15. Kafli Loftskiptakerfið

1. 15. Kafli Loftskiptakerfið

2. 15.1 Loftskiptakerfið • Meginhlutverk loftskiptakerfisins er upptaka O2 úr (lungnablöðru)lofti í blóð og losun CO2úr blóði í (lungnablöðru)loft • Þetta gerist við flæði sem byggir á styrkleikafallanda þ.e. styrkleikamun og kallast loftskipti (ath. ytri og innri loftskipti)

3. Loftskiptakerfið og hjarta og æðakerfið vinna saman að eftirfarandi: 1.Ytri öndun (loftskiptum) þ.e. skipti á O2 og CO2 milli lofts og blóðs 2. Flutningur á O2 og CO2 til og frá lungum og vefjum 3. Innri öndun (innri loftskiptum) þ.e. skipti á O2 og CO2 milli blóðs og vefjavessa

4. O2 er notað við loftháða frumuöndun sem myndar ATP og við það myndast CO2 • Þetta gerir loftskipti við umhverfið nauðsynleg • Frumur geta ekki starfað án ATP (eru stöðugt að mynda og nota ATP) • Öndunarhreyfingar sem tryggja styrkleikamun milli blóðs og lofts í lungum og atr. 3 eru því nauðsynleg til að loftháð frumuöndun geti gerst í frumum

5. Öndunarvegur(Mynd 15.1 og tafla 15.1) = kerfi rása og hola sem loft flyst um (inn og út) • Á leiðinni er loftið: a. hreinsað Hér koma við sögu gróf hár í nösum, bifhár og slím í nefholi og öndunarvegi Bifhár í barka og öðrum hlutum öndunar-vegar slá þannig að slím og agnir fastar í slími berast í átt að koki

6. b. hitað Varminn kemur frá blóði í æðum sem liggja nálægt yfirborði öndunarvegar Öndunaroft er með líkamshita þegar það nær niður í lungu c. gert rakt Rakinn kemur frá blautu yfirborði öndunarvegar og er loftið raka-mettað þegar það berst niður í lungun Við fráöndun kólnar loftið og rakinn þéttist á yfirbotði barka og nefs

7. d.gæði þess eru metin Með lyktarskynfrumum í nefholi (Athuga töflu 15.1 bls 287)

8. nös nefhol kok Speldi - barkalok raddglufa barki barkakýli

9. Öndunarkerfið nefhol nös kok speldi raddglufa barkakýli barki berkja berkla lunga þind

10. Blóðstreymi Lungnaslagæðlingur Berkla Lungnabláæðlingur Lungnablöðruklasi háræðakerfi lungnablöðrur

11. Fig. 15.2

12. berkja berklingur lungnaslagæðlingur þind lungnablaðra Lungna-bláæðlingur háræðakerfi

13. Í efri öndunarvegi erunefhol, kok og barkakýli Nef • 2 aðskilin nefhol sem opnast út í nösum • Skil á milli nefhola eru úr beini og brjóski • Slímhimna þekur nefhol • Beinkambar skaga inn í nefhol og gefur það aukið yfirborð til uppgufunar og meiri raka í innöndunarloft

14. Efst í nefholunum eru sérhæfðar lyktarskynfrumur með skynhár sem á eru efnanemar • Frá skynfr. liggja taugar til heila þar sem efnaáreitin eru túlkuð sem lykt • Rásir frá augum opnast í nefhol => tár frá tárakirtlum berast frá augum í nefhol

15. Rásir frá slímuþöktum holum (sínusum) í hauskúpu eru einnig tengdar nefholum – geta lokast => óþægindi og svokallaðir sínusa-höfuðverkur • Holin létta höfuðkúpu og enduróma hljóð þegar talað er • Nefhol og kokhlust(frá miðeyra) opnast í efrihluta koks (nefkok) • Nefhol eru aðskilin frá munni með efrigóm (harðgómi með beini og mjúkri gómfillu)

16. heilahvel randkerfið lyktarklumba ilmþekja

17. harðgómur Speldi /barkalok barkakýli barki

18. Op á kokhlust nefkok úfur hálskirtlar kok raddglufa

19. Kok(pharynx) Oft skipt í : Nefkok – þar tengist nefhol koki aftan við gómfillu Munnkok –þar sem vélindað opnast Barkakok – opnast í barkakýli þar sem barkinn opnast • Bæði fæða og loft berast um kok • Barkakýli (larynx) er efst á barka • Barkinn er fyrir framan vélindað

