Wykład 5 7.11.2005

UKŁAD ODDECHOWY

Układ oddechowy dzieli się na

• Górna drogi oddechowe

• Nos z jamą nosową

• Krtań z tchawicą

• Środkowe drogi oddechowe

• Oskrzela

• Oskrzeliki (oskrzela o małej średnicy wnikające bezpośrednio…..)

• Pęcherzyki płucne (dzielą się na segmenty)

Zasadniczą funkcją układu oddechowego jest dostarczanie do organizmu tlenu atmosferycznego oraz usunięcie CO2.

Oddychanie

• Zewnętrzne (proces polegający na doprowadzaniu tlenu do tkanek)

• Wewnętrzne (procesy energetyczne z wykorzystaniem tlenu na poziomie komórkowym)

SKŁADOWE ODDYCHANIA ZEWNĘTRZNEGO

Wentylacja płuc (wdechy i wydechy)

1. Wdech w spoczynku realizowany jest tylko za sprawą przepony (miesień poprzecznie - prążkowany oddzielający płuca od zawartości jamy płucnej)

2. Wydech w spoczynku jest aktem biernym, czyli nie wymaga żadnego mechanicznego napędu. Powodowane jest elastycznością klatki piersiowej.

3. Nasilona akcje oddechowe (pogłębiony i przyśpieszony oddech), np. wysiłek. Wdech i wydech wspomagane są przez pomocnice mięśnie oddechowe

1. Mięśnie międzyżebrowe - wewnętrzne i zewnętrzne

2. Mięśnie brzucha - mięsień prosty brzucha i mięśnie skośne brzucha

3. Mięsień grzbietu - najszerszy

Składowe wentylacji płuc

1. Całkowita objętość płuc - całkowita ilość powietrza, jaka zmieści się w płucach TLC

2. Spinogram - badanie

3. C - capacity (pojemność, podzielna)

4. V - volume (objętość, niepodzielna)

5. Vc - vital capacity (pojemność życiowe płuc), ilość powietrza, którą możemy wypuścić całkowicie z płuc, po max wdechu

6. Rv - residial volume, pojemność zalegająca, nie możemy wypuścić całego powietrza z płuc, bo tkanka płuc by zapadła, nie jest na tyle elastyczna, aby się sama utrzymała

7. IC - pojemność wdechowa

8. IRV - zapasowa objętość wdechowa, ilość powietrza, którą można nabrać do płuc po spokojnym wdechu

9. SRV - zapasowa objętość wydechowa, ilość powietrz, którą można usunąć z płuc po spokojnym wydechu

10. FRC - całkowita pojemność wydechowa

11. RV - jeśli skład gazowy się zmniejsza przy każdym wdechu

12. BF - rytm oddechowy, ilość oddechowa na minutę (człowiek 16razy/min.)

13. VE lub MV - wentylacja minutowa

14. BF x TV, ilość powietrza, która przepływa przez płuca w ciągu minuty (człowiek 8 litrów)

W powietrzu

• O2 - wdychanie 15 %, wydychane 21%

• CO2 - wdychane 0.01%, wydychane 6%

• RQ - współczynnik oddechowy, wartość od 0,71 do 1, jego wartość zależy od składu diety

(Zużyty tlen = 6% / Wydychane Co2) = 1

Energetyczny równoważnik O2 - ilość energii uwolnionej ze spalania substancji z wykorzystaniem 1litra tlenu.

Martwe przestrzenie oddechowe

1. Martwa oddechowa przestrzeń anatomiczna - to części układ oddechowy, w którym nie ma możliwości wymiany gazowej

1. Z 0,5 litra powietrza tylko 350 ml dociera do płuc, reszta wypełnia pozostałe części układu oddechowego (nos, krtań, itp.)

2. Martwa przestrzeń oddechowa fizjologiczna - to części układ oddechowy, gdzie istnieją warunki do wymiany gazowej, a wymiana gazowa nie zachodzi.

W erytrocytach zawarta jest hemoglobina - jest to taki związek żelazowo-białkowy, który ma zdolność do nietrwałego wiązania tlenu.

