Pateicoties to elastīgajai struktūrai un pleiras (pleura) mehānismam, plaušas pasīvi izplešas un saraujas elpošanas kustību laikā, uzturot pastāvīgu dzīvības procesu.

Anatomiskā skatījumā plaušas ir elpošanas sistēmas centrālais pāra orgāns, kas aizpilda lielāko krūšu dobuma daļu un kalpo kā platforma gāzu apmaiņai starp vidi un asinsriti. Šis sūkļveida, elastīgais orgāns ir konusa formas. Plaušu galotnes sniedzas nedaudz virs atslēgas kauliem, bet pamatnes cieši pieguļ diafragmai. No ārpuses katru plaušu aizsargā divslāņu seroza membrāna jeb pleira. Tās iekšējā lapiņa cieši fiksējas pie plaušu audiem, bet ārējā – pie krūškurvja sienas, radot starp tām spraugveida dobumu ar negatīvu spiedienu. Tas neļauj plaušām saplakt un liek tām sekot krūškurvja kustībām ieelpas laikā.

Plaušu ārējā struktūra ir asimetriska. Labā plauša ir īsāka un platāka. Tā sastāv no trim daivām. Kreisā plauša ir šaurāka un sadalīta tikai divās daivās, lai atvēlētu vietu sirdij. Orgāna iekšējo karkasu veido bronhiālais koks (arbor bronchialis), kas sākas plaušu vārtos. Šeit galvenie bronhi sadalās arvien smalkāk, līdz sasniedz mikroskopiskas bronhiolas. Šī hierarhiskā uzbūve nodrošina gaisa plūsmas vienmērīgu sadali pa visiem plaušu segmentiem, kas ir anatomiski un funkcionāli neatkarīgas vienības ar savu gaisa padevi un asinsvadiem. Pašā dziļākajā līmenī plaušu struktūra pāriet funkcionālajā parenhīmā, ko veido simtiem miljonu alveolu. Šie mikroskopiskie pūslīši ir apvīti ar blīvu kapilāru tīklu, radot īpaši plānu asins-gaisa barjeru. Tieši alveolu sieniņās notiek dzīvībai svarīgā difūzija, t. i., skābeklis no ieelpotā gaisa nonāk asinīs, bet ogļskābā gāze tiek izvadīta izelpā. Plaušu anatomiju unikālu padara arī to dubultā asinsrite. Mazais asinsrites loks nodrošina gāzu apmaiņu visam organismam, bet bronhiālās artērijas piegādā barības vielas pašiem plaušu audiem, nodrošinot to vitalitāti.

Līdztekus respiratorajai funkcijai plaušas piedalās asins filtrācijā, ūdens un siltuma apmaiņā, kā arī uztur organisma skābju un bāzu līdzsvaru. 

Plaušu anatomiskā uzbūve ir sarežģīts un precīzi hierarhisks modelis, kas ir pielāgots galvenajam mērķim – gāzu apmaiņas maksimizēšanai.

Plaušas ir pāra orgāns, kas aizpilda lielāko daļu krūšu dobuma, un tās tiek iedalītas labajā un kreisajā plaušā (pulmo dexter et sinister). Labā plauša ir nedaudz lielāka un platāka; tā sastāv no trim daivām (augšējās, vidējās un apakšējās). Savukārt kreisā plauša ir šaurāka un sastāv tikai no divām daivām (augšējās un apakšējās), jo tās priekšpusē atrodas sirds ierobs (incisura cardiaca). Orgānam ir konusa forma ar galotni (apex pulmonis), kas sniedzas virs atslēgas kaula, un ar pamatni (basis pulmonis), kas balstās uz diafragmas.

Viena no svarīgākajām struktūrām ir plaušu vārti (hilum pulmonis). Šī ir vieta, kur orgānā ieiet galvenais bronhs un plaušu artērija, bet iziet plaušu vēnas un limfvadi. Interesanti, ka labās un kreisās plaušas vārtu uzbūve atšķiras, t. i., labajā pusē augšpusē atrodas bronhs, bet kreisajā – plaušu artērija. Šī asimetrija ir saistīta ar sirds novietojumu un nepieciešamību optimāli izvietot lielos asinsvadus krūšu dobumā.

