1

Układ oddechowy



Komórki nieustannie zuży-

wają O

2

i uwalniają CO

2



Układ oddechowy służy

wymianie gazowej



Układ sercowo-naczyniowy

transportuje gazy we krwi



Niedomoga każdego z

układów powoduje szybką

śmiercią komórek

spowodowaną brakiem O

2

2

Anatomia układu
oddechowego



Nos



Gardło



Krtań



Tchawica



Oskrzela



Płuca

- Powyżej strun głosowych – górne drogi

oddechowe

- Poniżej strun głosowych – dolne drogi

oddechowe

3

Zewnętrzna budowa
nosa



Skóra , kości nosowe i chrząstka wyścielone błoną śluzową



Otwory nosowe zwane nozdrzami

4

Wewnętrzna budowa
nosa



Duża komora (jama) wewnątrz czaszki



Dach tworzy kość sitowa a dno podniebienie twarde



Nozdrza wewnętrzne otwierają się do gardła



Przegroda nosa ma część kostną i chrzęstną



Uwypuklenia na ścianie bocznej - małżowiny

5

Funkcje struktur nosa



Nabłonek węchowy – odczuwanie zapachów



Pseudowarstwowy, rzęskowy nabłonek

kolumnowy z komórkami kubkowymi

wydzielającymi śluz wyściela jamę nosową



Ogrzewa powietrze, wykorzystując znakomite

unaczynienie



Śluz nawilża powietrze i wyłapuje cząsteczki kurzu



Rzęski przesuwają śluz w kierunku gardła



Zatoki oboczne nosa łączą się z jamą nosową



Czołowe, sitowe, szczękowe



Obniżają masę czaszki i pomagają w rezonowaniu

głosu

6

Gardło



Mięśniowa rura o długości około 8 cm



Rozciąga się od nozdrzy tylnych do
chrząstki pierścieniowatej



Funkcje:



Wspólny kanał dla pożywienia i powietrza



Komora rezonacyjna (głos)



Tkanka limfatyczna (pierścień Waldeyera)
zabezpiecza organizm przed zakażeniami



Podział na części: nosową, ustną i
krtaniową

7

Część nosowa gardła



Od nozdrzy tylnych do podniebienia miękkiego



Ujścia trąbek słuchowych (Eustachiusza) łączących
gardło z uchem środkowym



W sklepieniu – migdałek gardłowy (tzw. III migdał)

Migdałek
gardłowy

Język

Żuchwa

Podniebienie
twarde

Jama ustna

Dolna małżowina

nosowa

Kość gnykowa

Chrząstka
tarczycowa

(Jabłko Adama)

Chrząstka
pierścieniowata

Tchawica

Przełyk

8

Część ustna gardła



Od podniebienia miękkiego do kości gnykowej



Miejscem przejścia jamy ustnej w cz. ustną gardła

jest gardziel



Migdałki podniebienne znajdują się w ścianach

bocznych zaś migdałek językowy pod językiem



Wspólny trakt dla pożywienia i powietrza

9

Część krtaniowa gardła



Od kości gnykowej do chrząstki
pierścieniowatej



Wspólna droga dla pokarmu i powietrza –
przechodzi w przełyk

10

Krtań



Tuba zbudowana z chrząstek i tkanki
łącznej



Na wysokości kręgów C4 do C6

11

Struny głosowe

12

Tchawica



Od krtani do wysokości Th5, do przodu od
przełyku, dzieli się na oskrzela główne



Warstwy



śluzówka = z nabłonkiem pseudowarstwowym,
kolumnowym z rzęskami



błona podśluzowa = luźna tkanka łączna z
gruczołami surowiczo-śluzowymi



chrząstka szklista = 16 do 20 niekompletnych
krążków



otwarta strona skierowana do przełyku zawiera mięsień
tchawiczy (gładki)



wewnętrzną część (krawędź) ostatniego krążka nazywamy
ostrogą (carina)

13

Tchawica i drzewo
oskrzelowe

14

Budowa histologiczna
tchawicy



Nabłonek rzęskowy, pseudowarstwowy, kolumnowy



Chrząstka szklista w kształcie litery C zamknięta
mięśniem tchawiczym

15

Nabłonek dróg
oddechowych



Nabłonek rzęskowy, pseudowarstwowy, kolumnowy
z komórkami kubkowymi produkuje śluz .

