของการหายใจเข้าและออกอย่างแรงคือความจุที่สำคัญ ของบุคคล ไม่ใช่ว่าอากาศทั้งหมดจะถูกขับออกจากปอดแม้หลังจากหายใจออกอย่างแรงแล้ว อากาศที่เหลืออยู่เรียกว่าปริมาตรคงเหลือคำศัพท์เหล่านี้รวมกันเรียกว่าปริมาตรปอด[ 98 ]

เครื่องวัดปริมาตรปอดใช้ในการวัดความจุคงเหลือของปอด [ 99 ] ความจุคงเหลือของปอดไม่สามารถวัดได้ด้วยการทดสอบที่อาศัยการหายใจออก เนื่องจากคนเราสามารถหายใจได้สูงสุดเพียง 80% ของความจุคงเหลือทั้งหมดของปอด[ 100 ]ความจุของปอดทั้งหมดขึ้นอยู่กับอายุ ส่วนสูง น้ำหนัก และเพศของบุคคล และโดยปกติจะอยู่ระหว่าง 4 ถึง 6 ลิตร[ 98 ]ผู้หญิงมักมีความจุต่ำกว่าผู้ชาย 20–25% คนสูงมักมีความจุของปอดทั้งหมดมากกว่าคนเตี้ยผู้สูบบุหรี่มีความจุต่ำกว่าผู้ไม่สูบบุหรี่ คนผอมมักมีความจุมากกว่า ความจุของปอดสามารถเพิ่มขึ้นได้มากถึง 40% ด้วยการฝึกฝนร่างกาย แต่ผลกระทบอาจเปลี่ยนแปลงได้จากการสัมผัสกับมลพิษทางอากาศ[ 100 ] [ 101 ]

การทดสอบการทำงานของปอดอื่นๆ ได้แก่สไปโรเมตรีซึ่งวัดปริมาณ (ปริมาตร) และการไหลของอากาศที่สามารถหายใจเข้าและออกได้ ปริมาตรสูงสุดของลมหายใจที่สามารถหายใจออกได้เรียกว่าความจุที่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปริมาณที่บุคคลสามารถหายใจออกได้ในหนึ่งวินาที (เรียกว่าปริมาตรการหายใจออกอย่างแรง (FEV1)) เมื่อเทียบกับปริมาณที่พวกเขาสามารถหายใจออกได้ทั้งหมด (FEV) อัตราส่วนนี้ อัตราส่วน FEV1/FEV มีความสำคัญในการแยกแยะว่าโรคปอดเป็นแบบจำกัดหรือแบบอุดกั้น [ 74 ] [ 98 ] การ ทดสอบอีกอย่างหนึ่งคือ ความสามารถในการแพร่กระจายของปอด ซึ่งเป็นการวัดการถ่ายโอนก๊าซจากอากาศไปยังเลือดในเส้นเลือดฝอยของปอด

การใช้งานด้านการทำอาหาร

Öpke-hésipเป็นอาหารอุยกูร์ที่ทำจาก ปอด แกะและไส้กรอกข้าว

ปอดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็น เครื่องในหรืออวัยวะภายในประเภทหลักประเภทหนึ่ง นอกเหนือจาก หัวใจและหลอดลมและถูกนำมาบริโภคเป็นอาหารทั่วโลกในเมนูต่างๆ เช่นแฮกกีส ของสกอตแลนด์ สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาได้ออกกฎหมายห้ามจำหน่ายปอดของสัตว์เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับสปอร์ของเชื้อราหรือการปนเปื้อนข้ามกับอวัยวะอื่นๆ แม้ว่าข้อกล่าวหานี้จะถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าไม่มีมูลความจริงก็ตาม[ 102 ]

สัตว์อื่นๆ

นก

เมื่อนกหายใจเข้า อากาศจะเดินทางไปยังถุงลมที่อยู่ใกล้ส่วนท้ายของนก จากนั้นอากาศจะผ่านเข้าไปในปอดไปยังถุงลมที่อยู่ใกล้ส่วนหน้าของนก และถูกหายใจออกทางนั้น
เครื่องแลกเปลี่ยนก๊าซหายใจแบบกระแสขวางในปอดของนก อากาศถูกบังคับจากถุงลมในทิศทางเดียว (จากซ้ายไปขวาในแผนภาพ) ผ่านพาราบรอนคี เส้นเลือดฝอยในปอดล้อมรอบพาราบรอนคีในลักษณะที่แสดง (เลือดไหลจากด้านล่างของพาราบรอนคีไปยังด้านบนในแผนภาพ) [ 103 ] [ 104 ]เลือดหรืออากาศที่มีปริมาณออกซิเจนสูงแสดงด้วยสีแดง อากาศหรือเลือดที่มีออกซิเจนต่ำแสดงด้วยสีม่วงน้ำเงินเฉดต่างๆ

