Ugrás a tartalomhoz

Bevezetés az állattanba

dr. Csörgő Tibor, dr. Farkas János, Kis Viktor, dr. Molnár Kinga, dr. Sass Miklós, Szatmári Zsuzsanna, dr. Török Júlia Katalin (2012)

Eötvös Loránd Tudományegyetem

9.3. Az újszájúak légzőszervei

9.3. Az újszájúak légzőszervei

A gerinchúrosok (Chordata törzs) légzőszervei kezdetben a kopoltyúkosárkopoltyúi (branchia). Ez jellemző a zsákállatok (Tunicata), a lándzsahalak (Cephalochordata) altörzsére, valamint a gerincesek (Vertebrata) altörzsén belül a halakra és a kétéltűek lárváira. A kétéltűek (Amphibia) metamorfózisa után az átalakuló garattájék létrehozza az alsó légútat és a tüdőt (pulmo). A hüllőkben, madarakban (Aves) és emlősökben (Mammalia) csak a tüdő jelenik meg.

Mindkét légzőszerv felszínét légzőhám borítja, amely a vízből, illetve a levegőből képes felvenni az oxigént. Fejlettsége, tagoltsága az életmód függvénye. A légköri levegővel lélegző állatoknál a levegőt a légzőhámig vezető rendszer felső és alsó légutakat képez. Ezek feladata a levegő felvétele és tüdő felé továbbítása. A felső légutak az orrnyílástól a gégei garatig, az alsó légutak rendszere pedig a gégétől (larynx) a légzőhámmal borított felszínekig tart. A gége porcai garatív eredetűek (l. 7.7.1 fejezet).

A gerincesek légzőpigmentje a hemoglobin, amely a vörösvérsejtekben (emlősöknél vörösvértestekben) található. A légzés megfelelő hatékonyságához a légzőmozgások biztosítják az oxigén tartalmú közeg (víz, levegő) cseréjét.

9.3.1. A víz alatti légzés lehetősége – a kopoltyú adottságai

A halak légzőszerveit a csontos vázú, sugarasúszójú halak (Actinopterygii) példáján mutatjuk be. A kopoltyúk (branchia) a garat entodermális falának oldalsó kitűrődéseiként jönnek létre (7.29., 8.10. és 9.7. ábra). A 3–6-dik garatívből fejlődő négy működő kopoltyúívet egymástól 5 kopoltyúrés választja el, s a nyelvcsonti ív hátulsó nyúlványából kialakuló kopoltyúfedő (operculum) fedi le (7.30. ábra). A kopoltyúívek hát-hasi irányban futnak, a róluk eredő kopoltyúlemezek horizontálisan állnak. Dorzális és ventrális felszínükön a hámréteg kettőzeteket képez, amelyeket kopoltyúlemezkéknek nevezünk (9.7. ábra). Légzőhám, amelyen keresztül a gázok cseréje a külső környezet (a víz) és a vér között szabad diffúzióval megtörténhet, csak a kopoltyúlemezkéket borítja. A szív felől érkező vénás vért a kopoltyú odavezető artériái hozzák. Kapillárisokra oszlanak és behálózzák a kopoltyúlemezkék belsejét. Itt megtörténik a gázcsere (respiratio), majd az oxigéndús vér a kopoltyúk elvezető ereiben szedődik össze. A halkopoltyú hatékonyságát jelentős mértékben növeli az, hogy a légzőhám két oldalán áramló víz és vér egymással szemben áramlik (ellenáramlás elve).

Megemlítjük, hogy a halak kopoltyúja a nitrogéntartalmú anyagcsere végtermékek leadásában és az ionforgalom lebonyolításában is jelentős szerepet játszik.

Az ábra egy hal kopoltyúlemezét és annak keringését mutatja be. A szív felől érkező vér az odavezető artérián (világoskék) keresztül áramlik a kopoltyúlemez, majd a kopoltyúlemezkék ereibe. Innen piros nyilak mutatják az elvezető utat. A légzővíz a lemezkék között a vérrel ellentétes irányba áramlik, ezt liláskék nyilak jelzik.

