Mapafu— Ubuni wa Ajabu

WEWE unaweza kuendelea kuishi bila chakula kwa majuma kadhaa. Unaweza kuishi bila maji kwa siku kadhaa. Lakini ukizuia pumzi yako, hali dhara kubwa sana hutukia baada tu ya sekunde chache. Na kunyimwa oksijeni kwa dakika nne tu kwaweza kusababisha uharibifu wa ubongo na kutokeza kifo. Naam, oksijeni ndiyo uhitaji mkuu zaidi wa mwili wa kibinadamu!

Huenda usiweze kufanya lolote juu ya ubora wa hewa unayopumua. Ingawa hivyo, wahitaji hewa, nawe waihitaji sasa hivi! Ni jinsi gani unavyoendelea kuishi wakati hewa ni baridi mno au ni yenye joto mno au ni kavu mno au ni chafu mno? Ni jinsi gani unavyochota oksijeni yenye kuendeleza uhai kutoka kwa hewa kama hiyo, na oksijeni inafikaje kwenye kila sehemu ya mwili wako? Nawe unaondoleaje mwili wako kaboni dayoksaidi, ambayo ni gesi? Mapafu yako yaliyobuniwa kwa njia ya ajabu sana yawezesha yote hayo.

Unayojifunza Juu ya Mapafu kwa Kuyatupia Jicho

Mapafu ndiyo viungo vyako vikuu vya kupumulia. Yakiwa yanakalia mahali panapofaa kabisa ndani ya uvungu wa mbavu zako, yamekalia pande zote mbili za moyo. Pafu lako la kulia lina sehemu au vyumba vitatu, na pafu lako la kushoto lina sehemu mbili. Kila chumba ni kama inajitegemea bila kuhusiana na nyinginezo. Kwa sababu hiyo, madaktari-wapasuaji wanaweza kuondoa chumba kimoja chenye ugonjwa bila kuharibu matumizi yenye mafaa ya vyumba vile vingine. Kwa kutupia jicho kidogo tu kiunda tishu za pafu huenda kikaonekana kama kinafanana na sifongo (yavuyavu).

Mapafu huteremka chini kufika kwenye kiwambomoyo, musuli wenye nguvu sana ambao hutenganisha uvungu wa kifua na uvungu wa tumbo. Kiwambomoyo ndicho musuli wa maana zaidi ya yote ya kupumulia, kikichangia ile hali yenye kuendelea ya kupambanuka kuingiza hewa mapafuni na kupindana kutoa hewa mapafuni. Kuanzia kwa kiwambomoyo, mapafu yako hutanuka mwendo wote hadi sehemu ya chini ya shingo yako. Utando mwembamba hufunika mapafu yote mawili. Utando huo, au pleura, hufunika pia upande wa ndani wa ukuta wa kifua. Nafasi iliyomo katikati ya tabaka mbili za utando wa pleura imejazwa umajimaji wa kulainisha. Umajimaji huo huwezesha mapafu na uvungu wa mbavu kuteleza kwa urahisi, bila kusuguana, wakati wa kupumua.

Aina mbalimbali za chembe zipatazo 25 hadi 30 katika mapafu sasa zimekwisha tambuliwa na wanasayansi. Misuli na neva tofauti-tofauti, mifupa na mifupa miororo, mishipa ya damu, umajimaji, homoni, na kemikali zote hutimiza kazi muhimu katika utendaji wa mapafu. Ijapokuwa pande fulani za mapafu bado hazijaeleweka kabisa na wanasayansi, acheni tujifunze habari za baadhi ya sehemu nyingi ambazo zajulikana.