16

Oskrzela i oskrzeliki



Oskrzela I generacji zaopatrują oba płuca



Oskrzela II generacji zaopatrują płaty płuc (3 w prawym + 2 w lewym)



Oskrzela III generacji docierają do segmentów oskrzelowopłucnych



Dalsze podziały tworzą oskrzeliki, które tworzą tzw. drzewo oskrzelowe

17

Histologia drzewa
oskrzelowego



W miarę przechodzenia w głąb płuc
pseudowarstwowy, kolumnowy nabłonek
rzęskowy zmienia się na pozbawiony rzęsek
prosty nabłonek sześcienny



Niepełne pierścienie z chrząstki zamieniane są w
pierścienie z mięśni gładkich a następnie z tkanki



Synapsy układu współczulnego i nadnercza uwalniają
adrenalinę, która rozluźnia mięśnie gładkie i rozszerza
drogi oddechowe



W czasie ataku astmy lub innych reakcji alergicznych
dochodzi do skurczu mięśniówki gładkiej w
oskrzelikach

18

Blaszki opłucnowe i jama
opłucnej



Opłucna płucna pokrywa płuca a opłucna ścienna wyściela

wewnętrzną ścianę klatki piersiowej i przeponę



Jama opłucnej to potencjalna przestrzeń pomiędzy dwoma

blaszkami (błonami) opłucnej (znajduje się tam minimalna ilość

płynu – ok. 2 ml)

19

Anatomia płuc

20

Śródpiersiowa
powierzchnia płuc

21

Struktury wewnątrz
segmentu płuca



Rozgałęzienia pojedynczej

tętniczki, żyłki i oskrzelika

otoczone elastyczną

tkanką łączną



Oskrzelik oddechowy



Wyścielony nabłonkiem

płaskim



Przewody pęcherzykowe

przechodzą w woreczki

oddechowe, zbudowane z

pęcherzyków płucnych



Woreczek tworzą 2 lub więcej

pęcherzyków ze wspólnym

wejściem

22

Budowa histologiczna
tkanki płucnej

23

Rodzaje komórek w
pęcherzyku płucnym



Pneumocyty I typu



Nabłonek płaski



Pneumocyty II typu



Wydzielają płyn pęcherzykowy zawierający
surfaktant



Mogą się przekształcać w pneumocyty I typu



Komórki pyłochłonne



Wędrujące makrofagi oczyszczające pęcherzyki z
zanieczyszczeń i bakterii

24

Błona pęcherzykowo-
kapilarna



Grubość - 1/2 mikrona



Poprzez nią zachodzi wymiana
gazowa



Składa się z 4 warstw



Nabłonek oddechowy (p. I typu)



Błona podstawna nabłonka oddechowego



Błona podstawna kapilary



Komórki śródbłonka kapilary

25

Szczegóły budowy błony
pęcherzykowo-kapilarnej

26

Podwójne unaczynienie płuc



Krew odtlenowana dociera do płuc z
prawej komory serca poprzez pień
płucny (tętnicę płucną)



Tętnice oskrzelowe, odchodzące od
aorty zaopatrują tkankę płucną w
utlenowaną krew

27

Oddychanie

Wymiana tlenu i dwutlenku węgla

pomiędzy atmosferą a organizmem
człowieka

28

Etapy oddychania

Są cztery:

1.

Wentylacja płucna: Wdech + Wydech

2.

Oddychanie zewnętrzne: dyfuzja gazów

poprzez błonę pęcherzykowo-kapilarną

3.

Transport gazów: Transport O

2

i CO

2

4.

Oddychanie wewnętrzne: wymiana pomiędzy

płynem zewnątrzkomórkowym a kapilarami

tkankowymi

29

Wentylacja płucna



Powietrze dostaje się do płuc kiedy ciśnienie
wewnątrzpłucne jest niższe od ciśnienia
atmosferycznego



Jak do tego dochodzi?



Powietrze wydostaje się z płuc kiedy ciśnienie
wewnątrzpłucne jest wyższe od
atmosferycznego



Jak do tego dochodzi?