ปอดของนกมีขนาดค่อนข้างเล็ก แต่เชื่อมต่อกับถุงลม แปดหรือเก้า ถุงที่ทอดยาวไปทั่วร่างกาย และเชื่อมต่อกับช่องว่างอากาศภายในกระดูก เมื่อหายใจเข้า อากาศจะเดินทางผ่านหลอดลมของนกเข้าไปในถุงลม จากนั้นอากาศจะเดินทางอย่างต่อเนื่องจากถุงลมที่ด้านหลัง ผ่านปอดซึ่งมีขนาดค่อนข้างคงที่ ไปยังถุงลมที่ด้านหน้า จากตรงนี้อากาศจะถูกหายใจออก ปอดที่มีขนาดคงที่เหล่านี้เรียกว่า "ปอดแบบไหลเวียน" ซึ่งแตกต่างจาก "ปอดแบบสูบลม" ที่พบในสัตว์อื่นๆ ส่วนใหญ่[ 103 ] [ 105 ]

ปอดของนกมีทางเดินเล็กๆ ขนานกันนับล้านทาง เรียกว่าพาราบรอนคีถุงเล็กๆ ที่เรียกว่าเอเทรียแผ่ออกมาจากผนังของทางเดินเล็กๆ เหล่านี้ เช่นเดียวกับถุงลมในปอดอื่นๆ สิ่งเหล่านี้เป็นบริเวณที่มีการแลกเปลี่ยนก๊าซโดยการแพร่แบบธรรมดา[ 105 ]การไหลเวียนของเลือดรอบๆ พาราบรอนคีและเอเทรียของมันก่อให้เกิดกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซแบบกระแสสวนทาง (ดูแผนภาพทางด้านขวา) [ 103 ] [ 104 ]

ถุงลมซึ่งบรรจุอากาศไม่ได้มีส่วนช่วยในการแลกเปลี่ยนก๊าซมากนัก แม้ว่าจะมีผนังบางก็ตาม เนื่องจากมีหลอดเลือดน้อย ถุงลมจะขยายและหดตัวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงปริมาตรในช่องอกและช่องท้อง การเปลี่ยนแปลงปริมาตรนี้เกิดจากการเคลื่อนไหวของกระดูกอกและกระดูกซี่โครง และการเคลื่อนไหวนี้มักจะประสานกับการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อที่ใช้ในการบิน[ 106 ]

พาราบรอนคีที่มีการไหลของอากาศในทิศทางเดียวเรียกว่าพาราบรอนคีพัลโมนิกพาเลโอพัลโมนิกและพบได้ในนกทุกชนิด อย่างไรก็ตาม นกบางชนิดมีโครงสร้างปอดเพิ่มเติมที่การไหลของอากาศในพาราบรอนคีเป็นแบบสองทิศทาง เรียกว่า พาราบรอน คีนิวพัลโมนิก[ 105 ]

สัตว์เลื้อยคลาน

ปอดของสัตว์เลื้อยคลานส่วนใหญ่มีหลอดลมเส้นเดียวที่ทอดลงมาตรงกลาง ซึ่งมีกิ่งก้านสาขาจำนวนมากยื่นออกไปเป็นถุงเล็กๆ กระจายอยู่ทั่วปอด ถุงเหล่านี้คล้ายกับถุงลมในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่มีขนาดใหญ่กว่าและมีจำนวนน้อยกว่ามาก ทำให้ปอดมีเนื้อสัมผัสคล้ายฟองน้ำ ในตุอาทารางูและกิ้งก่า บางชนิด โครงสร้างของปอดจะเรียบง่ายกว่า คล้ายกับปอดของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกทั่วไป[ 106 ]

โดยทั่วไปงูและกิ้งก่าที่ไม่มีขาจะมีปอดข้างขวาเป็นอวัยวะหายใจหลักเพียงข้างเดียว ปอดข้างซ้ายมีขนาดเล็กมากหรืออาจไม่มีเลย อย่างไรก็ตาม แอมฟิสเบเนียนกลับมีการจัดเรียงที่ตรงกันข้าม โดยมีปอดข้างซ้ายเป็นอวัยวะหลัก และปอดข้างขวามีขนาดเล็กหรือไม่มีเลย[ 106 ]

