ANATOMIA I FIZJOLOGIA UKŁADU ODDECHOWEGO

Istotą procesu oddychania jest wyzwolenie energii

zgromadzonej w organizmie. Do wyzwolenia

energii ze związków chemicznych w organizmie

człowieka niezbędny jest tlen atmosferyczny.

Proces ten, czyli oddychanie, dzieli się na:

oddychanie zewnętrzne

polegające na

doprowadzeniu cząsteczek tlenu atmosferycznego

do wnętrza komórek,

oddychanie wewnętrzne

, czyli

wewnątrzkomórkowe, w czasie którego cząsteczki

tlenu wchodzą w reakcje chemiczne.

Oddychanie zewnętrzne jest procesem złożonym,

biorą w nim udział:

- układ oddechowy: składający się z dróg

oddechowych i

płuc,

- mięśnie poprzecznie prążkowane szkieletowe,

- krew i układ sercowo-naczyniowy,

- ośrodki nerwowe sterujące oddychaniem.

Oddychanie zewnętrzne polega na doprowadzaniu

tlenu atmosferycznego do komórek zgodnie z

gradientem ciśnienia parcjalnego tlenu.

Jednocześnie z komórek jest usuwany dwutlenek

węgla powstający w wyniku utleniania

komórkowego związków organicznych. Dwutlenek

węgla usuwa się również zgodnie z gradientem

ciśnienia parcjalnego.

W czasie wentylacji płuc do pęcherzyków

płucnych jest wciągane powietrze

atmosferyczne zawierające tlen i inne gazy

oraz bardzo mało dwutlenku węgla.

Powietrze wydychane zawiera mniej tlenu,

a zawartość dwutlenku węgla jest w nim

znacznie większa niż w powietrzu

wdychanym.

Suche powietrze atmosferyczne ( wdechowe ), bez

pary wodnej, wciągane do płuc zawiera:

21% tlenu,

78% azotu

0.04% dwutlenku węgla

Powietrze wydechowe zawiera:

13% tlenu

75,5% azotu

5% dwutlenku węgla

6% H20

Narządy klatki piersiowej:

1 - krtań, 2 - żyła

szyjna, 3 - gruczoł

tarczowy, 4 - mięśnie,

5 - opłucna, 6 - płuco

prawe, 7 - serce, 8 -

żebra, 9 - mostek, 10 -

przepona, 11 - aorta

brzuszna, 12 - mięśnie

międzyżebrowe, 13 -

oskrzeliki, 14 - oskrzele,

15 - płuca, 16 - naczynia

tętnicze i żylne, 17 -

grasica, 18 - tchawica.

Krtań -

narząd głosu położony

w szyi. Jest zmienionym

początkowym odcinkiem

tchawicy, połączonym z gardłem

wejściem do krtani. Rusztowanie

krtani zbudowane jest

z chrząstek połączonych

więzadłami, stawami

i mięśniami, powleczonych od

wewnątrz błoną śluzową.

Tchawica

- część dolnych dróg

oddechowych zbudowana

z podkowiastych pierścieni

chrzęstnych otwartych do tyłu,

połączonych ze sobą więzadłami

i błoną mięśniową gładką,

wyścielona od wewnątrz błoną

śluzową. Rozpoczyna się od

krtani, przechodzi z szyi do

śródpiersia, gdzie na wysokości

IV kręgu piersiowego dzieli się

na dwa oskrzela główne: prawe

i lewe.

Oskrzela

część dolnych dróg

oddechowych . Zbudowane

z pierścieni chrząstkowych

(tkanka chrzęstna) połączonych

tkanką łączną i błoną mięśniową

gładką (tkanka mięśniowa) oraz

wysłane błoną śluzową od

wewnątrz z dużą ilością

gruczołów śluzowych.

Wyróżnia się: oskrzele główne (I

rzędu) prawe i lewe odchodzące

od tchawicy i oskrzela

rozgałęziające się w miąższu płuc:

II rzędowe - oskrzela płatowe (3

prawe i 2 lewe) i segmentalne

oraz III rzędowe, w których

wyróżnia się 12 podziałów.

Od ostatnich oskrzeli III rzędu

odchodzą oskrzeliki końcowe

(pozbawione chrząstki), które

z kolei dzielą się na dwa oskrzeliki

oddechowe w ścianach których

znajdują się pęcherzyki płucne.

Oskrzela doprowadzają powietrze

do płuc i wyprowadzają je

stamtąd.

Płuca

, narządy parzyste (płuco

prawe i lewe) należące do

układu oddechowego. W płucach

odbywa się wymiana gazowa

(oddychanie). Płuco ma postać

stożka złożonego z podstawy

z powierzchnią przeponową oraz

kopulastego szczytu. Boczna

powierzchnia płuca przylega do

żeber. Płuco prawe posiada trzy

płaty, lewe - dwa płaty. Całość

płuca otoczona jest opłucną. Do

każdego płuca dochodzi:

oskrzele główne, tętnica płucna,

dwie żyły płucne, splot nerwowy,

naczynia i węzły chłonne oraz

tętnice oskrzelowe. Miąższ płuca

wykazuje znaczną sprężystość.

