Fizyczne procesy zachodzące podczas wymiany gazowej.
Właściwości gazów Zawartość tlenu w powietrzu jest -20 razy większa w wodzie.
Dyfuzja 02 jest 8000 razy szybsza w powietrzu.
Zawartość tlenu w powietrzu zależy od ciśnienia atmosferycznego i zmniejsza się wraz ze wzrostem wysokości.
Ciśnienie parcjalne -ciśnienie wywierane przez dowolny gaz w mieszaninie gazów jest równe ciśnieniu całkowitemu pomnożonemu przez ułamek jaki reprezentuje gaz w całkowitej objętości.
Ciśnienie parcjalne tlenu na poziomie morza wynosi 760mm Hg x20.9= 159 mm Hg.
Ciśnienie parcjalne tlenu na szczycie Mt.Everest wynosi 50mm Hg
Wymiana gazowa między płucami a krwią oraz między krwią i tkankami przebiega na zasadzie dyfuzji
Fizyczne procesy zachodzące podczas wymiany gazowej.
Prawo dyfuzji Ficka:
Q=DA (P1-P2/L)
Q - szybkość z jaką substancje dyfundują pomiędzy dwoma miejscami. D - współczynnik dyfuzji.
A - powierzchnia przekroju poprzecznego przez która substancje dyfundują
P1, i P2 ciśnienie parcjalne gazu w dwóch różnych miejscach
L - odległość pomiędzy dwoma różnymi miejscami.
Zwiększenie powierzchni wymiany gazów lub różnicy ciśnienia parcjalnego ma największy wpływ na intensyfikację oddychania.
Płuca człowieka są rozgałęzione i podzielone aby zwiększyć powierzchnię (kort tenisowy) i elastyczne aby zapobiec rozdęciom i wypuszczeniem powietrza.
Zwiększenie szybkości dyfuzji przez błony komórkowe można osiągnąć:
•zmniejszenie grubości błony komórkowej (przegrody), skraca się droga dyfuzji L.
•wentylacja -dostarcza świeżego powietrza z dużą zawartością tlenu a niską dwutlenku węgla.
•Przenikanie do systemu krążenia pozwala utrzymać niskie stężenie tlenu i wysokie stężenie dwutlenku węgla na wewnętrznych powierzchniach wymiany.
Powierzchnia płuc ludzkich jest bardzo duża (kort tenisowy),
a droga dyfuzji bardzo krótka.
Budowa układu oddechowego człowieka
Drogi oddechowe: prowadzą powietrze do płuc
górne drogi oddechowe: nozdrza, jama nosowa, gardzie! filtrowanie, zwilżenie i ogrzanie powietrza
dolne drogi oddechowe: krtań (nagłośnia- ochrona dróg oddechowych przed dostaniem się pokarmu) i tchawica, oskrzela, oskrzeliki.
Płuca- wymiana gazowa.
Pompa -wentylacja płuc: klatka piersiowa, mięśnie oddechowe, okolice w mózgowiu kontrolujące mięśnie oraz drogi i nerwy łączące mózgowie z
mięśniami.
Główne przewodzące powietrze drogi oddechowe tchawica i oskrzela
Pomiędzy tchawicą a pęcherzykami płucnymi drogi oddechowe dzieła się 23 razy, zwiększając całkowitą powierzchnię przekroju
poprzecznego z 2,5 cm2 w tchawicy do 11800cm2 w pęcherzykach
płucnych
Drogi oddechowe
•Tchawica i oskrzela są wyścielone nabłonkiem urzęsionym w którym występują komórki śluzowe i surowicze.
•Śluz. zapobiega wysychaniu komórek, wychwytuje wdychane substancje stałe i mikroorganizmy, które przy pomocy rzęsek transportuje na zewnątrz dróg oddechowych i jest połykany.
•Proces ten nazywany jest transportem śluzowo- migawkowym (winda śluzowa). Palenie papierosów uszkadza ten proces.
•W chorobie genetycznej zwanej mukowiscydozą (defekt białka transportującego jony chlorkowe) powstaje bardzo lepki śluz, który trudno usunąć. Śluz ten blokuje drogi oddechowe i staje się pożywką dla bakterii ( nawracające zapalenia płuc i oskrzeli).
