UKŁAD ODDECHOWY

Układ oddechowy dzielimy na dwie części:

1) część przewodząca powietrze (jama nosowa, zatoki przynosowe, gardło, krtań,

tchawica, drzewo oskrzelowe)

2) część oddechowa stanowi właściwy miąższ płuca, na który składają się:

 oskrzeliki oddechowe

 przewody pęcherzykowe

 pęcherzyki płucne.

Podział laryngologiczny:

1) górne drogi oddechowe (jama nosowa, jama ustna, gardło)

2) dolne drogi oddechowe (krtań, tchawica, drzewo oskrzelowe).

Funkcje układu oddechowego:

* wymiana gazowa

- dostarczenie organizmowi niezbędnej ilości tlenu

- wydalanie CO2

* klimatyzacja wdychanego powietrza- ogrzanie (naczynia krwionośne w jamie

nosowej), nawilgocenie (gruczoły jamy nosowej) oraz oczyszczanie wdychanego

powietrza (włoski)

* odbieranie bodźców węchowych i przetwarzanie ich na bodźce nerwowe- narząd

powonienia położony jest w szczytowych jamach nosa

* fonacja- narząd fonacji znajduje się w górnej części krtani. Umożliwia

wytwarzanie dźwięków. Modulacja dźwięków odbywa się poprzez podniebienie

miękkie i usta

* obrona immunologiczna- w wydzielinie, która pokrywa nabłonek urzęsiony

części przewodzącej układu oddechowego znajdują się m.in. immunoglobuliny

IgA. W odpowiedzi immunologicznej ze strony układu oddechowego biorą udział

limfocyty pochodzące z węzłów chłonnych i makrofagi płucne występujące licznie

w pęcherzykach płucnych i w przegrodach międzypęcherzykowych

* w nabłonku wyściełającym drogi oddechowe stwierdza się występowanie

komórek APUD, których funkcją jest produkowanie hormonów polipeptydowych,

których zadaniem jest miejscowa regulacja produkcji wydzieliny przez komórki

kubkowe oraz przez gruczoły znajdujące się w błonie śluzowej, a także regulacja

napięcia włókien mięśniowych gładkich występujących w ścianie oskrzeli

* udział tkanki płucnej w regulacji hormonalnej (komórki śródbłonka wyściełające

naczynia włosowate w płucach przekształcają angiotensynę I w angiotensynę II,

która podnosi ciśnienie krwi i pobudza komórki warstwy kłębkowej kory

nadnerczy do produkcji aldosteronu- układ RAA- renina-angiotensyna-aldosteron)

* tkanka płucna bierze udział w metabolizmie kwasu arachidonowego.

Wdech następuje dzięki skurczowi przepony i mięśni międzyżebrowych.

Jama nosowa

Przedzielona jest przegrodą nosa, składającą się częściowo z części chrzęstnej, a częściowo z

tkanki kostnej. Nozdrza prowadzą do przedsionka nosa, który stanowi pierwszy odcinek jamy

nosowej. Przedsionek pokryty jest skórą (występują tu włosy, gruczoły łojowe i potowe).

W dalszej części przedsionka nabłonek wielowarstwowy płaski pokrywający skórę staje się

cieńszy, a włosy oraz gruczoły stają się mniejsze i ulegają przekształceniu. Przy przejściu w

jamę nosową właściwą gruczoły te ulegają zanikowi. Ze względu na budowę błony śluzowej,

jamę nosową właściwą dzielimy na dwie okolice: oddechową i węchową. W okolicy

oddechowej występuje nabłonek wielorzędowy urzęsiony z duża liczbą komórek

kubkowych. W błonie śluzowej tej okolicy występuje duża ilość gruczołów cewkowo-

pęcherzykowych (wydzielina śluzowo-surowicza). Powierzchniowo umieszczone naczynia

włosowate leżą bezpośrednio pod nabłonkiem i właśnie te naczynia mają charakter

wymiennika ciepła (powietrze o temp. 6°C zostaje ogrzane do 30°C przy tylnej ścianie nosa).