Plaušu iekšējo karkasu veido bronhiālais koks, kas sākas plaušu vārtos. Tā uzdevums ir gaisa pārvade un kondicionēšana. Galvenie bronhi sadalās daivu bronhos, segmentu bronhos un visbeidzot subsegmentāros bronhos. Šī sazarotā sistēma beidzas ar bronhiolām, kurām, atšķirībā no lielajiem bronhiem, sieniņā vairs nav skrimšļu. Toties tās ir bagātas ar gludo muskulatūru, kas ļauj regulēt gaisa plūsmas pretestību. Visdziļākajā līmenī plaušu anatomija pāriet alveolārajā kokā (arbor alveolaris), kas veido plaušu funkcionālo parenhīmu. Terminālās bronhiolas pāriet respiratorajās bronhiolās, no kurām atzarojas alveolārās ejas un alveolu maisiņi. Plaušas kopumā satur aptuveni 300 līdz 500 miljonus alveolu (alveoli pulmonis), kuru kopējais virsmas laukums ir pielīdzināms tenisa kortam. Katra alveola ir cieši apvīta ar kapilāru tīklu, veidojot asins-gaisa barjeru, kuras biezums ir mērāms mikrometros, nodrošinot zibensātru gāzu difūziju.

Plaušu struktūra tiek organizēta arī ķirurģiski neatkarīgās vienībās, t. i., bronhopulmonālajos segmentos. Katrs segments ir anatomiski un funkcionāli izolēta vienība ar savu bronhu un artēriju, un tam ir sava izolēta gaisa padeve (segmenta bronhs) un asinsrite (segmenta artērija), kas slimības gadījumā ļauj ķirurģiski izņemt tikai vienu bojāto segmentu, neskarot pārējo plaušu funkciju. Šī segmentārā uzbūve apvienojumā ar elastīgo saistaudu karkasu padara plaušas par vienu no vislabāk pielāgotajiem un izturīgākajiem orgāniem cilvēka ķermenī. Plaušu funkcionālā pamatvienība ir acinuss jeb struktūra, kurā asins-gaisa barjeras līmenī norit skābekļa difūzija asinsritē un ogļskābās gāzes eliminācija.

Katru plaušu no ārpuses klāj pleira jeb divslāņu seroza membrāna, kas atdala plaušas no krūškurvja sienām un videnes orgāniem, nodrošina hermētiskumu, kustību brīvību elpošanas cikla laikā, neļauj plaušām saplakt un liek tām sekot krūškurvja kustībām elpošanas laikā. Spraugveida dobumā esošais šķidrums mazina berzi elpošanas kustību laikā.

Plaušu funkcionālā sistēma ir apbrīnojami daudzslāņains mehānisms, kurā dzīvības uzturēšana balstās uz nepārtrauktu un precīzi koordinētu procesu kopumu. Primārā un vizuāli pamanāmākā ir respiratorā funkcija jeb ārējā elpošana, kas aizsākas ar ventilāciju. Šajā posmā, pateicoties elpošanas muskuļu, galvenokārt diafragmas, ritmiskai darbībai un negatīvam spiedienam pleiras dobumā (cavitas pleuralis), gaiss pa bronhiālo koku tiek ievadīts dziļi plaušu parenhīmā. Sasniedzot alveolāro koku, norisinās svarīgais gāzu difūzijas process, kur skābeklis un ogļskābā gāze šķērso asins-gaisa barjeru, pārvietojoties no augstāka parciālā spiediena apgabala uz zemāku. Lai šis process būtu efektīvs, plaušas nodrošina precīzu ventilācijas un perfūzijas attiecību, gādājot, lai asins plūsma plaušu kapilāros vienmēr sakristu ar tām alveolām, kurās ir pietiekams skābekļa daudzums.

Taču plaušas pilda virkni būtisku nerespiratoro funkciju, kas uztur organisma bioloģisko balansu. Viena no nozīmīgākajām ir metabolā funkcija, kuras ietvaros plaušu asinsvadu endotēlijs aktīvi piedalās asinsspiediena regulācijā. Tieši šeit koncentrējas angiotenzīnu konvertējošais enzīms, kas transformē hormonus, tieši ietekmējot visas sistēmas asinsvadu tonusu. Paralēli plaušas darbojas kā fundamentāls skābju un bāzu līdzsvara regulators. Reaģējot uz asins pH līmeņa izmaiņām, tās maina elpošanas dziļumu un biežumu, tādējādi kontrolējot ogļskābās gāzes izvadīšanu un novēršot bīstamu vides paskābināšanos organismā.

Ne mazāk svarīga ir plaušu kā bioloģiskā filtra loma un iesaiste imūnaizsardzībā. Plaušu kapilāru tīkls kalpo par drošības sietu, kas uztver un neitralizē sīkus trombus vai gaisa burbuļus, neļaujot tiem nonākt smadzeņu vai sirds asinsritē. Tajā pašā laikā alveolārie makrofāgi pastāvīgi attīra elpceļus no ieelpotajiem mikrobiem un putekļu daļiņām. Visbeidzot, caur plaušām norit nepārtraukta termoregulācija un šķidruma ekskrēcija, jo ar katru izelpu organisms atbrīvojas no liekā siltuma un ūdens tvaikiem, tādējādi palīdzot uzturēt stabilu iekšējo temperatūru un homeostāzi.

