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.