FIZJOLOGIA UKA
ADU
ODDECHOWEGO CZA
OWIEKA
ORGANIZACJA ODDYCHANIA
ODDYCHANIE WEWN
TRZNE (oddychanie tkankowe)
Oddychanie wiążące się z przemianą materii i energii w każdej komórce.
Polega głównie na przenoszeniu elektronów z wodoru związków organicznych na
tlen cząsteczkowy, prowadząc do powstania wody.
O2 + 4 H �� 2 O2- + 4 H+ �� 2 H2O
Drugi produkt utleniania  CO2 powstaje głównie przez dekarboksylację kwasów
organicznych.
ODDYCHANIE ZEWN
TRZNE (wymiana gazowa)
Polega na pobieraniu tlenu i oddawaniu dwutlenku węgla.
Wentylacja narządów oddechowych i wymiana gazów między krwią we włośniczkach
powierzchni oddechowej a zewnętrznym środowiskiem organizmu.
ORGANIZACJA ODDYCHANIA
Oddychanie (wyłączając z niego wszystkie chemiczne przemiany w komórkach, jakie dla
zdobycia energii odbywają się w nich od chwili pobrania O2 i do wydalenia CO2) dzieli się
na etapy:
1. WENTYLACJA narządów oddechowych
Oddychanie
2. WYMIANA GAZÓW między krwią we włośniczkach
zewnętrzne
powierzchni oddechowej a zewnętrznym środowiskiem
organizmu
3. TRANSPORT GAZÓW na przestrzeni między powierzchnią
Oddechowa
oddechową w włośniczkami w tkankach
funkcja krwi
4. WYMIANA GAZÓW między krwią a płynem
Oddychanie
międzykomórkowym przez ścianę włośniczek w tkankach o
wewnętrzne
raz między komórkami i otaczającym je płynem tkankowym
WYMIANA GAZÓW ODDECHOWYCH
WYMIANA GAZÓW ODDECHOWYCH
Pęcherzyki płucne zbudowane są z jednej warstwy bardzo cienkiego płaskiego nabłonka
WYMIANA GAZÓW ODDECHOWYCH
WYMIANA GAZÓW ODDECHOWYCH
Komórki pobierają tlen rozpuszczony w otaczającym je płynie międzykomórkowym, do
którego oddają też produkowany dwutlenek węgla
Wymiana gazów oddechowych dokonuje się na zasadzie dyfuzji, tzn. w kierunku spadku
ciśnienia cząstkowego, czyli parcjalnego lub prężności obu gazów:
�� pO2 w płynie międzykomórkowym wynosi ok. 40 mmHg, a w komórkach zbliża się do zera
(szczególnie gdy odbywają się tam intensywne procesy oksydacyjne)  przez to O2 może wnikać
do komórek
�� pCO2 w komórkach przekracza 60 mmHg i jest znacznie większa niż w otaczającym płynie
międzykomórkowym  przez to CO2 uchodzi z komórek do płynu międzykomórkowego
�� pO2 w we krwi tętniczej wynosi ok. 100 mmHg, podczas gdy w płynie międzykomórkowym
tylko 40 mmHg  O2 przenika z naczyń do przestrzeni międzykomórkowej
�� pCO2 w płynie międzykomórkowym wynosi ok. 46 mmHg, natomiast we krwi tętniczej tylko
40 mmHg  CO2 wnika z płynu międzykomórkowego do naczyń włosowatych
�� pO2 w pęcherzykach płucnych wynosi 102 mmHg, natomiast w krwi żylnej tylko 40 mm Hg -
O2 przenika z wnętrza pęcherzyków płucnych do naczyń krwionośnych
�� pCO2 w pęcherzykach płucnych wynosi 40 mmHg, natomiast w krwi żylnej 46 mm Hg - CO2
wnika z naczyń krwionośnych do pęcherzyków płucnych
WYMIANA GAZÓW ODDECHOWYCH
Kierunek przemieszczania się gazów oddechowych jest ściśle wyznaczony przez spadek
ciśnień parcjalnych i prężności tych gazów
Atmosfera Płuca Krew Tkanki
O2 O2 O2 O2 O2
159 102 40 100 40
CO2
CO2 CO2 CO2 CO2
0,2 40 46 46
40
Szybkość i wydajność wymiany gazów oddechowych zależy od:
�� różnicy ciśnień parcjalnych
�� wielkości powierzchni na jakiej zachodzi dyfuzja
�� temperatury w jakiej dokonuje się wymiana
�� pH w poszczególnych miejscach wymiany
WYMIANA GAZÓW ODDECHOWYCH
MECHANIZM WENTYLACJI PA
UC
Płuca mogą zmieniać objętość wraz z klatką piersiową, która staje się pojemniejszą
podczas wdechu i mniej pojemną podczas wydechu
MECHANIZM WENTYLACJI PA
UC
W kierunku pionowym wymiar klatki piersiowej zwiększa się podczas skurczu przepony
Poprzeczne rozszerzenie klatki piersiowej polega na podnoszeniu żeber, przemieszczaniu
mostka i zmianie kształtu kręgosłupa. Podczas spokojnego wdechu dzieje się to pod
wpływem skurczu mięśni międzyżebrowych zewnętrznych i międzychrząstkowych.