Lai vēl dziļāk izprastu plaušu darbību, ir jāaplūko to mehānika un aizsardzības sistēmas, kas nodrošina šo orgānu ilgmūžību un spēju pielāgoties mainīgai videi. Plaušas nav muskuļots orgāns, kas spētu sarauties pats no sevis. To kustības pilnībā nosaka spiediena starpība starp atmosfēru un krūšu dobumu. Šo procesu vada elpošanas biomehānika, kurā izšķiroša loma ir negatīvajam spiedienam pleiras telpā. Ieelpas laikā krūškurvja tilpums palielinās, spiediens kļūst vēl negatīvāks, un plaušas izplešas, iesūcot gaisu. Savukārt izelpa veselam cilvēkam ir pārsvarā pasīvs process.

Viena no apbrīnojamākajām plaušu mikrofunkcijām ir virspusējā sprieguma regulācija, ko veic surfaktants. Bez šīs fosfolipīdu un olbaltumvielu substances alveolas pie katras izelpas saplaktu kā gumijas baloni. To atkalpiepūšana prasītu milzīgu enerģiju. Surfaktants burtiski “ieeļļo” alveolu iekšpusi, samazinot ūdens molekulu savstarpējo pievilkšanās spēku. Tā priekšlaicīgi dzimušiem zīdaiņiem, kuru plaušas vēl neražo pietiekami daudz surfaktanta, rodas smagi elpošanas traucējumi, jo viņu alveolas nespēj palikt atvērtas.

Plaušas kalpo arī kā endokrīnais un imūnais vairogs. Bronhu gļotādā un alveolās atrodas limfoīdie audi jeb MALT (Mucosa-Associated Lymphoid Tissue), kas nepārtraukti “skenē” ieelpoto gaisu, meklējot vīrusus un baktērijas. Ja tiek konstatēts iebrucējs, plaušas spēj mobilizēt specifiskas imūnšūnas, izraisot lokālu iekaisuma reakciju, lai izolētu patogēnu. Plaušas arī piedalās asins koagulācijas (recēšanas) kontrolē, jo tās satur lielu daudzumu tuklo šūnu, kas izdala heparīnu. Tas novērš asins sabiezēšanu plaušu mikrocirkulācijā, kur asins plūsma ir vislēnākā.

Visbeidzot, plaušu funkciju papildina mukociliārais transports. Bronhu iekšējā virsma ir klāta ar mikroskopiskām skropstiņām, kas ritmiski kustas uz augšu, virzot plānu gļotu slāni kopā ar notvertajiem putekļiem un mikrobiem prom no plaušām virzienā uz rīkli. Šī sistēma darbojas 24 stundas diennaktī, nodrošinot, ka alveolārais koks paliek sterils un tīrs. Ja šī funkcija tiek traucēta (piemēram, smēķēšanas ietekmē), plaušas zaudē spēju pašattīrīties, un tas veicina hroniskās infekcijas. 

Plaušu klīniskā nozīme un to patoloģijas ir cieši saistītas ar orgāna uzbūvi, kas ir “atvērta” sistēma. Tās ir pastāvīgi pakļautas ārējās vides agresijai, kas nosaka plašu un dažādu slimību spektru. Medicīniski plaušu slimības iedala grupās atkarībā no tā, kura struktūra (bronhi, alveolas, asinsvadi vai pleira) ir cietusi visvairāk. Viena no izplatītākajām grupām ir obstruktīvas plaušu slimības, kurām raksturīgs gaisa plūsmas ierobežojums bronhos. Tipiskākais piemērs ir bronhiālā astma (asthma bronchiale), kuras laikā rodas atgriezeniskas bronhu spazmas un gļotādas tūska, un hroniska obstruktīva plaušu slimība jeb HOPS (morbus pulmonis obstructivus chronicus), kurā ilgstošs kairinājums, visbiežāk smēķēšana, izraisa neatgriezenisku bronhu sašaurināšanos un plaušu audu destrukciju.