ทั้งจระเข้และจิ้งจกมอนิเตอร์มีปอดที่คล้ายกับของนก ซึ่งให้การไหลเวียนของอากาศแบบทิศทางเดียว และยังมีถุงลมอีกด้วย[ 107 ] ดูเหมือนว่า เทโรซอร์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วจะมีการปรับปรุงปอดประเภทนี้ให้ดียิ่งขึ้นไปอีก โดยขยายถุงลมเข้าไปในเยื่อปีก และในกรณีของลอนโคเดกทิดส์ ทูพูซัวราและอะซดาร์คอยด์ก็ขยายไปยังขาหลังด้วย[ 108 ]

โดยทั่วไปปอด ของสัตว์เลื้อยคลานจะได้รับอากาศผ่านการขยายและหดตัวของซี่โครงที่ขับเคลื่อนโดยกล้ามเนื้อแกนกลางลำตัวและการสูบฉีดของช่องปาก จระเข้ยังอาศัย วิธีการลูกสูบ ตับซึ่งตับจะถูกดึงกลับโดยกล้ามเนื้อที่ยึดติดกับกระดูกหัวหน่าว (ส่วนหนึ่งของกระดูกเชิงกราน) ที่เรียกว่ากะบังลม[ 109 ]ซึ่งจะสร้างแรงดันลบในช่องอกของจระเข้ ทำให้อากาศเคลื่อนเข้าสู่ปอดตามกฎของบอยล์เต่าซึ่งไม่สามารถขยับซี่โครงได้ จึงใช้แขนขาหน้าและกระดูกเชิงกรานส่วนอกเพื่อบังคับอากาศเข้าและออกจากปอด[ 106 ]

สัตว์สะเทPนน้ำสะเทPนบก

แอกโซลอทล์
ซาลาแมนเดอร์ชนิดAmbystoma mexicanumจะคงรูปร่างตัวอ่อนที่มีเหงือกไว้จนถึงวัยผู้ใหญ่

ปอดของกบและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก ส่วนใหญ่ นั้นเรียบง่ายและมีลักษณะคล้ายลูกโป่ง โดยการแลกเปลี่ยนก๊าซจำกัดอยู่ที่ผิวด้านนอกของปอดเท่านั้น ซึ่งไม่มีประสิทธิภาพมากนัก แต่สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกมีความต้องการทางเมตาบอลิซึมต่ำ และยังสามารถกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างรวดเร็วโดยการแพร่ผ่านผิวหนังในน้ำ และเสริมปริมาณออกซิเจนด้วยวิธีเดียวกัน สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกใช้ ระบบ แรงดันบวกเพื่อนำอากาศเข้าสู่ปอด โดยบังคับอากาศลงไปในปอดด้วยการสูบฉีดทางปากซึ่งแตกต่างจากสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นสูงส่วนใหญ่ที่ใช้ระบบการหายใจที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันลบโดยปอดจะพองตัวโดยการขยายซี่โครง[ 110 ]ในการสูบฉีดทางปาก พื้นปากจะลดลง ทำให้ช่องปากเต็มไปด้วยอากาศ จากนั้นกล้ามเนื้อคอจะกดคอแนบกับด้านล่างของกะโหลกศีรษะบังคับอากาศเข้าไปในปอด[ 111 ]

เนื่องจากความเป็นไปได้ของการหายใจทางผิวหนังประกอบกับขนาดที่เล็กสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขา ที่ไม่มีปอดที่รู้จักทั้งหมด จึงเป็นสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกส่วนใหญ่เป็นซาลาแมนเดอร์ที่ไม่มีปอดซึ่งหายใจทางผิวหนังและเนื้อเยื่อที่บุช่องปาก ทำให้ขนาดของพวกมันถูกจำกัด: พวกมันทั้งหมดมีขนาดเล็กและมีลักษณะค่อนข้างเรียวเหมือนเส้นด้าย โดยเพิ่มพื้นที่ผิวผิวหนังให้มากที่สุดเมื่อเทียบกับปริมาตรของร่างกาย[ 112 ]สัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขาที่ไม่มีปอดอีกชนิดหนึ่งที่รู้จักคือAtretochoana eiseltiซึ่งเป็นซีซิเลียน[ 113 ]

