1) W procesie oddychania wyróżniamy

a)oddychania zewnętrzne:

- Wentylacja płuc

-Wymiana gazowa między pow. pęcherzykowym a krwią

-Transport gazów za pośrednictwem krwi

-Wymiana gazów między krwią a komórkami

b)oddychanie wewnętrzne

2) Mechanika wdechu- skurcz mięśni wdechowych: przepony, mięśni międzyżebrowych zewnętrznych, pokonuje opory elastyczne i nieelastyczne płuc i klatki piersiowej oraz opory dróg oddechowych dla przepływającego przez nie powietrza. Powoduje przesunięcie przepony w dół oraz ruch żeber i mostka ku górze i na zewnątrz, co wywołuje wdechowe powiększenie wymiarów klatki piersiowej, a więc zwiększenie objętości jamy klatki piersiowej.

3) Mechanika wydechu- na szczycie wdechu mięśnie wdechowe rozkurczają się, przepona przesuwa się ku górze i klatka piersiowa stopniowo zmniejsza się (zapada), co doprowadza do zmniejszenia objętości klatki piersiowej. Ciśnienie ujemne w jamie opłucnej staje się mniej ujemne, sprężyste napięcie płuc działające do wewnątrz powoduje elastyczne zapadanie się płuc, a więc zmniejszanie objętości płuc. W pęcherzykach płucnych ciśnienie wzrasta powyżej ciśnienia atmosferycznego, co skierowuje przepływ powietrza w drogach oddechowych na zewnątrz.

4) Wydech wysiłkowy- spokojny wydech jest aktem biernym, natomiast w czasie nasilonego wydechu kurczą się mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne oraz mięśnie przedniej ściany brzucha (zwiększenie ciśnienia śródbrzusznego - działanie tzw. tłoczni brzusznej)- zmienia ciśnienie w jamie opłucnej na dodatnie.

5) Oddychanie wysiłkowe

a) dodatkowe mięśnie wdechowe

- mostkowo-obojczykowo-sutkowy

- piersiowy mniejszy

- zębaty przedni

- dźwigacze łopatki

b) dodatkowe mięśnie wydechowe

- międzyżebrowe wewnętrzne

- mięśnie proste brzucha

6) Wentylacja minutowa płuc VE

• VE= VT x f

• VE= 0,5l x 16 =8l

7) Powierzchnia dyfuzyjna płuc

a) powierzchnia wymiany wynosi od 70 do 100 m²

b) gazy oddechowe dyfundują w płucach przez tzw. błonę dyfuzyjną utworzoną z: surfaktantu, pneumocytów, błony podstawnej pęcherzyków płucnych, błony podstawnej naczynia włosowatego, śródbłonka naczyń włosowatych.

c) błona dyfuzyjna ma grubość około 0,5 μm.

8) Pęcherzyki płucne- pełnią życiowo ważną funkcję, polegającą na dostarczeniu do krwi tlenu i odbieraniu z niej niepotrzebnego dwutlenku węgla. W każdym płucu znajduje się ponad 300 milionów pęcherzyków, których łączna powierzchnia jest w przybliżeniu równa powierzchni kortu tenisowego.

9) Wentylacja pęcherzykowa VA

a)spoczynek 30% wentylacji płuc przypada na wentylację przestrzeni martwej.

b)stanowi różnicę między ogólną wentylacją a wentylacją przestrzeni martwej

VA= VE- VD

10) Stosunek wentylacji pęcherzykowej (VA) do przepływu krwi w płucach (Q)

VA/Q 3,3

VA/Q 0,85

VA/Q 0,55

- VA / Q- niejednakowy w obrębie płuc

- od przepływu i wentylacji zależy tempo wymiany gazowej

- spoczynek VA/Q= 0,8-1,0

11) Zaburzenie wentylacji do przepływu

a) Wentylacja: przepływ krwi = 0,8-1,0

b) Gdy VE prawidłowy a przepływ zmniejszony –wentylacja daremna

c) Gdy VE nieprawidłowe a przepływ dobry to przeciek włośniczkowy

12)Wymiana gazowa w płucach zależy od:

a) Wentylacji minutowej płuc

b) Przepływu krwi przez płuca ( perfuzja)

