Wentylacja płuc: - I etap oddychania – umożliwia wprowa. powietrza z atmosfery do płuc i wydalanie pow. Z płuc do atmos.-wymiana powietrza między atmosferą a płucami. – zgodnie z gradient. ciśnień od ↑do↓ Prawo Boyle'a obj ↑ciś↓ obj↓ciś↑ Mięśnie oddechowe mięśnie szkiel. warunkujące ruchy oddechowe klatki piersiowej. We wdechu uczestniczy głównie przepona i mięśnie międzyżebrowe zewnętrz .=m.wdechowe. Skurcz przepon – jej obniżenie- ↑obj klatki piersio. Dodatkowe mięśnie oddechowe wspomag. głębokie oddychan: m. obojczy –mostkowo- sutkowaty, m.pochyły. W wydechu: rozkurcz m. wdechowych, dodatkowo: m, międzyżebrowe wew. M. skośny zew.i wew. m.prosty i poprzeczny brzucha. - ↓objetosci klatki piersiowej *Czynniki warunkujące dost. i usuwanie pow. z atmosfery jest wytworzenia grad.ciś między pęch a atm. Ciś↓ w atmos.-powietrze do pęch.płucn. ↓ obj klatki pier.- ↑ciś.i odwrotnie Warunki: Zmiany obj klatki piers.i Ciś. Wdech – 1.skurcz mięśni wdechowych miedzyżeb zew i przepony – 2. ↑obj. Klatki Pier 3.ujemne ciś. Śródpłucnow dalszy ↓ z - 4do -7 mmHg 4.rozciągnięcie płuc 5.obniż ciś. w pęch., jest ujemne w stos do atmos.6. napływ pow do płuc z atmo. V płuc wzrasta o ok. 500ml w czasie wdechu. Wydech: w spocz syt jest akcją bierną,1.rozkurcz m.wdechowy 2.↓ obj klatki piersiowej 3. ↑ciś. śródpłucnowe , 4.↓obj płuc, 5. ↑ ciś. śródpęcherzyko gdy jest > od atm. Usunięcie pow z płuc do atm *głębokośc oddychania w warunk. spoczynk -> obj oddechowa 400-500ml i 12-16odd/min częstość rytmu odd. *czynniki wpływające na opory oddechowe- adrenalina -zmniejsza opory oddechowe- nerwy błędne↑ sypmatyczne↑ histamina ↑ *Podatnośc na opory zależy od elastyczności. Niedobór surfaktantu – spadek napięcia powierzch. w pęch. płucnych. Przyrost obj.płuc na jedn.ciśnienia = podatność na rozciąganie Wymiana gazowa-dalsze etapy - doprowadzeni O2 do komórek i odpr CO2 z komórek - wynik różnicy ciś gazów – obieg - zgodnie z grad. Ciś. Krew krążenia systemowego O2 oddawane tętnicami, CO2 odbierane żyłami. TRANSPORT GAZÓW O2- ok. 1,5% tlenu, który dostaje się do krwi fizycznie rozpuszcza się w osoczu- ok. 98,5% tlenu transport. jest w erytrocytach w połączeniu z hemoglobiną powstaje tzw. oksyhemoglobina Czynnik Dec. O ilości O2 to zawartość hemoglo. Stopień wysycenia hemoglobiny tlenem zależy od ↓Ph., ↑ ciś parcjalnego CO2, ↑ temp i pojawienia się dwuglicerolu. WYK: Krążenie duże – przez lewe serce dostarcza tlen do tkanek. Gdy zaburzenia krążenia wtedy może być problem z dostar.O2 Anatomia funkcjonalna płuc wyróżniono 3 sfery a)strefa przewodząca -przestrzeń czwarta, złożona z drzewa oskrzelowego do oskrzelików końcowych włącznie (do16tej generacji włącznie) b) s. przejściowa od 17tej do 20tej generacji oskrzeli wyścieloną nabłonkiem, zarówno pęch. jak i niepęcher. c) s. oddechowa – zbudowana z przewodów pęch, począwszy od 20tej generacji i pęcherzyk. płucnych. ♥Komórka pęcherzyka płucnego : bardzo cieniutkie błony, aby ułatwić wymianę gazową, pneumocyty 2 rzedu ♥ Surfaktant – „mydło” ROLA PŁUC- sito powietrza- rola w termoregulacji- regulacja ilości wody w organizmie- witaminy i hormony aktywują się w płucach ♥ pęcherzyki oddechowe oplecione są gęsto kapilarami ♥ transport śluzowo – migawkowy Wchłaniane NaCl + wody ↓ ♥ Mózg -> nerw błedny-> drogi oddechowe Układ parasympatyczny (nerw błędny,acetylocholina)-skurcz

