Dorosła osoba bierze od czternastu do dwudziestu oddechów na minutę, a dzieci, w zależności od wieku, są w stanie wykonać do sześćdziesięciu oddechów w tym samym czasie. Jest to odruch bezwarunkowy, który pomaga organizmowi przetrwać. Jego wdrożenie jest poza naszą kontrolą i zrozumieniem. Oddychanie zewnętrzne i wewnętrzne mają między sobą tak zwaną komunikację. Działa na zasadzie sprzężenia zwrotnego. Jeśli komórki nie mają wystarczającej ilości tlenu, organizm przyspiesza oddychanie i odwrotnie.
Definicja
Oddychanie to złożony odruch ciągły. Zapewnia stałość składu gazowego krwi. Składa się z trzech etapów lub ogniw: oddychania zewnętrznego, transportu gazu i nasycenia tkanek. Awaria może nastąpić na każdym etapie. Może prowadzić do niedotlenienia, a nawet śmierci. Oddychanie zewnętrzne jest pierwszym etapem wymiany gazowej między człowiekiem a środowiskiem. Powietrze atmosferyczne najpierw dostaje się do pęcherzyków płucnych. A w kolejnym etapie dyfunduje do krwi w celu transportu do tkanek.
Mechanizm przedostawania się tlenu do krwi opiera się na różnicy ciśnień parcjalnych gazów. Wymiana następuje wzdłuż gradientu stężeń. Oznacza to, że krew o wysokiej zawartości dwutlenku węgla łatwo przyjmuje wystarczającą ilość tlenu i odwrotnie. Jednocześnie istota oddychania tkankowego jest następująca: tlen z krwi dostaje się do cytoplazmy komórki, a następnie przechodzi przez łańcuch reakcji chemicznych zwany łańcuchem oddechowym. Ostatecznie dwutlenek węgla i inne produkty przemiany materii dostają się do kanału peryferyjnego.
Skład powietrza
Oddychanie zewnętrzne w dużym stopniu zależy od składu powietrza atmosferycznego. Im mniej tlenu zawiera, tym rzadsze stają się oddechy. Normalny skład powietrza wygląda mniej więcej tak:
- azot – 79,03%;
- tlen - 20%;
- dwutlenek węgla - 0,03%;
- wszystkie inne gazy - 0,04%.
Podczas wydechu proporcje części nieco się zmieniają. Dwutlenek węgla wzrasta do 4%, a tlen spada o tę samą ilość.
Budowa aparatu oddechowego
Zewnętrzny system oddychania to seria połączonych ze sobą rurek. Przed dostaniem się do pęcherzyków powietrze przechodzi długą drogę, aby się ogrzać i oczyścić. Wszystko zaczyna się od przewodów nosowych. Stanowią pierwszą barierę dla kurzu i brudu. Włosy znajdujące się na błonie śluzowej nosa zawierają duże cząsteczki, a ciasno rozmieszczone naczynia ogrzewają powietrze.
Następnie przychodzi nosogardło i część ustna gardła, po nich krtań, tchawica, oskrzela główne. Te ostatnie dzielą się naprawy i lewy płaty. Rozgałęziają się, tworząc drzewo oskrzelowe. Najmniejsze oskrzeliki na końcu mają elastyczny woreczek - zębodoły. Pomimo tego, że błona śluzowa wyściela wszystkie drogi oddechowe, wymiana gazowa zachodzi tylko na samym ich końcu. Niewykorzystana przestrzeń nazywana jest martwą przestrzenią. Zwykle jego rozmiar dochodzi do stu pięćdziesięciu mililitrów.
