Andningssystemet ansvarar för att förse kroppens celler med syre och eliminera koldioxid, en avfallsprodukt från cellmetabolismen. Det består av en uppsättning organ och strukturer som samarbetar för att utföra gasutbyte mellan den omgivande luften och blodet. De viktigaste delarna av andningssystemet inkluderar de övre luftvägarna (näsa, mun, svalg, larynx), de nedre luftvägarna (luftstrupe, bronker, bronkioler, alveoler) och lungorna. Andningssystemets funktion styrs främst av hjärnan, som reglerar andningsfrekvensen och andningsdjupet efter kroppens behov.
Andningssystemets funktioner: hur viktig är denna del av människokroppen?
Andningssystemet ansvarar för att säkerställa att syre tillförs kroppen och koldioxid elimineras. Denna funktion är avgörande för organismens överlevnad, eftersom syre är nödvändigt för produktionen av energi i celler genom cellandning.
Dessutom spelar andningssystemet en viktig roll i att reglera blodets pH-värde och bidra till att upprätthålla kroppens syra-basbalans. Det fungerar också som en försvarsmekanism, filtrerar och fuktar luften som kommer in i lungorna och skyddar den från skadliga ämnen som damm, virus och bakterier.
De viktigaste delarna av andningssystemet inkluderar de övre luftvägarna (såsom näsa, mun, svalg och larynx) och de nedre luftvägarna (såsom luftstrupe, bronker och lungor). Var och en av dessa delar spelar en specifik roll i andningsprocessen och säkerställer gasutbyte mellan luft och blod.
Det är viktigt att upprätthålla ett hälsosamt andningsorgan genom vanor som regelbunden motion, att dricka mycket vatten och en balanserad kost. Att undvika rökning och exponering för föroreningar är också viktiga åtgärder för att säkerställa att detta viktiga system fungerar korrekt.
Funktion hos andningssystemets organ: Förstå rollen för varje del av systemet.
Andningssystemet ansvarar för att säkerställa gasutbytet mellan kroppen och omgivningen, vilket gör att syre kan komma in och koldioxid kan elimineras. För att denna process ska ske effektivt består andningssystemet av flera organ, vart och ett med sin egen specifika funktion.
Os lungorna ansvarar för gasutbytet. De består av tusentals små luftsäckar som kallas alveoler, där syre passerar in i blodet och koldioxid elimineras. Lungorna skyddas av bröstkorgen, bestående av revbenen och diafragman, som hjälper till vid andning.
O näsa och mun ansvarar för lufttillförseln till andningssystemet. Luft kommer in genom näsan, där den fuktas, filtreras och värms upp innan den går vidare till luftstrupen. trakea Det är ett rör som delar sig i två bronker, som i sin tur förgrenar sig till bronkioler som transporterar luft till lungornas alveoler.
Förutom dessa strukturer har andningssystemet följande: bihålorna, som hjälper till att filtrera och befukta luften, och struphuvudet, där stämbanden sitter. Den svalget Den ansvarar för att leda luft och mat till sina respektive vägar och förhindrar att de blandas.
Kort sagt spelar varje del av andningssystemet en grundläggande roll för att säkerställa kroppens syresättning och eliminering av metaboliskt avfall. Det är viktigt att upprätthålla dessa organs hälsa genom en bra kost, fysisk träning och att undvika rökning för att säkerställa korrekt andningsfunktion.
Lär dig om andningssystemets huvudstrukturer och dess funktion i människokroppen.
Andningssystemet ansvarar för att säkerställa syresättningen i människokroppen, förse cellerna med syre och eliminera koldioxid som härrör från cellmetabolismen. För att utföra denna viktiga funktion består andningssystemet av flera strukturer, var och en med sin egen specifika funktion.
De viktigaste delarna av andningssystemet inkluderar luftvägarna, såsom näsborrar, svalg, larynx, luftstrupe, bronker och lungor. Var och en av dessa strukturer spelar en grundläggande roll i andningsprocessen, vilket gör att luft kan komma in och ut och gasutbyte sker i lungalveolerna.
