Oddychanie

1.Budowa dróg oddechowych i płuc

Układ oddechowy składa się z dróg oddechowych i płuc. Rozpoczynają ten układ nozdrza zewnętrzne, przez które w czasie wdechu wciągane jest powietrze do jamy nosowej (nozdrza wewnętrzne). Jama nosowa wysłana jest migawkowym (orzęsionym) nabłonkiem, zawierającym liczne gruczoły śluzowe oraz receptory wrażliwe na zapach. Nabłonek ten jest silnie unaczyniony. Powietrze w jamie nosowej jest oczyszczone, nawilżone, ogrzewane, również odróżniamy jego zapach. Z jamy nosowej powietrze przez gardło dociera do krtani rozpoczynającej tchawicę. Krtań jest krótkim przewodem zaopatrzonym w ruchome chrząstki. Krtań zaopatrzona jest w nagłośnię, która “przykrywa wejście” do krtani w czasie przełykania. Krtań jest narządem głosu, w którym boczne fałdy ścian tworzą struny głosowe.

Z krtani przechodzi powietrze do tchawicy, rozdzielającej się na oskrzela. Tchawica posiada rusztowanie utworzone z półpierścieniowatych chrząstek, które utrzymują drożność tego przewodu. Wnętrze tchawicy wysłane jest nabłonkiem migawkowym, umożliwiającym zbieranie zanieczyszczeń powietrza. W dolnej części tchawica rozdziela się na część prawą i lewą, tworząc drobniejsze kanały rozprowadzające powietrze. Nazywamy je oskrzelami, a jeszcze drobniejsze oskrzelikami kończącymi się pęcherzykami płucnymi. Oskrzela mają podobną budowę jak tchawica, różnią się średnicą.

Pęcherzyki płucne są cienkościenne, jednonabłonkowe, oplecione siecią naczyń włosowatych. U człowieka ilość pęcherzyków płucnych wynosi ok. 750 milionów, tworząc olbrzymią powierzchnię wymiany gazowej. Pęcherzyki płucne wraz z oskrzelami i oskrzelikami tworzą płuca, umieszczone w klatce piersiowej za żebrami. Płuco lewe jest dwupłatowe, a prawe trzypłatowe. Powierzchnia płuc pokryta jest cienkimi, gładkimi błonami, tzw. opłucnymi. Przestrzeń między nimi wypełniona jest płynem, zmniejszającym tarcie w trakcie ruchów oddechowych oraz powodującym wypełnianie całkowitej przestrzeni w klatce piersiowej przez płuco.

2.Wymiana gazowa w płucach i tkankach.

Mechanizm wentylacji płuc i wymiany gazowej.
U dorosłego człowieka wentylacja płuc odbywa się dzięki rytmicznym wdechom i wydechom; zachodzi ok. 12-16 razy w ciągu minuty.

Wdech jest możliwy dzięki skurczonej przeponie (przepona – mięsień oddzielający klatkę piersiową od jamy brzusznej), która opuszcza się ku dołowi zwiększając pojemność klatki piersiowej. Równocześnie kurczą się również mięśnie międzyżebrowe, powodując uniesienie żeber do góry i zwiększenie objętości klatki piersiowej. Wówczas płuca wypełniają całą przestrzeń w klatce piersiowej zwiększając przestrzeń wewnątrz nich. Znajdujące się wewnątrz płuc powietrze uzyskuje niższe ciśnienie niż ciśnienie atmosferyczne. Następuje dopływ powietrza (wdech) w celu wyrównania ciśnień. W czasie jednego wdechu wciągamy średnio ok. 0,5 litra powietrza.

Wydech jest procesem odwrotnym. Następuje rozkurcz przepony oraz mięśni międzyżebrowych powodujących zmniejszenie objętości klatki piersiowej “uciskającej” płuca.
Wymiana gazowa odbywa się w pęcherzykach płucnych, między pęcherzykiem a naczyniem włosowatym. Gazy (tlen i CO2) dyfundują przez ścianę pęcherzyka i naczynia. Cząsteczki tlenu dyfundują z pęcherzyków płucnych do krwi, w której stężenie tego gazu jest niższe. W odwrotnym kierunku wędruje dwutlenek węgla. Tempo dyfuzji zależy od ciśnień parcjalnych gazów. Tlen i dwutlenek węgla wędruje z miejsc o większym stężeniu do miejsc o stężeniu mniejszym, zgodnie z gradientem stężeń.

Płuca – występują u nielicznych ryb, płazów, gadów, ptaków i ssaków. Mają budowę workowatą, są rozciągliwe, cienkościenne. Początkowo są gładkościennymi workami, które w toku ewolucji ulegają sfałdowaniu, tworząc formy gąbczaste o dużej powierzchni oddechowej. Najlepiej rozwinięte płuca mają ssaki. Posiadają płuca pęcherzykowe, które są jednoczęściowe lub podzielone na płaty.

3.Oddychanie komórkowe jako proces energetyczny.