c) Szybkości dyfuzji gazów w pęcherzykach płucnych

13)WYMIANA GAZOWA W PŁUCACH

• przenikanie cząsteczek CO₂ i O₂ na drodze dyfuzji

• przenikanie przez nabłonek płuc i naczyń

krwionośnych zgodnie z prawem FICKA

• przenikanie następuje na skutek różnicy ciśnień

gazów po obu stronach błony

14)Siła napędowa dyfuzji -różnica ciśnień

15)TRANSPORT TLENU I DWUTLENKU WĘGLA

TLEN

- O,3% rozpuszczona w osoczu

- Pozostałe związane z hemoglobiną tworząc oksyhemoglobinę

1 cząstka hemoglobiny + 4 cząstki tlenu

1 gr Hb wiąże 1,34 ml tlenu

Płuca:

pO₂ wysokie
pCO₂ niskie
temp niska
pH zasadowe

Tkanki:

pO₂ niskie
pCO₂ wysokie
temp wysoka
pH kwaśne

16) TRANSPORT CO₂

-10% w formie rozpuszczonej w osoczu

-70% w postaci HCO₃^- ( 25 % KHCO3 - krwinka
75% NaHCO3 )- osocze

-20% w postaci karbaminianów
Hb-NH2 + CO2 → Hb-NH-COOH

17) DYFUZJA GAZÓW W TKANKACH

18) ODDYCHANIE WEWNĘTRZNE

- zachodzi w mitochondrium

19) Proces fosforylacji oksydacyjnej ( łańcuch oddechowy)

NADH FADH2 koenzymQ cyt c cyt b cyt a

NADH + 3 ADP + 3P = 3ATP + NAD

FADH2 + 2 ADP + 2 P = 2ATP + FAD

20)HIPOKSJA- niedobór tlenu na poziomie tkankowym

21)ANOKSJA-całkowity brak tlenu w tkankach

22)Rodzaje hipoksji

- Hipoksyczna- występuje gdy poziom tlenu we krwi jest obniżony (przebywanie w górach, zaburzenie wymiany gazowej w płucach ( astma, rozedma, zapalenie płuc)

- Chemiczna- obniżona zdolność krwi do wiązania tlenu ( anemia, zatrucie CO)

- Zastoinowa- ograniczony przepływ krwi przez tkanki na skutek spadku ciśnienia, utraty krwi, lokalne zwężenie naczyń niewydolność mięśnia sercowego (spotykana w sporcie na skutek niewydolności układu krążenia)

- Histotoksyczna -na skutek zatruć upośledzających oddychanie mitochondrialne

23)Badanie spirometryczne- rodzaj badania medycznego, podczas którego mierzy się objętości i pojemności płuc oraz przepływy powietrza znajdującego się w płucach i oskrzelach w różnych fazach cyklu oddechowego. Spirometria ma na celu określenie rezerw wentylacyjnych układu oddechowego. Badanie wykonuje się przy pomocy urządzenia zwanego spirometrem .

a) Przeprowadzenie badania

- prawidłowa pozycja ciała (zwykle siedząca, wyprostowana)

- prawidłowa pozycja głowy (zbytnie przygięcie lub odgięcie może zmieniać niektóre wyniki)

- wysiłek wydechowy badanego (zarówno wdech jak i wydech powinien być maksymalny, wydech powinien trwać co najmniej 6 sekund)

- konieczność niepalenia tytoniu przez co najmniej godzinę przed badaniem

zgłoszenie przyjmowanych leków – szczególnie stosowanych w chorobach układu oddechowego lub sercowo-naczyniowego – niektóre z nich być może powinny być odstawione lub zamienione na inne po konsultacji z lekarzem przed badaniem)

- konieczność szczelnego objęcia ustami ustnika, wyjęcie ewentualnych niestabilnych protez zębowych, nie zasłanianie językiem światła ustnika, skrzydełka nosa powinny być zaciśnięte

objętość oddechowa (TV) - ilość powietrza wchodząca i wychodząca z płuc podczas normalnego, swobodnego oddychania. Dla dorosłego człowieka wynosi około 500 ml tj. 5-10ml/kg masy ciała w spoczynku.

- dodatkowa wydechowa (ERV) - objętość gazu oddechowego jaką można dodatkowo wydalić z płuc podczas maksymalnego nasilonego wydechu.. (1.300 ml).