Näsborrarna, till exempel, ansvarar för att filtrera, fukta och värma inandningsluften, medan luftstrupen och bronkerna leder luft till lungorna. Lungorna är de organ som ansvarar för gasutbytet, där syre absorberas och koldioxid elimineras.
Dessutom består andningssystemet av andningsmuskler, såsom diafragma och interkostalmuskler, som hjälper till med lungornas expansion och sammandragning under andning. Dessa muskler arbetar tillsammans med luftvägarnas strukturer för att säkerställa effektiv andning.
Därför är det viktigt att upprätthålla ett hälsosamt andningsorgan för att säkerställa att kroppen som helhet fungerar korrekt. Att motionera, undvika rökning och upprätthålla en balanserad kost är vanor som bidrar till en individs andnings- och allmänna hälsa.
Andningssystemets strukturer: lär dig om de element som det består av.
Andningssystemet ansvarar för att säkerställa att syre tillförs kroppen och koldioxid elimineras. För att denna funktion ska kunna utföras effektivt består andningssystemet av flera strukturer som samverkar.
De viktigaste delarna av andningssystemet inkluderar de övre luftvägarna (näsa, mun, svalg och larynx) och de nedre luftvägarna (luftstrupe, bronker, bronkioler och alveoler). Dessutom har vi lungorna, som ansvarar för gasutbytet mellan inandningsluft och blod.
Andningssystemet börjar med att luft kommer in genom näsan eller munnen. Luften passerar sedan genom svalget, larynx, luftstrupen och bronkerna tills den når lungorna. Gasutbyte sker i lungalveolerna, där syre passerar in i blodet och koldioxid elimineras.
Det är viktigt att upprätthålla ett hälsosamt andningsorgan och undvika faktorer som kan försämra dess funktion, såsom rökning och luftföroreningar. Dessutom hjälper regelbunden motion till att stärka andningsmusklerna och förbättra lungkapaciteten.
Kort sagt, andningssystemets strukturer är avgörande för att säkerställa kroppens syresättning och eliminering av metaboliskt avfall. Att förstå dessa element och ta hand om andningshälsan är avgörande för ett fullvärdigt och hälsosamt liv.
Andningssystemet: funktioner, delar, funktion
O Andningssystem eller enhet andningsvägarna består av en serie specialiserade organ som medierar gasutbytet, vilket involverar upptag av syre och eliminering av koldioxid.
Det finns en serie steg som gör att syre kan komma in i cellen och koldioxid kan avlägsnas, inklusive utbyte av luft mellan atmosfären och lungorna (ventilation), följt av diffusion och utbyte av gaser vid lungytan, syretransport och gasutbyte på cellnivå.
Det är ett varierat system i djurriket, bestående av olika strukturer, beroende på vilken härkomst man studerar. Till exempel har fiskar funktionella strukturer i en vattenmiljö, såsom gälar, däggdjur har lungor och de flesta ryggradslösa djur har luftstrupar.
Encelliga djur, såsom protozoer, kräver inga speciella strukturer för andning och gasutbyte sker genom enkel diffusion.
Hos människor består systemet av näsborrar, svalg, larynx, luftstrupe och lungor. De senare är successivt förgrenade till bronker, bronkioler och alveoler. I alveolerna sker passivt utbyte av syre- och koldioxidmolekyler.
Definition av andning
Termen "andning" kan definieras på två sätt. I dagligt tal, när vi använder ordet "andas", beskriver vi handlingen att ta in syre och avlägsna koldioxid från den yttre miljön.
Andningsbegreppet omfattar dock en bredare process än att bara flytta luft in och ut ur bröstkorgen. Alla mekanismer som är involverade i syreutnyttjande, blodtransport och koldioxidproduktion sker på cellnivå.
Ett andra sätt att definiera ordet respiration är på cellnivå och denna process kallas cellandning, där reaktionen av syre sker med oorganiska molekyler som producerar energi i form av ATP (adenosintrifosfat), vatten och koldioxid.
