Kopsud: hingamisorgan, alveoolid ja gaasivahetuse tähtsus
Avasta kopsude ehitus ja töö: alveoolid, gaasivahetus ja hapniku transport — elulised faktid hingamisest selgelt ja arusaadavalt.
Kops on paljude selgroogsete (loomade, kellel on selgroog ehk selgroog) organ. See võtab õhust hapnikku ja väljutab süsihappegaasi. Enamikul selgroogsetel, kellel on kopsud, on neid kaks.
Loomadel on kopsud piirkond, kus toimub gaasivahetus. Ilma gaasivahetuseta ei läheks hapnik kopsudest verre, nii et keha rakud ei saaks hingamiseks vajalikku hapnikku.
Alveoolid on niisked, et hapnik saaks liikuda kopsust läbi alveoolide veresoonte ja punaste vereliblede kaudu. Süsihappegaas liigub verest alveoolidesse. Hapnikuga täidetud veri läheb tagasi südamesse ja alveoolides olev süsihappegaas surutakse kopsudest välja ja väljahingatavasse õhku.
Kopsu ehitus lühidalt
Kops koosneb suuremast osast peamistest õhuteedest (näiteks hingetoru ehk trahhea, bronhid ja bronhioolid), kudedest, veresoontest ja alveoolidest — väikestest õhupallikest, kus toimub tegelik gaasivahetus. Iga alveooli sein on väga õhuke ja kaetud kapillaaride võrgu ning pind on kaetud õhukese vedelikukihiga, mis sisaldab pindaktiivset ainet (surfaktanti). Surfaktant vähendab pindpinevust ja aitab alveoolidel püsida avatud.
Kuidas õhk kopsudesse ja sealt välja liigub
Hingamine ehk ventilatsioon toimib peamiselt diafragma ja roidevahelihaste liikumise kaudu. Diafragma langeb sissehingamisel, suurendades rinnaõõne ruumi ja tekitades kopsudes negatiivse rõhu, mis tõmbab õhku sisse. Väljahingamine on enamasti passiivne protsess, kus lihased lõdvestuvad ja kopsudel tekib rõhk, mis surub õhu välja. Sügavamaks või jõulisemaks hingamiseks kaasatakse täiendavaid hingamislihaseid.
Gaasivahetuse mehhanism
Gaasivahetus toimub difusiooni teel läbi väga õhukeste alveoolide ja kapillaaride seinte. Hapnik liigub alveoolidest veresoontesse, kus suurem osa seondub punaste vereliblede hemoglobiiniga. Süsihappegaas liigub vastassuunas — verest alveoolidesse — ja seda väljutatakse väljahingamisel. Mõned olulised punktid:
- Alveoolide arv ja pindala: inimestel on ligikaudu 300 miljonit alveooli, mille kogu pindala võib olla suur (kuni ~70 m²), võimaldades efektiivset gaasiülekannet.
- Transport vereringes: hapnik transporditakse peamiselt hemoglobiini küljes, süsihappegaas osaliselt lahustunult, osaliselt bikarbonaadi kujul ja osaliselt seotud valkudega.
- Happesuse reguleerimine: kopsud aitavad kehas hoida pH-taset, eemaldades liigset CO2, mis mõjutab vere happesust.
Kaitse ja puhastussüsteem
Kopsudel ja hingamisteedel on mitmeid kaitsemehhanisme: nina ja hingetoru limaskestad ja karvakesed (silialiit) püüavad kinni tolmu ja mikroobe, limaskesta epiteliaalrakud liiguvad lima koos satikate kaudu üles (mukotsiliaalne eskalaator) ning immuunrakkudest koosnev kude aitab võidelda infektsioonidega. Coughing (köhimine) aitab suurematest osakestest lahti saada.
Tavalised haigused ja riskid
Kopsud võivad haigestuda mitmel viisil: infektsioonid (näiteks kopsupõletik), kroonilised haigused (astma, krooniline obstruktiivne kopsuhaigus ehk KOK), tuberkuloos ja kasvajad. Suitsetamine on üks peamisi riskitegureid KOK-i ja kopsuvähi tekkeks. Kuna kopsud on tihedalt seotud südame- ja vereringesüsteemiga, mõjutavad kopsuhaigused sageli kogu organismi hapnikuga varustamist.
