EWOLUCJA UKŁADU ODDECHOWEGO U ZWIERZĄT

-DOPÓKI ODDYCHAM - MOGĘ MIEĆ NADZIEJĘ.

Oddychanie jest jednym z najważniejszych przejawów życia i polega na pobieraniu przez żywą istotę tlenu z atmosfery i oddawania do niej dwutlenku węgla. Tlen zawarty w powietrzu , jest niezbędny do uzyskiwania przez niemal każdy żywy organizm życiowej energii. Kręgowce , szczególnie zaś ssaki , w tym człowiek , ze względu na swą skomplikowaną wielonarządową budowę muszą mieć osobny system - układ oddechowy - zapewniający sprawne dostarczanie tlenu do tkanek i oddawanie stamtąd do atmosfery dwutlenku węgla (jest to oddychanie zewnętrzne , w odróżnieniu od wewnętrznego, które ma miejsce w tkankach.)Układ oddechowy nie od razu i nie u wszystkich grup , typów zwierząt był taki sam. Prześledźmy jak zmieniał się on - ewolucjonizował.

BEZKRĘGOWCE

PIERWOTNIAKI

U pierwotniaków nie występuje układ oddechowy. Oddychanie zachodzi podczas procesu wymiany gazowej oraz krążenia na drodze dyfuzji.

JAMOCHŁONY

Wymiana gazowa u tych zwierząt wodnych a zachodzi całą powierzchnią ciała na drodze dyfuzji i jest dość prostym procesem . Rozpuszczamy w wodzie tlen dyfunduje do wnętrza komórek, a dwutlenek węgla na zewnątrz , do otaczającej wody. Wyspecjalizowane narządy oddechowe nia są potrzebne przy niedużych rozmiarach ciała , znacznej jego powierzchni w stosunku do objętości lub znikomej ilości materii organicznej w stosunku do masy ciała , jak u meduzy. Komórki metabolizujące z reguły tworzą powłokę ciała lub leżą tuż pod nią , tak więc droga dyfuzji tlenu jest bardzo krótka. Tempo metabolizmu jest na ogół niewielkie , tak więc już stosunkowo małe ilości tlenu zaspokajają potrzeby organizmu.

PŁAZIŃCE

Zwierzęta te oddychają całą powierzchnią ciała , natomiast formy pasożytujące wewnętrznie , oddychają beztlenowo , na drodze fermentacji (rozkład glikogenu). Dodatkowo niektóre formy larwalne obleńców są wrażliwe na stężenia tlenu , przemieszczając się wraz z jego wzrostem.

OBLEŃCE

Podobnie jak u płazińców tak i u obleńców występuje oddychanie cała powierzchnią ciała lub na drodze beztlenowej.

PIERŚCIENICE

Większość oddycha całą powierzchnią ciała . Komórki gruczołowe ich naskórka wydzielają śluz, dzięki czemu powierzchnia ciała jest stale wilgotna. Tlen z powietrza rozpuszcza się w śluzie i poprzez powłoki ciała dyfunduje do sieci naczyń włosowatych tuż pod zewnętrzną warstwą komórek naskórka. U wieloszczetów (nereida)dodatkowo funkcję narządu wymiany gazowej spełniają skrzela w postaci unaczynionych wyrostków powłok ciała - wąsów skrzelowych - osadzonych na parapodiach.

STAWONOGI

U stawonogów budowa układu oddechowego zależy od środowiska w którym żyją. Zasadniczo wyróżnia się u niektórych gromad czy podtypów

skrzela, płuca, tchawki oraz różne połączenia tych narządów, jak płuco tchawki, skrzelotchawki, skrzela krwiste. I tak narządami u podtypu szczękoczułkowców są albo skrzela, albo tchawki, albo płucotchawki.

PAJĘCZAKI

U pająków, które jako wysoko organizowane zwierzęta lądowe i oddychające powietrzem atmosferycznym, występują oprócz tchawek, reprezentowanych przez dwie nierozgałęzione rurki (zwanych też często cewotchawkami ) ,płucotchawki-dwa worki położone po brzusznej stronie przedniej części odwłoka , komunikują się z otoczeniem za pomocaprzedsionków oraz specjalnych szparek w pokryciu ciała , zwanych przetchlinkami albo stigmami. Worki zbudowane są z równolegle ułożonych płytek , pomiędzy którymi zawartą przestrzeń wypełnia powietrze. Worki powietrzne są tworami rozwojowo wcześniejszymi ode tchawek i można je uznać za pochodne odnóży skrzelowych porządków pajęczaków. Skorpiony posiadają szczeliny w 3-6segmencie odwłoku ,które to otwierają się do woreczkowatych płuc o mocno pofałdowanych( w postaci przegródek) ścianach. ”Płuca” te rozwinęły się najpewniej z pogrążonych w ciele skrzel, spotykanych na odnóżach tułowiowych ostrogonów. U roztoczy formy większe oddychają przy pomocy tchawek natomiast formy mniejsze oddychają całą powierzchnią ciała.

