Układ oddechowy

Tlen

• otrzymywany z powietrza poprzez proces dyfuzji, która zachodzi dzięki delikatnym błonom przepuszczalnym w płucach

• przekazywany do komórek dzięki układowi krążenia, który również transportuje dwutlenek węgla

Funkcje systemu oddechowego

• zapewnia obszerną powierzchnię do wymiany gazowej pomiędzy powietrzem a krążącą krwią

• przesuwa powietrze z i do płuc, gdzie znajduje się powierzchnia wymiany gazowe

• zabezpiecza powierzchnię wymiany gazowej przed środowiskiem zewnętrznym

• generuje dźwięk: mowę, śpiew

• uczestniczy w rozpoznawaniu węchu

Układ oddechowy

1) jama nosowa wraz z zatokami przynosowymi

2) gardło

3) krtań

4) tchawica

5) oskrzela główne

6) płuca wraz z opłucną i jamami opłucnej

Układ oddechowy

I drogi oddechowe górne

- jama nosowa

- gardło

- część krtani (przedsionek i kieszonki krtaniowe)

II drogi oddechowe dolne

- pozostałą część krtani (jama podgłośniowa)

- tchawica

- oskrzela główne

Układ oddechowy

• Składa się z części przewodzącej:

• od jamy nosowej do oskrzelików końcowych

• Składa się z części oddechowej (wymiany):

• oskrzeliki oddechowe (wymiany) i pęcherzyki, które są kieszonkami wypełnionymi powietrzem

• tam ma miejsce całkowita wymiana gazowa

Układ oddechowy

• podział - anatomiczno-funkcjonalny - układu oddechowego:

1) Część transportująca gazy: jama nosowa, jama nosowo-gardłowa, krtań, tchawica, oskrzela, oskrzeliki.

2)  Część czynna oddechowa: oskrzeliki oddechowe, przewody oddechowe, pęcherzyki płucne.

Nabłonek Oddechowy

• Aby wymiana gazowa zachodziła sprawnie:

• ściana pęcherzyków musi być bardzo cienka (< 1 µm)

• powierzchnia oddechowa musi być jak największa (około 35 razy większa niż powierzchnia ciała)

Śluzówka oddechowa

• Składa się z:

• warstwy nabłonka

• warstwy otaczającej

• wyścieła przewodzącą część układu

Dodatkowe struktury

• górny odcinek przewodu oddechowego (jamy nosowa, gardłowa, tchawica i krtań) zawiera gruczoły śluzowe, które produkują śluz wydzielany na powierzchnię nabłonka

• w dolnym odcinku znajdują się mięśnie gładkie które otaczają oskrzela i oskrzeliki

System obronny układu oddechowego

• mechanizmy filtracyjne

• usuwanie cząsteczek pyłów i patogenów

Komponenty układu obronnego

• wytwarzany śluz obmywa całą powierzchnię układu

• rzęski przesuwają śluz w kierunku jamy gardłowej (taśmociąg śluzowy)

• filtracja w jamie nosowej - usuwanie większych cząstek

• makrofagi w pęcherzykach - pożerają mniejsze cząstki, które dotarły do płuc

Nos

• Powietrze wchodzi do układu oddechowego:

• poprzez nozdrza

• do przedsionka nosa

• Włosy nosowe:

• znajdują się w przedsionku

• oczyszczają powietrze z większych cząstek

Jama nosowa

Ściany są utworzone przez:

• kości nosowe

• wyrostki czołowe szczęk

• chrząstkę boczną nosa

• chrząstki skrzydłowe mniejsze i większe

• ściany są pokryte mięśniami i skórą

• skóra zewnętrznej powierzchni nosa jest gruba, nieelastyczna, zawiera duże gruczoły łojowe

• ze ścian zwisają do światła jamy nosowej blaszki kostne, pokryte błoną śluzową i splotami żylnymi, zwane małżowinami nosowymi:

- górną

- środkową

- dolną

Jama nosowa

• małżowina nosowa dolna jest samodzielną kością, a pozostałe należą do kości sitowej

• wejście do nosa stanowią nozdrza przednie , prowadzące do przedsionka jamy nosowej, a następnie do jamy nosowej

• jamę nosową dzieli na dwie części przegroda nosowa

Przegroda nosowa

• utworzona przez :

1) kości

- lemiesz,

- blaszka pionowa kości sitowej

2) chrząstki

- chrząstka przegrody nosa

3) najbardziej do przodu przez skórę i utkanie podskórne jest wyczuwalna tzw. część ruchoma przegrody nosa

• z reguły odchylona bocznie w stosunku do płaszczyzny pośrodkowej, jest to tzw. fizjologiczne skrzywienie przegrody, uważane za stan prawidłowy, będące wyrazem ogólnej asymetrii czaszki

Przewody nosowe

• małżowiny nosowe dzielą każdą z dwóch części jamy nosowej na trzy przewody nosowe:

- przewód nosowy górny

- przewód nosowy środkowy

- przewód nosowy dolny

Jama nosowa

• powyżej małżowiny nosowej górnej znajduje się zachyłek klinowo - sitowy

• nozdrza tylne łączą jamę nosową z częścią nosową gardła

• do przewodów nosowych uchodzą zatoki przynosowe, które są przestrzeniami powietrznymi w kościach czaszki (kości pneumatyczne) wysłanymi błoną śluzową i wypełnionymi powietrzem

Jama nosowa

• Wysłana błoną śluzową, w jej obrębie:

1)Okolica oddechowa:

- pokryta nabłonkiem wielowarstwowym migawkowym, których ruch powoduje przemieszczanie się cząstek do gardła

- zawiera gruczoły nosowe produkujące wydzielinę zwaną śluzem nosowym

2) Okolica węchowa

- stanowi tylko niewielką część błony śluzowej nosa i posiada specjalnie zróżnicowany nabłonek węchowy

Jama nosowa

• ukształtowanie jamy nosowej, uwarunkowane przebiegiem i kształtem małżowin

• jej ukształtowanie powoduje, że prąd wdychanego powietrza opływa okolicę węchową

• podczas wąchania „wiry powietrzne" kierują do okolicy węchowej zwiększoną ilość powietrza (kontrola)

• wdychane powietrze jest również ogrzewane przez sploty jamiste małżowin, zbudowane z żył, położone w utkaniu podśluzowym.

Układ oddechowy

Powietrze z jamy nosowej do krtani, lub odwrotnie, musi przejść przez gardło, narząd zaliczany do układu pokarmowego, będący jednak wspólną drogą dla pokarmów i powietrza.

Gardło

• Część dzielona przez układ oddechowy i pokarmowy

• Zawarta pomiędzy nozdrzami wewnętrznymi i wejściem do krtani i przełyku

Części gardła

• Nosowa

• Ustna

• Krtaniowa

Krtań

• jest narządem łączącym gardło z tchawicą

• położona między IV a VII kręgiem szyjnym, poniżej nasady języka i kości gnykowej

• służy do przewodzenia powietrza oraz wydawania dźwięków

• składa się z chrząstek, więzadeł i mięśni, które tworzą ścianę ograniczającą jamę krtani

• umocowana jest przejściem w tchawicę, gardło oraz mięśniami, błonami i więzadłami łączącymi ją z kością gnykową, nasadą języka i strukturami klatki piersiowej

Chrząstki krtani

• Szkielet krtani jest utworzony przez 3 chrząstki parzyste i 3 chrząstki nieparzyste

I nieparzyste:

- chrząstka tarczowata

- chrząstka pierścieniowata

- chrząstka nagłośniowa

II parzyste:

- chrząstki nalewkowate

- chrząstki rożkowate

- chrząstki klinowate

Chrząstki krtani

• Chrząstka tarczowata

- składa się z dwóch płytek - prawej i lewej, łączących się ze sobą w płaszczyźnie pośrodkowej ciała pod kątem otwartym ku tyłowi

