UKŁAD ODDECHOWY

1. Budowa układu oddechowego

1. drogi doprowadzające powietrze

• nozdrza zewnętrzne

• jama nosowa

• nozdrza wewnętrzne

• gardło z krtanią

• tchawica

• oskrzela główne

2. właściwy narząd wymiany gazowej

• prawe płuco - 3 płaty

• lewe płuco - 2 płaty

3. narządy wspomagające wymianę gazową

• przepona

• mięśnie międzyżebrowe

2. Budowa i funkcje poszczególnych elementów układu oddechowego

1. jama nosowa

• oczyszczanie powietrza

• ogrzewanie powietrza

• nawilżanie powietrza

• zmysł węchu

2. gardło

• w gardle jest narząd głosu - krtań

3. tchawica

• jest stale otwarta

• dalsze oczyszczanie powietrza

• budowa ściany tchawicy:

• nabłonek wielorzędowy migawkowy

• chrzęstne pierścienie połączone tkanką łączną (między nimi mięśnie gładkie)

• warstwa łącznotkankowa

Podobnie zbudowane są oskrzela i oskrzeliki, z tym że pierścienie są coraz mniejsze.

4. oskrzela

• oskrzele główne prawe

• oskrzele płatowe górne prawe

• oskrzele płatowe pośrednie prawe

• oskrzele płatowe dolne prawe

• oskrzele główne lewe

• oskrzele płatowe górne lewe

• oskrzele płatowe dolne lewe

Oskrzela płatowe rozgałęziają się na oskrzela segmentarne. Od oskrzelików końcowych (pozbawionych chrząstki) odchodzą dwa oskrzeliki oddechowe, w ścianach których znajdują się pęcherzyki płucne.

5. płuca

• płuca zamknięte są w opłucnej składającej się z:

• opłucnej ściennej, która dzięki temu, że jest stale zwilżana, ułatwia ruch płuc w czasie oddechu i zmniejsza tarcie podczas oddychania

• opłucnej trzewnej (płucnej), która pokrywa płuco i ściśle do niego przylega

Między tymi błonami tworzy się jama opłucnej skąpo wypełniona płynem surowiczym,

który podczas akcji oddechowej zwilża ocierające się o siebie blaszki opłucnej. Jama

opłucnej jest zamknięta i nie komunikuje się z atmosferą zewnętrzną ani też żadną

inną jamą ciała - od góry jest zamknięta ścianami klatki piersiowej (z żebrami), a od

dołu przeponą.

3. Fizjologia oddychania

1. wdech

• kurczą się mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne - powoduje to podniesienie koniuszków żeber wraz z mostkiem

• przepona kurczy się

• ciśnienie w jamie opłucnej zmniejsza się, tworzy się podciśnienie - powoduje to zwiększenie objętości płuc, ciśnienie w płucach maleje; jeżeli spadnie poniżej ciśnienia atmosferycznego następuje wydech

2. wydech

• rozkurczają się mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne - powoduje to opadanie koniuszków żeber wraz z mostkiem

• przepona rozkurcza się

• mięśnie ściany brzusznej kurczą się i unoszą jelita w górę, które naciskają na przeponę - powoduje to uwypuklenie przepony do jamy klatki piersiowej

• ciśnienie w jamie opłucnej zwiększa się, tworzy się nadciśnienie - powoduje to zmniejszenie objętości płuc, ciśnienie w płucach rośnie; jeżeli wzrośnie powyżej ciśnienia atmosferycznego następuje wdech

4. Całkowita pojemność płuc

1. pojemność życiowa płuc 4,2 dm³

• objętość oddechowa 0,5 dm³

• objętość uzupełniająca (maksymalny wdech) 2,5 dm³

• objętość zapasowa (maksymalny wydech) 1,2 dm³

2. objętość zalegająca (chroni przed zapadnięciem się płuca) 1,2 dm³

5. Wentylacja oddechowa (norma 6-8 l)

wentylacja oddechowa = częstość oddechów na minutę • objętość oddechowa

(średnio: 16 x 0,5 dm³ = 8 dm³)

6. Dowodem na istnienie wymiany gazowej jest różnica związków w powietrzu wydychanym i wdychanym:

SKŁADNIK POWIETRZA	POWIETRZE WDYCHANE	POWIETRZE WYDYCHANE
N2	78%	78%
O2	21%	17%
CO2	0,03%	4%
H2O↑	niskie nasycenie	wysokie nasycenie
inne gazy	1%	1%

7. Wymiana gazowa obejmuje wszystkie procesy związane z pobieraniem tlenu w pęcherzykach płucnych, transportem tego gazu do komórek, odbieraniem z komórek powstającego tam dwutlenku węgla i jego transportem do płuc, gdzie dyfunduje do pęcherzyków płucnych.

