Układ oddechowy człowieka - budowa, funkcje, choroby.
Oddychanie to jeden z najistotniejszych przejawów życia, dlatego jedną z pierwszych rzeczy sprawdzanych np. po wypadku jest zbadanie, czy dana osoba jeszcze oddycha. Oddychać, czyli pobierać z atmosfery tlen, a oddawać do niej dwutlenek węgla, musi każda żywa istota. Prawie każdy organizm potrzebuje tlenu do pozyskania energii życiowej.
Na oddychanie składają się dwa procesy: "oddychanie zewnętrzne" - wymiana gazowa, tzn. pobieranie ze środowiska tlenu (poprzez narządy oddechowe), rozprowadzanie go po komórkach (dzięki krwi) i jednocześnie odbieranie z nich dwutlenku węgla w celu usunięcia na zewnątrz (również poprzez narządy oddechowe) oraz "oddychanie wewnętrzne" - wewnątrzkomórkowe, tzn. biologiczne utlenianie związków organicznych w celu pozyskania energii niezbędnej do podtrzymywania funkcji życiowych.
Im bardziej jest skomplikowana budowa danego organizmu, tym bardziej sprawne muszą być jego narządy oddechowe. Człowiek, z uwagi na swoją wielonarządową budowę, posiada cały osobny system, czyli układ oddechowy, który w sprawny sposób dostarcza tlen do wszystkich tkanek i narządów ciała oraz zabiera stamtąd dwutlenek węgla, wydalając go do atmosfery.
Funkcje układu oraz dróg oddechowych człowieka:
Podstawowym zadaniem układu oddechowego jest wymiana gazowa (dostarczenie tlenu, wydalenie dwutlenku węgla oraz pary wodnej), ale również ochrona dróg oddechowych oraz płuc przed chorobotwórczymi drobnoustrojami czy zanieczyszczeniami pochodzącymi z wdychanego powietrza, a także udział w wytwarzaniu dźwięków mowy.
Tymczasem do zadań dróg oddechowych należy oczyszczenie, ogrzanie oraz odpowiednie nawilżenie dostarczanego do płuc powietrza (umożliwia to specjalny nabłonek migawkowy wyścielający drogi oddechowe).
Budowa układu oddechowego człowieka:
Na układ oddechowy człowieka składa się wiele narządów, które różnią się pod względem budowy i pełnionych funkcji. Podzielić go można na dwie części: górne oraz dolne drogi oddechowe.
Na odcinek górny składają się: jama nosowa, gardło; natomiast na odcinek dolny: krtań, tchawica, oskrzela główne (lewe i prawe) oraz rozgałęzione wewnątrzpłucne drzewo oskrzelowe, zakończone pęcherzykami płucnymi.
Charakterystyka poszczególnych elementów układu oddechowego człowieka:
Jama nosowa - jest przestrzenią, którą ogranicza wewnętrzna powierzchnia nosa zewnętrznego oraz kości twarzoczaszki, wysłaną błoną śluzową. Podzielona jest za pomocą chrzęstno-kostnej przegrody. Ze ściany bocznej jamy nosowej do jej światła wystają małżowiny nosowe, natomiast pod nimi umieszczone są przewody nosowe. Mają tu swoje ujście wypełnione powietrzem komory kości twarzoczaszki, czyli zatoki przynosowe. Jama nosowa od tyłu łączy się z nosową częścią gardła poprzez nozdrza tylne. Jama nosowa wysłana jest wielowarstwowym nabłonkiem migawkowym, w którym znajdują się liczne komórki śluzowe oraz gruczoły węchowe (wrażliwe na bodźce zapachowe). Dzięki temu nabłonkowi pełni ona rolę pewnego rodzaju filtra (rzęski nabłonka falują w stronę ujścia, dzięki czemu zanieczyszczenia zostają wyrzucane na zewnątrz). Dodatkowo obecne włosy zatrzymują zanieczyszczenia o nieco większym rozmiarze, które następnie zostają usunięte poza organizm w momencie kichania. Podsumowując, dostające się do jamy nosowej (poprzez nozdrza przednie) powietrze zostaje ogrzane, nawilżone oraz oczyszczone dzięki przefiltrowaniu z drobnoustrojów i kurzu.
Gardło - budują je mięśnie poprzecznie prążkowane, od zewnątrz pokrywa je tkanka łączna, a od wewnątrz wyściela błona śluzowa. W miejscu tym dochodzi do skrzyżowania drogi oddechowej z pokarmową. Gardło połączone jest z jamą nosową, ustną, krtanią, a także z trąbką Eustachiusza, prowadzącą do ucha środkowego. Nieprawidłowości w budowie lub funkcjonowaniu gardła mogą prowadzić do chrapania lub nawet bezdechów, niebezpiecznych dla człowieka.
