1

Oddział Stomatologiczny

Kierunek Lekarsko - Dentystyczny

ĆWICZENIE 14

FIZJOLOGIA UKŁADU ODDECHOWEGO

I. Omówienie ćwiczeń.
II. Wykonanie ćwiczeń:

1.

Obliczanie ze wzorów należnej pojemności życiowej płuc (porównanie z
normami dla kobiet i mężczyzn) .

2. Pomi

ar pojemności życiowej płuc (VC) za pomocą spirometru Barnesa.

3. Wykonanie zapisu spirograficznego spirometrem EUTEST 2 .
4.

Oznaczanie minutowej wentylacji płuc za pomocą przepływomierza:

a. w warunkach spoczynkowych (3 min),
b.

w warunkach zwiększonej przestrzeni martwej (3 min),

c.

w warunkach wysiłku fizycznego (3min).

5.

Oznaczanie objętości powietrza przepływającego przez płuca w czasie
maksymalnych wdechów i wydechów (wentylacja maksymalna dowolna).

6.

Pomiar szczytowej wartości przepływu powietrza wydychanego (PEF) za
pomocą miernika maksymalnego przepływu.

7.

Testy sprawności wentylacyjnej płuc za pomocą edukacyjno -
naukowego systemu Lab Chart AD Instruments:

a. dynamiczne badania spirograficzne (FVC, FEV1, FEV1/FVC, PIF,

PEF),

b.

pomiar wentylacji minutowej i objętości oddechowej

c. analiza raportu spirometrycznego

8.

Oglądanie nabłonka migawkowego dróg oddechowych żaby.

9.

Sprawdzenie wiadomości studentów.

Obowiązujący materiał:
Anatomia czynnościowa układu oddechowego.
Mechanika oddychania - ruchy oddechowe klatki piersiowej.
Udział przepony i mięśni oddechowych klatki piersiowej w oddychaniu.
Tory oddechowe.

Wentylacja - wymiana oddechowa uzyskiwana przez wytwarzanie gradientu

ciśnienia między jamą ustną a otoczeniem.

Wdech -czynna faza oddychania (pokonanie oporu

elastycznego zależnego od

przepływu powietrza przez drogi oddechowe i pokonanie sił tarcia tkanek).

Wydech - bierna faza oddychania.
Wentylacja płuc:

całkowita

pęcherzykowa

przestrzeni martwej

Ciśnienia w klatce piersiowej:

śródopłucnowe

transpulmonalne

wewnątrzpęcherzykowe

2

Zmiany ciśnienia śródopłucnowego i wewnątrzpęcherzykowego w czasie cyklu
oddechowego.
Ciśnienie transpulmonalne - różnica pomiędzy ciśnieniem śródopłucnowym a
ciśnieniem wewnątrzpęcherzykowym.
Ujemne ciśnienie śródopłucnowe jako główna siła rozciągająca płuca.

Retrakcja płuc - zdolność do zapadania się płuc pod wpływem sił retrakcji.
Czynniki powoduj

ące retrakcję płuc:

siły sprężyste pęcherzyków płucnych,

napięcie powierzchniowe ścian pęcherzyków płucnych.

Czynnik powierzchniowy

płuc (surfaktant) i jego rola w retrakcji płuc.

Opory układu oddechowego, podatność płuc i klatki piersiowej

Opory sprężyste i niesprężyste układu oddechowego.
Wielkość oporu niesprężystego determinowana głównie promieniem dróg
oddechowych, objętością oddechową i dynamiką przepływającego powietrza.

Zmiany oporów oddechowych w cyklu oddechowym.

Podatność (sprężystość) płuc i ściany klatki piersiowej - zdolność do rozprężania się pod
wpływem różnicy ciśnienia, czyli stosunek zmiany objętości płuc (AV) do jednostki zmiany
transmuralnego gradientu

ciśnienia (AP). Jednostka pomiaru - ml/kP.

Praca oddechowa

wykonywana przez mięśnie oddechowe dla pokonania oporu

sprężystego i koszt tlenowy pracy oddechowej w spoczynku (2 % przemiany
metabolicznej organizmu).

Spirografia -

metoda badania pojemności oddechowej i czynności wentylacyjnej

płuc za pomocą spirografu (uzyskuje się spirogram).
Pomiar składowych pojemności życiowej oraz czynnościowej wentylacji płuc (testy
sprawności wentylacyjnej płuc).
Statyczne badanie spirograficzne:

objętość oddechowa (V

T

)

objętość zapasowa wydechowa (ERV)

objętość zapasowa wdechowa (IRV)

pojem

ność życiowa płuc (VC )

pojemność wdechowa (IC )

Objętość zalegająca (RV)- mierzona pośrednio np. na podstawie stopnia roz-
cieńczenia w płucach znanej objętości gazu znakowanego.
Całkowita pojemność płuc (TLC) - objętość powietrza znajdującego się w płucach
po zakończeniu maksymalnego wdechu (TLC=VC+RV).
Czynnościowa objętość zalegająca (FRC) – obejmuje ERV i RV.

Dynamiczne badanie spirograficzne

(pomiar szybkości przepływu powietrza w

jednostce czasu):

natężona pojemność wydechowa pierwszosekundowa (FEV

1

) -

próba

Tiffeneau,

szczytowa wartość przepływu powietrza wydechowego (PEF)

3

Spośród wielu wymienionych zmiennych spirometrycznych w codziennej praktyce
istotne są tylko trzy: VC, FEV

1,

oraz wzajemny stosunek FEV

1

/VC wyrażony w

procentach nazywany kiedyś wskaźnikiem Tiffeneau.