SKORUPIAKI

Członowce na przykład rozwielitka mają wykształcony układ oddechowy w postaci woreczkowatych wyrostków skrzelowych rozmieszczonych na podstawowych członach odnóży. Rak rzeczny oddycha przy pomocy pierzastych skrzel, wyrastających z podstawowych członów czterech pierwszych par odnóży krocznych mieści się w specjalnych zagłębieniach boków okolicy tułowiowej, zwanych jamami skrzelowymi. Jamy te przykryte są zwisającymi tarczami bocznymi pancerza, okrywającego głowotułów .Woda, napędzana blaszkowatym wyrostkiem drugiej pary szczęk dostaje się do jamy skrzelowej wąską szczeliną przednią , zawartą pomiędzy pancerzem i ciałem , omywa skrzela i wypływa szczeliną tylną.

WIJE

Jeśli chodzi zaś o wije to oddychają one za pomocą tchawek , których zresztą u niektórych form brak.

OWADY

Narządami oddychania u owadów są tchawki , rozwinięte szczególnie silnie u form dobrze latających .Mają one postać dwu ciągnących się po bokach ciała kanałów , których ściany wewnętrzne wzmocnione są silnie rozwijającym się w postaci spirali oskórkiem, który nadaje im pewną elastyczność . Od workowato rozszerzonych kanałów , leżących często w odwłoku , odchodzą do różnych narządów zewnętrznych i wewnętrznych liczne rozgałęzienia przechodzące w coraz drobniejsze kanaliki przez których cienkie ścianki dyfunduje tlen do tkanek i komórek. powietrze z zewnątrz dostaje się do głównych kanałów tchawkowych przez specjalne otworki znajdujące się zwykle po bokach dwu ostatnich segmentów tułowiowych i niektórych segmentów odwłoku Otworki te, zwane przetchlinkami (stigmata), prowadzą do szerszych komór zaopatrzonych w specjalne aparaty zamykające i regulujące tym dopływ świeżego powietrza. Istnieją różne rodzaje aparatów zamykających .Należy jednak zaznaczyć ,że działają one rytmicznie i w pewnej kolejności .Dzięki pewnemu skoordynowaniu czynności aparatów zamykających może być w organizmie wytwarzany i odpowiednio kierowany prąd powietrza .Na rytmikę działania tych aparatów mają duży wpływ : temperatura ciała, stężenie dwutlenku węgla w organizmie i ciśnienie cząstek tlenu. Owady wodne i ich larwy oraz owady pasożytujące w innych organizmach mają różne dodatkowe urządzenia do pobierania tlenu .Larwy muchy gnojki , przebywające dłuższy czas w wodzie , oddychają przy pomocy długich rurek znajdujących się na końcu odwłoka i wysuwanych na powierzchnię wody. Chrząszcze wodne jak kałużnica lub pływaki , wypływając na powierzchnię wody, gromadzą zapas powietrza pod pokrywami , pod którymi znajdują się również przetchlinki .Niektóre zaś gatunki nie mające przetchlinek pobierają powietrze przez skórę lub skrzela skórne, z których tlen dyfunduje do tchawek.

