Cwiczenia 8.pdf

Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

Fizjologia człowieka

Osoby prowadzące przedmiot:

Prof. nadzw. dr hab. Zbigniew Jastrzębski [email protected]

Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku

Katedra: Promocji ZdrowiaZakład: Biomedycznych Podstaw Zdrowia


Temat ćwiczeń 8

Czynność układu oddechowego

Oddychanie- pobór i wykorzystanie tlenu dla potrzeb wytwarzania energii

Oddychanie Oddychanie zewnzewnęętrzne trzne – proces wymiany gazowej między powietrzem atmosferycznym, a pęcherzykami płucnymi. Dyfuzja gazów oddechowych przez barierę pęcherzykowo-włośniczkową oraz transport tlenu i dwutlenku węgla przez krew do komórek i z komórek

Oddychanie Oddychanie wewnwewnęętrzne trzne –wewnątrzkomórkowe procesy związane ze uŜyciem tlenu na potrzeby przemian metabolicznych. Proces zachodzi na łańcuchu oddechowym wewnętrznej błony mitochondrialnej

Fizjologia CzFizjologia Człłowieka w Zarysie, owieka w Zarysie, W. Z. Traczyk, 2005W. Z. Traczyk, 2005

Funkcje ukFunkcje ukłładu oddechowegoadu oddechowego

Utrzymywanie staUtrzymywanie stałłoośści ci śśrodowiska wewnrodowiska wewnęętrznego trznego poprzez: poprzez:

• Udział w regulacji równowagi kwasowo-zasadowej• Obrona organizmu przed wdychanymi ciałami obcymi

(bakteriami, pyłkami) • Udział w regulacji stęŜenia niektórych substancji

rozpuszczalnych we krwi i hormonów- przez śródbłonek naczyń płucnych

• Udział w regulacji gospodarki wodnej ( usuwanie pary wodnej)

• Udział w termoregulacji (parowanie wody)

PodziaPodziałł anatomiczny:anatomiczny:DROGI ODDECHOWE

Jama nosowaGardło

Krta ńTchawica

Oskrzela

Płuca

GÓRNE DOLNE

NARZĄD ODDECHOWY

Transport tlenuTransport tlenu

Transport tlenu

Oksyhemoglobina –

(Hb4 + 4O2→ Hb4O8 )

Jest to nietrwałe połączenie hemu z cząsteczką tlenu -UTLENOWANIE

Jest ono niezbędne do przetransportowania tlenu z płuc do narządów, tkanek i komórek w naszym organizmie.

95% 95% -- Hb 5% w osoczuHb 5% w osoczu

Transport tlenuTransport tlenu

Zgodnie z gradientem stęŜeńdo krwi w naczyniach włosowatych oplatających pęcherzyki płucne dyfundują cząsteczki tlenu. Zostająone rozpuszczone za zasadzie rozpuszczalności gazów w płynach. Cząsteczki tlenu natychmiast dyfundują do erytrocytów gdzie kaŜda cząsteczka O2 łączy się z kationem Ŝelaza ( II ) tworząc oksyhemoglobinę.

Transport dwutlenku wTransport dwutlenku w ęęglagla

Transport dwutlenku węgla

Na zasadzie róŜnicy ciśnieńparcjalnych ( 6mm Hg) CO2 przenika z tkanek do krwi, rozpuszcza się na bardzo krótko na zasadzie rozpuszczalności fizycznej w osoczu i przenika do erytrocytów. Pod wpływem anhydrazy węglanowej reaguje z wodą i powstaję H2CO3. CO2 + H2O → H2CO3


Powstały kwas węglowy dysocjuje na kationy wodorowe i aniony wodorowęglanowe. Kationy wodoru łączą się z odtlenowaną Hb ułatwiając dysocjację O2, a aniony wodorowęglanowe dyfundują do osocza i płyną do płuc.

