Fizjologia układu oddechowego

1. Budowa i funkcje układu oddechowego
2. Mechanika oddychania
3. Zasady wymiany gazowej w płucach
4. Nerwowa i chemiczna regulacja oddychania.

Reakcja na hipoksję i hiperkapnię
5. Spirometria

Budowa i funkcje układu oddechowego

- Wymiana gazowa

- Dynamiczna koordynacja wentylacji płuc z

krążeniem krwi odpowiednio do tempa
przemiany materii
- Usuwanie pary wodnej
- Utrata ciepła

Mechanika oddychania

Spokojny wdech:

1. Skurcz przepony

(wymiar górno-dolny)

2. Skurcz m.międzyżebrowych zewnętrznych – ruch mostka

(wymiar przednio-tylny)

3. Skurcz m.międzyżebrowych zewnętrznych od V – X

(wymiar poprzeczny)

wzrost objętości klatki piersiowej
4. Spadek ujemnego ciśnienia w jamie opłucnowej (od -0,3 do -0,8 kPa)
5. Rozciągnięcie tkanki płucnej – zasysanie powietrza.

Nasilony wdech

odbywa się przy skurczu mięsni wdechowych - dodatkowych:

1. m. mostkowo-obojczykowo-sutkowe
2. m. piersiowe mniejsze
3. m. zębate przednie
4. m. czworoboczne
5. m. dźwigacze łopatki
6. m. równoległoboczne większe i mniejsze
7. m. pochyłe

Mechanika oddychania

Spokojny wydech –

jest aktem biernym

1. Zaprzestanie skurczu mięśni wdechowych
2. Rozciągnięta klatka piersiowa zmniejsza swoje wymiary i usuwa

powietrze

II faza – wydech czynny

:

1.Skurcz mięśni międzyżebrowych wewnętrznych

a dodatkowo:
- m. przedniej ściany jamy brzusznej
- m.czworobocznych lędźwi,
- m.biodrowo-żebrowy,
- m.zębaty dolny

Zasady wymiany gazowej w płucach

W powietrzu jest: 21kPa O

2

, 78kPa N

2

, 0,02kPa CO

2

Powietrze pęcherzykowe: 13,3kPa O

2

, 76,4kPa N

2

, 5,3kPa CO

2

6,3kPa H

2

O

Krew żylna: 5,3kPa O

2

6,1kPa CO

2

Krew tętnicza: 12,7kPa O

2

5,3kPa CO

2

Tkanki: 4,7kPa O

2

6,1kPa CO

2

Transport dwutlenku węgla z tkanek do płuc

6% CO

2

W postaci fizycznie rozpuszczonej w osoczu i wodzie erytrocytów
88% CO

2

W postaci jonów HCO

3-

związanych z osoczem i erytrocytami

6% CO

2

W postaci karbaminianów (CO

2

związanego z grupami

NH

2

hemoglobiny

i białek osocza)

Regulacja oddychania

Samoistny rytm oddechowy (16/min)

zależy od pobudzenia i hamowania ośrodka

wdechu w rdzeniu przedłużonym,

wysyła impulsy do rdzenia kręgowego, które unerwiają mięśnie wdechowe - wdech
oraz do ośrodka pneumotaksycznego (twór siatkowaty), który hamuje zwrotnie

ośrodek wdechu – przerywa wdech co 1-2s.

Modulacja rytmu wentylacji płuc.

1. Chemoreceptory (kłębuszki szyjne i kłębuszki aortowe) przyspieszają rytm w
przypadku wzrostu P CO

2

(hiperkapnia) lub spadku P O

2

(hipoksja)

(dopamina (układ współczulny) hamuje pobudliwość chemoreceptorów).

2. Chemodetektory w rdzeniu przedłużonym reagują na pH pmr - wzrost p

CO

2

powoduje spadek pH co pobudza ośrodek wdechu

3. Interoreceptory (w tkance płucnej i klatce piersiowej) reagują na rozciągnięcie
tkanek klatki piersiowej – im głębszy wdech tym głębszy wydech.
4. Ośrodki mózgowe: kora, twór siatkowaty pnia mózgu, układ limbiczny i ośrodek
termoregulacji

dostosowują wentylację płuc do tempa przemiany materii

Hipoksja – stan niedoboru tlenu w tkankach.

Obniżenie ciśnienia parcjalnego

O

2

powoduje pobudzenie chemoreceptorów

tętniczych (szyjne i aortalne) co zwiększa wentylację płuc, częstość
skurczów serca, pojemność minutową serca i inne.

Przyczyny:
• Wysokościowa
• Anemiczna - np. po krwotoku lub zatruciu tlenkiem węgla
• Zastoinowa - spowodowana przez spowolniony przepływ krwi przez

narządy

• Histotoksyczna - spowodowana zahamowaniem pracy łańcucha

oddechowego

(np. zatrucie cyjankiem potasu).

Hiperkapnia -

podwyższone ciśnienie parcjalne CO

2

we krwi

(pow.6 kPa)

Wzrost prężności CO

2

w krwi tętniczej jest rejestrowany przez

chemoreceptory

rdzenia przedłużonego i powoduje zwiększenie wentylacji płuc przez:
1. Zwiększenie głębokości wdechów
2. Zwiększenie częstości rytmu oddechowego

Przyczyny:

-

podwyższone ciśnienie parcjalne CO

2

w powietrzu,

- bezdech
- obturacja dróg oddechowych
- niewydolność krążenia

Spirometria

Pojemność płuc całkowita wynosi maks. 6 l

1. Objętość oddechowa

VT – spokojny wdech i spokojny wydech

(500 ml = 350 ml powietrze oddechowe + 150 ml przestrzeń martwa anatomiczna)
oraz objętość zapasowa wdechowa - powietrze wciągane dodatkowo po spokojnym wdechu.

Ćw.: wyznaczanie objętości oddechowej

2. Natężona pojemność życiowa

FVC – objętość powietrza, którą można usunąć z płuc przy

maksymalnym wydechu po maks. wdechu
Ćw.: wyznaczanie pojemności życiowej płuc

3.

Wentylacja minutowa płuc

– objętość powietrza wdychana i wydychana w spoczynku/min.

16 x 500 ml = ok..8 l/min.

4. Pojemność wdechowa – najgłębszy wdech po spokojnym wydechu

5. Objętość zapasowa wydechowa – po swobodnym wdechu – maksymalny wydech.
(w płucach pozostaje objętość zalegająca, usuwalna przy stosowaniu odmy)