Baga (anatomiya)

Tungkuling pang-hinga

Ang paglikha ng enerhiya mula sa respirasyong aerobiko ay nangangailan ng oksiheno at gumagawa ng carbon dioxide bilang resultang produkto pagkatapos ng proseso, na lumilikha ng pangangailang sa isang epektibong kakayahan sa pagdadala ng oksiheno patungo sa mga selula at paglalabas ng carbon dioxide mula sa mga selula. Sa mga maliliit na organismo, katulad halimbawa ng may isang selulang bakterya, ang proseso ng pagpapalitan ng hangin ay maaaring maganap sa pamamagitan ng payak na pagkalat. Sa mga mas malalaking bakterya, hindi ito posible; sadyang isa lamang na bahagi ng selula ang lubhang malapit sa ibabaw upang makapasok ang oksiheno patungo sa mga selulang ito mula sa kapaligiran. Dalawang pangunahing kasanayan ang nakapagpaganap ng ganitong malaking antas ng multiselularidad (ang pagkakaroon ng maraming mga selula): ang isang epektibong sistemang sirkulatoryo na naghahatid ng mga hangin patungo at mula sa mga pinakailalim na mga tisyu sa loob ng katawan, at isang malaking panloob na sistemang respiratoryo na isinagitna ang gawaing pagkuha ng oksiheno mula sa kapaligiran at pagdadala nito patungo sa loob ng katawan, kung kailan ito maaaring mabilis na ikalat patungo sa kalahatan ng sistemang sirkulatoryo.
Sa mga bertebradong humihinga ng hangin, nangyayari ang paghinga sa pamamagitan ng mga magkakasunod na mga hakbang. Dinadala ang hanging sa pamamagitan ng mga daanan ng hangin, na sa mga reptilya, ibon at mamalya: kabilang ang ilong, pharynx, larynx, trachea (o tubong panghininga), mga bronchus, mga bronchiole, at ang mga pandulong sanga ng punong respiratoryo. Isang mayamang sulsi ng mga alveoli ang mga baga ng mga mamalya, na nagbibigay ng malaking kalatagang pang-ibabaw para sa pagpapalitan ng hangin. Isang saput-sapot ng mga pinong kapilaryo ang pumapayag na madala ang dugo sa ibabaw ng balat ng alveoli. Kumakalat sa daluyan ng dugo ang ohsihenong nagmula sa hangin at nasa loob ng mga alveoli, at lumalaganp ang carbon dioxide mula sa dugo patungo sa alveoli, kapwa sa pikas ng manipis na lamad alveolar.
Ang paghila at paglabas ng hangin ay nangyayari sa pamamagitan ng kilos ng mga masel; sa mga isinaunang tetrapod, itinutulak ang hangin patungo sa baga sa pamamagitan ng mga masel ng pharynx, na kung sa mga reptilya naman o maging sa mga ibon at mamalya ay sa pamamagitan ng mas masalimuot na sistemang muskuloiskeletal. Sa mga mamalya, ang diaphragm, na isang malaking masel (bilang karagdagan sa panloob na masel interkostal), ang siyang nagpapanimula ng bentilasyon sa pamamagitan ng madalas na pagbabago sa bulumeng intra-torako at presyon; sa pagtaas ng bulumen at samakatuwid sa pagbaba ng presyon, dumadaloy ng hangin papasok ng mga daanan ng hangin pababa sa grado ng presyon, at sa pagbaba ng bulumen at sa pagtaas ng presyon, nangyayari ang kabaligtaran. Sa panahon ng normal na paghinga, walang gumagalaw na mga masel, namamahinga ang diaphragm, at walang tutol sa paglabas ang hangin.
Ang isa pang pangalan sa paglanghap at pagbuga ng hangin ay bentilasyon. Ang mahalagang kapasidad o mahalagang kakayahan ay sukdulang bulumen ng hangin na maaaring ibuga ng isang tao matapos ang sukdulang paghigop ng hangin. Maaaring sukatin ang mahalagang kakayahan ng isang tao sa pamamagitan ng espirometro (sa espirometriya). Katambal ng iba pang mga panukat pisyolohikal, makatutulong ang mahalagang kakayahan sa diagnosis ng isang sakit sa baga.

