Układ oddechowy

Wymiana gazowa = respiracja – wymiana tlenu i dwutlenku w ęgla mi ędzy środowiskiem zewn ętrznym a organizmem.

1 – oddychanie zewn ętrzne – między środowiskiem zewn ętrznym a narz ądem (układem) oddechowym,

2 – oddychanie wewn ętrzne (komórkowe) – mi ędzy krwi ą a komórkami ciała.

Regulacja wymiany gazowej:a) Mechanizm podstawowy – automatyczny = ośrodek oddechowy w

rdzeniu przedłu żonym, dowolny = kora mózgowa – o środki steruj ące emocjami,

b) Mechanizmy po średnie – ośrodki odbieraj ące informacje z chemoreceptorów w mózgu – CO 2, pH, w naczyniach - baroreceptorów, CO2, pH, O2 z mechanoreceptorów płuc, termoreceptorów, niektóre hormony (TRH).

Drogi oddechowe, narz ąd oddechowy.

Górne drogi oddechowe:Jama nosowa, gardło, krta ń.Dolne drogi oddechowe:Tchawica, oskrzela główne, oskrzela płatowe i segment owe.Główny narz ąd oddechowy: płuca (prawe i lewe – okryte opłucn ą płucn ą –powierzchnia płuc – opłucn ą a klatka piersiowa – opłucn ą ścienn ą.

Krtań(widok z przodu).

kość

nagłośnia

więzadło

jabłko Adama

chrząstka (widok z przodu).

tchawica

chrząstka tarczowa

chrząstka pierścieniowata

pierścienie chrzęstne tchawicy

Krtań (widok z góry).

struny głosowe

podstawa języka

nagłośnia

pierścienie chrzęstne tchawicy

tchawica

głośnia

struny głosowe

chrząstka nalewkowata

Działanie narz ądu mowy

Gdy wydychane z płuc powietrze przechodzi pomi ędzy strunami głosowymi, struny zaczynaj ą drgać. Powstaje d źwięk, którego wysoko ść jest uzale żniona od ich stanu, ich napr ężenia i szybko ści drga ń.

NISKIE DŹWIĘKI WYSOKIE DŹWIĘKI

struny głosowe

struny głosowe

Tchawica (przekrój poprzeczny).

przełyk

mięsień tchawicy

pierścienie chrzęstnetkanka łączna

światło tchawicywyściółka tchawicy

Wyściółka tchawicy

komórka urzęsiona

komórka śluzowa (kubkowa)

pęcherzyk płucny

oskrzelik

Angiogram płuc – uwidacznia t ętnice płucne i umo żliwia odnalezienie zakrzepów w t ętnicach.

Pęcherzyki płucne.

tętnica płucna

płucotętnica

klatka piersiowa

Pojemno ść płuc człowieka

Pojemno ść życiowa – to maksymalna obj ętość powietrza usuni ęta z płuc po

maksymalnym wdechu.

Pojemno ść oddechowa – to ilo ść powietrza wdychanego i wydychanego przy

spokojnym oddychaniu.

Pojemno ść zapasowa – ilość powietrza jaka pozostaje w płucach po normalnym

wydechu.

Budowa p ęcherzyka płucnego – bezpo średnia wymiana gazowa.

Cząsteczki tlenu przechodz ą na drodze dyfuzji do oplataj ących go włosowatych naczy ń krwiono śnych (> koncentracja tlenu w p ęcherzykach, < w naczyniach). Na tej samej drodze dochodzi do wymiany dwutlenku w ęgla ale w odwrotnym kierunku.

Prawo dyfuzji Ficka – ilo ść O2 lub CO 2, która dyfunduje przez ścian ę pęcherzyka zale ży od ró żnicy ci śnień parcjalnych po obu stronach ściany oraz od jej pola powierzchni. Gazy dyfunduj ą szybciej, gdy ró żnica ci śnień lub wielko ść powierzchni wzrasta.

Wymiana gazowa w płucach i tkankach.

- Ciśnienie parcjalne tlenu w krwi t ętniczej = 100 mm Hg.

- W tkankach od 0 – 40 mm Hg. Tlen przenika z naczy ń do tkanek, ale nie całkowicie. do tkanek, ale nie całkowicie.

- Krew płynie za szybko aby doszło do wyrównania ciśnień.

- Ciśnienie parcjalne tlenu w krwi żylnej, powracaj ącej do płuc = 40 mm Hg.

Krzywa dysocjacji oksyhemoglobiny a) zależność miedzy ci śnieniem parcjalnym tlenu a procentowym wysyceniem hemoglobiny tlenem.b) wpływ pH na krzyw ą dysocjacji (pH krwi – 7,4), przy wy ższym pH a jednakowym ci śnieniu parcjalnym tlenu – hemoglobina łatwiej przył ącza tlen. W czasie aktywnej pracy mi ęśni obni ża się pH, przy którym wi ęcej tlenu odł ącza si ę od hemoglobiny i jest on dost ępny dla komórek mi ęśni.