Płuca duże gąbczaste worki położone w klatce piersiowej. Każde płuco podzielone jest na płaty: prawe płuco- 3płaty, lewe- 2. Płuca oraz wewnętrzną powierzchnię klatki piersiowej pokrywa cienka, gładka błona surowicza opłucna
Pomiędzy opłucną płucną i opłucną ścienną znajduje się płyn surowiczy.
Komórki nabłonkowe pęcherzyków płucnych typu II wydzielają lipidowy czynnik powierzchniowy obniżający napięcie -surfaktant.
Surfaktant-w fazie wdechu zapobiega rozrywaniu ścian pęcherzyków płucnych, a w fazie wydechu zapadaniu się ścian pęcherzyków płucnych.
Surfaktant spełnia ważną rolę tuż po urodzeniu. Płuca płodu w macicy są zapadnięte. Po urodzeniu noworodek wykonuje kilka silnych ruchów wdechowych i płuca się rozciągają. Surfaktant zabezpiecza je przed ponownym zapadnięciem.
Niedobór surfaktantu u noworodków- zespół wyczerpania oddechowego RDS.
Skład surfaktantu:
•fosfatydylocholina- 62%
•fosfatydyloglicyna- 5%
•inne fosfolipidy- 10"
• lipidy obojętne-13
• białka - SP-A, SP-B , SP-C, SP-D- 8%
•węglowodany- 2 %
Siły napięcia powierzchniowego w płucach
Bez surfaktantu(rys.a). Napięcie powierzchniowe w obydwóch pęcherzykach płucnych jest takie samo. Większe ciśnienie jest wymagane do utrzymania w stanie otwartym drobnych pęcherzyków, które maja tendencję do opróżnienia się do pęcherzyków o większej średnicy
Z surfaktantem(rys.b). Napięcie powierzchniowe jest mniejsze w małych pęcherzykach. Ciśnienie rozciągające oba pęcherzyki jest mniej więcej tej samej wartości. Pęcherzyki są stabilizowane i tendencja do opróżniania mniejszych pęcherzyków do większych jest znacznie obniżona
Mięśnie oddechowe
Przepona- zapewnia 75% zmian objętości klatki piersiowej. Przecięcie rdzenia kręgowego powyżej trzeciego segmentu jest śmiertelne, a poniżej piątego nerwy przeponowe nie uszkodzone, nie jest to niebezpieczne dla życia
mięśnie wdechowe dodatkowe: międzyżebrowe, pochyłe szyi, mostkowo-obojczykowo-sutkowy.
mięśnie wydechowe-międzyżebrowe wewnętrzne, przednie ściany jamy brzucha.
Głośnia- wczesna faza wdechu, skurcz mięśni odwodzących w krtani pociąga fałdy głosowe i otwiera głośnię. Mięśnie przywodzące krtań zamykają głośnię podczas połykania, odruchów wymiotnych.
Połykanie - hamowanie czynności oddechowej niebezpieczeństwo-zakrztuszenia!
Mięsnie oddechowe: spoczynkowe oddychanie-skurcz przepony zapewnia 72% wdechu. Mięśnie klatki piersiowej, szyi i brzucha wspomagają przeponę w czasie oddychania wysiłkowego.
Pojemności płuc
Objętość oddechowa TV (tidat volume)-ilość powietrza, która napływa/wypływa do/z płuc z każdym wdechem/wydechem.
Objętość wdechowa zapasowa IRV(inspiratory reserve volume)-powietrze wprowadzone do płuc przy maksymalnym wdechu w nadmiarze do
objętości oddechowej.
Objętość wydechowa zapasowa ERV(expiratory reserve volume)-objętość usuwana przez aktywny wydech po spokojnym wydechu.
Pojemność życiowa płuc VC (vital capacity)-TV+IRV+ERV
(największa ilość powietrza która może być usunięta po maksymalnym wdechu stosowana w klinice jako wskaźnik czynności płuc)
Objętość zalegająca RV (residual volume)- powietrze pozostające w płucach po maksymalnym wydechu, które zabezpiecza płuca przed zapadnięciem.
Całkowita pojemność płuc TLC (total lunę capacity)- suma objętości zalegającej (RV) i pojemności życiowej (VC).