Därför är termen "ventilation" ett mer korrekt sätt att hänvisa till processen att ta in och ut luft genom bröströrelser.
funktioner
Andningssystemets huvudsakliga funktion är att orkestrera processerna för syreupptag från utsidan genom ventilation och cellandning. En av avfallsprodukterna från denna process är koldioxid, som kommer in i blodomloppet, passerar till lungorna och avlägsnas från kroppen till atmosfären.
Andningssystemet ansvarar för att förmedla alla dessa funktioner. Mer specifikt ansvarar det för att filtrera och befukta luften som kommer in i kroppen, samt att filtrera bort oönskade molekyler.
Den ansvarar också för att reglera pH-värdet i kroppsvätskor – indirekt – genom att kontrollera koncentrationen av CO 2 , behålla eller eliminera den. Å andra sidan är den involverad i temperaturreglering, hormonsekretion i lungorna och hjälper luktsystemet att upptäcka lukter.
Dessutom ansvarar varje element i systemet för en specifik funktion: näsborrarna värmer luften och skyddar den från bakterier, svalget, struphuvudet och luftstrupen förmedlar luftpassagen.
Dessutom är svalget involverat i matpassagen och struphuvudet i fonationsprocessen. Slutligen sker gasutbytet i alveolerna.
Andningsorganen i djurriket
Hos små djur, mindre än 1 mm, kan gasutbyte ske genom huden. Faktum är att vissa djursläkter, såsom protozoer, svampar, nässeldjur och vissa maskar, utför gasutbyte genom enkel diffusion.
Hos större djur, såsom fiskar och amfibier, förekommer även hudandning för att komplettera andningen som utförs av gälarna eller lungorna.
Till exempel kan grodor utföra hela gasutbytesprocessen genom huden under vinterdvalan, eftersom de är helt nedsänkta i dammar. Salamandrar, å andra sidan, saknar lungor och andas genom huden.
Men med djurens ökande komplexitet är närvaron av specialiserade organ nödvändig för gasutbyte och för att möta de höga energibehoven hos flercelliga djur.
Anatomin hos de organ som medierar gasutbyte i olika djurgrupper kommer att beskrivas i detalj nedan:
luftstrupar
Insekter och vissa leddjur har ett mycket effektivt och direkt andningssystem. Det består av ett system av rör, kallade luftstrupar, som sträcker sig genom hela djurets kropp.
Trakeerna förgrenar sig till smalare rör (ungefär 1 µm i diameter) som kallas trakeoler. Dessa är fyllda med vätska och slutar i direkt anslutning till cellmembranen.
Luft kommer in i systemet genom en serie ventilliknande öppningar som kallas spirakler. Dessa kan stängas som svar på vattenförlust för att förhindra uttorkning. De har också filter för att förhindra att oönskade ämnen tränger in.
Vissa insekter, såsom bin, kan utföra kroppsrörelser som syftar till att ventilera luftstrupen.
Gälar
Gälar, även kallade gälar, möjliggör effektiv andning i vattenmiljöer. Hos tagghudingar är de en förlängning av kroppsytan, medan de hos marina maskar och amfibier är tuvor eller tofsar.
De mest effektiva är fiskar, som har ett system av inre gälar. Dessa är trådformade strukturer med tillräcklig blodtillförsel som motverkar vattenflödet. Detta "motströmssystem" säkerställer maximal syreutvinning från vattnet.
Gälventilation är förknippad med djurens rörelser och munöppning. I landmiljöer förlorar gälarna sin flytkraft från vattnet, torkar ut och filamenten klumpar ihop sig, vilket leder till att hela systemet kollapsar.
Av denna anledning kvävs fiskar när de är ute ur vattnet, även om de har stora mängder syre runt omkring sig.
Lungor
Ryggradsdjurens lungor är inre håligheter, utrustade med rikliga kärl, vars funktion är att mediera gasutbyte med blodet. Hos vissa ryggradslösa djur kallas de för "lungor", även om dessa strukturer inte är homologa med varandra och är mycket mindre effektiva.