Transport dwutlenku w ęgla.

W tkankach CO 2 dyfunduje z komórek do osocza. Wi ększość wnika do czerwonych krwinek gdzie w obecno ści anhydrazy w ęglanowej (katalizator reakcji CO 2 z wodą) tworzy si ę kwas w ęglowy.

Kwas ten dysocjuje na jony wodorow ęglanowe i wodorowe. Jony wodorow ęglanowe i wodorowe. Jony wodorow ęglanowe opuszczaj ą krwinki i przechodz ą do osocza, a na ich miejsce wnikaj ą jony Cl.

Hemoglobina przył ącza jony wodorowe zapobiegaj ąc obni żeniu pH.

Transport dwutlenku w ęgla c.d.

W płucach CO 2 przenika z osocza do pęcherzyków płucnych.

Reakcje w erytrocytach przebiegaj ą odwrotnie – jony wodorow ęglanowe przedostaj ą się z osocza do czerwonych krwinek.

Jony wodorowe uwolnione z hemoglobiny ł ączą się z jonami wodorow ęglanowymi i powstaje kwas wodorow ęglanowymi i powstaje kwas węglowy.

CO2 powstały z kwasu w ęglowego wydostaje si ę z krwi do p ęcherzyków płucnych.

60% - CO2 - transport w postaci jonów wodorow ęglanowych,30% - związane z hemoglobin ą,10% w osoczu

Barwniki oddechowe.

Hemoglobina – w erytrocytach, poł ączona z tlenem = jasnoczerwona, a uboga w tlen =ciemnoczerwona. Składa si ę z 4 łańcuchów polipeptydowych – dwa alfa i dwa beta ikażdy jest poł ączony z pier ścieniem hemu (w centrum atom Fe).

Hb + O2 HbO2

Mioglobina – we włóknach mi ęśniowych.

Hemocyjanina – zawiera Cu (mi ęczaki, stawonogi – niebieska barwa po poł ączeniu ztlenem).tlenem).

Hemoerytryna – czerwony, zawieraj ący dwa atomy Fe, u niektórych pier ścienic.

Chlorokruoryna - zielony, zawieraj ący Fe, u niektórych wieloszczetów.

Zaczadzenie i objawy zwi ązane z niedoborem tlenu

Tlenek w ęgla o wiele łatwiej przył ącza si ę do hemoglobiny ni ż tlen, dlategoprzy zatruciu tym gazem powstaje karboksyhemoglobina i powoduje toniedotlenienie tkanek.

Objawy zwi ązane z mniejsz ą ilo ścią tlenu:

a) 15% tlenu w powietrzu: pogł ębienie oddechu, przyspieszenie pracy a) 15% tlenu w powietrzu: pogł ębienie oddechu, przyspieszenie pracy

serca,

b) 12% tlenu w powietrzu: przerywanie oddechu, ospało ść, osłabienie,

c) mniej ni ż 12% tlenu : gro źba uduszenia.

Choroby układu oddechowego.

Choroby układu oddechowego c.d.

Substancje które zaburzaj ą prace układu oddechowego.

• Tlenek w ęgla CO - wykazuje ok. 200-krotnie wy ższe powinowactwo do hemoglobiny ni ż tlen. Wysyca całkowicie hemoglobin ę powoduj ąc tzw. zatrucie czadem.

• Dym tytoniowy - zawiera substancje rakotwórcze takie jak np. benzo piren. Osoba pal ąca ma ok. 5% mniej tlenu ni ż osoba niepal ąca.

• Azbest - jego drobiny gromadz ą się w płucach i powoduj ą po latach powstawanie chorób nowotworowych.

• Pył w ęglowy - jest przyczyn ą pylicy

ZAPAMIĘTAJ!

1. Pojęcia - wymiana gazowa zewnętrzna i wewnętrzna.

2. Budowa i funkcje dróg oddechowych (górne i dolne).

3. Budowa i funkcje płuc. Pojemność płuc (oddechowa, życiowa, zapasowa).

4. Mechanizm wdechu i wydechu.

5. Regulacja wymiany gazowej.

6. Skład powietrza wdychanego i wydychanego.

7. Transport gazów oddechowych.

8. Choroby i zaburzenia w prawidłowym funkcjonowaniu układu oddechowego.8. Choroby i zaburzenia w prawidłowym funkcjonowaniu układu oddechowego.

9. Różnorodność narządów oddechowych u zwierząt.

10. Barwniki oddechowe (hemoglobina, mioglobina, hemoerytryna, hemocyjanina,

chlorokruoryna).

11. Oddychanie u roślin.