9.7. ábra. A halkopoltyú felépítése és keringése

Ahhoz, hogy a gázcsere folyamatos és hatékony lehessen, a vizet a kopoltyúk környezetében folyamatosan cserélnie kell az állatnak. Ez a folyamat a vízcsere (ventillatio). Az állat nyitott száj mellett lesüllyeszti a szájfenekét (a fejletlen nyelvcsontnak ebben van szerepe), ezzel megnöveli a szájgaratüreg térfogatát: a víz beáramlik ide. Ezután becsukja a száját, felemeli a szájfeneket és a kopoltyúfedőit is úgy, hogy utóbbi végeit nem emeli el a testfaltól: a szájgaratüreg térfogata lecsökken, a külvilág felé zárt kopoltyúüregé viszont megnő, így a víz a kopoltyúréseken keresztül átáramlik a kopoltyúüregbe. Eközben elhalad a kopoltyúlemezkék mellett, ahol megtörténik a gázcsere. Utolsó lépésként a hal visszasüllyeszti a kopoltyúfedőit, miközben annak végét immár elemeli a testfalról: az ekkor megnyíló résen keresztül a víz kiáramlik a kopoltyúüregből.

Mivel a halak el nem szarusodó epidermisze nem képez akadályt a gázcserével szemben, minden halban zajlik bizonyos mértékű bőrlégzés. Ennek mértéke a 10–25%-ig terjedhet.

Oxigénben szegény élőhelyen élő halak több csoportjában jellegzetes járulékos légzőszervek alakultak ki ( labirintkopoltyú, béllégzés ).

9.3.2. A légköri oxigén felvételének lehetősége – a kétéltűek és a hüllők légzőszerve

A kétéltűek (Amphibia) lárvális állapotban kopoltyúkkal, kifejlődött állapotbantüdővel lélegeznek. Felső légutaik az orrnyílástól a garatig vezetik a levegőt, mivel az orrüregük és a szájgarat üregük belső orrnyílások révén összeköttetésben áll. Az alsó légutak első tagja a gége (9.8. ábra).

A gégefő (larynx) nyílását egy porcpár veszi körül, ezekhez rögzülnek a hangszalagok. Mikor megfeszülnek, a tüdőből kiáramló levegőt rezgésbe hozzák és hang keletkezik. A hím békák a hangot a szájgarat üregből nyíló hanghólyagokban még felerősítik (8.11. ábra).

A gégefő az ún. laryngotrachealis zsákba torkollik, ahová a tüdők széles szájadékkal nyílnak be. A laryngotrachealiszsák elnevezése arra utal, hogy itt a gége (larynx) és a légcső (trachea) még nem különül el egymástól, hanem a két szerv csupán egy rövid, elágazó, közös, zsákszerű teret hoz létre. A tüdők (pulmo) páros, vékonyfalú, zsák alakú képződmények, a testüregben, a szív két oldalán helyezkednek el (9.8. ábra).

A felboncolt béka jobb (nekünk balkéz felöli) oldalán világoskék vonallal körülrajzolt szerv a tüdő.

9.8. ábra. A békák testüregi szerveinek helyzete a felboncolt állatban

Belső felületükön légzőhámmal borított léceket találunk, melyek a felület megnagyobbítására szolgálnak: ezekben fut a gázcserét lebonyolító gazdag érhálózat (9.9. ábra).

A bal oldalon szürke a nyelvcsont, kék a gége porca, alatta rózsaszínű a tüdő. A jobb oldali ábrán a szinkód ugyanez.

9.9. ábra. A kétéltűek alsó légutai a tüdővel felülnézetben (A) és a gégefőn átmenő metszéssíkban (B). (A B ábra csak a legnagyobb léceket mutatja, az ezek terét tovább tagoló kisebb sövényeket csak egy területen ábrázolja)

A békákban mellkas nem alakul ki (bordáik rövidek, nem érnek a szegycsontig, l. 7.5. ábra), ezért a légzés sajátos módon, a szájfenék mozgatásával történik.

