A. I. KIENYA
FIZJOLOGIA
ODDECHOWY
Ministerstwo Zdrowia Republiki Białorusi
Homelski Państwowy Instytut Medyczny
Katedra Fizjologii Człowieka
A. I. KIENYA
Doktor nauk biologicznych, profesor
FIZJOLOGIA
ODDECHOWY
Recenzenci:
Ruzanow D.Yu., Kandydat nauk medycznych, Kierownik Katedry Fizjopulmonologii, Gomelski Państwowy Instytut Medyczny.
Kienya A.I.
K38 Fizjologia oddychania: Podręcznik – Gomel.-2002.- s. 25.
Podręcznik powstał w oparciu o materiał z wykładów z działu „Fizjologia oddychania” fizjologii normalnej, przekazanych przez autora studentom Wydziału Lekarskiego i Wydziału Kształcenia Specjalistów za Granicą.
Dla studentów, nauczycieli, absolwentów uczelni medycznych, biologicznych i kierunków pokrewnych.
© A. I. Kienya
PRZEDMOWA
Podręcznik ten stanowi podsumowanie wykładów z działu „Fizjologia oddychania” z fizjologii normalnej, wygłoszonych przez autora studentom Państwowego Instytutu Medycznego w Homlu. Materiał podręcznika przedstawiony jest zgodnie z Programem Fizjologii Prawidłowej dla Studentów Wydziału Lekarskiego i Profilaktycznego Wyższych Nauk Medycznych instytucje edukacyjne Nr 08-14/5941, zatwierdzony przez Ministerstwo Zdrowia Republiki Białorusi w dniu 3 września 1997 r.
W podręczniku przedstawiono współczesne informacje na temat oddychania jako układu obsługującego procesy metaboliczne w organizmie. Główne etapy oddychania, mechanizmy ruchów oddechowych (wdech i wydech), rola podciśnienia w oddychaniu jama opłucnowa, wentylacja płuc oraz objętości i pojemności płuc, anatomiczna i funkcjonalna przestrzeń martwa, ich znaczenie fizjologiczne, procesy wymiany gazowej w płucach, transport gazów (O 2 i CO 2) przez krew, czynniki wpływające na powstawanie związków hemoglobiny z O 2 i CO 2 oraz ich dysocjację, wymiana gazowa pomiędzy krwią a tkankami. Rozważane są neurohumoralne mechanizmy regulacji oddychania, analizowana jest strukturalna organizacja ośrodka oddechowego, rola składu gazów i różnych receptorów w regulacji oddychania. Opisuje cechy wdechu różne warunki. Zarysowano mechanizm i teorie powstawania pierwszego oddechu u noworodka. Są rozważane cechy wieku oddechowy.
Charakterystyka układu oddechowego związana z wiekiem jest rozpatrywana osobno.
Na końcu instrukcji podano główne parametry krwi człowieka zdrowego.
Jednocześnie autor ma świadomość, że w niniejszym podręczniku, ze względu na jego niewielką objętość, nie udało się szczegółowo omówić wszystkich aspektów fizjologii układu oddechowego, dlatego też niektóre z nich przedstawiono w formie podsumowania, obszerniejsze informacje, o których można można znaleźć w źródłach literaturowych podanych na końcu podręcznika.
Autor będzie bardzo wdzięczny wszystkim, którzy uznają możliwość wyrażenia swoich krytycznych uwag do proponowanego podręcznika, co zostanie odebrane jako wyraz chęci pomocy w jego udoskonalaniu podczas późniejszej ponownej publikacji.
ODDYCHANIE ZEWNĘTRZNE
Wytwarzanie energii niezbędnej do zapewnienia funkcji życiowych organizmu człowieka odbywa się na zasadzie procesów oksydacyjnych. Do ich realizacji niezbędny jest stały dopływ O 2 ze środowiska zewnętrznego i ciągłe usuwanie z niego CO 2 powstającego w tkankach w wyniku metabolizmu.
Zespół procesów zapewniających wejście O 2 do organizmu, dostarczenie i zużycie jego tkanek oraz uwolnienie końcowego produktu oddychania CO 2 do organizmu otoczenie zewnętrzne, nazywa się oddychaniem. To jest system fizjologiczny.
Człowiek może żyć bez:
jedzenie na okres krótszy niż miesiąc,
· woda – 10 dni,
· tlen – 4-7 minut (bez rezerwy). W tym przypadku przede wszystkim następuje śmierć komórek nerwowych.
Złożony proces wymiany gazowej z otoczeniem składa się z szeregu następujących po sobie procesów.
Oddychanie zewnętrzne (płucne):
1. Wymiana gazów pomiędzy powietrzem płucnym i atmosferycznym (wentylacja płucna).
2. Wymiana gazów pomiędzy powietrzem płucnym a krwią naczyń włosowatych krążenia płucnego.
Wewnętrzny:
3. Transport O 2 i CO 2 przez krew.
4. Wymiana gazów pomiędzy krwią i komórkami (oddychanie tkankowe), czyli zużycie O 2 i uwalnianie CO 2 podczas metabolizmu.
Funkcjonować oddychanie zewnętrzne a odnowa składu gazowego krwi u ludzi odbywa się przez drogi oddechowe i płuca.
Drogi oddechowe: nos i Jama ustna, krtań, tchawica, oskrzela, oskrzeliki, przewody pęcherzykowe. Tchawica u człowieka ma około 15 cm długości i jest podzielona na dwa oskrzela: prawe i lewe. Rozgałęziają się na mniejsze oskrzela, a te ostatnie na oskrzeliki (o średnicy do 0,3 – 0,5 mm). Całkowita liczba oskrzelików wynosi około 250 milionów. Oskrzeliki rozgałęziają się w przewody pęcherzykowe i kończą się ślepymi woreczkami - pęcherzykami płucnymi. Pęcherzyki są wyłożone od wewnątrz nabłonkiem dróg oddechowych. Powierzchnia wszystkich pęcherzyków u człowieka sięga 50-90 m2.
Każdy pęcherzyk jest spleciony gęstą siecią naczyń włosowatych.
W błonie śluzowej dróg oddechowych występują dwa rodzaje komórek:
a) rzęskowe komórki nabłonkowe;
b) komórki wydzielnicze.
Na zewnątrz płuca pokryte są cienką, surowiczą błoną - opłucną.
W prawe płuco Istnieją trzy płaty: górny (wierzchołkowy), środkowy (sercowy), dolny (przeponowy). Lewe płuco ma dwa płaty (górny i dolny).
Aby przeprowadzić procesy wymiany gazowej w strukturze płuc, istnieje szereg funkcji adaptacyjnych:
1. Obecność kanałów powietrznych i krwionośnych oddzielonych od siebie cienką warstwą składającą się z podwójnej warstwy - samych pęcherzyków płucnych i naczyń włosowatych (przekrój powietrza i krwi - grubość 0,004 mm). Przez tę barierę powietrzno-hematyczną następuje dyfuzja gazów.
