AAdam Rosławski Wybrane zagadnieniaz fizjologii i patofizjologii układu oddechowego Pierwszy etap oddychania, to jest wymiany tlenu i dwutlenku węgla między powietrzem atmosferycznym a krwiš naczyń wlosowatych płuc, zwany jest oddychaniem zewnętrznym. Prawidłowy przebieg wymiany gazów na tym etapie zależy od sprawnoci mechanizmów wentylacji i kršżenia płucnego. Oddychanie jest czynnociš w znacznym stopniu autonomicznš, sterowanš przez zespolonš czynnoć orodka oddechowego, wielu pięter orodkowego układu nerwowego i przez obwody układu nerwowego. Na czynnoć tego złożonego układu regulacyjnego sprzężonego zwrotnie z mięniami pršżkowanymi i gładkimi - wpływajš również bodce działajšce przez receptory obwodowe znajdujšce się w zatoce szyjnej, łuku aorty, w błonie sluzowej drog oddechowych, w płucach i skórze oraz zmiany składu chemicznego krwi, a przede wszystkim zmiany zawartoci dwutlenku węgla we krwi. Zadaniem tego układu regulacyjnego jest koordynacja czynnoci wentylacyjnej płuc i kršżenia płucnego oraz dostosowywanie ich do aktualnych potrzeb ustroju. Upoledzenie czynnoci układu oddechowego powstaje na skutek zaburzeń: - regulacji oddychania, - wentylacji pęcherzykowej ( VA ), - stałego przepływu krwi przez naczynia włosowate płuc (Qc ), - stosunku wentylacji pęcherzykowej do przepływu krwi przez naczynia włosowate płuc ( VA / Qc ), - dyfuzji gazów. 1. Zaburzenia regulacji oddychania Do zaburzeń regulacji oddychania zaliczamy stany nadmiernego pobudzenia lub obniżonej pobudliwoci orodka oddechowego oraz tak zwane odruchy obronne, jak kichanie, kaszel czy zatrzymanie oddechu. Nadmierne pobudzenie orodka oddechowego występuje na skutek zaburzen metabolicznych, na przykład w cukrzycy i mocznicy, doprowadzajšcych do kwasicy metabolicznej. Obserwujemy wówczas pogłębione, nasilone oddychanie, którego celem jest wyrównanie kwasicy przez zwiększone wydalanie dwutlenku węgla. Obniżenie pobudliwoci orodka oddechowego ma miejsce w niedotlenieniu mózgu, w zatruciu nie którymi lekami, na przykład morfinš, barbituranami, w czasie ogólnej narkozy. Zaburzenia oddychania mogš być równie spowodowane czynnikami psychogennymi. Należy tu dowolna hiperwentylacja doprowadzajšca do napadu tęyczki na skutek utraty dużej iloci dwutlenku węgla i wtórnej zasadowicy (tężyczka hiperwentylacyjna). Zaburzenia nerwowej regulacji oddychania wyrażajš się również w tak zwanych odruchach obronnych. Kichanie powstaje w wyniku podrażnienia receptorów błony luzawej nosa rodkami chemicznymi, pyłkami, nagromadzonš w nosie wydzielinš. Po głębokim wdechu następuje gwałtowny wydech przez jamę nosowš, przez co zostaje ona mechanicznie oczyszczona. Występujšce niekiedy napadowe kichanie, trwajšce przez dłuższy czas, może spowodować duże zaburzenia oddychania. Kaszel powstaje przy podrażnieniu receptorów błony luzowej krtani, tchawicy i oskrzeli. Po glębokim wdechu następuje nagly wydech przy zamkniętej głoni wywołujšcy gwałtowny wzrost cinienia powietrza w płucach, które wydostaje się na zewnštrz otwierajšc głonię. Powstaje wówczas charakterystyczny dla kaszlu dwięk. Podczas kaszlu zostajš wykrztuszone substancje drażnišce lub wydzielina. Długotrwały kaszel sprzyja powstawaniu rozedmy płuc, odmy opłucnej, pękaniu zmienionych