ZMIANY W CZYNNOŚCI UKŁADU ODDECHOWEGO POD WPŁYWEM WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH
4.1 Co to jest pojemność życiowa płuc i od czego zależy jej wielkość?
Pojemnością życiową płuc Vc - nazywamy ilość powietrza, którą możemy usunąć z płuc podczas max powolnego wydechu po uprzednim max wdechu. Na pojemność życiową składają się trzy wielkości:
.1 objętość oddechowa VT (ok 0.5l)- powietrze którym oddychamy bez wykonania nasilonych ruchów oddechowych
2. wdechowa objętość zapasowa IRV (ok. 1.5-2.5l)- którą jest powietrze pobierane dodatkowo do płuc po spokojnym wdechu, jeżeli wykonujemy wdech nasilony
3. wydechowa objętość zapasowa ERV (ok. 1-2l)- którą z płuc możemy usunąć wykonując nasilony wdech.
Powietrze oddechowe stanowi niewielką część całej pojemności życiowej (około 1/6 do 1/10). Jeżeli bowiem pojemność życiowa płuc u człowieka wynosi ok. 3-5-6.0 L to na powietrze oddechowe przypada ok. 0.5 L. Objętość wdechowa zapasowa wynosi zwykle 1,5-2,5 L a powietrza zapasowego ok. 1,0 - 2,0 L.
Jak widać układ oddechowy dysponuje znacznymi rezerwami wentylacji, które uruchamiane są przy wzroście zapotrzebowania na tlen przede wszystkim podczas pracy fizycznej i tuż po jej zakończeniu.
Pojemność życiowa płuc zależy od :
sprawności ukł. oddechowego
objętości klatki piersiowej
sprawności płuc
od ukł. kostno-stawowego w obrębie klatki piersiowej
Wielkość pojemności życiowej zależy od wielkości osobnika (ciężar ciała, wzrost) od płci oraz od sprawności układu oddechowego. Może być więc miarą sprawności tego układu.
Natężona pojemność życiowa płuc - mierzona przy szybkim natężonym wdechu jest mniejsza od Vc ponieważ znaczymy wzrost ciśnienia w klatce piersiowej przy natężonym wdechu powoduje zapadanie się niektórych oskrzelików -pewna ilość powietrza pozostaje po wdechu uwięziona w pęcherzykach płucnych.
4.2 Jak można zmierzyć dyfuzję pęcherzykową (pojemność dyfuzyjną płuc)?
Jest miarą dyfuzyjnego przenikania gazu między pęcherzykami płucnymi a krwią przepływającą przez naczynia włosowate płuc. Cząsteczki O2 dyfundują z pęcherzyków do krwi, ponieważ w powietrzu pęcherzykowym prężność O2 jest większa. W przeciwnym kierunku dyfundują cząsteczki CO2 . Pojemność dyfuzyjną płuc możemy zmierzyć na podstawie różnicy tętniczo-żylnej w przepływie krwi.
Pojemność dyfuzyjna płuc jest to objętość gazu dyfundująca przez barierę pęcherzykowo włośniczkową w ciągu minuty w przeliczeniu na 1mm Hg różnicy ciśnienia parcjalnego tego gazu między powietrzem pęcherzykowym a krwią włośniczkową w płuchach.
Przykładowo można ją zmierzyć tak:
Pojemność dyfuzyjna w systemie LUNGTEST jest wyznaczana metodą pojedynczego oddechu przy wykorzystaniu tlenku węgla. Badanie określa zdolność do przenoszenia gazu z pęcherzyków płucnych do krwi. W metodzie pojedynczego oddechu pacjent wdycha mieszaninę gazów zawierającą 0,3 % CO 10 % He i zatrzymuje oddech na określony czas. Zatrzymany gaz penetruje głęboko płuca i dyfunduje przez ścianki kapilar do krwi. Zamknięty zawór wydechowy zamyka objętość między płucami i głowicą pomiarową. Po otwarciu zaworu pacjent wydycha gaz do worka, którego zawartość jest analizowana przez analizatory gazowe. Wyniki badania podawane są w tabeli i porównywane są z wartościami należnymi. Zaletą metody jest podanie pacjentowi małej ilości CO, dzięki czemu badanie można powtórzyć po 20 - 30 minutach.
4.3 Jak wygląda mechanika wdechu?
W czasie wdechu powiększa się objętość klatki piersiowej. Skurcz mięśni wdechowych, którymi są przepona i mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne powoduje powiększenie wymiarów wewnętrznych klatki piersiowej. Opłucna płucna przylega do opłucnej ściennej i w czasie wdechu podąża za nią, wypełniając całą jamę opłucną, w której panuje ujemne ciśnienie. Powoduje to rozciąganie tkanki płucnej, obniżenie się ciśnienia w pęcherzykach płucnych i w drogach oddechowych i napływ powietrza do płuc, w celu wyrównania powstałej różnicy ciśnień.
4.4 Co to jest ośrodek pneumotaksyczny?
Hamuje zwrotnie ośrodek wdechu na 1-2 sekundy, aby mógł występować wydech. Ośrodek pneumotaksyczny jest regulowany przez impulsy idące z podwzgórza.
4.5 Jak może zmienić się wentylacja minutowa płuc (VE=VTxBf) pod wpływem pracy?
Pod wpływem pracy zwiększa się najpierw głębokość oddechu (z 0.5l do 1-4l na jeden wdech) a następnie częstotliwość oddechu (z 11-18 do 25-60 oddechów/minutę).
STAŁE OBCIĄŻENIE - dwie fazy:
Skok wentylacji płuc z chwilą rozpoczęcia wysiłku. Tak osiągnięty poziom utrzymuje się przez 20-30sekund. Impulsacja z proprioreceptorów.
Początkowo szybciej, następnie wolniej zwiększa się wentylacja płuc osiągając po 3-4minutach poziom odpowiadający intensywności wysiłku, na którym stabilizuje się. Impulsacja z chemoreceptorów.
Poziom stabilizacji VE jest tym wyższy im większa jest intensywność wysiłku. Również przebieg zmian po zakończeniu wysiłku ma charakter dwufazowy.
ROSNĄCA INTENSYWNOŚĆ WYSIŁKU:
Wentylacja płuc zwiększa się wprost proporcjonalnie do intensywności wysiłku (Vo2) dopóki nie przekroczy 70% intensywności maksymalnej (Vo2max). Po przekroczeniu tego progu linia wyrażająca tę zależność odchyla się coraz bardziej ku górze. Występuje hiperwentylacja.