- wyniosłość, jaką tworzy na szyi, nosi miano wyniosłości krtaniowej lub jabłka Adama

- w miejscu połączenia płytek na brzegu górnym i dolnym występują wcięcia tarczowe górne i dolne

- brzeg tylny każdej płytki przechodzi ku górze w róg górny, a ku dołowi w róg dolny

• Chrząstka pierścieniowata

- ma kształt pierścienia (sygnetu), którego przednia, węższa część nosi miano łuku, a tylna, szeroka część, miano płytki

• Chrząstka nagłośniowa

- nieparzysta chrząstka stanowiąca chrzęstne podłoże nagłośni

- znajduje się w fałdzie błony śluzowej zamykającym wejście do krtani

- wyglądem przypomina siodełko rowerowe

Chrząstki krtani

• mogą zmieniać położenie względem siebie w łączących je stawach:

1)stawy pierścienno - tarczowe

2) stawy pierścienno - nalewkowe

Funkcje Chrząstek

• zabezpieczają przed wejściem substancji pokarmowych i ciał obcych do dolnego odcinka przewodu oddechowego

• podczas połykania krtań jest unoszona a nagłośnia zamyka wejście do głośni

• pełnią funkcje tarczy, chroniąc delikatne chrząstki głosowe wewnątrz

Więzadła krtani

• wzmacniają połączenia stawowe i łączą ze sobą poszczególne chrząstki krtani, np. więzadło pierścienno - tarczowe - rozpięte jest między górnym brzegiem łuku chrząstki pierścieniowatej a dolnym brzegiem chrząstki tarczowatej

Konikotomia

• Zabieg umożliwiający szybkie dotarcie do jamy podgłośniowej krtani - podczas zabiegu kolejno przecina się:

• skórę

• tkankę podskórną

• mięsień szeroki szyi

• powięź szyi

• część środkową więzadła pierścienno - tarczowego

Jama krtani

• wyścielona błoną śluzową pokrytą nabłonkiem wielowarstwowym płaskim i wielorzędowym migawkowym

• błona śluzowa wytwarza szereg fałdów: nagłośnia, fałd przedsionkowy, fałd głosowy

• Dzielimy ją na 3 piętra:

• piętro górne - przedsionek krtani - przestrzeń od wejścia do krtani do poziomu fałdów przedsionkowych

• piętro środkowe - górną granicę tworzą oba fałdy przedsionkowe, dolną obie wargi głosowe, tutaj występuje aparat wytwarzający dźwięk - głośnia

• piętro dolne - jama podgłośniowa - przestrzeń pomiędzy fałdami głosowymi a miejscem przejścia krtani w tchawicę

Nagłośnia

• nieparzysty fałd zamykający wejście do krtani

• zawiera chrząstkę nagłośniową, więzadła i mięśnie

• nagłośnia łączy się ku przodowi z podstawą języka

• od tyłu i z boku wejście do krtani jest ograniczone przez fałdy nalewkowo-nagłośniowe biegnące od bocznych brzegów nagłośni do chrząstek nalewkowatych

Głośnia

• Jest narządem, w którym powstaje głos

• Budują ją:

• wargi głosowe prawa i lewa

• wolne brzegi warg głosowych tworzą fałdy głosowe - zwane też strunami głosowymi

• między obu fałdami głosowymi i chrząstkami nalewkowatymi leży szpara głośni

Fałd głosowy

• potocznie nazywane strunami głosowymi

• stanowi wolny ostry brzeg błony śluzowej warg głosowych

• graniczą one bezpośrednio ze szparą głośni

• szpara pomiędzy fałdami głosowymi to szpara głośni

• fałdy głosowe wnikają bardziej przyśrodkowo od fałdów przedsionkowych i mają one szarawobiałe zabarwienie wskutek słabszego ukrwienia