Pojemność czynnościowo-zalegająca (FRC)- suma objętości
Rającej |RV| i rezerwowej objętości wydechowej (ERV). Powietrze wdychane miesza się z powietrzem pozostającym w płucach, co poważnie ogranicza ciśnienie parcjalne tlenu.
pojemność oddechowa minutowa ilość powietrza wprowadzana do płuc w ciągu minuty 6L (500mL /oddech x 12 oddechów/min)
Wentylacja płuc
Wentylacja minutowa- ilość powietrza przepływająca przez płuca w ciągu minuty (liczba oddechów x objętość oddechowa 12x500=6l/min.
Przestrzeń martwa anatomiczna - objętość układu oddechowego bez objętości pęcherzykowej- 150ml .
Przestrzeń martwa fizjologiczna- objętość powietrza nie biorąca udziału w wymianie gazowej z krwią -150 ml.
Wentylacja pęcherzykowa- ilość powietrza docierająca do pęcherzyków płucnych. ( 6L - 12x 150=4.2L)
Przestrzeń martwa może być mierzona przez analizę krzywej stężenia azotu w jednym cyklu oddechowym
Wpływ głębokości i częstości oddechów na wentylację
minutową i pęcherzykową
Wentylacja pęcherzykowa ma zasadnicze znaczenie dla prawidłowej funkcji
układu oddechowego
Wymiana gazowa między płucami a krwią oraz między krwią i tkankami przebiega na zasadzie dyfuzji
<= Dyfuzja przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową
Wychwyt gazów przez krew przepływającą przez naczynia
włosowate
Wentylacja i krążenie
•Wentylacja-dostarczenie tlenu 02do powierzchni wymiany; krążenie- dostarczenie C02 do powierzchni wymiany, gdzie C02 dyfunduje na zewnątrz i jest usuwany wyniku wentylacji.
•Tlen 02 dyfunduje z pęcherzyków płucnych do krwi i krwinek, gdzie jest wiązany przez hemoglobinę i dostarczany do tkanek.
•Hemoglobina jest zbudowana z czterech pod jednostek (2a i 2|}(, każda podjednostka zawiera hem.
•Każda grupa hemowa wiąże odwracalnie cząsteczkę 02, związanie tlenu zwiększa gradient P02i dyfuzję tlenu do krwinek.
<=Hemoglobina zmienia konformację w wyniku związania tlenu
Cząsteczki tlenu transportowane do tkanek związane są z hemoglobiną =>
•Zdolność hemoglobiny do wiązania i uwalniania tlenu zależy od P02 środowiska.
•Kiedy P02 w plazmie i kapilarach płucnych jest wysokie, każda cząsteczka hemoglobiny wiąże 4 cząsteczki 02
•podczas krążenia krwinek w ustroju P0z spada i hemoglobina uwalnia tlen. Zależność pomiędzy nasyceniem hemoglobiny w tlen P02 przedstawia sigmoidalna krzywa wiązania.
• Hemoglobina wiąże tlen kooperacyjnie (pozytywna kooperacja) związanie jednej cząsteczki ułatwia wiązanie następnych.
• Hemoglobina uwalnia w ustroju średnio jedna z czterech cząsteczek tlenu.
• 75% tlenu związanego z hemoglobiną stanowi rezerwę organizmu.
• Duże zapotrzebowanie tkanek na tlen i obniżenie lokalnego P02 poniżej 40mm Hg - uwolnienie zapasowych cząsteczek tlenu.
Hemoglobina wiąże tlen kooperatywnie
Przejście od stanu T do R powoduje wzrost powinowactwa.
Stan T: związanie O2 =>zmiana konformacji w 1 podjednostce => ułatwienie wiązania w 2 podjednostce.
Ostatnia (czwarta) cząsteczka O2 wiąże do podjednostki
w konformacji R.
Wpływ: PC02, pH i temperatury na krzywą dysocjacji
hemoglobiny
Spadek pH, gorączka oraz wzrost ciśnienia parcjalnego PC02 prowadzi do słabszego wysycenia hemoglobiny
tlenem.
Efekt Bohra
Efekt Bohra: wpływ pH i stężenia C02 na wiązanie i uwalnianie tlenu przez hemoglobinę
Wzrost zakwaszenie (obniżenie pH), spowodowane przemieszczeniem C02 z tkanek , przyspiesza oddawanie tlenu w tkankach.