Ang mga baga ng mga mamalya

Ang mga baga ng mga mamalya ay may mala-espongha katangian at nalalatagan ng mga epitelyum (katulad ng pagkakaayos ng mga pulot sa isang lalagyang pampulot-pukyutan) na sadyang may mas malaking pang-ibabaw na kalatagan ng mismong baga. Karaniwan sa tao ang magkaroon ng ganitong uri ng baga.
Malaki ang tungkulin ng diaphragm na nasa ibaba ng thorax sa paghinga. Hinihila ng paggalaw at paglaki ng diaphragm ang ilalim ng puwang kung kailang ang baga ay natatakpan pababa. Pumapasok ng hangin sa pamamagitan ng mga butas ng bibig at ilong; dadaloy at dadaan ito larynx patungo sa trachea, na magsasanga palabas patungo sa bronchi. May kabaligtarang epekto ang paghinto at pamamahinga ng diaphragm, walang-pakundangan itong babalik sa dating hugis sa panahon ng karaniwang paghinga. Sa panahon ng gawaing pagsasanay o pagpapalakas, gagalaw ang diaphragm na pupuwersahin ang hangin papalabas (mas mabilis at sapilitan). Ang mismong kulungang tadyang ay may kakayahang bumanat at lumaki ng bahagya sa pamamagitan ng mga galaw ng ibang masel na pang-respiratoryo at katulong na pang-respiratoryo. Bilang resulta, hinihigop papasok sa o ibinubuga palabas ang hangin mula sa baga, na palagiang pinababa ang antas ng presyon sa loob. Ang ganitong uri ng baga ay tinatawag na bellows lung sa wikang Ingles sapagkat nakakahalintulad ng kasangkapang bellows o panlutong kasangkapan ng mga panday.

Anatomiya

Sa mga tao, ito ang ang dalawang pangunahing bronchi (na nabuo sa pamamagitan ng pagsasanga ng trachea) na pumapasok sa pinakaugat ng mga baga. Patuloy na mahahati ang mga bronchi sa loob ng baga, at matapos ang maraming mga pagkakahati ay magbubunga ng mga bronchiole. Magpapatuloy ang pagsasanga ng puno ng bronchi hanggang sa marating ang kinalalagyan ng mga pandulong bronchiole, na naghahatid patungo sa mga sakong alveolar. Binubuo ng mga buwig ng mga alveoli ang mga sakong alveolar, na kahalintulad ng nagiisang ubas sa isang langkay. Mahigpit na nababalutan ng mga sisidlang pandugo ang isang alveoli, at dito nagaganap ang pagpapalitan ng mga hangin o gas. Binobomba ang mga dugong naalisan ng oksiheno (deoksihenadong dugo) mula sa puso sa pamamagitan ng arteryo ng pulmon patungo sa mga baga, kung saan kumakalat ang oksiheno papasok sa dugo at napapalitan ng carbon dioxid sa hemoglobin ng mga erythrocyte (o mga selula ng pulang dugo). Magbabalik ang mga dugong mayaman sa oksiheno sa pamamagitan ng ugat ng pulmon upang mapigang muli pabalik sa sirkulasyong sistemiko.
Nakalagay ang mga baga ng tao sa dalawang puwang sa magkabilang gilid ng puso. Bagaman magkasingwangis sa itsura, hindi magkakambal ang dalawa. Kapwa hinati ang mga ito sa mga lobo, na may tatlong lobo sa kanan at dalawa naman sa kaliwa. Patuloy na hinati-hati ang mga loob sa mga tinatawag na lobule o mga hating may hugis hexagon na siyang pinakamaliit na hating nakikita ng mga mata na hindi kailangang ang tulong mga panilip tulad ng mikroskopyo. Karaniwang nangingitim ang mga tisyung pandikit na naghahati-hati sa mga lobule sa mga naninigarilyo o mga naninirahan sa mga lungsod. Ang nasa gawing gitnang gilid ng kanang baga ay halos patindig (bertikal), habang naglalaman naman ng isang gutling kardiyako ang kaliwang baga. Ang gutling kardiyako ay isang hukay na sumunod sa hugis ng puso.
Sa isang banda, masasabing masyadong malalaki ang mga baga at may nakapalaking nakatagong bulumen kung ikukumpara sa mga pangangailangang oksiheno kung namamahinga. Ito ang dahilan kung bakit nakapapanigarilyo ang bawat isa sa mga tao sa loob ng maraming tao na walang napupunang pagbaba sa kakayahan ng baga habang hindi gumagalaw o kumikilos ng mabagal; sa mga sitwasyong ito, maliit na bahagi lamang ng mga baga ang katunayang nalalagyan ng dugo para sa pagpapalitan ng hangin. Habang tumataas ang pangangailangang oksihenong dahil sa ehersisyo, mas malaking bulumen ng baga ang nagagamit, na nagpapahintulot sa katawan na tumbasan ang pangangailang CO₂/O₂ nito.
Mamasa-masa ang kapaligiran ng baga, na nagiging dahilan ng pagiging tirahan ng mga bakterya. Resulta ng mga paglusob ng mga bakterya at virus sa baga ang karamihan sa mga karamdamang may kaugnayan sa paghinga.

