شش

شُش، جگر سفید یا ریه، بخش اصلی دستگاه تنفس انسان و بسیاری از جانداران از جمله برخی از ماهی‌ها و گردش خون است همچنین جداسازی دی‌اکسید کربن از جریان خون و دادن آن به هوا در یک فرایند تبادل گاز، از جمله دیگر کارهای شُش‌ها است. در هر گونهٔ جانوری ممکن است تنفس با کمک دستگاه ماهیچهای دیگری صورت گیرد؛ پستانداران، خزندگان و پرندگان از ماهیچه‌های متفاوتی برای دم و بازدم استفاده می‌کنند. در چهاراندامان اولیه فرایند تنفس به صورت تنفس دهانی بود و هوا به کمک ماهیچه‌های حلقی درون بدن رانده می‌شد. این نوع دم و بازدم همچنان در میان دوزیستان دیده می‌شود. در انسان‌ها، ماهیچهٔ اصلی راندن هوا درون بدن، دیافراگم است. همچنین شُش‌ها نیز جریان هوا را برقرار می‌کنند تا صحبت کردن و صدا درآوردن در انسان ممکن باشد.

شُش
ن ریه و مجاری تنفسی، هر لوب با رنگی متفاوت مشخص شده است.
جزئیات
دستگاه	دستگاه تنفس
شناسه‌ها
لاتین	pulmo
یونانی	πνεύμων (pneumon)
MeSH	D008168
TA98	A06.5.01.001
TA2	3265

انگاره (طرح) شش انسان.

انسان‌ها دو شُش دارند که در حفره سینه‌ای درون سینه جای دارند. شش سمت چپ به دلیل همسایگی با قلب و داشتن فضای کمتر، از شُش سمت راست قدری کوچکتر است. دو شُش در مجموع ۱٫۳ کیلوگرم سنگینی دارند و البته شش راست سنگین تر است. شش‌ها بخشی از راه هوایی پایینی اند که آغاز آن در نای است و به شاخه‌های نایژه و نایژک می‌رسد که هوا را با دَم و از مسیر راه هوایی به داخل می‌کشد. فرایند تبادل گاز در کیسه هوایی روی می‌دهد. دو شُش با هم، نزدیک به ۲۴۰۰ کیلومتر راه هوایی و ۳۰۰ تا ۵۰۰ میلیون کیسه هوایی دارند. هر شُش در یک پرده جنب جای گرفته که اجازه می‌دهد دیواره‌های بیرونی و درونی در هنگام تنفس روی هم لیز بخورند بدون آنکه اصطکاک زیادی پدید آید. پرده جنب دارای دو لایه می‌باشد که از جنس بافت همبند است فضای آن را مایعی می‌پوشاند که فشار آن از فشار جو کمتر است در نتیجه حتی در هنگام بازدم عمیق نیز باعث بازماندن شش‌ها می‌شود.^{[نیازمند منبع]} همچنین این پرده، شش‌ها را به بخش‌هایی به نام لوب تقسیم می‌کند. شش راست، سه لوب و شش چپ، دو لوب دارد. خود لوب‌ها به بخش‌های کوچکتر تقسیم می‌شوند.

بافت شش‌ها می‌تواند در اثر شماری از بیماری‌های تنفسی آسیب ببیند از آن جمله می‌توان به سینه‌پهلو و سرطان ریه اشاره کرد. بیماری‌های مزمن انسدادی ریه مانند برونشیت می‌توانند با عواملی مانند سیگار کشیدن یا قرارگیری در برابر مواد سمی مانند گرد زغال، پنبه نسوز و غبار بلور سیلیسیم دی‌اکسید مرتبط باشند. برونشیت می‌تواند به راه هوایی نیز آسیب بزند.

شش حالتی اسفنج گونه دارد به دلیل اینکه بیشتر آن را کیسه‌های هوایی فرا گرفته این کیسه‌ها به شش ساختاری اسفنج گونه می‌دهند. ششها قابلیت ارتجاعی دارند.