“Mti” wa Njia za Kupitiwa na Hewa

Kwa msingi mfumo wako wa kupumulia ni mfululizo wa mirija na vijia vyenye kuungana. Kabla ya hewa kufikia mapafu yako, inasafiri mwendo mrefu. Kwanza, hewa hiyo hupitia pua au kinywa chako kuingia katika koo. Koo hutumiwa kwa kumeza chakula na kwa kupumulia. Ili kuzuia chakula na kinywaji visiingie katika njia zako za kupitiwa na hewa, kifuniko kidogo chenye kujongea kiitwacho kilimi huziba mwiingilio huo unapomeza.

Kisha hewa hupitia kikoromeo, zilipo nyuzi zako za sauti. Halafu kuna trakea, au koo ya pumzi yenye urefu wa karibu sentimita 11.5, ambayo huongezewa nguvu na tepe zipatazo 20 za mifupa miororo zenye umbo la herufi C zilizowamba katika marefu yake yote. Kisha koo ya pumzi hugawanyika na kuwa mirija miwili ya urefu wa sentimita 2.5 iitwayo matawi makuu (bronki). Tawi moja huingia katika pafu la kushoto, na lile jingine katika pafu la kulia. Ndani ya mapafu mirija hiyo hugawanyika tena kuwa vitawi vingine zaidi.

Mgawanyiko huo wa vitawi huzidi kuendelea ndani ya mapafu mpaka muundo unaofanana na mti unafanyizwa, ukiwa na shina, matawi, na vitawi. Bila shaka, kwenye kila mgawanyiko wa vitawi njia za kupitiwa na hewa huzidi kuwa nyembamba. Ndipo hewa huingia katika vile vitawi vidogo sana, ambavyo ni mfumo wa vishipa vidogo sana viitwayo bronkioli, kila mmoja ukiwa na urefu upatao milimita moja toka upande mmoja hadi ule mwingine. Nazo bronkioli huongoza kufikia vishipa vidogo hata zaidi, ambavyo hupeleka hewa katika vijifuko vya hewa vipatavyo milioni 300 viitwavyo vilengelenge. Vijifuko hivyo vya hewa vimepangwa vikundi-vikundi navyo hufanana na vishada vyenye kuning’inia vya zabibu au vipira vidogo sana vyenye kupuliziwa hewa. Mfumo wa njia za kupitiwa na hewa ufananao na mti humalizikia hapo nayo hewa hufikia mwisho wa safari yayo.

Ukumbi wa Mwisho

Ifikiapo ukumbi wayo wa mwisho, hewa upumuayo inawekwa ndani ya kuta nyembamba mno za vilengelenge. Zina kipimo cha urefu wa maikroni 0.5 toka upande mmoja hadi upande mwingine. Karatasi iliyotumiwa katika gazeti hili ina unene wapata mara 150 ikilinganishwa na ule wa kuta za vilengelenge!

Kila kimoja cha vilengelenge hivi vidogo hufunikwa kwa utando wa vijishipa vidogo sana viitwavyo kapilari za mapafu. Kapilari hizi ni nyembamba mno hivi kwamba ni chembe nyekundu ya damu moja tu inayoweza kupita kwa wakati mmoja! Nazo kuta ni nyembamba mno hivi kwamba hewa ya kaboni dayoksaidi iliyo damuni inaweza kupenya na kuingia ndani ya vilengelenge. Nayo oksijeni, huingilia upande ule mwingine. Inatoka katika vilengelenge ikafyonzwe na chembe nyekundu za damu.

Kila moja ya hizi chembe nyekundu za damu, ambazo husafiri katika mstari mmoja kwa kufuatana, hukaa katika kapilari za mapafu robo tatu za sekunde hivi. Huo ni muda mwingi kutosha kuiwezesha kaboni dayoksaidi kutoka nayo oksijeni kuchukua mahali payo. Mwendo huo wa gesi hufanywa kwa njia iitwayo mweneo. Kisha damu iliyotiwa oksijeni hupita na kuingia katika mishipa-vena iliyo mikubwa zaidi ndani ya mapafu, na hatimaye kufika upande wa kulia wa moyo, ambamo damu hupigwa ili ienezwe kotekote katika mwili ikaendeleze uhai. Kwa ujumla, inachukua muda wapata dakika moja kupitisha damu iliyo katika mwili wako kupitia mfumo huu uliofanyizwa kwa sehemu nyingi sana!