MIĘCZAKI

UKŁAD ODDECHOWY WYKSZTAŁCA SIĘ W ZALEŻNOŚCI OD ŚRODOWISKA ŻYCIA W POSTACI PŁUC U FORM LĄDOWYCH ALBO SKRZEL. Dobrze ukrwione blaszkowate skrzela znajdują się w jamie płaszczowej , a ich ilość zależna bywa od ilości przedsionków serca.(dobrze unaczyniona skóra jamy płaszczowej spełnia rolę płuc).Na przykład u brzuchonogów układ oddechowy a raczej jego położenie jest podstawą systematycznego podziału gromady na podgromady czy rzędy. W jamie płaszczowej znajduje się para pierzastych lub grzebykowatych skrzel, czasami tylko jedno skrzele - mianowicie lewe u form prawoskrętnych i na odwrót. U niektórych gatunków , np. z rzędu nagoskrzelnych , właściwe skrzela ulegają redukcji , natomiast pojawiają się tzw. Skrzela przystosowawcze rozsiane w różnych okolicach ciała. U form płucodysznych rolę narządów oddychania pełni dobrze unaczyniona wewnętrzna powierzchnia płaszcza. Układ oddechowy małży składa się z blaszkowatych skrzel, mieszczących się w jamie płaszczowej po obu stronach nogi. Skrzela są dwupłatowe i składają się z dwu blaszek dobrze ukrwionych .U niektórych gatunków ,np. u skójek, służą jako komory lęgowe. Natomiast u głogonogów są w ilości od 2 do 4 , zależne od ilości przedsionków.

SZKARŁUPNIE

Funkcje oddechowe pełnią u szkarłupni skrzela skórne ,które u jeżowców mieszczą się w ilości pięciu par na miękkim polu przyustnym. Niewątpliwie w procesach oddychania biorą też częściowo udział nóżki ambulakralne oraz, np. u jeżowców, otwierająca się w przedniej i tylnej części do długiego jelita rurka napełniająca się wodą, zwana syfonem.

STRUNOWCE

OSŁONICE

Pierwsza grupa strunowców łącząca układ pokarmowy z oddechowym to osłonice. Gardziel poprzebijana otworami skrzelowymi tworzy kosz skrzelowy na ¾ długości ciała. System jest więc bardzo niedoskonały , jednak zaspokaja potrzeby prowadzących osiadły tryb życia osłonic.

BEZCZASZKOWCE

U bezczaszkowców , których przykładem jest lancetnik -zwierze skrzelodyszne .Głównym narządem oddychania jest kosz skrzelowy(który występuje na 1/3 długości ciała i obejmuje 150 do 160 otworów skrzelowych). Dostateczną ilość tlenu rozpuszczonego w wodzie zabezpiecza stały przepływ wody przez gardziel dzięki ustawicznemu ruchowi rzęsek nabłonka wyścielającego tę część pokarmowego. Lancetnik oddycha też częściowo skórą.

KRĘGOWCE

BEZŻUCHOWCE

Jeśli zaś chodzi o kręgowce to zajmiemy się bezżuchowcami , u których

układ oddechowy rozpoczyna się w tylnym końcu jamy gębowej szerokim, ślepo zakończonym przewodem skrzelowym, oddzielonym od niej specjalnym żagielkiem. U minoga przewód skrzelowy ma z każdej strony siedem otworów prowadzących do tyluż worków skrzelowych, komunikujący ze światem zewnętrznym za pomocą szczelin skrzelowych(u niektórych gatunków worki skrzelowe łączą się własnymi przewodami z jednym wspólnym kanałem otwierającym się jedną szczeliną).Worki skrzelowe , zawierające wewnątrz szereg cieniutkich blaszek skrzelowych, mieszczą się w obszerniejszych zatokach okołoskrzelowych oddzielonych od siebie przegrodami.

ŻUCHOWCE- RYBY

Natomiast żuchowce czyli ryby oddychają za pomocą skrzeli. Gardziel przebija seria szczelin skrzelowych, których ścianki przegradzające , wzmocnione dodatkowo elementami szkieletu, tworzą łuki skrzelowe (kostne lub chrzęstne).Na tych łukach osadzone są bogato unaczynione listki skrzelowe , które mogą być powycinane w tak zwane blaszki skrzelowe. Wymiana gazowa przebiega niezwykle wydajnie ,gdyż woda obmywa listki skrzelowe w kierunku przeciwnym do kierunku krwi w naczyniach włosowatych listków(zasada przeciw prądu).U ryb kostnoszkieletowych skrzela okryte są kostną płytką( pokrywą skrzelową lub wieczkiem skrzelowym).Strzeliny skrzelowe u ryb chrzęstnych otwierają się bezpośrednio na zewnątrz ciała, u ryb kostnoszkieletowych uchodzą do komory skrzelowej oddzielonej od środowiska zewnętrznego pokrywami skrzelowymi , które mogą być otwierane przy pomocy mięśni. Ruchy pokryw pomagają w pompowaniu natlenionej wody do wnętrza ciała przez jamę gębową .U ryb chrzęstno szkieletowych ruch wody wymuszany jest przez fałdy skórne okrywające szczeliny skrzelowe. Ryby nie posiadają dróg oddechowych , których rolę pełni przełyk.