W środowisku występuje ciśnienie tlenu hemoglobina się zasysa.

W organizmie największe ciśnienie hemoglobiny panuje w płucach.

Jeżeli rozpatrujemy skład powietrza i analizujemy oddziaływanie na siebie gazów w powietrzu mówimy o ciśnieniu parcjalnym.

Dyfuzje gazów w organizmie człowieka odbywają się zgodnie z gradientem ciśnień parcjalnych (panujących w gazach) i prężności gazów (panujących w cieczach). I gaz i ciecz jest płynem.

Zasada transportu O2 i CO2 za sprawą hemoglobiny

Tlen wraz z krwią dostarczony do tkanek wchodzi w przemiany energetyczne.

Oddychanie wewnątrzkomórkowe

C6H12O6 + 6O2 6H2O + 6CO2

38ADP + 38P 38ATP

1 cząsteczka glukozy

C6H12O6 2C3H6O2

2ADP + 2P 2 ATP

Typowe zaburzenia wentylacyjne

1. Zaburzenia restrykcyjne

1. Ograniczają elastyczne aparatu oddechowego

2. Przyczyny: zrosty opłucnej, zwapnienie płuc, po operacjach torakochirurgicznych

3. Najsilniej ograniczeniu ulega rytm oddechowy (do zera), parametr: MVV - maximal rentucary retaliation, maksymalna dowolna wentylacja płuc

4. W ciągu wysiłku rytm oddechowy wzrasta z 16 do 80 - 100 razy/min., a wentylacja z 8 do 200 litrów

2. Postać obturacyjna (postać zapasowa)

1. Dotyczy głównie zaburzeń przepływu powierzchni oskrzelach

2. Uderzenie w jabłko Adama powoduje jego zapadnięcie i całkowitą obturację

3. Przyczyny: przewlekłe zapalenie oskrzeli, palenie, jesienna pogoda (chłodno, deszczowo), alergie

4. 100 % obturcja - bardzo wzrasta ciśnienie w pęcherzykach płucnych, które się rozdymają

5. Test FEV1 - natężona objętość wydechowa w 1 sekundzie, ocena max przepływu powierzchni w ciągu 1 sekundy

6. Dziecko potrafi wypuścić z płuc całe powietrze. U 20 latka powietrze w 80%, u 60 latka powierzchnie 60%. Z wiekiem zmniejsza się, pojemność płuc raczej się nie zmienia, po prostu maleje siła mięśniówki.

7. (FEV1/VC) = Pi - współczynnik sprawności oddechowej

Ćwiczenia 22.11.2005

KREW

Homostaza

• Zdolność do utrzymania krwi w łożysku naczyniowym (w układzie krwionośnym) i zdolność do zapobiegania krwawieniom.

• Dwa rodzaje: krwawienie wewnętrzne i z przerwaniem ciągłości układu krążenia. W związku z tym występują dwa mechanizmy, które początkują obronne krzepnięcie krwi.

1. Wewnątrzpochodny - czynnikiem krzepnięcia krwi pochodzący z wewnątrz organizmu

2. Zewnątrzpochodny - czynnikiem inicjującym krzepnięcia jest kontakt krwi z uszkodzoną ścianą naczynia

Niezależnie od mechanizmu, od tego momentu możemy obserwować kaskadę krzepnięcia. Elementy kaskady

1. Agregacja trombocytów - wokół mająca uszkodzić nią czynie trombocyty zaczynają się grupować i tworzy się agregat.

2. Z trombocytów zostaje uwolniona protrombina.

3. Uwolniona protrombina zetknie się z jonami wapnia, wtedy protrombina przekształca się w trombine

1. Otocze zawiera białka krwi - fibrynogen (jest hydrofilny - rozpuszcza się w wodzie, nie powoduje żadnych reakcji)

4. Jeżeli w obecności jonów wapnia fibrynogen zetknie się z trombiną następuje zamiana fibrynogenu w fibrynę. Tworzy nitki, które grupują się wokół uszkodzonego naczynia. Zlepiają się w pęczki (fiber - włókna, fibryna - nierozpuszczalne w wodzie). Pęczki tworzą skrzep.