Hos amfibier är lungorna mycket enkla och liknar en säck som hos vissa grodor är uppdelad. Den tillgängliga ytan för utbyte ökar i lungorna hos icke-fågelreptiler, vilka är uppdelade i ett flertal sammankopplade säckar.
Hos fågeln ökar lungeffektiviteten genom närvaron av luftsäckar, vilka fungerar som reservutrymme för luft i ventilationsprocessen.
Lungorna når sin maximala komplexitet hos däggdjur (se nästa avsnitt). Lungorna är rika på bindväv och omges av ett tunt lager epitel som kallas visceral pleura, vilket fortsätter in i visceral pleura och bekläder bröstväggarna.
Amfibier använder positivt tryck för att dra in luft i lungorna, medan reptiler, fåglar och däggdjur använder negativt tryck, där luft trycks in i lungorna genom att bröstkorgen expanderar.
Delar (organ) av andningssystemet hos människor
Hos människor, och andra däggdjur, består andningssystemet av den övre delen, som består av mun, näshåla, svalg och larynx; den nedre delen, som består av luftstrupe och bronker samt den del av lungvävnad.
Övre delen eller övre luftvägarna
Näsborrarna är de strukturer genom vilka luft kommer in, följt av en näskammare klädd med ett epitel som utsöndrar slem. De inre näsborrarna är anslutna till svalget (det vi vanligtvis kallar halsen), där två vägar korsar varandra: matsmältnings- och andningsvägarna.
Luft kommer in genom glottisöppningen, medan maten tar sig igenom matstrupen.
Struplocket sitter i glottis och har som syfte att förhindra att mat kommer in i luftvägarna. Det skapar en gräns mellan orofarynx – den del som ligger bakom munnen – och laryngofarynx – det nedre segmentet. Glottis mynnar ut i larynx (”stropphuvudet”), som i sin tur ger vika för luftstrupen.
Nedre delen eller nedre luftvägarna
Luftstrupen är ett rörformat rör, 15 till 20 mm i diameter och 11 centimeter långt. Dess vägg är förstärkt med broskvävnad för att förhindra kollaps, vilket gör den till en halvflexibel struktur.
Brosket är ordnat i en halvmåneform i 15 eller 20 ringar, det vill säga att det inte omger luftstrupen helt.
Luftstrupen förgrenar sig i två bronker, en för varje lunga. De högra bronkerna är mer vertikala än de vänstra, och de är också kortare och mer voluminösa. Efter denna första delning fortsätter successiva underavdelningar in i lungparenkymet.
Bronkiernas struktur liknar luftstrupen på grund av närvaron av brosk, muskler och slemhinnor, även om broskplattorna minskar tills de försvinner, när bronkierna når en diameter på 1 mm.
Inuti dem är varje bronk uppdelad i små rör som kallas bronkioler, vilka leder till alveolgången. Alveolerna har ett enda lager av mycket tunna celler som underlättar gasutbyte med kapillärsystemet.
Lungvävnad
Makroskopiskt sett är lungorna indelade i lober av fissurer. Den högra lungan har tre lober, medan den vänstra bara har två. Den funktionella enheten för gasutbyte är dock inte lungorna, utan den alveolär-kapillära enheten.
Alveoler är små, druvliknande säckar som sitter i bronkiolernas ändar och är den minsta delen av luftvägarna. De är fodrade med två typer av celler: typ I och typ II.
Typ I-celler kännetecknas av sin tunnhet och att de tillåter gasdiffusion. Typ II-celler är mindre än den föregående gruppen, mindre tunn, och deras funktion är att utsöndra ett ytaktivt ämne som underlättar alveolär expansion under ventilation.
Epitelceller är varvade med bindvävsfibrer, vilket gör lungan elastisk. På liknande sätt finns det ett omfattande nätverk av lungkapillärer där gasutbyte sker.
Lungorna är omgivna av en vägg av mesotelvävnad som kallas pleura. Denna vävnad kallas ofta för det virtuella utrymmet eftersom den inte innehåller någon luft och endast minimala mängder vätska.
