Podstawy fizjologii

oddychania i wysiłku

fizycznego

Ćwiczenie 11

Płuca

Wdech - zwiększenie wymiarów klatki piersiowej

(faza czynna oddechu)

• wymiar górno-dolny –

przepona

- tor brzuszny

• wymiar przednio-tylni -

mm. międzyżebrowe zewn.

• wymiar poprzeczny - przepona,

mm. międzyżebrowe zewn

.

Przy nasilonym wdechu czynne również pomocnicze mięśnie

wdechowe:

piersiowy większy i mniejszy, mostkowo-

obojczykowo-sutkowy, zębaty przedni, pochyłe, i
m.rozszerzające drogi oddechowe

Wydech - zmniejszenie wszystkich trzech

wymiarów klatki piersiowej

(akt bierny)

• - ustanie skurczu mm. wdechowych
• - sprężystość płuc i skręconych żeber
Przy nasilonym wydechu -

mm. międzyżebrowe wewnętrzne i

mm. proste brzucha

oddychania i mięśnie oddechowe

TV – objetość
oddechowa (objętość
powieetrza wymienianego
w spokojnym oddychaniu

IRV – wdechowa
objętość zapasowa
(przy maksymalnym
wdechu po spokojnym
wdechu)

ERV – wydechowa
objętość zapasowa
(przy maksymalnym
wydechu po spokojnym
wydechu)

VC – pojemność życiowa
(maksymalny wdech →
maksymalny wydech)

RV – objętość zalegająca
(stale w płucach – żeby
pęcherzyki się nie zapadły)

IRV 3,3
1,9

TV 0,5
0,5

ERV 1,0
0,7

RV 1,2
1,1

TLC 6,0
4,2

VC

Objętości płuc

Wentylacja płuc

VT - objętość oddechowa - ok. 500 ml
F - częstość oddechów:

- niemowlęta 30-50/min
- dzieci 18-30/min

-dorośli 10-15/min

V

E

wentylacja minutowa - ok. 6 l

Minutowa wentylacja całkowita (V

E

)

V

E

= VT

*

f

Anatomiczna i fizjologiczna przestrzeń martwa –
powietrze nie biorące udział w wymianie gazowej
(zalegające w drogach oddechowych) = 150 ml/ oddech

Podczas wysiłku korzystne jest zwolnienie i pogłębienie
oddechu

, (↑ f powoduje ↑ strat wentylacji płucnej /minutę,

↓ VT, przy f = 40 VT=150 ml i wentylacja płucna ustaje)

Ośrodkowa regulacja oddychania

 Kontrola automatyczna

Ośrodek oddechowy w rdzeniu przedłużonym
• neurony wdechowe - przednia część rdzenia → pobudzją

motoneurony mm. wdechowych w rdzeniu C3-C6 (przepona ) i
Th1-12 (mm. międzyżebrowe)

• neurony wydechowe - tylnia część rdzenia → hamują motoneurony

m. wdechowych

Ośrodek apneustyczny - most (pień mózgu)
• pobudzanie ośrodka wdechu

Ośrodek pneumotaksyczny - most (pień mózgu)
• hamowanie ośrodka wdechu

 Chemoreceptory ośrodkowe
• pobudzanie ośrodka wdechu (↑ P CO

2

, H

+

↓ P O

2

)

 Receptory płucne

(rozciągnięcie jednych hamuje wdech –

odruch inflacyjny

,

zapadanie się płuc pobudza inne i powoduje hiperwentylację – odruch deflacyjny)

 Regulacja dowolna - wpływ kory mózgowej

Wagotomia-
przecięcie n.X
powoduje
przedłużony
wdech

-mm. gładkie oskrzeli - acetylocholina działa
obkurczająco - aktywność nerwu błędnego
zwiększa się rytmicznie podczas wydechu

-noradrenalina i adrenalina na drodze humoralnej
działa rozkurczająco (zastrzyk z adrenaliny -
ratowanie chorych we wstrząsie anafilaktycznym,
chroniczne zażywanie agonistów receptorów
β-adrenergicznych przez astmatyków)

-histamina, wydzielana przez eozynofile (reakcja
uczuleniowa, astma), działa parakrynowo,
kurcząc mięśnie gładkie oskrzeli i tchawicy

-Kortkosteroidy – tłumią r. zapalną i wydzielanie
histaminy przyjmowane w postaci wziewnej przy
astmie

Wpływ przekaźników na
drogi oddechowe - astma

Część praktyczna: określanie wydolności
wysiłkowej organizmu

Sprawność zaopatrywania organizmu w tlen decyduje o wydolności
fizycznej

Spoczynek – organizm potrzebuje 250 ml O

2

/min

(10-15% mięśnie)

Wysiłek - zapotrzebowanie wzrasta do 5 l/min

(90% mięśnie)

Pułap tlenowy (maksymalny pobór tlenu) VO

2

– maksymalna ilość tlenu

jaką badany może pochłonąć w ciągu minuty – zależy od masy ciała,
pojemności minutowej serca, wentylacji płuc, tętna, i.t.p.

Bezpośrednie określanie VO

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

O

2

(L

/m

in

)

2,0

3,0

4,0

600

1200 1800 Obciążenie kGm/min

VO

2

(max. pułap tlenowy)

Ćw. 1 Pośrednie określanie VO

2

Między wykonywaną pracą (obciążeniem) a poborem tlenu jest zależność:

Obciążenie kGm/min

Pobór tlenu

= constans

Nomogram Astrand –
Rhyminga pozwala
przewidzieć jakie jest
pochłanianie tlenu w czasie
maksymalnego wysiłku jeśli
ustalimy tętno i obciążenie:

W tym przykładzie wynosi
2,6 L/min

Tętno zależy liniowo od
obciążenia i poboru tlenu

Ćw. 2. Określanie wydolności wysiłkowej na poziomie
submaksymalnym (PWC

135-170

)

Zależność między tętnem a obciążeniem

Pułap tlenowy VO

2 max

występuje ≈ przy tętnie 170

Ze względów bezpieczeństwa pomiar prowadzi się do tętna 150 i
ekstrapoluje się do 170 c/min

tętno

obciążenie

1 2 3 4 5 6 7

100 200 400 600 800 1000 1200

na rowerku

kGm/min

100

150

170

80

P1

P2

P3

V

O

2

Graniczna częstość tętna

W

ie

lk

o

ść

p

ra

cy