Układ oddechowy
Wyróżniamy tu drogi oddechowe i narząd oddechowy. Do dróg oddechowych zalicza się: jamę nosową (jama ustna), gardło, krtań, tchawicę i oskrzela. Przy czym jamę nosową i gardło określa się mianem górnych dróg oddechowych, natomiast krtań, tchawicę i oskrzela- dolnych dróg oddechowych. Właściwy narząd oddechowy stanowią płuca.
Nos zewnętrzny- ma kształt piramidy, podstawą zwrócony ku dołowi. Część nosa sąsiadująca z czołem nosi nazwę nasady nosa. Ściany boczne nosa schodzą się na grzbiecie nosa, którego przednie zakończenie stanowi koniec nosa. Dolny odcinek bocznej ściany nosa jest ruchomy i nazywa się skrzydłem nosa. Na dolnej powierzchni, czyli na podstawie nosa znajdują się 2 otwory, zwane nozdrzami przednimi.
Nos zbudowany jest z części:
1.kostnej- stanowi rusztowanie nosa (kość nosowa).
2.chrzęstnej (chrząstka przegrody nosa, chrząstki boczne nosa, chrząstki skrzydłowate większe i mniejsze).
3.skóra- okrywa zewnętrzną powierzchnię nosa oraz przedsionek nosa, gdzie pokryta jest włoskami.
Jama nosowa- od przodu ograniczona jest nozdrzami przednimi, od tyłu łączy się z częścią nosową gardła przez nozdrza tylne. Jama nosowa podzielona jest w płaszczyźnie pośrodkowej przegrodą nosa. Przegroda nosa składa się z części kostnej, części chrzęstnej (utworzonej z chrząstki przegrody nosa), oraz z części błoniastej. Jama nosowa dzieli się na przedsionek i jamę nosową właściwą. Przedsionek ograniczony jest chrząstkami i skórą, zawiera włoski.
Jama nosowa właściwa- to małżowiny nosowe: dolna, środkowa i górna. Nad którymi występuje często mała małżowina nosowa najwyższa. Dzielą one każdą z części jamy nosowej na 3 przewody nosowe: dolny, środkowy i górny. Te 3 przewody łączą się w pojedynczy przewód nosowy wspólny, a następnie w przewód nosowo gardłowy, który przez nozdrza tylne uchodzi do gardła. W ścianie przewodu nosowego dolnego leży ujście przewodu nosowo łzowego. Jama nosowa ma połączenie ze wszystkimi zatokami.
Jamę nosową pokrywa błona śluzowa wysłana nabłonkiem migawkowatym. W błonie śluzowej znajdują się gruczoły nosowe wytwarzające wydzielinę surowiczo śluzową. W błonie śluzowej jamy nosowej odróżnia się odcinek dolny zw. okolicą oddechową i odcinek górny zw. okolicą węchową. W okolicy oddechowej następuje oczyszczanie, ogrzanie i nawilżenie powietrza.
Krtań (larynx)- nozdrza tylne prowadzą z jamy nosowej poprzez gardło do krtani, która pełni funkcję oddechową i głosotwórczą. Krtań zajmuje środkowo przednią część szyi, leżąc poniżej nasady języka. Jest zawieszona na kości gnykowej za pomocą więzadeł i mięśni. Od dołu łączy się z tchawicą, od tyłu sąsiaduje z gardłem. Do jej bocznych powierzchni przylega gruczoł tarczowy. W pozycji pionowej ciała i w naturalnym położeniu głowy, krtań wypada mniej więcej na wysokości czterech dolnych kręgów szyjnych. Krtań jest puszką chrzęstną. Składa się z 3 cząstek nieparzystych (tarczowata, pierścieniowata, nagłośniowa), oraz parzystych chrząstek nalewkowatych, drobnych gruszkowatych i klinowatych.
Chrząstka tarczowata- nieparzysta, to największa chrząstka stanowiąca tarczę dla całej krtani. Składa się z 2 płytek (prawej i lewej) połączonych ze sobą w linii pośrodkowej pod kątem rozwartym do tyłu. U kobiet bardziej niż u mężczyzn. Górna krawędź chrząstki ma w linii pośrodkowej wcięcie tzw. wyniosłość krtaniową (jabłko Adama). U mężczyzn wcięcie to zaznacza się pod skórą. Chrząstka pierścieniowata- nieparzysta, ma kształt pierścienia sygnetowego, którego przednia część niższa nosi nazwę łuku. Część tylna zaś tworzy wysoką płytkę. Chrząstka nagłośniowa- nieparzysta, ma kształt sercowatego liścia, którego zwężony koniec zw. szypułką nagłośni łączy się w linii pośrodkowej z wewnętrzną powierzchnią chrząstki tarczowatej. Od tego miejsca wznosi się ku tyłowi i górze, coraz bardziej rozszerzając się. Chrząstka nalewkowata- to chrząstka parzysta, ma kształt trójściennego ostrosłupa, którego podstawa leży na chrząstce pierścieniowatej, a szczyt zakończony jest zrastającą się z nim parzystą chrząstką różkowatą.
