Lunge-funktioner: Gasudveksling, pH-regulering, forsvar, surfactant & mere

Lungerne udfører langt mere end simpel gasudveksling. Her er et detaljeret overblik over deres hovedfunktioner.

1. Gasudveksling (Primær funktion)

Foregår på tværs af alveolær-kapillær membranet i ~300–500 millioner alveoler.

• Oxygen-optagelse: Indåndet O₂ diffunderer fra alveolær luft (PO₂ ~100 mmHg) til pulmonal kapillært blod (PO₂ ~40 mmHg), binder til hemoglobin
• CO₂-fjernelse: Metabolisk affalds-CO₂ diffunderer fra kapillært blod (PCO₂ ~45 mmHg) til alveoler (PCO₂ ~40 mmHg) til udånding
• Drevet af partiel tryk-gradienter; faciliteret af stort overfladeareal (~70 m²) og tynd barriere (0,2–0,5 µm)

2. Blod-pH regulering (Syre-base balance)

Lunger leverer hurtig (minutter) kompensation for metaboliske syre-base-forstyrrelser ved at justere CO₂-eliminering.

• CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ (karbonanhydrase-katalyseret)
• Hyperventilation → ↓PCO₂ → ↑pH (respiratorisk alkalose)
• Hypoventilation → ↑PCO₂ → ↓pH (respiratorisk acidos)
• Nyre-kompensation (timer–dage) justerer HCO₃⁻ for at normalisere pH

3. Pulmonal surfactant-produktion

• Afskilt af type II alveolære celler
• Fosfolipid-protein-kompleks (DPPC + SP-A, B, C, D)
• Reducerer overfladespænding ved luft-væske-grænseflade, forhindrer alveolær kollaps (atelektase) ved lave volumener
• Mangel forårsager neonatal RDS; dysfunktion bidrager til ARDS

4. Forsvarsmekanismer

• Mukociliært eskcalator: Kalveceler afskiller slem fangende partikler; ciliære celler driver det cefalad
• Alveolære makrofager: Fagocyterer bakterier, virusser, partikler; frigiver cytokiner
• sIgA: Neutraliserer patogener ved mukøs overflade
• Hoste & nys-reklekser: Kraftig udstødning af irritanter
• Antimikrobielle peptider: Defensiner, lysozym, lactoferrin i luftvejs-overflade-væske

5. Yderligere fysiologiske roller

• Termoregulering: Varmeudveksling via udåndet luft (mindre)
• Vandbalance: Ufølelt tab ~300–400 mL/dag via fugtet udåndet luft
• Stemmeproduktion: Udåndet luft gennem larynx vibrerer stemmebånd; lunger leverer aerodynamisk kraft
• Metaboliske funktioner: Angiotensin I → II (pulmonal ACE); inaktiverer bradykinin, serotoning, prostaglandiner; syntetiserer prostaglandiner, leukotriener
• Blod-depot: Pulmonal cirkulation rummer ~500 mL; skifter volumen til systemisk cirkulation ved blødning/motion

Klinisk relevans

Forringelse af enhver funktion fører til genkendelige syndromer: hypoxæmi/hyperkapni (gasudvekslings-svigt), respiratorisk acidos/alkalose (pH-dysregulation), atelektase (surfactant-mangel), tilbagevendende infektioner (forsvarssvigt), pulmonal hypertension (vaskulær omdannelse). Omfattende pulmonal evaluering vurderer alle domæner.