R1O3Qk4CGZUav

Grafika przedstawia model płuc. Wewnątrz modelu zaznaczono oskrzela, swoim kształtem i ułożeniem przypominające korzenie drzewa.

1. Górne drogi oddechowe

Układ oddechowy zapewnia sprawne pobieranie i transport gazów oddechowych – tlenu i dwutlenku węgla, a także wymianę gazowąwymiana gazowawymianę gazową. Składa się z górnych i dolnych dróg oddechowych oraz narządu wymiany gazowej – płuc. Do górnych dróg oddechowych należą jama nosowa oraz gardło.

Wprowadzane do organizmu powietrze musi zostać ogrzane, nawilżone i oczyszczone. Drogi oddechowe mają liczne przystosowania do pełnienia tych funkcji:

• oczyszczanie powietrza – drogi oddechowe wyścielone są nabłonkiem zaopatrzonym w rzęski i gruczoły śluzowe; do śluzu pokrywającego nabłonek przylegają drobiny kurzu i zostają sklejone; ruch rzęsek przesuwa je do gardła, skąd zanieczyszczenia zostają wykrztuszone, lub po połknięciu trafiają do przewodu pokarmowego; dodatkowo wnętrze jamy nosowej porastają włoski stanowiące barierę dla pyłów; kaszel i kichanie to sposoby na pozbycie się nadmiaru śluzu i zanieczyszczeń; drażniące substancje są usuwane przez powietrze wydobywające się z płuc pod dużym ciśnieniem, z prędkością nawet 160 km/h;

• nawilżanie powietrza – woda zawarta w śluzie paruje i nawilża powietrze, dzięki czemu ułatwia przenikanie tlenu do krwi w płucach;

• ogrzewanie powietrza – drogi oddechowe są dobrze ukrwione; krew oddaje ciepło powietrzu przechodzącemu przez drogi oddechowe.

Gardło jest wspólną częścią układu oddechowego i pokarmowego.

2. Dolne drogi oddechowe

Narządy dolnych dróg oddechowych to krtań, tchawica i oskrzela.

Powietrze z górnych dróg oddechowych dostaje się do krtani. To narząd głosu zbudowany z chrząstek połączonych ze sobą ruchomo za pomocą więzadeł i mięśni. Między gardłem a krtanią znajduje się ruchoma chrząstka – nagłośnianagłośnianagłośnia. Chrząstka ta działa jak zastawka, która podczas oddychania i mówienia jest uniesiona, a podczas przełykania opada i zamyka wejście do krtani. Zamknięta nagłośnia zabezpiecza drogi oddechowe przed dostaniem się do nich cząstek pokarmu.

Najwęższy odcinek krtani to głośniagłośniagłośnia, w której powstają dźwięki. Tworzą ją fałdy głosowe znajdujące się na bocznych ścianach krtani. Między nimi znajduje się szpara głośni. Podczas mówienia struny głosowestruny głosowestruny głosowe napinają się, a szpara głośni ulega zmniejszeniu. Wychodzące z płuc powietrze wprawia w drgania fałdy głosowe, które stają się źródłem dźwięku. Ludzka mowa powstaje przy współudziale krtani, języka, podniebienia, policzków, warg i zębów.

Z krtani powietrze przechodzi do tchawicy. Ma ona kształt rury wzmocnionej z przedniej strony chrząstkami w kształcie półpierścieni. Zabezpiecza to jej ściany przed zapadaniem się. Tchawica rozgałęzia się na dwa oskrzela prowadzące powietrze do płuc.

3. Płuca

Płuca to narząd wymiany gazowej znajdujący się w klatce piersiowej. Z zewnątrz ochrania je cienka podwójna błona, zwana opłucnąopłucnaopłucną, wypełniona niewielką ilością płynu. Zapobiega ona uszkodzeniu płuc podczas wdechów i wydechów.