W okolicy węchowej znajduje się narząd powonienia umiejscowiony w szczytach jamy

nosowej obejmując górne powierzchnie małżowin górnych oraz szczytowe okolice przegrody

nosowej. W okolicy węchowej występuje też nabłonek wielorzędowy, jest on jednak

znacznie wyższy niż w pozostałych częściach jamy nosowej. W nabłonku tym wyróżniamy 3

typy komórek:

a)

komórki podporowe- zajmują całą wysokość nabłonka

b)

komórki podstawne

c)

komórki węchowe- podobnie, jak komórki podporowe, zajmują całą wysokość

nabłonka. Są to tzw. dwubiegunowe neurony, których jądra komórkowe

znajdują się w części podstawnej cytoplazmy. Komórki te zwężają się w

szczytowej części. Ich dendryty są skierowane ku powierzchni nabłonka,

natomiast neuryty kierują się do ośrodkowego układu nerwowego. Dendryty

zbliżając się do powierzchni nabłonka zwiększają swoją średnicę, tworząc

charakterystyczny pęcherzyk węchowy, który połączony jest z otaczającymi

komórkami podporowymi za pomocą desmosomu. Na powierzchni

pęcherzyka węchowego znajduje się 6-10 rzęsek węchowych, które układają

się na powierzchni nabłonka wśród mikrokosmków komórek podporowych i

spoczywają w warstwie wydzieliny surowiczo-śluzowej. Rzęski węchowe są

właściwymi receptorami węchowymi.

Nabłonek wielorzędowy urzęsiony jest nabłonkiem dróg oddechowych (górnych).

Nabłonek oddechowy to nabłonek występujący w pęcherzykach płucnych!!!!!!!!!

Faza surowicza wydzieliny gruczołów jest rzadka, umożliwia tym samym ruch rzęskom. Rolą

fazy śluzowej jest sklejanie cząstek, np. kurzu. Gruczoły cewkowo-pęcherzykowe

wydzielające tę wydzielinę nazywamy gruczołami węchowymi. Wytwarzają one wydzielinę

w sposób ciągły.

Gardło

jest wspólnym odcinkiem układu oddechowego i pokarmowego. Łączy jamę nosową z

krtanią. Nabłonek, który wyścieła górną (nosową) część gardła jest nabłonkiem

wielorzędowym urzęsionym. Poniżej natomiast może występować niewielkie pasmo

nabłonka wielowarstwowego walcowatego, po czym nabłonek zmienia się w nabłonek

wielowarstwowy płaski nierogowaciejący. W blaszce właściwej błony śluzowej,

zbudowanej z tkanki łącznej wiotkiej, występują rozgałęzione gruczoły surowiczo-śluzowe.

Na tylnej ścianie gardła w blaszce właściwej błony śluzowej znajdują się duże skupienia tkanki limfatycznej, zwanej migdałkiem gardłowym.

Krtań

jest sztywną, wydłużoną strukturą o długości ok. 5 cm łączącą gardło z tchawicą. Sztywność

swą zawdzięcza szkieletowi chrzęstnemu złożonemu z chrząstek szklistych i sprężystych.

Chrząstki leżą bezpośrednio pod blaszką właściwą błony śluzowej. Wyróżniamy 3 chrząstki

nieparzyste i 3 pary chrząstek parzystych.

Chrząstki nieparzyste to:

 nagłośniowa

 tarczowata

 pierścieniowata.

Chrząstki parzyste to:

 nalewkowate

 rożkowate

 klinowate.

Chrząstki klinowate, rożkowate oraz nagłośniowa należą do chrząstek sprężystych. Pozostałe

chrząstki są chrząstkami szklistymi. Poszczególne chrząstki krtani połączone są ze sobą

mięśniami wewnętrznymi i zewnętrznymi krtani. Mięśnie te zbudowane są z włókien

mięśniowych poprzecznie-prążkowanych. Tkanka łączna wiotka blaszki właściwej błony

śluzowej zawiera liczne włókna kolagenowe i włókna sprężyste oraz duża ilość komórek

układu immunologicznego. W blaszce właściwej znajdują się również gruczoły (zwłaszcza

śluzowe). Silne jest też unerwienie czuciowe i ruchowe.