โดยทั่วไปปอดของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกจะมีผนังภายในแคบๆ ( เซปตา ) ของเนื้อเยื่ออ่อนอยู่รอบผนังด้านนอกเพียงไม่กี่ชั้น ทำให้พื้นที่ผิวสำหรับการหายใจเพิ่มขึ้นและทำให้ปอดมีลักษณะคล้ายรังผึ้ง ในซาลาแมนเดอร์บางชนิด แม้แต่ผนังเหล่านี้ก็ไม่มี และปอดจะมีผนังเรียบ ในซีซิเลียน เช่นเดียวกับงู มีเพียงปอดข้างขวาเท่านั้นที่มีขนาดหรือพัฒนาการ[ 106 ]

ปลา

ปอดพบได้ในปลาสามกลุ่ม ได้แก่ ปลาซีลาแคนท์ ปลา บิเชอร์และปลาปอดเช่นเดียวกับในสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขา แต่ต่างจากปลาที่มีถุงลม ช่องเปิดจะอยู่ที่ด้านท้องของหลอดอาหาร ปลาซีลาแคนท์มีปอดที่เสื่อมสภาพและไม่ทำงานเป็นคู่ๆ ซึ่งล้อมรอบด้วยอวัยวะไขมัน[ 114 ] ปลา บิเชอร์ ซึ่งเป็นกลุ่มเดียวของปลาครีบแข็งที่มีปอด มีปอดเป็นคู่ ซึ่งเป็นถุงกลวงที่ไม่มีห้อง โดยการแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้นบนรอยพับที่แบนมากซึ่งเพิ่มพื้นที่ผิวภายใน ปอดของปลาปอดมีความคล้ายคลึงกับปอดของสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขามากกว่า มีเครือข่ายของเยื่อกั้นเนื้อเยื่อที่ซับซ้อน แบ่งออกเป็นห้องหายใจจำนวนมาก[ 115 ] [ 116 ]ในปลาปอดออสเตรเลียมีปอดเพียงอันเดียว แม้ว่าจะแบ่งออกเป็นสองกลีบก็ตาม อย่างไรก็ตาม ปอดปลาชนิดอื่น ๆ ได้รับการพิจารณาตามประเพณีว่ามีปอดสองข้าง แต่การวิจัยใหม่ ๆ ระบุว่าปอดคู่คือตุ่มปอดทวิภาคีที่เกิดขึ้นพร้อมกันและเชื่อมต่อโดยตรงกับลำไส้ส่วนหน้า ซึ่งพบได้เฉพาะในสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขาเท่านั้น[ 117 ]ในปอดปลาทุกชนิด รวมทั้งปอดปลาออสเตรเลีย ปอดจะตั้งอยู่ในส่วนหลังด้านบนของลำตัว โดยมีท่อเชื่อมต่อโค้งรอบและอยู่เหนือหลอดอาหาร ระบบการไหลเวียนของเลือดก็บิดตัวรอบหลอดอาหารเช่นกัน ซึ่งบ่งชี้ว่าปอดวิวัฒนาการมาจากส่วนท้องของลำตัวในตอนแรก เช่นเดียวกับสัตว์มีกระดูกสันหลังชนิดอื่น ๆ[ 106 ]

สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง

ปอดรูปหนังสือของแมงมุมตัวเมีย (แสดงในสีชมพู)

สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังจำนวนหนึ่งมีโครงสร้างคล้ายปอดซึ่งทำหน้าที่ในการหายใจคล้ายกับปอดของสัตว์มีกระดูกสันหลังแท้ๆ แต่ไม่ได้มีความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการและเกิดขึ้นจากวิวัฒนาการแบบลู่เข้า เท่านั้น แมงมุมบางชนิดเช่นแมงมุมและแมงป่องมีโครงสร้างที่เรียกว่าปอดหนังสือซึ่งใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซในบรรยากาศ แมงมุมบางชนิดมีปอดหนังสือสี่คู่ แต่ส่วนใหญ่มีสองคู่[ 118 ]แมงป่องมีรูหายใจบนตัวเพื่อเป็นทางเข้าของอากาศไปยังปอดหนังสือ[ 119 ]

ปูมะพร้าวเป็นสัตว์บกและใช้โครงสร้างที่เรียกว่าปอดแบบแบรนชิโอสเตกัลในการหายใจเอาอากาศ[ 120 ]ลูกปูจะถูกปล่อยลงสู่มหาสมุทร แต่ปูโตเต็มวัยไม่สามารถว่ายน้ำได้และมีเหงือกเพียงชุดเล็กๆ เท่านั้น ปูโตเต็มวัยสามารถหายใจบนบกและกลั้นหายใจใต้น้ำได้[ 121 ]ปอดแบบแบรนชิโอสเตกัลถือเป็นขั้นตอนการปรับตัวทางพัฒนาการจากสิ่งมีชีวิตในน้ำไปสู่สิ่งมีชีวิตบนบก หรือจากปลาไปสู่สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก[ 122 ]