20. Hálskirtlar mynda ,,varnarhring” þar sem munnhol og kok tengjast • Hálskirtlar eru úr eitilvef og í þeim eru eitilfrumur sem veita vörn gegn sýklum í innöndunarlofti

21. Barkakýli(larynx) • Er úr brjóski • Meira áberandi í körlum en konum • Efst á barkakýli er raddglufa(glottis) • Barkakýli og barki eru venjulega opin en lokast með barkaloki / speldi(epiglottis) þegar kyngt er þ.e við kyngingu færistbarkakýli upp að barkaloki/ speldi og það lokast fyrir raddglufu

22. Inni í barkakýlinu eru raddböndin sem eru slímufellingar sem eru styrktar með teygjanlegum bandvefsböndum • Raddböndin titra þegar loft berst út um raddglufu og hljóð myndast • Lengri raddbönd => dýpri rödd • Breyting á ,,togi” raddbanda => breytt tónhæð

23. speldi barkakýli raddglufa barki

24. Fig. 15.3 speldi

25. Fig. 15.3(left) speldi

26. Fig. 15.3(right)

27. Barki(trachea) • Liggur frá barkakýli til berkja (primary bronchi) • Liggur fyrir framan vélinda • Er styrktur með C laga ,,brjóskhringjum” sem halda honum opnum • Opið á brjóskhringjunum liggur að vélinda sem getur því þanist út þegar kyngt er

28. Fig. 15.4 • Þekjuvefur í barka er gervilagskiptur, bifhærður og staflaga (pseudostratified ciliated, columnar epithelium) með fjölda bikarfrumasem mynda slím Bifhár

29. Þekjuvefurinn hreinsar loft (agnir festast í slími) og bifhárin(um 300/fr.)flytja slímið í átt að koki(hraði flutnings 1-2 cm á mín) => agnir stærri en 6m ná yfirleitt ekki til lungnablaðra • Stórátfrumur sjá um að hreinsa lungnablöðrur • Reykingar lama og eyðileggja bifhárin • Geta teiknað þekjuvefinn og þekkja á mynd

30. Barki greinist í hægri og vinstri berkju sem liggja í hægra og vinstra lunga. • Berkjurnar greinast síðan í æ grennri berkjur / berklinga sem í eru brjóskhringir fyrst í stað, en síðan hverfa þeir og við taka veggir úr sléttum vöðvum sem herpast í astmasjúklingum og þrengja að loftflæði. • Berkjurnar enda að lokum í lungnablöðru-klösum

31. Lungu • Eru tvö keilulaga líffæri í brjóstholi • Fylla upp í brjósthol nema miðju þess þar sem barki, hjarta og vélinda er • Hægra lungað hefur 3 flipa og vinstra 2 • Fliparnir skiptast síðan í smærri bleðla sem í er berklingur sem greinist og endar í mörgum lungnablöðrum

32. Efri hluti lungna er mjór en neðrihlutinn er breiðari og liggur að hvelfdri þindinni • Lungun eru umlukin tvöfaldri vökvahimnu= fleiðru(mynd 15.6 a) sem myndar vökva sem dregur úr viðnámi milli himnanna • Holið sem vökvinn er í á milli himnanna kallast fleiðruhol • Yfirborðsspenna vegna vetnistengja milli vatnssameinda heldur himnunum saman

33. Lungnablöðrur • Sérhver lungnablaðra er úr flöguþekjusem er eitt frumulag að þykkt. • Umhverfis lungnablöðrur er þéttriðið háræðanet. • Súrefni flæðir úr lofti lungnablaðra í blóð háræðanna og úr blóði háræðanna flæðir CO2 inn í blöðrurnar.

34. Lungnablöðrurnar verða að vera opnar til að loft berist í þær • Innra borð lungnablaðra er þakið himnu úr fosfólípíði sem minnkar himnuspennu og kemur í veg fyrir að lungnablöðru-veggirnir límist saman (svipað og tvö smásjárgler!).

