FIZJOLOGIA UKŁADU ODDECHOWEGO - wykład 6.doc

Fizjologia – wykład 6: FIZJOLOGIA UKŁADU ODDECHOWEGO

FIZJOLOGIA – wykład 6:

FIZJOLOGIA UKŁADU ODDECHOWEG:

1.    BUDOWA

- jama nosowa

- (jama ustna)

- gardło

- krtań

- tchawica

- oskrzela

- płuca (dolne drogi oddechowe)

PRZESTRZEŃ MARTWA – miejsce, gdzie nie następuje wymiana gazowa. Od jamy nosowej do oskrzelików. Tam powietrze jest oczyszczane (nabłonek orzęsiony) oraz ogrzewane i nawilżanie powietrza.
Funkcje przestrzeni martwej:
- oczyszczanie
- wysycanie parą wodną

2.    PŁUCA

- składa się z pęcherzyków płucnych oplecionych naczyniami włosowatymi

3.    CZYNNOŚĆ

a.    WENTYLACJA – przechodzenie gazów przez drogi oddechowe do pęcherzyków płucnych i z powrotem

b.    DYFUZJA ZEWNĘTRZNA – wymiana gazów między powietrzem pęcherzykowym, a krwią

c.     TRANSPORT – gazów p rzez krew

d.    DYFUZJA WEWNĘTRZNA – wymiana gazów między krwią, a tkankami

- liczba oddechów na minutę:

KOŃ                            8-16

PIES                                     10-30

OWCA/KOZA     12-20/30

BYDŁO                                                10-30

ŚWINIA                                     8-18

KOT                            20-40

KRÓLIK                                   50-60

PTAKI                                   12-36

4.    FUNKCJE PŁUC

- oddechowa (podstawową funkcją płuc jest wymiana gazowa)

- pozaoddechowe:

·      Ruchy oddechowe usprawniają powrót krwi żylnej do serca

·      Rezerwuar krwi dla lewej komory

·      Mechanizmy obronne organizmu

·      Synteza prostacykliny i rozkład prostaglandyn  serii E, F, leukotrienów i tromboksanów

·      Synteza fosfolipidów, białek

1)    Wentylacja płuc – cykliczne zachodzące wdechy i wydechy, dzięki którym następuje wymiana i odświeżanie składu gazu pęcherzykowego

2)    Dyfuzja gazów oddechowych przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową płuc

3)    Odpowiedni przepływ krwi przez płuca zapewniający ukrwienie kapilar pęcherzykowych

4)    Utrzymanie odpowiedniego stosunku wentylacji do przepływu krwi

5)    Transport gazów oddechowych we krwi

6)    Dyfuzja gazów oddechowych przez błonę kapilarną do komórek

CIŚNIENIE PARCJALNE – ciśnienie wywierane przez określony gaz w mieszaninie gazów i jest równe ciśnieniu całkowitemu pomnożonemu przez ułamek jaki reprezentuje  dany gaz w całkowitej objętości mieszaniny wszystkich gazów

PO2 = 160 mmHg

PN2 = 600 mmHg

5.    PĘCHERZYK PŁUCNY

Ściany oddzielające sąsiednie pęcherzyki płucne zbudowane są z dwóch spłaszczonych warstw nabłonkowych ułożonych na błonach podstawnych zawierających także elementy łącznotkankowe, naczyniowe i nerwowe. Pęcherzyki płucne wyściela ciągła warstwa nabłonka , złożona z 3 typów komórek:

·      Pneumocyty I typu (95% powierzchni)

·      Pneumocyty II typu

·      Komórki nabłonkowe

Czynnik powierzchniowy – SURFAKTANT – pełni kluczową rolę  w zapobieganiu zapadania się małych pęcherzyków i opróżnianiu ich do większych oraz  w redukcji siły retrakcji płuc związanej z napięciem powierzchniowym pęcherzyków

- wytwarzany w ciałkach lamelarnych  pneumocytów II typu

- wydzielany na drodze egzocytozy do światła pęcherzyka tworząc tzw. mielinę tabularną, złożoną z rurkowato ułożonych kompleksów białkowo-fosfolipidowych tworzy monomolekularną warstwę fosfolipidów dipalmitynolecytyny lub dipalmitynofosfatydylocholiny

- tworzy warstewkę o grubości 5-6 µm

- komponenty białkowe (SP – surfaktant protein) są typu A (SP-A), B (SP-B), C (SP-C) i D (SP-D. Sa one białkami złożonymi, głównie glikoproteidami, regulującymi funkcje m.in. pneumocytów II w zakresie zwrotnego wychwytu i degradacji, a następnie resyntezy i recyrkulacji surfaktantu.

Surfaktant:

1)    Pozwala na współistnienie pęcherzyków o zróżnicowanej średnicy i zapobiega wytwarzaniu gradientu ciśnień pomiędzy komunikującymi się ze sobą pęcherzykami o różnej wielkości.

2)    Obniża napięcie powierzchniowe pęcherzyków, przez co ułatwia ich wypełnianie gazem i tym samym zmniejsza wysiłek mięśni oddechowych, niezbędny do pokonania oporów sprężystych płuc w czasie wdechu.

3)    Bierze udział w utrzymaniu suchości pęcherzyków, gdyż zmniejsza działanie ssące sił napięcia powierzchniowego na osocze w kapilarach płucnych i zapobiega jego przechodzeniu do światła pęcherzyków płucnych.
 