- IRV (inspiratory reserve volume) – zapasowa objętość wdechowa. Maksymalna objętość powietrza, którą można wciągnąć do płuc po zakończeniu spokojnego wdechu.(1,5-2,5 L)

- VC (vital capacity) – pojemność życiowa. Jest to objętość powietrza w płucach stanowiąca różnicę pomiędzy najgłębszym wdechem i najgłębszym wydechem. W pomiarach rozróżnia się VC wdechową i wydechową lub dwuetapową w zależności od sposobu przeprowadzenia pomiaru (3.5-6.0 L)

- w płucach poza wymienionymi znajdują się jeszcze inne rodzaje powietrza, powietrze zalegające -które usuwane jest z płuc po wykonaniu obustronnej odmy i wyrównaniu się ciśnień w jamie opłucnej z atmosferycznym- jego ilość wynosi ok. 1,0 L objętość resztkowa- nie usuwane z płuc nawet po otwarciu klatki piersiowej a wciągane do płuc z pierwszym oddechem noworodka, jego ilość jest mała i wynosi ok. 0,3 L

- te rodzaje powietrza spełniają jednak fizjologiczną funkcje, stabilizują skład powietrza wypełniającego pęcherzyki płucne, tworząc razem tzw. Powietrze pęcherzykowe

b) Pomiar statyczny nie pozwala na zmierzenie :

- RV-objętości zalegającej/residual volume/

- FRC-czynnosciowa pojemność zalegająca/functional residual capasity/

- TLC-całkowita pojemność płuc/ total lung capacity/

24) Spirometria dynamiczna- odmiana spirometrii, w której rejestruje się przepływy w obrębie dróg oddechowych, jedynie w fazie natężonego (forsownego) wydechu.

Natężona objętość wydechowa pierwszosekundowa (FEV1,0) - objętość powietrza wydmuchnięta z płuc w czasie pierwszej sekundy maksymalnie natężonego wydechu.

25) Natężona pojemność życiowa (FVC)

największa objętość powietrza jaką można wydmuchać z płuc podczas maksymalnego, szybkiego wydechu. Jest zazwyczaj niższa niż w przypadku pojemności życiowej (VC) z uwagi na

uwięzienie części powietrza w drogach oddechowych na skutek zapadania się oskrzeli.

26) Wskaźnik Tiffenau FEV1,0%VC

- określa stosunek FEV1,0 (natężonej objętości wydechowej pierwszosekundowej do pojemności życiowej (VC) wyrażona w procentach pojemności życiowej.

- obniżenie tego wskaźnika świadczy o obturacji dróg oddechowych Spadek FEV1,0%VC poniżej 70% pozwala na rozpoznanie przewlekłej obturacyjnej choroby płuc. Jest też jednym ze składników pozwalającym na określenie ciężkości przebiegu astmy oskrzelowej.

27) Zaburzenia spirometrii

- Postać ograniczająca (restrykcyjna)

zmniejszenie zdolności rozszerzania się płuc na skutek zmian włóknistych w płucach, gromadzących się płynów, odmy, destrukcja mięśni oddechowych, otyłość, deformacja klatki piersiowej

- Postać zaporowa (obturacyjna) na skutek wzrostu oporów w oskrzelach i zmniejszenia sprężystości tkanki płucnej

- Obrzęk błon śluzowych ,skurcz oskrzeli

28) Regulacja oddychania

1. Nerwowa

2.Odruchowa

- z mechanoreceptorów

- z chemoreceptorów

29) Regulacja nerwowa

a) Ośrodek oddechowy w tworze siateczkowym rdzenia przedłużonego

neurony wdechowe neurony wydechowe w jądrze dwuznacznym nerwu błędnego

w jądrze pasma samotnego i w części

przedniej jądra tylnodwuznacznego

nerwu błędnego

b)Innym miejscem występowania neuronów uczestniczących w nerwowej regulacji jest most

mają one za zadanie toniczne pobudzanie lub hamowanie ośrodka oddechowego w rdzeniu

ośrodek apneustyczny ośrodek pneumotoksyczny

30) ośrodek oddechowy

Gałązką wstępującą do ośrodka

pneumotoksycznego zwrotne

hamowanie ośrodka wdechu na 1-2 sek.

