A LÉGZŐRENDSZER ÉLETTANI MŰKÖDÉSE, JELENTŐSÉGE
A ki- ÉS belégzés, tüdőszellőzés (ventilláció) feladata, hogy annyi oxigént juttasson el minden sejthez, amennyire zavartalan anyagcseréjéhez szükség van. Az anyagcsere végtermékeként keletkezett szén-dioxidot pedig el kell szállítania.
A külső és belső légzés teszi lehetővé a szervezet igényeinek megfelelő gázcserét.
1.) Külső légzés: a testből a jobb pitvaron, ill. a jobb kamrán, majd az artéria pulmonalison keresztül a tüdőkapillárisokba érkező szén-dioxidban gazdag vér és az alveolusokban levő oxigénben dús levegő között diffúzió útján bonyolódik le a gázcsere. Eredményeként a vér oxigénnel telítődik, a vér szén-dioxid feleslege pedig az alveolusokba kerül.
2.) Belső légzés: az oxigén dús vér a négy véna pulmonalison keresztül a bal pitvarba, majd a bal kamrába, innen az artériákon keresztül a sejtekhez jut. A kapillárisok és a sejtek között a tüdőbeli gázcsere fordítottja zajlik le: az oxigén bekerül a sejtekbe, a széndioxid pedig a sejtekből a vérbe.
A légző rendszer felosztható:
1.) Légutakra,
2.) Tüdőre,
3.) A mellkas csontos és izmos vázára, rekeszizomra,
4.) Mellhártyára
5.) A légzést irányító légzőközpontra.
A légutakat a hangrés osztja felső és alsó légutakra. A felső légút részei az orr, garat, gége és a légcső. A felső légutak feladata a beáramló levegő felmelegítése, párásítása és lehetőség szerinti szűrése. A mikroszkopikus idegen anyagokat a légutakat bélelő csillószőrös hengerhám csillószőrei kiseprik.
A légcső két főhörgőre oszlik, majd ezek a tüdőkapuban (hilus) a tüdő lebenyeinek megfelelően jobboldalt három, baloldalt két hörgőre oszlanak. Ugyanitt lépnek be az artéria pulmonalis ágai, és itt lépnek ki a pulmonalis vénák. A hörgők egyre kisebb ágakra oszlanak, közben porcos falukat elveszítve csak erőteljes simaizomzattal rendelkeznek. A simaizmok beidegzésére jellemző, hogy paraszimpatikus ingerre összehúzódnak, szimpatikus ingerre pedig ellazulnak. A légutak csak a levegő akadálymentes ki- és beáramlását biztosítják, bennük gázcsere nincs, ezért is nevezik a légutak összességét holttérnek. A holt tér jelentősége az, hogy az alveoláris levegő összetételének állandóságát biztosítsák. A legkisebb bronchusok, a bronchiolusok a tüdő legkisebb működési egységeihez, a lebenykékhez (lobulus) vezetnek. Minden lobulusnak van saját vér és nyirok ellátása. A lebenykében a bronchiolus tovább oszlik és a tüdőhólyagocskák rendszerébe (alveolus) torkollik. Az alveolusok adják a légzőfelületet – kb. 0,1 mm átmérőjű hólyagocskák, falukat rendkívül vékony légzőhám borítja. Külső felületüket az artéria pulmonalisból származó kapiilláris rendszer veszi körül. A légzőhámon át annyira akadálytalan a gázcsere, hogy az alveoláris levegő és az artériás vér gázösszetétele megközelítően azonos. A gázcsere a diffúzió törvényeinek értelmében a magasabb nyomás felől az alacsonyabb nyomás irányába hat.
A lobulusokat az intersticiális kötőszövet fogja össze nagyobb működési egységekbe, a szegmentekbe, a több szegmentből álló lebenybe, a három lebenyből álló jobb és a két lebenyből álló bal tüdőfélbe.