Oskrzela rozgałęziają się na coraz drobniejsze oskrzeliki. Na ich końcach znajdują się pęcherzyki płucne, dlatego płuca człowieka nazywa się płucami o budowie pęcherzykowej. Skupione blisko siebie pęcherzyki tworzą strukturę podobną do kiści winogron. Jest ich ok. 600 mln i łącznie tworzą powierzchnię 90 mIndeks górny 2².

Pęcherzyki płucne otoczone są gęstą siecią naczyń włosowatych. Pomiędzy nimi a powietrzem z pęcherzyka płucnego odbywa się na drodze dyfuzjidyfuzjadyfuzji wymiana gazowa. Przenikanie tlenu do krwi i dwutlenku węgla z krwi do pęcherzyka odbywa się bardzo szybko i sprawnie, ponieważ:

• ściany pęcherzyka i włosowatych naczyń krwionośnych zbudowane są z cienkiego nabłonka jednowarstwowego płaskiego;

• sieć naczyń włosowatych pokrywających pęcherzyki jest bardzo gęsta;

• pęcherzyki płucne tworzą bardzo dużą powierzchnię wymiany gazowej.

4. Wentylacja płuc

Jednym z najważniejszych przejawów życia jest oddychanie. U człowieka składają się na nie trzy procesy: wentylacja płuc, wymiana gazowa oraz oddychanie wewnątrzkomórkoweoddychanie wewnątrzkomórkoweoddychanie wewnątrzkomórkowe.

Podczas wentylacji następuje pobieranie i usuwanie powietrza z płuc. Powietrze bogate w tlen dostaje się do płuc podczas wdechu, a następnie, zubożone o część tlenu, w czasie wydechu jest usuwane na zewnątrz. Za wentylację płuc odpowiadają:

• mięśnie międzyżebrowe - znajdują się pomiędzy żebrami, odpowiadają za rozszerzenia i zwężanie klatki piersiowej;

• przepona – płaski mięsień oddechowy oddzielający klatkę piersiową od jamy brzusznej.

Podczas wdechu przepona kurczy się i obniża, natomiast mięśnie międzyżebrowe kurczą się i podnoszą żebra. Dzięki temu rośnie objętość klatki piersiowej i następuje zassanie powietrza do płuc.

Przy wydechu przepona rozluźnia się i unosi, mięśnie międzyżebrowe również się rozluźniają. Żebra opadają, a powietrze wypychane jest na zewnątrz.

Ruchy przepony są automatyczne, ale w pewnym zakresie mogą być świadomie modyfikowane, np. podczas nurkowania i śpiewu.

Wentylacja płucwentylacja płucWentylacja płuc, oparta na rytmicznych wdechach i wydechach, to proces zachodzący bez udziału świadomości. Jej tempo zależy od zawartości dwutlenku węgla we krwi – wzrost jego stężenia zwiększa częstość oddechów.

W czasie spoczynku człowiek wykonuje ok. 12‑16 oddechów na minutę, pobierając i usuwając za każdym razem ok. 0,5 l powietrza. Ilość powietrza, jaką są w stanie zmieścić płuca dorosłego człowieka, wynosi zwykle 4,5 l u mężczyzn i 3,2 l u kobiet. Pojemność płuc jest wskaźnikiem wydolności organizmu i zależy od wieku, płci, sprawności fizycznej, a także wdychania dymu papierosowego.

5. Wymiana gazowa

Powietrze wdychane i wydychane różni się procentową zawartością niektórych gazów. Jest to efekt wymiany gazowej, która zachodzi w płucach i tkankach.

Kierunek oraz tempo dyfuzji gazów zależą od różnicy ciśnień. Każdy gaz przenika ze środowiska o wyższym ciśnieniu do środowiska o niższym ciśnieniu.