Ciśnienie atmosferyczne = 1 atm lub 760mm Hg

30

Prawo Boyle’a



Gdy wielkość zamkniętego pojemnika zmniejsza

się, zwiększa się w nim ciśnienie



Cząsteczki gazu mają mniej miejsca do uderzania

o ściany naczynia więc ciśnienie na każdy

centymetr powierzchni wzrasta

31

Wymiary klatki
piersiowej



Wdech wymaga działania mięśni, które wywołują
zmianę objętości klatki piersiowej



Skurcz przepony spłaszcza jej kopułę przez co wzrasta
wymiar pionowy klatki piersiowej

32



Przepona obniża się o 1 cm a żebra unoszą się ku górze

dzięki działaniu mięśni międzyżebrowych zewnętrznych



Obniża się ciśnienie wewnątrzpłucne i następuje wdech

Spokojny wdech

33



Proces bierny nie wymagający działania mięśni



Powrót do stanu wyjściowego odkształconych w czasie wdechu

sprężystych struktur klatki piersiowej oraz działanie sił napięcia

powierzchniowego w pęcherzykach płucnych



Wzrost ciśnienia wewnątrzpłucnego wypycha powietrze na zewnątrz

Spokojny wydech

34

Oddychanie wytężone



Natężony wydech



Mięśnie brzucha

wypychają przeponę ku

górze



Mięśnie międzyżebrowe

wewnętrzne pociągają

żebra ku dołowi



Natężony wdech



Mięśnie: mostkowo-

obojczykowo-sutkowy,

piersiowy mniejszy

sternocleidomastoid,

scalenes & pectoralis

minor lift chest

upwards as you gasp

for air

35

Ciśnienie
śródopłucno
we



Pomaga utrzymać obie blaszki opłucnej przy
sobie co pozwala na rozprężenia płuc.

• zawsze niższe

od

atmosferyczneg

o (756 mm Hg)
• gdy kurczy się

przepona

obniża się

jeszcze bardziej

(754 mm Hg)

36

Podsumowanie
wentylacji



Zmniejszenie ciśnienia pęcherzykowego - wdech



Zwiększenie ciśnienia pęcherzykowego - wydech

37

Wentylacja płucna

38

Zmiany ciśnień w czasie
wentylacji płucnej



Ciśnienie wewnątrzpłucne = atmosferycznemu (760

mmHg)



Ciśnienie śródopłucnowe = subatmosferyczne (-

4mmHg)



Podczas wdechu:
Ciśnienie śródopłucnowe = 754 mmHg (-6 mm Hg)
Ciśnienie wewnątrzpłucne = 759 mmHg (-1 mm of

Hg)



Podczas wydechu:

Ciśnienie śródopłucnowe = 757 mmHg (-3 mm Hg)

Ciśnienie wewnątrzpłucne = 761 mmHg (+1 mm of

Hg)

39



Jeden wdech i wydech



Ilość powietrza która dostaje się do

płuc i z nich wydostaje w czasie

spokojnego cyklu = objętość

oddechowa (ok. 400 - 500 ml)

Cykl oddechowy

40

Podatność płuc



Łatwość rozprężania płuc i rozszerzania

się klatki piersiowej zależy od oporów

sprężystych:

1. Napięcia sprężystego zrębu płuc

2. siły napięcia powierzchniowego pęcherzyków



Niektóre choroby zmniejszają podatność



Gruźlica – wytwarzanie blizn w tkance płucnej



Obrzęk płuc --- płyn w pęcherzykach

zmniejszający ilość surfaktantu (który obniża

napięcie powierzchniowe)

41

Napięcie powierzchniowe
pęcherzyków



Cienka warstwa płynu wyścielająca pęcherzyki

wyzwala działającą do wewnątrz siłę, którą

nazywamy napięciem powierzchniowym



Wynika ono z silnego przyciągania się cząsteczek wody



Pęcherzyki poddane działaniu napięcia

powierzchniowego są tak małe jak to tylko

możliwe (ich za dużemu obkurczeniu zapobiega

ujemne ciśnienie śródopłucnowe)



Surfaktant – czynnik powierzchniowy

(substancja podobna do detergentu, którą

tworzą fosfolipidy), produkowana przez

pneumocyty II, zmniejsza napięcie

powierzchniowe co powoduje:



Zwiększenie podatności płuc (mniej siły potrzeba na ich

rozprężenia)