5. Refrakcja - nitki fibryny odkurczają się i wycieka z wewnątrz osocze (tworzy się strupek)

Jeżeli zabraknie któregokolwiek czynnika, krew nie krzepnie - hemofilia, skaza krwotoczna

Hemofilia zachowuje dymorfizm. Nosicielki kobiety, mężczyźni chorują. Mężczyzna nie przekazuje choroby.

• Leczenie - medycyna potrafi określić, którego czynnika brakuje. Freksonuje się czynniki i podaje się w roztworze

Wykład 6 14.11.2005

REGULACJA FUNKCJI UKŁADU ODDECHOWEGO

Ośrodek oddechowy

• Skupisko tkanki nerwowej (komórka nerwowa) zlokalizowanych w rdzeniu przedłużonym i odcinku piersiowym rdzenia kręgowego

• Są dwa ośrodki

1. Ośrodek wdechu ma zdolność do samopobudzenia się, jest to funkcja automatyczna, sam z siebie pobudza się 16 razy na minutę. Pobudzenie wysyłane w kierunku przepony.

Przepona - główny mięsień oddechowy. Stanowi rodzaj membrazy. Pobudzenie nerwowe powoduje jej skurcz, kurcząc się pociąga za sobą tkankę płuc powodując jej rozciągnięcie i zasysanie powietrza (podciśnienie w płucach). Informacja o skurczu idzie do ośrodka premiotoksycznego = oddechozliczającego

Rozkaz do przepony - w dół i w górę z przepony do ośrodka … stąd zwrotny impuls do środka oddechu o wyhamowaniu wdechów do przepony nie docierają pobudzenie Następnie wydech, bo klatka piersiowa (elastyczna) rozpręża się.

Stosunki gazowe we krwi decydują o głębokości wdechu, gdy zmieniają się stosunki gazowe we krwi odbierana są przez trzy rodzaje receptorów

1. Chemoreceptory w łuku aorty

1. Wrażliwe są na wzrost prężności CO2 we krwi tętniczej i na istotny spadek prężności O2 powoduje głębsze oddechy, przyśpieszanie akcji oddechowej

2. Po bardzo szybkich i bardzo głębokich oddychaniu następuje hiperwentylacja i powoduje intensywne wypłukiwanie CO2 z krwi. Gdy wypłuczemy go z krwi nie czujemy potrzeby oddychania, możemy stracić przytomność

2. Chemodetektory

1. Kontrolują stan równowagi kwasowo-zasadowej, czyli ph. Kontrola odbywa się na poziomie płynu mózgowego.

2. Przy dyspozycji kwasu pojawią się nadmiary jonów H2 środowisko kwaśnieje, ph zbliża się do 0. Środowisko obojętne, ph 7.

3. Jeżeli dochodzi do wzrostu CO2, czyli spadku ph (zakwaszenie) pojawiają się jony H. Chemodetektory wrażliwe.

3. Mechanoreceptory

1. Zlokalizowane w ścianach klatki piersiowej

2. Wrażliwe na rozciąganie klatki piersiowej, im głębszy wdech tym głębszy wydech

4. Receptory X (Paroiera)

1. Zlokalizowane są w śluzówce oskrzeli wrażliwe na ciała obce, następuje silny skurcz odkaszlnięcie

KREW

Krew to płynna tkanka łączna, 4 litry krwi w organizmie człowieka

Funkcje krwi

• Homeostatyczna - homeostaza to zdolność do zachowania równowagi środowiska wewnętrznego

• Termoregulacyjna - duża pojemność cieplna H2O we krwi (osoczu) - oddawanie ciepła

• Hemostatyczna - hemostaza to zdolność utrzymywania krwi w łożysku naczyniowym (w układzie krążenia)

• Immunologiczna - obrona przed drobnoustrojami i możliwość przeszczepu tkanek

• Transportowa - transport gazów (CO2 i O2) z i do tkanek, substancja odżywcza, produkuje przemiany materii do usunięcia, hormony i witaminy

Budowa (skład krwi)