در شش‌ها گلبول‌های قرمز خون اکسیژن را دریافت می‌کنند و به دیگر یاخته‌های‌ بدن می‌رسانند. ریه‌ها به شکل نیمه مخروطی هستند و قسمت‌های طرفی حفره سینه را پر می‌کنند. هرکدام از آن‌ها در داخل یکی از کیسه‌های جنب جای گرفته‌اند. قاعده شش‌ها روی پرده دیافراگم (ماهیچه‌ای که حفره سینه و حفره شکم را از هم جدا می‌کند) قرار گرفته و قله ریه‌ها مجاور دنده اول است. ریه کودکان صورتی رنگ است ولی ریه بزرگسالان به علت ذرات خارجی مثل دود و غبار وارد شده از راهِ تنفس خاکستری رنگ می‌باشد.ریه راست از ۳ قطعه (لوب) و ریه چپ از ۲ قطعه (لوب) تشکیل شده‌است. ریه راست کوتاه و قطور، و ریه چپ باریک و بلند است. نایژک‌ها در ریه‌ها به گویچه‌های هوایی کوچکی به نام کیسه هوایی ختم می‌شوند. کیسه‌های هوایی دارای مویرگ‌های فراوانی هستند و تعویض اکسیژن هوا با دی‌اکسید کربن خون داخل این حفره‌ها انجام می‌شود. به نام‌های ریه راست و چپ که هر ریه از دو یا سه لوب تشکیل شده‌است. هوا از طریق نای و نایژه وارد ریه می‌شود. خون از طریق سرخرگ‌های ریوی وارد شش شده و از طریق سیاهرگ ریوی خون اکسیژن‌دار خارج می‌شود. شش دارای ماهیچه نمی‌باشد بلکه این ماهیچه‌های قفسه سینه است که شش را می‌پوشاند. پرده دیافراید در کارکرد آن مؤثر است بیشتر حجم شش را حباب‌ها پر کرده اند.

ساختار

لوب‌ها و بخش‌های برونکوپلمونری^[1]

ریه راست	ریه چپ
Upper Apical Posterior Anterior Middle Lateral Medial Lower Superior Medial Anterior Lateral Posterior	Upper Apicoposterior Anterior Lingula Superior Inferior Lower Superior Anteriomedial Lateral Posterior

آناتومی

شش‌ها در حفره سینه و در دو سوی قلب درون قفسه سینه جای دارند. شش‌ها مخروطی شکل اند و در بخش بالایی باریک می‌شوند. بخش پایینی آن مقعر و گسترده‌است و بر روی سطح محدب دیافراگم جای گرفته‌است.^[2] بخش بالایی شش‌ها باریک می‌شود و در بالا ادامه می‌یابد تا به ریشهٔ گردن می‌رسد اندکی بالاتر از انتهای جناغی دندهٔ نخست. بازهٔ گسترش شش‌ها داخل قفسهٔ سینه از نزدیکی ستون مهره‌ها تا جلوی سینه است از بالا هم از بخش پایینی نای تا دیافراگم است.^[2] شش چپ فضای مشترک با قلب دارد از این رو یک بخش دندانه مانند بر روی مرز آن تشکیل شده‌است که شکاف قلبی شش چپ نام دارد و فضای لازم برای قلب را تأمین می‌کند.^[3][4] بخش پیشین و بیرونی شش‌ها رو به دنده‌ها است و دندانه‌های ملایم تری بر روی آن تشکیل شده‌است. سطح میانی شش‌ها رو به مرکز سینه است و روبروی قلب، عروق بزرگ و کارینا قرار دارد؛ جایی که نای دو شاخه می‌شود.(به نایژه ها تبدیل می شود.)^[4]

میکروآناتومی

ریه ها، بخشی از دستگاه تنفسی تحتانی، راه های هوایی برونش را در حالی که از نای منشعب می شوند، در خود جای می دهند. این راه های هوایی در نهایت به آلوئول ها منتهی می شوند که بافت عملکردی اولیه ریه را تشکیل می دهند. در داخل ریه ها، رگ های خونی، اعصاب و عروق لنفاوی وجود دارد. نای و برونش ها دارای شبکه های مویرگی لنفاوی در لایه های داخلی و میانی خود هستند، در حالی که برونش های کوچکتر دارای یک لایه از این کانال های لنفاوی هستند. با این حال، آلوئول ها کانال های لنفاوی ندارند. ریه ها دارای بزرگترین سیستم تخلیه لنفاوی در بین اندام ها هستند و در یک غشای سروزی به نام پلور احشایی قرار دارند. پلورا شامل لایه ای از بافت همبند سست متصل به داخل ریه است.