Wartość diagnostyczna badań spirograficznych - możliwość różnicowania trzech podstawowych typów

zaburzeń wentylacyjnych płuc:

a) typ restrykcyjny

. Jest on najczęściej spowodowany chorobami śródmiąższowymi płuc.

Charakteryzuje się proporcjonalnym zmniejszeniem VC i FEV

1.

Wskaźnik FEV

1

/VC jest w tym

przypadku prawidłowy, a nierzadko zwiększony (>80%).

b) typ obturacyjny

– ten rodzaj upośledzenia spowodowany jest chorobami wywołującymi

rozlane zwężenie oskrzeli i (lub) upośledzenie sprężystości płuc (astma i przewlekła
obturacyjna choroba płuc -POChP). Charakteryzuje się on zmniejszeniem FEV

1

przy

prawidłowym VC. Taki wynik spirometrii powoduje obniżenie wskaźnika FEV

1

/VC. Zmniejszenie

wskaźnika poniżej wartości należnej decyduje o rozpoznaniu obturacji oskrzeli. W pewnym
uproszczeniu można przyjąć, że u osoby przed 60 rokiem życia wskaźnik FEV

1

/VC mniejszy niż

75% oznacza obturację oskrzeli. U osób z rozlaną obturacja oskrzeli (chorzy na POChP) FVC jest
zwykle mniejsza niż VC. Im cięższa jest obturacja oskrzeli, tym większa może być różnica,
zwłaszcza u chorych na rozedmę płuc.

c) typ mieszany: VC, FEV

1

i wskaźnik FEV

1

/VC są zmniejszone.

Przestrzeń nieużyteczna (martwa) - anatomiczna i fizjologiczna przestrzeń martwa,

jej rola w oddychaniu.

Krążenie płucne, wymiana gazowa w płucach

Przepływ krwi przez płuca. Regulacja krążenia płucnego. Wpływ O

2

i CO

2

na

naczynia krwionośne płuc.
Wpływ autonomicznego układu nerwowego (współczulnego i amin katecholowych -
rozszerzający; przywspółczulnego - obkurczający) oraz czynników humoralnych na
mięśnie gładkie dróg oddechowych.

Pojemność tlenowa krwi. Rezerwa tlenowa krwi.

Dyfuzja tlenu i dwutlenku węgla przez barierę pęcherzykową.

Ciśnienia parcjalne gazów w powietrzu atmosferycznych i oddechowym, prężność

gazów oddechowych we krwi i w tkankach.

Znaczenie terminów:

hiperoksja - nadmiar tlenu we krwi lub w tkankach,
hipoksemia -

niedotlenienie krwi tętniczej,

hipoksja -

niedotlenienie narządów lub tkanek,

anoksja -

niedobór tlenu w tkankach,

hiperkapnia -

podwyższenie ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla we

krwi (40 mm Hg),

duszność (dyspnoe) - odczucie utrudnionego oddychania połączone z
wystąpieniem hiperwentylacji w celu lepszego zaopatrzenia w tlen i
usunięcia nadmiaru dwutlenku węgla.

polypnoe -

często używany synonim terminu tachypnoe; odnosi się do

szybkiego oddychania,

tachypnoe -

szybkie i płytkie oddychanie,

hyperpnoe -

zwiększenie głębokości oddechów bez zmiany ich częstości,

apnoe -

bezdech (krańcowa postać wentylacji w niewydolności

4

oddechowej),

asfiksja (duszenie się) - równoczesne występowanie niedoboru tlenu i

nadmiaru dwutlenku węgla w organizmie.

Regulacja oddychania. Nerwowa regulacja oddychania. Klasyczne

poglądy na

ośrodki oddechowe - ośrodek apneustyczny w moście jako miejsce pochodzenia
tonusu wdechowego, hamowany

przez ośrodek pneumotaksyczny oraz przez

impulsację nerwów błędnych; włókna nerwowe dośrodkowe z narządu
oddechowe

go pochodzą z:

mechanoreceptorów płuc zlokalizowanych wśród mięśni gładkich dróg
oddechowych (pobudzenie tych

receptorów daje skrócenie i sptycenie

wdechu, a więc zmniejszenie objętości oddechowej - odruch Heringa-
Breuera),

receptorów podnabłonkowych pobudzanych przez czynniki uszkadzające
(silne i szybkie podrażnienie tych receptorów nie hamuje a pobudza wdech –
paradoksalny odruch Heada,

receptory typu J -

receptory okołonaczyniowe płucnych naczyń

włosowatych.

Chemiczna regulacja oddychania:

chemoreceptory obwodowe

(receptory kłębków) szyjnych reagujące na

spadek pO

2

, wzrost pCO

2

lub stężenie jonów H

+

albo też na obniżenie ich

perfuzji)

receptory pobudzane środkami drażniącymi

chemoreceptory centralne (okolicy brzusznej powierzchni rdzenia

przedłużonego)

Odruchowa regulacja oddychania:

odruchy z baroreceptorów zatoki szyjnej i łuku aorty (spadek ciśnienia
tętniczego krwi powoduje pogłębienie oddechu, wzrost ciśnienia powoduje
spłycenie oddechu aż do bezdechu).

odruchy wywoływane rozciąganiem płuc:

 odruch inflacyjny - zahamowanie wdechu w odpowiedzi

na utrzymujące

się rozdęcie (inflację) płuc,

 odruch deflacyjny -

nasilenie wdechu w odpowiedzi na zapadnięcie

(deflację) płuc,

odruch kaszlowy.

Udział płuc w procesie krzepnięcia, aktywacji i inaktywacji niektórych hormonów

oraz metabolizmie prostaglandyn.

Płuca jako filtr dla substancji drobnocząsteczkowych, dopływających z krwią

(zatory płuc).