2. Rozległa powierzchnia oddechowa płuc, wynosząca 50-90 m2, jest w przybliżeniu równa kilkudziesięciokrotnemu wzrostowi powierzchni ciała (1,7 m20).
3. Obecność specjalnego krążenia płucnego, specyficznie pełniącego funkcję oksydacyjną (koło funkcjonalne). Cząsteczka krwi przechodzi przez mały okrąg w ciągu 5 sekund, a czas jej kontaktu ze ścianą pęcherzyków płucnych wynosi zaledwie 0,25 - 0,7 sekundy.
4. Obecność elastycznej tkanki w płucach, która sprzyja rozszerzaniu i zapadaniu się płuc podczas wdechu i wydechu. Płuca znajdują się w stanie napięcia sprężystego.
5. Obecność tkanki chrzęstnej podporowej w drogach oddechowych w postaci oskrzeli chrzęstnych. Zapobiega to zapadaniu się dróg oddechowych i umożliwia szybki i łatwy przepływ powietrza.
Ruchy oddechowe
Wentylacja pęcherzyków płucnych, niezbędna do wymiany gazowej, odbywa się poprzez naprzemienny wdech (wdech) i wydech (wydech). Podczas wdechu powietrze nasycone O2 dostaje się do pęcherzyków płucnych. Podczas wydechu usuwane jest z nich powietrze, ubogie w O 2, ale bogatsze w CO 2. Faza wdechu i następująca po niej faza wydechu cykl oddechowy.
Ruch powietrza powodowany jest naprzemiennym wzrostem i spadkiem objętości klatka piersiowa.
Mechanizm wdechu (inspiracji).
Powiększenie jamy klatki piersiowej w płaszczyźnie pionowej, strzałkowej, czołowej. Zapewnia to: podniesienie żeber i spłaszczenie (obniżenie) membrany.
Ruch żeber. Żebra tworzą ruchome połączenia z ciałami i wyrostkami poprzecznymi kręgów. Oś obrotu żeber przechodzi przez te dwa punkty. Oś obrotu górnych żeber jest prawie pozioma, więc gdy żebra są uniesione, rozmiar klatki piersiowej zwiększa się w kierunku przednio-tylnym. Oś obrotu dolnych żeber jest położona bardziej strzałkowo. Dlatego gdy żebra są uniesione, objętość klatki piersiowej zwiększa się w bok.
Ponieważ ruch dolnych żeber ma większy wpływ na objętość klatki piersiowej, dolne płaty płuc są lepiej wentylowane niż wierzchołki.
Unoszenie żeber następuje w wyniku skurczu mięśni wdechowych. Należą do nich: mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne, mięśnie międzychrzęstne wewnętrzne. Ich włókna mięśniowe są zorientowane w taki sposób, że ich punkt przyczepu do dolnego żebra znajduje się dalej od środka obrotu niż punkt przyczepu do leżącego powyżej żebra. Ich kierunek: z tyłu, powyżej, do przodu i w dół.
W rezultacie klatka piersiowa zwiększa objętość.
U zdrowego młodego mężczyzny różnica obwodu klatki piersiowej w pozycji wdechowej i wydechowej wynosi 7-10 cm, u kobiet 5-8 cm. Podczas wymuszonego oddychania aktywowane są pomocnicze mięśnie wdechowe:
· - mięsień piersiowy większy i mniejszy;
· - schody;
· - mostkowo-obojczykowo-sutkowy;
· - (częściowo) zębaty;
· - trapezowe itp.
Połączenie mięśni pomocniczych następuje, gdy wentylacja płuc przekracza 50 l/min.
Ruch przysłony. Przepona składa się ze środka ścięgna i włókien mięśniowych rozciągających się od tego środka we wszystkich kierunkach i przyczepionych do otworu klatki piersiowej. Ma kształt kopuły, wystającej do jamy klatki piersiowej. Podczas wydechu przylega on do wewnętrznej ściany klatki piersiowej na obszarze w przybliżeniu równym trzem żebrom. Podczas wdechu przepona spłaszcza się w wyniku skurczu włókien mięśniowych. Jednocześnie oddala się od wewnętrznej powierzchni klatki piersiowej i otwierają się zatoki żebrowo-przeponowe.
Unerwienie przepony zapewniają nerwy przeponowe z C 3 - C 5. Jednostronne przecięcie nerwu przeponowego po tej samej stronie powoduje silne wciągnięcie przepony do jamy klatki piersiowej pod wpływem ciśnienia wnętrzności i ciągu płuc. Ruch dolnych partii płuc jest ograniczony. Zatem inspiracja jest aktywny Działać.
Mechanizm wydechu (wydechu) jest zapewnione poprzez:
· Ciężkość klatki piersiowej.
· Elastyczność chrząstek żebrowych.
· Elastyczność płuc.
· Ucisk narządów jamy brzusznej na przeponę.
W spoczynku następuje wydech biernie.
W oddychaniu wymuszonym wykorzystuje się mięśnie wydechowe: mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne (ich kierunek jest od góry, tyłu, przodu, w dół) oraz pomocnicze mięśnie wydechowe: mięśnie zginające kręgosłup, mięśnie brzucha (skośne, proste, poprzeczne). Kiedy ta ostatnia się kurczy, narządy jamy brzusznej wywierają nacisk na rozluźnioną przeponę, która wystaje do jamy klatki piersiowej.
Rodzaje oddychania. W zależności od tego, który element (podniesienie żeber czy przepony) zwiększa objętość klatki piersiowej, wyróżnia się 3 rodzaje oddychania:
· - piersiowy (żebro);
· - brzuch;
· - mieszane.
W większym stopniu sposób oddychania zależy od wieku (zwiększa się ruchliwość klatki piersiowej), ubioru (ciasny stanik, pieluszki), zawodu (u osób pracujących fizycznie zwiększa się oddychanie brzuszne). Oddychanie przeponą staje się trudne ostatnie miesiące ciąża, a następnie dodatkowo wlicza się karmienie piersią.
Najbardziej efektywnym rodzajem oddychania jest oddychanie brzuszne:
· - głębsza wentylacja płuc;
· - ułatwia powrót krwi żylnej do serca.
Oddychanie brzuszne dominuje wśród pracowników fizycznych, alpinistów, śpiewaków itp. U dziecka po urodzeniu najpierw ustala się oddychanie brzuszne, a później, w wieku 7 lat, oddychanie klatką piersiową.
Ciśnienie w jamie opłucnej i jego zmiana podczas oddychania.