W obrębie krtani wyróżniamy nagłośnię, fałdy głosowe oraz jamę krtani, która obejmuje

przestrzeń powietrzną bezpośrednio powyżej i poniżej fałdów głosowych.

Nagłośnia stanowi górną część krtani. Szkieletem dla niej jest chrząstka nagłośniowa. Od

strony przedniej oraz górnej części nagłośnia pokryta jest nabłonkiem wielowarstwowym

płaskim nierogowaciejącym. W pozostałej części nagłośni występuje nabłonek wielorzędowy

urzęsiony. Poniżej nagłośni krtań zwęża się lejkowato. W zwężeniu tym występują dwie pary

fałdów błony śluzowej. Wyżej położona para fałdów to fałdy przedsionkowe (fałdy głosowe

rzekome), natomiast para położona niżej to fałdy głosowe, których wolne brzegi określa się

mianem strun głosowych. Szczelina, która występuje między strunami to szpara głosowa lub

szpara głośni (u mężczyzn wynosi ok. 23 mm, a u kobiet 18 mm). Szerokość szpary głosowej

oraz napięcie strun głosowych regulowane są poprzez mięśnie poprzecznie prążkowane,

oddziałujące na struny bezpośrednio. W obrębie strun głosowych występuje nabłonek

wielowarstwowy płaski nierogowaciejący. Pozostała część fałdów głosowych wysłana jest

oczywiście nabłonkiem wielorzędowym urzęsionym.

Tchawica

łączy krtań z drzewem oskrzelowym. Jej długość wynosi ok. 12 cm i średnicy ok. 1,5 cm. U

dołu dochodzi do rozdwojenia tchawicy, czyli do miejsca powstania oskrzeli głównych.

W błonie podśluzowej występuje ok. 20 chrząstek szklistych w kształcie półpierścieni.

otwartych ku tyłowi. Półpierścienie te stanowią szkielet tchawicy zapobiegający zapadaniu się

jej podczas wdechu. Wolne końce ramion półpierścieni połączone są ze sobą błoną mięśniową

gładką oraz tkanką łączną wiotką, tworzących razem tylną ścianę tchawicy, tzw. ścianę

błoniastą. Półpierścienie połączone są między sobą więzadłami obrączkowymi. Błona

śluzowa wysłana jest nabłonkiem wielorzędowym urzęsionym. W nabłonku tym

wyróżniamy 6 rodzajów komórek:

1) komórki urzęsione- występują najliczniej. Zajmują całą wysokość nabłonka. Na każdej

komórce występuje ok. 250 rzęsek.

2) komórki kubkowe- produkują śluz. Zajmują całą wysokość nabłonka.

3 i 4) komórki szczoteczkowe- na wolnej powierzchni występują liczne mikrokosmki.

Również zajmują całą wysokość nabłonka. Ten trzeci typ komórek ma morfologiczne cechy

komórek niedojrzałych i prawdopodobnie są one w trakcie różnicowania się w komórki

urzęsione lub kubkowe. Czwarty typ komórek prawdopodobnie odpowiedzialny jest za

odbieranie bodźców czuciowych.

5) komórki podstawne- leżą na błonie podstawnej nabłonka i nie dochodzą do wolnej

powierzchni nabłonka. Różnicują się w inne typy komórek.

6) komórki ziarniste- występują przy podstawie nabłonka, nie dochodzą do wolnej jego

powierzchni. Należą do układu APUD. Ich rola polega na regulacji czynności sekrecyjnych

komórek kubkowych oraz komórek gruczołowych występujących w błonie śluzowej, a także

na regulacji napięcia błony mięśniowej gładkiej.

Blaszka właściwa błony śluzowej tchawicy zbudowana jest z tkanki łącznej, zawierającej

dużo włókien sprężystych. W blaszce właściwej znajduje się dużo limfocytów. W błonie

podśluzowej, zbudowanej z tkanki wiotkiej, występują gruczoły tchawicze (w przeważającej

części są one gruczołami śluzowymi).

