ODDYCHANIE ZEWNĘTRZNE - jest procesem złożonym, w którym biorą udział układ oddechowy składający się z dróg oddechowych i płuc, mięśnie poprzecznie prążkowane szkieletowe i układ sercowo naczyniowy oraz ośrodki nerwowe sterujące oddychaniem. Oddychanie zewnętrzne polega na doprowadzeniu tlenu atmosferycznego do komórek zgodnie z gradientem ciśnienia parcjalnego tlenu. Jednocześnie zostaje usuwany z komórek dwutlenek węgla powstający w wyniku utleniania komórkowego związków organicznych. Dwutlenek węgla jest usuwany również zgodnie z gradientem ciśnienia parcjalnego.

Oddychanie zewnętrzne dzieli się na szereg procesów:

*wentylacja płuc

*dyfuzja gazów pomiędzy powietrzem pęcherzykowym i krwią

* transport gazów za pośrednictwem krwi

*dyfuzja gazów pomiędzy krwią i komórkami.

WENTYLACJA PŁUC - podczas wentylacji do pęcherzyków płucnych jest wciągane powietrze atmosferyczne zawierające tlen i inne gazy oraz bardzo mało dwutlenku węgla. Powietrze wydychane zawiera mniej tlenu a więcej dwutlenku węgla. Wentylacja też jest uzależniona od ruchów klatki piersiowej. Podczas wdechu powiększa się objętość klatki piersiowej. Skurcz mięśni wdechowych: przepona mięśnie między żebrowe zewnętrzne powodują powiększenie wymiarów wewnętrznych klatki piersiowej: pionowego strzałkowego i czołowego. Opłucna płucna przylega do opłucnej ściennej i w czasie wdechu podąża za nią wypełniając całą jamę opłucnej, w której panuje ujemne ciśnienie w czasie spokojnego oddychania od 0,3 do 0,8 kPa. Powoduje to rozciągnięcie tkanki płucnej, obniżenie ciśnienia w pęcherzykach płucnych. Drogach oddechowych i napływ powietrza do płuc w celu wyrównania ciśnień. W nasilonych wdechach biorą udział mięśnie wdechowe dodatkowe mięśnie mostkowo-obojczykowo sutkowe, mięśnie piersiowe mniejsze, mięśnie zębate przednie i mięsnie czworoboczne.

POJEMNOŚĆ PŁUC CAŁKOWITA -całkowita pojemność płuc TLC dzieli się na pojemność wdechową IC i pojemność zalegającą czynnościową FRC.

Pojemność wdechowa IC - stanowi powietrze wciągane do płuc w czasie największego wdechu.

Pojemność zalegająca czynnościowa FRC - jest to powietrze pozostające w płucach po spokojnym wydechu.

*IC i FRC dzieli się jeszcze na dwie objętości:

Objętość oddechowa TV - wdychana i wydychana w czasie swobodnego wdechu i wydechu. Objętość czasie swobodnego wdechu wprowadzane jest do dróg oddechowych około 500 mL powietrza. Z tej objętości powietrza wydychanego do pęcherzyków płucnych dostaje się około 350 mL a pozostałe 150 mL wypełnia przestrzeń martwą anatomiczną. Przestrzeń tę tworzą drogi oddechowe, w których nie ma warunków anatomicznych do wymiany gazów pomiędzy powietrzem a krwią: jama nosowa, gardło, krtań, tchawica, oskrzela i oskrzeliki.

Objętość zapasowa wdechowa IRV - wciągana do płuc w czasie maksymalnego wdechu wykonywanego na szczycie swobodnego wdechu, tworzą łącznie pojemność wdechową IC.

Po swobodnym wdechu można wykonać maksymalny wydech usuwając z płuc objętość zapasową wydechową ERV. W czasie maksymalnego wydechu zawsze pozostaje w płucach objętość zalegająca RV - obejmuje powietrze znajdujące się w pęcherzykach płucnych i przewodzikach pęcherzykowatych, a więc tam gdzie istnieją anatomiczne warunki do wymiany gazów. ERV i RV łącznie tworzą pojemność zalegającą czynnościową FRC.

Pojemność życiowa wdechowa IVC - jest to powietrze wciągnięte do płuc podczas maksymalnego wdechu po najgłębszym wydechu. Jest ona trochę większa od pojemności życiowej VC, a więc od ilości powietrza, które można usunąć z płuc po maksymalnym wdechu w czasie maksymalnego wydechu.

Przestrzeń martwa fizjologiczna - powietrze pęcherzykowe niepodlegające wyminie. U ludzi zdrowych przestrzeń ta jest mała natomiast znacznie większa u chorych.

