Układ oddechowy

Układ ten składa się z dróg (przewodów), którymi przemieszcza się powietrze oraz właściwej tkanki płucnej, dzięki której możliwa jest wymiana gazów pomiędzy powietrzem a krwią człowieka.

Drogi oddechowe rozpoczyna jama nosowa, do której powietrze wchodzi przez nozdrza. Wdychane powietrze zostaje ogrzane, oczyszczone z zanieczyszczeń i nawilżone. W ten sposób przygotowane powietrze może przejść do gardzieli. Nazwą tą określane jest miejsce, w którym krzyżują się drogi układu oddechowego i pokarmowego.

Struktury anatomiczne tworzące gardziel mają za zadanie prawidłową dystrybucję przechodzącej przez nią treści: pokarmu z jamy ustnej do przełyku i powietrza z jamy nosowej do drzewa oskrzelowego. Następnym elementem układu jest krtań.

Nagłośnia jest najwyżej położoną chrząstką krtani. Kolejne chrząstki, które ją tworzą to chrząstka tarczowata, największa z nich, łatwo wyczuwalna na szyi, zw. potocznie „jabłkiem Adama”, i znajdująca się tuż pod nią chrząstka pierścieniowata. Z tyłu chrząstki tarczowatej znajdują się 2 małe, symetrycznie położone chrząstki nalewkowe. Pomiędzy nimi a tylną powierzchnią chrząstki tarczowatej rozciągnięte są struktury włóknisto-mięśniowe, tworzące struny głosowe — aparat głosu człowieka. Przechodzące powietrze wprawia struny głosowe w drganie, co skutkuje wytworzeniem dźwięku.

Poniżej krtani rozpoczyna się tchawica. Jest to przewód zbudowany z pierścieni chrzęstnych w kształcie litery C, otwartych do tyłu, połączonych błoną mięśniową. Tchawica dzieli się na 2 oskrzela główne (lewe i prawe), które wchodzą w miąższ odpowiednich płuc. W ich obrębie oskrzela główne dzielą się na oskrzela płatowe, których po stronie lewej jest 2, a po prawej 3. Z kolei te dzielą się na oskrzela segmentowe, następnie płacikowe i zrazikowe. W miarę kolejnych podziałów średnica oskrzeli zmniejsza się. Dalej położone oskrzela zbudowane są z tkanki mięśniowej pokrytej nabłonkiem.

Nabłonek, począwszy od tchawicy aż do małego kalibru oskrzeli, pełni ważną rolę obronną. Jego komórki produkują śluz i pokryte są ruchomymi rzęskami. Zanieczyszczenia, które wraz z wdychanym powietrzem dostają się do drzewa oskrzelowego, zostają zatrzymane w śluzie wyściełającym wewnętrzne ściany oskrzeli. Rzęski, które porastają komórki nabłonka, powodują jego przemieszczanie się ku górze, w kierunku gardzieli. Zebrany śluz wraz z zanieczyszczeniami zwykle odkasłujemy lub odpluwamy.

Końcowym elementem drzewa oskrzelowego są oskrzeliki, które tracą opisany wcześniej nabłonek orzęsiony. Oskrzeliki prowadzą do woreczków pęcherzykowych, zbudowanych z pęcherzyków płucnych — najmniejszej i podstawowej jednostki anatomicznej płuc. Powierzchnia pęcherzyków płucnych człowieka wynosi 80-100 m². Tę ogromną powierzchnię pokrywa gęsta sieć naczyń włosowatych. Pomiędzy krwią przepływającą tymi naczyniami, a powietrzem znajdującym się wewnątrz pęcherzyków płucnych zachodzi ciągła wymiana gazów. Tlen przechodzi z pęcherzyków do krwi, aby wraz z nią dotrzeć do wszystkich tkanek i komórek organizmu. Dwutlenek węgla jest z krwi usuwany.

Płuca znajdują się w jamie klatki piersiowej. Nie przylegają ściśle do ścian klatki piersiowej, ale są oddzielone od niej warstwą opłucnej. Wyróżniamy 2 blaszki opłucnej: ścienną, która wyścieła od wewnątrz ściany klatki piersiowej, oraz blaszkę płucną, powlekającą płuca. Pomiędzy obiema warstwami opłucnej znajduje się przestrzeń, zw. jamą opłucnej. W warunkach prawidłowych jest ona wypełniona niewielką ilością płynu (kilka mililitrów). Dzięki takim warunkom anatomicznym możliwe jest swobodne i do pewnego stopnia niezależne poruszanie się ścian klatki piersiowej i płuc względem siebie.

Procesem oddychania u człowieka zawiaduje grupa komórek nerwowych, zw. ośrodkiem oddechowym. Struktura ta znajduje się w rdzeniu przedłużonym. Jej komórki reagują na wahania stężenia dwutlenku węgla i w mniejszym stopniu tlenu we krwi. Gdy dojdzie do podwyższenia stężenia dwutlenku węgla, ośrodek oddechowy przekazuje sygnał nakazujący przyspieszenie oddychania. Wydech jest w zasadzie aktem biernym, dopiero w końcowej jego fazie dochodzi do skurczu mięśni międzyżebrowych wydechowych. Rozkurczająca się przepona, dodatkowo wypychana jelitami, unosi się, ściany klatki piersiowej opadają. Zmniejsza się objętość klatki piersiowej, ciśnienie w drogach oddechowych rośnie i wypycha powietrze na zewnątrz.

Specyficznym rodzajem wydechu jest kaszel i kichnięcie.

Dorosły człowiek w spoczynku wykonuje ok. 12 oddechów w ciągu 1 minuty. Z każdym oddechem pobiera ok. 500 ml powietrza, z czego 350 ml dociera do pęcherzyków płucnych i podlega wymianie gazowej, a 150 ml pozostaje w drogach oddechowych. Całkowita pojemność płuc, którą można osiągnąć wykonując głęboki wdech, waha się od 4 do 9 litrów.

---