Zmniejszenie tendencji pęcherzyków do zapadania

42

Pneumothorax



Jamy opłucnej są odizolowane od

środowiska zewnętrznego



Uraz klatki piersiowej lub pęknięcie płuca z

blaszką opłucnej płucnej umożliwiają

dostanie się powietrza do jamy opłucnej



wywołują pneumothorax



Zapadnięcie płuca po stronie urazu



Niedodma: zapadnięcie się płuca z powodu

niedostatecznej ilości surfaktantu

43

Pneumothorax

44

Opór dla przepływu
powietrza



Opór dla przepływu powietrza zależy

od średnicy dróg oddechowych



Im mniejsza średnica tym większy opór



Skurcz mięśni gładkich ściany oskrzeli i

oskrzelików



Zmniejsza średnicę drogi oddechowej i

zwiększa opór

45

Specjalne odruchy
oddechowe



Kaszel – niezwykle ważny życiowo odruch obronny



Głęboki wdech (ok. 2.5 litra powietrza), zamknięcie

szpary głośni, uniemożliwiające wydostanie się

powietrza, skurcz mięśni wydechowych (tłocznia

brzuszna + międzyżebrowe wewnętrzne), gwałtowny

wzrost ciśnienia wewnątrzpiersiowego i w końcu nagłe

otwarcie głośni z „wybuchowym” wyrzuceniem powietrza

z oskrzeli (1000 km/godz), pozwalające na oczyszczenie

dróg oddechowych



Kichanie



Podobnie jak kaszel pomaga oczyszczać drogi

oddechowe

46



Pojemność płuc całkowita (TLC): ilość powietrza, która

znajduje się w płucach na szczycie najgłębszego wdechu



Dzieli się na: pojemność wdechową (IC) i pojemność

zalegającą czynnościową (FRC)



IC = powietrze wciągane do płuc w czasie najgłębszego wdechu

po spokojnym wdechu



FRC = powietrze pozostające w płucach po spokojnym wydechu



Obie powyższe pojemności dzielą się na dwie objętości

Objętości i pojemności
płucne

47

Objętości i pojemności
płucne

•

Objętość oddechowa (TV) – powietrze wdychane i wydychane w czasie

swobodnego wdechu i wydechu

• Objętość zapasowa wdechowa (IRV) – wciągana do płuc w czasie maks. wdechu
wykonywanego na szczycie swobodnego wdechu

TV + IRV = IC

• Objętość zapasowa wydechowa (ERV) ilość powietrza jaką można usunąć z płuc
wykonując po swobodnym wydechu maksymalny wydech

• Objętość zalegająca (RV) – pozostaje w płucach po maksymalnym wydechu

ERV + RV = FRC

48

49

Prawo Daltona



Każdy gaz w mieszaninie gazów wywiera

ciśnienie równe ciśnieniu, jakie wywierałby

ten gaz, gdyby sam zajmował całą objętość



Ciśnienie to nosi nazwę parcjalnego,

zapisywanego jako p



Całkowite ciśnienie gazów jest sumą ich

ciśnień parcjalnych



Ciśnienie atmosferyczne (760 mm Hg) = pO2 +

pCO2 + pN2 + pH2O



Ciśnienie parcjalne danego gazu równa się

ciśnieniu całkowitemu pomnożonemu przez

procentowy udział danego gazu w całkowitej

objętości mieszaniny gazowej (dla O2, pO2 =

760 x 0.21= 160 mmHg (O2 stanowi 21 %

powietrza)

50

Skład powietrza



Powietrze = 21% O

2

, 79% N

2

i 0.04%

CO

2



Powietrze pęcherzykowe = 14% O

2

,

79% N

2

i 5.2% CO

2



Powietrze wydychane = 16% O

2

, 79%

N

2

i 4.5% CO

2

51

Prawo Henry’ego



Liczba cząsteczek gazu
rozpuszczających się w płynie (przy
stałej temperaturze) jest wprost
proporcjonalna do ciśnienia parcjalnego
tego gazu nad powierzchnią płynu i jego
współczynnika rozpuszczalności



Oddychanie tlenem pod zwiększonym
ciśnieniem zwiększa rozpuszczalność
tlenu we krwi

52

Natlenianie
hiperbaryczne



Kliniczne zastosowanie prawa Henry’ego



Zastosowanie podwyższonego ciśnienia
dla rozpuszczenia większej ilości tlenu we
krwi



Leczenie pacjentów zakażonych bakteriami
beztlenowymi (tężec i gangrena (zgorzel))



Bakterie beztlenowe giną w obecności tlenu



W specjalnych komorach hiperbarycznych
można uzyskac podwyższyć ciśnienie do 3-
4 atmosfer i wtedy tkanki mogą
zaabsorbować więcej tlenu