35. Stundum hafa nýfædd börn ,oftast fyrirburar, ekki þessa himnu => veggir lungnablaðra ,,límast” saman • Heildaryfirborð lungnablaðranna er c.a. 50-70 m2 og fjöldinn um 300 milljónir.

36. berklingur Lungnaslagæð Lungnabláæð lungnablöðrur

37. Lungnaslagæðlingur Lungnabláæðlingur

38. viðbótar-loft And-rýmd Öndunar-loft vara-loft loftleif

39. 15.2 Öndunarhreyfingar • Öndunarloft þ.e. það loft sem fer um lungun í einu andartaki er um 500 ml • Hægt er að bæta við bæði magn innandaðs lofts = viðbótarloft (um 2900 ml) og magn útandaðs lofts = varaloft (um 1400 ml) • Hámarks loftmagn í einu andartaki kallast andrýmd (vital capacity) og er um 4000 – 5000 ml

40. Öndunarhreyfingar • Í meðalmanni nær um 70% af öndunarlofti niður í lungnablöðrur • Um 30% er í öndunarvegi – nýtist ekki • Um 1000 ml af lofti eru alltaf eftir í lungum eftir mestu fráöndun og gagnast ekki í loftskiptum = loftleif • Í sumum sjúkdómum t.d. lungnaþembu eykst loftleifin vegna erfiðleika við fráöndun => andrýmið minnkar og lungun ,,fyllast” gagnslausu lofti

41. Inn- og útöndun • Samfelld ,,loftsúla” nær frá koki til lungnablaðra • Lungun liggja í lokuðu rými = brjóstholinu • Brjóstkassi er utanum brjósthol og er úr rifbeinum sem eru tengd hrygg að aftan og bringubeini að framan

42. Milli rifjanna eru millirifjavöðvar (ytri og innri) og þind úr bandvef og vöðvum hvelfist upp í brjóstholið og afmarkar það að neðan • Lungun eru umlukin tveimur himnum þ.e. fleiðrum / brjósthimnum • Ytri fleiðran er föst við innraborð brjóstkassans og þindina • Innri fleiðranhjúpar lungun • Lungun loða við veggi brjósthols

43. Þunnt vökvafyllt hol = fleiðruhol, er á milli fleiðranna og er eðlilegur þrýstingur í því 4 mm Hg lægri en loftþrýstingurinn Innöndun • Stjórnstöð öndunarhreyfinga / öndunarstöð er í mænukylfu(medulla oblongata)heilans • Öndunarstöðin sendir frá sér sjálfvirk,taktföst boð => innöndun hefst. => 12 – 20 andartök á mínútu í hvíld

44. Öndunarstöðin sendir taugaboð: a. Eftir þindartaug (phrenic nerve) til þindar (sem var slök og hvelfd upp í brjóstholið) => þindin dregst saman og strekkist b. Eftir millirifjataugum => ytri millirifjavöðvarnir dragast saman við það lyftast rifbein og færast fram

45. a. og b. => rúmmál brjóstkassa eykst, lungun sem fylgja með þenjast út og stækka => undirþrýstingur myndast í lungnablöðrum, => loft streymir niður í lungun = innöndun • Þegar öndunarstöð hættir að senda boð hefst útöndun

46. Fig. 15.7

47. Útöndun • Gerist venjulega af sjálfum sér þegar öndunarstöðin hættir að senda boð => þind slaknar og hvelfist upp í brjósthol, líffæri kviðarhols þrýstast upp að þind, ytri millirifjavöðvar slakna og rifbein færast niður og inn => rúmmál lungna minnkar, yfirþrýstingur myndast og loft streymir út = útöndun

48. Efni sem þekja innraborð lungna blaðra (minnka himnuspennu) og minnkandi þrýstingur á milli fleiðra (í fleiðruholi) => lungnablöðrur haldast opnar • Ath hvað gerist þegar lungu falla saman þegar gat kemur á fleiðruhol

49. Dýpri öndun en eðlilegt er => lungun þenjast út og tognemar í veggjum lungnablaðra ertast og senda hömluboð til öndunarstöðvar sem hættir við það að senda boð • Einnig geta samandregnir kviðvöðvar þrýst á þind og aukinn þrýstingur myndast í brjóstholi sem eykur fráöndun • Mynd 15.8 bls 293

50. Flakk-/vagustaug þindartaug Tognemar í lungnablöðrum millirifjataug