Sistem organa za disanje

• Sistem organa za disanje obavlja razmenu gasova između organizma i spoljašnje sredine.

• Procesom difuzije se preko respiratornih površina usvaja kiseonik a otpušta ugljen-dioksid u spoljašnju sredinu.

• Sve organizme možemo podeliti u dve grupe, zavisno od njihovog odnosa prema kiseoniku: aerobne (organizme kojima je za život i razvoj neophodan kiseonik) i anaerobne (kojima kiseonik nije potreban).

• U zavisnosti od toga na kom se nivou disanje odvija ono se može podeliti na: unutrašnje (obuhvata razmenu gasova na nivou ćelija i tkiva) i spoljašnje (razmena gasova kroz respiratorne površine koje su u dodiru sa spoljašnjom sredinom).

• Životinje koriste kiseonik iz vazduha, ali i iz vode i u tu svrhu koriste tanke respiratorne površine kao što su : koža, škrge, traheje i pluća.

KOŽA, TRAHEJE, ŠKRGE

• Jednoćelijski organizmi, kao što je ameba, razmenjuju gasove kroz ćelijsku membranu. Preko kože gasove razmenjuju pijavice, neki crvi ali i neki kičmenjaci, kao što su jegulje i žabe.

• Insekti razmenjuju gasove preko razgranatih cevčica traheja kojima vazduh iz spoljašnje sredine brzo dolazi direktno do tkiva. To je omogućeno građom traheja koje mogu prći skoro svakoj ćeliji i doturiti joj kiseonik.

• Kod vodenih kičmenjaka kao respiratorni organi funkcionišu škrge. Kod kopnenih kičmenjaka škrge se javljaju samo u toku embrionalnog razvića, a kasnije se redukuju. Kod riba je sa svake strane ždrela razvijena škržna duplja u kojoj leže škrge. Svaka škrga se sastoji od lučne osnove koja nosi dva niza finih škržnih listića. Duž osnove prolaze: skeletni luk, dovodni i odvodni krvni sud.

O2 CO2

Organi respiratornog sistema• Vazduh ulazi u • nosnu šupljinu putem spoljašnjih nozdrava, • kreće se kroz ždrelo, grkljan i traheju, • do desne i leve plućne bronhije i na taj način stiže do • desnog i levog plućnog krila.

• Dijafragma i međurebarni mišići ne pripadaju RS ali imaju bitnu funkciju u procesu disanja.

BRONHIJALNO STABLO – SPROVODNI PUTEVI

Pluća poseduju razgranatu mrežu disajnih (vazdušnih) puteva koja se naziva bronhijalno stablo.

U sprovodne puteve spadaju sve strukture › od nosnih šupljina › preko traheje kojima vazduh stiže do pluća › preko desne i leve primarne bronhije, › koje se dalje granaju na sekundarne i tercijerne bronhije.

U svim strukturama sprovodnog sistema karakteristično je prisustvo hrskavičavih prstenova koji imaju ulogu da održavaju vazdušne puteve otvorenim.

Tercijarne bronhije se dalje granaju do bronhiola i terminalnih bronhiola koje ne poseduju hrvskavicu, već poseduju više glatkh mišićnih ćelija, koje vrše regulaciju protoka vazduha. Iz terminalnih bronhiola vazduh stiže do respiratorne zone.

Respiratorna zona- započinje respiratornom bronhiolom, pa se grana na alveolarne duktuse koji su okruženi alveolama. Alveole poseduju tanak zid na čijem nivou se vrši razmena gasova

PLUĆA

• Pluća su najvažniji deo ”pribora” za disanje. Nalaze se u grudnoj duplji i sastoje se od dva plućna krila. Pluća su šupljikav i elastičan organ sastavljen od bronhija, ogromnog broja plućnih mehurića od kojih je svaki okružen mrežom krvnih kapilara. Kroz endotel mehurića vrši se razmena gasova.

• Plućna maramica je tanka opna koja obavija oba plućna krila. Sastoji se od dva lista, od kojih je jedan srastao sa plućima, a drugi sa zidom grudnog koša.

REGULACIJA DISANJA

• Disanje predstavlja visoko integrisani proces koji uključuje kompleksne signalne mehanizme u mozgu, moždanom stablu, kičmenoj moždini, kranijalnim i spinalnim živcima, uz koordinisano funkcionisanje dijafragme, međurebarnih mišića, grkljana, ždrela, pluća i kardiovaskularnog sistema. Ovaj proces podrazumeva i učešće više različitih neurotransmitera, neuromodulatora, receptora, sekundarnih glasnika...