53

Mechanizm oddychania
zewnętrznego



Mechanizm: Dyfuzja



Siła napędowa: różnica ciśnień

parcjalnych gazów pomiędzy

pęcherzykami a kapilarami

pęcherzykowymi



pO

2

w pęcherzyku > pO

2

w kapilarze

pęcherzykowej



pCO

2

w pęcherzyku < pCO

2

w kapilarze

pęcherzykowej



Stałe dostarczanie tlenu i wydalanie

dwutlenku węgla utrzymuje ten stan

54

Oddychanie zewnętrzne



Wymiana gazowa

pomiędzy powietrzem

a krwią



Gazy dyfundują z

miejsc o wyższym

ciśnieniu parcjalnym do

tych o mniejszym

ciśnieniu



Krew odtlenowana

staje się utlenowana



Porównaj ruchy gazów

w kapilarach płucnych

z ruchem w kapilarach

tkankowych

55

Wskaźnik dyfuzji gazów



Czynnikami wpływającymi na dyfuzję są:



Ciśnienie parcjalne gazów w powietrzu



pO

2

na poziomie morza wynosi 160 mm Hg



Na 3 tys. m npm - 110 mm Hg / 15 km npm -
18 mm Hg



Powierzchnia wymiany gazowej (50 -100 m

2

)



Bardzo mała odległość dla dyfuzji – 0.1 – 1 um



Rozpuszczalność i ciężar cząsteczkowy gazów



Cząsteczka O

2

jest mniejsza i dyfunduje nieco

szybciej



CO

2

rozpuszcza się w wodzie 25 razy bardziej niż

O

2

i dlatego względna prędkość dyfuzji CO

2

jest 21

razy szybsza od tlenu

56

Oddychanie
wewnętrzne



Siła napędowa: Dyfuzja zgodna z różnicą ciśnień

parcjalnych gazów



Mechanizm: podobny do oddychania

zewnętrznego jedynie kierunek ruchu gazów

jest odwrotny



pO2 w kapilarze systemowej > pO2 w płynie

międzykomórkowym



pCO2 w kapilarze systemowej < pCO2 w płynie

międzykomórkowym

57

Oddychanie wewnętrzne



Wymiana gazów pomiędzy
krwią a tkankami



Zamiana krwi utlenowanej w
nieutlenowaną



Zaobserwuj, że



W spokoju 25%
dostępnego tlenu wchodzi
do komórek



Więcej tlenu absorbowane
jest podczas wysiłku



CO

2

dyfunduje do krwi

58

59

Transport tlenu we krwi



Hemoglobina utlenowana (oksyhemoglobina)

zawiera 98.5% tlenu związanego chemicznie z

hemoglobiną (z hemem)



wewnątrz krwinek czerwonych



Tlen trudno rozpuszcza się w wodzie



Jedynie 1.5% transportowanego tlenu rozpuszczone

jest bezpośrednio w osoczu



Tylko tlen rozpuszczony w osoczu może

dyfundować (przechodzić) do tkanek



Czynniki wpływające na dysocjację

(oddzielenie) tlenu od hemoglobiny są bardzo

ważne

60

Wzajemne oddziaływanie
płynu
międzykomórkowego i
osocza: O

2



Tlen jest uwalniany w wyniku różnicy jego ciśnień

parcjalnych (pO

2

)



Płyn międzykomórkowy ma niskie pO

2

ponieważ

tlen jest ciągle absorbowany (wchłaniany) przez

komórki. Wywołuje to ciągły napływ tlenu do PMK



Tlen z osocza przenika (dyfunduje) do płynu

międzykomórkowego aby uzupełnić tam jego brak



Tlen związany z hemoglobiną dysocjuje (oddziela

się) aby uzupełnić tlen rozpuszczony w osoczu

61



Krew (hemoglobina) jest

prawie całkowicie

wysycona tlenem przy pO

2

wynoszącym 60 mmHg



Ludzie czują się dobrze na

dużych wysokościach i z

pewnymi chorobami



Przy wartościach pO

2

pomiędzy 40 a 20 mm Hg,

duże ilości tlenu

uwalniane są z

hemoglobiny w miejsach

gdzie jest on (tlen)

potrzebny (jak na przykład

kurczące się mięśni)

