Państwowa Wyższa

Szkoła Zawodowa

Im. Witelona w Legnicy

Gardziejewska Angelika

Jedrusiak Alina

Kałuża Agata

Kałużna Marta

ROZWÓJ UKŁADU ODDECHOWEGO

Legnica, rok akademicki 2011/2012

Zarządzanie rok II

Specjalność: zarządzenie przedsiębiorstwem

SŁOWNICZEK POJĘĆ:

Oddychanie- proces wymiany gazów pomiędzy organizmem a jego środowiskiem, zapewniający dopływ tlenu do tkanek i stałe usuwanie dwutlenku węgla, a celem ostatecznym jest zdobycie podczas procesu utleniania substancji organicznych energii potrzebnej do życia.

Układ oddechowy- 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 górne:

Jama nosowa-to część układu oddechowego, która służy do wdychania powietrza. Tam powietrze zostaje przefiltrowane, ogrzane i oczyszczone. Włosy i rzęski w komórkach wraz ze śluzem zatrzymują drobne cząsteczki kurzu oraz mikroorganizmy.

Gardło- jest wspólnym odcinkiem łączącym dwa układy: pokarmowy i oddechowy. Znajduje się bezpośrednio z tyłu od jamy ustnej. Gardło jest drogą dla pokarmu, który z jamy ustnej wędruje do przełyku oraz dla powietrza płynącego z jamy nosowej do krtani.

Drogi oddechowe dolne:

Krtań- górny odcinek układu oddechowego o 4 - 6 cm długości, nieparzysty narząd służący do wydawania dźwięków. Krtań łączy gardło z tchawicą

Tchawica-narząd układu oddechowego, sprężysta cewa, stanowiąca przedłużenie krtani i zapewniająca dopływ powietrza do płuc.

Oskrzela-drzewo oskrzelowe to część układu oddechowego, położona pomiędzy tchawicą a oskrzelikami. Jest to zespół rozgałęziających się rurek, o średnicy większej niż 1 mm, doprowadzających i odprowadzających powietrze do/z płuc.

Płuca-narządy parzyste (płuco prawe i lewe) należące do układu oddechowego. W płucach odbywa się wymiana gazowa (oddychanie).

Pęcherzyki płucne- znajdują się na końcu oskrzelików. Występują w postaci zgrubień lub woreczków. W każdym płucu można znaleźć około 300 milionów pęcherzyków .Funkcją pęcherzyków jest dostarczanie do krwi tlenu, a odbieranie z niej dwutlenku węgla.

Opłucna- surowicza błona, w której zamknięte są płuca. Jest cienką i błyszczącą błoną, która dzięki temu, że jest stale zwilżana, ułatwia ruch płuc w czasie oddechu.

Pierścienie chrzęstne- są chrząstki tchawiczych, mających kształt litery C lub podkowy. Dzięki temu światło tchawicy jest stale otwarte i nie zapada się w czasie oddychania. Chrząstki zapewniają sztywność tchawicy.

Przepona- odgrywa zasadniczą rolę przy oddychaniu. Kurcząc się zwiększa pojemność klatki piersiowej, gdzie ciśnienie zostaje obniżone poniżej ciśnienia atmosferycznego (wdech). Przy rozkurczu ciśnienie w klatce piersiowej wzrasta w skutek czego następuje wydech.

Tkanka mezenchymatyczna- Występuje tylko w okresie zarodkowym. Z niej powstają wszystkie rodzaje tkanek łącznych, tkanka nerwowa, tkanka kostna, tkanka chrzęstna, tkanka mięśniowa

Pneumocyt- komórka nabłonka oddechowego w pęcherzykach płucnych. Wyróżnia się trzy rodzaje pneumocytów:

Typu I – płaskie komórki, przez nie zachodzi dyfuzja gazów pomiędzy światłem pęcherzyków płucnych a krwią naczyń włosowatych

Typu II – komórki posiadające cechy komórek wydzielniczych rozproszone pomiędzy pneumocytami typu I, zawierają ciałka blaszkowate wydzielające składniki surfaktantu- czynnik zmniejszający napięcie powierzchniowe, nie dopuszcza do sklejenia się pęcherzyków płucnych podczas głębokich wdechów, wytwarza się w końcowych fazach życia płodowego

Surfaktant- występuje po wewnętrznej stronie pęcherzyków płucnych i zmniejsza napięcie powierzchniowe dążące do zmniejszenia objętości pęcherzyków. Dzięki temu zmniejsza opory sprężyste występujące w pracy oddechowej płuc.