Wymiana gazowa w płucach

Po wdechu w pęcherzykach płucnych ciśnienie tlenu jest wyższe niż w krwi dopływającej do płuc. To powoduje, że tlen na drodze dyfuzji przechodzi przez ściany pęcherzyków płucnych i naczyń włosowatych do krwi, a następnie przez błony erytrocytów do ich wnętrza, gdzie jest wiązany z hemoglobiną.

Na tej samej zasadzie odbywa się dyfuzja dwutlenku węgla do pęcherzyków płucnych. Następnie jest on wydalany z organizmu razem z wydychanym powietrzem.

Wymiana gazowa w tkankach

Ciśnienie tlenu w tkankach jest niższe niż we krwi, która dopływa do nich naczyniami krwionośnymi z płuc, dlatego tlen dyfunduje z krwi do komórek, gdzie wykorzystywany jest jako substrat do oddychania komórkowego.

W wyniku oddychania komórkowego powstaje dwutlenek węgla, który przenika z komórek do krwi, a następnie transportowany jest do pęcherzyków płucnych.

1

Ćwiczenie 5

R17Qc7OYSuBSu

Ilustracja przedstawia dwa diagramy pierścieniowe z sylwetką główki w środku. W obu te same gazy oznaczono tym samym kolorem. Lewy diagram przedstawia skład powietrza wdychanego (błękitna strzałka do główki). Jest w nim 78 procent azotu (zielony), 21 procent tlenu (pomarańczowy), 96 setnych procenta dwutlenku węgla (żółty) i 4 setne procenta innych gazów (granatowy). Prawy diagram przedstawia skład powietrza wydychanego (strzałka od główki). Ilość azotu nie zmieniła się. Tlenu jest 16 procent, dwutlenku węgla cztery i pół procenta, innych gazów jest jeden i pół procenta.

Rdv1T9kVCEUrd

Osobie, która nie oddycha, udziela się pomocy, wdmuchując do jej ust powietrze. Wyjaśnij, dlaczego ten zabieg jest skuteczny, skoro powietrze pochodzące z ust ratownika jest zużyte. (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Czy powietrze wydychane z płuc jest całkowicie pozbawione tlenu?

Pokaż odpowiedź

Powietrze wydychane przez ratownika zawiera ok. 16 % tlenu, który może zostać wykorzystany przez osobę potrzebującą pomocy.

Podsumowanie

• Układ oddechowy składa się z górnych i dolnych dróg oddechowych oraz płuc, w których zachodzi wymiana gazowa.

• W drogach oddechowych znajduje się urzęsiony i produkujący śluz nabłonek, dzięki któremu powietrze jest oczyszczane, nawilżane i ogrzewane.

• W krtani znajduje się głośnia, w której powstaje głos.

• Wentylacja płuc odbywa się dzięki pracy mięśni międzyżebrowych i przepony.

• Wymiana gazowa w płucach i tkankach odbywa się na drodze dyfuzji.

• Wymiana gazowa w płucach zachodzi między pęcherzykiem płucnym a krwią.

• Wymiana gazowa w tkankach zachodzi między komórkami budującymi tkanki a krwią.

Praca domowa

Słownik

Zadania

2

Ćwiczenie 4

RD12EyHEY0tJo

Zdjęcie przedstawia siedzącą na łóżku szpitalnym pacjentkę z odsłoniętymi plecami. Lekarz przykłada do jej pleców stetoskop.

RIan7bAzoLHVj

zadanie interaktywne

Podczas osłuchiwania płuc chorego lekarz poprosił pacjenta o wykonanie głębokiego wdechu z udziałem przepony. Zaznacz odpowiedzi na pytanie: Na czym polegał udział mięśni oddechowych podczas tego wdechu?

• Przepona skurczyła się i obniżyła.
• Mięśnie zmniejszyły objętość klatki piersiowej.
• Mięśnie oddechowe rozluźniły się.
• Mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne skurczyły się.
• Przepona uniosła się i zwiększyła objętość klatki piersiowej.