Transcript UK*AD ODDECHOWY

UKŁAD ODDECHOWY
Płuca – wentylacja płuc
Przewietrzanie płuc zapewniają ruchy sscąco-tłoczące klatki piersiowej (zmieniające jej objętość)
Wdech
a) powodowany jest skurczem mieśni oddechowych: przepony rozpiętej na łuku żeber dolnych oraz
mięśni międzyżebrowych rozciągniętych na żebrach
b) rozciągnięcie klatki piersiowej we wszystkich trzech kierunkach prowadzi do zwiekszenia objętości
płuc i wytworzenia podciśnienia zasysającego powietrze
Wydech
a) jest aktem biernym (wydech pogłebiony wymaga skurczu pomocniczych mieśni wydechowych)
b) rozluźnienie mięśni powoduje, że sprężysta klatka piersiowa, a więc i płuca powracają do
pierwotnych rozmiarów
c) lekkie nadciśnienie wytłacza wówczas powietrze z płuc
Pojemność płuc
a) podczas spokojnego wdechu-wydechu dochodzi do wymiany ok. 500
𝑐𝑚3 powietrza, jest to tzw. objętosć oddechowa
b) pogłębienie wdechu pozwala pobrać dodatkowe 2500𝑐𝑚3 powietrza, jest
to objętość uzupełniająca
c) pogłębienie wydechu pozwala na usunięcie 1200𝑐𝑚3 powietrza, jest to
objętość zapasowa
d) między stanem najwiekszego wdechu i wydechu wymieniane jest
jednorazowo 4200𝑐𝑚3 powietrza. Jest to pojemność życiowa płuc
e) nawet najwiekszy wydech nie doporowadza do calkowitego zapadnięcia
płuc, zawsze zostaje w nic 1200𝑐𝑚3 powietrza zalegającego
f) dopiero dodając pojemność życiową i zalegającą, otrzymujemy
całkowitą pojemnosć płuc - 5400𝒄𝒎𝟑
Regulacja pracy układu oddechowego
- za regulację odpowiedzialne są ośrodki oddechowe,
znajdujące się w rdzeniu przedłużonym
- głównym czynnikiem przyspieszającym wentylację jest wzrost
stężenia dwutlenku węgla we krwi
- dwutlenek tworzy z wodą kwas węglowy, którego dysocjacja
prowadzi do zwiększenia stężenia jonów wodorowych, a więc
spadku pH krwi
- zmianę tę wychwytują wyspecjalizowane chemoreceptory
występujące m.in. w ścianie aorty oraz tętnic szyjnych, a także
w pniu mózgu
Wymiana gazowa w płucach
Wymiana gazowa – między organizmem a otoczeniem to oddychanie (respiracja), polega na
pobieraniu tlenu z zewnątrz i usuwania z wnętrza organizmu dwutlenku węgla, pewien udział w
wymianie gazowej u człowieka ma także skóra
dyfuzja gazów pomiędzy powietrzem pęcherzykowym a krwią odbywa się zgodnie z gradientem
ciśnień (stężeń)
powietrze zasysane do płuc miesza się z powietrzem zalegającym i dlatego jego skład różni się od
atmosferycznego
w pęcherzykach ciśnienie parcjalne (cząstkowe) tlenu wynosi około 100mmHg (13,3kPa), a ciśnienie
dwutlenku węgla 40mmHg (5,3kPa)
wymiana gazowa doprowadza do zwiększenia stężenia dwutlenku węgla i spadku stężenia tlenu w
płucach
Wymiana gazowa w płucach
* skład powietrza:
- wdychane : 78% azotu, 21% tlenu, 0,03 % dwutlenku węgla i ok. 1% innych gazów
- wydychane : 78% azotu, 17% tlenu, 4% dwutlenku węgla i ok. 1% innych gazów nasyconych parą wodną
* aby zrozumieć istotę dyfuzji w pęcherzyku płucnym należy ustalić parametry krwi dochodzącej do kapilar
płucnych
- zawiera ona zaledwie 5% objętościowych tlenu o ciśnieniu 40mmHg (5,3kPa) i aż 5,5% objętościowych
dwutlenku węgla o ciśnieniu 46mmHg (6,1kPa)
- ciśnienie tlenu w pęcherzyku płucnym jest prawie o 60mmHg większe niż we krwi
- mimo małej rozpuszczalności tlenu w wodzie przy takiej różnicy ciśnień gaz ten sprawnie przekracza barierę
ściany pęcherzyka i kapilary płucnej (ma ona grubość zaledwie około 1µm) – dyfuzja z pęcherzyka do krwi
- ciśnienie dwutlenku węgla w pęcherzyku jest mniejsze o około 6mmHg niż we krwi
- oznacza to dyfuzję z krwi do pęcherzyka, różnica ciśnień jest mała, ale dwutlenek węgla jest wielokrotnie
lepiej rozpuszczalny w wodzie niż tlen i dlatego oddawanie go przebiega bardzo sprawnie
Transport gazów oddechowych we krwi
rozpuszczalność tlenu jest bardzo mała i dlatego
w drodze ewolucji musiały powstać mechanizmy
zwiększające pojemność tlenową krwi
fizycznie rozpuszczony w osoczu tlen stanowi
zaledwie 2-3% ilości transportowanej
znaczne zwiększenie sprawności krwi stało się
możliwe dzięki wykształceniu barwników
oddechowych (np. hemoglobiny)
Oddychanie wewnętrzne
odbywa się zgodnie z gradientem stężeń
dopływająca do tkanek utleniona krew zawiera dużo tlenu o ciśnieniu około
96mmHg (12,8kPa) i niewiele dwutlenku węgla o ciśnieniu około 40mmHg (5,3kPa)
komórki ciała zużywają w procesach oddychania komórkowego tlen i wytwarzają