Otra būtiska grupa ir restriktīvas plaušu slimības, kas ierobežo plaušu spēju izplesties. Šeit centrālo vietu ieņem plaušu fibroze (fibrosis pulmonum), kuras gaitā elastīgie plaušu audi tiek aizvietoti ar rētaudiem. Tas burtiski “iesprosto” plaušas, padarot tās stingras un neelastīgas, kā rezultātā krasi samazinās plaušu vitālā kapacitāte un gāzu apmaiņas virsma. Klīniski tas izpaužas kā progresējošs elpas trūkums pat pie nelielas slodzes, jo organisms nespēj saņemt pietiekamu skābekļa daudzumu caur sabiezēto asins-gaisa barjeru.

Infekciozās saslimšanas saglabā augstu klīnisko prioritāti. Pneimonija (pneumonia) jeb plaušu karsonis ir akūts alveolu iekaisums, kurā pūslīši pildās ar iekaisuma šķidrumu (eksudātu), padarot gāzu apmaiņu šajā segmentā neiespējamu. Ja infekcija skar pleiru, attīstās pleirīts (pleuritis), kas izraisa stipras sāpes elpojot un šķidruma uzkrāšanos pleiras dobumā, un tas var mehāniski saspiest plaušu. Specifiska infekcija jeb tuberkuloze (tuberculosis) var radīt audu sabrukumu un dobumu jeb kavernu veidošanos, radot neatgriezeniskus strukturālus bojājumus. Tā ir smaga, specifiska infekcijas slimība, kuras pamatā ir Mycobacterium tuberculosis izraisīts hronisks iekaisums, kas visbiežāk skar plaušu augšējās daivas. Slimības gaita ir mānīga, jo tā var sākties ar nespecifisku nogurumu un mērenu temperatūras paaugstināšanos vakaros, progresējot līdz mokošam klepum, asins spļaušanai un atkrēpošanai.

Plaušu asinsvadu patoloģijas ir tiešs apdraudējums dzīvībai un prasa tūlītēju medicīnisku rīcību. Plaušu artērijas embolija (embolia arteriae pulmonalis) rodas, kad trombs nosprosto asinsriti plaušās, pēkšņi pārtraucot gāzu apmaiņu un radot milzīgu pārslodzi sirdij. Savukārt plaušu tūska (oedema pulmonum), kas bieži ir sirds mazspējas sekas, rodas, kad asinsspiediens kapilāros kļūst tik augsts, ka asins plazma “izspiežas” alveolās, radot burtisku “noslīkšanas” efektu no iekšienes. Šie stāvokļi spilgti ilustrē plaušu klīnisko nepieciešamību pēc ideāla līdzsvara starp gaisa ventilāciju un asins perfūziju.

Onkoloģijā plaušu vēzis (carcinoma pulmonum) diemžēl bieži tiek diagnosticēts novēloti. Audzējs var sākties bronhu gļotādā vai plaušu perifērijā, un tā klīniskā nozīme slēpjas spējā ātri izplatīties pa bagātīgo limfātisko sistēmu.

Papildus klasiskajai fibrozei eksistē vesela grupa slimību, ko sauc par intersticiālajām plaušu slimībām. Viena no tādām ir sarkoidoze (sarcoidosis). Tā ir sistēmiska slimība, kuras laikā plaušu audos un limfmezglos veidojas mazi iekaisuma mezgliņi jeb granulomas. Lai gan procesa cēlonis nav pilnībā skaidrs, tas var izraisīt elpceļu rētošanos un ievērojami apgrūtināt skābekļa difūziju.

Tāpat plaušas bieži cieš no sistēmiskām saistaudu slimībām, piemēram, reimatoīdā artrīta (arthritis rheumatoidea) vai sistēmiskās sarkanās vilkēdes (lupus erythematosus systemicus). Šādos gadījumos organisma imūnsistēma kļūdaini uzbrūk paša plaušu audiem, izraisot hronisku iekaisumu, ko dēvē par alveolītu (alveolitis). Ja tas netiek savlaicīgi kontrolēts, process neatgriezeniski progresē līdz fibrozei.

Viena no smagākajām iedzimtajām slimībām, kas tieši skar bronhu un alveolu funkciju, ir cistiskā fibroze (fibrosis cystica) jeb mukoviscidoze (mucoviscidosis). Šīs slimības pamatā ir gēnu mutācija, kuras dēļ visi organisma sekrēti, tostarp bronhu gļotas, kļūst neparasti biezi un staipīgi. Tas pilnībā paralizē mukociliāro transportu, jo gļotas uzkrājas bronhos, kļūstot par barotni baktērijām un izraisot pastāvīgas infekcijas, kas pakāpeniski sagrauj plaušu struktūru.