Płuca pokryte są opłucną trzewną, a błona klatki piersiowej pokryta opłucną ciemieniową. Pomiędzy nimi znajduje się surowiczy płyn. Pasują ściśle do siebie (odstęp 5-10 mikronów) i ślizgają się względem siebie. To przesuwanie jest konieczne, aby płuca mogły podążać za złożonymi zmianami w klatce piersiowej bez deformacji. W przypadku stanu zapalnego (zapalenie opłucnej, zrosty) zmniejsza się wentylacja odpowiednich obszarów płuc.
Jeśli włożysz igłę do jamy opłucnej i podłączysz ją do manometru wody, przekonasz się, że ciśnienie w niej wynosi:
· przy wdechu - o 6-8 cm H 2 O
· podczas wydechu - 3-5 cm H 2 O poniżej atmosfery.
Ta różnica między ciśnieniem wewnątrzopłucnowym i atmosferycznym jest zwykle nazywana ciśnieniem w jamie opłucnej.
Podciśnienie w jamie opłucnej spowodowane jest sprężystym rozciąganiem płuc, czyli tzw. tendencja do zapadania się płuc.
Podczas wdechu powiększenie jamy klatki piersiowej prowadzi do wzrostu podciśnienia w jamie opłucnej, tj. wzrasta ciśnienie przezpłucne, co prowadzi do rozprężenia płuc (pokaz z wykorzystaniem aparatu Dondersa).
Kiedy mięśnie wdechowe rozluźniają się, ciśnienie przezpłucne maleje, a płuca zapadają się ze względu na elastyczność.
Jeśli do jamy opłucnej zostanie wprowadzona niewielka ilość powietrza, rozpuści się, ponieważ we krwi małych żył krążenia płucnego napięcie rozpuszczonych gazów jest mniejsze niż w atmosferze.
Gromadzeniu się płynu w jamie opłucnej zapobiega niższe ciśnienie onkotyczne płynu opłucnowego (mniej białek) niż w osoczu. Istotne jest także zmniejszenie ciśnienia hydrostatycznego w krążeniu płucnym.
Zmiany ciśnienia w jamie opłucnej można zmierzyć bezpośrednio (ale mogą spowodować uszkodzenie tkanka płuc). Dlatego lepiej jest go zmierzyć wkładając do przełyku (w część piersiową) balonik o długości 10 cm. Ściany przełyku są bardzo giętkie.
Elastyczna przyczepność płuc jest spowodowana 3 czynnikami:
1. Napięcie powierzchniowe warstwy cieczy pokrywającej wewnętrzną powierzchnię pęcherzyków płucnych.
2. Elastyczność tkanki ścian pęcherzyków płucnych (zawiera elastyczne włókna).
3. Napięcie mięśni oskrzeli.
Na każdym styku powietrza i cieczy działają międzycząsteczkowe siły spójności, które mają tendencję do zmniejszania rozmiaru tej powierzchni (siły napięcia powierzchniowego). Pod wpływem tych sił pęcherzyki mają tendencję do kurczenia się. Siły napięcia powierzchniowego tworzą 2/3 elastycznej przyczepności płuc. Napięcie powierzchniowe pęcherzyków jest 10 razy mniejsze niż teoretycznie obliczone dla odpowiedniej powierzchni wody.
Jeśli wewnętrzna powierzchnia pęcherzyków płucnych została pokryta roztwór wodny, wówczas napięcie powierzchniowe powinno być 5-8 razy większe. W tych warunkach nastąpi zapadnięcie się pęcherzyków płucnych (niedodma). Ale to się nie zdarza.
Oznacza to, że w płynie pęcherzykowym na wewnętrznej powierzchni pęcherzyków znajdują się substancje zmniejszające napięcie powierzchniowe, czyli środki powierzchniowo czynne. Ich cząsteczki silnie się przyciągają, jednak słabo oddziałują z cieczą, w wyniku czego gromadzą się na powierzchni i tym samym zmniejszają napięcie powierzchniowe.
Takie substancje nazywane są powierzchniowymi substancje czynne(środki powierzchniowo czynne), których rola w w tym przypadku wykonują tzw. środki powierzchniowo czynne. Są to lipidy i białka. Tworzą je specjalne komórki pęcherzyków płucnych - pneumocyty typu II. Podszewka ma grubość 20-100 nm. Jednak pochodne lecytyny mają największą aktywność powierzchniową składników tej mieszaniny.
Kiedy zmniejsza się rozmiar pęcherzyków płucnych. cząsteczki surfaktantu zbliżają się do siebie, ich gęstość na jednostkę powierzchni jest większa, a napięcie powierzchniowe maleje – pęcherzyk nie zapada się.
W miarę powiększania się (rozszerzania) pęcherzyków płucnych wzrasta ich napięcie powierzchniowe i zmniejsza się gęstość środka powierzchniowo czynnego na jednostkę powierzchni. Zwiększa to elastyczną przyczepność płuc.
W procesie oddychania wzrasta mięśnie oddechowe poświęca się na pokonanie nie tylko oporu sprężystego płuc i tkanek klatki piersiowej, ale także pokonania niesprężystego oporu przepływu gazów w drogach oddechowych, zależnego od ich światła.
Upośledzone tworzenie się środków powierzchniowo czynnych prowadzi do zapadnięcia się dużej liczby pęcherzyków płucnych - niedodmy - braku wentylacji dużych obszarów płuc.
U noworodków środki powierzchniowo czynne są niezbędne do ekspansji płuc podczas pierwszych ruchów oddechowych.
Występuje choroba noworodków, w której powierzchnia pęcherzyków płucnych pokryta jest osadem fibryny (błony gealinowe), co zmniejsza aktywność środków powierzchniowo czynnych - zmniejszoną. Prowadzi to do niepełnego rozszerzenia płuc i poważne naruszenie wymiana gazowa.
Kiedy powietrze przedostaje się (odma opłucnowa) do jamy opłucnej (przez uszkodzoną ściana klatki piersiowej lub płuca) ze względu na elastyczność płuc - zapadają się i dociskają do korzenia, zajmując 1/3 ich objętości.
W przypadku jednostronnej odmy opłucnowej płuco po nieuszkodzonej stronie może zapewnić wystarczające nasycenie krwi O 2 i usunięcie CO 2 (w spoczynku). Dla dwustronnych - jeśli nie są wykonywane sztuczna wentylacja płuca lub uszczelnienie jamy opłucnej - na śmierć.
Jednostronna odma opłucnowa jest czasami wykorzystywana w celach terapeutycznych: wprowadzanie powietrza do jamy opłucnej w celu leczenia gruźlicy (jam).
Płuca i ściany jamy klatki piersiowej pokryte są błoną surowiczą - opłucną, składającą się z warstw trzewnych i ciemieniowych. Pomiędzy warstwami opłucnej znajduje się zamknięta szczelinowa przestrzeń zawierająca płyn surowiczy - jama opłucnowa.
