Układ oddechowy

• składa się z części przewodzącej powietrze - kanałów i jam przewodzących powietrze (jama nosowa, jama nosowo - gardłowa, krtań, tchawica, drzewo oskrzelowe do oskrzelików końcowych, zatoki przynosowe) i części oddechowej - w której odbywa się wymiana gazowa (oskrzeliki oddechowe, pęcherzyki płucne)

• górne drogi oddechowe - zatoki nosowe i przynosowe, gardło, dolne drogi oddechowe - krtań, tchawica, drzewo oskrzelowe

• wdech i wydech - mechanizm wentylacyjny, w którym udział biorą części chrzęstne i kostne klatki piersiowej, mięśnie międzyżebrowe, przepona, mięśnie brzucha, utkanie sprężyste miąższu płuc oraz opłucna

• jedną z ważniejszych cech budowy przewodów oddechowych obecność wyścielającej je błony śluzowej składającej się z nabłonka, błony podstawnej i łącznotkankowej błony śluzowej właściwej, błona śluzowa stwarza warunki nieswoistej odporności, wychwytuje i usuwa zanieczyszczenia z powietrza, bierze udział w unieszkodliwianiu antygenów

• ciśnienie w układzie oddechowym jest niższe niż w otoczeniu

Jama nosowa

• przegroda nosowa zbudowana z części kostnej i chrząstki szklistej tworząca dwie duże jamy nosowe kończące się z przodu nozdrzami prowadzącymi do przedsionka, a z tyłu uchodzące do nosogardzieli

• zajmuje przestrzeń między nozdrzami przednimi, a nozdrzami tylnymi, poprzez które się łączy z jamą nosowo - gardłową

• trzon przegrody nosowej stanowi chrząstka szklista, dzieli ona jamę nosową na dwie symetryczne części, każda część ma ścianę dośrodkową, gładką i ścianę boczną zawierającą 3 małżowiny nosowe (górną, środkową i dolną)

• nozdrza prowadzą do 1,5 cm przedsionka nosa pokrytego nabłonkiem wielowarstwowym płaskim rogowaciejącym, zawierają włosy stanowiące przeszkodę dla dostania się makrocząsteczek do układu oddechowego

• w błonie śluzowej występują gruczoły łojowe i potowe, w tylnym odcinku przedsionka nabłonek staje się nierogowaciejący, w części oddechowej przechodzi w jednowarstwowy wielorzędowy walcowaty migawkowy, ze względu na różnice w błonie śluzowej dzielimy jamę nosową na część oddechową i część węchową

• błona śluzowa okolicy oddechowej zajmuje powierzchnię około 160 cm² (dzięki rzęskom znajdującym się w tej części nosa, zawiera gruczoły typu mieszanego i komórki kubkowe, dzięki nim zachodzi przesuwanie i częściowa absorpcja pyłu) od przedsionka nosa do nozdrzy tylnych w jej dolnej i środkowej części

• przedsionek nosa jest wysłany skórą, zawierającą włosy nozdrzy, gruczoły łojowe oraz potowe i pokrytą wielowarstwowym nabłonkiem płaskim rogowaciejącym

• włosy nozdrzy są pierwszym filtrem, a łój i pot zatrzymują zanieczyszczenia

• skóra przedsionka przechodzi w błonę śluzową jamy nosowej (nabłonek wielorzędowy walcowaty urzęsiony), powietrze przepływające przez jamę nosową ogrzewa się, nawilża i jest w pewnym stopniu filtrowane, najbardziej zewnętrzną część błony śluzowej stanowi nabłonek walcowaty wielorzędowy migawkowy zakończony komórkami rzęskowymi (przesuwają śluz i wykonują około 20 ruchów na minutę)

• pod błoną podstawną nabłonka leży błona śluzowa właściwa, utkana z tkanki łącznej wiotkiej, w której znajdują się komórki tuczne, plazmatyczne, makrofagi i limfocyty oraz gruczoły mieszane surowiczo - śluzowe

