Układ oddechowy

Tlen jest najważniejszą substancją potrzebną nam do życia. Nabieramy go do płuc podczas wdechu, a podczas wydechu pozbywamy się produktu spalania tlenu w organiźmie, czyli dwutlenku węgla. Oddychanie polega właśnie na tej życiodajnej wymianie gazów pomiędzy organizmem, a otoczeniem.
Oddychanie jest procesem wdychania i wydychania powietrza - pozwala na pochłanianie przez krew tlenu potrzebnego do wytwarzania energii, jak również na wydalanie dwutlenku węgla i wody powstających przy wytwarzaniu tej energii.
Proces oddychania angażuje klatkę żebrową, przeponę (płat mięśniowy między klatką piersiową a jamą brzuszną) oraz drogi oddechowe: płuca, oskrzela i oskrzeliki - te dwa ostatnie narządy doprowadzają i odprowadzają powietrze do i z płuc. Powietrze wydychane nosem i ustami przechodzi w dół do tchawicy, a następnie przez liczne rozgałęziające się rurki - oskrzela i oskrzeliki - do płuc.
Układ oddechowy pozostaje sprawny dopóki nie zostanie uszkodzony dymem tytoniowym, zanieczyszczeniami atmosfery, gazami spalinowymi lub w skutek infekcji. Ludzie palący lub zamieszkujący obszary o znacznym skażeniu powietrza cierpią częściej na przewlekłe zapalenie oskrzeli, zapalenie błony śluzowej wyścielającej płuca.


Powietrze wdychane nosem jest nawilżane i ogrzewane za sprawą małych naczyń krwionośnych, znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie jamy nosowej. Dopiero w takim stanie dociera do płuc. Delikatne włoski wyścielające nos filtrują powietrze, zatrzymując ciała obce, mogące dostać się do płuc. Podczas wdechu przepona - normalnie uwypuklona ku górze - spłaszcza się. W tym samym czasie mięśnie międzyżebrowe się kurczą, unosząc żebra i rozsuwając na boki. Wszystko to zwiększa pojemność klatki piersiowej, umożliwiając płucom rozprężenie i zassanie powietrza. W trakcie wydechu mięśnie klatki piersiowej i przepona rozkurczają się, co sprawia, że żebra się zapadają, płuca zostają ściśnięte, wypychając tym samym powietrze.



Płuca są narządem przypominającym gąbkę, zbudowanym z milionów małych mieszków zwanych pęcherzykami. Cieniutka błona wyścielająca pęcherzyki zawiera krwionośne naczynia włosowate. To tu właśnie odbywa się owa życiowa wymiana dwutlenku węgla na tlen. Pęcherzyki umożliwiają bezpośredni kontakt krwi z wydychanym powietrzem, pozwalając na przejście tlenu do krwiobiegu i przemieszczenie dwutlenku węgla do powietrza wydychanego.
Krew rozprowadza tlen i substancje odżywcze do wszystkich komórek ciała, choć nigdy się z nimi bezpośrednio nie kontaktuje. Jest to możliwe dzięki temu, że cieniutkie ściany naczyń włosowatych są przepuszczalne i przez nie z krwi przedostaje się do przestrzeni miedzy komórkowych ciecz zwana płynem tkankowym. Płyn tkankowy, w którym rozpuszczone są tlen i substancje odżywcze, obmywa komórki przekazując im te transportowane substancje. Jednocześnie do płynu przedostają się w tym czasie substancje zbędne, które muszą zostać usunięte. Znaczna część płynu tkankowego powraca do naczyń krwionośnych, a pewna jego część przesącza się wraz z bakteriami i resztkami obumarłych komórek do specjalnego rodzaju naczyń - włosowatych naczyń limfatycznych. Potem w węzłach limfatycznych płyn ten jest oczyszczany i powraca do krwiobiegu.