Ciśnienie atmosferyczne, działając na wewnętrzne ściany pęcherzyków poprzez drogi oddechowe, rozciąga tkankę płucną i dociska warstwę trzewną do warstwy ciemieniowej, tj. płuca są stale w stanie rozdętym. Wraz ze wzrostem objętości klatki piersiowej w wyniku skurczu mięśni wdechowych warstwa ciemieniowa będzie podążać za klatką piersiową, co doprowadzi do zmniejszenia ciśnienia w szczelinie opłucnej, a więc warstwy trzewnej, a wraz z nią płuca, będzie podążać za warstwą ciemieniową. Ciśnienie w płucach spadnie poniżej ciśnienia atmosferycznego, a powietrze dostanie się do płuc - nastąpi wdychanie.
Ciśnienie w jamie opłucnej jest niższe od ciśnienia atmosferycznego, dlatego nazywa się to ciśnieniem opłucnowym negatywny, warunkowo akceptuję Ciśnienie atmosferyczne za zero. Im bardziej płuca się rozciągają, tym większa staje się ich elastyczność i tym niższe jest ciśnienie w jamie opłucnej. Wielkość podciśnienia w jamie opłucnej wynosi: na końcu spokojnego wdechu – 5-7 mm Hg., na końcu maksymalnego wdechu – 15-20 mm Hg., na końcu spokojnego wydechu – 2-3 mm Hg na koniec maksymalnego wydechu – 1-2 mm Hg.
Podciśnienie w jamie opłucnej spowodowane jest tzw elastyczna przyczepność płuc– siła, z jaką płuca nieustannie dążą do zmniejszenia swojej objętości.
Elastyczna przyczepność płuc jest spowodowana trzema czynnikami:
1) obecność dużej liczby elastycznych włókien w ścianach pęcherzyków płucnych;
2) napięcie mięśni oskrzeli;
3) napięcie powierzchniowe filmu cieczy pokrywającego ściany pęcherzyków płucnych.
Substancja pokrywająca wewnętrzną powierzchnię pęcherzyków nazywa się środkiem powierzchniowo czynnym (ryc. 5).
Ryż. 5. Środek powierzchniowo czynny. Przekrój przegrody zębodołowej z nagromadzeniem środka powierzchniowo czynnego.
Środek powierzchniowo czynny- jest to środek powierzchniowo czynny (film składający się z fosfolipidów (90-95%), czterech specyficznych dla niego białek, a także niewielkiej ilości hydratu węgla), utworzony przez specjalne komórki, pęcherzykowo-pneumocyty typu II. Jego okres półtrwania wynosi 12–16 godzin.
Funkcje środka powierzchniowo czynnego:
· podczas wdychania chroni pęcherzyki przed nadmiernym rozciągnięciem ze względu na oddalenie cząsteczek surfaktantu, czemu towarzyszy wzrost napięcia powierzchniowego;
· podczas wydechu chroni pęcherzyki płucne przed zapadnięciem się: cząsteczki surfaktantu znajdują się blisko siebie, w wyniku czego spada napięcie powierzchniowe;
· stwarza możliwość rozszerzenia płuc podczas pierwszego oddechu noworodka;
· wpływa na szybkość dyfuzji gazów pomiędzy powietrzem pęcherzykowym a krwią;
· reguluje intensywność parowania wody z powierzchni pęcherzyków płucnych;
· ma działanie bakteriostatyczne;
· ma działanie obkurczające (zmniejsza wyciek płynu z krwi do pęcherzyków płucnych) i przeciwutleniające (chroni ściany pęcherzyków przed szkodliwym działaniem utleniaczy i nadtlenków).
Badanie mechanizmu zmian objętości płuc z wykorzystaniem modelu Dondersa
Eksperyment fizjologiczny
Zmiany objętości płuc zachodzą biernie, na skutek zmian objętości jamy klatki piersiowej oraz wahań ciśnienia w szczelinie opłucnej i wewnątrz płuc. Mechanizm zmiany objętości płuc podczas oddychania można wykazać za pomocą modelu Dondersa (ryc. 6), który stanowi szklany zbiornik z gumowym dnem. Górny otwór zbiornika zamykany jest korkiem, przez który przechodzi szklana rurka. Na końcu rurki umieszczonej wewnątrz zbiornika płuca przyczepiają się do tchawicy. Przez zewnętrzny koniec rurki jama płuc łączy się z powietrzem atmosferycznym. Po ściągnięciu gumowego dna zwiększa się objętość zbiornika, a ciśnienie w zbiorniku spada poniżej ciśnienia atmosferycznego, co prowadzi do wzrostu pojemności płuc.
Płuca znajdują się w geometrycznie zamkniętej wnęce utworzonej przez ściany klatki piersiowej i przeponę. Wnętrze jamy klatki piersiowej wyłożone jest opłucną składającą się z dwóch warstw. Jeden liść przylega do klatki piersiowej, drugi do płuc. Pomiędzy warstwami znajduje się szczelinowata przestrzeń, czyli jama opłucnowa, wypełniona płynem opłucnowym.
Klatka piersiowa w okresie macicy i po urodzeniu rośnie szybciej niż płuca. Ponadto płatki opłucnej mają wysoką zdolność wchłaniania. Dlatego w jamie opłucnej powstaje podciśnienie. Zatem w pęcherzykach płucnych ciśnienie jest równe ciśnieniu atmosferycznemu - 760, a w jamie opłucnej - 745-754 mm Hg. Sztuka. Te 10-30 mm zapewniają ekspansję płuc. Jeśli przebijesz ścianę klatki piersiowej, aby powietrze dostało się do jamy opłucnej, płuca natychmiast się zapadną (niedodma). Stanie się tak z powodu ciśnienia powietrze atmosferyczne na zewnętrznej i wewnętrznej powierzchni płuc będzie równa.
Płuca w jamie opłucnej są zawsze w stanie nieco rozciągniętym, ale podczas wdechu ich rozciągnięcie gwałtownie wzrasta, a podczas wydechu maleje. Zjawisko to dobrze ilustruje model zaproponowany przez Dondersa. Jeśli wybierzesz butelkę o objętości odpowiadającej wielkości płuc, po uprzednim umieszczeniu ich w tej butelce i zamiast dna rozciągniesz gumową folię, która działa jak przepona, wówczas płuca będą się rozszerzać przy każdym pociągnięciu gumowy dół. Ilość podciśnienia wewnątrz butelki odpowiednio się zmieni.
Podciśnienie można zmierzyć wprowadzając igłę iniekcyjną podłączoną do manometru rtęciowego do jamy opłucnej. U dużych zwierząt przy wdechu osiąga 30-35, a przy wydechu spada do 8-12 mmHg. Sztuka. Wahania ciśnienia podczas wdechu i wydechu wpływają na przepływ krwi w żyłach znajdujących się w jamie klatki piersiowej. Ponieważ ściany żył są łatwo rozciągliwe, przekazywane jest do nich podciśnienie, co przyczynia się do rozszerzania żył, ich napełniania krwią i powrotu krwi żylnej do prawego przedsionka podczas wdechu, co powoduje przepływ krwi do serca; wzrasta.