• błona śluzowa wytwarza w obrębie ściany bocznej jamy nosowej 3 sfałdowania, nazywane małżowinami nosowymi, w środkowej i dolnej małżowinie występują sploty żylne (splot powierzchniowy i głęboki), które mają wygląd jam (rozszerzone naczynia żylne), przekrwienie w splotach może utrudnić oddech, maksymalne rozszerzenie naczyń żylnych może ograniczyć przepływ powietrza przez jamę nosową, błona śluzowa przechodzi w ochrzęstną i okostną

• część węchowa obejmuje górne powierzchnie małżowin górnych i szczytowych fragmentów przegrody (powierzchnia 500 mm²), utkanie węchowe w tej części zawiera 3 podstawowe typy komórek: komórki węchowe, podporowe i podstawne

• komórki węchowe około 100 mln, przebiegają przez całą wysokość nabłonka, są neuronami dwubiegunowymi, od pęcherzyka węchowego znajdującego się w tej części odchodzi około 12 wypustek węchowych (odbierają bodźce węchowe, receptory wrażeń węchowych), od podstawy komórki węchowej odchodzi neuryt, który łączy się w nici węchowe i dalej przez otwory opuszki sitowej (blaszki sitowej) przechodzi do opuszki węchowej (I część drogi węchowej)

• komórki podporowe są zlokalizowane na całej powierzchni nabłonka, który wyścieła tę część, na ich powierzchni występują mikrokosmki, spełniają rolę komórek glejowych - są komórkami ochronnymi oraz biorą udział w procesie odżywiania neuronów tam się znajdujących, traktowane są jako rezerwy, w razie potrzeby zaczynają się dzielić (bardzo duża liczba mitoz)

• w błonie śluzowej właściwej występują gruczoły surowiczo - śluzowe (gruczoły Bowmana)

Zatoki przynosowe

• szczękowe największe, czołowe, klinowe, sitowe

• wyściółką zatok jest nabłonek jednowarstwowy walcowaty wielorzędowy migawkowy, spoczywający na błonie śluzowej właściwej, migawki zatopione są w wydzielinie śluzowo - surowiczej, przesuwają zawartość z jamy nosowej z powierzchni nabłonka do dalszej części

• zablokowanie tych kanałów ogranicza możliwość przesuwania, co prowadzi do stanów ropnych zatok (nagromadzenie się dużej ilości dodatkowo zainfekowanego powietrza)

Gardło

• krótki odcinek (tutaj nakłada się układ pokarmowy i układ oddechowy) łączący nos z krtanią

• inaczej nazywane jamą nosowo - gardłową lub nosogardzielą

• na początku występuje nabłonek jednowarstwowy walcowaty wielorzędowy migawkowy, w środku nabłonek wielowarstwowy płaski nierogowaciejący, z boku - nabłonek migawkowy (obejmuje jednocześnie trąbki słuchowe Eustachiasza)

• na ścianie tylnej gardła występuje migdałek gardła

Krtań

• krótki, 5 cm odcinek łączący gardło z tchawicą, w jej skład wchodzą chrząstki nieparzyste (nagłośniowa, pierścieniowa, tarczowa) oraz parzyste (nalewkowate, klinowate i różkowate)

• część chrząstek zbudowana ze chrząstki sprężystej, część ze szklistej, są otoczone przez dwie grupy mięśni poprzecznie prążkowanych, (mięśni szkieletowych krtaniowych) - zewnętrzne i wewnętrzne

• krtań pełni rolę odpowiadającą za fonię, przeciwstawia się przenikaniu do układu oddechowego cząstek pokarmowych lub usuwa je drogą odkrztuszania (odruch kaszlu)

• wyróżniamy nagłośnię (zbudowaną z chrząstki elastycznej, zatopionej z błonie śluzowej właściwej pokrytej zróżnicowanym nabłonkiem, pełniącą rolę pokrywy uniemożliwiającej przenikanie pokarmów i płynów do dróg oddechowych w fazie artykulacji mowy), fałdy głosowe oraz jamę krtani (otoczoną przez duże pary fałdów przedsionkowych i głosowych)

• w górnym odcinku krtani umiejscowione są fałdy przedsionkowe (rzekome), niżej występują fałdy głosowe (ich brzegi określane jako struny głosowe), szczelina między strunami to szpara głośni, u mężczyzn wynosi 23 mm, u kobiet 18 mm