Kwa kuwa sasa hewa imefika mwisho wa safari yayo, inatokaje katika mapafu ikiwa na shehena (mzigo) yayo ya kaboni dayoksaidi? Je, kuna uhitaji wa njia ya pili ya hewa ya kutumiwa ili kuitoa nje? Ukiwa umebuniwa kiajabu, huu “mti” wa mifereji ya hewa katika mapafu yako hutumiwa kuingiza hewa na kuitoa nje. Kwa kupendeza, unapoondolea mapafu yako kaboni dayoksaidi kwa kutoa pumzi nje, unaweza pia kufanya nyuzi za sauti zitikisike, na hivyo kufanyiza sauti inayohitajiwa kwa usemi.

Kudhibiti Ubora

Hewa unayopumua ipitiapo pua na kinywa chako, hufanyiwa kazi na kituo cha kudhibiti ubora. Hewa inapokuwa baridi mno, inapashwa joto kwa haraka ipate hali-joto ifaayo. Hewa inapokuwa yenye joto mno, inapozwa. Vipi hewa inapokuwa kavu mno? Kuta za pua lako, tundu la pua, koo, na njia nyinginezo za kupitia zina umajimaji uterezao uitwao makamasi. Upumuapo hewa kavu, chepechepe iliyo ndani ya makamasi hutoka na kuingia katika hewa. Kufikia wakati hewa inapofika sehemu iliyo ndani zaidi ya mapafu yako, ina unyevu-nyevu wa kadiri wa karibu asilimia 100. Kwa kupendeza, unapotoa pumzi nje, hewa hurudishia makamasi zaidi ya nusu ya unyevu-nyevu wayo.

Mfumo huu wa kudhibiti ubora hutia ndani pia kichuja-hewa chenye ubora wa hali ya juu sana. Wakati wa mwendo wa siku moja, lita zipatazo 9,500 za hewa hupitia mapafuni. Mara nyingi hewa hii inajaa viambukiza-magonjwa, vichembe-chembe vyenye sumu, moshi, au vitu vingine vichafu. Hata hivyo, mfumo wako wa kupumulia umekusudiwa uondolee mbali vilivyo vingi vya vichafuzi hivyo.

Mwanzoni, vinywele na tando za makamasi katika pua yako hufanya sehemu ya kazi hiyo kwa kunasa vichembe-chembe vilivyo vikubwa zaidi vya uchafu. Kisha, wewe una mamilioni ya visehemu vidogo mno mfano wa vinywele vionekavyo kwa darubini tu ambavyo hukua kwenye kuta za njia zako za kupitiwa na hewa. Vinaitwa silia. Kama vile makasia, zinapembea kwenda mbele na nyuma kwa mwendo wa mara kama 16 kwa sekunde moja, zikisukuma nje makamasi yenye uchafu yasifikie mapafu. Pia mapafu yako hutegemea utumishi mbalimbali wa chembe za kipekee, ziitwazo makrofaji za vilengelenge, zinazokusudiwa kuua bakteria na kunasa vichembe-chembe hatari.

Kwa sababu hiyo, hewa upumuayo huwekwa katika hali ifaayo na kuchujwa kabla ya kufikia zile tishu ndogo mno za mapafu yako. Kwelikweli, ni ubuni wenye kustaajabisha!

Mfumo Wenye Kujiendesha

Tofauti na chakula na maji, oksijeni inaweza kuchotwa kutokana na mazingira bila jitihada yoyote ya kimakusudi kwa upande wako. Kwa mwendo wa mipumuo 14 kwa dakika moja, mapafu mawili yenye afya huchota oksijeni kutoka hewani kwa kujiendesha yenyewe. Hata wakati wa kulala usingizi mapafu yako huendelea kufanya kazi bila ya wewe kutumia fahamu zako kuyaelekeza.

