Miesięczne archiwum: Kwiecień 2014

Jama nosowa

Drogi oddechowe składają się z kilku części różniących się od siebie budową oraz funkcją w całym układzie.  Jama nosowa jest pierwszym odcinkiem dróg oddechowych. Składa się ona z przedsionka nosa, części oddechowej i części węchowej. Przedsionek nosa pokryty jest wielowarstwowym, płaskim nabłonkiem. To właśnie w przedsionku znajdują się włoski, które wstępnie oczyszczają wdychane powietrze z drobinek kurzu, pyłu i drobnoustrojów. Część oddechowa jest główną częścią jamy nosowej. Stanowią ją również środkowa i dolna małżowina nosowa. Część oddechowa wyścielona jest błoną śluzową, zbudowaną z nabłonka migawkowego wielorzędowego z mnóstwem komórek kubkowych. Znajdują się w niej gruczoły śluzowo-surowicze. Błona śluzowa małżowin nosowych pełna jest splotów żylnych, które podczas wypełniania się krwią, sprawiają, że jama nosowa ulega zwężeniu, a to pomaga w ogrzaniu i nawilżeniu wdychanego powietrza. Jamy boczne nosa wyścielone są podobną, lecz nieco cieńszą błoną śluzową. Górną część jamy nosowej zajmuje część węchowa. Ona także pokryta jest wielowarstwowym nabłonkiem, który jednak jest nieco wyższy od nabłonka znajdującego się w części oddechowej i ma inny skład komórkowy. Jego skład stanowią komórki węchowe, komórki podporowe, a także komórki podstawne. Jama nosowa w układzie oddechowym stanowi tak zwaną część przewodzącą, której funkcją jest doprowadzenie i odprowadzenie powietrza oraz jego klimatyzowanie. Proces klimatyzowania powietrza polega na jego oczyszczeniu, ogrzaniu i nawilżeniu. Jama nosowa jest podzielona na dwie części za pomocą przegrody nosowej. Długość jamy nosowej ma około 6 cm a wysokość 4 cm. Nabłonek w jamie nosowej posiada nabłonek migawkowy, którego zadaniem jest wychwytywanie i transport zanieczyszczonego powietrza na zewnątrz jamy nosowej. Gdy występuje obrzęk błony śluzowej to jest to spowodowane infekcją.

Budowa układu oddechowego

To właśnie w układzie oddechowym odbywa się wentylacja płuc, czyli nabieranie do płuc powietrza, które zawiera tlen, a wydychanie powietrza z dużą ilością dwutlenku węgla oraz wymiana gazowa. Układ oddechowy człowieka składa się z dróg oddechowych oraz płuc. Na drogi oddechowe zaś składają się: jama nosowa, gardło, krtań, tchawica, oskrzela oraz oskrzeliki. Drogi oddechowe wyścielone są nabłonkiem, który wydziela śluz, a rola tego nabłonka polega na zatrzymaniu i usuwaniu kurzu oraz czynników chorobotwórczych z powietrza, przed dotarciem do płuc. Wygląda to w ten sposób, że komórki wydzielają śluz, do którego to przylepiają się cząsteczki kurzu i bakterie, a następnie są przesuwane do góry przez poruszające się rzęski nabłonka. Na końcu zostają wykrztuszone lub połknięte. Cała droga powietrza zanim dostanie się do płuc wygląda następująco. Powietrze, które dostaje się do nozdrzy, w kanałach nosowych jest najpierw ocieplane i nawilżane. Powierzchnia nozdrzy wyścielona jest włoskami, które wyłapują pył i usuwają go z układu oddechowego. To powietrze, które dostaje się ustami, przechodzi przez gardło, a następnie miesza się z powietrzem z jamy nosowej. Z gardła powietrze wędruje do krtani, a później do tchawicy. Tchawica rozdziela się na dwa oskrzela główne, te zaś na oskrzeliki. Najdrobniejsze oskrzeliki dzielą się na przewodziki pęcherzykowe, które kończą się woreczkowatymi rozszerzeniami. Ich liczne uwypuklenia są właśnie pęcherzykami płucnymi, gdzie zachodzi wymiana gazowa zewnętrzna. Głównym zadaniem układu oddechowego jest wymiana gazowa. Wówczas do organizmu dostarczany jest tlen, który jest niezbędny a usuwany jest dwutlenek węgla. W skład układu oddechowego wchodzą jama nosowa, płuca, gardło, krtań, tchawica i oskrzela. Wdychanie zanieczyszczeń takich jak smog czy dym papierosowy podrażniają nasz układ oddechowy i mogą również przyczynić się do chorób taki jak rak.