Mga baga ng mga ibon

Kaiba sa mga baga ng mga mamalya, ang mga baga ng mga ibon ay walang mga alveoli, sa halip mayroon silang mga milyun-milyung maliliit na daanan tinatawag na para-bronchi, na nakakabit sa magkabilang dulo sa pamamagitan ng dorsobronchi at ventrobronchi. Dumadaloy sa ang hangin sa pamamagitan ng mga mala-pulot-pukyutang dinding ng para-bronchi at patungo sa mga kapilaryo, kung saan ipinagpapalit ang oksiheno at carbon dioxide sa mga pa-ekis na ikot ng mga kapilaryong pandugo sa pamamagitan ng pagkakalat, isang proseso ng pagpapalitang tawid-daloy.
May dalawang kumpol ng mga sakong pang-hangin ang mga bagang pang-ibon, isang pagawi sa harapan, at pangalawa na patungo sa likuran. Sa paghigop ng hangin, naglalakbay ang hangin pablik sa panlikurang sakong caudal, at ang isang maliit na bahagi ang naglalakbay at lumalagpas sa para-bronchi na nagdadala ng ohsihen sa dugo patungo sa sakong-panghanging cranial. Sa paglalabas ng hangin, ibinubuga ang de-oksihenadong hangin (natanggalan na ng oksiheno) na nasa sakong-panghanging cranial, at ang mga hangingn mayroon pang oksihen na nakaimbak sa sakong caudal ay lumilipat sa ibabaw ng parabronchi at ibinubuga, bagaman ang ilan ay nananatili sa sakong cranial. Sinisigurado ng kumplikado o masalimuot na sistema ng mga sakong panghangin na ang daloy ng hangin na lumalagos sa mga baga ng ibon ay laging naglalakbay sa iisa at parehong direksiyon - mula sa likod patungo sa harap.
Kaiba ito ng sistemang pang-mamalya, kung saan ang direksiyon ng daloy ng hangin sa baga ay mala-agos, na bumbaligtad sa pagitan ng paghigop at pagbuga ng hangin. Sa pamamagitan ng nagi-iisiang direksiyon ng daloy ng hangin, naka-hihitit ng mga mas malaking bilang ng oksiheno mula sa nahigop na hangin ng mga bagang pang-ibon. Samakatuwid, may mainam na kasangkapan ang mga ibon upang makalipad sa mga mataas na altitud na hindi magagawa at ikamamatay ng mga mamalya dahil sa hypoxia; ang pagkakaroon ng kasangkapang ito ang dahilan kung bakit may kakayahang magkaroon ng mas mabibilis na metabolismo ang mga ibon kaysa sa mga mamalyang may katumbas na timbang. Dahil sa kumplikadong sistema, karaniwang ang hindi pagkakaunawa at may maling paniniwala na kailangang ang dalawang ikot upang makaraan ang hangin sa kabuuan ng sistemang panghininga ng isang ibon. Hindi nag-iimbak ng hangin ang mga baga ng ibon sa kahit na anong sako sa habang nangyayari ang dalawang ikot na pang-respiratoryo, sapagkat tuluy-tuloy na dumadaloy ang hangin mula sa panlikod at pangharap na mga sakong panghangin sa loob ng proseso ng respirasyon. Tinatawag na "bagang pang-kalat" (Ingles: circulatory lungs) na kakaiba mula sa mga "bagang paningaw" (Ingles: bellows lung, katawagang hango sa kasangkapang bellows ng mga panday) ng karamihan sa ibang mga hayop.