بافت همبند

بافت همبند ریه که از فیبرهای الاستیک و کلاژن تشکیل شده است، برای عملکرد ریه بسیار مهم است. الاستین، یک پروتئین ماتریکس خارج سلولی برجسته، فیبرهای الاستیک را تشکیل می دهد و انعطاف پذیری و انعطاف پذیری لازم را برای کشش های مکرر در تنفس فراهم می کند. نواحی با استرس بالا، مانند دهانه ها و اتصالات آلوئولی، حاوی غلظت الاستین بالاتری هستند . این بافت همبند آلوئول ها را به هم متصل می کند تا پارانشیم ریه را تشکیل دهد که ساختاری اسفنج مانند دارد و دارای مسیرهای هوایی متصل به هم در دیواره های آلوئولی معروف به منافذ کوهن است ^[5].

اپیتلیوم تنفسی

اپیتلیوم تنفسی مجاری تنفسی تحتانی شامل نای، برونش ها و برونشیول ها را می پوشاند. از سلول های مژک دار، سلول های جامی، سلول های پایه، سلول های باشگاهی در برونشیول های انتهایی و ماکروفاژها تشکیل شده است. ترشح مایع سطح راه هوایی (ASL) توسط سلول های اپیتلیال و غدد زیر مخاطی حفظ می شود که بر کارایی پاکسازی موکوسیلیاری تأثیر می گذارد. سلول‌های عصبی غدد ریوی (PNECs)، که در حدود 0.5 درصد از جمعیت اپیتلیال وجود دارند ، در سراسر اپیتلیوم تنفسی، از جمله اپیتلیوم آلوئولار، یافت می‌شوند ^[6]. آنها مواد شیمیایی مختلفی مانند سروتونین، دوپامین، نوراپی نفرین و محصولات پلی پپتیدی تولید می کنند. فرایندهای سیتوپلاسمی آنها به مجرای راه هوایی گسترش می یابد و به آنها اجازه می دهد تا تغییرات در ترکیب گاز دمیده شده را تشخیص دهند ^[7].

راه های هوایی برونش

در راه‌های هوایی برونش، حلقه‌های نای نای کاملی از غضروف و صفحات غضروفی کوچک‌تری دارند که باز بودن خود را حفظ می‌کنند ^[8]. با این حال، نایژه ها برای حفظ غضروف بسیار باریک هستند و دیواره آنها عمدتاً از ماهیچه صاف تشکیل شده است. با باریک شدن آنها به برونشیول های تنفسی، محتوای عضلانی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و این برونشیول های کوچکتر عمدتاً در اپیتلیوم پوشانده می شوند. عدم وجود غضروف در برونشیول های انتهایی، که به عنوان برونشیول های غشایی نیز شناخته می شوند، نامی جایگزین برای این ساختارها ارائه می دهد ^[9].

ناحیه تنفسی

ناحیه هدایت کننده دستگاه تنفسی به برونشیول های انتهایی ختم می شود که به برونشیول های تنفسی منشعب می شوند و شروع ناحیه تنفسی را نشان می دهند. این ناحیه از آسین تشکیل شده است که از برونشیول های تنفسی، مجاری آلوئولی، کیسه های آلوئولی و آلوئول ها تشکیل شده است ^[10]. قطر اسین ها تا 10 میلی متر می رسد .^[11] یک لوبول ریوی اولیه که در دیستال برونشیول تنفسی قرار دارد شامل مجاری آلوئولی، کیسه‌ها و آلوئول‌ها می‌شود اما برونشیول‌های تنفسی را شامل نمی‌شود .^[12]

واحد کوچکتر به نام لوبول ریوی ثانویه یا لوبول تنفسی از 30 تا 50 لوبول اولیه تشکیل شده است ^[12]. این کوچکترین جزء ریه است که بدون کمک قابل مشاهده است. هر لوبول توسط یک برونشیول انتهایی منشعب می شود که به برونشیول های تنفسی منشعب می شود، که آلوئول را در هر آسینوس تامین می کند و شاخه های شریان ریوی را همراهی می کند. سپتوم های داخل لوبولی و بین لوبولی به ترتیب آسین و لوبول ها را از هم جدا می کنند ^[11].