Narządami wymiany gazowej u kręgowców lądowych są płuca Są to narządy parzyste .W rozwoju ewolucyjnym układu oddechowego kręgowców lądowych dochodzi do stopniowego różnicowania budowy płuc , które powiększają swoją powierzchnię oddechową poprzez ich fałdowanie i podział na coraz mniejsze jednostki funkcjonalne (pęcherzyki).U ptaków płuca zaopatrzone są w dodatkowe worki powietrzne , rozpraszające się w ciele , umożliwiające podwójne oddychanie , polegające na zapewnieniu płucom wentylacji zarówno przy wdechu jak i wydechu.

PŁAZY

Płazy oddychają płucami lub zewnętrznymi skrzelami. Również dobrze unaczyniona skóra bierze udział w procesie oddychania- u niektórych gatunków niemal wyłączny.

Płuca stanowią prymitywne parzyste worki o lekko pofałdowanej powierzchni wewnętrznej. Worki te nie zawsze są równomiernie rozwinięte , szczególnie u form wydłużonych. Do worków tych prowadzi krótki przewód oddechowy zróżnicowany na krtań i tchawice .Tchawica głównie u płazów bezogonowych, jest bardzo krótka. Krtań ma prostszą budowę u płazów ogoniastych. Spotyka się tu bowiem tylko dwie wydłużone chrząstki boczne (cartilagines laterales), w których można wyróżnić krótsze części przednie; położone na wysokości krtani i przekształcające się już u wyższych płazów ogoniastych oraz bezogonowych w tzw. Chrząstki czerpakowate (cartilago arythenoidea).Dłuższe części tylne chrząstek bocznych , rozpadają się u niektórych płazów ogonowych z tych płytek, położonych bliżej krtani, wyodrębniają się chrząstki pierścieniowate(cartilagines cricoideae), któreu płazów bezogonowych tworzą zamknięty pierścień.

Wymienione chrząstki krtaniowe stanowią oparcie dla błon głosowych oraz w połączeniu z odpowiednimi wiązadłami i mięśniami zwężają lub rozszerzają szczelinę krtani.

Larwy płazów oraz formy trwałoskrzelne oddychają skrzelami. Skrzela te wykształcają się w postaci 3 lub 4 par zewnętrznych, mocno rozgałęzionych i dobrze unaczynionych wyrostków skórnych , położonych na pograniczu głowy i odcinka szyjnego. Między tymi wyrostkami spotyka się u postaci młodocianych 3-4 szczelin skrzelowych, które u form dojrzałych zarastają.

GADY

Gady, jako kręgowce w pełni lądowe oddychają tylko płucami. Płuca gadów są podzielone na liczne komory i zazwyczaj mają budowę gąbczastą(wyjątkiem są prymitywne jeszcze płuca najwcześniejszych ewolucyjnie Hatteri).Wewnętrzna powierzchnia jest pofałdowana, co zwiększa obszar wymiany gazowej. Wymiana gazowa nie jest szczególnie efektywna , dlatego też gady nie wytrzymują długich okresów wzmożonej aktywności. Cechą aromorfotyczną gadów jest wytworzenie klatki piersiowej mięśni międzyżebrowych , dzięki ruchom których mogą bezpośrednio zasysać i wyciskać powietrze w płucach. Dzięki temu całkowicie pokrywają zapotrzebowanie tlenowe, mimo wyższego tempa metabolizmu i niekiedy znacznych rozmiarów ciała w stosunku do płazów .Nie muszą oddychać poprzez skórę, która w ich przypadku pełni rolę izolatora przed światłem zewnętrznym. Rogowy, nieprzepuszczalny dla wody naskórek chroni zwierzę przed nadmierną utratą wilgoci, co pozwala na uniezależnienie się od środowiska wodnego.

