WYKŁAD 3 UKŁAD ODDECHOWY

FUNKCJE

1. Oddychanie= proces wymiany gazowej

2. Zapewnienie dostatecznie dużej pow. (powyżej 70-100 m²) przez która jest wprowadzane do krwi tlen i eliminowany dwutlenek węgla

3. Wymiana O₂ i CO₂

Siła napędowa dla wymiany gazowej między pęcherzykami a otoczeniem-WENTYLACJA -przemieszanie mas powietrza do pęcherzyków płucnych-gradient stężeń

I- wdech = P_A ciśnienie pęcherzyków musi być <od ciśnienia atmosferycznego Patm.

E- wydech = P_A> Patm.

I- objętość płuc rośnie

E- objętość płuc maleje

4. ochrona przed potencjalnie szkodliwymi czynnikami

5. Ogrzanie, nawilżenie powietrza

6. Funkcja metaboliczna

7. Bufor objętościowy dla krwi /wywołuje drobne skrzepliny z układu żylnego - zatory; serce, mózg/

ETAPY ODDYCHANIA

1. pow. atmosferyczne/ pęcherzyki płucne

2.pęcherzyk płucny/ osocze oddychanie

3. osocze/ erytrocyty zewnętrzne

4. erytrocyty/ osocze

5. osocze/ środowisko zewnętrzne

6.środowisko zewnętrzne/ cytoplazma oddychanie

7. cytoplazma/ mitochondria wewnętrzne

Ukł. Oddechowy - układ kolejno rozgałęziających się rur, zakończonych woreczkiem pęcherzykowym każde kolejne rozgałęzienie to GENERACJA

G.0 -tchawica G. 23 - woreczek pęcherzykowy

↓ r i ↑ sumaryczny przekrój generacji ↓liniowa prędkość przepływu powietrzaściana staje się coraż bardziej cienka: nabłonek cylindryczny, urzęsionysześciennypłaski

G. 0 - 16 (tchawica- oskrzeliki końcowe) - strefa przewodząca = anatomiczna przestrzeń bezużyteczna

ROLA:

*nawilża, oczyszcza, ogrzewa.

*dzięki niej skład powietrza pęcherzykowego nigdy nie jest taki sam jak atmosferycznego

mmHG	P atm.	PA	Pa- krew tętnicza	Pv- krew żylna	Pti- krew w tkankach
O2	158	100	95	40	30
CO2	0,3	40	40	46	46

Ciśnienie parcjalne O2 w P atm. Jest za wysokie a ciśnienie parcjalne CO2 w Patm jest za niskie.

G. 17 - 19 (oskrzeliki oddechowe) strefa homeostazy gazowej P_A CO2:

*nabłonek sześcienny płaski

*możliwa jest częściowa wymiana gazowa

G. 20 - 23 (przewody: woreczki pęcherzykowe) = strefa wymiany gazowej

RUCH POWIETRZA

do↑↓ - gradient = główne zadanie Mechaniki Oddychania!

PA<Patm= I

PA>Patm=E

MECHANIKA ODDYCHANIA

Płuca i wew. powierzchnia klatki piersiowej pokryte są OPŁUCNĄ 1 płucną i 2 ścienną przestrzeń między nimi to JAMA OPŁUCNOWA w której panuje Ppł (ciśnienie śródpłucne).

Cienka warstwa płynu(chłonki)

1.zwilża zwrócone do siebie pow. Opłucnych

2.umożliwia ślizganie
3.dzięki siłom Kohezji obie opłucne ściśle do siebie przylegają płuca przylegają do ścian klatki piersiowej i podążają za jej ruchami.

I (wdech) - proces czynny, bo + i skurcz mięśni wdechowych co ↑ wymiary klatki piersiowej

1.górno-dolny: skurcz przepony (pow. 270 cm2)obniża się ok. 1cmto objętość klatki piersiowej↑ o 70% objętości klatki

2.przednio-tyly: skurcz mięśni m/żebrowych zew.; (1-5) odsunięcie się mostka od kręgosłupa

3.poprzeczny: skurcz m. M/żebrowych zew. (5-10)unoszenie łuków żebrowych

E (wydech) - proces bierny

↑objętości klatki piersiowej↓Ppl,(o 5-8 cm H20)<Patm ↓PA(↑r) 2-3 cm H2O<Patm WYDECH

↓obj. Klatki piersiowej↑Ppl (o 2-3 cm H2O < Patm.) ↑PA(↓r) 2-3 cm H2O>Patm WDECH

Jeśli otworzymy klatkę piersiową to:

• ↑jej objętość

• płuca zapadną się

Zdrowie: 2 siły:

1. Odśrodkowa(na ścianę klatki piersiowej) klatka piersiowa ma tendencje do ↑ objętości= SPRĘŻYSTOŚCI

2. Dośrodkowa(na ścianę pęcherzyków) pęcherzyki mają tendencje do zapadania się=

Pretr = SIŁY RETRAKCJI

Pretr = napięcie powierzchniowe+ napięcie sprężyste

Napięcie sprężyste - w ścianie pęcherzyka są włókna sprężyste i kolagenowe. Ich rozciągniecie powoduje powstanie siły sprężystej dążącej do obkurczenia pęcherzyka

