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人的肺,可見呼吸道,每個肺葉顏色不同
人肺位於心臟的兩側
細節
系統呼吸系統
識別標示
拉丁文pulmo
希臘文πνεύμων (pneumon)
解剖學術語

是很多進行空氣呼吸的動物的呼吸系統中重要的一個器官,大部分四足類動物、一些魚類蝸牛都有肺。哺乳動物和其他身體結構較為複雜的動物則擁有兩個肺,其位於胸腔中靠近脊柱,並分別位於心臟的左右兩側。

肺的主要功能是將氧氣從空氣運輸到血液中,並將二氧化碳從血液中排出至大氣中。氣體交換過程是在一種特殊細胞中進行的,而這些細胞是由成千上萬的微小薄壁泡囊組成的,這些微小泡囊被稱作"肺泡"。

為了能夠完整解釋肺部的結構,需要首先對從口腔到肺泡的這一呼吸道進行討論。當空氣通過嘴或者鼻子被吸入後,會通過喉頭氣管和逐漸分化的支氣管小支氣管,並最終到達肺泡,在那裏將發生二氧化碳和氧氣的氣體交換過程。

空氣的呼入與排出(也稱換氣)是由肌肉進行控制和驅動的。在早期的四足類動物中,空氣是由咽部肌肉通過泵抽的形式被驅動的,而爬行動物、鳥類和哺乳動物則使用一個更為複雜的肌肉骨骼系統

與肺相關的英語醫學術語通常都以pulmo-作為詞根,這個詞根來自於拉丁語pulmonarius,意為「肺部的」;或者以pneumo-作為詞根,這個詞根來自於希臘語πνεύμων,意思為「肺」。

人的肺臟

從外界空氣中吸入氧,使氧氣進入肺部血液,再運輸到身體各部份使用。另一方面,肺部血液裏的二氧化碳則滲透到氣泡裏,再排出體外。

橫隔膜幫助呼吸

的肺臟位於胸腔當中,共有五片肺葉,右肺寬而短,為三片肺葉,左肺窄而長,為兩片肺葉。左肺葉被斜裂分成上葉和下葉,右肺葉被水平裂分成上葉、中葉、下葉,其中右中葉較其他四葉來的小。兩肺之間有心臟和大血管氣管食道器官。肺的下面被腹腔臟器隔開。

肺外有漿膜(即臟層胸膜),光滑、濕潤。肺柔軟而有彈性,肺內含有空氣,呈海綿狀。肺的顏色隨年齡和職業而有所不同,新生兒的肺為淡紅;成人由於不斷吸入煙,沉積於肺而呈暗灰並有黑色斑點;老年人顏色更黑。

結構

胸膜

包圍着肺部外圍有一層漿膜,稱為胸膜,而胸膜可分為兩層,第一層為壁胸膜(pariental pleura,於胸腔內壁),第二層為臟胸膜(visceral pleura)。壁層胸膜黏附在肋骨、胸骨、肋軟骨、肋間內肌及橫膈膜上,而臟層胸膜則是黏附在肺部表面。[1]

位於臟層與壁層胸膜之間的空腔,稱為胸膜腔。胸膜腔內含潤滑液,可防止呼吸時所造成之摩擦。

肺部

肺部主要由支氣管小支氣管肺泡管肺泡所組成;位於胸腔內,左右雙肺由左右支氣管連接於氣管,肺部和胸壁肌肉層之間有薄薄的胸膜隔開。肺動脈的主要功能是把靜脈的血液送進肺部,之後到達肺泡壁上構成微血網,接着與肺泡進行氣體交換,最後從肺靜脈將帶氧的血液送回心臟;每個肺部都有兩條肺靜脈及成千上萬的微血管。[1]
肺臟外觀上較寬廣的部分在下方,稱為肺底(base),而狹窄的頂部稱為肺頂(cupula)或肺尖(apex)。肺臟之肺葉(lobe)再分為肺節(segment),肺節內再分為許多肺小葉(lobule),肺小葉內由肺泡管(alveolar ducts)組成,肺泡管內有許多肺泡囊及肺泡圍繞。

橫膈肌

橫膈肌位於胸腔和腹腔之間,為分隔胸腔及腹腔的圓頂形肌肉,構成胸腔底部及腹腔頂部;橫膈肌、肋間肌和一些頸部的肌肉能幫助呼吸運動,又稱為呼吸肌。[1]

