Budowa układu oddechowego a funkcjonowanie organizmu
Kategoria: Zdrowie | Autor: Monika Nowicka
Układ oddechowy to złożony system, którego głównym celem jest dostarczanie organizmowi tlenu, bez którego organizm nie jest w stanie funkcjonować, oraz usuwanie dwutlenku węgla. Jak zbudowane są drogi oddechowe i jakie procesy w nich zachodzą?
Spis treści
Anatomia układu oddechowego
Układ oddechowy to skomplikowany system, który umożliwia wymianę gazów i utrzymanie homeostazy organizmu. Można go podzielić na kilka komponentów oraz stref, z których każda pełni unikalną funkcję.
Płuca są głównymi organami, w których zachodzi wymiana gazowa, czyli utlenienie krwi i usuwanie dwutlenku węgla. Klatka piersiowa, zbudowana z żeber, kręgosłupa i mostka, oraz mięśnie oddechowe (w tym przepona i mięśnie międzyżebrowe) otaczają płuca i umożliwiają ich rozprężanie i kurczenie się podczas oddychania. Drogi oddechowe tworzą sieć rozgałęzionych rur, przez które powietrze przemieszcza się z atmosfery do pęcherzyków płucnych i z powrotem. [1]
Jak zbudowane są drogi oddechowe?
Drogi oddechowe dzielą się na dwie główne części.
- Górny odcinek, na który składa się jama nosowa, ustna, gardło i krtań. Odpowiada za wstępne przetwarzanie powietrza – nawilżanie, ogrzewanie i oczyszczanie.
- Dolny odcinek – rozpoczyna się od tchawicy, która dzieli się na dwa główne oskrzela, a te dalej rozgałęziają się w mniejsze oskrzela, tworząc łącznie 23 generacje rozgałęzień. W miarę jak te rozgałęzienia stają się coraz cieńsze, powietrze przechodzi w głąb płuc. [1]
Funkcje układu oddechowego
Układ oddechowy pełni szereg ważnych funkcji. Przede wszystkim umożliwia wymianę gazową, czyli dostarczanie tlenu do krwi i usuwanie dwutlenku węgla, co jest niezbędne dla zdrowia komórek i prawidłowego funkcjonowania organizmu.[1] Oprócz tego:
- pomaga w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej, przede wszystkim poprzez usuwanie dwutlenku węgla, który wpływa na pH krwi;
- bierze udział w reakcjach obronnych organizmu;
- uczestniczy w procesach fibrynolitycznych, które są ważne dla regulacji krzepnięcia krwi;
- pomaga w termoregulacji, wpływając na temperaturę ciała przez regulację wydychanego powietrza;
- inaktywuje aminy biogenne, takie jak bradykinina, serotonina i adrenalina oraz przekształca angiotensynę I w angiotensynę II, co jest istotne w kontekście regulacji ciśnienia krwi. [1]
Wszystkie te funkcje łączą się, aby układ oddechowy wspierał zdrowie i homeostazę organizmu.
Na czym polega wymiana gazowa?
Zadaniem układu oddechowego jest wymiana gazowa oraz utrzymanie wielu funkcji organizmu. W wymianie gazowej wyróżnia się dwa główne etapy: oddychanie zewnętrzne i oddychanie wewnętrzne. [1]
Oddychanie zewnętrzne
Oddychanie zewnętrzne to proces, który odbywa się w pęcherzykach płucnych. Powietrze z atmosfery, bogate w tlen, dociera do pęcherzyków płucnych, gdzie tlen przechodzi do krwi. W tym samym czasie dwutlenek węgla, będący produktem ubocznym metabolizmu komórkowego, przechodzi z krwi do pęcherzyków płucnych, skąd jest wydychany z organizmu. Ten etap jest kluczowy dla dostarczania tlenu do krwi i usuwania dwutlenku węgla. To niezbędny etap do prawidłowego funkcjonowania komórek i całego organizmu. [1]
Oddychanie wewnętrzne
Oddychanie wewnętrzne zachodzi na poziomie komórkowym, gdzie tlen dostarczany przez krew jest wykorzystywany do produkcji energii. W trakcie tego procesu w komórkach wytwarza się dwutlenek węgla, który następnie jest transportowany przez krew do pęcherzyków płucnych w celu ich usunięcia. Oddychanie wewnętrzne to proces metaboliczny, który umożliwia komórkom produkcję energii potrzebnej do ich funkcjonowania, przy jednoczesnym usuwaniu dwutlenku węgla. [1]
Jak wygląda mechanika oddychania?
Mechanizm oddychania polega na cyklicznych zmianach objętości i ciśnienia w pęcherzykach płucnych, które pozwalają na ruch powietrza do i z płuc. Podczas wdechu, mięśnie wdechowe (przepona i mięśnie międzyżebrowe) kurczą się, zwiększając objętość klatki piersiowej i obniżając ciśnienie wewnętrzne, powodując napływ powietrza do płuc. Podczas wydechu mięśnie te rozkurczają się, a dodatkowe mięśnie brzuszne mogą się kurczyć, zmniejszając objętość klatki piersiowej, zwiększając ciśnienie i wypychając powietrze z płuc. Ruch powietrza zależy również od oporów w drogach oddechowych, takich jak opór niesprężysty (tarcie powietrza) i opór sprężysty (elastyczność ścian dróg oddechowych). [1]
Zagrożenia dla układu oddechowego
Budowa układu oddechowego sprawia, że jest on narażony na liczne zagrożenia. Należą do nich infekcje wirusowe, bakteryjne i zanieczyszczenia, a także przewlekłe choroby, takie jak astma i przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP). Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), astma jest najczęstszą przewlekłą chorobą dziecięcą, charakteryzującą się nawracającą dusznością i świszczącym oddechem, podczas gdy POChP, która dotyka głównie dorosłych, jest chorobą postępującą z objawami duszności i przewlekłego kaszlu. Do głównych czynników ryzyka należą palenie tytoniu, zanieczyszczenie powietrza, alergeny oraz narażenie na pyły i chemikalia. [2]
Na Zlecenie Marki Deflegmin
Źródła:
[1] Chabowski A., Górski J., Fizjologia oddychania [w:] Fizjologia człowieka, red. J. Górski, Warszawa 2010, s 173-178
[2] Chronic Respiratory Diseases, World Health Organization: https://www.who.int/health-topics/chronic-respiratory-diseases#tab=tab_1 [Dostęp online: 09.08.2024]