Napięcie powierzchniowe - wew. pow. pęcherzyka zwilżona jest warstwa płynu („jak” zewnątrzkomórkowo) i pomiędzy jego cząsteczkami istnieją siły kohezji powodujące odkurczanie pęcherzyka = tendencja

Szczyt I i E

PA=Patm

-brak ruchu powietrza

-na ścianę pęcherzyka działa od zewnątrz PpI

PpI

PA=Patm=PpI+Pretr

Pretr Patm=PpI+Pretr

PpI=Patm-Pretr

IPretr ↑ bo: ↑napięcie sprężyste

EPretr↓ bo: ↓ napięcie sprężyste

Jeżeli mamy 2 pęcherzyki uchodzące do tego samego przewodugradient ciśnień P2<P1 to: z małego pęcherzyka powietrze ucieka do dużego(rozedma) i mały zapada się(niedodma)

SURFAKTANT

Fosfolipid produkowany przez pneumocyty II rzędu unerwione przez n.Xbłonka 50 A° która pływa po powierzchni płynu zwilżającego pęcherzyk.

ROLA:↓napięcia powierzchniowego

E ↓r↑ koncentracji surfaktantu↓ napięcia pow. ↓Pretrpęcherzyk nie zapada się

I ↑r↓koncentracji surfaktantu ↑napięcie pow. ↑Pretrpęcherzyk nie rozrywa się

OPORY (R) w układzie oddechowym

1.SPRĘŻYSTY=Pretr(rozciąganie płuc i klatki piersiowej)

Ocena: C=V/P

↑Rspr - ↓ C

PODATNOŚĆ=przyrost objętości na jednostkę zmiany ciśnienia

2. NIESPRĘZYSTY=r dróg oddechowychregulacja napięcia mięśni w ścianach dróg oddechowych AUN

(+)pobudzenie PS - ↑ n.X-skurcz!

I(głęboki) - ↓ napięcia nerwu X - ↑r - ↓ R

E - ↑napięcia n.X - ↓r - ↑R

(+)S -↑r - ↓ R

próba Tiffeneau- pomiar obj. usuniętego powietrza z układu oddechowego w ciągu 1 sekundy z max szybkim i max natężonym wydechem = FEV(natężona objętość wydechowa)

SPRAWNOŚĆ UKŁADU ODDECHOWEGO

Wentylacja VA dostosowana do przepływu Q

V/Q= 4600ml/5400ml=0,85

1. Pozycja stojąca przepływ czynnika hydrostatycznego przepływ Q w dolnych warstwach płuc > niż w płucach

2. PpI „bardziej ujemny” w górnych warstwach niż dolnych

3. Średnica pęcherzyków w górnych partiach > niż w dolnych, ale brak proporcjonalności V/Q SZCZYT PŁUC-nadmiar wentylacji w stosunku do przypływu = pęcherzykowa przestrzeń bezużyteczna

Dół Q>V fizjologiczny przeciek płucny

I ↓Ppl (5-8 H2O <Patm)

↓ P zewn.

↓↑ Pt ↓↑ powrót żylny ∅żył płucnych

↓↑ r ↓↑ wypełnienie Pp, Pk magazynowanie krwi

↑↓ R ↓↑ obj. Wyrzutowa Pk ↑↓ wypełnienie LP i LK

↑↑Q ↓ ↑↓ objętość wyrzutowa LK

• ↑↓ RR KD(krążenie duże)

REGULACJA W UKŁADZIE ODDECHOWYM

Nerwowa: odruchowa; receptory płuc i dróg, mechanoreceptory płuc:

*wolno adaptująca się SAR

*szybko adaptująca się RAR

informacje o sanie płuc i dróg oddechowych

Chemiczna: *obwodowa= odruchowachemoreceptory tętnicze(kłębki szyjne);

↓Pa O2; ↑p CO2; ↑[H+]

*centralna = obszary chemowrażliwe mózgu;

↑p CO2; ↑[H+]

KOPM- kompleks oddechowy pnia mózgu

Ośrodek oddechowy w rdzeniu przedłużonym uruchamia mechanizmy regulujące:

1.wentylację płuc

2.krążenie płucne

I. aby utrzymać stały skład powietrza pęcherzykowego

PA O2 = 100mmHg PA CO2 = 40 mmHg

II. stały stosunek V/Q=0,85

Wtedy w każdej sytuacji

PA CO2= PaCO2 = 40mmHg HOMEOSTAZA

SPIROGRAM- zapis objętości i pojemności płuc

ZAPIS objętości i pojemności płuc

VC- pojemność życiowa - max obj. Powietrza wydechowego po zrobieniu max wdechu

IC- pojemność wdechowa - IRV + TC

IRV - zapasowa objętość wdechowa= max objętość powietrza wdychanego po skończeniu spokojnego wdechu

TV- objętość oddechowa - objętość każdego wdechu i wydechu podczas spokojnego oddychania

ERV- zapasowa objętość wydechowa= max objętość powietrza wydychanego po skończeniu spokojnego wydechu

RV- objętość zalegająca - objętość pozostająca w płucach po max wydechu

FRC- czynnościowa pojemność zalegająca(RV + ERV)= objętość powietrza pozostająca w płucach po zrobieniu spokojnego wydechu

TLC- wdechowa pojemność płuc= objętość powietrz po zrobieniu max wdechu

IVC- wdechowa pojemność życiowa= max objętość powietrza wdychającego po zrobieniu max wydechu

---