Wymiana gazowa wewnętrzna

Tlen jest niezbędny do życia każdemu człowiekowi. Potoczne oddychanie, czyli pobieranie tlenu i usuwanie dwutlenku węgla umożliwia mu układ oddechowy, który składa się z dróg oddechowych i płuc. Powietrze przed wniknięciem do płuc poddawane jest specjalnemu procesowi oczyszczania z drobnoustrojów i nawilżania. W drogach oddechowych następuje także ogrzanie pobieranego powietrza. Dopiero później następuje proces wymiany tlenu i dwutlenku węgla między powietrzem znajdującym się w pęcherzykach płucnych a krwią w naczyniach krwionośnych, a w następnej kolejności w tkankach, czyli wymiana gazowa. Może odbywać się ona tylko przy pomocy układu oddechowego, należy jednak pamiętać, że drogi oddechowe nie biorą udziału w oddychaniu, tylko dostarczają powietrze do płuc. Ogromna liczba pęcherzyków płucnych człowieka zapewnia olbrzymią powierzchnię wymiany gazowej. Wymiana gazowa u człowieka składa się z wymiany gazowej zewnętrznej pomiędzy pęcherzykami płucnymi a naczyniami włosowatymi do krwi oraz wymianą gazową wewnętrzną. Tlen pobrany w pęcherzykach płucnych transportowany przez krew dociera do tkanek. Właśnie tam odbywa się wymiana gazowa wewnętrzna. Polega to na tym, że tlen przenika do komórek, które są zanurzone w płynie tkankowym, a z komórek pobierany jest dwutlenek węgla, który z krwią przedostaje się do płuc i zostanie wydalony z organizmu. Krew rozprowadzana jest do komórek naczyniami krwionośnymi. Dwutlenek węgla z oddychania komórkowego, przechodzi z komórek do krwi na zasadzie dyfuzji. Wymiana gazowa wewnętrzna zachodzi w tkankach i komórkach ciała. Hemoglobina łączy się z dwutlenkiem węgla i pozostawia tlen z płuc. Tlen po odłączeniu od hemoglobiny zostaje przeniknięty do komórek, gdzie będzie spożywany w procesie oddychania. Natomiast dwutlenek węgla zostanie przetransportowany do płuc skąd nastąpi wymiana gazowa zewnętrzna.

Wymiana gazowa zewnętrzna

Wymiana gazowa to proces, który może się odbywać tylko przy pomocy układu oddechowego. Jest on niczym innym jak zespołem narządów wyspecjalizowanych w dostarczaniu do organizmu tlenu i usuwaniu niepotrzebnego dwutlenku węgla. Tylko płuca gwarantują intensywną wymianę gazową. Płuca mają postać cienkościennych worków mocno unaczynionych, połączonych z jamą nosową i jamą ustną, drogami oddechowymi, na które składają się gardło, krtań, tchawica, oskrzela i oskrzeliki na końcu, których znajdują się pęcherzyki płucne, gdzie zachodzi wymiana gazowa zewnętrzna. Pęcherzyki płucne mają bardzo cienkie ścianki i oplecione są gęstą siecią drobnych naczyń włosowatych, przez które przepływa krew. Tlen z wdychanego powietrza przedostaje się do krwi na zasadzie dyfuzji. Tam łączy się z hemoglobiną zawartą w czerwonych krwinkach i tworzy oksyhemoglobinę. Gazy w pęcherzykach płucnych nie kontaktują się bezpośrednio z krwią, ale są rozpuszczone w specjalnym płynie, który nawilża powierzchnię pęcherzyka.  Powietrze w pęcherzykach płucnych jest pełne pary wodnej. Z tego powodu powietrze, które wydalamy z płuc, nasycone jest parą wodną. Dwutlenek węgla, który dostał się do krwi podczas wymiany gazowej wewnętrznej, przenika do pęcherzyków płucnych, skąd przy wydechu może być wydalony na zewnątrz. Tlen, który przeniknął przez ściany w pęcherzykach płucnych transportowany przez krew, dociera do tkanek. Tam zaś dochodzi do wymiany gazowej wewnętrznej. Hemoglobina, która jest białkiem odpowiada za transport tlenu. Wymiana gazowa zewnętrzna zachodzi w naszych pęcherzykach płucnych. Dostaje się do nich za pomocą naszych dróg oddechowych. W czasie wydechu pozbywamy się z naszego organizmu dwutlenku węgla. W czasie wdychania tlenu, łączy się on z czerwonymi krwinkami tworząc oksyhemoglobinę.