Vēl viena specifiska slimība ir alfa-1 antitripsīna nepietiekamība. Tas ir ģenētisks stāvoklis, kurā organismam trūkst olbaltumvielas, kas aizsargā plaušas no paša organisma fermentu iedarbības. Rezultātā alveolu sieniņas tiek “sagrauztas”, izraisot agrīnu un smagu plaušu emfizēmu (emphysema pulmonum), pat ja cilvēks nekad nav smēķējis. Alveolas zaudē elastību un saplūst lielos, neefektīvos gaisa pūšļos, krasi samazinot gāzu apmaiņas virsmu.

Plaušas ir īpaši jutīgas pret ilgstošu industriālo putekļu ieelpošanu, kas veicina pneimokoniozes. Pazīstamākā no tām ir silikoze (silicosis), ko izraisa kvarca putekļi, un azbestoze (asbestosis). Azbesta šķiedras, nonākot plaušās, tur paliek uz mūžu, izraisot ne tikai hronisku iekaisumu, bet arī ievērojami palielinot risku saslimt ar mezoteliomu (mesothelioma), t. i., agresīvu ļaundabīgu audzēju, kas attīstās pleiras apvalkā.

Kritiskajā medicīnā īpaša nozīme ir akūtam respiratorā distresa sindromam, ARDS (syndroma distressus respiratorii acuta, SDRA). Tas ir smags, dzīvībai bīstams plaušu bojājums, kas var rasties pēc smagām traumām, sepses vai masīvām infekcijām (kā tas bija vērojams, piemēram, pie smagām Covid-19 formām). ARDS gadījumā asins-gaisa barjera tiek pilnībā sagrauta, alveolas applūst ar šķidrumu, izveidojot tā sauktās “hialīnās membrānas”, kas noslāpē gāzu apmaiņu. Tad nepieciešama cilvēka pieslēgšana mākslīgajai plaušu ventilācijai. 

Plaušu diagnostika un ārstēšana ir viena no dinamiskākajām medicīnas nozarēm, kurā tradicionālās klīniskās metodes šobrīd saplūst ar augstajām tehnoloģijām, molekulāro ģenētiku un mākslīgo intelektu (MI). Šis process ir vērsts uz to, lai pēc iespējas agrāk identificētu strukturālas vai funkcionālas izmaiņas un piemērotu precīzu, personalizētu terapiju.

Diagnostikas pamatā ir pakāpeniska pieeja, sākot no vienkāršākā un beidzot ar invazīvām procedūrām. Fizikālā izmeklēšana sākas ar izklausīšanu jeb auskultāciju (auscultatio), izmantojot fonendoskopu, lai sadzirdētu specifiskus trokšņus, un apklauvēšanu jeb perkusiju (percussio), lai noteiktu plaušu audu gaisīgumu. Funkcionālā diagnostikā galvenā metode ir spirogrāfija (spirographia), kas ļauj objektīvi diagnosticēt astmu vai HOPS. Tuberkulozes diagnostika balstās uz kompleksu pieeju, kurā izšķiroša loma ir krūškurvja radioloģiskajai (RTG) izmeklēšanai. Rentgenogrammā redzamie infiltrāti un dobumi bieži vien ir pirmais vizuālais pierādījums slimības aktivitātei. Ārstēšana ir ilgstošs un stingri reglamentēts process, kura mērķis ir pilnībā izskaust baktērijas un novērst rezistences veidošanos. Standarta terapijas kurss parasti ilgst vismaz sešus mēnešus, lietojot dažādu antibiotiku kombināciju. Lai nodrošinātu, ka pacients ievēro precīzu zāļu lietošanas shēmu, Latvijā un pasaulē tiek īstenota tieši uzraudzītā ārstēšana (Directly Observed Treatment, Short-course, DOTS), kur medicīnas personāls ik dienu kontrolē medikamentu lietošanu. Šāda disciplīna ir svarīga, jo nepabeigts ārstēšanas kurss var izraisīt multirezistentu tuberkulozes formu, kuras apkarošana prasa pat divus gadus un ievērojami toksiskākus preparātus. Mūsdienu diagnostikas procesā centrālo vietu ieņem molekulārās metodes, piemēram, GeneXpert tests, kas dažu stundu laikā no krēpu parauga ļauj noteikt ne tikai baktērijas klātbūtni, bet arī tās jutību pret pamatmedikamentu. Šī ātrā testēšana ir būtiski mainījusi epidemioloģisko kontroli, jo ļauj nekavējoties izolēt infekciozos pacientus un uzsākt mērķtiecīgu terapiju.