A tüdőnek kettős érrendszere van – az első a gázcserével összefüggő artéria és véna pulmonalis rendszer, a másik a tüdő szövetét tápláló artéria és véna bronchialis rendszer. Rendkívül gazdag nyirokhálózata van, ezek fontos szerepet töltenek be a tüdőbe került idegen anyagok felvételében és továbbszállításában – a por és korom szemcsék a közbeiktatott nyirokcsomókban rakódhatnak le.
A rugalmas tüdő a teljesen zárt mellkasban helyezkedik el. A mellkas csontos és porcos vázát a bordák közti izmok kötik össze, lefelé a rekeszizom zárja. Az üreg belsejét a mellhártya béleli, kettős lemezének másik fele a tüdőt borítja. Így a tüdőt a mellkasfaltól csak a vékony pleura rés választja el, ebben a résben kevés folyadék van. A mellhártya lemezek közti nyomás kicsit alacsonyabb a külső levegő nyomásánál, így a külső levegő nyomása a mellkas üregénél kisebb, rugalmas tüdőket annyira felfújt állapotban tartja, hogy azok a mellkast kitöltik. A nyomásviszonyok arra kényszerítik a tüdőket, hogy a mellkassal együtt mozogjanak. Ha a mellkas izomzat és a rekesz összehúzódása a mellkas térfogatát növeli, a tüdő térfogata is nő – ez a belégzés (inspiráció), energiát igénylő izommunka eredménye. A kilégzés (exspiráció) normális körülmények között a mellkas izomzat elernyedésének és a tüdő rugalmasságának következménye.
A belégzett levegő cc.-ja: N - 79%, O2 - 20%, CO2 - 0,04%.
Kilégzett levegő cc.-ja: N - 79%, O2 - 16%, CO2 - 4,04%.
Légzés mechanizmusa tehát:
Belégzés:
1.) A mellüreg a belégzőizmok összehúzódása folytán tágul, a bordák megemelkednek, a rekeszizom leszáll.
2.) Ennek következményeként a mellhártya lemezei egymástól eltávolodnak, nagyobb lesz a pleuraüreg, a mellüregi szívóhatás növekszik.
3.) A külső légnyomás a légutakon keresztül légköri levegőt nyom be a tüdőbe. A tüdő passzív módon tágul.
Kilégzés:
1.) A mellüreg szűkül, a bordák lesüllyednek, a rekesz felemelkedik.
2.) A mellhártya lemezei egymáshoz közelednek, a mellüregi szívóhatás csökken
3.) A tüdőt kifeszítve tartó erő csökken, ezért a tüdő saját rugalmasságánál fogva összehúzódik, és levegőt présel ki magából.
A tüdők sohasem ürülnek ki rendesen: kb. 1200 cm3 levegő mindig visszamarad bennük, ez a reziduális levegő. Nyugodt belégzéskor felnőtt ember kb. 500 cm3 levegőt szív be – ez a respirációs levegő. Mély belégzéskor ezen felül még 2000 cm3 levegő lélegezhető be – komplementer levegő. Egyetlen mély ki és belégzéskor tehát maximálisan 4500 cm3 levegő fordul meg a tüdőkben – ez a vitál kapacitás. A pihenő felnőtt légzésszáma percenként 12-16.
A légző tevékenység irányítását a nyúltagyban lévő légzőközpont automatikusan végzi, több helyről szerezve be az irányításhoz szükséges ismereteket. Maga a központ az őt ellátó vér szén-dioxid tartalmára a legérzékenyebb. Ezenkívül érkezik még információ a glomus caroticumból, mely a vér oxigéntartalmának jelzője. Az agyi központot befolyásolják a tüdőszövetből érkező, annak feszültség állapotát jelző ingerek is.
További kivonatok a következőről A LÉGZŐRENDSZER ÉLETTANI MŰKÖDÉSE, JELENTŐSÉGE