Mechanika oddychania. Budowa układu oddechowego. Mechanika oddychania - wdech i wydech.. Pojemność płuc: pojemność życiowa i całkowita, objętość zapasowa wdechowa i wydechowa, objętości oddechowa i zalegająca. Mięśnie oddechowe. Znaczenie przestrzeni martwej. Właściwości płuc w skali mikro i makro.

• pobieranie powietrza do płuc następuje dzięki skurczom klatki piersiowej i przepony.

• jama klatki piersiowej: kostno-chrzęstne żebra połączone od strony grzbietowej z kręgami, od strony brzusznej z mostkiem a od tyłu (od strony jamy brzusznej) z przeponą. wyścielona jest szczelnie przez opłucną ścienną

• mięśnie wdechowe: przepona + mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne

• podczas wdechu przepona ulega spłaszczeniu (skurcz!) i wypycha trzewia w kierunku jamy brzusznej, powoduje to zwiększenie objętości klatki piersiowej. przy wydechu zachodzi zjawisko odwrotne - rozkurcz przepony i jej zwiotczenie.

• wdech- proces aktywny, podczas którego dochodzi do wciągania powietrza do dróg oddechowych, tj tchawicy, oskrzeli i oskrzelików oraz pęcherzyków płucnych. Klatka piersiowa i płuca tworzą wzajemnie działający system sprężysto-elastyczny. wdech powoduje pokonanie oporu wynikającego z ich sprężystości.

• wydech jest aktem biernym, tzn na szczycie wdechu następuje rozkurcz i zwiotczenie mięśni wdechowych, a następnie natychmiastowe - dzięki sile wywieranej przez rozciągnięte elementy sprężyste- zmniejszenie się objętości jamy piersiowej, pociągające za sobą wzrost ciśnienia wewnątrz pęcherzyków płucnych powyżej ciśnienia atmosferycznego. powoduje to ruch powietrza z pęcherzyków na zewnątrz organizmu.

• pogłębiony wydech jest możliwy dzięki działaniu mięśni międzyżebrowych wewnętrznych, występuje wtedy napór trzewi, który doprowadza do zmniejszenia objętości klatki piersiowej.

• powietrze oddechowe (objętość oddechowa)- niewielka objętość powietrza wciągana do płuc w trakcie każdego wdechu podczas spokojnego i swobodnego oddychania

• powietrze uzupełniające (dopełniające) - objętość powietrza, które można wciągnąć do płuc po swobodnie wykonanym wdechu

• podczas wysiłku zwierzęta wykazują większą wentylację płuc poprzez pobieranie większych ilości powietrza w fazie wdechu oraz wykonywanie aktywnych wydechów prowadzących do pozbycia się dodatkowej porcji CO₂

• objętość zapasowa płuc - objętość powietrza, które może być z płuc usunięte po swobodnie wykonanym wydechu

• objętość życiowa płuc - objętość oddechowa + powietrze uzupełniające + objętość zapasowa

• powietrze zalegające - powietrze, które po wykonaniu nawet najgłębszego wydechu pozostaje uwięzione w pęcherzykach płucnych i przewodach pęcherzykowych. uchodzi ono w części w momencie wprowadzenia powietrza atmosferycznego do jamy opłucnej czyli po dokonaniu odmy

• odma - zmniejszenie lub zniesienie podciśnienia w jamy opłucnej, prowadzi do zmniejszenia objętości pęcherzyków płucnych, sklejania ich ścianek i w końcu do zapadnięcia się płuc

• objętość resztkowa - część powietrza która zostaje w pęcherzykach płucnych po wykonaniu odmy i nie da się jej usunąć.

• budowa układu oddechowego:

1. jama nosowa, gardło, krtań, tchawica i oskrzela - oczyszczanie z drobin pyłu, nawilżenie oraz ogrzanie powietrza.

2. jama nosowa + gardło - górne drogi oddechowego

3. dolne drogi oddechowe: krtań, tchawica, która rozdziela się na dwa oskrzela główne, te z koli dzielą się na oskrzela płatowe i dalej oskrzeliki. oskrzeliki dzielą się na oskrzeliki oddechowe i przewodziki pęcherzykowe, których ściany są zbudowane z pęcherzyków płucnych.

• przestrzeń martwa - przestrzeń w której nie dochodzi do wymiany tlenu oraz dwutlenku węgla pomiędzy powietrzem a krwią.

• martwa przestrzeń fizjologiczna płuc - objętość powietrza niepodlegającego wymianie gazowej w pęcherzykach z powodu np. upośledzonego krążenia krwi.

• nabłonek pęcherzyków jest bardzo cienki - szybkie przenikanie gazów

• nabłonek pęcherzyków z pneumocytów typu I i II.

1. pneumocyty I - bardzo cienkie, pełnią funkcję kom wyściełających, ich własny metabolizm jest bardzo ubogi dzięki czemu zużywają minimalne ilości dyfundującego przez nie tlenu

2. pneumocyty II - baryłkowate kom oddechowe zaangażowane w produkcję i wydzielanie do światła pęcherzyka surfaktantu ( czynnik zmniejszający napięcie powierzchniowe, rozprzestrzenia się on i pokrywa cienką warstwą powierzchnię wszystkich kom oddechowych pęcherzyka, zapobiega przesiąkaniu płynu do pęcherzyków oraz ich zapadaniu się i sklejaniu)

• pewna część pęcherzyków płucnych ma oprócz pneumocytów rozmieszczone pod nabłonkiem kom szczoteczkowate, zaopatrzone w liczne mikrokosmki. są one położone w pobliżu zakończeń czuciowych nerwu błędnego. w wyniku pobudzenia tych kom w sytuacji niecałkowitego rozciągania pęcherzyków płucnych dochodzi do aktywacji zakończeń nerwu błędnego i odruchowego westchnienia