Ocena brak

Czym jest i jak funkcjonuje układ oddechowy człowieka?

Autor /Aniela Dodano /31.01.2012

Tlen jest najważniejszą substancją potrzebną nam do życia. Nabieramy go do płuc podczas wdechu, a podczas wydechu pozbywamy się produktu spalania tlenu w organizmie, czyli dwutlenku węgla. Oddychanie polega właśnie na tej życiodajnej wymianie gazów pomiędzy organizmem a otoczeniem.

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. Na przykład przeciętny mężczyzna podczas odpoczynku wdycha około 3,75 1 powietrza na minutę. Odpowiada to około 750 cm3 tlenu, z czego wykorzystana zostaje jedna trzecia. Gdyby ten sam mężczyzna zaczął nagle biec do autobusu, potrzebowałby o wiele więcej tlenu, ponieważ jego mięśnie pracowałyby z większym wysiłkiem. Wtedy wdychałby około 15 razy więcej powietrza, i zużywałby więcej tlenu. Ilość przyjmowanego tlenu może się zwiększyć nawet do 30 razy.

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.
Powietrze jest wdychane przez górne drogi oddechowe - nos i usta. Drogi te łączą się z tyłu jamy ustnej, gdzie podniebienie miękkie działa jak drzwi obrotowe, odcinające na zmianę jamę ustna lub nosową. Wnętrze nosa pokryte jest delikatnymi włoskami, a i nos, i usta posiadają śluzowatą wyściółkę, której zadaniem jest zwilżanie powietrza. W ten sposób powietrze zostaje oczyszczone z ewentualnych drażniących zanieczyszczeń i ogrzane, przed dotarciem do płuc.
Następnie drogi oddechowe przechodzą w krótki korytarz zw. krtanią lub głośnią. Za nią jest tchawica, która dzieli 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 w 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.

Płuca są otoczone i chronione dwiema warstwami błony - opłucną. Pomiędzy tymi warstwami znajduje się wąska przestrzeń, jama opłucnej, która zawiera niewielką ilość płynu spełniającego funkcję środka nawilżającego, aby płuca nie przyklejały się do powierzchni klatki piersiowej podczas oddychania.

Przy wdechu pracują dwie grupy mięśni: mięśnie międzyżebrowe, rozciągające powierzchnie między żebrami, i przepona - cienki mięsień położony pomiędzy klatką piersiową a brzuchem. Zanim powietrze dostanie się do płuc ciśnienie panujące w tym narządzie musi być mniejsze od ciśnienia atmosferycznego. Przepona kurczy się, a mięśnie międzyżebrowe unoszą żebra w górę i do przodu, w wyniku czego zwiększa się objętość płuc. Wtedy ciśnienie atmosferyczne sprawia, że pusta przestrzeń wypełnia się powietrzem. Po skończonym wdechu mięśnie rozluźniają się i zużyte powietrze wydostaje się na zewnątrz.
Oddychanie jest czynnością oddechową koordynowaną przez ośrodek oddechowy, grupę nerwów umieszczonych w dolnej części mózgu. Stąd impulsy nerwowe zostają 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.

Podobne prace

Do góry