Mikor az állat leereszti a szájfenekét, a szájüreg a külső orrnyíláson, az orrüregen és a belső orrnyíláson keresztül beáramló levegővel megtelik. Ekkor orrnyílásait egy billentyűvel elzárja, a szájfenekét felemeli és így a szájüreg szűkítésével a levegő a gégefő nyílásán át a tüdőbe nyomódik. A levegőt tehát a békák „nyelik”. Kilégzésnél a tüdő körüli izmok összehúzódása miatt a tüdők rugalmas fala összeesik és mintegy kiszorítja a levegőt.

A tüdők mint hidrosztatikus szervek is működnek. Hiányukban a béka nem tud a víz felszínén úszni. Ha viszont a tüdőket mesterségesen felfújjuk, az állat nem tud alámerülni.

A légzésben egyaránt szerepe van a szájüreg hajszálerekben gazdag nyálkahártyájának, a tüdőnek és a bőrnek is, melynek érhálózata igen fejlett.

A hüllők mindegyike tüdővel lélegző állat. A felső légutakhoz tartoznak a külső orrnyílások, az orrüreg az orrkagylókkal, a belső orrnyílások, valamint a garat ürege. A másodlagos szájpaddal rendelkező állatoknál az elsődleges szájpadon lévő, s az orrüreget határoló elsődleges belső orrnyílásoktól egy járatrendszer, az ún. orr–garat vezeték vezet a garat üregéhez a másodlagos belső orrnyílásokon át (9.10. ábra). Az alsó légutakat a gégefő (larynx), a légcső vagy gégecső (trachea), valamint a tüdők (pulmo) alkotják.

A felső rajzon sárga színnel kitöltött üreg az orrüreg és az innen kivezető, jobbra húzódó orr–garat vezeték. Az alsó rajzon a rózsaszínű szerv a nyelv, a jobbkéz felé eső tövében látható piros, félköríves sáv az a duzzanat, ami a vele szemben (felső ábrán) lévő ínyvitorlához szorítva elzárja a gégebemenetet a vízzel telt szájüregtől.

9.10. ábra. Másodlagos szájpaddal rendelkező hüllő (krokodil) felső légutai: a felső légutak elhelyezkedése a koponyában (vázlatrajz, A) és a krokodilok gégebemenetének környezete (B)

Tanulságos megvizsgálni, hogy a másodlagos csontos szájpad kialakulása hogyan teszi lehetővé azt, hogy a krokodilok vízbe fojthassák zsákmányukat, miközben ők maguk elegendő levegőhöz jutnak a küzdelem során. A krokodilok másodlagos szájpadlása megnyúlt, s belső orrnyílásaik a gége fölé kerültek. A gége területét a nyelvgyökér veszi körül: itt egy olyan félköríves duzzanat van, amelyet az állat a szájpadlásához tud szorítani, elzárva ezzel egymástól a száj- és a garatüreg terét ( 9.10. ábra ). Ennek táplálékszerzéskor van jelentősége, hiszen a krokodilok áldozatukat vízben kapják el, s azt igyekszenek a víz alatt is tartani: mivel a vízzel telt szájüreget képesek elválasztani a gégebemenetet körülvevő garatüregtől, a megnyúlt orrtájékon lévő orrnyíláson beszippantott levegőt képesek továbbítani az alsó légutak felé.

A gégefő (larynx) vázát porcok alkotják: ezek a pajzsporc, a gyűrűporc, valamint a kannaporcok. Hangszálaik csak a krokodiloknak vannak. A hüllőkben a légcső (trachea) már önálló szerv, s az állat testfelépítésének (nyakának) megfelelő hosszúságú. Porcgyűrűk merevítik, s a két főhörgőn keresztül a tüdőbe juttatja a levegőt. A tüdők (pulmo) a mellkasban foglalnak helyet. Az egyes hüllőcsoportok tüdeje igen változatos felépítésű, így eltérő fejlettségű. Faláról (a kétéltűekhez hasonlóan) többé-kevésbé elágazó kötőszöveti sövények nyúlnak be a központi üregébe. A sövények rendszere légzőhámmal borított, félgömb alakú kamrákat vesz körül.