Pia wewe una hiari ya kuzuia kwa wakati mfupi mfumo huo wenye kujiendesha wenyewe. Hivyo, ukipenda unaweza kuzuia kupumua kwako kwa kadiri fulani. Ingawaje, Je, wewe ungependa mwendo huo wenye kujiendesha wenyewe uendelee kutenda kwa kujiendesha huku ukiogelea chini ya maji? Kwa mwendo wa mipumuo 14 kwa dakika moja, je, ungekuwa na wakati wa kuponyoka kutoka chumba kilichojaa moshi iwapo moto watokea ikiwa hungeweza kuzuia pumzi yako? Bila shaka, mfumo huu wenye kujiendesha huwezi kuzuiwa kwa vipindi virefu vya wakati. Baada ya muda usiozidi dakika kadhaa bila kuepukika mapafu yako yatarudia namna yayo ya kujiendesha yenyewe.

Lakini ni kitu gani kinachoendesha misuli ili kuingiza na kuondoa hewa mapafuni mwako wakati wa utendaji huu wenye kujiendesha wenyewe? Kituo cha udhibiti kimo katika shina la ubongo. Humo vipokezi vya pekee hukagua kiwango cha kaboni dayoksaidi katika mwili. Kunapokuwa na ongezeko la kaboni dayoksaidi, jumbe hupelekwa kupitia mfumo wa neva, nao hutendesha kazi misuli inayohusika ya mfumo wa kupumulia.

Jambo hilo huupa mfumo wa kupumulia hali ya kubadilikana yenye kutokeza. Mapafu yaweza hata kujipatanisha na mabadiliko ya ghafula katika utendaji wako. Kwa mfano, wakati wa mazoezi yenye nguvu, huenda mwili wako ukatumia oksijeni nyingi mara zipatazo 25 na kutokeza kaboni dayoksaidi mara zipatazo 25 zaidi ya wakati unapopumzika. Hata hivyo, mapafu yako hurekebisha karibu mara hiyo mwendo na kina cha kupumua ili kujipatanisha na mahitaji yako ya oksijeni yanayobadilika daima.

Kuna udhibiti mwingi mbalimbali ulio tata ambao huwezesha mapafu kutenda ifaavyo. Kwa mfano, misuli fulani ambayo hutumiwa kwa kupumulia hutumiwa pia kwa utendaji mwingineo, kama vile kumeza na kusema. Utendaji huo mbalimbali huwekwa katika hali ya kusawazika hivi kwamba ni mara chache sana hutatiza kupumua kwako. Na wote huo hufanyika bila ya jitihada yoyote yenye ufahamu kwa upande wako. Ndiyo, kwa kujiendesha wenyewe!

Bila shaka, kuna mambo mengi yanayoweza kutokeza hitilafu kwa mapafu, hasa wakati uwezo wako wa kukinza magonjwa unapokuwa dhaifu. Kutaja machache tu ya maradhi hayo, kuna ugonjwa wa pumu, mkamba, ugonjwa wa mapafu kuwa mazito (emphysema), kansa ya mapafu, mapafu kujaa maji, maradhi ya tando zinazopakana na mapafu, kichomi (nyumonia), kifua kikuu, na maambukizo kadhaa ya bakteria, ya virasi, na ya kuvu.

Lakini maradhi hayo hayatokei kwa sababu ya ubuni wenye kasoro au usiofaa vya kutosha wa mapafu. Maradhi yaliyo mengi ya mapafu ni tokeo la kuwa katika hali ya kupatwa na vichafuzi, mavumbi, na mivuke inayotapanywa na wanadamu katika mazingira. Leo mamilioni hupatwa na kansa ya mapafu, mkamba, ugonjwa wa mapafu kuwa mazito kwa sababu ya kuvuta tumbaku pamoja na njia nyingine zisizofaa ambazo kwazo watu hutumia mfumo wa kupumulia.

