Układ oddechowy

1. Układ oddechowy:  odpowiada za wymianę gazową między organizmem a środowiskiem; zbudowany on jest z górnych dróg oddechowych (jama nosowa z zatokami i gardło), dolnych dróg oddechowych (krtań, tchawica, oskrzela) i płuc.

2. Budowa i funkcje narządów układu oddechowego:

    • jama nosowa: podzielona jest na górną część węchową (chemoreceptory nabłonka oddechowego odbierają wrażenia węchowe) i dolną część oddechową; powietrze jest tu filtrowane (dzięki mikrokosmką komórek nabłonka oddechowego), nawilżane (parą wodną pochodzącą ze śluzu wydzielanego przez gruczoły śluzowe błony śluzowej) i ogrzewane (ciepłą krwią żylną); pole węchowe, jama nosowa, podniebienie twarde (kostne), podniebienie miękkie;
    • gardło: transportuje powietrze z jamy nosowej do krtani; mają tu ujście trąbki słuchowe Eustachiusza;
    • nagłośnia: jest to ruchoma chrząstka, która w czasie połykania opuszcza się do dołu zamykając wejście do tchawicy i pozwalając na przejście kęsów pokarmowych do przełyku;
    • krtań: transportuje powietrze do kolejnych odcinków dróg oddechowych, chroni drogi oddechowe przed dostaniem się do nich cząstek pokarmowych; jest to też narząd głosu;
    • głośnia: największy odcinek krtani wyścielony błoną śluzową, która przyczepiona do chrząstek tworzy fałdy głosowe (struny głosowe);
    • tchawica: kanał łączący krtań z oskrzelami; zaopatrzona jest w podkowiaste chrząstki, dzięki którym światło tchawicy nie zapadnie się i jest zawsze drożne; ruch rzęsek nabłonka migawkowego oczyszcza drogi oddechowe z ciał obcych, które w odruch kaszlu wyrzucane są do gardła lub na zewnątrz;
    • oskrzela główne: jest prawe i lewe; rozgałęzienie tchawicy; oczyszczają powietrze, transport do dalszych części układu oddechowego;
    • oskrzela płatowate
    • drzewo oskrzelowe: system rozgałęzionych kanalików oskrzelowych oczyszczających i transportujących powietrze do pęcherzyków płucnych;
    • grona: podstawowa jednostka czynnościowa i strukturalna płuc utworzona z zespołów oskrzelików końcowych, przewodzików pęcherzykowych wraz z pęcherzykami płucnymi;
    • pęcherzyki płucne:  uwypuklenia w ścianach przewodzików pęcherzykowych, oplecione gęstą siecią naczyń włosowatych; zachodzi tu wymiana gazowa;
    • opłucna: otacza płuca z zewnątrz, jest zbudowana z 2 błon (opłucna ścienna i opłucna płucna lub trzewna), pomiędzy którymi znajduje się jama opłucna, która jest wypełniona płynem surowiczym, który zwilża powierzchnię płuc i ułatwia poruszanie się po ścianie klatki piersiowej podczas oddychania; wewnątrz jamy panuje ciśnienie od -5 do -10 mmHg;
    • płuca: mają budowę pęcherzykowatą oraz płatową (lewe płuco zbudowane jest z trzech płatów, a prawe z dwóch)
    • przepona: płaski mięsień szkieletowy oddzielający jamę klatki piersiowej od jamy brzusznej, umożliwia zmianę pojemności klatki piersiowej i zasysanie lub wypychanie powietrza;

3. Wentylacja płuc: ruchy wentylacyjne oddechowe polegają na rytmicznym wprowadzeniu powietrza do płuc – wdech (akt czynny) i usunięciu go na zewnątrz – wydech (akt bierny);

cecha / wdech / wydech;

przepona / kurczy się i spłaszcza / rozkurcza się i wygina w kierunku jamy płucnej;

mięśnie międzyżebrowe / kurczą się / rozkurczają się;

żebra / unosi się ku górze i na boki / opada;

ściany klatki piersiowej / rozciągają się / zmniejszają się;

objętość klatki piersiowej / zwiększa się / zmniejsza się;

ciśnienie w jamie opłucnej i pęcherzykach płucnych / 2-3 mmHg < p atm / 2-3 mmHg > p atm;

kierunek przepływu powietrza / wchodzi do płuc / usuwane jest z płuc;