Wentylacja minutowa - w czasie spoczynku wdychamy i wydychamy około 8 litrów powierza na minutę - 16 oddechów razy 500 mm powietrza objętości oddechowej. Może ono znacznie zwiększyć się w czasie wykonywania szybkich i głębokich oddechów.

Maksymalna dowolna wentylacja płuc MVV - może być od kilkunastu do dwudziestu kilku razy większa od wentylacji płuc minutowej w czasie spoczynku.

Natężenie objętości wydechowej w pierwszej sekundzie FEV_1,0 - pomiar objętości powietrza wydychanego w czasie pierwszej sekundy po najgłębszym wdechu.

SPIROMETRIA - to mierzenie objętości i pojemności płuc dostarczające informacji o ilości i jakości tkanki płucnej i drogach oddechowych.

MIEŚNIE WDECHOWE - przepona, mięśnie miedzy żebrowe zewnętrzne.

MIĘŚNIE WYDECHOWE- mięśnie między żebrowe wewnętrzne

MIEŚNIE DODATKOWE - pochyłe szyi, piersiowy mniejszy, obojczykowo sutkowy, mięśnie brzucha.

KRĄŻENIE PŁUCNE - prawa komora serca tłoczy do pnia płucnego około 5,4 litra krwi na minutę. Pojemność minutowa komór serca jest jednakowa w czasie spoczynku jak i w czasie wysiłku fizycznego. Natomiast objętość krwi, która wypełnia krążenie płucne jest mniejsza, niż w dużym krążeniu. W każeniu płucnym to jest zbiorniku tętniczym płucnym, zbiorniku żylnym płucnym i w sieci naczyń włosowatych, znajduje się około 18% całkowitej objętości krwi krążącej w organizmie TV. Sieć naczyń włosowatych łączących oba zbiorniki oplata pęcherzyki płucne. Ciśnienie krwi w naczyniach włosowatych zależy od pozycji ciała i okolicy płuc. W czasie wydechu ciśnienie powietrza w pęcherzykach płucnych jest wyższe od ciśnienia atmosferycznego.

SZMERY ODDECHOWE:

*nad oskrzelami - szmer oskrzelowy

*nad płucami - pęcherzykowy prawidłowy

*zjawiska patologiczne - świsty, gwizdy i furczenia

WENTYLACJA PĘCHERZYKOWA MINUTOWA - suche powietrze atmosferyczne bez pary wodnej wciągane do płuc zawiera 21% tlenu, 78% azotu i 0.04% dwutlenku węgla. W czasie każdego wdechu do pęcherzyków płucnych dostaje się tylko 350 mL powietrza oddechowego pozostała część objętości oddechowej stanowiąca około 150 mL powietrza, wypełnia przestrzeń martwą anatomiczną. Tkanka płucna jest elastyczna, co wiąże się z:

*elementami sprężystymi występującymi pomiędzy pęcherzykami

* napięciem powierzchniowym cienkiej warstwy płynu wyściełającego wnętrze pęcherzyków płucnych.

W czasie wdechu napięcie powierzchniowe w pęcherzykach zmaga się a czasie wydechu maleje. Zapobiega to zlepianiu się ścian pęcherzyków na szczycie wydechu. Napięcie powierzchniowe w pęcherzykach zmniejsza czynnik powierzchniowy, czyli surfaktant. Czynnik ten stanowią cząsteczki lipoprotein wydzielane prze ziarniste pneumonocyty. Lipoprotein czasie wydechu powierzchnia pęcherzyków zwiększa się, cząsteczki czynnika powierzchniowego ulegają rozsunięciu i napięcie powierzchniowe zmaga się. Zjawiska przeciwne zachodzą w czasie wydechu.

DYFUZJA GAZÓW W PŁUCACH - w pęcherzykach płucnych zachodzi wymiana gazów pomiędzy powietrzem i krwią przepływającą przez sień naczyń włosowatych otaczających pęcherzyki. Dyfuzja gazów przez ścianę pęcherzyków odbywa się zgodnie z gradientem prężystości cząsteczek gazu. Cząsteczki tlenu dyfundują ze światła pęcherzyków do krwi, ponieważ w powietrzu pęcherzykowym ciśnienie parcjalne tlenu jest większe, we krwi dopływającej ze zbiornika tętniczego płucnego jest mniejsze. Cząsteczki tlenu dyfundując do krwi muszą pokonać ścianę pęcherzyka płucnego i ścianę naczynia włosowatego. Cząsteczki tlenu po przejściu przez tą przegrodę rozpuszczają się w osoczu wypełniającym naczynia włosowate na zasadzie rozpuszczalności fizycznej. W osoczu tlen natychmiast dyfunduje do erytrocytów. Cząsteczki, CO₂ dyfundują z osocza krwi przepływającej przez naczynia włosowate do światła pęcherzyków tj. w kierunku przeciwnym niż cząsteczki tlenu. Wartości średnie Po₂ i Pco₂ występują w powietrzu pęcherzykowym wypełniającym środkowe partie płuc.