Ten proces jest warunkiem niezbędnym do życia każdego człowieka, a spotkanie się trzech układów: oddechowego, krwionośnego i pokarmowego w okolicy jamy ustnej pozwala spełniać ten warunek i zapewnia prawidłowe funkcjonowanie organizmu ludzkiego.
Wszystkie żywe tkanki potrzebują do przetrwania stałego źródła energii, która pochodzi ze spalania jakiegoś paliwa ( w postaci węglowodanów, tłuszczów lub białek). Proces spalania zachodzi w obecności tlenu, który zostaje przetransportowany z powietrza, jakim oddychamy, przez układ krwionośny do komórek organizmu.
W procesie spalania tlenu powstają trzy produkty końcowe : energia, woda i dwutlenek węgla. Organizm ludzki nie potrzebuje dwutlenku węgla, zatem proces wymiany gazowej polega równocześnie na pozbywaniu się tego gazu. Układ krwionośny transportuje dwutlenek węgla do płuc, gdzie zostaje usunięty podczas wydechu, by na jego miejsce wraz z wdechem dostała się kolejna porcja tlenu. Proces oddychania pracuje bardzo regularnie i wydajnie, dzięki czemu stężenie gazu we krwi nie przekracza poziomu granicznego, co zagrażałoby zdrowiu.
Ilość tlenu jaką potrzebuje organizm człowieka, zależy od jego aktualnej aktywności. Dlatego płuca muszą być tak zbudowane, aby w razie potrzeby można było zwiększyć ich objętość. Tę rezerwę zapewniają pęcherzyki płucne. Poza tym musi być zachowana stała równowaga pomiędzy prędkością i głębokością oddechów, a przepływem krwi przez płuca.
Następnie drogi oddechowe przechodzą w krótki korytarz zwany krtanią lub głośnią. Za nią jest tchawica, która rozdziela się na dwa oskrzela, posiadające śluzowatą wyściółkę, która zapewnia miękkość i usuwa kurz.
Główne oskrzela prowadzą do płuc, w których dzielą się na mniejsze oskrzela, jedno na każdy płat płuca: lewe płuco ma dwa płaty, prawe- trzy. Następnie dzielą się jeszcze bardziej, a każde z nich staje się coraz węższe i mniejsze przechodząc najpierw w oskrzeliki, a potem na oskrzeliki końcowe. Te ostatnie uchodzą do maleńkich woreczków pęcherzykowych, przy czym każdy woreczek składa się z kilku części zwanych pęcherzykami płucnymi.
Do wszystkich oskrzeli i oskrzelików jest doprowadzana krew przez odgałęzienie tętnicy płucnej. Ona przenosi pozbawioną tlenu krew z prawej strony serca do płuc. Docierając do pęcherzyków płucnych tętnica dzieli się na naczynia włosowate. Przez cienkie ścianki pęcherzyków tlen przenika z powietrza do czerwonych krwinek znajdujących się w małych naczyniach krwionośnych; a dwutlenek węgla zostaje usunięty.
Po wymianie gazów krew zawierająca tlen przepływa przez żyły dopływowe i ostatecznie powraca do lewej części serca. Stąd zostaje przepompowana do różnych narządów ciała.
Oddychanie jest czynnością koordynowaną przez ośrodek oddechowy, grupę nerwów umieszczonych w dolnej części mózgu. Stąd impulsy nerwowe są przesyłane do mięśni oddechowych, powodując ich kurczenie się lub rozluźnianie w zależności od poziomu tlenu i dwutlenku węgla we krwi. Zbyt duża ilość dwutlenku węgla sprawia, że krew ma mniej zasadowy odczyn , co stymuluje ośrodek oddechowy. Wtedy zaczynamy oddychać szybciej i głębiej usuwając nadmiar szkodliwego gazu. Jednakże, jeśli organizm pozbędzie się zbyt dużej ilości dwutlenku węgla ośrodek oddechowy spowoduje, że zaczniemy oddychać wolniej i płycej, aż do odzyskania prawidłowej równowagi.
Oddychanie u nowonarodzonego człowieka zaczyna się od gwałtownego łapania powietrza i pierwszego płaczu- w ten sposób natura zadbała o rozszerzenie pęcherzyków płucnych i płuc. Przed narodzeniem płód otrzymuje tlen od matki za pośrednictwem łożyska. Krew przepływająca do wątroby lub żyły czczej dolnej przez przewód żylny jest w pełni utlenowana, natomiast w pozostałych narządach ciała krew nie jest ani całkiem utlenowana, ani odtlenowana.
Większa część krwi docierająca do przedsionków serca kieruje się do lewego przedsionka przez otwór, który zamyka się po urodzeniu. Krew wpływająca do prawej komory przepływa przez przewód tętniczy.
Przed narodzeniem niewiele krwi płynie przez płuca, w których nie ma powietrza i które nie pracują. Po przyjściu dziecka na świat dostawy tlenu z łożyska zostają odcięte, ale pierwszy płacz powiększa pojemność płuc, które podejmują pracę. Przewód tętniczy nie jest już potrzebny i wkrótce zamyka się w naturalny sposób.