Une image 3D des poumons. MDGRPHC / Shutterstock.com

Les poumons sont des organes remarquables qui accomplissent continuellement des exploits incroyables. Ils le font si bien que nous les prenons pour acquis, sauf lorsque leur fonction est diminuée. Tout se passe dans un espace à l'intérieur de votre poitrine divisé en deux et réduit par la présence du cœur, des gros vaisseaux et de l'œsophage.

Avec Ruth Bader Ginsburg, juge à la Cour suprême, récemment retourné Au tribunal après une opération pour cancer du poumon, on m'a posé beaucoup de questions sur les poumons, car je suis professeur d'anatomie.

De nombreux cancers du poumon ne sont pas opérants, mais pour traiter certains types de maladie pulmonaire, tels que les cancers à un stade précoce, un traitement chirurgical appelé lobectomie peut être effectué. Dans cette opération, un lobe de poumon (votre poumon droit a trois lobes, votre poumon gauche en a deux) est retiré. Ensuite, les autres lobes se dilatent pour s’adapter et compenser le tissu manquant, permettant ainsi aux poumons de fonctionner aussi bien ou mieux qu’avant.

En plus d'être des organes très efficaces, les poumons présentent une structure complexe et magnifique. Je ne peux m'empêcher de me demander: si nous les apprécions davantage, serions-nous plus proactifs pour prendre soin d'eux?

Souffle de vie

La fonction première du système respiratoire est d'amener de l'oxygène dans nos poumons. Là, il est échangé contre un déchet, le dioxyde de carbone, qui est ensuite éliminé du corps.

Plusieurs semaines après la conception, le travail des poumons est effectué par le placenta, une structure en dehors de nos corps fœtaux où notre sang échange de dioxyde de carbone et d’oxygène avec le sang maternel de l’utérus.

Avant la naissance, nous pratiquons seulement les mouvements respiratoires, les mouvements le liquide amniotique au lieu d'air dans et hors des poumons.

Un nouveau-né et une mère. Après la naissance, un bébé halète à cause d'une accumulation de CO2 et prend son premier souffle pour absorber de l'oxygène. Anneka / Shutterstock.com

Quelques secondes après la coupe du cordon ombilical, une accumulation de dioxyde de carbone provoque les nouveau-nés à bout de souffle pour l'échanger contre de l'oxygène, une activité qui se poursuivra jusqu'à notre mort. La personne moyenne respire quelques millions de pieds cubes d’air 13 au cours de sa vie.

Pendant une activité calme, comme au lit ou assis, nous prenons huit à 16 par minute, chaque respiration inspirant environ une pinte d’air contenant X pour cent d’oxygène et une petite quantité de dioxyde de carbone pendant environ deux secondes. Ensuite, pendant trois secondes, nous expirons la même quantité d’air, mais il contient maintenant un pourcentage d’oxygène 21 et une augmentation du dioxyde de carbone multipliée par XN. En d'autres termes, vous passez environ 16 pour cent de votre vie à aspirer de l'air et 100 pour cent de votre vie à l'expulser.

Vos poumons, en chiffres

Chaque jour, des gallons d'air 5,000 sont transportés par des voies respiratoires menant aux poumons et s'étendant dans ceux-ci. Les voies aériennes se ramifient et diminuent de taille 22 fois. Presque tout cela se produit dans nos poumons, ces voies respiratoires atteignant une longueur combinée de miles 14,900.

Environ 2,600 gallons de l’air transporté sont acheminés vers et retirés des millions de 300, sacs minuscules à paroi mince, creux ou les alvéoles, qui fournissent une énorme surface pour l’échange d’oxygène, requis par toutes nos cellules, contre le dioxyde de carbone, qui en est le déchet. Il s’agit d’un domaine dont la taille varie entre la moitié et la plupart des terrains de tennis réglementaires.

Cet immense espace est contenu dans deux poumons, chacun légèrement inférieur à trois bouteilles de 1. Le poumon gauche est 10 pour cent plus petit que le droit, en raison de la position du cœur du côté gauche.

Une illustration 3-D des alvéoles. RAJ CREATIONZS / Shutterstock.com

Les alvéoles sont étroitement entourées de vaisseaux sanguins, ou capillaires, si petites que les globules rouges du sang les traversent continuellement en une seule rangée lorsqu’ils échangent du dioxyde de carbone en oxygène.

Les capillaires du poumon reçoivent un apport sanguin immense, égal à celui distribué à toutes les autres parties du corps. Les alvéoles se dilatent et se contractent 15,000 plusieurs fois par jour. Au cours de l'activité physique, le rythme respiratoire double - et dans les activités extrêmes, triple -, et la quantité d'air parvenant aux alvéoles augmente trois à cinq fois. Une respiration plus profonde et plus rapide utilise la capacité pulmonaire gardée en réserve au repos. Le stress peut également entraîner une respiration plus profonde et plus rapide.