• ich błona śluzowa zawiera gruczoły zwilżające fałdy

Szpara głośni

• jest ona ograniczona fałdami głosowymi i powierzchnią przyśrodkową chrząstek nalewkowatych

• wyróżnia się część przednią - międzybłoniastą (położoną między fałdami głosowymi) i część tylną - międzychrząstkową (zawartą między chrząstkami nalewkowatymi)

Mięśnie krtani

• ze względu na położenie dzieli się je na:

• mięśnie powierzchowne (mięsień pierścienno - tarczowy)

• mięśnie głębokie (pozostałe mięśnie)

Mięśnie krtani

1) mięśnie napinające fałdy głosowe

2) mięśnie rozszerzające szparę głośni

3) mięśnie zwężające szparę głośni

4) mięśnie wejścia do krtani

Mięśnie krtani

• unerwione przez nerw krtaniowy górny i dolny (unerwiają też błonę śluzową)

• Funkcja:

- regulują napięcie fałdów głosowych, wpływając w ten sposób na wysokość głosu

- wpływ na szerokość szpary głośni, która jest inna przy oddychaniu i fonacji

- współdziałają przy zamykaniu wejścia do krtani, przy połykaniu

• unaczynienie pochodzi od tętnic tarczowych górnej i dolnej.

• krtań jest ruchoma w stosunku do narządów szyi.

Artykulacja

• Przy wytwarzaniu głosu wargi głosowe drgają w kierunku poprzecznym w stosunku do siebie

• Rozwierają się oraz zwierają i okresowo przerywają wydechowy prąd powietrza

• To drganie fal powietrznych wywołuje dźwięk

• Wysokość dźwięku zależy od:

- napięcia

- długości

- grubości warg głosowych

• Krtań dziecięca i kobieca ma krótsze wargi więc wyższe dźwięki niż u mężczyzn

• Wzrost napięcia to wzrost wysokości dźwięku

• Wzrost grubości to spadek wysokości dźwięku

• Wytwarzanie głosek mowy, samogłosek i spółgłosek nie odbywa się w krtani, lecz głównie w jamie ustnej z udziałem języka, podniebienia, warg i zębów

Tchawica

• narząd stanowiącym przedłużenie krtani ku dołowi

• rozpoczyna się tuż poniżej chrząstki pierścieniowatej

• zajmuje przestrzeń pomiędzy VII kręgiem szyjnym a IV kręgiem piersiowym

• dzieli się pod kątem 75 - 90° na dwa oskrzela główne, tworząc rozdwojenie tchawicy

• jej długość wynosi od 10 do 12 cm

• w tchawicy można wyróżnić część szyjną i część piersiową

• tchawica stanowi rodzaj sztywnej rury, przewodzącej powietrze, zbudowanej z 16 do 20 chrząstek tchawiczych

Tchawica

• Ściana zbudowana jest z:

1) warstwy wewnętrznej - błony śluzowej (wysłana nabłonkiem oddechowym - wielorzędowym migawkowym, liczne gruczoły surowiczo-śluzowe)

2) warstwy zewnętrznej - błony włóknistej

3) z zewnątrz błona włóknista objęta jest luźną tkanką łączna tzw. błoną zewnętrzną

• U swego dolnego końca tchawica rozdwaja się - rozdwojenie tchawicy i przechodzi ono w dwie gałęzie- oskrzele główne prawe i lewe.