Rodzaje oddychania U zwierząt występują trzy rodzaje oddychania: żebrowy lub piersiowy, - podczas wdechu dominuje skurcz zewnętrznych mięśni międzyżebrowych; przeponowy lub brzuszny - rozszerzenie klatki piersiowej następuje głównie z powodu skurczu przepony; eber-brzuch - inhalację zapewniają w równym stopniu mięśnie międzyżebrowe, przepona i mięśnie brzucha. Ten ostatni rodzaj oddychania jest charakterystyczny dla zwierząt hodowlanych. Zmiana wzorca oddychania może wskazywać na chorobę klatki piersiowej lub narządów jamy brzusznej. Na przykład w przypadku choroby narządów jamy brzusznej dominuje oddech żebrowy, ponieważ zwierzę chroni chore narządy.
Pojemność życiowa i całkowita płuc w spoczynku duże psy a owce wydychają średnio 0,3-0,5, konie
5-6 litrów powietrza. Ta objętość nazywa się oddychać powietrzem. Oprócz tej objętości psy i owce mogą wdychać kolejne 0,5-1, a konie - 10-12 litrów - dodatkowe powietrze. Po normalnym wydechu zwierzęta mogą wydychać w przybliżeniu taką samą ilość powietrza - rezerwowe powietrze. Zatem podczas normalnego, płytkiego oddychania u zwierząt klatka piersiowa nie rozszerza się maksymalny limit, ale jest na pewnym optymalnym poziomie; w razie potrzeby jego objętość można zwiększyć w wyniku maksymalnego skurczu mięśni wdechowych. Objętość powietrza oddechowego, dodatkowego i rezerwowego wynosi pojemność życiowa płuc. U psów tak 1.5 -3 l, dla koni - 26-30, dla dużych bydło- 30-35 litrów powietrza. Przy maksymalnym wydechu w płucach pozostaje jeszcze trochę powietrza, nazywa się to objętością resztkowe powietrze. Pojemność życiowa płuc i zalegającego powietrza wynosi całkowita pojemność płuc. Ogrom Pojemność życiowa W niektórych chorobach pojemność płuc może znacznie się zmniejszyć, co prowadzi do upośledzenia wymiany gazowej.
Określenie pojemności życiowej płuc ma bardzo ważne w celu wyjaśnienia stan fizjologiczny organizmu w stanach normalnych i patologicznych. Można to określić za pomocą specjalnego urządzenia zwanego spirometrem wodnym (urządzenie Spiro 1-B). Niestety metody te są trudne do zastosowania w środowisku produkcyjnym. U zwierząt laboratoryjnych pojemność życiową określa się w znieczuleniu, wdychając mieszaninę o dużej zawartości CO2. Wielkość największego wydechu w przybliżeniu odpowiada pojemności życiowej płuc. Pojemność życiowa różni się w zależności od wieku, produktywności, rasy i innych czynników.
Wentylacja płucna Po spokojnym wydechu w płucach pozostaje powietrze rezerwowe, zwane także powietrzem pęcherzykowym. Około 70% wdychanego powietrza dostaje się bezpośrednio do płuc, pozostałe 25-30% nie bierze udziału w wymianie gazowej, gdyż pozostaje w górnych drogach oddechowych. Objętość powietrza pęcherzykowego u koni wynosi 22 litry. Ponieważ podczas spokojnego oddychania koń wdycha 5 litrów powietrza, z czego tylko 70%, czyli 3,5 litra, dostaje się do pęcherzyków płucnych, to przy każdym oddechu tylko 1/6 powietrza jest wentylowana w pęcherzykach płucnych (w stosunku 3,5:22). nazywa się wdychanie powietrza do pęcherzyków płucnych współczynnik wentylacji płuc, a ilość powietrza przepływająca przez płuca w ciągu 1 minuty wynosi minutowa objętość wentylacji płuc. Objętość minutowa jest wartością zmienną zależną od częstości oddechów, pojemności życiowej płuc, intensywności pracy, charakteru diety, stan patologiczny płuca i inne czynniki.
Drogi oddechowe (krtań, tchawica, oskrzela, oskrzeliki) nie uczestniczą bezpośrednio w wymianie gazowej, dlatego nazywane są szkodliwa przestrzeń. Mają jednak ogromne znaczenie w procesie oddychania. Błona śluzowa nosa i górnych dróg oddechowych zawiera surowicze komórki śluzowe i nabłonek rzęskowy. Śluz zatrzymuje kurz i nawilża drogi oddechowe. Nabłonek rzęskowy poruszając włosami pomaga usunąć śluz z cząsteczkami kurzu, piasku i innych zanieczyszczeń mechanicznych do nosogardła, skąd jest wyrzucany. Górne drogi oddechowe zawierają wiele receptorów czuciowych, których podrażnienie powoduje odruchy obronne, takie jak kaszel, kichanie i parskanie. Odruchy te pomagają usunąć z oskrzeli cząsteczki kurzu, jedzenia, drobnoustrojów i substancji toksycznych, które stanowią zagrożenie dla organizmu. Dodatkowo, dzięki obfitemu ukrwieniu błony śluzowej nosa, krtani i tchawicy, wdychane powietrze ulega ogrzaniu.
Objętość wentylacji płucnej jest nieco mniejsza niż ilość krwi przepływającej przez krążenie płucne w jednostce czasu. Na wierzchołku płuc pęcherzyki są wentylowane mniej skutecznie niż u podstawy przylegającej do przepony. Dlatego w obszarze wierzchołka płuc wentylacja stosunkowo dominuje nad przepływem krwi. Obecność zespoleń żylno-tętniczych oraz zmniejszony stosunek wentylacji do przepływu krwi w niektórych częściach płuc jest główną przyczyną niższego prężności tlenu i wyższego prężności dwutlenku węgla w płucach. krew tętnicza w porównaniu z ciśnieniem cząstkowym tych gazów w powietrzu pęcherzykowym.
Skład powietrza wdychanego, wydychanego i pęcherzykowego Powietrze atmosferyczne zawiera 20,82% tlenu, 0,03% dwutlenku węgla i 79,03% azotu. Powietrze w budynkach inwentarskich zawiera zwykle więcej dwutlenku węgla, pary wodnej, amoniaku, siarkowodoru itp. Ilość tlenu może być mniejsza niż w powietrzu atmosferycznym.
Wydychane powietrze zawiera średnio 16,3% tlenu, 4% dwutlenku węgla, 79,7% azotu (liczby te podano w przeliczeniu na suche powietrze, to znaczy pomniejszone o parę wodną, którą nasycone jest wydychane powietrze). Skład wydychanego powietrza nie jest stały i zależy od intensywności metabolizmu, objętości wentylacji płuc, temperatury powietrza otoczenia itp.