HH22COCO3 3 ↔↔ HH++ + HCO+ HCO33--


Część CO2 łączy się z grupami aminowymi aminokwasów ( NH2 ) tworząc karbaminiany i powstaje karbaminohemoglobina która z krwią odtlenowaną dociera do płuc i w miejsce CO2 ponownie wchodzi O2.

6% CO2 dociera do p6% CO2 dociera do płłuc na drodze fizycznejuc na drodze fizycznej94% CO2 dociera jako wodorow94% CO2 dociera jako wodorowęęglany ( 84glany ( 84--88%) i 88%) i karbaminiany (6karbaminiany (6--10%)10%)

CO2 + Hb-NH – COO- + H+

HEMOGLOBINAHEMOGLOBINA

Wysycenie hemoglobiny tlenem - jest to stosunek zawartości oksyhemoglobiny do hemoglobiny całkowitej we krwi wyraŜony w procentach.

W spoczynku dla krwi tętniczej współczynnik ten powinien wynosićmin. 94%

HEMOGLOBINAHEMOGLOBINA

Czynniki wpływaj ące na zdolność Hb do wiązania się z tlenem:1. PręŜność tlenu - wraz z jej wzrostem zwiększa się wysycenie. Przy PO2 = 12,7

kPa 97,5 % Hb jest wysycone.

2. PręŜność CO2 – wzrost zmniejsza stopień wysycenia Hb tlenem.

3. Temperatura – spadek temperatury krwi przy tej samej pręŜności O2 zwiększa stopień wysycenia.

4. pH – zmniejszenie ph spowodowane zwiększoną ilością jonów wodorowych zmniejsza stopień wysycenia Hb tlenem.

5. 2,3 DPG –kwas syntetyzowany w erytrocytach w pobocznym torze glikolitycznym w stęŜeniu 4,5 mmol/l . Wzrost jego stęŜenia powoduje łączenie się tego związku z łańcuchami Beta i maleje powinowactwo Hb do O2. Zwiększa to moŜliwość oddawania tlenu tkankom i przesuwa krzywą dysocjacji w prawo.

Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005

SpirometriaSpirometria

Jest badaniem diagnostycznym układu oddechowego, które umoŜliwia ocenę jego czynności:• pojemność płuc• objętość oddechową, czyli ilość powietrza nabieranąpodczas spokojnego oddychania• opór dróg oddechowych• prędkość przepływu powietrza

Parametry spirometryczne Parametry spirometryczne charakteryzujcharakteryzująące ukce ukłład oddechowy:ad oddechowy:

1. VT – objętość oddechowa: ilość powietrza (oddechowa, wdechowa i wydechowa), wprowadzana do układu oddechowego w czasie spokojnego wdechu lub usuwanie z układu oddechowego w czasie spokojnego wydechu VT=500ml.

2. IRV (inspiratory reserve volume)– zapasowa objętość wdechowa: ilośćpowietrza wprowadzana do układu oddechowego podczas maksymalnego wdechu wykonywanego z poziomu spokojnego wydechu; IRV=3300ml

3. ERV (expiratory reserve volume)– zapasowa objętość wydechowa: ilośćpowietrza usuwana z układu oddechowego podczas maksymalnego wydechu wykonywanego z poziomu spokojnego wdechu; ERV=1000ml

4. RV (residual volume)– objętość zalegająca: ilość powietrza pozostająca w płucach na szczycie maksymalnego wydechu; RV=1200ml


Rodzaje pojemnoRodzaje pojemnośści pci płłuc:uc:

1. IC (inspiratory capacity) – pojemność wdechowa: objętość powietrza wypełniająca układ oddechowy na szczycie podczas maksymalnego wdechu wykonywanego z poziomu spokojnego wydechu; IC=3800ml; IC= VT +IRV

2. FRC (functional residual capacity)– czynnościowa pojemność zalegająca: objętość powietrza pozostającego w płucach na szczycie spokojnego wydechu; FRC=2200ml; FRC = ERV+RV