Tchawica

• Błona włóknista tworzy zrąb tchawicy i zawiera:

1) składniki włókniste

2) chrzęstne

3) mięśniowe

• w błonę włóknistą włączone są podkowiaste chrząstki tchawicze - z tyłu otwarte

• tylne brzegi chrząstek połączone są ze sobą mięśniem tchawiczym

• w przestrzeniach miedzy dwiema chrząstkami błona włóknista tworzy więzadła obrączkowate

• u swego dolnego końca tchawica rozdwaja się - rozdwojenie tchawicy

• przechodzi ono w dwie gałęzie - oskrzele główne prawe i lewe

Oskrzela

• oskrzela główne zbudowane podobnie do tchawicy

• z tym, że oskrzele główne prawe jest:

- krótsze od lewego

- ma większe światło

- przebiega bardziej stromo

• oskrzela główne inaczej tzw. zewnątrzpłucne, natomiast ich odgałęzienia w obrębie płuc to oskrzela wewnątrzpłucne

• oskrzela główne dzielą się kolejno na oskrzela:

- płatowe

- segmentowe

- podsegmentowe

- oskrzeliki końcowe

• oskrzeliki końcowe powstają w sumie po około 16 podziałach

• z każdym podziałem oskrzela i oskrzeliki są coraz krótsze i węższe, ich liczba się podwaja i zwiększa się łączny przekrój światła dróg oddechowych

Oskrzeliki końcowe

• od oskrzelików końcowych rozpoczyna się część oddechowa płuc

• odchodzą od nich oskrzeliki oddechowe, te przechodzą w przewodziki pęcherzykowe a te kończą się woreczkami pęcherzykowymi

• woreczki pęcherzykowe zbudowane są z pęcherzyków płucnych

Gronko płucne

• Gronko płucne składa się z :

1)pojedynczego oskrzelika końcowego wraz z zaopatrywanymi przez niego oskrzelikami oddechowymi

2)przewodzików pęcherzykowych

3)pęcherzyków płucnych

• Gronko płucne jest podstawową jednostka czynnościową płuc, w obrębie, której dokonuje się wymiana gazowa

Płaty płuc

• od kilkunastu do około 30 gronek tworzy zrazik płucny, a te tworzą płaty płuc

• w płucu prawym: płat górny, środkowy i dolny

• w płucu lewym: płat górny i dolny

• w płucach jest około 3 mln. pęcherzyków płucnych o łącznej powierzchni 70-80 m²

Płuca

• Prawe i lewe :

• umieszczone w prawej i lewej jamie opłucnowej

• Podstawa:

• dolna powierzchnia każdego z płuc spoczywa na przeponie

Kształt płuca

• Płuco prawe:

• szersze

• jest przesunięte do góry przez wątrobę

Budowa płuc

• na przyśrodkowej powierzchni płuca znajduje się miejsce nie pokryte opłucną i zwane wnęką płuc

• przez wnękę wchodzą do płuc naczynia tętnicze, oskrzela, nerwy a wychodzą naczynia żylne

• twory które wchodzą do płuc bądź z nich wychodzą noszą wspólną nazwę korzenia płuc

Pęcherzyki płucne

• mają kształt nieregularnego wielościanu, ich średnica wynosi 200-250 um.

• ich ściana zbudowana jest z:

1) naczyń włosowatych

2) włókien tkanki łącznej

3) pneumocytów typu I

Pneumocyty

• pneumocyty typu II wytwarzają surfaktant

• surfaktant zmniejsza napięcie powierzchniowe pęcherzyków płucnych

Surfaktant

• gdy zmniejsza się wielkość pęcherzyka, ciśnienie w jego obrębie powinno rosnąć a małe pęcherzyki powinny się zapadać

• zapobiega temu surfaktant, zmniejszający napięcie powierzchniowe w sposób zależny od objętości płuc

Funkcje surfaktantu

1) zmniejszenie pracy koniecznej do zwiększenia objętości płuc

2) stabilizacja pęcherzyków, czyli zapobieganie zapadaniu się małych pęcherzyków podczas wydechu

3) zapobieganie obrzękowi płuc dzięki zmniejszeniu napływu płynu do pęcherzyków z naczyń i śródmiąższu płuc

Jamy opłucnowe i opłucna (błona opłucnowa)

Jamy opłucnowe

• 2 jamy opłucnowe:

• oddzielone przez śródpiersie

• Każda jama opłucnowa

• zawiera płuco

• jest wyścielona błoną surowiczą (opłucną)

Opłucna

• Tworzy:

• opłucną płucną

• opłucną ścienną

• Płyn opłucnowy:

• nawilża obie opłucne

Mięśnie oddechowe

Wdechowe

I główny - przepona - kurcząc się obniża się i spłaszcza

II mm. międzyżebrowe zewnętrzne - unoszą żebra, co prowadzi do zwiększenia objętości klatki piersiowej, spadku ciśnienia w drogach oddechowych i wdechu, równocześnie wzrasta ciśnienie w jamie brzusznej.