• mięśnie krtaniowe zewnętrzne i wewnętrzne regulują szerokość szpary oraz napięcie strun głosowych, stanowią one włókna elastyczne, określane nazwą więzadła głosowego

• przestrzeń między fałdami przedsionkowymi i głosowymi to zatoka, która przechodzi w przedsionek krtani, struny głosowe pokrywa nabłonek wielowarstwowy płaski nierogowaciejący, pozostałą część krtani pokrywa nabłonek jednowarstwowy walcowaty wielorzędowy migawkowy

• wytwarzaniem dźwięku (fonacją) steruje zlokalizowany w mózgu ośrodek mowy, który przekazuje impulsy do mięśni wewnętrznych krtani, które modyfikują szerokość szpary głosowej, w nadawaniu dźwiękom barwy (wokalizacji) uczestniczy język, podniebienie miękkie i wargi

Tchawica

• jest sztywną rurą o długości 12 cm, szerokości 1,5 cm, łączącą się z krtanią na górze i rozwidlającą się ku dołowi w oskrzela główne, występują chrząstki szkliste umożliwiające drożność w czasie wydechu, umiejscowione w strukturze ściany, która składa się z kilku warstw - błony śluzowej właściwej, błony podśluzowej, błony mięśniowej i przydanki

• błona śluzowa pokryta jest nabłonkiem jednowarstwowym wielorzędowym walcowatym migawkowym, w którym występuje duża ilość komórek kubkowych (są to jednokomórkowe gruczoły, które wytwarzają i wydzielają śluz), rzęskowych (najliczniejsze komórki, rzęski przesuwają ku krtani śluz z zanieczyszczeniami i dzięki odruchom wykrztuśnym śluz wydalany jest do jamy gardłowej), komórek podstawnych, szczoteczkowych (mają mikrokosmki, ich zadaniem jest rejestracja bodźców czuciowych) i ziarnistych (endokrynowych, zawierają pęcherzyki wydzielnicze, najliczniejsze w życiu płodowym i wczesnym dzieciństwie, stopniowo zanikają, regulują przepływ powietrza związany ze średnicą przewodów oddechowych), limfocytów T cytotoksycznych

• komórki nabłonka tchawicy wydzielają antybiotyk - defenzynę

• blaszka właściwa błony śluzowej jest zbudowana z tkanki łącznej właściwej, występują bardzo duże ilości włókien sprężystych (błona sprężysta w dolnej części blaszki), znajdują się limfocyty i komórki plazmatyczne

• błona podśluzowa w części bliższej światłu ma budowę luźną i zawiera bardzo liczne gruczoły tchawicze - są to gruczoły o przewadze komórek śluzowych (występują też pojedyncze komórki surowicze), śluz wyprodukowany przez te gruczoły wyłapuje wszystkie zanieczyszczenia

• chrząstki tchawicy zbudowane są z chrząstki szklistej, mają kształt podkowiasty, między końcami chrząstek znajduje się tkanka łączna właściwa luźna oraz mięśnie gładkie, podłużne i poprzeczne, najbardziej zewnętrzną warstwę ściany tchawicy stanowi tkanka łączna właściwa tworząca przydankę

• tchawicę unerwiają odgałęzienia nerwu błędnego, a unaczynienie stanowi tętnica tarczowa dolna

Drzewo oskrzelowe

• tchawica na końcu dzieli się na dwa oskrzela główne: lewe i prawe, każde z nich wnika do płuca i dzieli się na trzy oskrzela płatowe prawego płuca i dwa oskrzela płatowe lewego płuca, dalej dzielą się one na oskrzela segmentowe (w prawym płucu 10 segmentów i 10 oskrzeli segmentowych, w lewym po 8) drobniejsze odgałęzienia o średnicy mniejszej niż 1 mm określane jako oskrzeliki, każdy oskrzelik rozgałęzia się na 5-7 oskrzelików końcowych

• oskrzela wysłane są błoną śluzową pokrytą wielorzędowym nabłonkiem walcowatym, w nim występują charakterystyczne skupiska komórek endokrynowych, określane jako ciałka nerwowo - nabłonkowe wydzielające peptydy i katecholaminy

