Układ oddechowy człowieka – jednostka anatomiczno-czynnościowa służąca wymianie
gazowej – dostarczaniu do organizmu tlenu i wydalaniu zbędnych produktów przemiany
materii, którym jest m.in. dwutlenek węgla. Składają się na niego drogi oddechowe i płuca.
Niewielki udział w wymianie gazowej ma również skóra.
Drogi oddechowe - w ich skład wchodzi jama nosowa, gardło – z przewodem trąbkowym
łączącym je z uchem środkowym, krtań, tchawica, oskrzela – prawe i lewe, które dzielą się na
oskrzela płatowe, segmentalne i mniejszej średnicy. Oskrzela z reguły rozgałęziają się na dwa
niższego rzędu. Najdrobniejsze oskrzela przechodzą w oskrzeliki (bronchioli). Sieć oskrzeli
tworzy rozbudowany system – "drzewo oskrzelowe". Końcowa część dróg oddechowych
prowadzi do pęcherzyków płucnych.
Górne drogi oddechowe:
jama nosowa – w oddychaniu jama nosowa pełni rolę filtra. Powietrze dostające się do
niej jest ogrzewane, nawilżane oraz filtrowane z drobnoustrojów oraz kurzu. Jest to
możliwe ze względu na występowanie w jamie nosowej dużej ilości nabłonka
wielowarstwowego migawkowego, z licznymi komórkami śluzowymi. Z tego powodu
zdrowsze jest oddychanie poprzez nos niż przez usta. Wdychane powietrze z jamy
nosowej przenosi się do gardła. Nos jest również silnie ukrwiony, aby powietrze
dostające się do płuc miało temperaturę dodatnią. Całe drogi oddechowe wyścielone
są nabłonkiem urzęsionym, czyli nabłonkiem zaopatrzonym w rzęski. Pokryty jeszcze
dodatkowo śluzem, stara się zebrać wszystko to, co unosi się w powietrzu: pyły,
drobnoustroje i inne substancje, na przykład te, które znajdują się w dymie
papierosowym. Jednym słowem oczyszcza powietrze, które dochodzi do płuc. Nos
dodatkowo nawilża powietrze, a dla płuc jest lepsze powietrze wilgotne,
gardło – jest cewą włóknisto-mięśniową, maczugowatego kształtu rozciągającą się od
podstawy czaszki do VI kręgu szyjnego. Długość gardła u dorosłego człowieka
wynosi średnio 12-13cm. Krzyżuje się tam droga pokarmowa z oddechową. Jego
najszersza część znajduje się na wysokości kości gnykowej i wynosi 5 cm.
Dolne drogi oddechowe:
krtań – część układu oddechowego umieszczona między C4 a C6 (czwartym kręgiem
szyjnym, a szóstym kręgiem szyjnym). U dzieci jest ona położona na ogół 1-2 kręgi
wyżej. Rozpoczyna się wejściem do krtani. Krtań łączy gardło z tchawicą, jest także
narzędziem służącym do wydawania dźwięków,
tchawica – narząd układu oddechowego, sprężysta cewa, stanowiąca przedłużenie
krtani i zapewniająca dopływ powietrza do płuc. Rozpoczyna się na wysokości kręgu
szyjnego C6-C7, kończy zaś na wysokości kręgu piersiowego Th4-Th5. U swego
dolnego końca, tchawica dzieli się na oskrzela główne prawe i lewe, pod kątem
otwartym ku dołowi. Miejsce tego podziału tworzy rozdwojenie tchawicy. W tym
miejscu znajduje się także ostroga tchawicy rozdzielająca powietrze do płuc. Długość
tchawicy wynosi 10,5-12cm, jej średnica zaś jest znacznie mniejsza (11-12mm),
oskrzela – drzewo oskrzelowe to część układu oddechowego, położona pomiędzy
tchawicą a oskrzelikami. Jest to zespół rozgałęziających się rurek o szerokości
powyżej 1 mm doprowadzających i odprowadzających powietrze do/z płuc. Ściana
oskrzeli wysłana jest błoną śluzową z nabłonkiem wielorzędowym migawkowym
(umożliwiającym czynne przemieszczanie się śluzu do większych (oskrzeli/tchawicy).