Układ sympatyczny-Rozkurcz Nerwy współczulne,Noradrenal

MECHANIKA ODDYCHANIA

*Oddychamy,bo mamy sztywną klatkę Pier., w której rozprężają się płuca i przepona M: 70:30 przepona i klatka / K: 60:40 klatka i przepona *Cała klatka porusza się we wszystkich kierunkach (m.międzyżebrowe wew i przepona unoszą klatkę)

**opłucna – Płuca trą o klatkę pier. Z poślizgiem, aby płuca się rozprężyły w opłucnej musi być ujemne ciś. W razie przebicia opłucnej płuca zapadają się. Org. Po zatkaniu dziury ma zdolność wypompow powietrza z opłucnej i płuca może się rozprężyć **Przestrzeń martwa 150 ml

**Napięcie powierzchniowe

Surfaktant: 1) zmienia napięcie tak aby wyrównać rozszerzenie pęcherzyków

2) zmienia pracę oddechową

3) zapobiega zapadnięciu i rozerwaniu pęcherzyków

Tłuszcz,glukoza, aby wytworzyć surfaktant-jako energia- żyje 8h

Spirometria i wentylacja płuc to

odruchowe usuwanie powietrza z płuc przez wydech i napełnianie ich przez wdech.

Także ilość powietrza wchodząca do płuc i wychodz z nich w jednostce czasu.

K: 2,6 – M: 5l – poj. życiowa płuc

Poj. oddec + poj. Wydechowa+ poj. Rezerwowa wdechowa = poj. Zyciowa płuc

160l – 200l powietrza -> max. Praca wysiłkowa (oddech: 10 s. max szybko i max głęboko) Duża wilgotność powietrza (np. para wodna) wpływa niekorzystnie na oddychanie. Przestrzeń martwa 150 ml (x2 - 1 przy wdechu 2 przy wydechu)

KRĄŻENIE PŁUCNE(małe)

część układu krążenia obejmująca: prawy przedsionek serca, prawą komorę serca, pień płucny, tętnice płucne i żyły płucne (prowadzące krew do lewego przedsionka serca). W krążeniu płucnym (małym), odwrotnie niż w krążeniu dużym, tętnice prowadzą krew odtlenowaną, a żyły krew utlenowaną. Cechy:

- niskociśnieniowe, - niskooporowe, - w dużej pojemności rezerwuarowej

-krążenie w szczytach płuc – tylko przy granicznym wysiłku

**czynniki suchości pęcherzyków płucnych

Kapilara pęch, pęch. płucny, ciś. hydrostatyczne, surfaktant, ciś. onkotyczne, napięcie powierzch. „suchy pęcherzyk”

*Najlepiej oddychamy środkową częścią płuc. *Histamina kurczy naczynia. *Wysiłek fiz. Powoduje ↑ przepływu krwi i ↓ oporu !!

Skutki wentylacji płucnej

- w szczytach płuc praktycznie nie ma wymiany gazowej

- w ciągu dnia płyn zbiera się w części przyprzeponowej (w nocy trzeba go przemies)

- krew nadtlenowuje się w kapilarach w o,2 s (A kapilara napełnia się krwią w 0,75s) więc nawet gdy zwiększa się 3x ( szybkośc krwi, prędkość krążenia) to dostarcza się odpowiednią ilość tlenu

**pojemność dyfuzyjna mmHg spoczynek O2-21 CO2-40 Wysiłek O2-50 CO2-1300

**O2 krąży związany z hemoglobiną (erytrocytami) (tylko1,5-3% O2 jest rozpuszc.)

100ml krwi -21 ml O2 we krwi tętniczej, 27ml O2 w tkance.

**CO2- zatrucie CO2 nie zależy od jego stężenia tylko od czasu działania. O2 wiąze się słabym wiązaniem z hemoglobiną (HG)

CO2↑->O2 się odłącza od Hb, CO2↓->O2 się przyłącza

CO2 wiąze się atomowo z Hb (nierozerwalność) **CO2 – 10% rozpuszczone we krwi, 60% związane z wodorowęglanami, 20% związane z hemoglobiną.

