1

1

UKŁAD

ODDECHOWY

2

2

Oddychanie –

proces wyzwalania energii ze związków

bogatoenergetycznych zgromadzonych w organizmie. Wykorzystywany
jest tlen atmosferyczny.

Oddychanie można podzielić na:



zewnętrzne – tlen dostarczany jest do komórek

 wewnętrzne – tlen wchodzi w cykl przemian chemicznych wewnątrz
komórek.

W oddychaniu zewnętrznym bierze udział:

 układ oddechowy

 serce i naczynia krwionośne

 krew

 układ nerwowy.

3

3

Procesy zachodzące w trakcie oddychania zewnętrznego:

1. Wentylacja płuc

2. Dyfuzja gazów pomiędzy powietrzem pęcherzykowym a krwią

włośniczkową zgodnie z gradientem ciśnień parcjalnych gazów.

3. Transport gazów krwią do tkanek.

4. Dyfuzja gazów pomiędzy krwią a tkankami zgodnie z gradientem

ciśnień parcjalnych.

Wentylacja płuc opiera się na wdechach i wydechach – ok. 16

oddechów/minutę u dorosłego człowieka, 40 – u noworodka.

Z powietrzem wdychanym dostaje się:

- azot – 78%

- tlen – 21%

- dwutlenek węgla – 0,04%.

4

4

Z jednym oddechem wdychamy 500 ml powietrza.

WDECH

– czynny, kurczą się mięśnie wdechowe: mm międzyżebrowe

zewnętrzne i przepona, następuje zwiększenie objętości klatki piersiowej,
rozciągnięcie tkanki płucnej, ciśnienie w pęcherzykach płucnych i w
drogach oddechowych obniża się (jest ono niższe od ciśnienia
atmosferycznego powietrza), płynie w kierunku pęcherzyków płucnych do
dróg oddechowych na zasadzie wyrównania ciśnień.

Na szczycie wdechu rozluźniają się mięśnie wdechowe, dzięki swej
sprężystości płuca wracają do rozmiarów sprzed wdechu, zaczyna się
wydech.

WYDECH

– bierny. Tylko nasilony wydech jest aktem czynnym (mm

międzyżebrowe wewnętrzne, m. prosty brzucha).

Nasilony wdech – włączają się mięśnie wdechowe dodatkowe: m.
mostkowo – obojczykowo - sutkowy, mm piersiowe mniejsze, mm zębate
przednie, mm czworoboczne, mm dźwigacze łopatki, mm
równoległoboczne mniejsze i większe, mm pochyłe.

5

5

Na szczycie najgłębszego wdechu u mężczyzn jest ok. 6 l powietrza –
całkowita pojemność płuc TLC.

TLC:

- pojemność życiowa VC

- objętość zalegająca RV

RV - objętość powietrza, która pozostaje w płucach po maksymalnym
wydechu.

VC wydechowa – objętość powietrza w trakcie maksymalnego wydechu
dokonanego po maksymalnym wdechu (VC wdechowa odwrotnie)

FRC (czynnościowa objętość zalegająca) – objętość powietrza, która
pozostaje w płucach na końcu spokojnego wydechu

TV (objętość oddechowa) – ilość powietrza, jaka dostaje się lub wydostaje
się z płuc w trakcie spokojnego wdechu lub spokojnego wydechu – 500 ml

Wentylacja minutowa płuc – iloczyn liczby oddechów/min i objętości
oddechowej (TV) – ok. 8 l.

6

6

Objętość oddechowa w 350 ml dostaje się do pęcherzyków płucnych, w
150 ml do przestrzeni martwej anatomicznej (brak warunków do wymiany
gazów pomiędzy powietrzem a krwią): jama nosowa, gardło, krtań,
tchawica, oskrzela, oskrzeliki.

Przestrzeń martwa fizjologiczna – to przestrzeń, w której potencjalnie
może zachodzić wymiana gazowa, ale z uwagi na niewielki lub brak
przepływu krwi przez naczynia włosowate płuc nie może zachodzić
dyfuzja.

Czynniki utrzymujące elastyczność płuc:

 włókna sprężyste między pęcherzykami płucnymi

 obecność czynnika, który wpływa na napięcie powierzchniowe w
pęcherzykach płucnych. W trakcie wdechu napięcie powierzchniowe
wzrasta (pęcherzyki rozszerzają się), w czasie wydechu – pęcherzyki
obkurczają się, napięcie powierzchniowe maleje. Pęcherzyki w trakcie
wydechu nie sklejają się ze sobą dzięki obecności surfaktantu –
czynnika, który wyściela wnętrze pęcherzyków i obniża ich napięcie
powierzchniowe.

7

7

Dyfuzja – zachodzi zgodnie z gradientem prężności gazów. Tlen z
pęcherzyków płucnych idzie do naczyń włosowatych płuc, a dwutlenek
węgla z naczyń włosowatych do pęcherzyków płucnych.

Tlen najpierw rozpuszcza się fizycznie w osoczu – na 1 l krwi przypadają
średnio 3 ml tlenu. Tlen z osocza dyfunduje do erytrocytów, łączy się tu z
hemoglobiną. Dzięki niej wzrasta zdolność transportowania tlenu przez
krew – ok. 70 razy – na 1 l krwi przypada średnio 190 ml tlenu.

Dwutlenek węgla transportowany jest we krwi na drodze:

 rozpuszczalności fizycznej – 6% - na 1 l krwi średnio 35 ml dw. w.

 w połączeniu z karbaminianami (wolne grupy aminowe w białkach) – 6%
dw. w.

 w postaci jonów wodorowęglanowych – 88% dw. w.

Ilość tlenu zużytego przez tkanki zależy od tempa ich metabolizmu – im
żywszy metabolizm, tym większy stopień zużycia tlenu.

8

8

Stopień zużycia tlenu przez tkanki obliczany jest na podstawie różnicy
tętniczo – żylnej prężności tlenu.

Duży metabolizm:

 mózg

 serce

 wątroba

 nerki

Ośrodek oddechowy znajduje się w tworze siatkowatym rdzenia
przedłużonego:

- ośrodek wdechu

- ośrodek wydechu

9

9

PPM

– ilość energii zużyta do podstawowych procesów fizjologicznych.

Mierzy się ją na podstawie stopnia zużycia tlenu.

Warunki pomiaru zużycia tlenu:

 błogostan psychofizyczny

 temperatura otoczenia (20 st. C)

 12 – 14 h od ostatniego posiłku.

Czynniki wpływające na PPM:

 wiek – z wiekiem PPM maleje

 płeć – u kobiet niższa, u mężczyzn wyższa

 powierzchnia ciała

10

10

Czynniki zwiększające PPM:

 praca fizyczna (nawet 2 razy)

 praca umysłowa i stany emocjonalne

 hormony tarczycy i rdzenia nadnerczy

 trawienie i przyswajanie pokarmów

 zbyt niska lub zbyt wysoka temperatura otoczenia

 ciąża

M 29-30 lat, 70 kg – PPM=13,5 kJ/dobę

K 29-30 lat, 55 kg – PPM=9,2 kJ/dobę