Struny głosowe- narządy głosowe człowieka. Struny głosowe wibrują pod wpływem przechodzącego powietrza i wydają dźwięki. Mięśnie strun głosowych napinają się w różnym stopniu, co umożliwia wydawanie głosów o różnej wysokości.

Pojemność życiowa płuc- największa objętość powietrza, jaką można wydmuchać z płuc po wykonaniu maksymalnego wdechu. Podczas spokojnego oddychania nabieramy pewną objętość powietrza, tak zwaną objętość oddechową.

WPROWADZENIE

Jedną z najważniejszych czynności życiowych jest oddychanie. Proces oddychania od momentu urodzenia polega na pobieraniu powietrza podczas wdechu. Dorosły człowiek, pozostając w spoczynku, w ciągu minuty pobiera z otoczenia w granicach 8 l powietrza. Około 1/5 tej objętości stanowi tlen, najważniejsza z substancji do życia. Tlen wnika do układu oddechowego podczas wdechu, a podczas wydechu organizm pozbywa się dwutlenku węgla, końcowego produktu metabolizmu. Oddychanie polega właśnie na tej życiodajnej wymianie gazów pomiędzy organizmem a otoczeniem. Układ oddechowy pełni także funkcje dodatkowe, jak wydalanie wody, oraz poprzez kierowanie powietrza na struny głosowe – porozumiewanie się dźwiękami.

Podczas wdechu powietrze przechodzi drogami oddechowymi, które dzielą się na:

Drogi oddechowe górne: jama nosowa i gardło

Drogi oddechowe dolne: krtań, tchawica, oskrzela,

po czym przedostaje się do płuc, gdzie przez cienkie ścianki pęcherzyków płucnych tlen w nim zawarty przedostaje się do krwi, która rozprowadza go po całym organizmie. Jednak „zanim powietrze dotrze do płuc, musi zostać oczyszczone z drobnoustrojów i pyłów. Dlatego nasze drogi oddechowe pokrywa nabłonek o charakterystycznej budowie wychwytują zanieczyszczenia. Śluz sprawia również, że powietrze, które tamtędy przepływa, jest odpowiednio nawilżone.”¹

ROZWÓJ UKŁADU ODDECHOWEGO W FAZACH ŻYCIA PŁODOWEGO

Powstawanie układu oddechowego wraz z towarzyszącym mu układem naczyń krwionośnych i limfatycznych jest procesem złożonym. W przeciwieństwie do kształtowania się wielu innych organów i tkanek rozwój płuc nie kończy się w chwili urodzenia dziecka.

W procesie ontogenezy układ oddechowy przechodzi liczne zmiany rozwojowe, które w skrócie można przedstawić następująco:

Pierwszy etap rozwoju: faza embrionalna (4- 6 tydzień życia płodowego)

„W czasie jej trwania dochodzi do powstania dwóch uchyłków bocznych będących zawiązkami oskrzeli głównych (4 tydzień), ich podziału na oskrzela płatowe (5 tydzień), a następnie na segmentowe (6 tydzień).”² W czasie tej fazy zapoczątkowany zostaje także rozwój krążenia płucnego z wychodzących z przedsionka serca żył płucnych.

Ryc.1. Faza embrionalna rozwoju układu oddechowego.

Drugi etap rozwoju: faza rzekomogruczołowa (6- 16 tydzień życia płodowego)

W okresie rzekomogruczołowym drzewo oskrzelowe podlega dalszym podziałom. Nazwa tej fazy pochodzi od charakterystycznej budowy płuc w tym okresie, które przypominają narząd gruczołowy. „Kończy się okres tworzenia strefy przewodzącej, a więc powstania 16 generacji drzewa oskrzelowego. Płuca podzielone są już na płaty i otoczone opłucną. Gronko zawierające na razie 1 generację dróg oddechowych ma długość około 0,1 mm. Około 14 tygodnia stwierdza się obecność pierścieni chrzęstnych w tchawicy, następuje też dalszy rozwój naczyń płucnych.”³ Na początku tej fazy powstaje także przepona.

