Fizjologia oddychania

Oddychanie to wymiana gazów (tlenu i dwutlenku węgla) między organizmem a środowiskiem.
Jest to niezbędny warunek życia. Oddychanie zawsze zachodzi w środowisku wodnym. Na
przestrzeni dziejów organizmy rozwinęły różne formy oddychania. Bakterie i pierwotniaki
oddychały cała powierzchnia ciała. Jednak wzrost liczny komórek budujących organizm wymusił
powstanie wyspecjalizowanych narządów służących do wymiany gazowej. Organizmy wytworzyły
skrzela (zewnętrzne -u niektórych płazów i wewnętrzne – u ryb). U żab rozwinęły się pierwsze
płuca, które były zwykłymi workami. Owady natomiast rozwinęły system tchawek (lub
płucotchawek np. u pająków). Gady i ssaki wykształciły płuca. Dzięki wytworzeniu płuc zwierzęta
mogły uniezależnić oddychanie od obecności wody, co z kolei umożliwiło wyjście na lad.

Oddychanie zewnętrzne polega na wymianie gazów ze środowiskiem zewnętrznym
Oddychanie wewnętrzne polega na wymianie gazowej pomiędzy komórką a środowiskiem
międzykomórkowym na drodze dyfuzji.

Za oddychanie zewnętrzne odpowiada układ oddechowy złożony z:

–

dróg oddechowych górnych (nos, gardło krtań)

–

dróg oddechowych dolnych (jama podgłośniowa krtani, tchawica, oskrzela

Układ oddechowy pełni funkcje:

–

regulacja kwasowo-zasadowa – usuwa dwutlenek węgla

–

reguluje gospodarkę wodną – wydychanie pary wodnej

–

odprowadza ciepło np. u zwierząt dyszących (nie posiadających gruczołów potowych –
pies)

–

zaopatruje organizm w tlen

Wentylacja płuc obejmuje 2 etapy (wdech i wydech). W stanie spoczynku wdychamy i
wydychamy około 8 litrów powietrza na minutę (16 oddechów po 500ml) jest to tzw. objętość
oddechowa. Siłą napędową wymiany gazowej jest różnica w ciśnieniach parcjalnych tlenu i
dwutlenku węgla. Ciśnienie tlenu jest większe w powietrzu niż w pęcherzykach płucnych, a
ciśnienie CO

2

mniejsze. Gazy dyfundują tak, aby wyrównać ciśnienia, czyli tlen do pęcherzyka, a

CO

2

na zewnątrz.

Wdech

Prawidłowy wdech polega na rozszerzeniu klatki piersiowej w trzech wymiarach:

–

Przednio-tylnym (dzięki skurczom mięśni międzyżebrowych)

–

bocznym (skurcz mięśni międzyżebrowych

–

górno-dolnym (aktywność przepony)

Płuca podążają za klatka piersiową, w wyniku czego dochodzi do rozciągnięcia płuc. Rozciągnięcie
płuc prowadzi do spadku ciśnienia i w efekcie do zassania powietrza. Wdech kończy się wtedy,
kiedy ciśnienia na zewnątrz organizmu i w płucach się wyrównają. Kobiety oddychają głównie za
pomocą ruchów klatki piersiowej (falowanie klatki piersiowej), zaś w mniejszym stopniu
przeponom. Jest to przystosowanie do ciąży (coby dzieciaka przeponą po głowie nie pacać). Faceci
oddychają głównie za pomocą przepony.

Wydech

–

jest aktem biernym

–

jego głębokość jest uzależniona od głębokości wdechu

–

przy wydychaniu udział biorą siły sprężystości

–

spokojny wydech nie wymaga skurczu mięśni

–

podczas wydechu powietrze jest sprężane i wytłaczane na zewnątrz

–

wydech kończy się kiedy ciśnienia się wyrównają

Neuronalna regulacja oddychania

Neuronalny ośrodek wdechu znajduje się w rdzeniu przedłużonym. Działają jak komórki
rozrusznikowe serca – samogenerują potencjał (samopobudzają się) i emitują impulsy dla mięśni
szkieletowych odpowiedzialnych za wdech. Aby nastąpił wydech wystarczy zahamować aktywność
tych komórek.
Ośrodek wdechu jest dawcą rytmu (częstotliwość i głębokość wdechu)

Jego aktywność jest regulowana przez:

–

chemoreceptory kłębków szyjnych i aortalnych

–

interreceptory w płucach

–

proprioreceptory klatki piersiowej

–

ośrodki znajdujące się w wyższych partiach mózgowia np. korze (w końcu jesteśmy w
stanie wstrzymać oddech)

Odruchy

1) Odruch z chemoreceptorów kłębuszków szyjnych i aortalnych.