PTAKI

Ptaki są zwierzętami wyłącznie płucodysznymi, przy czym ich narządy oddychania wykazują kilka swoistych dla tej gromady cech ,stanowiących w dużym stopniu przystosowanie do lotu. Same płuca ,stosunkowo nieduże ,mało elastyczne i przymocowane specialnymi wiązadłami nieruchomo w klatce piersiowej ,różnią się znacznie swoją gąbczastą strukturą od workowatych płuc płazów i większości gadów .Dwa oskrzela(bronchia),stanowiące widełkowate odgałęzienia głównego przewodu oddechowego ,tj. tchawicy, tworzą po brzusznej stronie i mniej więcej na wysokości jednej trzeciej prawego i lewego płuca charakterystyczne bańkowate rozszerzenia , zwane przedsionkami , od których rozchodzą się rozgałęzienia (mesobronchia), średniej grubości otwierające się do brzusznych worków powietrznych (sacci abdominales).Do worków tych prowadzą powietrze oskrzela drugiego rzędu, będące odgałęzieniami oskrzeli średnich. Oskrzela drugiego rzędu rozgałęziają się na drobniejsze rureczki- oskrzela trzeciego rzędu, te zaś na jeszcze drobniejsze oskrzeliki (bronchuli),otoczone dobrze unaczynionymi pęcherzykami płucnymi zbudowanymi z nabłonka oddechowego. Worki powietrzne są zbiornikami powietrza zapasowego ,odgrywającymi rolę pomocniczą w procesach oddechowych, głównie w czasie lotu .Dodatkową rolą powietrza zgromadzonego w workach jest ogrzewanie ciała i regulowanie jego ciężaru. Obok pary brzusznych worków powietrznych u ptaków wyróżnia się jeszcze siedem dalszych worków ,a mianowicie parę worków szyjnych(sacci cervicales),parę worków piersiowych przednich (sacci praethoracales),parę worków piersiowych tylnych(sacci postthoracales)oraz nieparzysty worek podwidełkowy, dający jednak parzyste rozgałęzienie w okolicy obojczyków (sacci claviculares).Worki powietrzne bądź ich cienkościenne rozgałęzienia wnikają w liczne szczeliny pomiędzy narządami w jamie brzusznej pod skórą i do większych kości pneumatycznych. Zjawisko oddychania ptaków spoczywających w pozycji stojącej odbywa się podobnie jak u innych kręgowców wyższych, dzięki zmianie pojemności klatki piersiowej powodowanej ruchami mostka i żeber. Przesuwaniu się mostka ku przodowi i równoczesnemu obniżaniu się jego w stosunku do kręgosłupa towarzyszy wdech powietrza ,które w większości ,bo około90%,trafia do worków powietrznych, przede wszystkim tułowiowych .Ruchom odwrotnym mostka towarzyszy wydech powietrza z płuc. Należy zaznaczyć przy tym, że wchłanianie tlenu z worków powietrznych się nie odbywa .Inaczej odbywa się oddychanie ptaków w czasie lotu czy np. pływania, kiedy na skutek silnego zaangażowania mięśni piersiowych ruchy mostka są znacznie ograniczone. Wówczas zmiany objętości klatki piersiowej odbywają się na skutek obniżania i wznoszenia kręgosłupa, którym to ruchom towarzyszy podnoszenie się i opuszczanie skrzydeł. Wtedy też bywa wykorzystywane powietrze, zawarte, w workach powietrznych. Każdemu wzniesieniu skrzydeł ptaka towarzyszy mechaniczne rozszerzenie się worków i napełnienie ich poprzez płuca powietrzem, które z kolei wypierane bywa z tych worków przy każdorazowym opuszczaniu skrzydeł. Każda więc porcja wdychanego przez ptaka powietrza, gromadzonego przejściowo w workach ,przechodzi dwukrotnie przez płuca, oddając swój tlen, co oczywiście sprzyja intensywnemu odświeżeniu krwi, tak potrzebnemu w okresie wzmożonej pracy mięśni w czasie lotu. To podwójne przechodzenie i wykorzystanie w płucach powietrza wypełniającego i opuszczającego worki ptaków w czasie lotu określa się jako ich podwójne oddychanie.

Dalszą osobliwością dróg oddechowych ptaków jest tzw. krtań dolna, która rozwija się niezależnie od typowej krtani z chrząstkami- pierścieniowatą i nalewkowymi , położonymi tuż za językiem.

Krtań dolna, funkcjonująca u ptaków jako właściwy organ głosu(a więc odmiennie jaki u innych gromad kręgowców, u których tę rolę pełni larynx), położona jest na pograniczu tchawicy i oskrzeli.

Budową swoja przypomina krtań górną , a więc wsparta jest również pierścieniami powstałymi z pierścieni chrzęstnych tchawicy i oskrzeli, kilku parami mięśni i odpowiednimi błonami. U osobników męskich , a często i żeńskich krtani dolnej niektóre ptaki mogą wydawać się dźwięki nawet tuż po odcięciu głowy.