Miks kopsude tervis on tähtis
Terved kopsud tagavad kehale piisava hapnikuga varustamise ja süsihappegaasi eemaldamise. See on eluliselt oluline rakkude ainevahetuseks ning kogu organismi funktsioonide säilitamiseks. Lihtsad elustiili- ja keskkonnahoiu meetmed (mittesuitsetamine, õhusaaste vähendamine, vaktsineerimine gripi ja pneumokoki vastu) aitavad hoida kopsud terved.
Kokkuvõte
Kopsud on hingamisorgan, mille peamised ülesanded on hapniku omastamine õhust ja süsihappegaasi eemaldamine. Alveoolide õhuke, niiske pind ja tihe kapillaarivõrk võimaldavad efektiivset gaasi difusiooni. Kopsude töö nõuab hästitoimivat lihas- ja veresoonkonna koostööd ning neid kaitsevad mitmed füüsilised ja immunoloogilised mehhanismid. Kopsude tervis mõjutab otseselt kogu keha heaolu.
Inimese kopsud ja süda
Linnukops
Lindude kopsud on väiksemad kui imetajate kopsud ja neil ei ole alveooli, vaid neil on miljonid parabronšid. Need para-bronchid lõppevad tillukestes kapillaarides ehk väga väikestes veresoontes ja need kulgevad keha veresoonte lähedal, nii et toimub difusioon ja hapniku ja süsihappegaasi vahetus. Hapnik ja süsinikdioksiid difundeeruvad lindude kopsudes pidevalt verre ja verest välja, mitte nagu imetajatel, kus difusioon saab toimuda ainult alveoolides. Õhk ei lähe kopsudesse ja ei lähe sealt tagasi, nagu imetajatel. Selle asemel suruvad lihased õhukotid õhku läbi lindude kopsude edasi.
Roomajate kopsud
Roomajate kopsud avanevad ja sulguvad, sest neid ümbritsevad ribid suruvad neid alla ja avanevad seejärel lihaste abil. Kopsude põhja külge on kinnitatud ka maks ja kui maksa külge kinnitatud lihas tõmbub, liigub maks kopsudest eemale ja tõmbab neid, muutes need suuremaks.
Kahepaiksete kopsud
Konnakopsud on võrreldes enamiku teiste kopsudega väga lihtsad, need on lihtsalt õhupallid, mille niisked välispinnad võimaldavad difusiooni. Kuid konnad ei liigu palju ja seega ei vaja palju hapnikku, kuid nad võivad ka läbi oma niiske välisnaha hapnikku sisse võtta, kui on vaja suurt hapnikuvajadust (nt võitlus- või põgenemisreaktsioon).
Küsimused ja vastused
K: Milline on kopsu funktsioon selgroogsetel loomadel?
V: Kops võtab õhust vere hapnikku ja väljutab süsinikdioksiidi.
K: Mitu kopsu on enamikul selgroogsetel loomadel?
V: Enamikul selgroogsetel, kellel on kopsud, on neid kaks.
K: Mis toimub kopsudes gaasivahetuse ajal?
V: Kopsud on piirkond, kus toimub gaasivahetus. Ilma gaasivahetuseta ei läheks hapnik kopsudest verre, mistõttu keha rakud ei saaks hingamiseks vajalikku hapnikku.
K: Mis on alveoolid?
V: Alveoolid on kopsudes asuvad niisked struktuurid, mis võimaldavad hapniku liikumist kopsust läbi alveoolide veresoonte ja punaste vererakkude kaudu.
K: Milline on süsinikdioksiidi funktsioon kopsudes?
V: Süsihappegaas liigub verest alveoolidesse.
K: Kuhu läheb hapnikuga täidetud veri pärast kopsudest väljumist?
V: Hapnikuga täidetud veri läheb tagasi südamesse.
K: Kuhu läheb süsinikdioksiid pärast kopsudest lahkumist?
V: Alveoolides olev süsihappegaas surutakse kopsudest välja ja satub väljahingatavasse õhku.
Otsige