• w blaszce właściwej błony śluzowej znajdują się limfocyty i grudki limfatyczne tworzące tkankę limfoidalną błony śluzowej (MALT)

• oskrzeliki to przewody powietrza w pęcherzykach płucnych, ich końcowe odcinki nazywane są oskrzelikami końcowymi wysłanymi nabłonkiem jednowarstwowym sześciennym urzęsionym (w nim bardzo charakterystyczne komórki oskrzelikowe - komórki Clary), mają chrząstki, nie mają gruczołów

• częste skurcze tych komórek - skutki alergii prowadzące do dychawicy oskrzelowej

Część oddechowa płuca

• płuca dzielą się na płuco prawe zbudowane z trzech płatów i płuco lewe zbudowane z dwóch płatów, płaty rozdzielone wcięciami międzypłatowymi

• na powierzchni przyśrodkowej płuc (śródpiersiowej) leżą wnęki, przez które wchodzą do płuca oskrzela tchawicze, wchodzą i wychodzą naczynia krwionośne układu czynnościowego i odżywczego, naczynia limfatyczne, nerwy oraz tkanka łączna, w której znajdują się pojedyncze węzły chłonne

• powierzchnie płatów płucnych pokrywa dwublaszkowa, ścienna i trzewna blaszka surowicza - opłucna, zbudowana z tkanki łącznej błoniastej pokrytej nabłonkiem jednowarstwowym płaskim (nabłonek pochodzenia mezodermalnego)

• oskrzeliki końcowe poprzedzają oskrzeliki oddechowe posiadające w ścianie wzrastającą liczbę pęcherzyków płucnych, oskrzeliki oddechowe rozpoczynają część oddechową płuca i wyznaczają jednostkę funkcjonalną płuca - gronko płucne, jest ono kształtu piramidalnego o wysokości 2-3 mm

• oskrzeliki oddechowe dają początek przewodom pęcherzykowym zajmującym się wymianą gazową, każdy przewód składa się z 20 pęcherzyków i wyznacza kolejną jednostkę płuca - płacik pierwotny

• w płucach dorosłego człowieka występuje około 14 mln przewodów pęcherzykowych kończących się pęcherzykami płucnymi (dojrzałych pęcherzyków płucnych mamy około 300 mln) o średnicy 200-300 mikrometrów, ogólna powierzchnia pęcherzyków wynosi 70 - 80 m²

• sąsiadujące ze sobą pęcherzyki mają wspólną ścianę - przegrodę międzypęcherzykową składającą się z nabłonka oddechowego oraz nielicznych elementów tkanki łącznej właściwej

• nabłonek oddechowy składa się z 3 podstawowych rodzajów komórek

• pneumocyty typu I - wyścielają powierzchnię pęcherzyków w 95%, spłaszczone wydłużone komórki z nielicznymi skupieniami cytoplazmy w obrębie jądra, posiadają słabo rozwinięte organelle komórkowe, łączą się pomiędzy sobą lub z pneumocytami typu II przez złącza zamykające, ich wypustki wchodzą w skład bariery krew - powietrze i odpowiadają za wymianę gazową

• pneumocyty typu II (komórki ziarniste przegrodowe duże) - mają nieregularne kształty, bardziej złożoną budowę cytoplazmy i duże jądro, pokrywają 3-5% powierzchni pęcherzyków, najbardziej liczna populacja komórek nabłonka oddechowego - 60%, zawierają pęcherzyki - ciałka blaszkowate biorące udział w wydzielaniu fosfolipidów łączących się w warstwę pokrywającą powierzchnię nabłonka oddechowego od strony światła - surfaktant mający za zadanie obniżenie napięcia powierzchniowego na granicy powietrze - pęcherzyk (zapobiega to sklejaniu się ścian pęcherzyków podczas wydechu i zmniejsza zużycie energii, która jest potrzebna przy wdechu), surfaktant działa bakteriobójczo, ułatwia dyfuzję gazów, jest stale wymieniany przez transcytozę (pneumocyty typu I transportują go do tkanki łącznej oraz limfy)