Drzewo oskrzelowe

stanowi rusztowanie dla całego miąższu płucnego. Oskrzela główne wnikają przez wnękę do

płuc. Z wyjątkiem oskrzela głównego w prawym płucu, które dzieli się na 3 oskrzela płatowe,

we wszystkich odcinkach drzewa oskrzelowego występuje podział dychotomiczny (tzn. że

każde rozgałęzienie dzieli się na dwie części). Oskrzela płatowe dzielą się na oskrzela

segmentowe (w prawym płucu 10 oskrzeli segmentowych, w lewym- 8).

Jeśli chodzi o obraz histologiczny, obserwujemy stopniowe przechodzenie oskrzeli w

oskrzeliki. Różnicą między oskrzelem, a oskrzelikiem jest brak w tych drugich chrząstek i

gruczołów.

W oskrzelach, w błonie podśluzowej przy wewnętrznej stronie chrząstek znajdują się

gruczoły oskrzelowe śluzowo-surowicze. Na granicy błony podśluzowej i błony śluzowej

oskrzeli znajduje się warstwa mięśni gładkich, które począwszy od oskrzeli płatowych

obejmują cały obwód oskrzeli. Błona śluzowa oskrzeli pokryta jest nabłonkiem

wielorzędowym urzęsionym. Idąc drzewem oskrzelowym w kierunku coraz mniejszych

oskrzelików dochodzi do zaniku chrząstek i gruczołów, a także dochodzi do redukcji błony

śluzowej, jak i błony podśluzowej. W przewodach pęcherzykowych (najmniejszych

oskrzelikach), otwierających się do pęcherzyków płucnych, z błony śluzowej pozostaje tylko

nabłonek, który może być nawet nabłonkiem płaskim, pozostaje błona mięśniowa, a

podśluzówka zrasta się z tkanką płucną. W oskrzelikach przy zmniejszeniu średnicy światła

w rozgałęzieniu drzewa oskrzelowego do ok. 1 mm zmienia się budowa ściany: nabłonek

staje się nabłonkiem jednowarstwowym walcowatym, nie zawierającym komórek

kubkowatych, a w błonie podśluzowej zanikają chrząstki i gruczoły. W nabłonku oskrzelików

wyróżniamy 4 typy komórek:

1) komórki urzęsione- najliczniejsze

2) komórki oskrzelikowe (komórki Clara)- występują tylko w oskrzelikach. Budową

ultrastrukturalną przypominają gruczołowe komórki surowicze. W ich cytoplazmie występują

liczne mitochondria, co wskazuje na dużą aktywność metaboliczną tych komórek, a w

szczytowych częściach obserwuje się liczne ziarnistości wydzielnicze, których wydzielina

dostaje się na powierzchnię nabłonka oskrzelików.

3) komórki mające na powierzchni mikrokosmki- odpowiadają komórkom szczoteczkowym

4) komórki ziarniste.

Część oddechowa układu oddechowego

Część oddechowa stanowi właściwy miąższ płucny. Składa się z oskrzelików oddechowych,

przewodów pęcherzykowych oraz pęcherzyków płucnych. Pęcherzyki płucne odchodzące od

jednego przewodu pęcherzykowego tworzą tzw. lejek płucny. Ślepe rozszerzenie przewodów

pęcherzykowych zbudowane z kilku pęcherzyków płucnych nazywamy woreczkiem

pęcherzykowym.

Każdy oskrzelik końcowy dzieli się na dwa oskrzeliki oddechowe. Ściana oskrzelików

oddechowych wysłana jest nabłonkiem jednowarstwowym sześciennym urzęsionym

zbudowanych z komórek urzęsionych i komórek oskrzelikowych. W tkance łącznej wiotkiej

otaczającej nabłonek oskrzelików oddechowych widoczna jest dobrze wykształcona błona

mięśniowa gładka. W przewodach pęcherzykowych nabłonek jednowarstwowy sześcienny

leży bezpośrednio na błonie mięśniowej gładkiej. W końcowych odcinkach przewodów

pęcherzykowych może być już nabłonek jednowarstwowy płaski.

Pęcherzyki płucne u człowieka występują w liczbie ok. 300 mln, a ich łączna powierzchnia

wynosi 75 m2. Poszczególne pęcherzyki płucne oddzielone są od siebie przegrodą

międzypęcherzykową zbudowaną z tkanki łącznej wiotkiej, w której występuje bardzo duża

liczba naczyń włosowatych. Występuje tu najgęstsza sieć naczyń włosowatych w organizmie.