Mga baga ng mga reptilya

Ang mga baga ng mga reptilya ay karaniwang nahahanginan sa pamamagitan ng magkaakbay na paglaki at pag-impis ng mga tadyang sa tulong mga muskulong axial at pag-bombang buccal. Nakasalalay din sa pamamaraang pistong hepatiko ang mga mala-buwayang mga hayop, kung saan hinihilang pabalik ang atay ng mga masel na nakadaong sa butong pubiko (na bahagi ng balakang), na siya namang humihilang pabalik sa pang-ibabang bahagi ng mga baga, na sanhi ng paglaki o pagkapal ng mga baga.

Mga baga ng mga ampibiyano

Ang mga baga ng karamihan sa mga palaka at iba pang mga amphibian ay mga payak na hugis lobong mga kayarian, na limitado lamang ang pagpapalitan ng hangin sa panlabas na balot ng baga. Hindi ito mainam na pagkakaayos, subalit ang mga ampibyano ay may mga mabababang pangangailang pang-metaboliko at karaniwang kadalasang dinaragdagan ang kanilang panustos na oksiheno sa pamamagitan ng pagkalat ng oksiheno sa panlabas na balat ng kanilang mga katawan. Hindi katulad ng mga mamalya na gumagamit ng sistemang panghininga sa pamamagitan ng negatibong presyon, gumagamit ang mga ampibyano ng positibong presyon. Alalahaning ang karamihan sa espesye ng mga salamander ay walang mga baga at isinasagawa ang respirasyon sa pamamagitan ng pagpapadaan ng hangin sa kanilang mga balat at mga tisyung nakahanay sa kanilang mga bibig.

Mga baga ng mga imbertebrado

Ang ilan sa mga imbertebrado ay may mga bagang nagsisilbing may kahalintulad sa respiratoryong tungkulin, subalit walang kaugnayang pang-ebolusyon sa mga baga ng mga bertebrado. May mga kayariang tinatawag na aklat-baga na ginagamit para sa pagpapalitan ng mga hangin mula sa kapaligiran ang ilan sa mga arachnid. Gumagamit ang alimangong buko ng mga kayariang tinaguriang mga bagang branchiostegal upang makalanghap ng hangin at samakatuwid ay malulunod sa tubig, at dahil dito humihinga ang mga hayop na ito sa ibabaw ng lup at pinipigil nila ang kanilang hininga habang nasa ilalim ng tubig. Ang Pulmonata ay mga order ng mga suso na may mga baga.

Mga pinagmulan

Ang mga baga ng mga pangkasulukuyang mga panlupang bertebrado at mga isda ay nalikha mula sa mga payak na sako o panlabas na mga bulsa o usbong ng sikmura na nakapagpapayag sa mga oranismong lumanghap ng hangin habang nasa mga katayuang may kaunting oksiheno. Kung sa gayon, katmubas ng mga baga ng bertebrado ang mga sakong pang-hangin ng mga isda (subalit hindi katumbas ng mga hasang). Nailalarawan ito sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga baga ng mga fetus ay nalilikha rin mula sa mga pagusbong ng sikmura, at sa kaso ng mga sakong pang-hangin, nagpapatuloy ang ugnayang ito sa pitak pansikmura at pambituka bilang pneumatic duct sa mga mas isinaunang mga teleost, at nawawala sa mga mas matataas na mga order ng mga organismo (Ito ang pagkakataong may kaugnayan sa pamamagitan ng ontogeny at phylogeny.) Sa kasalukuyan, walang nalalamang mga hayop na kapwa may sakong panghangin at mga baga.