Wypłukanie CO2 250ml/min – spoczynek,750ml/min – wysiłek

FUNKCJE ODDECHOWE

- regulacja z kory mózgowej – w dzień(oddychanie świadome)

- regulacja z chemoreceptorów i z mechanoreceptorów – w nocy (w czasie snu)

- w rdzeniu przedłużonym (w ośrodku oddechowym) wszystko↑ się koncentruje

- CO2(głównie!), O2,pH – napędza oddychanie

Nerwowa regulacja oddychania-

Ośrodek oddechowy

**W pniu mózgu jest skupisko nerwowe które chce „wziąć” wdech. Wysyłą impuls do ośrodka wydechowego, który hamuje ten wdechowy, więc nie oddychamy - > Brak oddechu brak impulsu do ośrodka wydechowego, więc przerwanie hamowania i ponowny wdech. Tak oddychają zwierzęta.

**Człowiek ma centrum oddechowe. Rytm wdechowy Zależy od tych ośrodków.

- obwód

- wolno adaptujące się receptory – info o wdechu

- w pniu skrzelowym szybko adaptujące się receptory -> receptory C -> bronią się przed drażniącymi substancjami.

- receptory w mięśniach -> info do mózgu o wdechu, gdy mięsnie rozciągnięte

KONTROLA ODDECHU

*wyższe ośrodki (kora mózgu, układ limbiczny, twór siatkowy)

*mechanoreceptory płucne: SAR,RAR ( szybko adaptujące się i wolno adept. rec.)

* receptory bólowe(ból zatrzymuje oddech)

*hormony ( np. adrenalina -> strach -> hiperwentylacja)

* termoreceptory(skóra) [woda spowalnia metabolizm]

*baroreceptory ( ↑ciśnienia krwi ↓krążenia)

* mechanoreceptory i chemoreceptory ( ruch -> szybsze oddychanie) ( tętnice szyjne i łuku aorty) *PO2,PCO3,pH -> napęd oddechowy-dzien/noc

*napęd ośrodkowy (chemoreceptory w mózgu) w płynie zewnątrzkom i mózgowo-rdzeniowym. Chemoreceptory –

Centralne ↑ CO2 Obwodowe↓O2 Podczas wysiłku: Ph, CO2↓, O2↑

UKŁAD WYDALNICZY

*Umożliwia usuw. prod. przem. materii, nielotnych kwasów z org., *utrzymuje równowagę kwas- zasadową, elektrolitową i wodną ustroju BUDOWA - 2 nerki, w których produkowany mocz ostat. –moczowody -pęcherz moczowy -cewka mocz

Nerka – zaopatrywana przez naczynia tętnicze w krew, która wraca za pomocą naczyń żyln.

Budowa: cześć korowa, część rdzenna – piramidy nerkowe, na szczytach cewki zbiorcze, z których mocz dostaje się do miedniczki, kielich miedniczki nerkowej, moczowód

Nefron – podstawowa jedn. struktur-funkc. nerki Budowa *Kłebuszek nerkowy – filtracja ultra przesączu *kanalik proksymalny bliższy –w nim zachodzi resorpcja sub. ważn które uległy przesączeniu i wody * pętla Henlego(ramiona zstępujac na dół, wst. Do góry)

*kanalik dalszy (dystalny)

*cewka zbiorcza *miedniczka n.

Kłębuszek nerkowy (ciałko)

- tętniczka doprowadzająca

- sieć naczyń kapilarnych

- tętniczka odprowadzająca

*Podwójny układ naczyń kapilarnych, w nim filtracja, płyn przechodzi na zew. Układ wysokociśnieniowy.* Kapilary okołokanalikowe –reasorpcja.

*Filtracja- podlega woda i subst. Niskocząsteczkowe w niej zawarte. nie podlegają elem. Morfotyczne krwi i białka.

#Błona filtracyjna

- śródbłonek naczyniowy

- podwójna błona podstawna

# kanalik proksymalny (utworz. przez kom. z licznymi mitochondriami, wchłania 70%wody, 70%elektrolitów i subst. Ważnych .życiowo

# pentla Henlego zagęszcz. moczu, wchłania Dodatk. H2O

# Kanalik dystalny wchłanianie wody, jonów. Usta. ostatecznego składu moczu

# Aparat przykłębkowy produkuje reninę,która jest uwalniana do krwi, gdy: ↓ ciś tętniczego, pobudzenie beta-adrenergiczne na drodze mediatorów katecholamin,

↓st.jonów NaCl w kanal. Dystal.

UKŁAD RENINA-ANGIOTENS

YNA-ALDOSTERON Renina działa na angiotensynogen >pod wpływem reniny>angiotensynogen I>pod wpł.konwertazy(enzymu)>angiotensynęII >naczynia

1. - obkurczenie oporowych nacz. krwionosnych. - ↑ciś krwi

2. działanie na podwzgórze

a) pobudzenie ośrodka pragn. - ↑ przyjmowania wody, ↑ obj krwi,↑ cis. tęt. krwi.

b) uwalnianie wazopresyny - ↑ resorpcji wody w nerkach, ↑ obj krwi,↑ cis. tęt. krwi. 3. ↑ aktywności ukł. sympa.nerw.