Powietrze pęcherzykowe różni się od wydychanego większą zawartością dwutlenku węgla – 5,62% i mniejszą zawartością tlenu – średnio 14,2-14,6, azotu – 80,48%. W wydychanym powietrzu znajduje się powietrze nie tylko z pęcherzyków płucnych, ale także z „przestrzeni szkodliwej”, gdzie ma taki sam skład jak powietrze atmosferyczne.
Azot nie bierze udziału w wymianie gazowej, jednak jego zawartość procentowa w powietrzu wdychanym jest nieco mniejsza niż w powietrzu wydychanym i pęcherzykowym. Wyjaśnia to fakt, że objętość wydychanego powietrza jest nieco mniejsza niż wdychanego powietrza.
Maksymalne dopuszczalne stężenie dwutlenku węgla w podwórza, stajnie, obory dla cieląt – 0,25%; ale już 1% CO2 powoduje zauważalną duszność, a wentylacja płuc wzrasta o 20%. Poziom dwutlenku węgla powyżej 10% prowadzi do śmierci.
ODDYCHANIE to zestaw procesów, dzięki którym organizm zużywa tlen (O2) i uwalnia dwutlenek węgla (CO2)
ETAPY ODDYCHANIA:
1. Oddychanie zewnętrzne lub wentylacja płuc - wymiana gazów pomiędzy powietrzem atmosferycznym i pęcherzykowym
2. Wymiana gazów pomiędzy powietrzem pęcherzykowym a krwią naczyń włosowatych krążenia płucnego
3. Transport gazów przez krew (O 2 i CO 2)
4. Wymiana gazów w tkankach pomiędzy krwią naczyń włosowatych krążenia ogólnoustrojowego a komórkami tkankowymi
5. Oddychanie tkankowe, czyli wewnętrzne - proces wchłaniania przez tkanki O 2 i uwalniania CO 2 (reakcje redoks w mitochondriach z utworzeniem ATP)
UKŁAD ODDECHOWY
Zespół narządów zaopatrujących organizm w tlen, usuwających dwutlenek węgla i uwalniających energię niezbędną do wszystkich form życia.
FUNKCJE UKŁADU ODDECHOWEGO:
Ø Dostarczanie organizmowi tlenu i wykorzystanie go w procesach redoks
Ø Tworzenie i uwalnianie nadmiaru dwutlenku węgla z organizmu
Ø Utlenianie (rozkład) związki organiczne z uwalnianiem energii
Ø Uwalnianie lotnych produktów przemiany materii (para wodna (500 ml dziennie), alkohol, amoniak itp.)
Procesy leżące u podstaw realizacji funkcji:
a) wentylacja (wietrzenie)
b) wymiana gazowa
BUDOWA UKŁADU ODDECHOWEGO
Ryż. 12.1. Struktura Układ oddechowy
1 – Kanał nosowy
2 – Małżowina nosowa
3 – Zatoka czołowa
4 – Zatoka klinowa
5 – Gardło
6 – Krtań
7 – Tchawica
8 – Lewe oskrzele
9 – Prawe oskrzele
10 – W lewo drzewo oskrzelowe
11 – Prawe drzewo oskrzelowe
12 – Lewe płuco
13 – Prawe płuco
14 – Przysłona
16 – Przełyk
17 – Żeberka
18 – Mostek
19 – Obojczyk
narząd węchu, a także zewnętrzne ujście dróg oddechowych: służy do ogrzania i oczyszczenia wdychanego powietrza
JAMA NOSOWA
Początkowy odcinek dróg oddechowych i jednocześnie narząd węchu. Rozciąga się od nozdrzy do gardła, podzielone przegrodą na dwie połowy, które są z przodu nozdrza komunikować się z atmosferą i za pomocą Joanna- z nosogardłem
Ryż. 12.2. Budowa jamy nosowej
Krtań
kawałek rurki oddechowej łączącej gardło z tchawicą. Znajduje się na poziomie kręgów szyjnych IV-VI. Jest to otwór wejściowy, który chroni płuca. Struny głosowe znajdują się w krtani. Za krtanią znajduje się gardło, z którym się ona komunikuje górny otwór. Poniżej krtani przechodzi się do tchawicy
Ryż. 12.3. Budowa krtani
Głośnia- przestrzeń pomiędzy prawym i lewym fałdem głosowym. Kiedy zmienia się położenie chrząstki, pod działaniem mięśni krtani może zmienić się szerokość głośni i napięcie strun głosowych. Wydychane powietrze wibruje, wytwarzając dźwięki strun głosowych
Tchawica
rurka, która łączy się z krtanią u góry i kończy się podziałem u dołu ( rozwidlenie ) na dwa główne oskrzela
Ryż. 12.4. Główne drogi oddechowe
Wdychane powietrze przechodzi przez krtań do tchawicy. Stąd jest podzielony na dwa strumienie, z których każdy trafia do własnego płuca przez rozgałęziony układ oskrzeli
OSKRZELA
formacje rurowe reprezentujące gałęzie tchawicy. Odchodzą od tchawicy pod prawie kątem prostym i idą do bram płuc
Prawe oskrzele szerszy, ale krótszy lewy i jest jak kontynuacja tchawicy
Oskrzela mają podobną budowę do tchawicy; są bardzo elastyczne dzięki chrzęstnym pierścieniom w ścianach i są wyłożone nabłonkiem dróg oddechowych. Podstawa tkanki łącznej jest bogata we włókna elastyczne, które mogą zmieniać średnicę oskrzeli
Główne oskrzela(Pierwsze zamówienie) Są podzielone na słuszność (drugie zamówienie): trzy w prawym płucu i dwa w lewym - każdy trafia do własnego płata. Następnie dzieli się je na mniejsze, przechodząc do własnych segmentów - segmentowy (trzecie zamówienie), które nadal dzielą się, formują „drzewo oskrzelowe” płuco
DRZEWO BRONCHIOWE– układ oskrzeli, przez który powietrze z tchawicy przedostaje się do płuc; obejmuje oskrzela główne, płatowe, segmentowe, podsegmentowe (9-10 pokoleń), a także oskrzeliki (zrazikowe, końcowe i oddechowe)
W obrębie segmentów oskrzelowo-płucnych oskrzela dzielą się kolejno aż do 23 razy, aż do zakończenia się w ślepym zaułku pęcherzyków pęcherzykowych
Oskrzeliki(średnica dróg oddechowych mniejsza niż 1 mm) dzielić, aż uformują się koniec (terminal) oskrzeliki, które są podzielone na najcieńsze krótkie drogi oddechowe - oskrzeliki oddechowe, zamieniając się Kanały pęcherzykowe, na ścianach których znajdują się bąbelki - pęcherzyki (worki powietrzne). Główna część pęcherzyków płucnych skupia się w skupiskach na końcach przewodów pęcherzykowych, powstałych podczas podziału oskrzelików oddechowych
Ryż. 12,5. Dolne drogi oddechowe
Ryż. 12.6. Drogi oddechowe, obszar wymiany gazowej i ich objętości po spokojnym wydechu
Funkcje dróg oddechowych:
1. Wymiana gazowa - dostarczanie powietrza atmosferycznego do wymiana gazowa powierzchni i przewodzeniu mieszaniny gazów z płuc do atmosfery
2. Wymiana bezgazowa:
§ Oczyszczanie powietrza z kurzu i mikroorganizmów. Ochronny odruchy oddechowe(kaszel, kichanie).