Pomocnicze mięśnie wdechowe

III mięśnie pochyłe

IV mm. mostkowo-sutkowo-obojczykowe

Wydechowe

• I mięśnie ściany jamy brzusznej

• II mm. międzyżebrowe wewnętrzne

• w warunkach prawidłowych praca mięśni oddechowych odpowiada za 1 - 2% całkowitego zużycia tlenu a w stanie ciężkiej obturacji za około 30 %

Oddychanie

* Jest to proces wymiany O₂ i CO₂ między ustrojem a środowiskiem zewnętrznym

• Typy :

1) oddychanie zewnętrzne - wymiana gazów oddechowych między atmosferą a krwią przepływającą przez płuca

2) oddychanie wewnętrzne - wymiana gazowa na poziomie tkankowym między komórkami a krwią krążenia dużego

Oddychanie zewnętrzne

• obejmuje dwa procesy:

a) wentylację (decydują o niej właściwości mechaniczne klatki piersiowej oraz czynność mięśni oddechowych)

b) wymianę gazową (decyduje wielkość powierzchni bariery pęcherzykowo włośniczkowej i dopasowanie wentylacji do przepływu)

Oddychanie

• intensywność oddychania jest wyrazem energetycznej przemiany materii organizmu

• w wyniku oddychania powstaje w tkankach różnica w stężeniach gazów

• następuje spadek ilości tlenu w tkankach w stosunku do powierzchni organizmu i atmosfery oraz wzrost stężenia dwutlenku węgla w tkankach w porównaniu z powierzchnią ciała i atmosferą

• spadek potencjałów wywołuje dyfuzję gazów, dążących do wyrównania stężeń, zatem tlen podąża ku środkowi (dotkankowo), a dwutlenek węgla kieruje ku zewnątrz - odtkankowo

Pojemność życiowa płuc

• ilość powietrza wciągnięta od maksymalnego wydechu do maksymalnego wdechu wynosi ona przeciętnie 3,5 - 4 l.

• obejmuje powietrze zapasowe (około 1,5 l), oddechowe (wymieniane normalnym oddychaniem) - około 0,5 l i powietrze uzupełniające (około 1,5 l)

• zapotrzebowanie młodego człowieka na tlen wynosi 200-280 ml/min.

• częstość oddechów w stanie spoczynkowym wynosi 12-20 na minutę (u dzieci jest większa)

Regulacja oddychania

* Za pomocą ośrodków w rdzeniu przedłużonym i moście.

• Funkcja:

1) automatyczne generowanie rytmu oddechowego

2) regulacja częstości i głębokości oddechów w zależności od bodźców:

a) mechanicznych z receptorów w płucach i klatce piersiowej

b) chemicznych (PO₂, PCO₂ i pH) z chemoreceptorów centralnych i obwodowych

Wymiana gazowa

• gazy krwi przechodzą przez błonę pęcherzykowo - włośniczkową zgodnie z gradientem stężeń

Zmiany w oddychaniu przy narodzeniu

• Przed narodzeniem:

• naczynia są zapadnięte

• płuca nie zawierają powietrza

• Zassanie powietrza jednocześnie zasysa krew do krążenia płucnego:

• w sercu zamykają się połączenia charakterystyczne tylko dla płodowego krążenia krwi

Efekty starzenia się

• Tkanka elastyczna ulega degeneracji:

• podatność płuc spada

• zmniejsza się objętość płuc

8

---