Mechanika vdechu a výdechu “Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje“
Únor 2011
Mgr.Jitka Fuchsová
Mechanika dýchání VDECH = inspirium = aktivní děj, zajišťují ho dýchací svaly a podtlak v dutině pohrudniční VÝDECH = expirium = pasivní děj, uplatňuje se zde pružnost plic, hrudní stěny a hmotnost hrudníku
Hrudník je přizpůsoben k zajištění dýchacích funkcí stavbou + tvarem (zakřivení žeber, pohyblivé spojení žeber s obratli, stavba a uložení dýchacích svalů, úprava prostoru kolem plic.
VDECH = inspirium • zvětšují se rozměry hrudníku – do plic se nasává vzduch • aktivní děj závislý na činnosti vdechových svalů – zvětšují objem hrudníku (BRÁNICE, mezižeberní svaly, prsní svaly, některé svaly zad a krku) BRÁNICE = diaphragma = klenutý sval, odděluje dutinu hrudní a břišní, začíná na páteři, upíná se na žebra, svým smrštěním stahuje žebra (chová se jako píst), zajišťuje 80% ventilace
VÝDECH = expirium • pasivní děj • mezi výdechové svaly patří: břišní svaly a vnitřní mezižeberní svaly) • při prohloubeném dýchání se zapojují i svaly zádové, krční a svaly pletence pažního DECHOVÝ OBJEM = množství vzduchu, které člověk vydechne jedním dechem (v klidu 500 ml - při námaze 1 – 2 litry)
Inspirační rezervní objem = množství vzduchu, které je zdravý člověk schopen ještě nadechnout po normálním vdechu. Expirační rezervní objem = po klidovém výdechu lze ještě maximálním úsilím vydechnout asi 1 litr vzduchu. Vitální kapacita plic = maximální množství vzduchu, které můžeme vydechnout po největším možném nádechu. Je ukazatelem výkonnosti plic. Největší vitální kapacitu mají např.: (sportovci, zpěváci, skláři, trubači,..) Měří se SPIROMETREM.
Výměna dýchacích plynů V průběhu dýchání (RESPIRACE) dochází k řadě fyzikálních a chemických změn ve vdechovaném a vydechovaném vzduchu. Vdechovaný vzduch se v HCD: • čistí • zvlhčuje • otepluje Vydechovaný vzduch se v HCD: • ochlazuje (omezují se tak tepelné ztráty organismu) Složení vdechovaného vzduchu: • 20,94% kyslíku • 79,02% dusíku • 0,04% vzácných plynů
Složení vydechovaného vzduchu: = nemá stejné složení: a) První fáze výdechu = složení téměř stejné jako u vdechovaného vzduchu (z mrtvého dýchacího prostoru : dutina nosní, VDN, průdušnice, průdušky. jeho objem je asi 150 230 ml) b) Druhá fáze výdechu = vypuzován alveolární vzduch, obsahuje 15-16% kyslíku a 5-6% oxidu uhličitého. Při klidném dýchání je objem výdechu 500-600 ml.
Převod dýchacích plynů = O2 + CO2 z vdechovaného vzduchu do krve a naopak se uskutečňuje v prokrvených plicních sklípcích DIFÚZÍ = pasivní fyzikální děj Difúze je závislá na rozdílu tlaku kyslíku: a) v plicních sklípcích b) v krvi Molekuly O2 + CO2 musí při difúzi překonat stěnu plicního sklípku,kterou tvoří respirační epitel.
Přenos a vazba kyslíku • O2 přenáší červené krevní barvivo (HEMOGLOBIN), obsažené v červených krvinkách • O2 se váže na železo obsažené v hemoglobinu • sloučenina O2 s hemoglobinem = OXIHEMOGLOBIN • ve 100 ml krve je asi 16g hemoglobinu (váže asi 20 ml O2 )
Přenos a vazba oxidu uhličitého • je složitější než přenos O2 • CO2 je vázán trojím způsobem: 1) Volně rozpuštěn v krevní plazmě 2) Slučuje se s hemoglobinem = vzniká sloučenina KARBAMINOHEMOGLOBIN 3) Váže se v krevní plazmě ve formě uhličitanů největší část CO2 Vzájemný vztah O2 + CO2 v krvi : • vzájemně se podporují • stoupá-li CO2 v krvi zvyšuje se uvolňování O2 do tkání • klesá-li O2 v krvi krev váže větší množství CO2
Řízení dýchání • • • • •
dýchání se přizpůsobuje měnícím se podmínkám organismu dýchací centrum je v prodloužené míše dýchací pohyby vyvolávají stahy svalů frekvence dýchání je v klidu 12-16/min. činnost dýchacího centra je automatická, je však ovlivněna některými podněty: a) nervovými - přicházejí se středního mozku a z receptorů ve ve svalech, šlachách, kloubních pouzdrech (vzruchy z těchto receptorů převážně tlumí dýchací centrum). Změny v dýchacím rytmu působí i emoce: pláč, smích, zlost,…. a obranné reflexy: kašel, kýchání. b) látkovými – změny ve složení krve, která protéká centrem (zvýšení CO2 v krvi = vyvolání nádechu, snížené množství CO2 v krvi = vyvolání výdechu)
Dýchání : je neoddělitelné od krevního oběhu souhru mezi: • dýcháním • složením krve • tlakem • množstvím krve = zabezpečují chemoreceptory drobná tělíska, nakupeniny specializovaných buněk s množstvím nervových zakončení. Spojují dýchací centrum s receptory. Největší chemoreceptory jsou: • v oblouku aorty • v místě rozvětvení společné krkavice na krku
Tkáňové dýchání • nedostatek O2 ve tkáních = HYPOXIE • O2 ke tkáním přenáší červené krvinky • citlivost tkání na nedostatek O2 je různá (necitlivější je mozek = hypoxie delší než 5 min. vede k nevratnému poškození nervových buněk). Většina tkání snáší nedostatek O2 v průměru 30-60 min. – neobnoví-li se zásobení tkání O2 = poškození buněk, odumření tkáně až smrt organismu.
Co můžeme udělat pro svoje dýchání ?
Literatura a zdroje : • • • • • • • • • •
Somatologie I.,II. – prof. MUDr. R.Rokyta, Dr.Sc Anatomie a fyziologie člověka – prof. MUDr. I.Dylevský, Dr.Sc Fyziologie – prof. MUDr. Stanislav Trojan, DrSc. Somatologie I.a II. – pracovní sešit pro SZŠ – MUDr. Zuzana Turková Somatologie 1 – MUDr. Zuzana Turková http.//medlineplus.gov/ apparelyzed.com. health.com picasaweb.google.com virtualmedicalcentre.com