Tkanka płucna jest elastyczna

elementy sprężyste występujące pomiędzy

pęcherzykami

napięcie powierzchniowe cienkiej warstwy płynu

wyścielającego wnętrze pęcherzyków płucnych

W czasie wdechu napięcie powierzchniowe w

pęcherzykach wzrasta, a w czasie wydechu maleje.

Zapobiega to zlepianiu się ścian pęcherzyków na

szczycie wydechu. Napięcie powierzchniowe w

pęcherzykach zmniejsza czynnik powierzchniowy –

surfactant

. W czasie wdechu powierzchnia

pęcherzyków zwiększa się, cząsteczki czynnika

powierzchniowego rozsuwają się i napięcie

powierzchniowe wzrasta. Zjawiska przeciwne

zachodzą w czasie wdechu.

Opłucna

, błona surowicza wyścielająca dwie jamy

opłucnowe w klatce piersiowej, złożona z części

pokrywającej płuco - opłucna płucna,

przechodząca za pomocą opłucnej krezkowej

(krezki płuca), obejmującej korzeń płuca,

w opłucną ścienną, która składa się z opłucnej

żebrowej, przeponowej, śródpiersiowej i osklepka

wystającego ponad I żebro.

Jama opłucnej

, wąska szczelina znajdująca się

pomiędzy opłucną płucną i ścienną, wypełniona

skąpą ilością płynu surowiczego (opłucnowego),

który podczas akcji oddechowej zwilża ocierające

się o siebie blaszki opłucnej.

Jama opłucnej jest zamknięta i nie komunikuje się

z atmosferą zewnętrzną ani też żadną inną jamą

ciała; od góry jest zamknięta ścianami klatki

piersiowej (z żebrami), a od podstawy przeponą.

Ciśnienie wewnątrz tej jamy jest na ogół niższe od

ciśnienia atmosferycznego.

Przepona -

mięsień płaski oddzielający jamę

klatki piersiowej od jamy brzusznej,

wysklepiony do klatki piersiowej,

przyczepiający się w okolicy lędźwiowej do

żeber i do wyrostka mieczykowatego mostka,

przez które przechodzą: żyła główna dolna,

przełyk i aorta zstępująca oraz inne narządy.

Przepona w czasie skurczu obniża się,

powodując zwiększenie objętości klatki

piersiowej, czego wynikiem jest wdech.

Z tego względu jest to jeden z głównych

mięśni oddechowych

Pojemność płuc

Całkowita pojemność płuc

(

TLC

) – ok. 6l.- to cała

objętość powietrza zawartego w płucach na

szczycie najgłębszego wdechu

Dzieli się ją na:

pojemność wdechową

(

) - którą określa

pojemność powietrza wciąganego do płuc w czasie

najgłębszego wdechu, po spokojnym wydechu.

Składają się na nią:

objętość oddechowa

(

) – ok. 0,5 l. ilość

powietrza wchodzącego i wychodzącego z płuc

przy spokojnym oddychaniu

objętość zapasowa wdechowa

(

IRV

) - wydychana

przy maksymalnym wysiłku ponad objętość

oddechową

pojemność zalegającą czynnościową

(

FRC

) -

pojemność powietrza pozostająca

w płucach przy spokojnym wydechu.

Składają się na nią:

objętość zapasowa wydechowa

(

ERV

)

-ilość powietrza usuwana z płuc przy

maksymalnym wydechu

objętość zalegająca

(

) - ilość powietrza

pozostającego w płucach przy

maksymalnym wydechu

Pojemność życiowa

(

IVC

) - płuc to ilość

powietrza, jaka może być wprowadzona do

płuc po uprzednim maksymalnym

wydechu wynosi średnio 3500 cm3

(4500cm3 u mężczyzn, 3200cm3 u kobiet),

na co składa się ilość powietrza zwana

powietrzem oddechowym - 500

cm3( objętość oddechowa -

powietrzem uzupełniającym (1500 cm3)

i powietrzem zapasowym (1500 cm3).

W czasie swobodnego wdechu do dróg

oddechowych dostaje się około 500 ml

powietrza –

objętość oddechowa

(

Z tej objętości powietrza wdychanego do

pęcherzyków płucnych dostaje się około

350 ml, pozostałe 150 ml wypełnia

przestrzeń martwą anatomiczną.

Przestrzeń ta tworzą drogi oddechowe w

których nie ma warunków anatomicznych

do wymiany gazów pomiędzy powietrzem

a krwią : jama nosowa, gardło, krtań,

tchawica, oskrzela i oskrzeliki.