MECHANIZM WENTYLACJI PA
UC
Całe płuca pokrywa od zewnątrz błona surowicza zwana opłucną trzewną, która
przechodzi w wyścielającą wnętrze klatki piersiowej opłucną ścienną
Między nimi jest wąziutka przestrzeń wypełniona bardzo małą ilością płynu
surowiczego, zwana jamą opłucnej
WDECH WYDECH
Wewnętrzna powierzchnia pęcherzyków płucnych pokryta jest molekularną warstwą SURFAKTANATU,
który zmniejsza napięcie powierzchniowe i zapobiega całkowitemu zapadaniu się pęcherzyków podczas
wydechu
MECHANIZM WENTYLACJI PA
UC
ODMA PIERSIOWA
Gdy do jamy opłucnej dostanie się powietrze lub inny gaz, płuco może się kurczyć tak
mocno, jak to wynika z jego elastycznego napięcia i nie będzie podążać za klatką
piersiową podczas wdechu i wydechu
ODMA SAMOISTNA
Powietrze dostaje się do opłucnej z własnych dróg
oddechowych na skutek przerwania tkanki płucnej
oddzielającej jamę opłucną od wnętrza dróg
oddechowych
ODMA URAZOWA
Powietrze wnika do jamy opłucnej bezpośrednio z
otoczenia na skutek przebicia powłok klatki piersiowej
Obfita i nagle wywołana odma dwustronna uniemożliwia
oddychanie i prowadzi do śmierci z uduszenia
Dzięki płynowi i ujemnemu ciśnieniu w jamie opłucnej, opłucna trzewna ściśle przylega do ściennej,
podążając za nią w czasie ruchów oddechowych i może się ślizgać bez większego tarcia.
Płuco traci możliwość podążania za oddechowymi ruchami klatki piersiowej, gdy do jamy opłucnej
dostanie się powietrze lub zbierze się tam większa ilość płynu.