REGULACJA NAPIĘCIA MIĘŚNI GŁADKICH OSKRZELI unerwione przez układ autonomiczny dochodzą nerwy błędne, które działają przez receptor m₁ muskarynowy. Ich pobudzenie powoduje skurcz mięśni gładkich oskrzeli. Jest część współczulna główny receptor, jaki tam występuje β₂ powoduje rozluźnienie mięśni i spadek oporu.

NANC - włókna układu autonomicznego mają największą rolę w regulacji napięcia mięśni gładkich. Wydzielają transmitery kurczące lub rozkurczające mięśnie gładkie.

OPORY ODDECHOWE -

I nieelastyczny - opór dróg oddechowych wynika z tarcia pokonywanych bezwładnych na zawirowania i dróg oddechowych, sposobów oddychania, prędkości przepływu powietrza

II elastyczny - zależy od napięcia powierzchownego, wł. sprężystych, zmniejszający proces surfaktant.

ROLA SURFAKTANT W KSZTAŁTOWANIU PODATNOŚCI PŁUC Produkowany jest przez pneumonocyty II typu, zmniejsza napięcie powierzchowne, zwiększa podatność płuc oraz powoduje posadek oporów oddechowych płuc.

REGULACJA ODDYCHANIA struktury:

*kompleks oddychania pnia mózgu

*korowe i podkorowe ośrodki modyfikujące oddychania

*receptory korygujące

*chemio receptory i struktury wrażliwe

*receptory niespecyficzne

ROLA CHEMORECEPTORÓW

*pobudza ośrodek wdechu i oddechy stają się przyspieszone i pogłębione

*stanowią zakończenia gałązki nerwu językowo - gardłowego

OŚRODEK ODDECHOWY w rdzeniu przedłużonym. W skład tego ośrodka wchodzą dwa rodzaje neuronów tworzące dwa ośrodki o przeciwnej funkcji. Oba rodzaje neuronów należą do tworu siatkowatego rdzenia przedłużonego. Są to neurony wdechowe tworzące ośrodek wdechu znajdujące się w jądrze samotnym i części przedniej jądra tylko dwuznacznego nerwu błędnego, oraz ośrodek wydechu w jądrze dwuznacznym nerwu błędnego i w części tylnej jądra tylno dwuznacznego nerwu błędnego. Ośrodek wdechu wysyła impulsy nerwowe do rdzenia kręgowego. Neurony wdechu stanowią rozrusznik dla czynności oddechowej, pobudzają się i wysyłają salwę impulsów nerwowych.

RECEPTORY PŁUC wystepują interreceptory i proprioreceptory.

STREFY GÓRNYCH DRÓG ODDECHOWYCH:

1. Przewodząca - dochodzi do oskrzelików końcowych powietrze tylko przewodzone, ogrzewane wyłapywane zanieczyszczenia (16 rozgałęzienie oskrzeli)

2. Przejściowa - możliwa częściowa wymiana gazowa (17-20 rozgałęzienia oskrzeli)

3. Strefa wymiany gazowej - przewody pęcherzykowe pęcherzyki zachodzi pełna wymiana gazowa.

OCENA OPORU DRÓG ODDECHOWYCH FEV₁ - w celach diagnozowania do badań sprawności układu oddechowego stosuje się pomiar objętości powietrza wydychanego w czasie pierwszej sekundy po najgłębszym wdechu, czyli natężonej objętości wydechowej w pierwszej sekundzie FEV 1.0.

ODDYCHANIE WEWNĘTRZNE - czyli wewnątrz komórkowe w czasie którego cząsteczki tlenu wchodzą w reakcje chemiczne.

drogi oddechowe górne: j nosowa ustna gardłowa krtań

drogi oddechowe dolne: tchawica, oskrzela główne

oskrzela wyścielone nabłonkiem migawkowym,

mięśnie biorące udział podczas wdechu: przepona, mm międzyżebrowe

wdech-bierny

KOPM- kompleks oddechowy pnia mózgu, rytm oddechowy niezależnie od woli

Retrakcja płuc: stała tendencja do zapadania płuc,

SAR-zabezpieczenie przed rozciąganiem klatki piersiowej i płuc, wolno adaptujące, dostosowują pracę oddechową do oporu dróg oddechowych , rozszerzenie oskrzeli, przyspieszenie pracy serca

RAR- szybko adaptujące, pobudzenie aktywności wdechowej, kaszel, pyły dymy tytoniowe

chemodetektory- struktury neuronowe odpowiadające za zmiany prężności O2 we krwi tętniczej i płynu mózgowordzeniowego

chemoreceptory- pogłębienie i przyspieszenie rytmu oddechowego

---