• Tokom udisaja grče se spoljašnji međurebarni mišići koji povlače grudnu kost unapred, rebra bočno i na gore. Istovremeno se grči dijafragma i, kao klip, spušta ka trbušnoj duplji. Na taj način se grudni koš širi a sa sonom vuče oba lista plućne maramice i za njih vezana pluća. Pluća se šire i kad pritisak vazduha u njima postane manji od atmosferskog pritiska, vazduh ulazi u pluća. Tokom izdisaja dijafragma i međurebarni mišići se opuštaju, što dovodi do skupljanja grudnog koša, čime se pritisak vazduha u plućima povećava i kad premaši atmosferski pritisak vazduh izlazi u spoljašnju sredinu. Disajni putevi se kod čoveka ponavljaju 12 puta u minuti i to pod uticajem impulsa se stvaraju u centru za udisaj u mrežastoj strukturi produžene moždine.

S P I R O M E T R I J A

Procena ventilacione sposobnosti pluća, tj. sposobnost pluća da izmenjuju svoj alveolarni vazduh sa atmosferskim vrši se SPIROMETRIJOM.

*Volumen vazduha koji se pri običnom udisanju bez naprezanja unese u pluća, odnosno pri običnom izdisaju istisne iz pluća naziva se RESPIRATORNI VAZDUH. Njegova zapremina iznosi oko 0,5 litara. To je samo deo vazduha koji pluća mogu da prime.

*Ona količina vazduha koja se posle običnog udisaja može udahnuti maximalnim udisajem naziva se REZERVNI INSPIRATORNI VAZDUH i iznosi oko 1,9 L za žene, odnosno 3,3L za muškarce.

*Zapremina vazduha koja se posle običnog izdisaja može izbaciti iz pluća maximalnim izdisajem naziva se REZERVNI EXPIRATORNI VAZDUH i iznosi oko 0,7 L za žene, odnosno 1,2 L za muškarce. Na osnovu ovih volumena procenjuje se funkcionalna sposobnost pluća.

Zbir respiratornog, rezervnog inspiratornog i rezervnog expiratornog vazduha predstavlja VITALNI KAPACITET PLUĆA. To je zapremina vazduha koja se posle najdubljeg udisaja može izdahnuti najdubljim izdisajem. On iznosi oko 3,1L za žene, odnosno 5,8 L za muškarce.

Kod zdravih osoba on zavisi od visine tela. Empirijski je utvrđeno da odnos vitalnog kapaciteta izraženog u cm3 i visine tela izražene u cm iznosi 20 za žene, a 25 za muškarce.

Pr. 170 cm x 25 = 4250 cm3

Razmena gasova u plućima i tkivima

• Do pluća vazduh dolazi disajnim putevima, a čine ih: nosna duplja, ždrelo, grkljan i dušnik (koji se grana na dve grane, a svaka zatim na sve manje cevi i cevčice koje se slepo završavaju plućnim mehurićima.

• Gasovi se kroz membranu izmenjuju pasivnim transportom – difuzijom.

• Difuzija kiseonika odvija se na nivou počev od respiratornih bronhiola naniže. Ipak većina difuzije odvija se u alveolama, koje su praktično okružene krvnim kapilarima. Kada bismo raširili alveole dobili bismo površinu koja pokriva dva teniska terena.

• Kiseonik koji difunduje iz vazduha plućnih mehurića u plućne kapilare vezuje se za hemoglobin u eritrocitima i nastaje oksihemoglobin. On otpušta kiseonik koji difunduje u tkiva i ulazi u mitohondrije ćelija, gde se korsti za procese sagorevanja materija i dobijanje energije za rad ćelija.

VASKULARIZACIJA RESPIRATORNE ZONE

Plućne arterije dovode dezoxigenisanu (krv bogata ugljendioksidom) krv od srca do pluća.

Plućne arterije se dalje granaju na gustu mrežu kapilara koji u potpunosti okružuju alveole.

O2 i CO2 se razmenjuju između alveolarnog vazduha i krvi na nivou plućnih kapilara.

Krv napušta kapilare putem plućnih vena koje nose oksigenisanu (krv bogata kiseonikom) krv nazad u srce.

RAZMENA I TRANSPORT GASOVA

• MESTA RAZMENE GASOVA• SPOLJAŠNJA RESPIRACIJA –

• CO2 difunduje iz plućnih kapilara u alveole

• O2 difunduje iz alveola u plućne kapilare

• UNUTRAŠNJA RESPIRACIJA

• O2 difunduje iz sistemskih kapilara u ćelije

• CO2 difunduje iz ćelija u sistemske kapilare

TRANSPORT GASOVA

O2 i CO2 se transportuju putem krvi na nekoliko različitih načina:› rastvoreni u plazmi› vezani za Hemoglobin› u obliku različitih jedinjenja.

TRANSPORT O2

› 1,5% O2 se prenosi rastvoreno u plazmi› 98,5% O2 se prenosi vezano za Hemoglobin

TRANSPORT CO2

› 7% CO2 se transportuje u plazmi,› 93% difunduje u eritrocite od čega

23% je vezano za Hb, a 70% se konvertuje u bikarbonatne jone