Efekt Bohra ma znaczenie :
•podczas wysiłku fizycznego pobieranie tlenu jest lepsze dzięki obniżeniu pH i podwyższeniu temperatury,
•przebywania na dużych wysokościach
Czynniki wpływające na powinowactwo hemoglobiny do tlenu.
•pH -obniżenie pH- tlenu, zmniejszone powinowactwo hemoglobiny do tlenu, przy obniżonym pH krwi nazywamy efektem Bohra.
•temperatura- wzrost temperatury niższe powinowactwo hemoglobiny do tlenu,
•stężenie 2,3-difosfoglicerynianu (2,3-DPG)-powstaje z aldehydu 3-fosfoglicerolowego, produkt glikolizy.
2,3-DPG wiążąc się do hemoglobiny, obniża jej powinowactwo do tlenu. W wyniku tego hemoglobina uwalnia więcej tlenu do tkanek. Wysiłek fizyczny i przebywanie na dużej wysokości nad poziomem morza, powoduje zwiększenie stężenia 2,3-DPG.
Mioglobina- białko wiążące tlen występujące w mięśniach, które może związać 1 cząsteczkę tlenu.
Mioglobina odbiera tlen od hemoglobiny i uwalnia tylko przy małych wartościach P02 (pracujące mięśnie lub gdy zatrzymany jest dopływ krwi do mięśni).
Zawartość mioglobiny jest większa w mięśniach wyspecjalizowanych w długotrwałym skurczu.
Dwutlenek węgla (CO2)
Jest transportowany w postaci jonów węglanowych (HCO3-).
Anhydraza obecna w śródbłonku kapilary i krwinkach przekształca CO2 w jony węglanowe (HCO3-). W płucach proces jest odwrotny i CO2 jest wydalany.
<= Wpływ CO2 na częstość oddychania
Nerwowa kontrola oddychania
Oddychanie kontrolują dwa niezależne mechanizmy:
Kontrola dowolna-układ zlokalizowany w korze mózgowej i wysyła impulsy do motoneronów oddechowych przez drogi korowo rdzeniowe.
Kontrola automatyczna- rytmiczne wyładowania neuronów w rdzeniu przedłużonym i moście odpowiadają za oddychanie automatyczne. Przecięcie pnia mózgu (rdzeń przedłużony, most, śródmózgowie , międzymózgowie) poniżej rdzenia przedłużonego zatrzymuje oddech. Natomiast przecięcie pnia mózgu na dolnej granicy mostu zachowuje oddychanie automatyczne, ale jest ono nieregularne (płytkie i przyspieszone oddechy).
Obszar w rdzeniu przedłużonym kontrolujący oddychanie nazywamy ośrodkiem oddechowym.
Ośrodek oddechowy znajduje się w rdzeniu przedłużonym.=>
Regulacja oddychania
• Oddychanie jest kontrolowane przez autonomiczny układ nerwowy.
• Pień mózgowy I rdzeń przedłużony, most, śródmózgowie , międzymózgowie) wytwarza i kontroluje częstość oddychania.
• Neurony z rdzenia przedłużonego przekazują rytmiczne impulsy do mięśni oddechowych. Przepona się kurczy i zaczyna się wdech.
• Wydech jest procesem biernymi rozkurcz przepony).
• Podczas wysiłku fizycznego motonerony pobudzają mięśnie międzyżebrowe.
•Części mózgu powyżej rdzenia przedłużonego regulują oddychanie podczas mówienia, jedzenia, kaszlu i stanów emocjonalnych.
Chemiczna regulacja czynności ośrodka
oddechowego
Wzrost aktywności ośrodka oddechowego powodują zmiany w składzie krwi tętniczej:
•wzrost PC02
• zwiększenie stężenia jonów wodorowych
• spadek P02
•Zmiany są rejestrowane przez chemoreceptory oddechowe w kłębkach szyjnych i aortalnych i neuronach rdzenia przedłużonego.
Zwrotna kontrola oddychania =>
Bodźce oddziałujące na ośrodek oddechowy
Kontrola chemiczna
C02- poprzez stężenie H + w płynie mózgowo-rdzeniowym i płynie tkankowym mózgowia
0 , H + -poprzez kłębki szyjne i aortalne
Kontrola pozachemiczna
• włókna afferentne nerwu błędnego w drogach oddechowych i płucach
•włókna afferentne z mostu, podwzgórza i układu limbicznego
•włókna afferentne od proprioreceptorów
•włókna afferentne od baroreceptorów: tętniczych przedsionków serca, komór serca i płucnych.