chorobowo naczyń krwiononych z następowym krwotokiem płucnym lub mózgowym. Kaszel wpływa również niekorzystnie na czynnoć układu kršżenia. Wzrost cinienia w klatce piersiowej podezas kaszlu upoledza wypełnianie się krwiš prawego przedsionka, co jest przyczynš zastoju krwi w żyłach dużego kršżenia. Podczas kaszlu powstaje ucisk na naczynia płucne i wzrost oporów w kršżeniu płucnym obcišżajšcy prawš komorę. Zatrzymanie oddechu występuje jako odruch obronny w przypadku zadziałania substancji wydzielajšrych silnš, nieprzyjemnš woń, jak na przykład siarkowodór. 2. Zaburzenia wentylacji płuc Na czynnoć wentylacyjnš składa się ruch powietrza w drogach oddechowych (wentylacja przestrzeni martwej) oraz rozdział powietrza w pęcherzykach płucnych, w których odbywa się wymiana gazów (wentylacja pęcherzykowa). W czasie ruchów oddechowych klatka piersiowa działa jak pompa - przede wszystkim ssšca - wspólna dla układu oddechowego i kršżenia. Zmiany cinienia powodujš przedostawanie się powietrza do płuc w czasie wdechu i wydostawanie się z płuc na zewnštrz w czasie wydechu, ułatwiajš również napływ krwi żylnej do serca oraz przepływ krwi przez naczynia niskocinieniowego kršżenia płucnego. Praca mięni oddechowych polega na pokonaniu w czasie wentylacji sił przeciwstawiajšcych się zmianie objętoci płuc. Zaliczamy do nich tak zwane opory nieelastyczne stwarzane przez tarcie tkanek klatki piersiowej i płuc, bezwładnoć tkanek oraz przepływ gazów w drogach oddechowych. Klatka piersiowa i płuca - będšce strukturami elastycznymi - zachowujš się jak sprężyna, to jest ulegajš rozcišganiu pod wpływem skurezu mięni wdechowych, a po ustšpieniu skurczu tych mięni wracajš do stanu wyjciowego. Siły elastyczne płuc sš skierowane przeciwstawnie do sił elastycznych klatki piersiowej. Ruchy oddechowe klatki piersiowej powodujš zmiany panujšcego w niej cinienia (w jamie opłucnej) potrzebnego dó pokonania oporów elastycznych płuc oraz cinienia ródpłucnego (w drogach oddechowych) potrzebnego do pokonania oporów nieelastycznych dróg oddechowych. Cinienie w opłucnej jest zawsze niższe od atmosferycznego. W czasie wdechu staje się ono bardziej ujemne, a w czasie wydechu mniej (rys. i). Cinienie ródpłucne jest w przerwie między oddechami równe cinieniu atmosferycznemu. W czasie wdechu klatka piersiowa poszerza się, co powoduje zwiększenie się objętoci płuc i stopniowe obniżanie się cinienia ródpłucnego w stosunku do atmosferycznego, dzięki czemu powietrze wpływa do płuc. Na szczycie wdechu cinienie ródpłucne staje się wyższe od atmosferycznego, dzięki czemu powietrze zostaje wydalone z płuc. Wdech jest aktem czynnym, powodowanym pracš mięni wdechowych. Ruch dolnych żeber (od VII do X) poszerza klatkę piersiowš i unosi jš w górę, natomiast ruch górnych żeber (od II do VI) wysuwa mostek do przodu i w górę. Najbardziej rozszerzajš się dolne partie płuc, najmniej ródpiersiowe, przykręgosłupowe oraz szczyty płuc. Przy wykonywaniu spokojnego wdechu biorš udział sriięnie wdechowe właciwe, to jest przepona, będšca najważniejszym mięniem wdechowym, oraz mięnie międzyżebrowe zewnętrzne. W czasie wdechu kopuła przepony obniża się i uciska trzewia jamy brzusznej, przesuwajšc je ku dołowi. Skurcz przepony unosi żebra, do których się ona