3. VC (vital capacity) – pojemność Ŝyciowa: objętość powietrza wprowadzana do układu oddechowego podczas maksymalnego wdechu wykonywanego z poziomu maksymalnego wydechu bądź objętość powietrza usuwana z układu oddechowego podczas maksymalnego wydechu wykonywanego z poziomu maksymalnegowdechu; VC=4800ml; VC = IRV+ VT+ERV lub VC = IC+ERV

4. TLC (total lung capacity) – całkowita pojemność płuc: objętość powietrza w układzie oddechowym na szczycie maksymalnego wdechu; TLC=6000ml; TLC=IRV+ VT +ERV+RV; TLC=IC+FRC


KONTROLA ODDYCHANIAKONTROLA ODDYCHANIAOśrodek oddechowy (kompleks oddechowy pnia mózgu)

dzielimy na:

a) Ośrodek wdechowy

b) Wydechowyc) Pneumotaksyczny

Istnieją 2 typy regulacji oddychania:

a) Nerwowab) Chemiczna


REGULACJA NERWOWAREGULACJA NERWOWAOdbywa się na zasadzie odruchu nerwowego. W obrębie układu

oddechowego występują 3 typy receptorów:a) Mechanoreceptory wolno adoptujące się SAR

b) Mechanoreceptory szybko adoptujące się RAR

c) Receptory około-kapilarne J (zakończenie bezmielinowe nerwy błędnego)

Regulacja czynności układu oddechowego jest podwójna:a) Kontrola dowolna, zaleŜna od ośrodków w korze mózgu, bardzo

precyzyjna

b) Sterowanie automatyczne, odbywające się bez udziału naszej woli, za pośrednictwem rytmicznej aktywności kompleksu oddechowego pnia mózgu ( KOPM)


Receptory dróg oddechowych i płuc

Mechanoreceptory wolno adaptujące (SAR) obecne sąw mięśniówce gładkiej tchawicy, oskrzeli i oskrzelików, odpowiadają za odruch Heringa-Breuera, który:• hamuje neurony wdechowe, skraca wdech i zmniejsza jego amplitudę• pobudza neurony wydechowe i wydłuŜa czas wydechu• przyspiesza i spłyca rytm oddechowy• przyspiesza akcję serca• aktywowany jest podczas hiperwentylacji• hamowany jest przez CO2Fizjologia CzFizjologia Człłowieka w Zarysie, owieka w Zarysie, W. Z. Traczyk, 2005W. Z. Traczyk, 2005

Receptory drReceptory dróóg oddechowych i pg oddechowych i płłucuc

Mechanoreceptory szybko adaptujące (RAR) obecne są pod bł. śluzową tchawicy i oskrzeli:• pobudzają aktywność wdechową, zmniejszają czas wydechu• zwiększają podatność płuc• poprawiają upowietrznienie pęcherzyków• odpowiadają za odruchy ziewnięć, westchnień itp


OOśśrodkowa regulacja oddychaniarodkowa regulacja oddychania

Ośrodek oddechowyw rdzeniu przedłuŜonym• neurony wdechowe - przednia część rdzenia• neurony wydechowe - tylnia część rdzenia

Ośrodek apneustyczny - most (pieńmózgu)• pobudzanie ośrodka wdechu

Ośrodek pneumotaksyczny - most (pieńmózgu)• hamowanie ośrodka wdechu

Chemoreceptory ośrodkowe• pobudzanie ośrodka wdechu

Regulacja dowolna - wpływ kory mózgowej




Fizjologiczne podstawy WysiFizjologiczne podstawy Wysiłłku fizycznego , ku fizycznego , JJ. . GGóórski, 2001rski, 2001

Wprowadzenie do fizjologii klinicznej, Kozłowski S., Nazar K., Warszawa 1999

Bibliografia

Documents

Cwiczenia 8.pdf