Obronne odruchy oddechowe spowodowane wzrastającym
zanieczyszczeniem powietrza
kaszel-podrażnienia mechanicznego i chemicznego receptorów krtani, tchawicy oraz oskrzeli - głęboki wdech i nasilony wydech przy zamkniętej głośni (wzrost ciśnienia w jamie opłucnej do 100mmHg otwarcie głośni i odpływ powietrza z prędkością 965km/h).
Kichanie- podrażnienie mechaniczne lub chemiczne zakończeń nerwu trójdzielnego w jamie nosowej- nasilony wydech przy otwartej głośni
Odruchy te usuwają czynniki drażniące i utrzymują drożność dróg oddechowych
Składowe oddechowe odruchów trzewnych:
Czkawka -gwałtowny skurcz przepony i nagłe zamknięcie głośni (charakterystyczny dźwięk)
Ziewanie- głęboki wdech powoduje rozciągniecie płuc i zapobiega rozwojowi niedodmy.
Bezdech - obniżenie wrażliwości na CO, w czasie snu.
Funkcje układu oddechowego
• Wprowadzenie tlenu do ustroju i eliminacja dwutlenku węgla z ustroju.
• Utrzymanie gradientu pomiędzy ciśnieniem parcjalnym tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym a prężnością gazów we krwi.
• Nawilżanie i ogrzewanie powietrza oraz oczyszczanie je z czynników szkodliwych.
•Uczestniczy w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej.
•Uczestniczy w reakcjach obronnych organizmu- obecność komórek fagocytujących w pęcherzykach płucnych
Układ oddechowy w czasie wysiłku zapewnia odpowiedni dopływ tlenu do krwi i wydalanie dwutlenku węgla i ciepła oraz zapobiega nadmiernemu obniżeniu pH we krwi (kwasica)
Odpowiedź oddechowa na wysiłek fizyczny:
Wzrost wentylacji
Zwiększony przepływ krwi/min. Z 5,5L/min do 22-35L/min.
Wzrost całkowitej ilości O2 z0,25 do 4,0L/min.
Wzrost wydalania CO2 z 0,2 do 8L/min.
<=Zależność między obciążeniem pracą fizyczną, stężeniem mleczanów we krwi a wychwytem 02
Powyżej maksimum zużycie tlenu utrzymuje się na tym samym poziomie a stężenie mleczanu rośnie, aerobowa resynteza w mięśniach nie pokrywa zapasów energii- dług tlenowy
Zmiany wentylacji minutowej płuc podczas wysiłku fizycznego
• Nagłe zwiększenie wentylacji ( bodźce psychiczne i z proprioreceptorów w mięśniach, stawach i ścięgnach).
• po przerwie stopniowy wzrost (podłoże humoralne)
• po wysiłku częstość oddechów wraca do normy po wyrównaniu długu tlenowego -90 min. (wentylacja jest stymulowana przez podwyższone stężenie jonów wodorowych, mleczan jest przekształcany w glikogen 80%, 20% w C02 i H20-resynteza ATP i fosfokreatyny)
Hipoksja
Niedobór tlenu [02]na poziomie tkankowym
Rodzaje hipoksji:
•hipoksyczna- obniżone P02w krwi tętniczej w płucach
•anemiczna (lub wskutek niedokrwistości)- obniżona ilość hemoglobiny, krwinek czerwonych
•zastoinowa (lub wskutek niedokrwienia)- przepływ krwi przez tkanki jest mały
•histoksyczna - czynniki toksyczne uniemożliwiają wykorzystanie dostarczanego tlenu
Wpływ hipoksji na komórki.
Hipoksja- powoduje wytwarzanie przez komórki czynników transkrypcyjnych HIF (hypoxia-inducible factors).
HIF - dwie podjednostki α i β
Warunki tlenowe - podjednostka α jest niszczona przez ubikwitynę.
Hipoksja - dwie podjednostki α i β, ulegają dimeryzacji i dimer HIF aktywuje geny produkujące czynniki angiogenne i erytropoetynę.