Nackdelar med lungor
En nackdel med lungorna är att gasutbytet endast sker i alveolerna och alveolgången. Den luftvolym som når lungorna men befinner sig i ett område där gasutbyte inte sker kallas dödutrymme.
Därför är den mänskliga ventilationsprocessen extremt ineffektiv. Normal ventilation kan bara ersätta en sjättedel av luften i lungorna. Vid en forcerad andning är 20 till 30 procent av luften instängd.
bröstkorgen
Bröstkorgen inrymmer lungorna och består av en uppsättning muskler och ben. Den beniga delen bildas av hals- och ryggraden, revbenen och bröstbenet. Diafragman är den viktigaste andningsmuskeln och finns i den nedre delen av brösthålan.
Ytterligare muskler, kallade interkostalmuskler, är placerade i revbenen. Andra, såsom sternocleidomastoideus och scalenus, som utgår från huvud och nacke, är involverade i andningsmekanismen. Dessa muskler är placerade i bröstbenet och de första revbenen.
Hur fungerar det?
Syreupptag är avgörande för cellulära andningsprocesser, där upptaget av denna molekyl för ATP-produktion sker från näringsämnen som erhålls i näringsprocessen genom metaboliska processer.
Med andra ord tjänar syre till att oxidera (förbränna) molekyler och därmed producera energi. En av avfallsprodukterna från denna process är koldioxid, som måste utvisas från kroppen. Andning involverar följande händelser:
Ventilation
Processen börjar med upptaget av syre från atmosfären genom inandning. Luft kommer in i andningssystemet genom näsborrarna, passerar genom hela uppsättningen rör som beskrivs ovan, tills den når lungorna.
Luftintaget – andningen – är normalt en ofrivillig process, men den kan gå från automatisk till frivillig.
I hjärnan ansvarar neuroner i ryggmärgen för den normala regleringen av andningen. Kroppen kan dock reglera andningen baserat på syrebehovet.
En genomsnittlig person i vila andas i genomsnitt sex liter luft varje minut, och denna siffra kan öka till 75 liter under perioder av intensiv träning.
Gasutbyte
Syre i atmosfären är en blandning av gaser, bestående av 71 % kväve, 20,9 % syre och en liten andel andra gaser, såsom koldioxid.
När luft kommer in i luftvägarna förändras dess sammansättning omedelbart. Inandningsprocessen mättar luften med vatten, och när luften når alveolerna blandas den med kvarvarande luft från tidigare andetag. Vid denna tidpunkt minskar syreets partialtryck och koldioxidens ökar.
I andningsvägarna rör sig gaser längs koncentrationsgradienter. Eftersom partialtrycket av syre är högre i alveolerna (100 mm Hg) än i lungans kapillärblod (40 mm Hg), passerar syre in i kapillärerna genom en diffusionsprocess.
På liknande sätt är koncentrationen av koldioxid högre i lungkapillärerna (46 mm Hg) än i alveolerna (40 mm Hg), vilket är anledningen till att koldioxid diffunderar i motsatt riktning: från blodkapillärerna till alveolerna i lungorna.
Gastransport
I vatten är syrelösligheten så låg att ett transportmedium krävs för att tillgodose metaboliska behov. Hos vissa små ryggradslösa djur är mängden löst syre i deras vätskor tillräcklig för att tillgodose individens behov.
Hos människor skulle dock det transporterade syre på detta sätt bara vara tillräckligt för att tillgodose 1 % av behovet.
Av denna anledning transporteras syre – och en betydande mängd koldioxid – av pigment i blodet. Hos alla ryggradsdjur är dessa pigment begränsade till röda blodkroppar.
I djurriket är det vanligaste pigmentet hemoglobin, en proteinmolekyl som innehåller järn i sin struktur. Varje molekyl består av 5 % hem, som ansvarar för blodets röda färg och dess reversibla bindning till syre, och 95 % globin.
Mängden syre som kan binda till hemoglobin beror på många faktorer, inklusive syrekoncentrationen: när den är hög, som i kapillärerna, binder hemoglobin till syre; när koncentrationen är låg frigör proteinet syre.