Vos poumons au travail

Cependant, l'air que nous respirons est loin d'être pur et l'une des tâches principales du système respiratoire est de «conditionner» l'air avant qu'il n'atteigne les sacs aériens au plus profond de vos poumons.

Les polluants de l'air intérieur peuvent avoir deux à cinq fois plus de polluants que l'air extérieur. (Avez-vous récemment observé et changé les filtres de votre système de chauffage / climatisation?)

Le système respiratoire «conditionne» l'air de plusieurs façons. Tout d'abord, il augmente la température de l'air froid par rapport à la température du corps ou refroidit l'air chaud à la température du corps. Deuxièmement, il hydrate l'air en pourcentage d'humidité 100 pour éviter la déshydratation des membranes alvéolaires. Enfin, il nettoie l'air.

Les substances étrangères et éventuellement nocives sont filtrées de l'air entrant et éliminées par plusieurs moyens, y compris les poils nasaux et le mucus collant qui tapisse les voies respiratoires et qui sont produites à raison d'environ un quart par jour. Il contient des agents antimicrobiens qui aident à neutraliser les germes nuisibles et de nombreux virus.

Il est important de noter que les projections ressemblant à des poils sur les cellules qui tapissent les voies respiratoires, appelées cils, font sortir le mucus souillé des poumons et les voies respiratoires vers la gorge pour être avalé et détruit par l'acide gastrique.

Les polluants qui atteignent les membranes alvéolaires échangeuses de gaz sont éliminés par des cellules spécialisées appelées phagocytes et macrophages qui ingèrent les particules qui se déplacent le plus pour être emportées par les vaisseaux et les ganglions lymphatiques. Cependant, une grande partie du carbone noir est simplement déplacée vers des parties du poumon qui ne sont pas échangées.

En plus de l'air conditionné pour les alvéoles, la ventilation des poumons aide à refroidir le corps lorsqu'il est surchauffé. Environ 7, le pourcentage de chaleur corporelle est éliminé par évaporation des voies respiratoires situées à l'intérieur et à l'extérieur des poumons. Onze onces d'eau par jour sont perdues sous forme de vapeur d'eau. Trois pour cent de la chaleur corporelle est perdue en chauffant de l'air en dessous de la température corporelle lors de la ventilation des poumons.

Les autres fonctions étonnantes des poumons comprennent le contrôle de l'équilibre acido-basique (pH) du corps dans son ensemble en retenant ou en éliminant sélectivement le dioxyde de carbone. Afin d'être ventilés pour l'échange de gaz, les poumons agissent comme un soufflet. La propulsion de l'air à partir des poumons permet au larynx de servir de «boîte vocale», faisant vibrer les cordes vocales pour produire le ton modifié par la langue, les dents et les lèvres afin de produire notre voix pour la communication interpersonnelle et pour le chant. Cette sortie d'air nous permet également de faire sauter des ballons ou de jouer des instruments à vent.

L'air aspiré par l'expansion des poumons passe sur les zones olfactives du nez, permettant ainsi à notre odorat. Les poumons agissent également comme une «mousse d’emballage» à l’intérieur de la cage thoracique, soutenant et protégeant le cœur vital qui livre la moitié de son débit aux poumons et l’autre moitié au reste du corps.

Le côté obscur des poumons et de leurs soins

Alors que les poumons étaient d'un rose immaculé à la naissance, nos poumons s'assombrissent progressivement pour donner une apparence grise et marbrée à cause de ces particules de carbone, dont une grande partie reste en place, généralement sans effet néfaste. Les particules plus grosses et irritantes sont généralement éliminées par la toux et les éternuements par réflexe. Ce système de climatisation est compromis chez les fumeurs, dont les voies respiratoires perdent leurs cils et leur coordination directionnelle, et doit donc revenir à la toux comme moyen majeur d’élimination des polluants.

Les poumons des fumeurs s'assombrissent plus rapidement, deviennent plus marbrés et prennent un ton orange à cause de la nicotine et des goudrons bruns. Une exposition prolongée à ces agents cancérigènes provoque une bronchite chronique, un emphysème et un cancer dans de nombreuses parties du corps, mais particulièrement autour des voies respiratoires, juste à l'entrée des poumons. Dans l'emphysème, la structure alvéolaire des poumons s'effondre, en particulier dans le haut des poumons, ce qui rend difficile l'expiration complète.

Prenez une profonde respiration et considérez toutes les activités miraculeuses que vos incroyables poumons réalisent.

A propos de l'auteur

Arthur Dalley, professeur d'anatomie, L'Université Vanderbilt

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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