Regulacja syntezy surfaktantu
Do jego produkcji w pneumocytach II rzędu niezbędne są:

·      Substraty (glukoza, cholina,glicerol, kwasy tłuszczowe, aminokwasy)

·      Działanie pobudzające i troficzne ze strony nerwów układu autonomicznego
- współczulny poprzez  noradrenalinę i receptory β
- przywspółczulny poprzez AcH i receceptory M

·      Niektóre hormony
- glikokortykoidy nadnerczowe
- hormony gruczołu tarczowego

6.    PRACA PŁUC

WDECH – wzrost objętości płuc              spowodowany działaniem sił rozciągających układ oddechowy., Źródłem siły jest skurcz mięśni wdechowych – akt czynny.

WYDECH – zmniejszenie objętości płuc. W warunkach oddychania spoczynkowego – akt bierny.             

Podczas cyklu oddechowego (wdech i wydech) zmienia się objętość klatki piersiowej na skutek zmiany jej głównych wymiarów.
 

Mechanika oddychania, Wdech
Wdech oznacza zwiększenie wszystkich wymiarów klatki piersiowej.
              Tor oddychania polegający głównie na ruchach przepony i powodujący rozwinięcie głównie partii przypodstawnych płuc nosi nazwę brzusznego lub przeponowego i przeważa u mężczyzn, zwłaszcza u pracowników fizycznych, pływaków, wspinaczy i śpiewaków.
              Tor górno żebrowy wywołany głównie skurczami mięsni międzyżebrowych zewnętrznych zwany torem piersiowym powoduje bardziej równomierne rozwinięcie płuc i występuje głównie u kobiet, zwłaszcza w późniejszym okresie ciąży i u osób otyłych.
 

Mechanika oddychania, Wydech
Wydech jest w zasadzie zjawiskiem biernym i polega na zmniejszeniu wszystkich wymiarów klatki piersiowej w wyniku działania energii potencjalnej zgromadzonej w czasie wdechu w strukturach sprężystych płuc i klatki piersiowej.
Przyczyną jest ustanie aktywności mięśni wdechowych i działanie siły ciężkości klatki piersiowej oraz powrót odkształconych w czasie wdechu sprężystych struktur klatki piersiowej, zwłaszcza skręconych żeber, do stanu wyjściowego.
 

PRZEPONA:

- przy wdechu spłaszcza się, a przy wydechu wpukla się

- oddychanie brzuszne – większa praca przepony, przeważa u mężczyzn i ludzi pracujących

- oddychanie piersiowe – większa praca mięśni międzyżebrowych, u kobiet i ludzi otyłych

MIĘŚNIE  WDECHOWE:

- głównie (międzyżebrowe, mięsnie zewnętrzne i przepona)

- dodatkowe (mostkowo-obojczykowo-sutkowy i pochyłe szyi)

MIĘŚNIE WYDECHOWE:

- do wydechu głębokiego (międzyżebrowe wewnętrzne, mięśnie brzucha proste)

Spirometria i wentylacja

OBJĘTOŚĆ (V) – określona ilość powietrza stanowiącego niepodzielną fizjologicznie całość

POJEMNOŚĆ (C) – suma dwóch lub więcej objętość

Podział na objętości i pojemności  opiera się na pomiarach anatomicznych i nie ma bezpośredniego związku ani z dynamiką wentylacji, ani składem gazów oddechowych.
              Odchylenia w zakresie objętości i pojemności płuc wskazują zwykle na zmiany patologiczne w układzie płucno-sercowym i dlatego pomiary tych parametrów są pomocne w ocenie wydolności oddechowej.

OBJĘTOŚĆ ODDECHOWA – objętość powietrza, jaka przy każdym wdechu dostaje się do płuc i z każdym wydechem wydostaje się na zwenątrz

CZYNNOŚCIOWA POJEMNOŚĆ ZALEGAJĄCA – po zakończeniu zwykłego wdechu w płucach znajduje się jeszcze pewna ilość gazu

ZAPASOWA OBJĘTOŚĆ WYDECHOWA – część czynnościowej pojemności zalegającej, która jest usuwana podczas maksymalnego wydechu

OBJĘTOŚĆ ZALEGAJĄCA – objętość gazu, która zostaje pozostaje po maksymalnym wydechu i stale zalega w płucach (kolopatyczne i pęcherzykowe)

OBJĘTOŚĆ ZAPASOWA WDECHOWA – po wykonaniu zwykłego wdechu można dodatkowo wciągnąc do płuc pewną ilość powietrza, pogłębiając maksymalnie wdech

POJEMNOŚĆ WDECHOWA – suma objętość zapasowej wdechowej i objętości oddechowej

POJEMNOŚĆ WYDECHOWA – suma objętości oddechowej i objętości zapasowej wydechowej

CAŁKOWITA POJEMNOŚĆ PŁUC (TLC – Total Lung Capacity) – suma w objętość oddechowej , objętości zapasowej wdechowej i wydechowej oraz objętości zalegającej

OBJĘTOŚĆ ŻYCIOWA PŁUC – wszystkie rodzaje objętości z wyjątkiem objętości zalegającej, maksymalna objętość wydychanego gazu po maksymalnych wdechu

Dla człowieka:

Pojemność życiowa                                           4000 ml

Pojemność zapasowa                                           2500 ml

Pojemność uzupełniająca                             1000 ml

Pojemność zalegająca                                           1200 ml

Pojemność oddechowa               ...