Ich łączna powierzchnia wynosi 140 m2. Śródbłonek naczyń i nabłonek pęcherzyków

odgraniczone są od siebie dwiema zlewającymi się z sobą błonami podstawnymi. Sąsiadujące

pęcherzyki płucne często kontaktują się z sobą poprzez otwór pęcherzykowy, którego rola

polega na wyrównywaniu ciśnień w poszczególnych pęcherzykach.

Nabłonek płucny (oddechowy) wyściełający pęcherzyki płucne jest zbudowany z 3 rodzajów

komórek (pneumocytów):

1) pneumocyty typu I (komórki pęcherzykowe płaskie)- łączą się ze sobą połączeniem

typu zamykającego, przez co stanowią ciągłą błonę odgraniczającą powietrze

znajdujące się w pęcherzykach od przegrody międzypęcherzykowej. Stanowią ok. 95%

wyściółki pęcherzyków. Ich rolą jest wymiana gazowa między krwią a powietrzem

2) pneumocyty typu II (komórki pęcherzykowe duże)- nieregularny kształt. Na

powierzchni zwróconej do światła pęcherzyka występują liczne mikrokosmki. W

cytoplazmie występuja tzw. ciała blaszkowate (ziarnistości osmofilne). Otoczone one są

własną błoną. Zawierają fosfolipidy, które wraz z białkami i węglowodanami tworzą

czynnik powierzchniowy (surfaktant). Surfaktant zbudowany jest z dwóch warstw.

Pierwsza warstwa (hipofaza) styka się bezpośrednio z powierzchnią nabłonka

pęcherzyków płucnych i składa się z hydrofilnej substancji bogatej w białka. Hipofaza

pokryta jest cienką warstwą fosfolipidową. Wytwarzanie surfaktantu rozpoczyna się

w 28 tygodniu życia płodowego (!). Ma właściwości detergentu- zmniejsza napięcie

powierzchniowe występujące w pęcherzykach płucnych. To z kolei powoduje

zmniejszenie ciśnienia, które jest potrzebne do utrzymania pęcherzyków w stanie

rozprzężonym, przez co zapobiega zapadaniu się pęcherzyków płucnych w czasie

wydechu. Surfaktant jest też bakteriostatykiem. Uczestniczy ponadto w wymianie

gazowej.

3) pneumocyty typu III (komórki pęcherzykowe szczoteczkowe)- występują bardzo

rzadko. Na ich powierzchni występują mikrokosmki. Są chemoreceptorami.

Dodatkowym typem komórek są makrofagi płucne. Obserwuje się je zarówno w przegrodach

pęcherzykowych, jak i wewnątrz nabłonka płuc. Mogą też przechodzić na powierzchnię

nabłonka. Ich funkcją jest uprzątnięcie przez fagocytozę ciał obcych występujących w

pęcherzykach płucnych, a także regulacja odpowiedzi immunologicznej (makrofagi płucne są

komórkami prezentującymi antygen). Cechą charakterystyczną makrofagów płucnych jest

występowanie na ich powierzchni wypustek, zwanych pseudopodiami, umożliwiających

przemieszczanie się. Rozróżniamy dwa rodzaje makrofagów płucnych:

 komórki pyłowe- cytoplazma silnie zabarwiona na kolor szary, co jest

związane z fagocytowaniem pyłów

 komórki wad serca- makrofagi ze sfagocytowanym barwnikiem skóry, co daje

im zabarwienie żółto-brązowe.

Bariera krew-powietrze

Barierę stanowią elementy znajdujące się pomiędzy powietrzem, a krwią. Znajduje się w

przegrodzie pęcherzykowej. Grubość tej bariery oceniana jest na 0,7 µm i idąc od wnętrza

pęcherzyka, tworzą ją: surfaktant, cytoplazma pneumocytów typu I, błona podstawna

nabłonka oddechowego, zrastająca się z błoną podstawną śródbłonka naczyń włosowatych i

śródbłonek naczyń włosowatych.