-obkurcz.nacz.krwion. - ↑ poj. min.♥, ↑oporów, cis.tęt. krwi.

4. pobudzenie uwalniania aldosteronu z kory nadnerczy, który wpływa na gosp mineral ustroju, powoduje ↑resorpcji jonów sodu w nerkach i przew. Pokar., ↑ ciś. osmotycz. przestrz. Zewnątzrkom, ↑ obj. Przest. Zew.↑ krwi,↑ cis.tęt krwi.

ZADANIA NEREK:

*utrzymanie stałej obj. Płynów ustrojowych a w pierwszej kolejności płynu zewnątrzkom w tym osocza.

*Utrzymanie stałej osmolarnośc płynów ustrojowych z uwzględ. szczególnie gospodarki solami sodu, potasu i wapnia

*Oszczędzanie zasad, a wydalanie nadmiaru kwasów. W tym zakresie nerka jako głowny narząd utrzymuje równowagę kwasowo-zas. Org

*Regulacja składu substancji Org. i nieorganicznych w org

*Wydalanie produktów końcowych metabolizmu, które są zbędne lub szkodliwe (np. kwas moczowy, mocznik, kreatynina)*Produkowanie subst. Hormonalnie czynnych jak: erytropoetyna, renina czy bradykinina *Przekształcenie 25 hydroksywitaminy D3 do 1.25 – dihydroksywitaminy D3

*Produkcją epidermalnego czynnika wzrostu (EGF). Jest to jedno z ważniejszych źródeł produkcji tego peptydu.

* W przewlekłym stanie głodzenia pobudzenie glukoneogenezy

*Procesy detoksykacyjne (np. kwasu benzoesowego)

nerki( czasami 1)

- znajdują się w torebce tłuszczowej- nie są unerwione czuciowo- torebka nerki i drogi nerkowe są unerwione- w nerce znajdują się receptory dla hormonów

^nefron (torebka bowmana a w niej 50 kapilarów) ^pętla Henlego ^tętniczka odprowadzająca ^pętla bliższa, dalsza ^kłębuszek przyrdzeniowy, korowy

Krążenie nerkowe

- 1,25 ml /min- kr.czynnościowe

- krążenie tętniczo – tętnicze

- nerki nie używają O2, czasami w małęj ilości w krążeniu systemowym

W nerkach autoregulacji podlegają 3 parametry

1 ciśnienie w układzie naczyniowym nerek

2 przepływ krwi

3 filtracja kłębuszkowa

W nerkach: FILTRACJA, WCHŁANIANIE,WYDZIELANIE

Przesączenie kłębuszkowe GFR Zalęzy od:- przepuszczalności i pow. kapilarów kłębuszkowych

- ciśnienia hydrostatycznego w kapilarach kłębuszkowych

- ciś. hydrostatyczne wew. Torebki Bowmana

- ciś. onkotyczne białek osocza

Do czynników wywierających wpływ na przesączenie kłębuszkowe należą

1 Ciś tętn krwi 2 Przepływ krwi przez kłęb. Nerkowe 3 Stan skurczu tętniczek dopr. i odprowadz. kłębuszków. 4 St. białek osocza 5 Aktywność ukł. współczulnego6 Ciś. w drogach moczowych

prawa klirensu śr.125 ml/min u M - 140 u K - 110

Jest to najmniejsza ilośc osocza całkowicie oczyszczona z danej subst.

Inulina – z niej woda, która wchłania się z powrotem 125ml/min -Klirens kreatyniny!

Klirens = obj moczu wydalanego w ciągu min * St. subst. W moczu/ St. tej subst. W osoczu. Klirens kreatyniny zmniejsza się z wiekiem

*Osmza:Woda wędruje między komórkami lub przez komórki.

ADH hormon antydiuretyczn

Do czynników, które uwalniają ADH należą: - ↑ciś osmotycznego krwi o 1-2%

-pobudzenie centralnego systemu nerwowego np. w stresie, -↓obj krwi lub ciś tęt,

-prostaglaniny -angiotensyna II

Hamuja: alkohol i wysoki poziom jonów Ca w surowicy krwi.Do czynników które regulują ilośc wydalanej wody z moczem należą:

- ciśnienie tętnicze krwi

- ciś. onkotyczne białek osocza

- stopień pobudzenia układu sympatycznego

- klirens osmotyczny

- wpływ ADH na kanaliki

- wpływ innych hormonów np. aldocheron, ANP

Na+75% wchłania się w kanaliku proksynalnym.

