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Respiratory system Respiratory system

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					Respiratory system
Respiratory system
Cells use oxygen in metabolic reactions to create 
Cells se o gen in metabolic reactions to create
energy. At the same time, these reactions
produce carbon dioxide. 

The cardiorespiratory system is made up of the 
cardiovascular and respiratory systems. It 
p          yg
provides oxygen and eliminates carbon
                          Lungs
The lungs are paired organs lying in the thoracic cavity. 
   y                          f
They are located either side of the heart. 

Each lung is surrounded by strong connective tissue called 
the pleural membrane.


Each lung is divided by fissures into lobes. The left lung 
has two lobes; the right lung has three. 
has two lobes; the right lung has three

The right lung is slightly thicker, broader and shorter than 
The right lung is slightly thicker broader and shorter than
the left. The left lung has a cardiac notch in it to 
accommodate the shape of the heart.
   Bronchi
The right and left primary bronchi are 
Th i ht d l ft i           b    hi
formed from the branching of the trachea. 

Inside the lung, the primary bronchus in 
each lung branches into secondary and 
then tertiary bronchi.
then tertiary bronchi

The process continues until the tiniest
The process continues until the tiniest 
branches of the whole system are the air 
passages called the bronchioles, which are 
less than 1 millimetre in diameter. 
less than 1 millimetre in diameter

Because of this branching pattern, we
Because of this branching pattern, we 
apply the terms bronchial tree or 
respiratory tree when describing the 
bronchi.
bronchi
                    Alveoli
The very ends of the bronchioles (terminal
bronchioles) feed into the pulmonary bronchioles.
bronchioles) feed into the pulmonary bronchioles

Protruding from these microscopic bronchioles are
small sacs called alveoli Alveoli are covered in
small sacs called alveoli. Alveoli are covered in
tiny capillaries. It is here, between the alveolar 
and capillary walls, that the actual exchange of 
g
gases occurs across a thin membrane.
                   Lung Function
Respiration is the exchange of gases between the cells, blood 
and atmosphere. It involves four processes:

• pulmonary ventilation (breathing)—movement of air from 
  the atmosphere into the alveoli

• pulmonary diffusion—exchange of oxygen and carbon 
  dioxide between the lungs and the blood
  dioxide between the lungs and the blood

  transport of respiratory gases transportation of oxygen 
• transport of respiratory gases—transportation of oxygen
  and carbon dioxide between the lungs and the tissue cells 
  of the body via the blood

• internal respiration—exchange of gases between the blood 
  capillaries and the tissue cells.
    p
       Inspiration and expiration
       Inspiration and expiration
Pulmonary ventilation, or breathing, allows a 
   ti       fl     f i f    th    t id i t     d
continuous flow of air from the outside into and 
out of the lung alveoli. 

At rest, an adult averages 12 respirations in one
At rest, an adult averages 12 respirations in one 
minute, resulting in the movement of 6 litres of 
air into and out of the lungs per minute. 
air into and out of the lungs per minute.

 i fl     i     h b d      d     fi f h
Air flows into the body and out of it for the same 
reason that blood flows through the body: a 
pressure gradient exists. 
Gases will generally move from areas of high pressure 
into areas of lower pressure.
into areas of lower pressure

Breathing in, or inspiration, occurs due to the air 
outside having a higher pressure than the air in the 
lungs, because your muscles have increased the size 
and volume inside the lungs. 

              p g                                (
When the diaphragm and external intercostals (muscle 
tissue between the ribs) relax, the pressure inside the 
    g g                                            g
lungs is greater than that outside because the lung size 
and volume have decreased. Hence, we breathe out in 
the process of expiration.
                         g     g
                   Exchange of gases
The exchange of gases begins with the inspiration and ends with the 
expiration of a breath When the pressure is lower inside the lungs
expiration of a breath. When the pressure is lower inside the lungs 
(upon expiration), air that is laden with oxygen is drawn into the 
lungs via the nasal passages. 

As the pressure increases as a result of inspiration, gaseous exchange 
occurs in the alveoli. Air that is rich in carbon dioxide is exhaled to 
equalise the pressure inside and outside the body.

Gas exchanges between the air in the alveoli and the blood capillaries 
              h      i            b      i            k
occur across the respiratory membrane in a process known as 
pulmonary diffusion. The most critical factor for gas exchange 
between alveoli and the blood is the pressure gradient between the 
between alveoli and the blood is the pressure gradient between the
gases in the two areas.
Differences between the partial pressures of the individual 
gases in the blood and the alveoli create a pressure 
gradient, so one moves into the other: from high partial 
pressure to low partial pressure. 

Therefore, oxygen diffuses from the alveoli into the blood. 
Therefore oxygen diffuses from the alveoli into the blood
The opposite is true for carbon dioxide.
A spirometer can be used to measure the following lung 
volumes:

• vital capacity—the volume of air inspired in a normal 
breath after we have forcibly exhaled the air remaining 
breath after we have forcibly exhaled the air remaining
in the lungs

• residual volume—the air that is still trapped in our
l      f       h    f ibl      h l d
lungs after we have forcibly exhaled

• total lung volume—the combination of vital capacity 
and residual volume.

				
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posted:8/13/2011
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