Plaušu slimību gadījumos ir būtiska un nepieciešama rūpīga pacienta funkcionālā novērtēšana, kur spirogrāfija kalpo kā pirmais un svarīgākais instruments. Šī testa laikā tiek mērīts gaisa plūsmas ātrums un tilpums, ļaujot ārstam skaitliski redzēt, vai elpceļos ir nosprostojums (obstrukcija) vai arī plaušu audi ir zaudējuši savu elastību (restrikcija). Ja spirogrāfija uzrāda novirzes, talkā nāk sarežģītākas metodes, piemēram, ķermeņa pletizmogrāfija (plethysmographia corporis), kas spēj izmērīt pat to gaisa daudzumu, kas paliek plaušās pēc maksimālas izelpas, sniedzot pilnīgu priekšstatu par plaušu “jaudu”.

Radioloģiskā diagnostika pēdējā desmitgadē ir piedzīvojusi revolūciju līdz ar augstas izšķirtspējas datortomogrāfijas (computed tomography, CT) ieviešanu. Atšķirībā no parastā rentgena, šī metode ļauj ārstam virtuāli “sagriezt” plaušas milimetru plānās šķēlēs, ieraugot specifiskus rakstus, piemēram, “matētā stikla” aizēnojumus, kas raksturīgi intersticiālām slimībām, vai sīkus audzēja mezgliņus pašā perifērijā. Mūsdienās šos attēlus arvien biežāk analizē MI algoritmi, kas spēj pamanīt agrīnus vēža mezgliņus labāk nekā cilvēka acs. Savukārt invazīvajā diagnostikā neaizstājama ir videobronhoskopija, kuras laikā caur elpceļiem tiek ievadīta optiskā zonde. Mūsdienās to papildina endobronhiālā ultrasonogrāfija (EBUS), kas ļauj ārstam caur bronhu sienu ar ultraskaņu redzēt un veikt biopsiju limfmezgliem telpā starp pleiras maisiem (videnē). Tā var izvairīties no traumējošām operācijām.

Līdztekus medikamentiem klīniskajā praksē arvien vairāk tiek izmantotas minimāli invazīvas ķirurģiskas metodes, piemēram, video-asistētā torakoskopiskā ķirurģija (VATS). Šīs operācijas tiek veiktas caur nelieliem griezieniem, izmantojot kameras, kas samazina sāpes un ļauj pacientam atgriezties mājās jau dažas dienas pēc plaušu daivas izņemšanas. Tomēr ārstēšana nebeidzas ar operāciju vai medikamentiem, jo kritisks posms ir pulmonālā rehabilitācija. Tā ietver ne tikai speciālus elpošanas vingrinājumus, kas nostiprina elpošanas muskulatūru, bet arī psiholoģisko atbalstu un dzīvesveida korekciju, kas ir pamats tam, lai pacients ar hronisku plaušu slimību varētu dzīvot pilnvērtīgu un aktīvu dzīvi.

Mūsdienu ārstēšanas stratēģija ir tieši atkarīga no slimības patoģenēzes un tiek iedalīta vairākos virzienos. Inhalācijas terapija ir pamatmetode obstruktīvu slimību gadījumā, piegādājot bronhodilatatorus (ātri atslābina bronhu gludo muskulatūru un paplašina bronhus) un glikokortikoīdus (lokāli mazina gļotādas iekaisumu un tūsku) tieši mērķa vietā. Tas minimizē blakusparādības uz citām orgānu sistēmām. Turpretī infekciju un akūtu iekaisumu, piemēram, pneimonijas vai jau pieminētās tuberkulozes ārstēšanā, dominē etiotropa terapija, kuras mērķis ir tieša patogēna iznīcināšana ar antibiotikām vai specifiskiem prettuberkulozes līdzekļiem. Jaunākās paaudzes bioloģiskie medikamenti palīdz smagas astmas ārstēšanā, kur monoklonālās antivielas mērķtiecīgi bloķē konkrētas iekaisuma molekulas (piemēram, interleikīnus). Mērķterapija un imūnterapija plaušu vēža gadījumā vairs nepaļaujas tikai uz ķīmijterapiju. Tiek pētītas audzēja mutācijas, un medikamenti “iemāca” pacienta imūnsistēmai atpazīt un iznīcināt tieši vēža šūnas. Pacientiem ar hronisku nepietiekamību skābekļa koncentratori un maskas ar pozitīvu spiedienu palīdz uzturēt alveolas atvērtas un nodrošināt adekvātu gāzu apmaiņu mājas apstākļos. Savukārt restriktīvu slimību un fibrožu gadījumā, kur plaušu audi neatgriezeniski rētojas, ārstēšana ir vērsta uz procesa palēnināšanu ar antifibrotiskiem līdzekļiem un imūnsupresantiem, kas “iemidzina” agresīvo rētošanās mehānismu, saglabājot vēl funkcionējošos plaušu segmentus. Pateicoties modernajām tehnoloģijām, plaušu operācijas (piemēram, segmentektomiju) tagad veic minimāli invazīvi, izmantojot VATS, kas būtiski saīsina atveseļošanās laiku. Pēdējā metode terminālas fibrozes vai cistiskās fibrozes gadījumā, kad paša pacienta plaušu audi ir pilnībā zaudējuši funkciju, ir plaušu transplantācija. Mākslīgā plaušu ventilācija (ventilatio artificialis) ir svarīga medicīniskā metode, kuras galvenais uzdevums ir mehāniski aizstāt vai atbalstīt pacienta elpošanas funkciju, kad viņa paša organisms vairs nespēj nodrošināt adekvātu gāzu apmaiņu. Šādos akūtos stāvokļos mākslīgā ventilācija uztur nepieciešamo spiedienu un skābekļa koncentrāciju, dodot plaušām laiku atveseļoties. Kritiskos asinsrites traucējumu gadījumos, piemēram, pie plaušu artērijas embolijas, terapija kļūst dinamiska, izmantojot antikoagulantus vai trombolītiķus, lai ķīmiski izšķīdinātu trombus un atjaunotu perfūziju. Ja sirds mazspējas dēļ attīstās plaušu tūska, talkā nāk diurētiķi, kas palīdz izvadīt lieko šķidrumu caur nierēm.