SSAKI

Ssaki wraz z człowiekiem jako zwierzęta stałocieplne o wysokim poziomie przemian energetycznych, potrzebują dużo tlenu i produkują dużo dwutlenku węgla .Parzyste płuca ssaków mają kształt dużych ,pęcherzykowatych worków ,położonych w klatce piersiowej. Mają one rozbudowaną sieć oskrzeli i oskrzelików. W płucach ssaków brak jest zupełnie wolnej jamy. Wymiana gazowa zachodzi w mikroskopijnej wielkości w pęcherzykach płucnych. Olbrzymi rozwój powierzchni płuc doprowadził do tego ,że wymiana gazowa prawie wyłącznie odbywa się przy ich udziale (stosunek powierzchni płucnej do powierzchni skóry u ssaków jest kilkaset razy większy niż u płazów, natomiast udział skóry w oddychaniu kilkaset razy mniejszy). Oddychanie wspomagane jest ruchami klatki piersiowej , mięśni międzyżebrowych oraz przepony. Podczas wdechu pojemność klatki piersiowej zwiększa się między innymi na skutek skurczu przepony, która jest cienkim ,wysklepionym ku górze mięśniem prążkowanym ,zamykającym od dołu klatkę piersiową i oddzielającym jej jamę od jamy brzusznej. Wydech jest fazą bierną-przepona i mięśnie międzyżebrowe rozluźniają się ,co powoduje obniżenie się klatki piersiowej i zarazem zmniejszenie objętości płuc. Sposób oddychania ssaków nie jest tak wydajny jak u ptaków, ale nie mają one tak dużych potrzeb energetycznych.

Układ oddechowy u człowieka składa się z wielu narządów ,różniących się budową, a także przydzielonymi „cząstkowymi'' zadaniami. Z grubsza dzieli się on na dwa „odcinki” -górny i dolny. Do górnego zalicza się jamę nosową i gardło, do dolnego - krtań, tchawicę, prawe i lewe oskrzele główne oraz drzewiasto rozgałęziony system wewnątrzpłucnych dróg oddechowych utworzonych przez kolejne „generacje” małych oskrzeli i oskrzelików, kończący się pęcherzykami płucnymi, w których odbywa się wymiana gazowa.

Jama nosowa: oczyszczanie, ogrzewanie i nawilżanie powietrza. Fizjologicznie powietrze pobierane jest przez nozdrza (oddychanie przez usta jest niefizjologiczne ,a jama ustna nie jest fizjologiczną częścią układu oddechowego) i dostaje się do oddzielonych przegrodą przewodów jamy nosowej, które wraz ze znajdującymi się w nich czterema parami zwisających małżowin oraz z układem powietrznych komór kości twarzoczaszki, zwanych zatokami przynosowymi, stanowią przestrzeń, gdzie podlega wstępnemu oczyszczeniu, nawilgoceniu i ogrzaniu.

Powierzchnia jamy nosowej wyścielona jest błoną śluzową ,której główna część tworzy okolicę oddechową.W tej dobrze ukrwionej błonie znajdują się liczne gruczoły wydzielające śluz i płyn surowiczy, tworzące na jej powierzchni dodatkową warstwę, na której osadzają się zanieczyszczenia wdychanego powietrza. Niewielka część błony śluzowej jamy nosowej tworzy tzw .okolicę węchową, zaopatrzoną w wyspecjalizowany nabłonek węchowy oraz gruczoły węchowe. Dzięki nim człowiek ma powonienie, a więc potrafi odróżniać zapachy.

Gardło; skrzyżowanie drogi oddechowej z drogą pokarmową.