Andra andningspigment
Även om hemoglobin är det andningspigment som finns hos alla ryggradsdjur och vissa ryggradslösa djur, är det inte det enda.
Vissa kräftdjur, bläckfiskar och mollusker av dekapoder innehåller ett blått pigment som kallas hemocyanin. Istället för järn innehåller denna molekyl två kopparatomer.
Fyra familjer av havsborstmaskar innehåller pigmentet klorokruorin, ett grönt protein med järn i sin struktur. Det liknar hemoglobin i struktur och funktion, även om det inte är begränsat till någon cellstruktur och finns fritt i plasma.
Slutligen finns det ett pigment med en mycket lägre syrebärande förmåga än hemoglobin som kallas hemerytrin. Det är rött och finns i flera grupper av marina ryggradslösa djur.
Vanliga sjukdomar
Asma
Det är ett tillstånd som påverkar luftvägarna och orsakar svullnad. Under en astmaattack blir musklerna som omger luftvägarna inflammerade, vilket drastiskt minskar mängden luft som kan komma in i systemet.
Attacken kan utlösas av ett antal ämnen som kallas allergener, inklusive djurpäls, dammkvalster, kallt väder, kemikalier i mat, mögel, pollen och andra.
Lungödem
Lungödem är en vätskeansamling i lungorna, vilket hindrar en persons förmåga att andas. Orsakerna är vanligtvis förknippade med hjärtsvikt, där hjärtat inte kan pumpa tillräckligt med blod.
Ökat tryck i blodkärlen pressar vätska in i luftutrymmena i lungorna, vilket minskar den normala syretransporten till lungorna.
Andra orsaker till lungödem är njursvikt, närvaron av smala artärer som transporterar blod till njurarna, myokardit, arytmier, överdriven fysisk aktivitet i området, användning av vissa läkemedel, bland annat.
De vanligaste symtomen är andnöd, andfåddhet, hosta upp skum eller blod och ökad hjärtfrekvens.
Lunginflammation
Lunginflammation är en infektion i lungorna och kan orsakas av en mängd olika mikroorganismer, inklusive bakterier som t.ex. Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae, Mycoplasmas pneumoniae e Klamydia pneumoniae , virus eller svampar som t.ex. Pneumocystis jiroveci .
Det visar sig som en inflammation i alveolerna. Det är en mycket smittsam sjukdom eftersom de orsakande agenserna kan spridas genom luften och snabbt genom nysningar och hosta.
De personer som är mest mottagliga för denna patologi är personer över 65 år och med hälsoproblem. Symtomen inkluderar feber, frossa, hosta med slem, andnöd, andfåddhet och bröstsmärtor.
De flesta fall kräver inte sjukhusvistelse och sjukdomen kan behandlas med antibiotika (vid bakteriell lunginflammation) som administreras oralt, med vila och vätskeintag.
Bronkit
Bronkit uppstår som en inflammatorisk process i kanalerna som transporterar syre till lungorna, orsakad av en infektion eller andra orsaker. Denna sjukdom klassificeras som akut eller kronisk.
Symtom inkluderar allmän sjukdomskänsla, hosta upp slem, andnöd och tryck över bröstet.
För att behandla bronkit rekommenderas att ta aspirin eller paracetamol för att sänka feber, dricka mycket vätska och vila. Om orsaken är bakteriell ordineras antibiotika.
Referenser
- French, K., Randall, D. & Burggren, W. (1998). Eckert Djurfysiologi: Mekanismer och anpassningar. McGraw-Hill Interamerican
- Gutierrez, A. J. (2005). Personlig träning: grunder, grunder och tillämpningar . INDE
- Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Integrerade principer inom zoologi (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
- Smith-Ágreda, JM (2004). Anatomi av språk-, syn- och hörselorganen Panamerikansk medicinsk utbildning.
- Taylor, N. B., & Best, C. H. (1986). Fysiologiska grunder för medicinsk praktik Panamerikansk
- Live, A. M. (2005). Grunderna i fysiologin för fysisk aktivitet och idrott Panamerikansk medicinsk utbildning.