• Osocza (90% H2O) - 50% krwi: woda, białka (aminokwasy) one transportują CO2, tłuszcze, cholesterol, jony

• Elementy morfotyczne (upostaciowione)

• Erytrocyty - czerwone krwinki 42% - 46% krwi od 4 - 5 mln erytrocytów w 1mm3 (bardzo małe). Funkcją ich jest transport gazów, decyduje o tym zawarta w nim hemoglobina (związek żelazowo-białkowy) ma zdolność nietrwałego łączenia O2 w …. się w nim nawet do 90%

Oxyhemoglobina - wypełnianie tlenem, gdy trafia do tkanki następuje odłączenie O2 i przyłączenie CO2 (transport O2 tam gdzie niska prężność tlenu) - mięśnie tkanki.

• Leukocyty - białe krwinki, stanowią w barierze immunologicznej 5-10 tys. w organizmie (w 1ml)

Denkocytoza - gdy poziom ich przekracza 10 tys./ml, czyli gdy włączają się mechanizmy odpornościowe.

• Do leukocytów zalicz się

• Limfocyty - limfocyty T (graniczno-zalażne), limfocyty B (szpiko-zależne)

• Gromulocyty i Monocyty - odpowiedzialne są za diapedezę, chemotaksję

• Leukocyty odpowiedzialne są za odporność organizmu, ich wzrost (liczby) oznacza stan zapalny, chorobę np. rak

Reakcje obronne organizmu:

1. Diapedeza - zdolność do przenikania przez ściany naczyń krwionośnych (leukocytów)

2. Chemotaksja - zdolność do podążania w kierunku ogniska zapalnego

3. Inaktywacja, niewymienne - fagazytoza (unieczynniają komórki zakaźne)

• Trombocyty - płytki krwi, odpowiadają za krzepnięcie krwi - hemostazę

• Od 200 - 300 tys. w 1ml, posiadają zdolność agregacji, zdolność do skupiania się w okolicach uszkodzonych naczyń krwionośnych

• Tam gdzie następuje przerwanie ma miejsce gregacji

• Chemotrokryt - stosunek objętości czerwonych krwinek do pełnej krwi 42-46%

• Erytropoetyna EPO - hormon syntetyczny

Przez nerki, gdy spada ilość erytrocytów, żyją one bardzo krótko (100 dni). Spada chemotokryt - produkcja erytropetryny. Zasadniczym czynnikiem wytwarzania erytropoetryny jest spadek O2 we krwi. Zakazany środek dopingujący gdy sztucznie zsyntetyzuje.

Przy zmęczeniu wzrasta poziom czerwonych krwinek. Trening wysokogórski - mniej O2 w powietrzu - zdrowo jest wchodzić wyżej, gdyż nerki to rozpoznają i produkują erytropoetrynę (???).

Erytrocyty decydują o tym, jaką mamy grupę krwi. W otoczce krwinki (błonie) umieszczony jest antygen i marker na powierzchni krwi A, A1,AB, A1B, B, 0 (brak w błonie antygenu grupowego)

W osoczu grup krwi znajdują się przeciwciała i one decydują o tym, że nie można mieszać grup krwi

Gr. A - antygen antyB

Gr. B - antygen antyA

Gr. 0 - antyA i antyB - najgorszy biorca, może dostać krew tylko grupy 0

AB i A1B - nie ma przeciwciał w osoczu, bo musiałoby zwalczać swoje grupy, stąd są to najlepsi biorcy

Antygen D - czynnik Rh

Rh+ we krwi jest antygen D

Rh- nie ma antygenu D

Konflikt serologiczny - gdy planowane dziecko rodziców z innymi grupami Rh

Matka Rh, a ojciec Rh+ we krwi matki pojawi się antygen D - źle dla dziecka.

Mechanizmy odporności

1. Pierwotna odpowiedz immunologiczna i pierwsze zetknięcie z obcymi mikroorganizmami.

1. Gdy po raz pierwszy mikroorganizm wniknie do organizmu chronocyty i gramolocyty unieczynniają je (po wniknięciu do naczyń) fagocytoza

Rozpoznanie obcego ciała - zaczynają wtedy działać limfocyty T (rozpoznają co obce, znają swoje DNA). Limfocyt T rozpoznaje na powierzchni monocytu (fagocytów) unieczynnia. organizmu mikro, zaczynają produkować limfo-kin białko przenoszące informacja (białka informacyjne).