برونشیول های تنفسی مجاری آلوئولی ایجاد می کنند که منجر به کیسه های آلوئولی حاوی دو یا چند آلوئول می شود. آلوئول ها دارای دیواره های نازکی هستند که انتشار سریع را امکان پذیر می کند و دارای گذرگاه های کوچک هوایی به نام منافذ کوهن است ^[5].

آلوئول

آلوئول ها، کیسه های هوایی کوچک در ریه ها، از دو نوع سلول تشکیل شده اند: سلول های آلوئولی و ماکروفاژهای آلوئولی. سلول های نوع I و II که به عنوان پنوموسیت نیز شناخته می شوند، دیواره و سپتوم آلوئول ها را می سازند. سلول های نوع I مسطح و نازک هستند و 95 درصد از سطح آلوئول را پوشش می دهند، در حالی که سلول های نوع II شکل مکعبی دارند و معمولا در گوشه های آلوئولی جمع می شوند ^[13]. اگرچه شکل آنها متفاوت است، اما نسبت این دو نوع سلول تقریباً برابر است.

سلول‌های نوع I دیواره‌های آلوئولی و سپتوم‌ها را تشکیل می‌دهند و به دلیل دیواره‌های نازک‌شان تبادل گاز کارآمد را ممکن می‌سازند. آنها نمی توانند تقسیم شوند و برای تولید سلول جدید به سلول های نوع II وابسته هستند. از طرف دیگر، سلول های نوع II بزرگتر هستند و موادی مانند مایع پوشش اپیتلیال و سورفکتانت ریه تولید و ترشح می کنند. آنها می توانند در صورت نیاز تقسیم شده و به سلول های نوع I تبدیل شوند.

ماکروفاژهای آلوئولی نقش حیاتی در سیستم ایمنی دارند. آنها ناخالصی هایی مانند گلبول های قرمز را از آلوئول ها حذف می کنند و پاکیزگی و عملکرد ریه را حفظ می کنند.

میکروبیوتا

میکروبیوتای ریه به جمعیت قابل توجهی از میکروارگانیسم های موجود در ریه ها اشاره دارد که با سلول های اپیتلیال راه هوایی در تعامل هستند. این تعامل ممکن است در حفظ تعادل در بدن بسیار مهم باشد. میکروبیوتای ریه در افراد سالم پیچیده و پویا است. با این حال، ترکیب آن می تواند در بیماری هایی مانند آسم و بیماری انسدادی مزمن ریه (COPD) تغییر کند. به عنوان مثال، بیماری انسدادی مزمن ریه ممکن است شاهد تغییر میکروبیوتا پس از عفونت راینوویروس باشد ^[14]. از جمله جنس های قارچی رایج موجود در میکروبیوتای ریه می توان به کاندیدا، مالاسزیا، ساکارومایسس و آسپرژیلوس اشاره کرد ^[15][16].

دستگاه تنفسی

سیستم تنفسی تحتانی که شامل نای و ریه ها می شود، هوا را از حلق از طریق نای دریافت می کند که به نایژه های اولیه راست و چپ تقسیم می شود و هوا را به هر ریه می رساند ^[17]. راه‌های هوایی به تدریج به برونشیول‌های کوچک‌تر منشعب می‌شوند که منجر به برونشیول‌های تنفسی و مجاری آلوئولی می‌شوند. تبادل گازی در آلوئول ها اتفاق می افتد که در آن اکسیژن به جریان خون منتشر می شود و دی اکسید کربن حذف می شود. مساحت کل تخمین زده شده ریه بین 50 تا 75 متر مربع است که اغلب به اندازه یک زمین تنیس بزرگ^[17][18] است . برونش ها در ناحیه رسانا توسط غضروف حمایت می شوند، در حالی که برونش ها توسط ماهیچه صاف احاطه شده اند. ناحیه هدایت کننده هوای استنشاقی را با استفاده از گل مژه برای پاکسازی مخاط گرم، مرطوب و تمیز می کند. گیرنده های کشش ریوی در عضله صاف به جلوگیری از تورم بیش از حد از طریق رفلکس هرینگ-بروئر کمک می کند.