4. Pojemność płuc:

    • objętość oddechowa – spokojny wdech i wydech – 0,5 dm3;
    • ­­objętość uzupełniająca – pogłębienie wdechu – 2,5 dm3;
    • objętość zapasowa – pogłębienie wydechu – 1,2 dm3;
    • pojemność życiowa – stan pomiędzy największym wdechem, a największym wydechem (suma objętości oddechowej, uzupełniającej i zapasowej) – 4,2 dm3;
    • objętość zalegająca – objętość powietrza jaka pozostaje w płucach nawet po maksymalnym wydechu – 1,2 dm3;
    • całkowita pojemność płuc – objętość powietrza jaką mogą pomieść płuca dorosłego człowieka (suma objętości zalegającej i pojemności życiowej) – 5,4 dm3;

5. Wymiana gazowa w tkankach i pęcherzykach płucnych:

rodzaj powietrza / tlen / dwutlenek węgla / azot i gazy szlachetne / para wodne;

wdychane (atmosferyczne) / 21 / 0,04 / 77 / 0,5;

przestrzeni martwej / 20 / 0,04 / 74 / 6;

w pęcherzykach płucnych / 13,6 / 4,0 / 75 / 6,1;

wydychane / 16,0 / 4,0 / 75 / 5,0;

cząsteczki O2,CO­2 przemieszczają się zgodnie z prawem dyfuzji, czyli ze środowiska o wyższym ciśnieniu parcjalnym do środowiska o mniejszym ciśnieniu parcjalnym w celu wyrównania ciśnień; dyfuzja gazów w płucach zachodzi przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową (0,5 µm), składa się z kilku części: surfaktant, nabłonek pęcherzyka, tkanka łączna, błona podstawowa naczynia, śródbłonek naczynia krwionośnego, osocze krwi, błona erytrocytu; tworzy to barierę krew-powietrze; surfaktant – substancja fosfolipidowa (czynnik powierzchniowy), który obniża napięcie powierzchniowe ściany pęcherzyka, pozwalające na swobodne rozciąganie się podczas wdechu i wydechu; glikokortykosteroidy przyspieszają wytwarzanie surfaktantu;

6. Rola krwi w transporcie tlenu i dwutlenku węgla: pośredniczy w tym osocze oraz zawarty w erytrocytach barwnik oddechowy – hemoglobina;

  • osocze: CO­2 – 70% (w  tym: HCO3- - 90%, karbaminy – 5%, rozpuszczony CO2 – 5%); O2 – 3% (rozpuszczony);
  • erytrocyty: CO­2 – 30% (w  tym: HCO3- - ponad 70%, karbaminy – 20%, rozpuszczony CO2 – 5%); O2 – 97% (oksyhemoglobina);

7. Transport tlenu i dwutlenku węgla w organizmie:

00032068.png 

00032069.png 

w małym obiegu krew przepływająca przez naczynia włosowate ulega utlenowaniu (tlen dyfunduje do erytrocytów); tworzy się nietrwały kompleks z hemoglobiną, czyli jasnoczerwoną oksyhemoglobiną; w naczyniach włosowatych dużego obiegu krew zasobna w tlen oddaje go do komórek (połączenie tlenu z hemoglobiną  ulega rozkładowi); powstający w komórkach dwutlenek węgla  dyfunduje do osocza i do krwinek, tam wiązany jest na różne sposoby, między innymi jako jony węglanowe osocza oraz w postaci karbaminohemoglobiny, dwutlenek węgla wędruje z krwią w postaci związanej chemicznie i częściowo jako gaz fizycznie rozpuszczony w osoczu;

8. Wpływ czynników zewnętrznych na układ oddechowy: astma oskrzelowadychawica oskrzelowa (alergeny, dym papierosowy, zanieczyszczenia powietrza i gleby, częste infekcje w młodym wieku); pylica płuc (wieloletnie wdychanie pyłu np.: pył węglowy, azbest, krzemionka, aluminium); rak płuc (palenie tytoniu, przebywanie w zadymionych pomieszczeniach, bierne wdychanie dymu papierosowego, azbest); zapalenie płuc (zakażenie bakteryjne, wirusowe, szkodliwe czynniki fizyczne (promieniowanie, ciała obce w oskrzelach) i chemiczne (zachłyśnięcie treścią żołądkową, szkodliwe gazy)); zapalenie oskrzeli ( zakażenie wirusowe, rzadziej bakteryjne, substancje drażniące); gruźlicasuchotytuberkuloza (prątki gruźlcy przenoszone z człowieka na człowieka lub od zakażonego bydła – spożycie surowego mleka); rozedma płuc (palenie tytoniu i zanieczyszczenie środowiska); choroba dekompresyjna (szybkie zmniejszanie się ciśnienia zewnętrznego);