Limfoliny docierają do limfocytów B informacja o wniknięciu

Produkcja immunologlobuliny: antytoxyne, obcego ciała do organizmu.

Swoiste odtrutki na toxyny, przeciwciała na antygeny wnikający do organizmu.

2. Wtórna odpowiedz immunologiczna - gdy po raz wtórny ta sama toxyna wnika do organizmu już na nią czekają przeciwciała, odpowiedz szybsze unieszkodliwienie.

HIV atakuje limfocyt - brak reakcji odpornościowej

Limfocyt T

• Limfocyty TNK (natural killers)

• Limfocyty TD (nadwrażliwość, pamięci immunologicznej)

• Limfocyty TC (odpowiedzialny za odruch przeszczepów)

• Limfocyty TS (hamuję namnażanie się limfocytów)

Wykład 7 29.10.2005

Układ krążenia składa się z

• Centralnego narządu układu krążenia to jest serce

• Z narządów dowolnych to jest naczyń krwionośnych

Podział naczyń krwionośnych

• Odprowadzające krew do serca - tętnice (wychodzące z serca)

• Doprowadzające krew do serca - żyły (naczynia wchodzące do serca)

Cel układu krążenia - rozprowadzanie krwi po organizmie

Podstawowe wielkości opisujące funkcje układu krążenia

1. Częstość skurczów serca (RR) lub (HR), 220 uderzeń/minutę (wysiłkowe)

1. W warunkach spoczynkowych 72 uderzenia/minutę

2. Parametry hemodynamiczne - jeśli w spoczynku poniżej 60 uderzeń/minutę - bradykardia (spoczynkowe spowolnienie częstości skurczów). Często występuje u osób bardzo wydolnych fizycznie, bo mają większe serce i więcej krwi jest tłoczone.

3. Jeśli w spoczynku powyżej 85 uderzeń/minutę - tachykardia (spoczynkowe przyśpieszenie akcji serca, najczęściej objaw choroby)

2. Ciśnienie tętnicze krwi (BP), wysiłkowe 250/120 (najwyższe)

1. Skurczowe (BPS) - 120 mH6 - maksymalne ciśnienie panujące w aorcie na końcu wyrzutu krwi z lewej komory - szczytowe ciśnienie lewokomorowe

2. Rozkurczowe (BPD) - 80 mH6 - najniższe ciśnienie panujące przed zamknięciem się zastawek aorty

3. Nadciśnienie tętnicze ….. 140/95 - choroba, wzmożona aktywność fizyczna 3x 30(skurczów) x130(częstość skurczu serca)

Budowa serca

• Zbudowane z czterech jam - 2 przedsionków (lewego, prawego), 2 komór (lewego, prawego)

• Serce lewe - tłoczenie krwi do dużego obiegu

• Serce prawe - doprowadza krew do płuc

Czynność elektryczna (bioelektryczna) serca

• Mięsień sercowy ma zdolność do samopobudzania się

• Pobudzenie generowane jest w węźle zatokowo-przedsionkowym

• Trzema drogami międzywęzłowymi zostaje przekazane do węzła przedsionkowo-komorowego i z niego pręczkami układu przewodzącego po całym sercu

• Pobudzenie jest od sierdzia czyli od części środkowej do osierdzia czyli komórek obwodowych

W EK6 - linia izoelektryczne

• Poziome, wszystkie odchylenia od tej linii - załączniki

• Załamek P - depolaryzacja przedsionków

• Zespół QRS - depolaryzacja komór

• Załamek T - repolaryzacja komór

• Sygnał repolaryzacji przedsionków jest bardzo słaby ….. za zespołem QRS

• T - odpowiedzialny za krążenie mięśniowe. Jeśli …. wartości ujemne - zawał serca