Mięśnie krtani: m.pierścienno-tarczowy, m.pierścienno nalewkowy tylny, m.pierścienno nalewkowy boczny, m.nalewkowy poprzeczny (jedyny, nieparzysty mięsień krtani), m.tarczowo nalewkowy. *M.pierścienno nalewkowy boczny, m.nalewkowy poprzeczny i m.tarczowo nalewkowy- stanowią grupę mięśni zwieraczy szpary głośni. *M.pierścienno nalewkowy tylny- to jedyny rozwieracz szpary głośni.
*M.pierścienno-tarczowy i głosowy- zalicza się do grupy mięśni napinających wargi głosowe.
Jama krtani- wysłana jest błoną śluzową, wnętrza puszki chrzęstnej krtani dzielimy na 3 piętra: piętro górne (to przedsionek krtani), piętro środkowe (to głośnia), piętro dolne (to podgłośnia).
Głośnia- w niej znajduje się aparat głosotwórczy, jakim są parzyste wargi głosowe. Warga głosowa to mięsień głosowy, więzadło głowowe i fałd głosowy. Przechodzący przez szparę głośni strumień powietrza wprawia w drgania fałdy głosowe dzięki czemu powstaje głos.
Tchawica- zaczyna się na wysokości 6-7 kręgu szyjnego, kończy się rozdwojeniem tchawicy na 2 główne oskrzela, na wysokości trzony 4 kręgu piersiowego. Tchawica zbudowana jest z 16 do 20 chrząstek o podkowiastym kształcie, tzw. chrząstki tchawicze, które są połączone pasmami tkanki łącznej w postaci więzadeł obrączkowych. Ich charakterystyczny kształt stanowi rusztowanie tylko dla przedniej i bocznej ściany tchawicy. Ściana tylna zaś w całości jest błoniasta, tworzy ją mięsień tchawiczy. Ostatnia chrząstka tchawicy ma kształt 2 półpierścieni i tworzy ostrogę tchawicy. Długość tchawicy- ok.12 cm.
W ścianach tchawicy wyróżniamy 2 warstwy: zewnętrzną (którą tworzą chrząstki tchawicze, więzadła obrączkowe oraz ściana błoniasta tchawicy), wewnętrzną (utworzoną z błony śluzowej, układającej się w podłużne fałdy zawierające liczne surowiczo śluzowe gruczoły tchawicze).
Oskrzela główne- na wysokości 4 kręgu piersiowego tchawica dzieli się na 2 oskrzela główne: prawe i lewe, z których każde wchodzi do płuca przez jego wnękę. Oskrzela główne mają budowę taką samą jak tchawica, z której rozdwojenia powstają prawe oskrzela, prawie 2x krótsze od lewego, jest znacznie od niego szersze.
-w prawym płucu oskrzele główne oddaje 3 oskrzela płatowe. Oskrzela płatowe górne, oskrzela płatowe środkowe, oskrzela płatowe dolne. Oskrzele płatowe górne dzieli się na 3 oskrzela segmentowe: szczytowe, tylne, przednie. Oskrzele płatowe środkowe dzieli się na 2 oskrzela segmentowe: boczne i przyśrodkowe. Oskrzele płatowe dolne dzieli się na oskrzela segmentowe górne, oraz 4 oskrzela podstawowe: przyśrodkowe, boczne, przednie i tylne. -w lewym płucu oskrzela główne oddaje: oskrzele płatowe górne i oskrzele płatowe dolne. Oskrzele płatowe górne dzieli się na: oskrzele segmentowe przednie, tylne i oskrzele szczytowe. Dodatkowo oskrzele płatowe górne oddaje 2 odgałęzienia zw. oskrzelami języczka: górnym i dolnym. Oskrzela segmentowe odchodzące od oskrzela płatowego dolnego dzielą się tak samo jak w płucu prawym.