§ Nawilżanie wdychanego powietrza
§ Ocieplenie wdychanego powietrza (na poziomie 10 generacji do 37 0 C
§ Odbiór (percepcja) bodźców węchowych, temperaturowych, mechanicznych
§ Udział w procesach termoregulacji organizmu (wytwarzanie ciepła, parowanie ciepła, konwekcja)
§ Są peryferyjnym urządzeniem generującym dźwięk
Acinus
jednostka strukturalna płuca (do 300 tys.), w którym następuje wymiana gazowa pomiędzy krwią znajdującą się w naczyniach włosowatych płuc a powietrzem wypełniającym pęcherzyki płucne. Jest to kompleks działający od początku oskrzelików oddechowych, wyglądem przypominający kiść winogron
Acini zawiera 15-20 pęcherzyków, do płata płucnego - 12-18 kwasków. Płaty płuc składają się z płatków
Ryż. 12.7. Zapalenie płuc
pęcherzyki(w płucach osoby dorosłej jest ich 300 milionów, ich łączna powierzchnia wynosi 140 m2) - otwarte pęcherzyki o bardzo cienkich ściankach, których wewnętrzna powierzchnia jest wyłożona jednowarstwowym nabłonkiem płaskonabłonkowym leżącym na głównej błonie, do której splatające się pęcherzyki sąsiadują ze sobą naczynia włosowate, tworząc wraz z komórkami nabłonkowymi barierę między krwią a powietrzem (bariera powietrze-krew) Grubość 0,5 mikrona, która nie zakłóca wymiany gazów i uwalniania pary wodnej
Znaleziono w pęcherzykach płucnych:
§ makrofagi(komórki ochronne), które pochłaniają ciała obce dostające się do dróg oddechowych
§ pneumocyty- komórki wydzielające środek powierzchniowo czynny
Ryż. 12.8. Ultrastruktura pęcherzyków płucnych
SUBSTANCJA POWIERZCHNIOWA– płucny środek powierzchniowo czynny zawierający fosfolipidy (w szczególności lecytynę), trójglicerydy, cholesterol, białka i węglowodany i tworzący warstwę o grubości 50 nm wewnątrz pęcherzyków, przewodów pęcherzykowych, pęcherzyków, oskrzelików
Wartość środka powierzchniowo czynnego:
§ Zmniejsza napięcie powierzchniowe płynu pokrywającego pęcherzyki (prawie 10-krotnie) ® ułatwia inhalację i zapobiega niedodmie (sklejaniu się) pęcherzyków podczas wydechu.
§ Ułatwia dyfuzję tlenu z pęcherzyków płucnych do krwi dzięki dobrej rozpuszczalności tlenu w niej.
§ Pełni funkcję ochronną: 1) ma działanie bakteriostatyczne; 2) chroni ściany pęcherzyków płucnych przed szkodliwym działaniem środków utleniających i nadtlenków; 3) zapewnia transport wsteczny kurzu i drobnoustrojów drogą oddechową; 4) zmniejsza przepuszczalność błony płucnej, co zapobiega rozwojowi obrzęku płuc w wyniku zmniejszenia wysięku płynu z krwi do pęcherzyków płucnych
PŁUCA
Prawe i lewe płuco to dwa oddzielne obiekty znajdujące się w jamie klatki piersiowej po obu stronach serca; pokryty błoną surowiczą - opłucna, który tworzy wokół nich dwa zamknięte worek opłucnowy. Mają kształt nieregularnego stożka, z podstawą zwróconą w stronę przepony i wierzchołkiem wystającym 2-3 cm ponad obojczyk w okolicy szyi
Ryż. 12.10. Segmentowa budowa płuc.
1 – odcinek wierzchołkowy; 2 – odcinek tylny; 3 – odcinek przedni; 4 – odcinek boczny ( prawe płuco) i górny odcinek językowy (lewe płuco); 5 – odcinek przyśrodkowy (płuco prawe) i odcinek językowy dolny (płuco lewe); 6 – odcinek wierzchołkowy płata dolnego; 7 – segment podstawno-przyśrodkowy; 8 – przedni odcinek podstawny; 9 – podstawny odcinek boczny; 10 – tylny odcinek podstawny
ELASTYCZNOŚĆ PŁUC
zdolność do reagowania na obciążenie poprzez zwiększenie napięcia, co obejmuje:
§ elastyczność– zdolność do przywrócenia kształtu i objętości po zaprzestaniu działania siły zewnętrzne, powodując deformację
§ sztywność– odporność na dalsze odkształcenia w przypadku przekroczenia sprężystości
Przyczyny elastycznych właściwości płuc:
§ elastyczne napięcie włókien miąższ płuc
§ napięcie powierzchniowe płyn wyściełający pęcherzyki płucne – tworzony przez środek powierzchniowo czynny
§ napełnienie płuc krwią (im większe napełnienie krwią, tym mniejsza elastyczność
Rozciągliwość– odwrotna właściwość elastyczności związana jest z obecnością włókien elastycznych i kolagenowych tworzących spiralną sieć wokół pęcherzyków płucnych
Plastikowy– właściwość przeciwna sztywności
FUNKCJE PŁUC
Wymiana gazowa– wzbogacenie krwi w tlen wykorzystywany przez tkanki organizmu i usunięcie z niej dwutlenku węgla: osiągane poprzez krążenie płucne. Krew z narządów organizmu powraca do prawa strona serca i tętnice płucne trafia do płuc
Wymiana bezgazowa:
Ø Z ochronny – tworzenie przeciwciał, fagocytoza przez fagocyty pęcherzykowe, produkcja lizozymu, interferonu, laktoferyny, immunoglobulin; Drobnoustroje, skupiska komórek tłuszczowych i choroby zakrzepowo-zatorowe są zatrzymywane i niszczone w naczyniach włosowatych
Ø Udział w procesach termoregulacji
Ø Udział w procesach alokacyjnych – usuwanie CO 2, wody (ok. 0,5 l/dobę) i niektórych substancji lotnych: etanol, eter, podtlenek azotu, aceton, merkaptan etylowy
Ø Inaktywacja substancji biologicznie czynnych – ponad 80% bradykininy wprowadzonej do krwiobiegu płucnego ulega zniszczeniu podczas pojedynczego przejścia krwi przez płuca, angiotensyna I pod wpływem angiotensyny II ulega przemianie do angiotensyny II; 90-95% prostaglandyn z grup E i P jest inaktywowanych
Ø Udział w produkcji substancji biologicznie czynnych –heparyna, tromboksan B 2, prostaglandyny, tromboplastyna, czynniki krzepnięcia krwi VII i VIII, histamina, serotonina