R

T

P

Linia izoelektryczna

Q S

Efekty pracy serca

1. Efekt chromotropowy

1. Związek z częstością skurczów serca

2. Dodatni - wzrost częstości skurczów serca

3. Ujemny - zmniejszenie częstości skurczów serca

2. Efekt Batmotropowy

1. Związek częstością mięśnia nerwowego

2. Dodatni - wzrost pobudliwości mięśnia sercowego

3. Ujemny - spadek pobudliwości mięśnia sercowego

3. Efekt Dromotropowy

1. Związek z przewodzeniem stanu czynnego

2. Dodatni - impulsy szybciej prowadzone

3. Ujemny - spowolnienie przewodzenia impulsów

Dwa układy krążenia

• Krążenie duże - tętnice i żyły doprowadzające krew utlenioną do tkanek oraz odprowadzające krew z H2 i CO2

• Krążenie małe/płucne - natlenowanie krwi i wydalanie CO2

Siły powodujące krążenie krwi

• Siła od tyłu - siła skurczu lewej komory

• Siła związana z istnieniem zastawek w żyłach - siła z boku

• Siła związana z położeniem mięśnia sercowego - szła z przodu - powodują zasysanie krwi żylnej

W środku naczyń panuje ciśnienie hydrostatyczne - ono powoduje przepływ krwi z jednych zbiorników do innych.

We wszystkich tkankach otaczających naczynia panuje ciśnienie onkotyczne - ciśnienie wiązania wód przez białka (higroskopijność).

Połączenie tętnic i żył = zespoleni tętniczo-żylne.

W części przytętniczej zespolenia tętniczo-żylnego ciśnienie hydrostatyczne jest wyższe niż onkotyczne, żeby wyrównać ciśnienia odbywa się filtrowanie.

W części środkowej ciśnienia się wyrównują i odbywa się tylko przepływ.

W części przyżylnej ciśnienie onkotyczne jest wyższe od hydrostatycznego. Zachodzi kesorbcja, resorbowana jest woda.

Z prawego przedsionka do prawej komory. Z prawej komory do płuc. (Krążenie duże)

Ciśnienie tętnicze w krążeniu płucnym jest dużo niższe niż w obiegu dużym. Nie ma filtracji ani resorbucji. Jest przepływ pobierania tlenu i wydalania CO2.

4. Efekt izotropowy

1. Związek z siłą skurcza mięśnia sercowego

2. Dodatni -

3. Ujemny -

Morfologia krążenia EKR - budowa

Dwa typy elektrod - przedsercowe i kończynowe

Repulacja funkcji układu krążenia, odpowiadają dwa ośrodki

1. Ośrodek sercowy

1. Podośrodek przyśpieszający pracę serca

2. Podośrodek zwalniający pracę serca

3. Najważniejsze jest ciśnienie krwi

1. Bonorecepctory - zlokalizowane w łuku aorty, rozpoznają, że jest niskie lub wysokie ciśnienie. Gdy za wysokie to pobudzają ośrodek zwalniający pracę serca. Gdy za niskie to pobudzają ośrodek przyśpieszający pracę serca.

4. Ośrodek sercowy odpowiada za napełnianie dużego zbiornika tętniczego krwi.

2. Ośrodek naczyniowo-ruchowy

1. Zawiaduje funkcję mięśniówki tętnic

2. Dzieli się na dwa podośrodki

1. Część preryjna - naczynio-odkurczające, odpowiada za wzrost ciśnienia

2. Część depresyjna - naczynio-rozkurczająca

3. Odpowiada za opróżnianie dużego zbiornika tętniczego z krwi

1. Wrażliwy na spadek ciśnienia w nerkach

2. Jeżeli ciśnienie rozkurczowe spadnie poniżej 40 to nerki przestają pracować

Cykl pracy serca

• Warunkiem cyklicznej pracy serca jest

• Istnienie układu zastawkowego

• Harmoniczna współpraca (jeśli zaburzona, to …. zastawek, zaburzona praca serca i może stanowić do cofnięcia się krwi)

IRV

VC IC

TV

ERV

RV FRC

RU

TLC

---