肺泡

肺泡壁表層的細胞有兩類:

  1. 第一型肺泡細胞(type I alveolar cell),又稱鱗狀肺泡上皮細胞,或稱小肺泡細胞,佔肺部總表面積95%以上。主要形成肺泡壁之連續內襯,上面分佈許多微血管,總面積有75平方公尺,可以讓大量氣體進行交換。
  2. 第二型肺泡細胞(type Ⅱ alveolar cell),又稱中隔細胞。可分泌表面張力素(surfactant),而此化合物的功能是防止肺泡塌陷,深呼吸時增加分泌,使肺的順應性增加,讓肺更容易擴張。

舉例:新生兒若因此細胞發育未成熟,則常引發呼吸窘迫症群(respiratory distress syndrome, RDS)。[2]

生理功能

  1. 交換氣體:肺之構造單元是肺小葉,有三億個小氣囊,稱為肺泡(alveoli)。每個肺泡約直徑0.3毫米(mm),總載面積約有50~100平方公尺,有利氣體進行交換。
  2. 防止肺泡塌陷
  3. 過濾:肺部還有巨噬細胞或稱做塵細胞(dust cell),可將外物分解。

肺容積

  • 潮氣容積:在一般平靜呼吸時吸氣後吐氣出來的容量。
  • 肺餘容積:用力吐氣之後肺裏面部所剩下的空氣量。
  • 吸氣儲備容積:平靜呼吸時吸氣,之後再用力吸氣到吸飽時所吸入的空氣量。
  • 吐氣儲備容積:平靜呼吸時吐氣,之後再用力吐氣到吐不出來了所吐出來的空氣量。
  • 肺活量:用力吸氣吸飽後再用力吐氣所吐出的氣體量。

相關疾病

肺癌

肺癌指的是肺部組織細胞生長失去控制的疾病。這種細胞生長可能會造成轉移,就是侵入相鄰的組織和滲透到肺部以外。絕大多數肺癌是肺部惡性上皮細胞腫瘤,由上皮細胞病變而造成。肺癌是造成男性和女性癌症相關死亡的最主要原因。全球每年有130萬人死於肺癌。[3]最常見的症狀包括呼吸急促,咳嗽(咳血),和體重減輕[4]

肺癌主要分為小細胞肺癌和非小細胞肺癌。這個區別對採取不同治療手段有非常重要意義。非小細胞肺癌是通過肺癌手術;而小細胞肺癌常常對化療和放療的反應比較好。[5]肺癌最常見的原因是長期吸煙[6]。不吸煙者,占肺癌患者的15%[7],患病的主要原因包括基因[8][9][10]石棉空氣污染(包括二手煙[11][12]

肺癌可以在胸部攝影(CR)和X射線斷層成像(CT)上看到。診斷通過活體組織切片確認,通常通過纖維支氣管鏡或CT做活組織檢查。治療和預後方案基於癌症的組織學類型,癌症階段,和病人狀況。可能的治療方案有手術,化療放療

肺炎

肺炎,是指肺部的肺泡出現發炎的症狀。肺炎可以發生在任何年齡層的人身上,但以年幼及年長者、以及患有免疫力缺乏症免疫系統比較差的人屬於高危患者,他們比較容易發病。而對於其他人,他們身體本身的免疫系統已有能力對抗輕微的感染。一般情況都會向病人處方抗生素來治療。若病況嚴重,可以致命。

呼吸以外的功能

肺除了呼吸以外,還有以下的功能:

  • 造血功能: 根據2017年發表在《Nature》的研究指出,肺臟是人體生產血小板的主要場所之一,佔了超過人體總量的50%。除此之外,研究者還在肺中發現了可以造血的祖細胞,因此肺還可能擁有造血的功能[19]