Ø Służą jako zbiornik powietrza do produkcji głosu
ODDYCHANIE ZEWNĘTRZNE
Proces wentylacji płuc, zapewniający wymianę gazową między ciałem a otoczeniem. Odbywa się to dzięki obecności ośrodka oddechowego, jego układu doprowadzającego i odprowadzającego oraz mięśni oddechowych. Oceniane według współczynnika wentylacja pęcherzykowa do głośności minutowej. Aby scharakteryzować oddychanie zewnętrzne, stosuje się statyczne i dynamiczne wskaźniki oddychania zewnętrznego
Cykl oddechowy– rytmicznie powtarzająca się zmiana stanu ośrodka oddechowego i organy wykonawcze oddechowy
Ryż. 12.11. Mięśnie oddechowe
Membrana- mięsień płaski oddzielający klatkę piersiową od jamy brzusznej. Tworzy dwie kopuły, lewą i prawą, z wybrzuszeniami skierowanymi w górę, pomiędzy którymi znajduje się małe wgłębienie na serce. Posiada kilka otworów, przez które bardzo ważne struktury ciała przechodzą z okolicy klatki piersiowej do okolicy brzucha. Kurcząc się, zwiększa objętość klatki piersiowej i zapewnia przepływ powietrza do płuc
Ryż. 12.12. Pozycja przepony podczas wdechu i wydechu
ciśnienie w jamie opłucnej
wielkość fizyczna, charakteryzujący stan zawartości jamy opłucnej. Jest to wartość, o jaką ciśnienie w jamie opłucnej jest niższe od ciśnienia atmosferycznego ( negatywny nacisk); przy spokojnym oddychaniu wynosi 4 mm Hg. Sztuka. na końcu wydechu i 8 mmHg. Sztuka. pod koniec inhalacji. Utworzony przez siły napięcia powierzchniowego i elastyczną przyczepność płuc
Ryż. 12.13. Zmiany ciśnienia podczas wdechu i wydechu
WDYCHAĆ(wdech) to fizjologiczny akt napełnienia płuc powietrzem atmosferycznym. Odbywa się to dzięki aktywnej aktywności ośrodka oddechowego i mięśni oddechowych, co zwiększa objętość klatki piersiowej, co powoduje spadek ciśnienia w jamie opłucnej i pęcherzykach płucnych, co prowadzi do przedostania się powietrza środowisko do tchawicy, oskrzeli i stref oddechowych płuc. Występuje bez aktywnego udziału płuc, ponieważ nie ma w nich elementów kurczliwych
WYDYCHANIE(wydech) to fizjologiczna czynność polegająca na usunięciu z płuc części powietrza biorącej udział w wymianie gazowej. Najpierw usuwane jest powietrze z anatomicznej i fizjologicznej przestrzeni martwej, które niewiele różni się od powietrza atmosferycznego, a następnie powietrze pęcherzykowe, wzbogacone w CO 2 i ubogie w O 2 w wyniku wymiany gazowej. W warunkach spoczynkowych proces jest pasywny. Odbywa się bez udziału energii mięśniowej, dzięki sprężystemu rozciąganiu płuc, klatki piersiowej, działaniu sił grawitacyjnych i rozluźnieniu mięśni oddechowych
Przy wymuszonym oddychaniu głębokość wydechu zwiększa się za pomocą mięśnie brzucha i mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne. Napinają się mięśnie brzucha Jama brzuszna z przodu i zwiększyć uniesienie membrany. Mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne przesuwają żebra w dół i tym samym zmniejszają przekrój klatki piersiowej, a co za tym idzie jej objętość
W chwili urodzenia dziecka płuca nie zawierają jeszcze powietrza, a ich objętość pokrywa się z objętością klatki piersiowej. Kiedy robisz wdech po raz pierwszy, kurczą się mięśnie szkieletowe wdechu zwiększa się objętość klatki piersiowej.
Ciśnienie na płuca z zewnątrz komory rudy zmniejsza się w porównaniu z ciśnieniem atmosferycznym. Z powodu tej różnicy powietrze swobodnie dostaje się do płuc, rozciągając je i naciskając powierzchnia zewnętrzna płuc do wewnętrznej powierzchni klatki piersiowej i do przepony. Jednocześnie rozciągnięte płuca, posiadające elastyczność, są odporne na rozciąganie. W rezultacie na wysokości wdechu płuca nie wywierają już ciśnienia atmosferycznego na klatkę piersiową od wewnątrz, ale mniejsze o wielkość naciągu sprężystego płuc.
Po urodzeniu dziecka klatka piersiowa rośnie szybciej niż tkanka płuc. Ponieważ
płuca znajdują się pod wpływem tych samych sił, które je rozciągały podczas pierwszego wdechu; całkowicie wypełniają klatkę piersiową zarówno podczas wdechu, jak i wydechu, będąc stale w stanie rozciągniętym. W rezultacie ciśnienie płuc na wewnętrznej powierzchni klatki piersiowej jest zawsze mniejsze niż ciśnienie powietrza w płucach (o wielkość sprężystego ciągu płuc). Kiedy oddech zatrzymuje się w dowolnym momencie podczas wdechu lub wydechu, w płucach natychmiast pojawia się ciśnienie atmosferyczne. Kiedy w celach diagnostycznych nakłuwa się klatkę piersiową i opłucną ciemieniową osoby dorosłej wydrążoną igłą podłączoną do manometru, a koniec igły wchodzi do jamy opłucnej, ciśnienie w ciśnieniomierzu natychmiast spada poniżej ciśnienia atmosferycznego. Manometr rejestruje podciśnienie w jamie opłucnej w stosunku do ciśnienia atmosferycznego, przyjmowanego jako zero. Ta różnica pomiędzy ciśnieniem w pęcherzykach płucnych a ciśnieniem płuc na wewnętrznej powierzchni klatki piersiowej, czyli ciśnieniem w jamie opłucnej, wynosi. zwane ciśnieniem przezpłucnym.
Więcej na ten temat CIŚNIENIE W JAMIE OPŁUSZKOWEJ. MECHANIZM JEGO WYGLĄDU:
- Wahania ciśnienia w jamie opłucnej PODCZAS ODDYCHANIA. ICH MECHANIZM.
- ĆWICZENIE ODDECHOWE nr I. MECHANIZMY JEGO WPŁYWU NA ZDROWIE. „MOCNE” I „SŁABE STRONY” ĆWICZEŃ.