Gałązką zstępującą do neuronów ruchowych

w rdzeniu kręgowym ( dla przepony w

segmentach szyjnych C3 i C4 pozostałe

mięśnie oddechowe w odcinku piersiowym i

lędźwiowym

31) Modyfikacja regulacji nerwowej

- Informacje z wyższych pięter układu nerwowego

- Ośrodka termoregulacji

- Chemoreceptorów kłębków szyjnych

- Interoreceptorów tkanki płucnej i prioprioreceptorów klatki piersiowej

34) Odruchowa regulacja oddychania

Receptory SAR – wolnoadaptujące się, inflacyjne

• występują w warstwie mięśni gładkich dróg oddechowych

• są wrażliwe na:

• inflację płuc (wzrost objętosci),

• histaminę i serotoninę,

• spadek PCO₂ poniżej 40mm/Hg.

Drażnienie receptorów SAR powoduje:

• hamowanie neuronów wdechowych,

• skrócenie czasu wdechu, spłycenie wdechu i wzrost częstości oddychania,

• hamowanie jądra dwuznacznego,

• rozszerzenie oskrzeli,

• przyspieszenie rytmu serca.

Receptory RAR – szybkoadaptujące się, deflacyjne

• występują pod błoną śluzową dróg oddechowych

• są wrażliwe na:

• deflację płuc (spadek objętosci),

• odkształcenie komórek nabłonka,

• Zmniejszeni powierzchni wymiany gazowej,

• czynniki drażniące – gazy dymy.

Drażnienie receptorów RAR powoduje:

• pobudzenie neuronów wdechowych,

• skrócenie czasu wdechu, pogłębienie wdechu i wzrost częstości oddychania,

• rozszerzenie oskrzeli.

Drażnienie receptorów RAR dolnej części gardła,

krtani i tchawicy wywołuje odruch kaszlu.

Receptory okołokapilarne J

• występują w tkance płucnej pomiędzy pneumocytami a naczyniami włosowatymi,

• są wrażliwe na:

• zwiększenie objętości płynu w przestrzeni zewnątrzkomórkowej pojawiające się w konsekwencji zwiększenia ciśnienia w tętnicy płucnej.

Drażnienie receptorów J powoduje:

• pobudzenie jądra dwuznacznego i w konsekwencji:

• płytkie i szybkie oddychanie,

• zwężenie głośni i oskrzeli,

• zwolnienie czynności serca, rozszerzenie naczyń krwionośnych,

• zmniejszenie napięcia mięśni szkieletowych.

Drażnienie receptorów J w czasie wysiłku jest informacją o

nadmiernej ciężkości pracy – w konsekwencji czego

występuje odruch obronny zmuszający do zmniejszenia

intensywności wysiłku.

35) Regulacja z chemoreceptorów tętniczych

Chemoreceptory – chronią przed niedotlenieniem

• występują w kłębkach szyjnych i aortalnych

• są wrażliwe na:

• Hiperkapnie – wzrost PCO₂

• Spadek pH – wzrost H⁺

• Hipoksemie – spadek PO₂

Wrażliwe na CO2, O2, H+,

Składowa krążeniowa składowa oddechowa

Wzrost HR, SV,Q,RR wzrost wentylacji

• Drażnienie chemoreceptorów przy możliwym wzroście wentylacji (warunki wysokogorskie) powoduje:

• hiperwentylację – wzrost głębokości i częstości oddechów,

• wzrost HR, SV i BP (na skutek aktywowania części współczulnej).

Mniejsza zawartość tlenu we krwi kompensowana jest

większym przepływem krwi przez narządy organizmu.

• Drażnienie chemoreceptorów przy niemożliwym wzroście wentylacji (nurkowanie) powoduje:

• składowa oddechowa nie występuje,

• spadek HR, wzrost BP, spadek przepływu krwi prze organy wewnętrzne organizmu poza sercem i mózgiem (na skutek koaktywacji części współczulnej i przywspółczulnej).

Na skutek drażnienia chemoreceptorów w tej sytuacji

dochodzi do oszczędnej gospodarki tlenowej

organizmu.

36) Regulacja oddychania z Chemodetektorów

• Chemodetektory

• znajdują się w rdzeniu przedłużonym na powierzchni brzusznej

• są wrażliwe na wzrost stężenia kwasu węglowego i H⁺ w płynie rdzeniowo – mózgowym

• na skutek drażnienie chemodetektorów pobudzany jest ośrodek wdechu