Etapy wymiany gazowej:

1. zewnętrzna (tlen znajdujący się w powietrzu w pęcherzykach płucnych dyfunduje do krwi, a dwutlenek węgla odwrotnie - dyfuzja prosta)

2. transport tlenu do komórek - powstaje oksyhemoglobina

3. wewnętrzna (tlen znajdujący się we krwi dyfunduje do komórek, a dwutlenek węgla powstający w komórkach odwrotnie - dyfuzja prosta)

4. transport dwutlenku węgla do płuc - odbywa się na trzy sposoby:

H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^-

• transport dwutlenku węgla połączonego z hemoglobiną - powstaje karbaminohemoglobina (20%)

• transport jonów HCO₃^- przez osocze (70%)

• transport H₂CO₃ przez osocze (10%)

8. Czynniki wpływające na sprawność układu oddechowego

1. wewnętrzne

• nadmiar dwutlenku węgla we krwi (skutkiem szybsze oddechy)

• adrenalina np. stres

• wysiłek fizyczny

• temperatura ciała

2. zewnętrzne

• zanieczyszczenie powietrza związkami chemicznymi:

• dym tytoniowy

• dwutlenek siarki

• czad

• smog fotochemiczny

• zanieczyszczenia pyłowe np. azbest, pył węglowy

• niedobór tlenu w powietrzu: stężenie tlenu ok. 15% powoduje szybki oddech, stężenie tlenu ok. 12% - niedotlenienie, a 8-9% - zgon

dzięki nabłonkowi wielorzędowemu migawkowemu oczyszcza powietrze z zanieczyszczeń mechanicznych

(kurz, pył itp.)

dzięki dużej ilości naczyń krwionośnych

dzięki komórkom wydzielającym śluz

dzięki komórkom wrażliwym na związki chemiczne. Węch u człowieka jest słabo wykształcony w stosunku do

innych ssaków. Bodziec węchowy przechodzi do mózgu powoli (brak osłonki na neuryt)

narząd będący granicą górnych i dolnych dróg oddechowych. Zbudowany jest z chrząstek, więzadeł, mięśni. W

krtani występują fałdy głosowe (struny głosowe), które wprawiane są w drgania przez powietrze wychodzące z

płuc (przykładowa częstotliwość drgań: sopran ≈ 2000 Hz)

dzięki sprężystym pierścieniom. Tchawica otwarta jest także podczas wdechu, gdyż w przeciwnym razie

spadające ciśnienie byłoby powodem zapadnięcia tchawicy

zbudowane są z nabłonka płaskiego, prowadzą wymianę gazową. Ich wielkość to ok. 30 mikronów (30 • 10^-6

m). Jest ich 300-500 mln. Powierzchnia oddechowa (czyli powierzchnia pęcherzyków płucnych ) wynosi ok.

90-100 m²

jest fazą czynną

jest fazą bierną (wyjątkiem jest pogłębiony wydech, który wymaga skurczu mięśni międzyżebrowych

zewnętrznych i jest fazą czynną)

zmiany polegające na występowaniu pary wodnej w powietrzu wydychanym i jej braku w powietrzu wdychanym wynikają stąd, że woda jest produktem oddychania wewnątrzkomórkowego i wraz z drugim produktem (dwutlenek węgla) transportowana jest do płuc, a stamtąd wydalana w postaci pary wodnej

związek hemoglobiny z tlenem - HB(O₂)₄

łączy się trwale z hemoglobiną - powstaje karboksyhemoglobina (stężenie czadu w powietrzu ok. 0,1%

powoduje zgon)

1

4

---