Krzywa dysocjacji
hemoglobiny

62

Wpływ środowiska kwaśnego
na powinowactwo tlenu do Hb



Im niższe pH

tym mniejsze

powinowactw

o tlenu do Hb



Efekt Bohr’a



H+ łączy się z

Hb tak ją

zmieniając, że

łatwiej

odłącza się od

niej tlen

pozostawiając

go w

tkankach,

gdzie jest

potrzebny

63

Oksyhemoglobina i Hb
zredukowana



Hemoglobinę połączoną z tlenem nazywamy

oksyhemoglobiną



Hemoglobina połączona z jonem wodorowym

to Hb zredukowana



Im więcej powstaje Hb zredukowanej tym

większa jest dysocjacja tlenu i hemoglobiny

(odłączanie tlenu z Hb) – jest to tzw. efekt

Bohr’a



Gdy od Hb odłącza się jon wodorowy może

przyłączyć się tlen i tworzy się

oksyhemoglobina

64

Wpływ pCO

2

na uwalnianie

tlenu z Hb



Wzrost pCO

2

(w

czasie wysiłku)

ułatwia

odłączanie tlenu

od Hb



CO

2

po

połączeniu z

wodą zamienia

się w kwas

węglowy, który

szybko rozpada

się na jon

wodorowy i

dwuwęglanowy –

powstające jony

H

+

obniżają pH

65

Wpływ temperatury na
uwalnianie tlenu z Hb



Wraz ze wzrostem
temperatury
więcej tlenu
uwalniane jest z
Hb



Zwiększona
aktywność
metaboliczna
powoduje
wytworzenie
ciepła a to ułatwia
uwalnianie
potrzebnego w
tkankach tlenu

66

Zatrucie tlenkiem
węgla



Tlenek węgla (CO) ze spalin

samochodowych, dymu tytoniowego

oraz niesprawnych instalacji gazowych



Przyłącza się do hemu dużo łatwiej i

mocnej niż tlen (powinowactwo CO do

hemu jest większe niż O

2

)



Zatrucie CO – śmierć przez uduszenie



Leczenie – oddychanie czystym tlenem

67

Transport CO

2



100 ml krwi transportuje 55 ml CO

2



Trzy sposoby transportu CO

2



Rozpuszczony w osoczu (7%)



W połączeniu z białkową (globinową)
częścią hemoglobiny tworząc
karbaminohemoglobinę (23%)



Jako jon dwuwęgalnowy (70%)



CO2 z H2O tworzą kwas węglowy który
dysocjuje (rozpada się) na jon wodorowy i
dwuwęgalnowy

68

CO

2

w osoczu i płynie

międzykomórkowym



CO

2

„podróżuje” po organiźmie jako kwas węglowy

anhydraza węglanowa



CO

2

+ H

2

O === H

2

CO

3

=== H

+

+HCO

3

-



Przy wysokim pCO

2

reakcja przesuwa się w prawo a

przy niskim w lewo



Jony dwuwęglanowe znajdują zastosowanie jako

bufory likwidujące kwasy powstające w czasie

różnych reakcji metabolicznych

69

Wymiana gazów i ich
transport: podsumowanie

70

71

Elementy układu
kontrolującego
oddychanie



Ośrodek oddechowy (kompleks oddechowy

pnia mózgu)



Zapewnia automatyczne sterowanie oddychaniem



Ośrodki korowe



Warunkują dowolną regulację oddychania



Mechano- i chemoreceptory centralne i

obwodowe



Motoneurony oddechowe wraz z unerwianymi

przez nie mięśniami oddechowymi

72

Rola ośrodka
oddechowego



Oddychanie
regulowane jest
przez neurony
mostu i rdzenia
przedłużonego



3 grupy neuronów



Neurony generujące
rytm oddechowy



Ośrodek
pneumotaksyczny



Ośrodek
apneustyczny

73

Ośrodek rytmiczności rdzenia
przedłużonego



Kontroluje podstawowy rytm oddychania



Czas zwykłego wdechu ok. 2 sek., wydechu ok. 3 sek.