رشد و توسعه

کمبود ویتامین آ

مقالهٔ اصلی: کمبود ویتامین آ

ریه در حال رشد به ویژه در برابر تغییرات سطح ویتامین A آسیب‌پذیر است. کمبود ویتامین A با تغییرات در پوشش اپیتلیال ریه و در پارانشیم ریه ارتباط دارد که می‌تواند فیزیولوژی طبیعی ریه را مختل کرده و زمینه‌ساز بیماریهای تنفسی شود. کمبود شدید تغذیه ای ویتامین A منجر به کاهش تشکیل دیواره‌های آلوئولی (سپتوم) و تغییرات قابل توجه در اپیتلیوم تنفسی می‌شود. تغییرات در ماتریس خارج سلولی و محتوای پروتئین غشای پایه ذکر شده‌است. ماتریس خارج سلولی کشش ریه را حفظ می‌کند. غشای پایه با اپیتلیوم آلوئولار همراه است و در سد خونی-هوایی مهم است. این کمبود با نقص عملکردی و حالات بیماری همراه است. ویتامین A در رشد آلوئولها که چندین سال پس از تولد ادامه می‌یابد، بسیار مهم است.^[19]

اثربخشی ورزش در درگیری ریوی ناشی از کرونا

نشان داده شده است هشت هفته تمرینات پیلاتس و پیلاتس در آب در افرادی که بیماری کرونا را همراه با درگیری شدید ریوی تجربه کردند به شکل معناداری عملکرد ریوی و کیفیت زندگی آنها را بهبود بخشیده است.^[20]

کارکرد

مقاله‌های اصلی: دستگاه تنفس و تنفس

اهمیت بالینی

مقاله‌های اصلی: بیماری تنفسی و پزشکی ریه

التهاب و عفونت

• سینه‌پهلو
• التهاب نایژک
• پلورزی
• سل

تغییرات خون رسانی

• آمبولی ریه

بیماریهای انسدادی ریه

• آسم
• برونشیت
• برونشکتازی

بیماری‌های تحدیدی ریوی

مقالهٔ اصلی: بیماری‌های تحدیدی ریوی

سرطان ریه

مقالهٔ اصلی: سرطان ریه

اختلال مادرزادی

• سندرم زجر تنفسی نوزادان
• فتق مادرزادی دیافراگم

معاینه ریه

مقالهٔ اصلی: صداهای ریوی

آزمون‌های عملکرد ریه

مقالهٔ اصلی: آزمون‌های عملکرد ریه

دیگر جانداران

پرندگان

ریه‌های پرندگان نسبتاً کوچک هستند، اما به ۸ یا ۹ کیسه هوا متصل هستند که در قسمت اعظم بدن گسترش یافته و به نوبه خود به فضاهای هوایی درون استخوان‌ها متصل می‌شوند. هنگام تنفس، هوا از طریق نای پرنده به داخل کیسه‌های هوا می‌رود. سپس هوا به‌طور مداوم از کیسه‌های هوایی در پشت، از طریق ریه‌ها، که اندازه آنها نسبتاً ثابت است، به طرف کیسه‌های هوا در جلو حرکت می‌کند و از اینجا هوا خارج می‌شود. این ریه‌ها با اندازه ثابت «ریه‌های گردش خون» نامیده می‌شوند، متمایزند از «ریه‌های شکمی» که در اکثر حیوانات دیگر یافت می‌شود.^[21][22]