Równowaga kłębuszkowo-kanalikowa zapewnia w miarę stała odzyskiwanie mimo wzrostu ciśnienie powyżej zakresu autoregulacyjnego.

Wchłanianie sodu z moczu do płynu okołokanalikowego jest procesem dwuetapowym. Pierwszy etap to przemieszczanie się moczu kanalikowego do komórki kanalika. Etap ten nie wymaga nakładu energetycznego i odbywa się dzięki a) elektronegatywności wnętrza komórek b) obecność nośników do transp. Ułatwionego.

W drugim etapie transport zachodzi przeciwko gradientowi elektrochemicznemu z komórek do przestrzeni okołokanalikowej i wykorzystana zostaje pompa Na+ K+ ATPw bocznej i przypodstawnej części komórek kanalików czyli etap ten wymaga energii.

Sumarycznie do efektu fizjologicznego wynikającego z działania układu renina – angiotensyna należy:

+ Utrzymanie prawidłowego ciś tętniczego poprzez wpływ na aktywność skurczową mięśniówki tętniczek i wydzielania aldosteronu celem uzyskania zwrotnego wchłaniania NA+ w kanalikach nerkowych

+ zapewnienie równowagi kłębuszkowo-kanalikowej poprzez kontrolę GFR i utrzymanie odpowiedniego stosunku pomiędzy filtracją a zwrotnym wchłanianiem kanalikowym

+ Angiotensyny produkowane są też w sercu,korze nadnerczy

przysadce, trzustce i jajnikach na lokalne potrzeby tych organów, ma to jednak znaczenie marginalne i lokalne

TRANSPORT MAKSYMALNY

* wymaga nośnika

-*filtracja glukozy – wchłaniani – brak jej w moczu *St. glukozy w surowicy i w konsekwencji w przesączu jest większe niż zdolność wchłaniania kanalika. Glukoza występuje w moczu ostatecznym

Ilość wydzielana=il.filtr – il.wchł

Wchłanianie wodorowęglanó

- nie wymaga energii, -wchłanianie ok. 99,9%

- obecność anhydrazy

- cykl izohydryczny

Czynnikami wpływającymi na wchłanianie HCO3 z kanalików nerkowych są:

-Zmiany CO2 we krwi tętniczej

-Stężenie H+ w osoczu i płynie zewnątrzkom. Jak i stopień zakwaszenia organizmu

-Zmiany poziomu K+ w osoczu

-Poziom aldosteronu

Wydzielanie kanalikowe polegające na transporcie subst. Z płynu zewnątrzkomórk poprzez nabłonek kanalika do moczu zachodzi na różnych drogach:- czynnego transportu ograniczonego gradientem stężeń- czynnego transportu ograniczonego transportem maksymalnym- biernej dyfuzji

Wzmacniacz przeciwprądowy – odpowiada za odprowadzanie wody - mechanizm zagęszczania moczu w nerkach, w pętli nefronu, oparty na przeciwstawnym przepływie moczu przez kanaliki nerkowe tworzące pętlę nefronu.

Zagęszczanie moczu następuje w wyniku osmozy wody z ramienia zstęp do przestrzeni okołokanalikowej. Woda nie może natomiast przejść do ramienia wstę, które jest dla niej nieprzepuszczalne. Kom drugiego ramienia aktywnie transportują jony sodowe do przestrzeni okołokanalikowej, powoduje to ↑osmozy wody z ramienia zstęp. Zdolność nerek do zagęszczania moczu wynika z:- pracy wzmacniaczy przeciwprądowych i związanej z tym procesem hiperosmolarnością części rdzennej nerek

- udziału szeregu hormonów w tym przede wszystkim ADH, aldosteronu, ANP, angiotensyny II i PTA

Wydalanie moczu ok. 0,444

K+ 65% odzyskanie w kanalikach proksymalnych

12% tego co się filtrowało zostało wydzielone z moczem

Wydzielenie K+ z moczem zależy od:

- poziomu K+ w płynie zew.kom

- zawartość K+ w diecie

- stanu równowagi kw- zasad.

- obj moczu ostatecznego

- zawartość Na+ w diecie

- pośrednio od wydzielenia aldosteronu i ADH.

Klirens osmotyczny i klirens wolnej wodyZnajdując ich całkowite stężenie w osoczu (Posmal) i w moczu (Uosmal) oraz obj (U). Moczu można obliczyc ze wzoru Cosmol= Uosmol * U/Posmal

Wielkość klirensu osmotyczn. jest praktycznie stała, nie zależy od wielkości diurezy i wynosi 2-3 ml/min.