Czas zachowania świadomości po nagłej ekspozycji na ciśnienie panujące na różnych wysokościach nad poziomem morza
Wszystkie rodzaje hipoksji za wyjątkiem zastoinowej (tkanki) upośledzają przede wszystkim mózg. Nagły spadek ciśnienia parcjalnego tlenu do 20mmHg powoduje utratę przytomności w ciągu -20s i śmierć po4-5min.
Hipoksja łagodna -zaburzenia psychiczne dezorientacja, utrata
poczucia czasu , ból głowy, nudności, wymioty, tachykardia,
podwyższenie ciśnienia tętniczego.
Warunki panujące na znacznej wysokości powodują w organizmie człowieka szereg zmian; w układzie oddechowym, krwi i układzie krwiotwórczym, w układzie sercowo naczyniowym, nerwowym, mięśniach i układzie hormonalnym.
<=skład powietrza pęcherzykowego przy oddychaniu powietrzem i tlenem na różnych wysokościach.
Aklimatyzacja
•Stopniowy proces adaptacji ciała do dużej wysokości.
• Hiperwentylacja C02 -alkaloza oddechowa
• Zwiększenie 2,3 DPG. - obniża powinowactwo tlenu do Hb
• Zwiększanie uwalniania tlenu w tkankach.
• Zwiększenie wentylacji płuc. •Spadek pH płynu mózgowo-rdzeniowego
• Wydzielanie erytropoetyny, zwiększenie ilości erytrocytów . Zwiększenie liczby mitochondriów i mioglobiny w tkankach.
W Andach i Himalajach żyją ludzie zaadoptowani do przebywania na wysokości powyżej 5500m n.p.m.
Przejściowa choroba górska
Objawy choroby wysokogórskiej2500 m. Po 6 12 godzinach:
bóle głowy
osłabienie
zawroty głowy
bicie serca
nudności
brak łaknienia
bezsenność
Najsilniejsze po 2-3 dniach ustępują po 4-5 dniach
Wspinaczka wysokogórska
1.Spada ciśnienie atmosferyczne % zawartość tlenu
2.Temperatura, opady, wiatr , wyładowania elektryczne
3.Wysiłek fizyczny
4.Stress
Hipoksja wysokogórska-zmniejsza się ciśnienie parcjalne tlenu w powietrzu pęcherzykowym we krwi.
Odruchowe zwiększenie wentylacji płuc i częstotliwości skurczów serca.
Wysiłek fizyczny może spowodować hipoksję na poziomie morza
Objawy choroby wysokogórskiej zależą od;
- wrażliwości
- wysokości
- czasu osiągania kolejnych wysokości ( adaptacja
organizmu)
Ostre postaci choroby wysokogórskiej
Objawy zagrażające życiu
Obrzęk płuc - przyczyna nieznana, rola hipoksyjnego nadciśnienie płucnego, nadmierna przepuszczalność naczyń
włosowatych płucnych
Obrzęk mózgu -przyczyna -wzrost ciśnienia śródczaszkowego wzrost przepuszczalności bariery naczyniowo- mózgowej i lub wzrost objętości komórek mózgowych spowodowany retencją płynów
Zapobieganie chorobie wysokogórskiej
• Przerwać wspinaczkę i odpocząć.
• Zejść niżej
• Podawać płyny, pracetamol
• Acetazolamide (inhibitor anhydrazy węglanowej).
• Podawanie tlenu
• Worki hiperwentylacyjne
Hiperwentylacja
Wzrost częstości i głębokości oddechów prowadzący do dużej utraty CO2 z krwi.
Hiperwentylację wywołują:
• Emocje (strach, podniecenie)
• Oddychanie pod ciśnieniem
• Hipoksja
• Fizyczny stres
Objawy: nudności, skurcze, swędzenie, zaburzenie widzenia, utrata przytomności.
Hipokapnia- wynik hiperwentylacji, niedostatek dwutlenku węgla alkaloza oddechowa.
Hiperkapnia- nagromadzenie dwutlenku węgla w organizmie acydoza
Wszystkie występujące w organizmie składniki gazowe zarówno w postaci wolnej ( wypełniające jamy ciała , jelita , zatoki uboczne nosa , ucho środkowe ) jak i rozpuszczone w płynach ustrojowych -znajdują się w równowadze z otaczającym ciśnieniem zewnętrznym
Każda zmiana ciśnienia zewnętrznego wymusza nowy stan równowagi gazów.