Hata hivyo, chini ya hali za kawaida, mapafu yako huwa ni yenye kutokeza sana yakiwa ubuni wa ajabu yakiwa ukumbusho ulio hai wa kumletea sifa Mbuni Mkuu, Yehova Mungu! Kwelikweli, kama vile mtunga zaburi alivyolisema jambo hilo, sisi ‘tumefanyizwa kwa njia ya ajabu na yenye kutia hofu.’—Zaburi 139:14, NW.

[Sanduku katika ukurasa wa 27]

Kwa Sababu Gani Inatukia?

Kupiga Chafya: Mwendo wa kasi na wenye nguvu wa hewa bila ya wewe kutaka kupitia kwa kinywa na pua. Miisho ya neva katika pua yako hukufanya upige chafya ili kuondolea mbali vijichembe vyenye kuwasha-washa vilivyomo katika pua yako. Hewa baridi yaweza pia kuchochea kupiga chafya. Kupiga chafya kunaweza kutokeza mwendo wa hewa kufikia kilometa 166 kwa saa na kutoa nje vitone-tone vya makamasi kufikia maikro-oganizimu 100,000. Kwa sababu hiyo, usipofumba kinywa na pua yako vya kufaa, chafya yako yaweza kuwadhuru watu wale wengine.

Kukohoa: Kutoa hewa nje ghafula, ambako huondolea mapafu vitu vyenye kudhuru wakati utando mwembamba katika mfumo wa kupumulia unapowashwa-washwa. Kukohoa kwaweza pia kuwa jitihada ya kukusudia ili kufungua koo au bronki. Kama vile kupiga chafya, kukohoa kwaweza kutawanya vijidudu vinavyotokeza magonjwa.

Kitefutefu (kwikwi): Mpumuo wa ghafula wa hewa, bila ya wewe kutaka unaosababishwa na mkazo kwa kupindana kwa kiwambomoyo. Mikazo hiyo ya ghafula huenda ikasababishwa na kuwashwa-washwa kwa viungo vilivyo karibu na kiwambomoyo. Mpindano huo huvuta hewa na kuiingiza ndani ya mapafu kupitia kikoromeo. Hewa inapovutwa kuingizwa katika kikoromeo, inagonga epigloti, ikisababisha nyuzi za sauti kutikisika. Hiyo hutokeza sauti ya kitefutefu.

Kukoroma: Sauti nzito inayofanyizwa wakati wa kulala usingizi, ambayo kwa kawaida husababishwa na mtu kupumua kupitia kinywa chake. Tishu laini katika upande wa juu wa kinywa karibu na koo hutikisika hewa inapokuwa ikipita. Midomo, mashavu, na mianzi ya pua huenda vikatikisika pia. Ukilala kwa mgongo wako, kinywa huelekea kukaa kikiwa wazi, nao ulimi huzuia mpisho wa hewa. Kulala kwa upande huenda kukakomesha kukoroma.

Kupiga Mwayo: Kupumua sana bila ya wewe kutaka kunakoaminiwa kuwa kunatokezwa na kurundamana kwa kaboni dayoksaidi ndani ya mapafu. Kupiga miayo kumepata kuitwa tabia ambayo watu huambukizana kwa sababu ya ule msukumo wenye nguvu wa kutaka kupiga miayo uonapo au kusikia mtu mwingine akipiga miayo. Wanasayansi hawawezi kueleza ajabu hii.

[Michoro katika ukurasa wa 28]

(Ona mpangilio kamili katika nakala iliyochapishwa)

Koo

Trakea (Koo ya pumzi)

Matawi makubwa

Pafu la kulia

Matundu ya pua

Kimio

Kikoromeo

Nyuzi za Sauti

Pafu la kushoto

Maelezo mengi juu ya bronkioli

Kapilari za mapafu

Vilengelenge