Neurony wdechowe (ośrodek wdechowy) ok. 16 razy na minutę pobudzają

się i wysyłają salwę impulsów nerwowych do rdzenia kręgowego ( do

neuronów unerwiających mięsnie wdechowe) ale też do ośrodka

pneumotaksycznego w moście



Neurony wydechowe są nieaktywne w czasie spokojnego oddychania,

włączają się w czasie nasilenia i pogłębienia oddechów

74

Ośrodek
pneumotaksyczny i
apneustyczny



Ośrodek pneumotaksyczny



Wysyła impulsy hamujące ośrodek

wdechowy



Ośrodek apneustyczny



Dokładne działanie nie do końca

poznane, ale przypisuje mu się rolę

pobudzającą ośrodek wdechowy



Oba położone w moście

75

Regulacja aktywności
ośrodka oddechowego



Polega na przyspieszaniu lub zwalnianiu

oddechów w odpowiedzi na różne bodźce



Bodźce działają na neurony wdechowe



Regulacja nerwowa



Interoreceptory w tkance płucnej i proprioreceptory

klatki piersiowej



Ośrodki wyższych pięter mózgu: kora mózgowa, ośrodek

termoregulacji w podwzgórzu



Regulacja chemiczna



Chemoreceptory kłebuszków szyjnych i kłębków

aortalnych (obwodowe) – reagują na zmiany pCO

2

, H

+

, i

pO

2



Chemoreceptory rdzenia przedłużonego, reagujące na

zmianę pH płynu mózgowo-rdzeniowego

76



Wzrost pCO

2

w krwi

tętniczej



Pobudzenie receptorów



Pobudzenie neuronów

wdechowych



Przyspieszenie i

pogłębienie skurczów

mięśni oddechowych



Spadek pCO

2

Regulacja oddychania na
drodze ujemnego sprzężenia
zwrotnego

77

Wpływ innych czynników
na oddychanie



Wzrost temperatury: zwiększa częstość oddychania



Ból : nagły zmniejsza a długotrwały zwiększa



Alkohol: zwalnia oddychanie



Podrażnienie dróg oddechowych (zakrztuszenie):
powoduje prawie natychmiastowe zatrzymanie
oddychania po którym następuje atak kaszlu

78

Regulacja częstości i głębokości
oddychania

79

Zachowania odruchowe
związane z oddychaniem



Przyspieszenie oddychania w czasie wysiłku



Nasilenie impulsów proprioreceptorów



Odruchy Heringa-Breurera



Rozciągnięcie tkanki płucnej podczas wdechu
pobudza interoreceptory wdechowe i wyzwala
wydech i odwrotnie zmniejszenie rozciągnięcia
pobudza inne interoreceptory (wydechowe) i wyzwala
wdech



Czynniki powodujące przyspieszenie oddychania



Zaburzenia emocjonalne, wzrost temperatury,
spadek ciśnienia krwi



Apnoe lub zatrzymanie oddychania (bezdech)



Nagły skok do zmnej wody, ostry nagły ból,
podrażnienie dróg oddechowych (zakrztuszenie się)

80

Wpływ wysiłku na
oddychanie



Podczas wysiłku mięśnie zużywają bardzo

dużo tlenu i wytwarzają równie duże ilości

dwutlenku węgla



Wentylacja płucna nasila się



Niewielki wysiłek wywołuje jedynie pogłębienie

oddechów



Duży i długotrwały wysiłek powoduje

zwiększenie także częstości oddychania



Nagła zmiana sposobu oddychania na

początku wysiłku ma podłoże nerwowe



Przewidywanie i oczekiwanie oraz impulsy z

proprioreceptorów (w stawach, mięśniach)



Impulsy z kory ruchowej (zawiadującej ruchami)



Ważna rola zmian chemicznych i fizycznych



Spadek pO

2

, wzrost pCO

2

i temperatury

81

Palenie tytoniu zmniejsza
efektywność oddychania



Palacze łatwo męczą się przy niewielkim
wysiłku



Nikotyna kurczy oskrzeliki końcowe



Tlenek węgla łączy się z Hb i zajmuje miejsce dla
tlenu



Zawarte w dymie związki drażniące wywołuja
zwiększone wydzielanie śluzu oraz hamują ruch
rzęsek (utrudnia to oczyszczanie dróg
oddechowych)



Z czasem dochodzi do zniszczenia włókien
elastycznych w tkance płucnej co prowadzi do
rozedmy płuc i zmniejszenia wymiany gazowej

82

Starzenie się układu
oddechowego



Tkanka płucna i ściana klatki piersiowej stają

się coraz bardziej sztywne



Pojemność życiowa obniża się do 35% w

wieku 70 lat



Zmniejsza się aktywność makrofagów

płucnych



Zmniejszenie aktywności rzęsek



Zmniejszenie pO

2

we krwi



Powoduje zależną od wieku większą skłonnośc

osób starszych do zapaleń oskrzeli i płuc