A kétéltűekhez hasonlóan a hidasgyík tüdejében még nagy centrális üreg található, a varánuszféléken, teknősökön és krokodilokon azonban a tüdőt már csaknem teljesen kitöltik a kamrák. A megnyúlt testű kígyókon a két tüdő nem egyformán fejlett: a rendszer elején álló óriáskígyókon még mindkét szerv megvan, ám a bal oldali kisebb; a többi fajon csak a bal oldali tüdő fejlődik ki. A kaméleonok és teknősök tüdején a madarak légzsákjaira emlékeztető nyúlványok is megjelennek (l. 9.13. ábra ).

A hüllők légző mechanizmusa alapvetően eltér a kétéltűekétől, mivel bennük Hiba: A hivatkozás forrása nem találhatóalakul ki, s bordáik között bordaközti izmok is fejlődnek. A mellkasfal belső felszínéhez a mellhártya (pleura) két lemezének segítségével hozzátapadnak a tüdők. A belégző izmok összehúzódásakor a mellkas térfogata tágul, ezt a mellhártya közvetítésével a tüdők passzívan követik: a hüllők már beszívják (és nem lenyelik) a levegőt. A kilégző izmok kontrakciójakor a mellkas térfogata csökkent, a tüdőkből kipréselődik a levegő. Ez a mechanizmus a szegycsonttal nem rendelkező kígyókban és a merev mellkasfallal rendelkező teknősökben máshogyan alakul (itt nem foglalkozunk vele). A légcserét krokodiloknál a testüreget mell és hasüregre tagoló rekesz is segíti (9.11. ábra).

Ez felépítésében ugyan eltér, működésében azonban hasonlít az emlősök rekeszizmához. A különbség abban nyilvánul meg, hogy ez a szerv egy olyan kötőszöveti lemez, amely – az emlősökkel ellentétben – izmokat nem tartalmaz. Hozzá mindkét oldalon egy-egy, a medencéről eredő rekeszizom kapcsolódik: amikor ezen izmok összehúzódnak, a rekeszt caudalis irányba húzzák, a mellüreg térfogatát tehát növelik. Amikor az izmok elernyednek, a rekesz visszatér eredeti helyzetébe, a mellüreg térfogata tehát csökken.

A krokodil balra néz, körvonala szürkével kitöltött.A testürege sárga, benne a szervek szinesek. A testüreg bal részében foglal helyzet a világoskék tüdő, közvetlen mellette, a jobb oldalán húzódó vastag, piros vonal a rekesz. Ez alatt közvetlenül a barna máj, a zöld gyomor és a szintén zöld tápcsatorna található. A rekeszhez futó izomköteg vízszintesen húzódik és barna színű.

9.11. ábra. Krokodilok testüreg tagolódása: a rekesz és a hozzá futó izom elhelyezkedése

9.3.3. A madarak különleges légzőszerve és a kettős légzés

A madarak (Aves) légzőszervrendszere a gerincesek körében egyedülállóan hatékony gáz- és légcserét képes lebonyolítani. A szervrendszer alapszabása a gerinces sémát követi, ám lényeges eltérésekkel.

A felső légutakba a levegő a külső orrnyíláson keresztül jut be. A madarak többségénél az orrkagylók fejletlenek (rossz szaglás). Belső orrnyílásukon keresztül a levegő a garatba kerül. Az alsó légutak a gégével (larynx) kezdődnek. Itt rögtön meg kell jegyeznünk, hogy ebben a csoportban a többi Tetrapodától eltérően a légcső mentén egy másik gége is kialakul, így ezt a hüllők és emlősök szervének megfelelő, több porcos elemből álló szervet magyarul felső gégefőnek (larynx) nevezzük. Nem vesz részt a hangadásban. A hangadás szerve az ún. alsó gégefő (syrinx), amely a hosszú légcső (trachea) két főhörgőre ágazásánál alakul ki (9.12. ábra). Több típusa van, a legfejlettebb az énekesmadarakra jellemző.