Jama nosowa poprzez tylne nozdrza łączy się z gardłem ,kilkunastocentymetrowym nieparzystym narządem, stanowiącym przede wszystkim część układu pokarmowego. W gardle następuje skrzyżowanie drogi oddechowej z drogą pokarmową. Istnie ją jednak specjalne struktury anatomiczne i mechanizmy ,które zabezpieczają prawidłowe (bezkolizyjne) funkcjonowanie obu dróg. Dzięki nim rzadko w warunkach pełnego zdrowia zdarza się by fragmenty pożywienia trafiły do niżej położonych odcinków dróg oddechowych; krtani i tchawicy. Ochrona dróg oddechowych przed zachłyśnięciem jest szczególnie ważna wtedy ,gdy człowiek śpi i nie sprawuje świadomie kontroli nad swoim ciałem. Nieprawidłowości w budowie i funkcji górnej części gardła, a także podniebienia, które oddziela jamę ustną od nosa, powodująa chrapanie wczasie snu ,a niekiedy są przyczyną przejściowego zamykania drogi oddechowej i niebezpiecznych dla zdrowia bezdechów. Częściej zdarza się zjawisko aerofagii, czyli połykania powietrza, powodujące przykre objawy ze strony przewodu pokarmowego. Gardło jest bardzo dobrze umięśnione, posiada warstwę okrężną i podłużną mięśni, które tworzą zwieracze i dzwigacze gardła. Ich zadaniem jest przede wszystkim połykanie przyjętych pokarmów. Dzięki mięśniom gardła dochodzi w czasie aktu połykania do zamknięcia dróg oddechowych. W gardle znajdują się liczne skupiska tkanki limfatycznej- migdałki, tworzące limfatyczny pierścień gardłowy Waldeyera. Są one bardzo ważnym składnikiem układu odpornościowego. Do gardła uchodzi przewód trąbkowy zapewniający przewietrzanie ucha środkowego, gdzie ma ono swój początek. Przód gardła stanowi jego część krtaniową. Bardzo ważnym elementem fizjologicznie z nim związanym jest nagłośnia, ruchoma chrząstka, która anatomicznie właściwie zalicza się do kolejnego odcinka dróg oddechowych-krtani. Nagłośnia w czasie połykania pokarmów zamyka wejście do krtani. Gardło jest wyścielone błoną śluzową. W jego części nosowej -błona ma taką samą budowę jak jama nosowa, w pozostałych częściach śluzówka ma budowę odmienną, charakterystyczną dla górnego odcinka przewodu pokarmowego.

Krtań- chrzęstny instrument. Dychane powietrze z gardła przedostaje się do krtani -długiego na 4-6cm przewodu zbudowanego z kilku rodzajów chrząstek, z których najważniejsza jest chrząstka tarczowata. Chrząstki tworzą szkielet krtani, który stanowi podporę dla aparatu głosowego. Chrząstki krtani są między sobą połączone stawami lub zrostami więzadłowymi(więzadłami).Cały system połączeń międzychrząstkowych sprawia ,że krtań jest narządem zwartym i mocnym, ale posiadającym także określoną ruchomość potrzebną do kształtowania barwy i brzmienia głosu. Ważną rolę w czynności krtani odgrywają mięśnie, mające charakter zwieraczy i rozwieraczy oraz napinaczy warg głosowych. Wnętrze krtani złożone jest z trzech jam -górnej, pośredniej ,dolnej. Górna łączy się z gardłem, pośrednia- jest miejscem powstawania głosu, tam bowiem znajdują się wargi głosowe, lewa i prawa, tworzące tzw. Głośnię. Ostry brzeg błony śluzowej warg głosowych tworzy fałdy głosowe, zwane inaczej strunami głosowymi. Pomiędzy nimi znajduje się szpara głośni ,długości ok. 23mm u mężczyzn i 18 mm u kobiet. Szpara głośni w fizjologicznych warunkach nigdy nie jest zamknięta- powietrze zawsze może swobodnie przejść do dalszej części dróg oddechowych-tchawicy. Powierzchnia wewnętrzna krtani jest wyścielona błoną śluzową o budowie typowej dla dróg oddechowych ,a więc składającą się z nabłonka wielorzędowego z obecnością będących w ciągłym ruchu mikrokosmków, zawierającą liczne gruczoły produkujące śluz i płyn surowiczy, chroniące krtań przed wysychaniem i zanieczyszczeniami z wdychanego powietrza.

Tchawica; pierścieniowata rurka.