RODZAJE OBJ
TOŚCI I POJEMNOŚCI PA
UC
Płuca wraz z drogami oddechowymi są bardzo rozciągliwe i dlatego nie mają stałej
objętości, lecz mówi się o kilku typowych rodzajach powierza, pojemności lub objętości
OBJ
TOŚCI (V) POJEMNOŚĆ (C)
Elementarne i niepodzielne części składowe Suma odpowiednich objętości
całej pojemności płuc
Najgłębszy wdech
Spokojny wdech
Spokojny wydech
Najgłębszy wydech
SPIROMETR służy do mierzenia objętości powietrza
wprowadzanego do płuc i usuwanego stamtąd w czasie różnych
stopni nasilenia ruchów oddechowych
RODZAJE OBJ
TOŚCI I POJEMNOŚCI PA
UC
TV  objętość oddechowa = objętość pojedynczego oddechu (500 ml)
IRV  objętość zapasowa wdechowa (powietrze uzupełniające) = największa objętość powietrza, jaką
można wciągnąć do płuc uzupełniając ich napełnienie od szczytu spokojnego wdechu (2000 ml)
ERV  objętość zapasowa wydechowa (powietrze zapasowe) = największa objętość powietrza, jaką
można wytchnąć z płuc poczynając końca spokojnego wydechu (1500 ml)
RV  objętość zalegająca (powietrze zalegające) = objętość powietrza znajdującego się w płucach w
momencie ukończenia najgłębszego wydechu (1200 ml)
TLC  całkowita pojemność płuc = objętość powietrza w płucach w momencie ukończenia najgłębszego
wdechu: IRV + TV + ERV + RV (5200 ml)
VC  pojemność życiowa = objętość powietrza, jaką można wytchnąć z płuc na przestrzeni od
najgłębszego wdechu do najgłębszego wydechu: IRV + TV + ERV (4000 ml)
IC - pojemność wdechowa (powietrze wdechowe) = objętość powietrza jaką można wciągnąć do płuc
poczynając od szczytu spokojnego wydechu, a kończąc na szczycie najgłębszego wdechu : TV + IRV
(2500 ml)
FRC  czynnościowa pojemność zalegająca = objętość powietrza zawartego w płucach w momencie
ukończenia spokojnego wydechu: ERV + RV (2700 ml)
OBJAWY NIWYDOLNOŚCI ODDYCHANIA
HIPOKSJA - niedotlenienie
Hipoksja anoksyczna  do normalnej i prawidłowo krążącej krwi przenika za mało tlenu, gdyż nie ma
go pod dostatkiem w powietrzu wdechowym (np. przebywanie na dużych wysokościach).
Hipoksja histotoksyczna  wymiana gazów, jakość i krążenie krwi są prawidłowe, ale zużycie tlenu
przez komórki jest upośledzone wskutek inaktywacji enzymów niezbędnych do oddychania
tkankowego. W żyłach płynie krew o znacznej zawartości tlenu niezużytego w tkankach (np. zatrucie
HCN).
HIPEROKSJA
Pojawia się, gdy ciśnienie parcjalne tlenu w pęcherzykach płucnych jest o wiele większe niż normalnie.
Wtedy zbyt dużo tlenu rozpuszcza się w we krwi i tkankach, oksyhemoglobina za wolno przemienia się
w hemoglobinę, utrudnione jest wydalanie CO2, powstaje kwasica, upośledza się czynność enzymów,
uszkodzeniu ulega tkanka płucna i ośrodkowy układ nerwowy.
Objawy te zaczynają się jednak pojawiać dopiero, gdy pO2 jest większe niż 760 mmHg. Dlatego też w
zwykłych warunkach atmosferycznych przez pewien czas można oddychać czystym tlenem.
Natomiast oddychanie nawet zwykłym powietrzem staje się niemożliwe, gdy ciśnienie pO2 osiągnie
kilka atmosfer.
OBJAWY NIWYDOLNOŚCI ODDYCHANIA
CHOROBA KESONOWA
W powietrzu o dużym ciśnieniu człowiek przebywa zazwyczaj krótko, najczęściej jako nurek lub
pracownik kesonowy. W tych warunkach nie dochodzi w zasadzie do szkodliwej hiperoksji, ale we krwi,
w płynie międzykomórkowym, a szczególnie w tłuszczach i komórkach nerwowych rozpuszcza się wiele
azotu, co samo przez się nie jest szkodliwe.
Nagłe zmniejszenie ciśnienia może spowodować śmierć lub ciężkie zaburzenia znane pod
nazwą choroby kesonowej. Wtedy gazy rozpuszczone pod ciśnieniem kilku atmosfer
uwalniają się z krwi i komórek jak po otwarciu butelki z wodą gazowaną. Drobne
pęcherzyki azotu najłatwiej uszkadzają komórki nerwowe mózgu i rdzenia, a ponadto we
krwi mogą się gromadzić do tego stopnia, że wywołują zator gazowy.
Aby uniknąć tych groz
nych skutków nagłej dekompresji, ciśnienie powinno się zmieniać tak powoli, jak
człowiek zdąży się do tego przystosować. Kesony lub skafandry nurków można też zapobiegawczo
napełniać mieszaniną tlenu i helu, który rozpuszcza się o wiele trudniej niż azot i przez to jest mniej
niebezpieczny podczas dekompresji.