พัลโมเนตส่วนใหญ่เป็นหอยทากบกและทากที่พัฒนาปอดแบบง่ายๆ จากโพรงแมนเทิลช่องเปิดที่อยู่ภายนอกเรียกว่านิวโมสโตมช่วยให้อากาศเข้าสู่ปอดในโพรงแมนเทิลได้[ 123 ] [ 124 ]

จุดเริ่มต้นวิวัฒนาการ

เชื่อกันว่าปอดของสัตว์มีกระดูกสันหลัง บนบกในปัจจุบัน และถุงลมของปลา ในปัจจุบันมีวิวัฒนาการมาจากถุงธรรมดาที่ยื่นออกมาจาก หลอดอาหารซึ่งช่วยให้ปลาในยุคแรกสามารถสูดอากาศได้ในสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำ[ 125 ]การยื่นออกมานี้เกิดขึ้นครั้งแรกใน ปลาที่มีกระดูก ใน ปลาที่มีครีบเป็นเส้นส่วนใหญ่ ถุงเหล่านี้มีวิวัฒนาการเป็นถุงลมที่ปิดสนิท ในขณะที่ ปลาคาร์พปลาเทราต์ปลาเฮอ ริเคน ปลา ดุกและปลาไหลจำนวนหนึ่งยังคงรักษา สภาพ ฟิโซสโตม ไว้ โดยที่ถุงเปิดออกสู่หลอดอาหาร ในปลาที่มีกระดูกดั้งเดิม เช่น ปลาการ์ปลาบิเชอร์ปลาโบว์ฟินและปลาที่มีครีบเป็นพวงถุงเหล่านี้มีวิวัฒนาการเพื่อทำหน้าที่เป็นปอดเป็นหลัก[ 125 ]ปลาที่มีครีบเป็นพวงได้ให้กำเนิดสัตว์สี่ขา ที่อาศัยอยู่บนบก ดังนั้น ปอดของสัตว์มีกระดูกสันหลังจึงมีความคล้ายคลึงกับถุงลมของปลา (แต่ไม่เหมือนกับเหงือก ของปลา ) [ 126 ]

ดูเพิ่มเติม

  • ปอดใน Human Protein Atlas
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lung&oldid=1352380367 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ปอด

ปอด เป็น อวัยวะ หลักของ ระบบทางเดินหายใจ ในสัตว์หลายชนิด รวมทั้งมนุษย์ ใน สัตว์ เลี้ยงลูกด้วยนม และ สัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขา อื่นๆ ส่วนใหญ่ ปอดสองข้างจะอยู่ใกล้ กระดูกสันหลัง...

กายวิภาคศาสตร์

ในมนุษย์ ปอดตั้งอยู่ใน ทรวงอก ทั้งสองข้างของ หัวใจ ใน โครงกระดูกซี่โครง ปอด มีรูปร่างคล้ายกรวย โดยมี ส่วนยอด ที่แคบและกลม อยู่ด้านบน และ ส่วนฐาน ที่กว้างและเว้า ซึ่งวางอยู่บนพื้นผิวนูนของ กระ บัง ลม [ 1 ] ส่วนยอดของปอดจะยื่นเข้าไปในโคนคอ โดยอยู่เหนือระดับ...

ปอดข้างขวา

ปอดข้างขวามีกลีบและส่วนต่างๆ มากกว่าปอดข้างซ้าย โดยแบ่งออกเป็นสามกลีบ คือ กลีบบน กลีบกลาง และกลีบล่าง โดยมีรอยแยกสองรอย คือ รอยแยกเฉียงและรอยแยกแนวนอน [ 10 ] รอยแยกแนวนอนด้านบนจะแยกกลีบบนออกจากกลีบกลาง โดยเริ่มจากรอยแยกเฉียงด้านล่างใกล้กับขอบด้านหลังของปอด...

ปอดซ้าย

ปอดซ้ายแบ่งออกเป็นสองกลีบ คือกลีบบนและกลีบล่าง โดยรอยแยกเฉียง ซึ่งทอดยาวจากพื้น ผิวซี่โครง ไปยังพื้นผิวช่องอกของปอดทั้งด้านบนและด้านล่างของขั้ว ปอด [ 1 ] ปอดซ้ายต่างจากปอดขวาตรงที่ไม่มีกลีบกลาง แต่มี ลักษณะ ที่คล้ายคลึงกัน คือส่วนที่ยื่นออกมาจากกลีบบนเรียกว่า...