Ez esetben a trachea utolsó és a bronchusok első gyűrűinek fala elvékonyodik és létrehozza a külső hanghártyát. A két főhörgő találkozásánál, annak belső fala mentén kialakuló nyúlványon alakul ki a belső hanghártya (9.12. ábra). Ehhez a strukturához több külső (közeli csontokon eredő) és belső (az alsó gégefőt el nem hagyó) izom tapad. Ezek szabályozzák a hanghártyák feszességét, illetve a légút átmérőjét, amiktől a hang frekvenciája és amplitúdója függ. Minél feszesebbek a hanghártyák, annál magasabb a hang, minél nagyobb az átmérő, annál erősebb. A két főhörgő felől érkező levegő útjában a beállítások különbözhetnek, ami lehetővé teszi, hogy a madár kétféle hangot adjon ki egyszerre, duettet énekelhessen saját magával.

A légutak fala rózsaszínű, benne a világoskék foltok a porcgyűrűk átmetszetei. Az ábra közepén a szaggatott vonal alsó része melletti kékkel kitöltött területek közül az alsó az egyik légzsáknak a nyúlványa, a felső, háromszög alakú pedig porctelep.

9.12. ábra. Madarak alsó gégefője (általánosított vázlatrajz): a rajz a középsíkkal felezett: bal oldala (A) a nyugalmi állapotot, jobb oldala (B) pedig a hangadáskor kialakuló helyzetet mutatja

A légcső elágazásával kialakuló főhörgők a tüdőkapun át lépnek a tüdőkbe. A madártüdő (pulmo) felépítése és működése egyedülálló. Térfogata a légzés során gyakorlatilag nem változik: a térfogatváltozás feladata a levegő áramoltatása, amelyet a tüdőhöz kapcsolódó légzsákok biztosítanak (9.13. ábra).

A légzsákok két csoportja a kilégző (nyaki, villacsonti és elülső törzsi), és a belégző [27] (hátulsó törzsi és hasi, 9.13. ábra) légzsákok.

A vázlatrajz középső terében kékkel kitöltött terek légzsákokat jelölnek, a középtájon lévő, függőlegesen sötétkék vonalakkal sávozott szerv a tüdő.

9.13. ábra. A madártüdő és a légzsákok elhelyezkedése a testben (általánosított vázlatrajz): a légzsákok a tüdőhöz kapcsolódnak, amelyben egymással párhuzamos lefutású tüdősípok (kék vonalak) biztosítják a gázcserét

A tüdő – felépítése és áramlásviszonyai alapján – két részből, egy ősi (paleopulmo)és egy fiatalabbrészből (neopulmo) áll. Az ősi típusú madarakban (l. futómadarak) a tüdő teljes egésze ősi felépítést mutat, benne a levegő áramlása ki- és belégzéskor is megegyező irányú. A többi madárban (Neognathae) neopulmo is kialakul: utóbbi a legnagyobb fejlettségét az énekesmadaraknál éri el, itt a levegő áramlása a két légzési fázisban különböző.

A madarak tüdejében a légzőhám nem gömb alakú léghólyagocskákat, hanem ún. légcsöveket bélel. Ezek egymással párhuzamosan futó csövecskék, ezért egy-egy csövecske neve magyarul tüdősíp. Itt nem részletezett felületükön zajlik a gázcsere mind a ki, mind pedig a belégzés során. A halkopoltyúhoz hasonló módon a levegő és a vér áramlási iránya itt is ellentétes (ellenáramlás elve), ami növeli a gázcsere hatékonyságát. A belégzés végén a tüdőből a levegő a légzsákokba kerül. Kilégzésnél innen visszaáramlik a tüdőbe, annak tüdősípjait (vagy legalább azok egy részét) ismét átjárja. A madártüdőre tehát az jellemző, hogy rajta a légzsákokba be- és az azokból kiáramló levegő oda-vissza átjárja a tüdőt – ez a kettős légzés jelensége. E nélkül a madarak nem tudnák biztosítani a repüléshez szükséges magas oxigénigényüket.

Az, hogy egy második gázcserére is van lehetőség, tulajdonképpen annak köszönhető, hogy az első után marad még a levegőben elegendő oxigén, s hogy ezt a levegőt a madarak a be- és kilégzés között a légzsákjaikban tartalékolják (mi ezt elveszítjük, kilélegezzük).

A légzőmozgásokról a madarak vázrendzserének tárgyalásánál már szóltunk.