Płuca oba płuca (pulmones) leżą w workach opłucnej. Na każdym płucu wyróżnić można podstawę, szczyt, wypukłą powierzchnię zwróconą do żeber, czyli powierzchnię żebrową i wklęsłą przyśrodkową. Podstawę płuca odgraniczoną od powierzchni żebrowej i przyśrodkowej ostrym brzegiem dolnym nazywa się powierzchnią przeponową. Na powierzchni przyśrodkowej znajduje się wnęka płuca, przez którą wchodzą do płuca: oskrzele, tętnica płucna, tętnice oskrzelowe oraz nerwy, a wychodzą: żyły płucne, żyły oskrzelowe i naczynia chłonne. Na powierzchni przyśrodkowej płuca znajduje się wklęsłość zw. wyciskiem pluca. Oba płuca podzielone są szczelinami na płaty. Płuco lewe na 2, płuco prawe na 3. szczelina skośna znajduje się w obu płucach, szczelina pozioma zaś występuje tylko w płucu prawym. Każde płuco można podzielić na odcinki oskrzelowo płucne. W górnym płacie płuca prawego wyróżniamy segmenty: szczytowy, tylny i przedni. W płacie środkowym segment boczny i przyśrodkowy. W płacie dolnym segment górny i 4 segmenty podstawowe: przyśrodkowy, boczny, przedni, tylny. W płacie górnym płuca lewego wyróżnia się dodatkowo 2 segmenty: języczkowy górny i języczkowy dolny.
Podział płata dolnego płuca lewego jest identyczny, jak w płucu prawym.
Gałęzie oskrzela segmentowego dziela się w płucu na coraz mniejsze gałązki, z których najmniejsze nie posiadające już chrząstek określa się jako oskrzeliki końcowe. Każdy oskrzelik końcowy dzieli się na 2 oskrzeliki oddechowe, w których ścianach występują pecherzyki płucne i stąd ich nazwa- oskrzeliki pęcherzykowe. Większa liczba gron tworzy zrazik płuca. Zraziki pooddzielane są od siebie tkanką łączną, tworzącą przegrody międzyzrazikowe. Pęcherzyki płucne oplecione są naczyniami włosowatymi powstającymi z gałązek tętnicy płucnej. Z naczyń włosowatych powstają naczynia zawłosowate, które łączą się w żyłki przechodzące w gałęzie żył płucnych. Do tkanki płucnej, jako naczynia doprowadzające krew tętniczą dochodzą odgałęzienia tętnic oskrzelowych.
Opłucna (pleura)- płuca i wewnętrzna powierzchnia klatki piersiowej pokrywa cienka, gładka błona- opłucna. Należy ona do błon surowiczych i zbudowana jest z cienkiej warstwy tkanki łącznej. Dzieli się na: opłucną ścienną, opłucną płucną. Obydwie blaszki opłucnej oddziela szczelinowata przestrzeń tez. jama opłucnej. Tu jest niewielka ilość płynu surowiczego, który zmniejsza tarcie w czasie ruchów oddechowych płuc. Opłucna ścienna przyjmuje nazwy od nazw do których przylega. Część pokrywająca ścianę klatki piersiowej to opłucna żebrowa, część przeponowa wyściela przeponę, a część śródpiersiowa- śródpiersia. Opłucna płuca przylega ściśle do tkanki płuca i wchodzi do szczelin międzypłatowych.
W jamie opłucnej panuje ujemne ciśnienie (niższe od atmosferycznego), a ponieważ w płucach znajduje się powietrze pod ciśnieniem atmosferycznym, płuca są rozdęte i przylegają do ścian klatki piersiowej. Dostanie się powietrza do jamy opłucnej i wyrównanie ciśnienia prowadzi do zapadnięcia się płuca. Stan taki nazywamy odmą.
Podstawowe procesy przemiany materii i energii.
W ustroju człowieka nieprzerwalnie zachodzą procesy przemiany materii i energii. Energię do tych przemian czerpie ustrój z utleniania produktów odżywczych i dlatego konieczny jest ciągły dowóz tlenu. Rolą układu oddechowego jest z jednej strony dostarczanie tlenu, a z drugiej usunięcie z organizmu produktów spalania, jakim jest CO2. Oddychaniem zatem nazywamy wymianę gazów, między organizmem, a otaczającym środowiskiem. Podstawą oddychania jest dyfuzja gazów (cząsteczki gazów przechodzą z miejsc a wysokim ich stężeniu, do miejsc których to stężenie jest niższe).
