UKŁAD ODDECHOWY

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

2. Jama nosowa. Jest ona podzielona na dwie części chrzęstno – kostną przegrodą nosową. Wokół jamy nosowej znajdują się puste przestrzenie – zatoki oboczne nosa. Wnętrze jamy nosowej wyściela nabłonek migawkowy. Jest to błona śluzowa pokryta rzęskami, a w przedniej części jamy nosowej krótkimi włoskami. Znajduje się tu również narząd powonienia, który stanowią zakończenia nerwowe rozmieszczone w nabłonku.

Rolą jamy nosowej jest: oczyszczanie powietrza, ogrzewanie powietrza, nawilżanie powietrza. Błona śluzowa nosa

3. Gardło. Gardło jest wspólna częścią układu pokarmowego i oddechowego. Znajdują się tu też ujścia trąbek słuchowych biegnących z ucha środkowego. W gardle mieszczą się też migdałki stanowiące pierwszą linię obrony układu immunologicznego.

4. Krtań. Budowa krtani: Kość gnykowa Chrząstka tarczowata a Chrząstka pierścieniowa Błony i wiązadła Chrząstki tchawicy a d b c e

Krtań zbudowana jest z 9 chrząstek połączonych ze sobą mięśniami i wiązadłami. Nagłośnia jest to chrząstka zamykająca wejście do krtani w czasie połykania pokarmu. Krtań podobnie jak jamę nosową wyściela nabłonek z rzęskami. Ma to na celu oczyszczanie powietrza z pyłów.

Krtań jest również narządem głosotwórczym Krtań jest również narządem głosotwórczym. Stanowią go fałdy głosowe pomiędzy którymi znajduje się otwór – głośnia. Dolne fałdy głosowe nazywane są strunami głosowymi. Drganie strun głosowych wywołane powietrzem powoduje powstawanie dźwięków. Wysokość głosu wydawanego przez człowieka zależy od długości wiązadeł głosowych. Na ogół mężczyźni maja dłuższe wiązadła głosowe i ich głos jest niższy – bas, baryton, tenor. U kobiet wiązadła są krótsze, co powoduje powstawanie dźwięków niższych: mezzosopran, sopran, alt.

4. Tchawica. Jest to rurka długości około 10 cm. Zbudowana jest z chrzęstnych półpierścieni połączonych wiązadłami. Wewnątrz wysłana jest nabłonkiem z rzęskami (oczyszczanie powietrza). W dolnej części tchawica rozgałęzia się na dwa oskrzela.

5. Oskrzela i oskrzeliki. Oskrzela są naturalnym przedłużeniem tchawicy. Każde z oskrzeli rozgałęzia się na coraz węższe rureczki – oskrzeliki, tworząc tzw. drzewo oskrzelowe. Na końcu najdrobniejszego z oskrzelików znajdują się pęcherzyki płucne. Podobnie jak pozostałe części układu oddechowego wysłane są nabłonkiem z rzęskami.

Do podstawowych funkcji oskrzeli i oskrzelików należą: transportowanie powietrza do płuc, ogrzewanie powietrza, oczyszczanie powietrza. a b oskrzela oskrzeliki b b

Obraz mikroskopowy pęcherzyków płucnych 6. Płuca. Płuca człowieka podobnie jak pozostałych ssaków mają strukturę gąbczastą. Umiejscowione są w klatce piersiowej. Płuco prawe (b) zbudowane jest z trzech, a lewe (a) z dwóch płatów. Wynika to z usytuowania serca. Płuca otoczone są błoną - opłucną. Ochrania ona płuca i zmniejsza tarcie podczas ruchów oddechowych klatki piersiowej. a b Obraz mikroskopowy pęcherzyków płucnych

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.

7. Wymiana gazowa. 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 + CO ↔ karboksyhemoglobina hemoglobina + CO2 ↔ karbaminohemoglobina pęcherzyk płucny włosowate naczynie krwionośne erytrocyt z dwutlenkiem węgla dwutlenek węgla tlen erytrocyt z tlenem a b c d e f

b. 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.

8. Oddychanie wewnątrzkomórkowe. Oddychanie wewnątrzkomórkowe jest to biochemiczny proces rozkładu (spalania) związków organicznych przy udziale tlenu w celu wytworzenia energii. Energia powstała w wyniku tego procesu jest magazynowana w postaci wysokoenergetycznych związków organicznych np. ATP. Poza energią w procesie tym powstają produkty uboczne w postaci wody, dwutlenku węgla i mocznika.

Schemat oddychania wewnątrzkomórkowego KOMÓRKA TLEN ENERGIA ZWIĄZKI ORGANICZNE - CUKRY - TŁUSZCZE - BIAŁKA PRODUKTY UBOCZNE: - WODA - DWUTLENEK WĘGLA - MOCZNIK Schemat oddychania wewnątrzkomórkowego

Proces oddychania można zapisać za pomocą następującego równania: GLUKOZA TLEN ENERGIA WODA DWUTLENEK WĘGLA W przypadku niedoboru tlenu, w komórce może zajść proces oddychania beztlenowego. W jego wyniku również produkowana 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. Proces oddychania beztlenowego ilustruje równanie: GLUKOZA ENERGIA KWAS MLEKOWY

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.

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.

9. Na co organizm człowieka zużywa energię? Energia chemiczna zgromadzona w ATP jest w miarę potrzeb organizmu przekształcana w inne rodzaje energii np.: cieplną, mechaniczną, elektryczną. Organizm człowieka potrzebuje energii do wszystkich procesów życiowych, a w szczególności: wykonywania ruchów, pracy narządów wewnętrznych, utrzymywania stałej temperatury organizmu (36,6 0C).