Trzeci etap rozwoju: faza kanalikowa (17- 27 tydzień życia płodowego)

Etap ten bierze swoja nazwę od struktury płuc, które w tym okresie życia płodowego stopniowo tracą gruczołową budowę płuca wytworzoną we wcześniejszej fazie na rzecz budowy kanalikowej. „Okres ten charakteryzuje się przede wszystkim rozwojem części obwodowej płuc. Powstają oskrzeliki oddechowe. Dochodzi do intensywnego unaczynienia tkanki mezenchymalnej i różnicowania się nabłonków dróg oddechowych. Wskutek rozplemu naczyń włosowatych pod cienkimi komórkami nabłonka — pneumocytami I typu tworzy się bariera krew–powietrze, która w tym okresie ma grubość 0,6 mm. Obecność pneumocytów I i II typu w nabłonku można stwierdzić już w 22 tygodniu. Pierwsze ciałka lamellarne, które są odpowiedzialne za produkcję surfaktantu, pojawiają się w pneumocytach II typu około 24 tygodnia życia płodowego. Pod koniec fazy kanalikowej gronko zawiera 3 generacje dróg oddechowych i ma długość około 0,2 mm.”⁴

Czwarty etap rozwoju: faza woreczków pęcherzykowych (28- 36 tydzień życia płodowego)

Jest to okres w którym rozwijają się woreczki końcowe, które są poprzednikami przewodów pęcherzykowych. „Powstają 3 nowe generacje, a także stopniowo coraz cieńszy staje się ich nabłonek, prowadząc do stałego zmniejszania się grubości bariery krew –powietrze. Dochodzi do dalszego rozwoju i różnicowania się pneumocytów I i II typu. Około 28 tygodnia w pneumocytach II typu pojawia się znacznie więcej ciałek lamelarnych, co świadczy o syntezie znaczących ilości surfaktantu. Długość gronka zwiększa się z około 0,6 mm w 7 miesiącu do 1,1 mm pod koniec ciąży.”⁵

Piąty etap rozwoju: faza pęcherzykowa (36 tydzień życia płodowego)

„W trakcie jej trwania dochodzi do dalszego rozwoju obwodowej części układu oddechowego, rozwoju pęcherzyków płucnych. Płuca noworodka donoszonego zawierają około ½ liczby pęcherzyków płucnych człowieka dorosłego.” ⁶

Od połowy ciąży można w badaniu USG (ultrasonograficznym) zaobserwować ruchy klatki piersiowej płodu (są to głównie ruchy przepony). „Oddychanie” płodu służy jako przygotowanie ośrodkowego układu oddechowego, mięśni przepony i mięśni międzyżebrowych do prawidłowego oddychania po urodzeniu. W dynamice dojrzewania układu oddechowego płodu istnieją duże różnice indywidualne. Ale, jak wynika z przedstawionego toku rozwoju układu oddechowego w okresie życia płodowego, im krócej trwa okres ciąży (im głębsze wcześniactwo), tym układ noworodka jest mniej dojrzały zarówno pod względem anatomicznym, czynnościowym, oraz biochemicznym.

ROZWÓJ PŁUC PO URODZENIU

Generalnie, w chwili urodzenia struktura narządu oddechowego noworodka jest dobrze wykształcona, a podjęcie oddychania po urodzeniu jest warunkiem życia. Po urodzeniu występuje u noworodka gwałtowne (chemiczne i nerwowe) pobudzenie ośrodka oddechowego. W czasie prawidłowego porodu część płynu płucnego zostaje usunięta przez górne drogi oddechowe podczas przechodzenia płodu przez kanał rodny, ponieważ klatka piersiowa pozostaje wówczas pod dużym ciśnieniem. Po urodzeniu klatka piersiowa rozpręża się i na miejsce wydalonego płynu dostaje się kilka milimetrów powietrza. Owo wtargnięcie powietrza do dróg oddechowych (upowietrznienie płuc) staje się momentem wyzwalającym pierwszy aktywny wdech noworodka. Wdech powietrza objawia się odruchowym krzykiem noworodka. „Oddychanie noworodka jest początkowo płytkie i nierównomierne. Stan rozwoju górnych dróg oddechowych jest słaby. Noworodek ma mały nos, słabo rozwinięte zatoki boczne nosa.”⁷

W czasie pierwszych tygodni życia dziecka oskrzeliki końcowe stają się oskrzelikami oddechowymi, a następnie przewodami pęcherzykowymi. „Pęcherzyki płucne zostają ostatecznie uformowane około 2 miesiąca życia. Ich rozmiar i liczba są znacznie mniejsze niż u człowieka dorosłego. Tchawica i oskrzela od okresu noworodkowego do pełnej dojrzałości zwiększają się tylko już około trzykrotnie.”⁸ Do wieku 2 lat dzieci mają dość słabo rozwinięty układ oddechowy. Ścianki pęcherzyków płucnych są mało elastyczne, pojemność płuc jest niewielka.