Pašos smagākajos gadījumos, kad plaušas ir pilnībā zaudējušas spēju veikt gāzu apmaiņu (piemēram, pie smaga ARDS), tiek izmantota EKMO (extracorporeal membrane oxygenation) jeb “mākslīgā plauša” ārpus ķermeņa. Šī metode burtiski apiet plaušas, izvadot pacienta asinis, tās mākslīgi piesātinot ar skābekli un attīrot no ogļskābās gāzes, pirms tās tiek ievadītas atpakaļ asinsritē. Neatkarīgi no slimības smaguma, šeit noslēdzošais un svarīgais posms ir pulmonālā rehabilitācija, kuras laikā pacients ar speciāliem vingrinājumiem iemāca savam organismam maksimāli efektīvi izmantot atlikušo plaušu jaudu, tādējādi stabilizējot ārstēšanas rezultātus ilgtermiņā.

Kopumā plaušu slimību ārstēšanas stratēģija ir balstīta uz precīzu patofizioloģiskā mehānisma neitralizēšanu, kur terapijas metodes variē no delikātām inhalācijām līdz dzīvības uzturēšanai. 

Plaušu pētniecība mūsdienās ir kļuvusi par starptautisku un augsti integrētu zinātnes nozari, kurā arī Latvijas pētnieki sadarbojas ar pasaules vadošajām institūcijām, lai atšķetinātu sarežģītus molekulāros mehānismus un ieviestu inovatīvas ārstēšanas metodes. Latvijā zinātniskā darbība koncentrējas lielākajās akadēmiskajās struktūrvienībās, kur klīniskajā pētniecībā Rīgas Stradiņa universitāte (RSU) ieņem vadošo lomu. Zinātnieki, darbojoties Iekšķīgo slimību katedrā, fokusa punktā izvirza HOPS un astmas fenotipizēšanu, pētot, kā dažādi biomarķieri var palīdzēt prognozēt slimības gaitu. Latvijas Universitātes (LU) paspārnē un Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā (BMC) norit fundamentāli pētījumi gēnu līmenī, analizējot plaušu vēža ģenētiskās mutācijas un mikrobioma lomu elpceļu veselības uzturēšanā.

Pasaules mērogā plaušu pētniecību nosaka lielās starptautiskās apvienības un specializētie institūti. Viens no ietekmīgākajiem centriem ir Eiropas Respiratorā biedrība (European Respiratory Society, ERS), kurai biroji ir gan Briselē (Beļģijā), gan Lozannā (Šveicē). Tā apvieno desmitiem tūkstošu speciālistu un izstrādā vadlīnijas cīņai ar tuberkulozi un vides piesārņojuma radītajām sekām. Biedrība nodrošina arī vienotu datu bāzi klīniskajiem pētījumiem par retām plaušu slimībām, piemēram, idiopātisko plaušu fibrozi. Tikpat nozīmīgs ir Nacionālais sirds, plaušu un asins institūts (National Heart, Lung, and Blood Institute, NHLBI) Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV), kas finansē vērienīgus pētījumus reģeneratīvajā medicīnā. Šeit tehnoloģijas ļauj zinātniekiem pētīt medikamentu iedarbību uz dzīvām cilvēka plaušu šūnām mikroshēmās, tādējādi aizvietojot dzīvnieku modeļus un paātrinot jaunu terapiju nonākšanu līdz pacientiem.