其他動物的肺臟

相關條目

參考資料

  1. 1.0 1.1 1.2 肺的結構及功能
  2. 生理學
  3. 世界衛生組織. 癌症. 世界衛生組織. 2006-02 [2007-06-25]. 
  4. Minna, JD; Schiller JH. Harrison's Principles of Internal Medicine 17th. McGraw-Hill. 2008: 551–562. ISBN 0-07-146633-9. 
  5. Vaporciyan, AA; Nesbitt JC, Lee JS et al. Cancer Medicine. B C Decker. 2000: 1227–1292. ISBN 1-55009-113-1. 
  6. Lung Carcinoma: Tumors of the Lungs. Merck Manual Professional Edition, Online edition. [2007-08-15]. 
  7. Thun, MJ; Hannan LM, Adams-Campbell LL et al. Lung Cancer Occurrence in Never-Smokers: An Analysis of 13 Cohorts and 22 Cancer Registry Studies. PLoS Medicine. 2008, 5 (9): e185. doi:10.1371/journal.pmed.005018510.1002/ijc.22615. 
  8. Gorlova, OY; Weng SF, Zhang Y et al. Aggregation of cancer among relatives of never-smoking lung cancer patients. International Journal of Cancer. 2007-07, 121 (1): 111–118. PMID 17304511. doi:10.1002/ijc.22615. 
  9. Hackshaw, AK; Law MR, Wald NJ. The accumulated evidence on lung cancer and environmental tobacco smoke. British Medical Journal. 1997-10-18, 315 (7114): 980–988. PMID 9365295. 
  10. Catelinois O, Rogel A, Laurier D; et al. Lung cancer attributable to indoor radon exposure in france: impact of the risk models and uncertainty analysis. Environ. Health Perspect. 2006年9月, 114 (9): 1361–6. PMC 1570096可免費查閱. PMID 16966089. doi:10.1289/ehp.9070. 
  11. Carmona, RH. The Health Consequences of Involuntary Exposure to Tobacco Smoke: A Report of the Surgeon General. 美國衛生和服務部. 2006-06-27. Secondhand smoke exposure causes disease and premature death in children and adults who do not smoke. 
  12. Tobacco Smoke and Involuntary Smoking (PDF). IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans (世界衛生組織 International Agency for Research on Cancer). 2002, 83 [2013-05-31]. There is sufficient evidence that involuntary smoking (exposure to secondhand or 'environmental' tobacco smoke) causes lung cancer in humans. [...] Involuntary smoking (exposure to secondhand or 'environmental' tobacco smoke) is carcinogenic to humans (Group 1). 
  13. Travis SM, Conway BA, Zabner J; et al. Activity of abundant antimicrobials of the human airway. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 1999-05, 20 (5): 872–9. PMID 10226057. 
  14. Rogan MP, Taggart CC, Greene CM, Murphy PG, O'Neill SJ, McElvaney NG. Loss of microbicidal activity and increased formation of biofilm due to decreased lactoferrin activity in patients with cystic fibrosis. The Journal of Infectious Diseases. 2004-10, 190 (7): 1245–53. PMID 15346334. doi:10.1086/423821. 
  15. Wijkstrom-Frei C, El-Chemaly S, Ali-Rachedi R; et al. Lactoperoxidase and human airway host defense. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 2003-08, 29 (2): 206–12. PMID 12626341. doi:10.1165/rcmb.2002-0152OC. 
  16. Conner GE, Salathe M, Forteza R. Lactoperoxidase and hydrogen peroxide metabolism in the airway. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2002-12, 166 (12 Pt 2): S57–61. PMID 12471090. doi:10.1164/rccm.2206018. 
  17. Fischer H. Mechanisms and Function of DUOX in Epithelia of the Lung. Antioxidants & Redox Signaling. 2009-10, 11 (10): 2453–65. PMC 2823369可免費查閱. PMID 19358684. doi:10.1089/ARS.2009.2558. 
  18. Rada B, Leto TL. Oxidative innate immune defenses by Nox/Duox family NADPH Oxidases. Contributions to Microbiology. Contributions to Microbiology. 2008, 15: 164–87. ISBN 978-3-8055-8548-4. PMC 2776633可免費查閱. PMID 18511861. doi:10.1159/000136357. 
  19. Emma Lefrançais,Guadalupe Ortiz-Muñoz,Axelle Caudrillier; et al. The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors. Nature. 2017. doi:10.1038/nature21706. 

外部連結

  • 解剖學(Anatomy)-throacic(胸腔)-肺臟(lung)分葉
  • 解剖學(Anatomy)-throacic(胸腔)-airway(氣道)分級