Ryc. 2. Schemat budowy układu oddechowego

Rozwój górnych dróg oddechowych

Górne drogi u noworodka są słabo rozwinięte, przewody oddechowe w obrębie nosa są małe i wąskie a błony i zatoki słabo ukształtowane. Natomiast nozdrza i kanał nosowy kształtują się do około 4 roku życia. Zatoka czołowa pojawia się około 3- 5 roku życia i kończy swój rozwój dopiero w okresie dojrzewania płciowego. ⁹

Rozwój dolnych dróg oddechowych

Początkowo krtań u niemowląt jest stosunkowo wąska, struny głosowe krótkie, ale już w pierwszym roku życia dochodzi do ich rozrostu, który trwa do ok. 5 roku życia. Tchawica w pierwszym roku życia jest krótka i wąska. Rozwój tchawicy przebiega proporcjonalnie do obwodu klatki piersiowej.

Płuca w wieku do 2 lat składają się z pojedynczych pęcherzyków. Ich rozwój jest szczególnie szybki w okresie pierwszych trzech lat po urodzeniu, nieco wolniej przebiega między 3 a 7 rokiem życia i ponownie ulega przyspieszeniu w okresie pokwitania. Wraz z wiekiem zwiększa się liczba pęcherzyków płucnych¹⁰

Ilość powietrza pobieranego podczas jednego wdechu wynosi u noworodka w przybliżeniu 17 cm³, w pierwszym miesiącu życia — 30 cm³, w wieku 8 miesięcy — 56 cm³, w wieku 4-5 lat przeciętnie 62 cm³, w wieku 17 lat — 420 cm³ i u dorosłych około 500 cm^3.

Natomiast zmniejszenie częstości oddechów i zwiększenie ich głębokości poprawia wentylację minutową płuc:

od wartości 1300 cm³ w pierwszym miesiącu życia,

przez ok. 2700 cm³ w pierwszym roku życia

do wartości 3500 cm³ w wieku 4-5 lat

i przeciętnie 6200 cm³ w wieku 17 lat.

Od urodzenia do wieku dorosłego pojemność życiowa płuc zwiększa się około 20-, 30-krotnie:

u noworodka jest bardzo mała i wynosi tylko 7,5 cm³,

u rocznego dziecka — 25 cm³,

u dziecka 4-letniego wynosi ok. 800 cm³,

u 8-letniego 1600 cm³, u 12-letniego ok. 2400 cm³,

u dorosłych zaś ok. 3000-4000 cm³.¹¹

Bibliografia:

1. Wolański N., (1986), Rozwój biologiczny człowieka, PWN, Warszawa

2. Malinowski A., (2004), Auksologia, Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra

3. Kulus M., (2010), Choroby układu oddechowego u dzieci, Wolters Kluwer ,Warszawa

4. Jefimow M., (2009), Puls życia, podręcznik do biologii dla gimnazjum, Wyd. Era, Gdańsk

5. Strona internetowa: wikipedia.org

Bibliografia rysunków:

1. Rys.1. M. Kulus, Choroby układu oddechowego u dzieci, Warszawa 2010, s. 5

2. Rys. 2. A. Malinowski, Auksologia, Zielona Góra 2004, s. 133

---

1. M. Jefimow, Puls życia, podręcznik do biologii dla gimnazjum, Gdańsk 2009, s. 111↩

2. M. Kulus, Choroby układu oddechowego i alergologicznego u dzieci, , s. 5↩

3. M. Kulus, Choroby układu oddechowego u dzieci, Warszawa 2010, s. 5↩

4. Tamże, s. 5↩

5. M. Kulus, Choroby układu oddechowego u dzieci, Warszawa 2010 , s. 5↩

6. Tamże, s. 6↩

7. A. Malinowski, Auksologia, Zielona Góra 2004, s. 133↩

8. M. Kulus, Choroby układu oddechowego u dzieci, Warszawa 2010, s. 6↩

9. Por. N. Wolański, Rozwój biologiczny człowieka, Warszawa 1986, s. 404↩

10. Por. N. Wolański, Rozwój biologiczny człowieka, Warszawa 1986 , s. 405↩

11. Por. A. Malinowski, Auksologia, Zielona Góra 2004 , s. 134↩