- wzrost stężenia jonów H

+

i ciśnienia parcjalnego CO

2

(a także spadek ciśnienia tlenu) we

krwi podrażnia chemoreceptory
- Chemoreceptory wysyłają impuls pobudzający do ośrodka wdechu w rdzeniu
przedłużonym
- Ośrodek wdechu zwiększa częstotliwość pobudzania mięśni klatki piersiowej, co owocuje
wzrostem częstotliwości wdechów.

2) Odruch z interreceptorów w płucach

- rozciągniecie płuc prowadzi do pobudzenia receptorów
- receptory wysyłają impuls do ośrodka pneumotoksycznego, który jest odpowiedzialny za
hamowanie ponudzenia wypływającego z ośrodka wdechu
- w rezultacie pobudzenie z ośrodka wdechu zostaje zatrzymane, następuje wydech

3) Reakcja z proprioreceptorów klatki piersiowej

- zarejestrowana siła wdechu warunkuje siłę wydechu

4) Reakcja z układu limbicznego

-Układ limbiczny odpowiada za sterowanie emocjami, nastrojami. Kiedy się czegoś
wystraszymy wstrzymujemy oddech, co jest poprzedzone głębokim wdechem

5) Regulacja ze strony podwzgórza

- np. wzrost temperatury wywołuje odpowiedź ze strony podwzgórza, która pobudza
ośrodek wdechu do zwiększenia częstotliwości wdechu

Reakcje obronne układu oddechowego – ich główna rolą jest oczyszczanie dróg oddechowych z
pyłów i innych substancji organicznych

I linią obrony jest błona śluzowa górnych dróg oddechowych – kichanie, kaszel

Odruch kichania: gwałtowny, szybki wydech poprzedzony głębokim wdechem. Powietrze pod
wysokim ciśnieniem wyrzuca niepożądane substancje

Odruch kaszlu: Powodowany przez bodźce mechaniczne i chemiczne, przebiega podobnie do
odruchu kichania – głęboki wdech i gwałtowny wydech.

Skurcz oskrzeli: wywołany silnymi bodźcami chemicznymi. Polega na skurczu oskrzeli, a czasami
nawet krtani. Powoduje bezwarunkowy bezdech i uniemożliwia dalsze podrażnienie przez

substancje chemiczne. Może trwać przez krótki okres czasu, inaczej się udusimy.

Wstęp do hormonów

Podwzgórze

–

niezwykle ważny ośrodek w mózgu

–

zawiaduje podstawowymi funkcjami organizmu

–

znajdują się w nim ważne ośrodki np. ośrodek temperatury, sytości, głodu itp.

–

jest połączony z układem limbicznym

–

wytwarza hormony
a) dla przysadki mózgowej, które pobudzają ja do wytwarzania hormonów pobudzających
gruczoły dokrewne (krótka pętla) -
b) dla gruczołów dokrewnych (długa pętla)

–

działanie hormonów podwzgórzowych oparte jest na sprzężeniu zwrotnym

Hormony podwzgórza:

–

liberyny, takie jak luluberyna, kortykoliberyna – pobudzają przysadkę mózgową do
wytwarzania hormonów np. ACTH

–

statyny – hamują wytwarzanie hormonów przez przysadkę mózgową

–

wazopresyna – pobudza wtórną resorpcję wody z moczu (mocz staje się zagęszczony,
ciemny), podnosi także ciśnienie tętnicze krwi

–

oksytocyna – wywołuje skurcze mięśni gładkich narządów rodnych (mięśniówka pochwy,
macicy, kanały mleczne)

Wykład opracował Maciej „Jelcyn” Gawroński, człowiek piękny, mądry i genialny, a przede
wszystkim skromny. Sponsorzy: Open Office, Wielki Googlah, Tabaka Taxi Extra Strong i literka i
jak x.