przyczepia, co powoduje wysunięcie mostka do przodu i w górę. Prawidłowš czynnoć przepony warunkujš silne mięnie brzucha oraz różnica cinień między jamš brzusznš a jamš k1atki piersiowej, ułatwiajšca unoszenie się kopuły przepony ku górze w czasie wydechu. Przy nasilonym, względnie utrudnionym wdechu biorš udział mięnie wdechowe pomocnicze, zwane również rezerwowymi lub wspomagajšcymi. Podczas utrudnionego wdechu najpierw podejmujš pracę mięnie pochyłe, a w miarę potrzeby również mięnie mostkowo-obojczykowo-sutkowe. Bardzo nasilona hiperaenty1acja (tj. znaczne przyspieszenie i pogłębienie oddechów zależne od woli) wymaga ponadto włšczenia innych mięni, jak: mięsień zębaty tylny górny, zębaty przedni, podobojczykowy, piersiowy mniejszy, czworoboczny (częć górna), równoległobocżny, dwigacz łopatki, prostownik grzbietu, najszerszy grzbietu. Sporód wymienionych mięni mięsień piersiowy mniejszy, podobojczykowy, zębaty przedni, czworoboczny, równoległoboczny, dwigacz łopatki i najszerszy grzbietu działajš jako pomocnicze mięnie wdechowe wówczas, kiedy obręcz kończyn górnych jest ustabilizowana. Mięnie mostkowo-obojczykowo-sutkowe pracujš wydatnie tylko przy ustabilizowanej glowie i kręgosłupie szyjnym, unoszšc mostek, a wraz z nim klatkę piersiowš. Spokojny wydech jest aktem biernym, rozpoczynajšcym się po ustšpieniu skurczu mięni wdechowych i przebiegajšcym na skutek wyzwalania się energii elastycznej płuc i klatki piersiowej nagromadzonej w czasie wdechu. Nasilony lub utrudniony wydech wymaga natomiast użycia siły mięni wydechowych właciwych, to jest międzyżebrowych wewnętrznych oraz wydechowych pomocniczych, do których zaliczamy mięnie: prosty brzucha, skony brzucha wewnętrzny i zewnętrzny, poprzeczny brzucha, czworoboczny lędwi oraz inne - mięsień poprzeczny klatki piersiowej, zębaty tylny dolny, zębaty przedni, najszerszy grzbietu. Wentylację płuc dzielimy na wentylację anatomicznej przestrzeni bezużytecznej, którš stanowi powietrze wypełniajšce tchawicę i oskrzela (a więc nie docierajšce do pęcherzyków płucnych) oraz na wentylację pęcherzykowš, to jest tę iloć powietrza, która bierze udział w wymianie gazów wentylujšc pęcherzyki płucne o prawidłowym przepływie krwi. Iloć powietrza znajdujšcego się w płucach dzielimy na objętoć i pojemnoć, których wielkoć zmienia się w różnych stanach patologicznych. Podstawowš, niepodzielnš składowš całkowitej iloci powietrza znajdujšcego się w płucach jest objętoć (volume). Jednostkš miary objętoci jest mililitr. Dwie lub więcej objętoci tworzš pojemnoć (capacity). 2.1. Objętoci płuc 1. Objętoć oddechowa (TV - tżdal volume) to objętoć powietrza wdychanego i wydychanego podczas jednego spokojnego cyklu oddechowego. 2. Objętoć wdechowa zapasowa (1RV - inspżratory reserve volume) to objętoć powietrza którš badany może wprowadzić do płuc w czasie maksymalnego wdechu, mierzona od szczytu spokojnego wdechu do szczytu maksymalnego wdechu. 3. Objętoć wydechowa zapasowa (ERV - expiratory reserve volume) to objętoć powietrza którš badany wydycha z płuc w czasie maksymalnego wydechu, mierzona od szczytu spokojnego wydechu do szczytu maksymalnego wydechu. 4. Objętoć zalegajšca (RV - resżdual volume) to objętoć powietrza, która pozostaje w płucach po...
Yerba_Materka