Umięśnienie składa się z mięśni gładkich, skurcz tych mięśni to jeden z mechanizmów
prowadzących do ataku astmy oskrzelowej. W zależności od wielkości oskrzela,
chrząstka pomagająca w utrzymaniu kształtu oskrzela występuje jako pierścienie,
małe płytki bądź wysepki. Ściana oskrzeli składa się z elementów chrzęstnych,
sprężystych i mięśni gładkich. Powoduje to możliwość regulacji ich średnicy. Wnętrze
oskrzeli wyścielone jest błoną śluzową, której liczne gruczoły śluzowe tworzą
warstewkę śluzu. W oskrzelikach nie ma już chrząstek i mięśni gładkich. Pod
względem anatomiczno-funkcjonalnym płuca można podzielić na gronka, które łączą
się w zraziki, te w segmenty, a te zaś z kolei w płaty. Lewe płuco posiada dwa płaty
(górny i dolny) ze względu na obecność serca, a prawe trzy (górny, środkowy i dolny).
Płuca.
U zdrowego człowieka występują 2 płuca – prawe i lewe. Oba położone są w klatce
piersiowej i mają kształt stożka z podstawą na przeponie. Są pęcherzykowatymi narządami
o płatowatej budowie (lewe ma 2 płaty – ze względu na umiejscowienie serca, prawe 3).
Otaczają je dwie warstwy z tkanki łącznej – opłucna ścienna i opłucna płucna. Pomiędzy nimi
występuje jama opłucnej. Pomiędzy nimi jest płyn, który zmniejsza tarcie pomiędzy
warstwami opłucnej podczas wykonywania ruchów oddechowych oraz umożliwia
przyleganie płuca pokrytego opłucną płucną do opłucnej ściennej (która jest zrośnięta
z wewnętrzną ścianą klatki piersiowej). W jamie opłucnej panuje podciśnienie. Do każdego
z płuc dochodzi odpowiednie rozgałęzienie oskrzeli głównych. Oskrzela główne wchodzą do
płuca wraz tętnicą płucną i żyłą płucną w miejscu które nosi nazwę wnęka płuca.
Prawidłowa mechanika pracy płuc, która polega na naprzemiennym rozprężaniu i zapadaniu
się, zależy w znacznym stopniu od prawidłowego funkcjonowania jam opłucnych.
Ruchy oddechowe.
Wentylację płuc zapewniają ruchy ssąco-tłoczące klatki piersiowej. Wdech powodowany jest
skurczem mięśni oddechowych: przepony rozpiętej na łuku żeber dolnych oraz mięśni
międzyżebrowych zewnętrznych, rozpiętych na żebrach. Rozciągnięcie klatki piersiowej we
wszystkich trzech wymiarach prowadzi do zwiększenia objętości płuc i wytworzenia
podciśnienia zasysającego powietrze. Wydech jest najczęściej aktem biernym. Rozluźnienie
mięśni oddechowych sprawia, że klatka piersiowa i płuca kurczą się, a niewielkie
nadciśnienie wytłacza powietrze z płuc i dróg oddechowych.
Przy wdechu powietrze dostaje się najpierw do jamy nosowej. Tam ulega ogrzaniu,
nawilżeniu i, w znacznym stopniu, oczyszczeniu z kurzu, bakterii i innych drobnych
zanieczyszczeń. Jest to możliwe dzięki wyścieleniu jamy nosowej silnie unaczynioną błoną
śluzową z wielowarstwowym nabłonkiem migawkowym, zawierającym liczne komórki
śluzowe. Następnie powietrze przepływa do gardła i krtani. W gardle krzyżują się drogi
oddechowe i przewód pokarmowy, dlatego przy przełykaniu dochodzi do zatrzymania
oddechu i zamknięcia dróg oddechowych przez nagłośnię. Przez krtań i tchawicę powietrze
przechodzi do drzewa oskrzelowego, by dotrzeć w końcu do pęcherzyków płucnych,
w których zachodzi właściwa wymiana gazowa.
Wymiana gazowa.
Pęcherzyki płucne, zwykle o kształcie kulistym (czasem wskutek ucisku z zewnątrz
półkulistym lub wielościennym), oplecione są gęstą siecią naczyń krwionośnych
włosowatych. Zbudowane są z komórek nabłonkowych, które nazywane są pneumocytami.
Tzw. bariera włośniczkowo-pęcherzykowa to przylegające do siebie ściany pęcherzyka
i naczynia włosowatego. Poprzez tę barierę tlen dyfunduje do opływającej pęcherzyk krwi,
a do światła pęcherzyka dostaje się dwutlenek węgla. Łączna liczba pęcherzyków płucnych
wynosi ok. 300 milionów, a powierzchnia oddechowa to ok. 90 m². Średnica pęcherzyka
płucnego wynosi 150-250 µm.
Podział powietrza w drogach oddechowych.
• dopełniające – 2500 cm3
• oddechowe – 500 cm3 (w jego obrębie dochodzi do wymiany gazowej podczas
normalnego oddychania)
• zapasowe – 1200 cm3
• zalegające – 1200 cm3 (potrzebne do utrzymania kształtu płuc)