Oddychanie składa się z 2 aktów: oddychanie płucne (zewnętrzne), oddychanie tkankowe (wewnętrzne). W procesie oddychania zachodzą 4 następujące po sobie procesy:
1.wentylacja- to przechodzenie gazów przez drogi oddechowe do pęcherzyków, i spowrotem.
2.dyfuzja zewnętrzna- to wymiana gazów między powietrzem znajdującym się w pęcherzykach płucnych, a krwią.
3.transpory gazów przez krew.
4.dyfuzja wewnętrzna- to wymiana gazów między krwią, a tkankami.
Zanieczyszczenie i inne drażniące substancje osiadające na ścianach dróg oddechowych usuwane są z nich podczas kaszlu i kichania. Odruchy te są niezbędne dla prawidłowej czynności płuc.
Kontrola oddychania
Oddychanie pozostaje pod kontrolą szeregu ośrodków położonych w tworze siatkowatym rdzenia przedłużonego i w moście. Zespoły tych neuronów określane są jako ośrodek oddechowy. Znajduje się tutaj grupa komórek nerwowych ośrodka wdechowego, których pobudzenie powoduje skurcz mięśni wdechowych. Występuje tu też grupa komórek ośrodka wydechowego, których pobudzenie powoduje skurcz mięśni wydechowych. Pobudzenie jednego powoduje zahamowanie drugiego.
Ważną rolę w regulacji oddychania odgrywają czuciowe zakończenia nerwowe w opłucnej płucnej. Wypełnienie się płuc powietrzem i rozciąganie się opłucnej pobudza te receptory, które natychmiast wysyłają bodźce przez nerw błędny do ośrodków oddechowych powodując zahamowanie wdechu. Odruch działa w odwrotnym kierunku podczas wydechu. Przy zmniejszeniu się rozciągania opłucnej bodźce z receptorów czuciowych przestają napływać do ośrodków oddechowych. Niehamowany ośrodek wdechowy rozpoczyna następny cykl oddechowy. Większość aktywności oddechowej odbywa się nieświadomie, ale czasami każdy z nas może świadomie kontrolować oddychanie za pośrednictwem kory mózgu (np. jedzenie, picie, itp.). nieświadome mechanizmy nerwowe szybko korygują te zmiany wywołane przez wpływ kory mózgu.
Zapotrzebowanie tkanek na tlen jest różna. W stanie spoczynku największe zapotrzebowanie wykazuje mięsień sercowy, kora mózgu, wątroba i warstwa korowa nerek. Każdy wysiłek fizyczny wymaga od płuc, serca i układu naczyniowego dostarczenia zwiększonej ilości tlenu do tkanek i wydalenia CO2. Podczas dużego wysiłku może być przetransportowane 3x więcej tlenu, niż w warunkach życia codziennego. Zużycie tlenu podczas dużego wysiłku i w niektórych chorobach wzrasta nawet do 15 razy.
Objętość i pojemność płuc
Ilość powietrza znajdującego się w płucach dzielimy na objętość i pojemność, których wielkość zmienia się w różnych stanach patologicznych. Podstawową niepodzielną składową jest objętość. Dwie lub więcej objętości tworzą pojemność.
Objętość płuc:
1.objętość oddechowa- to objętość powietrza wdychanego i wydychanego podczas jednego spokojnego cyklu oddechowego.
2.objętość wdechowa zapasowa- to objętość powietrza, którą badany może wprowadzić do płuc w czasie maksymalnego wdechu, mierzona jest od szczytu spokojnego wdechu, do szczytu maksymalnego wdechu.
3.objętość wydechowa zapasowa- to powietrze, które badany wydycha z płuc w czasie maksymalnego wydechu, mierzona od szczytu spokojnego wydechu, do szczytu maksymalnego wydechu.
4.objętość zalegająca- to powietrze, które pozostaje w płucach po najgłębszym wydechu. Wielkość jej wynosi ok. 25% całkowitej pojemności płuc.
Pojemność płuc:
1.pojemność życiowa płuc- jest sumą objętości oddechowej wdechowej zapasowej i wydechowej zapasowej. Stanowi ok. 75% całkowitej pojemności płuc.
2.pojemność wdechowa- jest sumą objętości oddechowej i wdechowej zapasowej.
3.czynnościowa pojemność zalegająca- jest sumą objętości zapasowej i objętości zalegającej.
4.całkowita pojemność płuc- jest sumą wszystkich 4.