Krtań - łączy się od góry z gardłem, a u dołu z tchawicą. Jest to przewód zbudowany z połączonych więzadłami i stawami dziewięciu chrząstek, przy czym chrząstka tarczowata jest największa (u mężczyzn tworzy wyniosłość - jabłko Adama). Wewnątrz krtani znajdują się trzy jamy. W całości pokryta jest ona błoną śluzową. Poza tym, że stanowi ona odcinek drogi oddechowej, jest również narządem głosu. Sama czynność głosowa to wynik drgań fałdów głosowych, a jego wysokość zależy od wielu ich właściwości.
Tchawica - to kilkunastocentymetrowa rura, zbudowana z około 20 chrząstek, położonych jedna na drugiej, połączonych łącznotkankową błoną włóknistą. W jej ścianie znajdują się włókna mięśni gładkich, wpływające na średnicę światła tchawicy. Wnętrze wyściel typowy nabłonek migawkowy, pokryty śluzem, umożliwiający zbieranie i usuwanie z powietrza zanieczyszczeń, które następnie zostają wyrzucone do gardła i odkrztuszane (lub połykane). W dolnym odcinku tchawica rozdziela się na dwa oskrzela, a w miejscu tego rozdwojenia znajduje się ostroga, czyli wklęsła listwa wzmacniająca.
Oskrzela główne - budowa ich ścian jest identyczna jak w tchawicy (elementy chrzęstne, mięśniowe, nabłonek migawkowy i błona śluzowa), tyle że chrząstki są węższe. Lewe oskrzele jest dłuższe od prawego, natomiast prawe w porównaniu do lewego posiada większą średnicę. Oskrzela tworzą w płucach rozgałęziający się drzewiasto system. Główne rozdzielają się na płatowe, te na segmentalne, one na subsegmentalne i jeszcze dalsze. Wszystkie kolejne oskrzela mają coraz mniejszą średnicę, wszystkie posiadają chrząstkę. Od tych najmniejszych odchodzą oskrzeliki - już bez chrząstki w ścianie, które po kolejnych podziałach stają się oskrzelikami płucnymi, zawierającymi w ścianie pęcherzyki płucne. One również dzielą się kilka razy, aż podział ten kończy się na przewodach pęcherzykowych prowadzących bezpośrednio ku pęcherzykom płucnym.
Płuca - mają kształt podobny spłaszczonemu stożkowi. Zbudowane są z drzewa oskrzelowego, pęcherzyków płucnych i tkanki śródmiąższowej, a pokrywa je opłucna płucna (jej powierzchnia jest wilgotna, co ułatwia płucom ruch). Prawe płuco jest większe i dzieli się na trzy płaty, a lewe na dwa. Pęcherzyków płucnych jest około 300 milionów. Mają kulisty kształt, tworzą je komórki nabłonkowe otoczone tkanką łączną, oplata je sieć delikatnych naczyń włosowatych. To właśnie tu dochodzi do wymiany gazowej.
Mechanika oddychania:
Oddechy, czyli rytmiczne ruchy klatki piersiowej, złożone z fazy wdechowej i wydechowej, powodują przewietrzanie płuc. Dzieje się tak około 16x/min. w trakcie spoczynku.
Wdech, w czasie którego do dróg oddechowych wciągane jest powietrze (500 ml, przy czym tylko 350 ml dostaje się do pęcherzyków płucnych), to aktywna czynność, wywoływana skurczem przepony i mięśni międzyżebrowych oraz ruchem żeber na zewnątrz i ku górze. Płuca ulegają wtedy rozciągnięciu. Podczas wydechu (biernej czynności) przepona i mięśnie międzyżebrowe rozkurczają się, więc żebra opadają ku dołowi. Płuca zapadają się. Pojemność życiowa płuc wynosi ok. 4500 ml u mężczyzn i ok. 3200 ml u kobiet. Na stale zalega też w płucach pewna ilość powietrza (ok. 1500 ml).
Oddychanie jest czynnością mimowolną i spontaniczną, choć mamy wpływ na częstość oraz głębokość oddechów.
Choroby:
Układ oddechowy jest "otwarty" na środowisko zewnętrznym, stąd też jest narażony na chorobotwórcze lub drażniące działanie zawartych w powietrzu czynników (wirusów, bakterii, grzybów, pyłków, gazów, pyłów itd.). Bardzo częste są zakażenia (zwłaszcza górnej jego części), przeważnie będące wynikiem infekcji wirusowej, a wywołujące katar, kaszel, ból gardła, czy też cięższą w przebiegu grypę. Bardziej niebezpieczne, ale nieco rzadsze, są zakażenia bakteryjne - zapalenie czy gruźlica płuc. Częste są choroby o podłożu alergicznym, od kataru siennego do astmy oskrzelowej. Wiele poważnych chorób związane jest z nałogowym paleniem papierosów, jak rozedma płuc, czy rak oskrzela lub płuca. Istotną grupą chorób są pylice, czyli choroby zawodowe wywołane osadzaniem się cząsteczek pyłów w płucach.