Mechanizm wymiany gazowej

Wentylacja płuc, czyli potoczne oddychanie to rytmiczne i równomierne ruchy oddechowe. W procesie wentylacji wyróżniamy akt czynny, określany wdechem oraz akt bierny, którym jest wydech. Podczas wdechu, mięśnie oddechowe, czyli przepona oraz mięśni międzyżebrowe, skurczają się. Skutkiem tego skurczu jest zwiększenie objętości klatki piersiowej we wszystkich trzech kierunkach, przez co spada ciśnienie w drogach oddechowych, co znowuż skutkuje zassaniem powietrza do pęcherzyków płucnych, aby wyrównać różnicę stężeń między płucami a jamą opłucną. Zatem w czasie wdechu mięśnie międzyżebrowe kurczą się, żebra unoszą się do góry, objętość klatki piersiowej zwiększa się, a przepona spłaszcza się. Wdech trwa dopóki nie dojdzie do wyrównania ciśnienia pęcherzykowego z ciśnieniem atmosferycznym. W porównaniu do wdechu, wydech jest procesem biernym, a umożliwiają go mięśnie brzuszne i międzyżebrowe wewnętrzne. W procesie wydechu, wcześniej skurczone mięśnie oddechowe rozkurczają się, co skutkuje zmniejszeniem objętości klatki piersiowej. Wraz ze zmniejszeniem objętości klatki piersiowej dochodzi do obkurczenia się płuc. Wynikiem tego jest podwyższenie ciśnienia we wnętrzu płuc, a następnie usunięcie z nich powietrza. Innymi słowy mięśnie międzyżebrowe rozluźniają się, żebra wracają do pierwotnego położenia i zmniejsza się objętość klatki piersiowej, a powietrze jest wyciskane z płuc, na skutek różnicy ciśnień, aż do wyrównania ciśnień. Płuca również powracają do pierwotnego kształtu. Mechanizm oddychania zachodzi niezależnie od naszej woli. Mechanizm wymiany gazowej polega na rytmicznemu ruchowi klatki piersiowej. Wykonywane jest to za pomocą mięśni przepony i mięśni międzyżebrowych. W trakcie skurczów mięśni oddechowych następuje wdech powietrza do naszych płuc. Gdy rozluźniamy mięśnie następuje wydech, w którego czasie pozbywamy się z naszego organizmu dwutlenku węgla. W taki sposób zachodzi wymiana gazowa w naszym organizmie.

Co to jest oddychanie ?

Wymiana gazowa u człowieka potocznie nazywana oddychaniem jest to pewnego rodzaju proces. Polega on na wciąganiu do płuc powietrza zawartego w tlen, a wydychaniu powietrza, które zawiera dużo dwutlenku węgla. Powietrze jest to mieszanina gazów, którego składnikami są: azot ok. 78%, tlen ok. 21%, dwutlenek węgla ok. 0,03% i inne gazy. Za regulację procesu wymiany gazowej odpowiada znajdujący się w rdzeniu przedłużonym ośrodek oddechowy. Powoduje on powstanie rytmu oddychania. Jest także odpowiedzialny za głębokość i częstość oddechów. Proces jest nieświadomy, ale możliwa jest świadoma kontrola oddychania przy udziale kory mózgu.  Dostarczanie tlenu do komórek oraz usuwanie z nich zbędnego dwutlenku węgla odbywa się w układzie oddechowym, który składa się z dróg oddechowych i płuc.  Drogi oddechowe składają się z jamy nosowej, gardła, krtani, tchawicy oraz oskrzeli głównych. Czynnikiem niezbędnym do wymiany gazowej są naprzemienne, rytmiczne wdechy i wydechy, czyli tak zwana wentylacja płuc.  Jest ona bezpośrednio związana z mięśniami oddechowymi, czyli mięśniami międzyżebrowymi i przeponą. Powietrze znajdujące się w płucach można podzielić na kilka frakcji. Objętość powietrza wdychanego i wydychanego nazywana jest objętością oddechową. Podczas spokojnego wdechu objętość, jaka może zwiększyć objętość oddechową to wdechowa objętość zapasowa, natomiast wydechowa to wydechowa objętość zapasowa. Objętość, która zostaje w płucach po pełnym wydechu to objętość zalegająca. Sumy określonych powyżej objętości określają poszczególne pojemności płuc. Dzięki oddychaniu dostarczamy do naszego organizmu niezbędny tlen. Wdychany tlen jest przez nasz organizm wykorzystywany w 100%. W czasie wdechu tlen łączy się z krwinkami czerwonymi i jest transportowany po całym ciele do komórek. Wówczas jest oddzielany od dwutlenku węgla, który transportowany jest do płuc skąd zostaje następnie wydalany w trakcie wydechu.