1.Budowa płuc i dróg oddechowych

Układ oddechowy zbudowany jest z dróg oddechowych i płuc.

Układ oddechowy rozpoczyna się od nozdrzy zewnętrznych, przez które w czasie wdechu wciągane jest powietrze do jamy nosowej, czyli nozdrzy wewnętrznych.

Jamę nosową wyściela silnie unaczyniony nabłonek migawkowy (orzęsiony), który zawiera wiele gruczołów śluzowych oraz receptory węchowe, dzięki którym mamy zdolność rozróżniania zapachów. W jamie nosowej następuje oczyszczanie, nawilżanie i ogrzewanie powietrza. Powietrze z jamy nosowej przechodzi przez gardło do krtani, która znajduje się na początku tchawicy. Krtań jest to krótki przewód, jakby rurka zaopatrzona w ruchome półksiężycowe chrząstki. Krtań zaopatrzona jest w nagłośnię. Nagłośnia nakrywa wejście do krtani chroniąc przed zakrztuszeniem się w czasie przełykania. Krtań jest narządem głosu a jego boczne fałdy ścian tworzą struny głosowe. Dzięki krtani ze strunami głosowymi możliwa jest ludzka mowa.

Powietrze z krtani dostaje się do tchawicy. Tchawica wzmocniona jest półpierścieniowatymi chrząstkami, które tworzą rusztowanie z przodu kręgosłupa. Tchawica wyścielona jest od wewnątrz nabłonkiem migawkowym, który pozwala wyłapywać ewentualne zanieczyszczenia powietrza.

Tchawica w części dolnej rozdziela się na oskrzela. Tchawica rozdziela się na część prawą i lewą. Tworzy drobniejsze kanały, które rozprowadzają dalej powietrze. Nazywamy je oskrzelami. Oskrzela dzielą się na jeszcze drobniejsze oskrzeliki. Te z kolei kończą się pęcherzykami płucnymi. Oskrzela mają podobną budowę do tchawicy, jednak różnią się znacznie średnicą.

Pęcherzyki płucne - cienkościenne, oplecione siecią naczyń włosowatych pęcherzyki z jednowarstwowym nabłonkiem. U człowieka jest ich około 750 milionów, tworzą one olbrzymią powierzchnię wymiany gazowej.

Pęcherzyki płucne, oskrzela i oskrzeliki tworzą płuca, umieszczone w klatce piersiowej między kręgosłupem a żebrami. Płuco lewe jest zbudowane z dwóch płatów, a prawe jest trzypłatowe. Powierzchnia płuc pokryta jest cienkimi i gładkimi błonami opłucnej. Przestrzeń między tymi błonami wypełniona jest płynem, który zmniejsza tarcie w trakcie ruchów oddechowych i chroni tym samym płuca.

2.Wymiana gazowa

MECHANIZM WENTYLACJI PŁUC - WDECH I WYDECH

U dorosłego człowieka wentylacja płuc to rytmiczne wdechy i wydechy. Dorosły człowiek bierze oddech średnio 12 do 16 razy w ciągu jednej minuty.

WDECH

Jednym wdechem wciągamy średnio około 0,5 litra powietrza. Wdech jest możliwy dzięki skurczowi przepony i mięśnie międzyżebrowych. Przepona jest to duży mięsień oddzielający klatkę piersiową od jamy brzusznej. Ma ona zdolność opuszczania się w dół zwiększając przez to pojemność klatki piersiowej. Skurcze mięśni międzyżebrowych powodują uniesienie żeber do góry i zwiększenie objętości klatki piersiowej. Płuca przy wdechu rozszerzają się wypełniając całą przestrzeń w klatce piersiowej. Powietrze zawarte wewnątrz płuc uzyskuje niższe ciśnienie niż ciśnienie powietrza atmosferycznego. Następuje więc wdech, czyli dopływ powietrza w celu wyrównania poziomu ciśnień.

WYDECH

Przy wydechu następuje rozkurcz przepony oraz mięśni międzyżebrowych - powoduje to zmniejszenie objętości klatki piersiowej.

Wymiana gazowa zachodzi w pęcherzykach płucnych. Gazy dyfundują pomiędzy pęcherzykiem a naczyniem włosowatym. Cząsteczki O2 dyfundują z pęcherzyków płucnych do krwi, a w odwrotnym kierunku wędruje dwutlenek węgla. Tlen i dwutlenek węgla dyfundują z miejsc o większym stężeniu do miejsc o stężeniu niższym. Wynika to z zasady dyfuzji zgodnej z gradientem stężeń.

Płuca - występują u płazów, gadów, ptaków i ssaków. Ich budowa przypomina cienkie, rozciągliwe worki, które w toku ewolucji ulegały coraz większemu pofałdowaniu dla zwiększenia powierzchni oddechowej. Najlepiej rozwinięte płuca o największej powierzchni oddechowej posiadają ssaki. W ich płucach znajdują się pęcherzyki płucne, w których zachodzi wymiana gazowa.