2.36. Budowa i funkcje układu oddechowego Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska

Budowa układu oddechowego człowieka a - jama nosowa b - jama ustna c - gardło c(d) - krtań e - tchawica f - oskrzela g - oskrzeliki h - płuco

Drogi oddechowe Funkcje jamy nosowej: transport powietrza, oczyszczanie powietrza, ogrzewanie powietrza, nawilżanie powietrza. Funkcje gardła: stanowi skrzyżowanie drógi pokarmowej i oddechowej Funkcje krtani: chroni drogi oddechowe przed dostawaniem się tu pokarmu bierze udział w przełykaniu powstawanie i modulacja dźwięków Funkcje tchawicy i oskrzeli: oczyszczają powietrze Jama nosowa (lub ustna) Gardło Krtań Tchawica Oskrzela Oskrzeliki Nagłośnia zamyka wejście do krtani, chroniąc nas przed zakrztuszeniem.

Porównanie składu powietrza wdychanego i wydychanego Wnioski z analizy zamieszczonego wykresu 1. W procesie oddychania zużywany jest tlen 2. W procesie oddychania produkowany jest dwutlenek węgla i para wodna 3. Azot i gazy szlachetne nie biorą udziału w procesie oddychania

Wymiana gazowa Płuca zbudowane są z milionów pęcherzyków płucnych oplecionych gęstą siecią włosowatych naczyń krwionośnych. Poprzez jednowarstwowy nabłonek stanowiący ścianki pęcherzyków odbywa się wymiana gazowa. Powierzchnia wymiany gazowej jest bardzo duża - u dorosłego człowieka to około 100 m2.

Narządy wspomagające Wymianę gazową umożliwiają wdech i wydech. Wdech i wydech odbywa się przy udziale: mięśni międzyżebrowych klatki piersiowej przepony Wdech jest fazą czynną w procesie oddychania-ponieważ następuje skurcz mięśni oddechowych. Wydech jest fazą bierną- pod wpływem grawitacji, żebra opadają naciskając na płuca. Schemat klatki piersiowej człowieka (widok z boku) w czasie wdechu i wydechu. Zwróć uwagę na położenie żeber i ruchy przepony podczas wdechu i wydechu

Wymiana gazowa zewnętrzna Uruchom pokaz slajdów

Wymiana gazowa zewnętrzna Wymiana gazowa zewnętrzna (oddychanie płucne) – zachodzi w pęcherzykach płucnych. Tlen z pęcherzyka przechodzi do krwi, a dwutlenek węgla z krwi do pęcherzyka płucnego. Wymiana gazów odbywa się na drodze dyfuzji. Dyfuzja jest to przenikanie cząsteczek ze środowiska o większym stężeniu do środowiska o mniejszym stężeniu. Zarówno tlen jak i dwutlenek węgla jest transportowany przez erytrocyty. Gazy te wchodzą w reakcję z hemoglobiną: hemoglobina + O2 - oksyhemoglobina hemoglobina + CO2 - karboksyhemoglobina Główna ilość CO2 jest transportowana przez osocze. a - pęcherzyk płucny, b - włosowate naczynie krwionośne, c - erytrocyt z dwutlenkiem węgla, d - dwutlenek węgla, e - tlen, f - erytrocyt z tlenem.

Wymiana gazowa wewnętrzna Wymiana gazowa wewnętrzna (oddychanie tkankowe) – zachodzi w komórkach ciała. Tlen z krwi przenika na drodze dyfuzji do komórki, a dwutlenek węgla z komórki do krwi.

Oddychanie komórkowe Do każdej komórki ciała dostarczany jest tlen i substancje pokarmowe. W obecności tlenu następuje utlenianie (spalanie) glukozy. W procesie spalania uwalnia się energia niezbędna do życia. Komórka magazynuje energię w postaci energii wiązań chemicznych ATP. Zmagazynowana energia chemiczna jest przetwarzana na energię mechaniczną, cieplną, elektryczną - w zależności od potrzeb organizmu. Podczas wyzwalania energii powstają również produkty uboczne, które organizm musi wydalić. Są to dwutlenek węgla, woda i mocznik

Proces oddychania komórkowego można zapisać za pomocą równania: Oddychanie komórkowe Proces oddychania komórkowego można zapisać za pomocą równania: W przypadku niedoboru tlenu, w komórce może zajść proces oddychania beztlenowego. W jego wyniku również uwalniana jest energia z glukozy, ale produktem ubocznym jest kwas mlekowy. Zjawisko takie obserwujemy np. podczas intensywnych ćwiczeń fizycznych prowadzących do powstawania tzw. zakwasów w mięśniach.

Mitochondria Oddychanie wewnątrzkomórkowe zachodzi w każdej żywej komórce naszego organizmu w organellum zwanym mitochondrium. Szczególnie dużo mitichondriów posiadają tkanki o dużym zapotrzebowaniu energetycznym np. tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana.

Współpraca układów Proces oddychania komórkowego jest doskonałym przykładem współpracy różnych układów w organizmie człowieka: tlen pobierany jest przez układ oddechowy i dociera do komórki za pośrednictwem krwi. związki organiczne pochodzą z pokarmów trawionych w układzie pokarmowym i roznoszone są przez krew. dwutlenek węgla, również transportowany przez układ krwionośny, jest usuwany poprzez układ oddechowy. mocznik usuwany jest przez układ moczowy, a jego transportem zajmuje się krew. nadmiar wody usuwany jest przez układ moczowy, oddechowy (para wodna) i skórę.

Zadania Nazwij proces fizyczny, który ma miejsce podczas wymiany gazowej. Podaj funkcję nagłośni. Określ prawdziwość stwierdzenia ( P lub F ): Podczas wdechu przepona kurczy się i obniża. ()

Zadania 4. Wpisz nazwę gazu oznaczonego na schemacie literą x oraz nazwę składnika krwi, który transportuje jego większą część.

Zadania 5. Na wykresie przedstawiono wyniki pomiaru wentylacji płuc podczas intensywnego wysiłku fizycznego. Przeanalizuj wyniki i wybierz właściwą hipotezę. A. Tempo wentylacji płuc zależy od stężenia dwutlenku węgla we krwi. B. Wpływ stężenia dwutlenku węgla we krwi na częstotliwość wentylacji płuc. C. Niskie stężenie dwutlenku węgla we krwi wywołuje wentylację płuc. D. Podczas intensywnego wysiłku fizycznego wzrasta stężenie dwutlenku węgla we krwi.

Zadanie dla chętnych Zaznacz parę wykresów przedstawiających zmiany, jakie zaszły w organizmie człowieka, który po 10-minutowym spacerze, zaczął biec. A. Para A i X. B. Para A i Y. C. Para B i X D. Para B i Y.

Źródła W.Lewiński,J.Prokop, Biologia1, OPERON 2004r. B.Klimuszko, Biologia I, ŻAK,2000r. D.Cichy,I.Żeber-Dzikowska,DEBIT 2000r. B.Potocka,W.Górski, Biologia, MAC Edukacja 2003r. J.Loritz-Dobrowolska i wsp., Biologia, OPERON 2007r. materiały „Puls życia 2”, Nowa Era 2009r. www.szkolnictwo.pl