9.3.4. Az emlősök légzőrendszere

Az emlősök (Mammalia) légzőkészüléke a felső légutakból (orr, orrüreg, szájüreg, garat), az alsó légutakból (gége, légcső), továbbá a légzőszervből, azaz a tüdőkből áll. Legfontosabb funkciója a gázcsere lebonyolítása, továbbá a hangadás, és számos emlősben a hőszabályozásban is részt vesz (lihegés).

Az orrnyílásokat egy speciális, receptorokban és hajszálerekben igen gazdag terület, az ún. orrtükör veszi körül (6.26. ábra). Az orrüregben találhatók az orrkagylók (ezek jó szaglású állatokban bonyolult lemezrendszert képeznek, 9.14. ábra), rajtuk rögzül az orrnyálkahártya jelentős része, mely mirigyekben igen gazdag, vénái fonatokat képeznek, így az orrüregen átszívott levegő párával telítődikés előmelegedik (8.16. ábra). Az orrüreg felső része szaglóhámmal borított. Az orrüregből a levegő az orrgarat vezetéken, majd a másodlagos belső orrnyílásokon át jut az orrgaratba.

Egy kutya koponyáját látjuk elölnézetben, rálátunk az orrüregben a felhajtogatott lemezrendszert képező orrkagylókra.

9.14. ábra. Emlősök orrkagylói: jó szaglású állat esetében az orrkagylók bonyolult, felhajtogatott lemezrendszert képeznek

A garatból a levegő útja a gégefőbe vezet, melynek porcai, izmai a nyelvcsonttal együtt az embrionális garat átalakulásával fejlődnek (l. 7.7.1 fejezet). A gége (larynx) üreges szerv, a nyelvcsonthoz és a tracheához kapcsolódó gégeporcokból, kötőszövetes szalagokból és igen differenciáltan működő izmokból áll. A garatból a levegő a gégebemeneten keresztül jut a gége nyálkahártyával bélelt üregébe. A gégebemenetet a rugalmas porcvázzal rendelkező, csak emlősökben kialakuló gégefedő takarja. A gégefedőnek van egy középsíkban álló, tarajszerű kiemelkedése, miáltal keresztmetszetben háztetőhöz hasonlít. Így a lenyelt táplálék, illetve folyadék – a gégefedő alakjából következően is – a gégebemenetet két oldalról megkerülve továbbítódik a nyelőcsőbe.

Nyeléskor a gége reflexesen cranialis irányba mozdul, „fölemelkedik”, közelebb kerül a koponyaalaphoz és mintegy „bebújik” a gégefedő alá, így az még jobban takarja a gégebemenetet és biztosítja azt, hogy abba falat véletlenül se jusson be. (Ezt a mozgást magunkon is tapasztalhatjuk, ha megfogjuk gégénket, majd nyelünk egyet.)

A gége porcai, a már említett gégefedőn kívül az alábbiak. A pajzsporc a legnagyobb, amely szintén az emlősökre jellemző törzsfejlődéstani újítás. A gyűrűporc a pajzsporctól kaudálisan ésdorzálisan található, és pecsétgyűrű alakú. A „pecsétnyomó” dorzális helyzetű, kraniális részéhez ízesülnek a kannaporcok. A kannaporcok az előzőekkel ellentétben párosak (9.15. ábra). Közöttük és a pajzsporc között rögzül a gége nyálkahártyájának jellegzetes kettőzete, a hangredő. A hangredő hangadáskor intenzív rezgést végző mediális élében húzódik a hangszalag, amely a nyálkahártya egy kötőszövetes szalagokban gazdagabb megerősödése. A hangredők között látható a hangrés.

Az ábra bal oldalán a gége elölnézeti képe látható, az egyes gégeporcok megjelölésével. Jobb oldalán a gégeporcok elmozdulásait szemlélteti a hangadás során. Részletes magyarázatot lásd a szövegben!

9.15. ábra. Ember gégefőjének felépítése

A hangképzés nélküli légvételek alkalmával a hangredők igen távol vannak egymástól, a gégerés tehát maximálisan tág. Csak az ember képes arra, hogy a hangredőit rövid időre teljesen összezárja. Erre az akcióra pl. akkor kerül sor, ha valamilyen nagy erőkifejtéskor (erőltetett székletürítés vagy jelentős mérvű fizikai erőkifejtés) törzsünket a tüdőnkben tartott és összepréselt levegő nyomásával, és egyidejűleg a hasfalizomzat működtetésével is támasztani, erősíteni kívánjuk. A hangredők teljes zárásának szerepe van a tagolt beszéd kialakításában is.