Krtań bezpośrednio łączy się z tchawicą, kilkunastocentymetrową cewką (rurką), nieco spłaszczoną w wymiarze przednio-tylnym. Jej wymiar poprzeczny wynosi-15-20mm. Zbudowana jest z ok.20 okrężnych ,podkowiastych chrząstek, ułożonych jedna nad drugą, tkwiących w mocnej łącznotkankowej błonie włóknistej. Z tyłu ściana tchawicy jest mniej zwarta i ma charakter błoniasty. W ścianie tchawicy znajdują się pasma okrężnych włókien mięśniowych mających wpływ na ściany.Od środka tchawica wyścielona jest typową dla układu tkanką śluzowąz nabłonkiem wielorzędowym migawkowym, którego migawki poruszają się w kierunku krtani oraz z licznymi gruczołami produkującymi śluz i płyn surowiczy ,które ,tak jak w jamie nosowej i krtani , tworzą najbardziej wewnętrzną warstwę pochłaniającą zanieczyszczenia i nawilżającą napływające w czasie wdechu powietrze .Migawki poruszają się z szybkością 3-10 razy na sekundę. Wytwarzany śluz przesuwa się z dużą szybkością. Mechanizm migawkowy jest bardzo wydajny. Dzięki niemu powietrze w tchawicy(i dalej-w oskrzelach) bardzo intensywnie oczyszcza się. Tchawica w dolnym swym końcu dzieli się na dwa duże oskrzela -prawe i lewe. W miejscu rozdwojenia od wewnątrz znajduje się charakterystyczna ostroga ,wklęsła listwa, wzmacniająca zarówno tcchawicę jak i oskrzela główne. Kąt rozdwojenia tchawicy jest różny i waha się od50do100stopni.Oskrzela główne mają identyczną budowę ściany ,jak tchawica,tj .posiadają podkowiaste chrząstki `zanurzone'' w zwartej tkance włóknistej ;są tylko od niej węższe. Posiadają także okrężne włókna mięśniowe .Ciekawe ,że prawe oskrzele ma większą średnicę od lewego, za to lewe jest od prawego dłuższe. Oskrzela główne stanowią ostatni zewnątrzpłucny odcinek dróg oddechowych.

Płuca ;groniaste worki powietrza . Płuca są parzystym narządem ,w którym zachodzi wymiana gazowa .Proces ten ma miejsce nie w każdej części płuc .Wyróżnia się w nich bowiem tzw. składnik oskrzelowy, służący do przewodzenia powietrza ,oraz składnik pęcherzykowy, w którym ma miejsce ostatnia faza oddychania zewnętrznego(przedtkankowego),czyli wymiana gazowa. Płuca wypełniają całą klatkę piersiową ,oprócz jej centralnej części -śr-ódpiersia,w którym znajduje się serce ,duże naczynia krwionośne ,tchawica, przełyk, tarczyca. Otoczone opłucną ,podwójną(dwublaszkową)błoną surowiczą z przestrzenią opłucnową wewnątrz, oddzielającą płuca od kltki piersiowej.W jamie opłucnowej znajduje się niewielka ilość płynu surowiczego .Płuca z wyglądu przypominają zaokrągloną u góry piramidę, której podstawa oparta jest na przeponie ,a zaokrąglony szczyt sięga do pierwszego żebra i obojczyka .Od strony śródpiersia oba płuca mają wgłębienie na ok.2cm.Jest to tzw. Wnęka płuca, tj. miejsce wypełnione przez tzw. korzeń płuca na który składają się ;oskrzela, naczynia krwionośne, limfatyczne i nerwy. W płucach oskrzela tworzą drzewiasto rozgałęziający się system .Na ogół dzielą się one tak jak tchawica- dychotomicznie. Układ końcowych odcinków dróg oddechowych ma charakter groniasty. Grono stanowi podstawową jednostkę anatomiczną i fizjologiczną płuca .Większa liczba gron tworzy zrazik ,zraziki tworzą segmenty, te zaś-płaty. Lewe płuco jest dwupłatowe (posiada górny i dolny płat),prawe- trzypłatowe(posiada górny, środkowy i dolny płat).Wnętrze dróg oddechowych wyścielone jest błoną śluzową z licznymi gruczołami produkującymi śluz ,tworzący cienką warstwę ochronną. Płuca ze względu na swoją funkcję są w szczególny sposób unaczynione .Dociera do nich krew tętnicza ,ale pozbawiona tlenu ,pompowana przez prawą komorę serca .Do płuc dociera w ciągu jednej minuty tyle samo krwi ,ile dochodzi do wszystkich pozostałych narządów krwi tłoczonej przez lewą komorę .Jest to możliwe tylko dlatego ,że naczynia tętnicze płuc mają słabo rozwiniętą warstwę mięśniową i są bardzo podatne na rozciąganie .Mają ogromną pojemność .Układ oddechowy posiada unerwienie wegetatywne: współczulne i przywspółczulne. To unerwienie reguluje stan napięcia mięsni wchodzących w skład ściany dróg oddechowych oraz wydzielanie śluzu przez gruczoły .Układ współczulny , adrenergiczny, poszerza światło oskrzeli i zmniejsza produkcje śluzu, zaś układ parasympatyczny odwrotnie : zwęża światło oskrzeli i nasila aktywność gruczołów śluzowych.

Koniec.

---