Mūsdienu pētniecības virzieni arvien vairāk saplūst ar digitālajām tehnoloģijām, kur Pasaules Veselības organizācija, PVO (World Health Organization, WHO) Ženēvā (Šveicē) ar programmām, piemēram, Globālo aliansi pret hroniskām respiratorām slimībām (Global Alliance against Chronic Respiratory Diseases, GARD), veicina datu apmaiņu starp valstīm. Svarīgākā uzmanība gan Latvijā, gan pasaulē šobrīd ir vērsta uz MI integrāciju radioloģijā un tālākajiem pētījumiem par ilgstošo Covid. Pētnieki cenšas izprast, kāpēc daļai pacientu pēc vīrusu infekcijām attīstās paliekoša plaušu fibroze un kādi molekulārie mehānismi to izraisa. Šī starptautiskā sadarbība nodrošina, ka arī mazas valstis spēj piedalīties augstākā līmeņa zinātniskajos atklājumos, kas tiešā veidā uzlabo pacientu dzīvildzi un veselību.

Salīdzinot plaušu pētniecību Eiropā, redzama interesanta dinamika starp tradicionāli spēcīgajām akadēmiskajām struktūrvienībām un strauji augošajiem tehnoloģiju centriem, kas katrs savā veidā risina reģionam raksturīgās veselības problēmas. Būtiski pētniecības centri atrodas tādās iestādēs kā Karolinskas institūts (Karolinska Institutet) Zviedrijā un Maksa Planka institūts (Max-Planck-Institut) Vācijā. Šeit pētnieki ir vadošie zinātniskajā pasaulē tieši molekulārajā bioloģijā un ģenētikā, pētot, kā gēnu ekspresija ietekmē plaušu audu reģenerāciju. Eiropa šobrīd ir arī līdere pētījumos par “zaļo medicīnu” jeb to, kā klimata pārmaiņas un gaisa kvalitāte pilsētvidē ietekmē hronisku elpceļu slimību uzliesmojumus. Pētniecības degpunktā ir arī sabiedrības novecošana un tās veselības izaicinājumi. Lēvenas Katoļu universitāte (KU Leuven) Beļģijā un Karaliskā Bromptona slimnīca (Royal Brompton Hospital) Lielbritānijā veic fundamentālus pētījumus par hronisku plaušu slimību ietekmi uz dzīves kvalitāti senioru vecumā. Šeit īpaša uzmanība tiek pievērsta medicīnai, kuras mērķis ir pielāgot ārstēšanu katra pacienta individuālajam ģenētiskajam profilam, īpaši smagas astmas un cistiskās fibrozes gadījumos. Eiropas pētnieki ir arī aizsācēji attālinātajā jeb tālmedicīnā un digitālajā monitorēšanā, izstrādājot “viedās” inhalācijas ierīces, kas automātiski sūta datus ārstam.

Āzijā plaušu pētniecība pēdējā desmitgadē ir piedzīvojusi milzīgu lēcienu. To vada tādi milži kā Tokijas Universitāte (東京大学, Tōkyō daigaku) Japānā un Fudaņas Universitātes (复旦大学, Fùdàn Dàxué) pētniecības centri Ķīnā. Atšķirībā no Eiropas, Āzijas pētniecībā dominē divi specifiski virzieni, t. i., plaušu onkoloģija un gaisa piesārņojuma radītā patoloģija. Tā kā Āzijā ir liels īpatsvars nesmēķētāju (īpaši sieviešu), kuri saslimst ar plaušu vēzi, šeit tiek veikti pasaulē plašākie epidermas augšanas faktora receptora (Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR) mutāciju pētījumi, kas ļāvuši izstrādāt specifiskas mērķterapijas tieši šai populācijai. Tāpat Āzijas institūti ir priekšgalā MI izstrādē, kas analizē milzīgus pacientu rentgenuzņēmumu datu apjomus, lai agrīni diagnosticētu tuberkulozi un citus infekciju uzliesmojumus.

Zinātniskā sadarbība starp Eiropu un Āziju notiek arī Āzijas un Klusā okeāna Respiroloģijas biedrībā (Asian Pacific Society of Respirology, APSR) Tokijā, kas regulāri rīko simpozijus ar pētījumu partneriem. Šī sinerģija ir būtiska, lai risinātu starptautiskās problēmas, piemēram, pret antibiotikām rezistentu pneimoniju vai pandēmiju draudus, kur nepieciešama ātra informācijas apmaiņa starp Rietumu un Austrumu pētniecības centriem.