• pneumocyty typu III (szczoteczkowe) - są rzadkimi komórkami układu oddechowego, mają piramidalny kształt, w ich pobliżu leżą zakończenia włókien nerwowych, przypuszcza się, że są chemoreceptorami

• zrąb pęcherzyków jest zbudowany z tkanki łącznej właściwej, zawiera bardzo dużo włókien sprężystych (rozciągają płuco w czasie wdechu, przy wydechu biorą mechaniczny udział zmniejszając pęcherzyk wyciskając powietrze z pęcherzyka), występują włókna kolagenowe i makrofagi (komórki razem z powietrzem wydalane na zewnątrz, określane jako komórki pyłowe - w nich na zewnątrz są wydzielane zanieczyszczenia), mogą być obładowane erytrocytami i jeśli w tych komórkach występuje krew to określane są jako komórki wad serca (w warunkach chorobowych np. w niewydolności krążenia)

• wymiana gazowa powietrze - krew i krew - powietrze odbywa się na ogólnej powierzchni do 100m², w pęcherzykach płucnych poprzez bardzo cienką cytoplazmę pneumocytów typu I, błony podstawne pneumocytów typu I, komórek śródbłonka, cienką cytoplazmę komórek śródbłonka, erytrocyty przenoszą tlen z płuc do tkanek i dwutlenek węgla z tkanek do płuc, zredukowana hemoglobina wiąże tlen (oksyhemoglobina) - krew staje się krwią utlenowaną, proces zachodzi na poziomie naczyń włosowatych

Opłucna

• cienka błona surowicza składająca się z blaszki tkanki łącznej właściwej oraz nabłonka surowiczego, wyścieła jako opłucna ścienna jamę opłucnej (wewnętrzne powierzchnie klatki piersiowej) oraz pokrywa oba płuca jako opłucna trzewna

• nabłonek surowiczy jest płaskim nabłonkiem jednowarstwowym, w blaszce tkanki łącznej znajdują się liczne włókna kolagenowe i sprężyste, komórki tkanki łącznej, miocyty gładkie, naczynia krwionośne i limfatyczne

• zapewnia możliwość ruchu bez nadmiernego tarcia w części chrzęstno - kostnej klatki piersiowej, pomaga w rozprężaniu się płuc, stabilizuje ciśnienie w przestrzeni opłucnej

• powierzchnię wewnętrzną opłucnej pokrywa międzybłonek (stanowi go nabłonek jednowarstwowy płaski wyposażony w mikrokosmki)

• unaczyniona przez gałązki tętnicy oskrzelowej, unerwiona płucna przez nerw błędny, ścienna przeponowy i międzyżebrowy

Unaczynienie i unerwienie płuc

• krew doprowadzana do płuc przez tętnicę płucną (krew czynnościowa, żylna, bogata w dwutlenek węgla z prawej komory serca) i tętnice oskrzelowe (krew odżywcza, tętnicza i utlenowana)

• tętnica płucna wnika do płuc, towarzysząc głównym oskrzelom, żyłki i żyły małego kalibru odprowadzają krew utlenowaną biegnąc początkowo w tkance łącznej niezależnie od oskrzelików, następnie towarzyszą im i oskrzelom, zwiększając swoją średnicę

• w płucach wiele anastomoz tętniczo - żylnych, głównie między odgałęzieniami tętnic oskrzelowych i żył płucnych

• naczynia limfatyczne płuc tworzą sieć powierzchowną opłucnej trzewnej i głęboką, w której towarzyszą oskrzelom i naczyniom krwionośnym, nie ma ich w przegrodach międzypęcherzykowych, rozpoczynają się dookoła oskrzelików oddechowych i następnie towarzyszą oskrzelom, zwiększając swoją średnicę, wzdłuż oskrzeli znajdują się grudki oraz węzły limfatyczne, liczne limfocyty naciekają ich ściany

• unerwienie tworzą biegnące wzdłuż oskrzeli włókna nerwowe przywspółczulne czaszkowego nerwu X (powodują skurcz oskrzeli i oskrzelików) i współczulne (powodują rozkurcz oskrzeli i oskrzelików) ze splotów współczulnych wnęki płuca, w ścianie oskrzeli, w błonie śluzowej i podśluzowej znajdują się liczne komórki zwojowe