A gége ürege a légcsőben folytatódik. A lég- vagy gégecső (trachea) C alakú porcokból álló rugalmas, de alaktartó cső, amely porcainak köszönhetően akkor is megőrzi belméretét, ha benne belégzéskor a levegő nyomása csökken. A gégecső a mellüregben a mellhártya lemezek közötti térben (ez a gátor) halad, majd két főhörgőre ágazik, amelyek a tüdőkbe lépve egyre finomabb ágakra oszlanak (hörgőfa). A tüdő (pulmo) páros, lebenyezett, rugalmas tapintatú, szivacsos szerv (9.16. ábra). Színe a benne levő vér oxigenizáltságának függvényében vagy élénkpiros, vagy sötétebb lilásvörös, a városban élő állatok (és emberek) esetében pedig a belélegzett koromtól gyakran sötétszürke. A tüdő több lebenyből áll, az egyes lebenyek kisebb részekre, majd végül csak mikroszkóppal látható lebenykékre tagolódnak, melyek önálló ér- és légúti ellátással rendelkező egységek. A gázcsere az emlősökre jellemző tüdőhólyagocskák (alveolusok) falán keresztül bonyolódik le.

Az ábrán az emberi mellkas frontalis metszete látható. A mellkasfal, a rekeszizom, az alsó légutak, a tüdő, valamint a mellhártya feltüntetésével. A tüdő ürege sötétrózsaszín, a melhártya lemezei közötti tér halványzöld. A testfal narancssárga. Részletes magyarázatot lásd a szövegben!

9.16. ábra. Az ember tüdeje a mellkasban (horizontális metszéssík) – a mellüregek a valóságban nem ilyen tágasak, a mellhártya egymással szemben fekvő lemezei összefekszenek

A tüdő felületét a mellhártya (pleura) zsigeri lemeze vonja be. A mellhártya fali lemeze a zsigeri lemezzel folyamatosan összefügg és a mellkasfal belső felszínéhez tapad ki. A mellhártya fali és zsigeri lemezei szinte teljes felületükön egymáshoz simulnak, de a közöttük lévő vékony folyadékréteg miatt képesek elmozdulni egymáson. A mellhártyalemezek közötti savós folyadékkal kitöltött térben (mellhártya üreg) a nyomás a külső légnyomáshoz képest kisebb („negatív nyomás”).

Belégzéskor a mellkas térfogat növekedése következtében (elsősorban a külső bordaközti izmok és a rekeszizom kontrakciója lényeges e szempontból) a külső, légköri és a belső, a mellhártyaüregben mérhető („negatív”) nyomás közötti különbség fokozódik, és a légutakon át beáramló levegő nyomása a tüdőt a mellkasfalhoz nyomja. A tüdő kitágul és levegővel telik meg. Kilégzéskor a mellkas térfogatának csökkenésével (a belső bordaközti izmok összehúzódnak, a rekeszizom elernyed és így felemelkedik) a tüdő térfogata csökken, belőle kipréselődik a levegő.

Az említett folyamat során a tüdőben lévő teljes levegőmennyiség (teljes kapacitás) egyetlen légzési ciklusban nem cserélődik ki. A kicserélhető maximális levegőmennyiséget vitálkapacitásnak, a tüdőben maradt nem cserélődő levegőfrakciót reziduális térfogatnak nevezzük. Ez utóbbi levegőmennyiség erőltetett kilégzés során sem hagyja el a tüdőt.



[27] Az elnevezések magyarázata a következő: megnézték azt, hogy a belélegzett levegő mekkora hányada mely légzsákokba jut. Azokat a légzsákokat, amelyek ilyenkor a belégzett levegő nagyobb részét fogadják, belégzőknek nevezték el. A kilégző légzsákokra az jellemző, hogy kilégzéskor a levegő belőlük ürül ki először.