جستارهای وابسته

• شش‌برداری
• آبشش

منابع

2. Drake, Richard L.; Vogl, Wayne; Mitchell, Adam W.M. (2014). Gray's anatomy for students (3rd ed.). Edinburgh: Churchill Livingstone/الزویر. pp. 167–174. ISBN 978-0-7020-5131-9.
3. Betts, J. Gordon (2013). Anatomy & physiology. pp. 787–846. ISBN 978-1-938168-13-0. Retrieved 11 August 2014.
5. Pocock, Gillian; Richards, Christopher D. (2006). Human physiology : the basis of medicine (3rd ed.). Oxford: Oxford University Press. pp. 315–318. ISBN 978-0-19-856878-0.
6. Lommel, A.Van (2001-06). "Pulmonary neuroendocrine cells (PNEC) and neuroepithelial bodies (NEB): chemoreceptors and regulators of lung development". Paediatric Respiratory Reviews (به انگلیسی). 2 (2): 171–176. doi:10.1053/prrv.2000.0126. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
7. Weinberger, S; Cockrill, B; Mandel, J (2019). Principles of pulmonary medicine (Seventh ed.). Elsevier. p. 67. ISBN 9780323523714.
8. Hall, John (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology (12th ed.). Philadelphia: Saunders/Elsevier. ISBN 978-1-4160-4574-8.
9. Abbott, Gerald F.; Rosado-de-Christenson, Melissa L.; Rossi, Santiago E.; Suster, Saul (November 2009). "Imaging of Small Airways Disease". Journal of Thoracic Imaging. 24 (4): 285–298.
10. Weinberger, Steven (2019). Principles of Pulmonary Medicine. Elsevier. p. 2. ISBN 9780323523714.
11. Hochhegger, Bruno; Langer, Felipe W.; Irion, Klaus; Souza, Arthur; Moreira, José; Baldisserotto, Matteo; Pallaoro, Yana; Muller, Enrico; Medeiros, Tassia Machado. "Pulmonary Acinus: Understanding the Computed Tomography Findings from an Acinar Perspective". Lung (به انگلیسی). 197 (3): 259–265. doi:10.1007/s00408-019-00214-7. ISSN 0341-2040.
12. Goel, A. "Primary pulmonary lobule".
13. Pawlina, W (2015). Histology a Text & Atlas (7th ed.). Wolters Kluwer Health. pp. 670–678. ISBN 978-1-4511-8742-7.
14. Hiemstra, Pieter S.; McCray, Paul B.; Bals, Robert (2015-04). "The innate immune function of airway epithelial cells in inflammatory lung disease". European Respiratory Journal (به انگلیسی). 45 (4): 1150–1162. doi:10.1183/09031936.00141514. ISSN 0903-1936. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
15. Cui, Lijia; Morris, Alison; Ghedin, Elodie (2013). "The human mycobiome in health and disease". Genome Medicine (به انگلیسی). 5 (7): 63. doi:10.1186/gm467. ISSN 1756-994X.
16. Richardson, Malcolm; Bowyer, Paul; Sabino, Raquel (2019-04-01). "The human lung and Aspergillus: You are what you breathe in?". Medical Mycology (به انگلیسی). 57 (Supplement_2): S145–S154. doi:10.1093/mmy/myy149. ISSN 1369-3786.
17. Stanton, Bruce M.; Koeppen, Bruce A., eds. (2008). Berne & Levy physiology (6th ed.). Philadelphia: Mosby/Elsevier. pp. 418–422. ISBN 978-0-323-04582-7
18. Pawlina, W (2015). Histology a Text & Atlas (7th ed.). Wolters Kluwer Health. pp. 670–678. ISBN 978-1-4511-8742-7
19. Timoneda, Joaquín; Rodríguez-Fernández, Lucía; Zaragozá, Rosa; Marín, M.; Cabezuelo, M.; Torres, Luis; Viña, Juan; Barber, Teresa (21 August 2018). "Vitamin A Deficiency and the Lung". Nutrients. 10 (9): 1132. doi:10.3390/nu10091132. PMC 6164133. PMID 30134568.
20. Bagherzadeh-Rahmani, B., Kordi, N., Haghighi, A. H., Clark, C. C., Brazzi, L., Marzetti, E., & Gentil, P. (2022). Eight Weeks of Pilates Training Improves Respiratory Measures in People With a History of COVID-19: A Preliminary Study. Sports Health, 19417381221124601.‏ https://doi.org/10.1177/19417381221124601 PMID 36189824
21. Ritchson, G. "BIO 554/754 – Ornithology: Avian respiration". Department of Biological Sciences, Eastern Kentucky University. Archived from the original on 10 March 2019. Retrieved 2009-04-23.
22. Maina, John N. (2005). The lung air sac system of birds development, structure, and function; with 6 tables. Berlin: Springer. pp. 3.2–3.3 "Lung", "Airway (Bronchiol) System" 66–82. ISBN 978-3-540-25595-6.