Skutki zwiększonego ciśnienia barometrycznego.
Ciśnienie wzrasta o 1 atmosferę na każde 10m w wodzie słodkiej i 10,4 w wodzie słonej.
31m pod wodą - 4atm, narażeni-ludzie kopiący kanały podziemne, nurkowie.
Narkoza azotowa (upojenie głębokością) - zawartość 80% azotu na głębokości 30-40m powoduje euforie.
Gazy obojętne (azot, ksenon, krypton, argon, neon, hel) pod zwiększonym ciśnieniem- działanie znieczulające.
Choroba kesonowa (Dekompresja)
Nagłe wynurzenie powoduje powstawanie pęcherzyków azotu w tkankach i krwi, gazy ewakuujące się z organizmu powodują:
•zatory gazowe - pęcherzyki gazowe uwięzione w stawach, wywołują silne bóle
• krew- zatkanie tętnic mózgowych, wieńcowych, naczyń włosowatych
• Leczenie- rekompresja w komorze ciśnieniowej.
• Zator płucny -nurek oddychający sprężonym powietrzem wstrzyma oddech i nagle się wynurzy. Zator nie występuje u osoby nurkującej ze wstrzymanym powietrzem.
•Wznoszenie się samolotem w górę jest porównywalne z wynurzaniem się z głębokości.
Częstość oddychania ulega zmianie się w ciągu życia
• Noworodki-40-80 oddechów na minutę
• niemowlęta- 30 oddechów na minutę
• dzieci 5lat- 25 oddechów na minutę
• dorośli- 12-18 oddechów na minutę
Częstość oddychania zwiększa się w wieku starszym
Starzenie się a układ oddechowy
utrata elastyczności płuc
Zwiększenie sztywności płuc zmniejsza pojemności wentylacyjne
pojemność wentylacyjna płuc zmniejsza się o 30% w wieku 70 lat
zmniejsza się zawartość tlenu we krwi
zmniejsza się stymulujący elekt dwutlenku węgla (częstsze bezdechy podczas snu)
zwiększone ryzyko infekcji dróg oddechowych ( mniej rzęsek w nabłonku)
Obturacyjne choroby płuc-zatkanie dróg oddechowych: chroniczny bronchit, rozedma pluć, astma
rozedma płuc-spadek podatności płuc, zapadanie płuc i zatrzymanie w płucach pewnej ilości powietrza- zwiększenie TLC i FRC w wyniku wzrostu RV
Choroby restrykcyjne płuc- zaburzenia spowodowane wzrostem
tkanki łącznej płuc (fibroza pogrubienie ścian pęcherzyków) -
wszystkie objętości płucne są obniżone
Rak płuc
•Około 1/3 śmierci z powodu nowotworu spowodowana rakiem płuc.
• Wzrost częstości nowotworów płuc powodowany jest paleniem papierosów
• najlepszy sposób leczenia-operacyjne usuniecie guza (niestety często diagnoza zbyt późna)
• chemioterapia i naświetlanie - mała skuteczność, ponowny wzrost guza
• 93% osób z nowotworem płuc umiera w ciągu pięciu lat
• 90% chorych z rakiem płuc to palacze, badania wskazują, że większość palaczy uważa że nie są zagrożeni rakiem płuc • 25% palaczy dożywa 70 roku życia,
Zagadnienia
• Budowa i funkcja układu oddechowego.
• Definicje pojemności płuc mierzone spirometrycznie ( wentylacja minutowa, pęcherzykowa, przestrzeń martwa anatomicznie i fizjologicznie).
•Wymiana gazowa między płucami a krwią.
•Transport tlenu
•transport dwutlenku węgla
• nerwowa kontrola oddychania
•chemiczna kontrola oddychania
•zmiany w układzie oddechowym podczas wysiłku
• Hipoksja i jej rodzaje
•choroba wysokogórska
• hiperwentylacja, hipokapnia, hiperkapnia skutki zwiększonego ciśnienia barometrycznego, choroba kesonowa
choroby płuc
a
b
Wyszukiwarka