Martwa przestrzeń fizjologiczna

– część

powietrza wdychanego może dostać się do

pęcherzyków płucnych i nie podlegać

wymianie gazowej. W naczyniach

włosowatych w ścianie tych pęcherzyków krew

nie przepływa lub przepływa w małej ilości by

całe powietrze było wykorzystane do wymiany

gazowej.

U ludzi zdrowych przestrzeń martwa

fizjologicznie jest mała, znacznie zwiększa się

u chorych

Oddychanie zewnętrzne dzieli się na szereg

procesów

1) wentylacja płuc: wdychanie i wydychanie

powietrza w ilości dostosowanej do chwilowego

zapotrzebowania organizmu na tlen oraz

proporcjonalny rozdział powietrz wdychanego w

płucach

2) dyfuzja: nie zaburzona wymiana gazów między

pęcherzykami a krwią włośniczek płucnych;

3) transport gazów za pośrednictwem krwi,

4) dyfuzja gazów pomiędzy krwią a komórkami.

Wentylacja płuc

czyli wdychanie i wydychanie

powietrza odbywa się na skutek rytmicznych ruchów

klatki piersiowej i przepony, w następstwie których

dochodzi do zmian ciśnienia w jamie opłucnej. Skurcz

mięśni wdechowych powoduje powiększenie klatki

piersiowej w trzech wymiarach:

- górno-dolnym (skurcz przepony)

- przednio-tylnym (mięśnie międzyżebrowe

zewnętrzne górnej części klatki piersiowej)

- poprzecznym (mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne

V-X żebra).

W wyniku tego następuje obniżenie ciśnienia w jamie

opłucnej, rozprężenie pęcherzyków płucnych

i wciągnięcie powietrza do płuc. W czasie wdechu

mięśnie pokonują opór elastyczny, zależny od

sprężystości tkanki płucnej i opór nieelastyczny

zależny od przepływu powietrza przez drogi

oddechowe i pokonywanie sił tarcia. Przy

zwiększeniu oporów podczas wdechu współdziałają

dodatkowe mięśnie wdechowe.

Wydech

jest w zasadzie aktem biernym, zachodzi

kosztem sil sprężystych nagromadzonych w czasie

wdechu. W czasie wydechu pokonywane są tylko

opory nieelastyczne. Wydech może, być wspomagany

czynnie przez mięśnie oddechowe:. m. międzyżebrowe

wewnętrzne, mm. powłok brzusznych, m. czworoboczny

lędźwi, m. biodrowo-żebrowy i zębaty dolny

U kobiet przeważa tzw. tor oddychania piersiowy

(górnożebrowy), u mężczyzn tor oddychania

przeponowy (dolnożebrowy).

Wentylacja płuc zależy od następujących czynników;

- czynności ruchowej klatki piersiowej i przepony,

- oporu dróg oddechowych dla przepływającego

powietrza,

- równomiernego zaopatrzenia pęcherzyków w

powietrze,

- podatności płuc.

Ośrodek oddechowy – odpowiada za

regulację częstości i głębokości

oddechów

ośrodek wdechu

ośrodek wydechu

Częstość oddychania

u ludzi zdrowych wynosi

16-18

razy na 1 minutę u dorosłych,

20-30

razy u dzieci,

30-35

u noworodka. Ilość powietrza, jaką

wprowadzamy do płuc w czasie jednego wdechu,

nazywamy objętością oddechową - wynosi ona 5

-10 ml/kg masy ciała w spoczynku. Ilość powietrza,

jaką człowiek zużywa do oddychania w czasie

jednej minuty, a więc częstość oddechów

pomnożoną przez objętość oddechową, nazywamy

wentylacją minutową (norma 6-8 litrów).

W warunkach fizjologicznych na zmianę szybkości

oddychania wpływa wzmożony wysiłek fizyczny,

stany emocjonalne.

W warunkach patologicznych na przyspieszenie

oddychania wpływają: stany gorączkowe, bolesne

urazy, zabiegi operacyjne. Chory oddycha wtedy

płytko i szybko - nie chcąc dopuścić do uczucia

bólu, który powodują głębsze oddechy.

Powierzchnia oddechowa płuc jest wówczas

zmniejszona, chory szybkością oddechów

wyrównuje dostarczenie do organizmu

odpowiedniej ilości tlenu.

Na zwolnienie oddychania wpływają:

schorzenia mózgowia, zatrucia

wewnątrzpochodne, np.: mocznica, śpiączka

cukrzycowa, zatrucia zewnątrzpochodne

substancjami działającymi na ośrodek

oddechowy (depresja oddechowa), np.

morfiną.

Przyspieszenie oddychania u człowieka

dorosłego powyżej 40 razy i zwolnienie

poniżej 8 na min jest objawem niepokojącym,

prowadzącym do niedotlenienia organizmu.

Document Outline