dwutlenek węgla, co prowadzi do obniżenia ciśnienia tlenu w komórce do około
30mmHg i zwiększenia stężenia dwutlenku węgla do około 46mmHg
wyższe o ponad 60mmHg ciśnienie tlenu we krwi dopływającej w zupełności
wystarcza do wymuszenia dyfuzji tlenu z krwi do komórek
niższe stężenie dwutlenku węgla spowoduje jego dyfuzję z komórek do krwi
(różnica tak jak w płucach wynosi zaledwie 6mmHg ale wystarcza)
Drogi oddechowe
Jama nosowa
– wdychane powietrze dostaje się do nosa, tam ulega ogrzaniu,
nawilżeniu i oczyszczeniu z kurzu, bakterii i innych drobnych
zanieczyszczeń,
– jamy nosowa wyścielona silnie unaczynioną błoną śluzową z
nabłonkiem wielowarstwowym migawkowym, zawierającym
liczne komórki śluzowe (dlatego oddychanie przez nos to
prawidłowy proces fizjologiczny)
- znajduję się tu także urzęsiony nabłonek węchowy, tworzący
niewielkie pole węchowe, u człowieka ma 5cm2 lecz pozwala
nam odróżnić kilka tysięcy zapachów, sygnał z pola węchowego
przenosi się nerwami węchowymi do mózgowia,
- jama nosowa łączy się od tyłu z gardłem
Drogi oddechowe
Gardło
- krzyżują się tu drogi oddechowa i pokarmowa
- wdychane powietrze dostaje się z gardła to krtani
Drogi oddechowe
Krtań
- narząd jest złożonym zespołem chrząstek (np. chrząstka
tarczowata – jej wyniosłość to jabłko Adama), więzadeł i
mięśni
- wejście do krtani ograniczone jest nagłośnią
- w najwęższej części krtani znajdują się fałdy głosowe
(struny głosowe), które ograniczają szparę głośni
- z krtani wdychane powietrze przechodzi do tchawicy
- umożliwia wydawanie dźwięków
Drogi oddechowe
Tchawica
- nieco spłaszczona, sprężysta rura
- wzmocniona licznymi chrząstkami
- w klatce piersiowej rozgałęzia się na dwa oskrzela główne
Drogi oddechowe
Oskrzela główne
- podobne w budowie do tchawicy
- oskrzelami głównymi wdychane powietrze przedostaje się
do parzystych płuc
Płuca
- Pęcherzykowate narządy o płatowej budowie
Prawe płuco
Trzy płaty
Lewe płuco
Dwa płaty
Płuca
Układ oddechowy
Higiena i choroby układu oddechowego –
wentylacja pomieszczeń
- powietrze musi być wolne od zanieczyszczeń pyłowych i
chemicznych
- w zamkniętych pomieszczeniach obniża się stężenie tlenu
- przy niewielkim spadku organizm reaguje pogłębieniem oddechów i
przyspieszeniem pracy serca, zmniejsza się wydolność umysłowa
- przy większym spadku nasilają się objawy niedotlenienia
(przerywanie oddechu, osłabienie, ospałość)
- dalszy spadek stężenia grozi uduszeniem
Zatrucia tlenkami węgla
- ulatniają się z niesprawnych instalacji gazowych i
pieców
- szczególnie niebezpieczny jest tlenek węgla (czad),
powoduje wiązanie hemoglobiny w hemoglobinę
tlenkowęglową (karboksyhemoglobinę), która nie
przenosi tlenu, rozłożenie zablokowanej tlenkiem
węgla hemoglobiny trwa bardzo długo
Nikotyna
- szkodliwie
wpływają substancje
zawarte w dymie
papierosowym
Substancje szkodliwe
Azbest
Pył węglowy
Czterotlenek ołowiu
• włóknisty minerał, do niedawna stosowany
w budownictwie, drobiny azbestu
gromadzą się w płucach i są przyczyną
chorób nowotworowych
• powoduje pylicę węglową płuc, często
cierpią na nią górnicy
Choroba dekompresyjna/kesonowa
- narażeni są na nią głęboko nurkujący nurkowie
- związana ze zjawiskiem znacznego zwiększania objętości gazów podczas
szybkiego wynurzania
- szybko zmniejszające się ciśnienie powoduje, że gazy rozpuszczone we krwi i
soku komórek wydzielają się w postaci pęcherzyków
- najgroźniejszy jest słabo rozpuszczalny i nieprzetwarzany przez organizm azot
cząsteczkowy (jego pęcherzyki blokują światło drobnych naczyń krwionośnych)
- objawami choroby mogą być bóle mięśni, stawów, zawroty głowy, paraliż i nawet
śmierć
Stany zapalne układu oddechowego
Zapalenie
oskrzeli
• następuje obrzęk jamy śluzowej, która produkuje nadmierną
ilość śluz, towarzyszy temu zwężenie dróg oddechowych i
uciążliwy kaszel, zapalenie mogą wywołać drobnoustroje, ale
także dym papierosowy lub smog
Zapalenie
płuc
• odnosi się do różnych stanów zapalnych i obrzęków płuc,
najczęstszą przyczyną są infekcje wirusowe lub bakteryjne,
leczy się je antybiotykami
Astma
• występują ataki świszczącego kaszlu i duszności wywoływane
zwężeniem górnych dróg oddechowych, prawdopodobnie
większość ataków astmy jest skutkiem alergii, astmę zwalcza
się stosują leki rozszerzające oskrzela
Alergia
• nadwrażliwość układu oddechowego np. na roztocza zawarte
w kurzu czy pyłki roślin