Cykl oddechowy
Zdrowa osoba oddycha w trzech etapach: wdech, wydech i pauza. Z czasem cały ten proces trwa od dwóch i pół do dziesięciu lub więcej sekund. To są bardzo indywidualne ustawienia. Oddychanie zewnętrzne w dużej mierze zależy od warunków, w jakich żyje organizm i jego stanu zdrowia. Są więc takie pojęcia, jak rytm i częstotliwość oddechu. Określa je liczba ruchów klatki piersiowej na minutę, ich regularność. Głębokość oddychania można określić mierząc objętość wydychanego powietrza lub obwód klatki piersiowej podczas wdechu i wydechu. Proces jest dość prosty.
Inspiracja jest wykonywana podczas skurczu przepony i mięśni międzyżebrowych. Powstające w tym momencie podciśnienie niejako „zasysa” powietrze atmosferyczne do płuc. W takim przypadku klatka piersiowa się rozszerza. Wydech jest działaniem odwrotnym: mięśnie rozluźniają się, ściany pęcherzyków mają tendencję do pozbycia się nadmiernego rozciągnięcia i powrotu do pierwotnego stanu.
Wentylacja płuc
Badanie funkcji oddychania zewnętrznego pomogło naukowcom lepiej zrozumieć mechanizm powstawania znaczącychliczba chorób. Wyróżnili nawet osobną gałąź medycyny - pulmonologię. Istnieje kilka kryteriów, według których analizowana jest praca układu oddechowego. Wskaźniki oddychania zewnętrznego nie są wartością sztywną. Mogą się różnić w zależności od budowy ciała, wieku i stanu zdrowia:
- Objętość oddechowa (TO). Jest to ilość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha w spoczynku. Norma wynosi od trzystu do siedmiuset mililitrów.
- Objętość rezerwy wdechowej (IRV). Jest to powietrze, które wciąż można dodać do płuc. Na przykład, jeśli po spokojnym oddechu, poproś osobę, aby wzięła głęboki oddech.
- Objętość rezerwy wydechowej (ERV). Jest to objętość powietrza, która opuści płuca, jeśli po normalnym wydechu weźmie się głęboki wdech. Obie liczby mają około półtora litra.
- Objętość resztkowa. Jest to ilość powietrza, która pozostaje w płucach po głębokim wydechu. Jego wartość wynosi od tysiąca do półtora tysiąca mililitrów.
- Cztery poprzednie wskaźniki razem tworzą życiową pojemność płuc. Dla mężczyzn jest to pięć litrów, dla kobiet trzy i pół.
Wentylacja płucna to całkowita objętość powietrza, które przechodzi przez płuca w ciągu jednej minuty. U zdrowej, dorosłej osoby w spoczynku liczba ta waha się od sześciu do ośmiu litrów. Badanie funkcji oddychania zewnętrznego jest konieczne nie tylko dla osób z patologiami, ale także dla sportowców, a także dzieci (zwłaszcza wcześniaków). Często taka wiedza jest potrzebna na oddziale intensywnej terapii, gdy pacjent jest przenoszony do respiratora (sztuczna wentylacja płuc)lub usunięte z niego.
Rodzaje normalnego oddychania
Funkcja oddychania zewnętrznego w dużej mierze zależy od rodzaju procesu. A także z konstytucji i płci osoby. W zależności od sposobu, w jaki klatka piersiowa się rozszerza, można wyróżnić dwa rodzaje oddychania:
- Pierś, podczas której żebra unoszą się. Dominuje u kobiet.
- Brzuch, gdy przepona jest spłaszczona. Ten rodzaj oddychania jest bardziej charakterystyczny dla mężczyzn.
Istnieje również typ mieszany, w którym zaangażowane są wszystkie grupy mięśni. Ten wskaźnik jest indywidualny. Zależy to nie tylko od płci, ale także od wieku osoby, ponieważ z biegiem lat mobilność klatki piersiowej maleje. Zawód też ma na niego wpływ: im cięższa praca, tym bardziej dominuje typ brzucha.
Patologiczne typy oddychania
Wskaźniki oddychania zewnętrznego zmieniają się dramatycznie w obecności zespołu niewydolności oddechowej. Nie jest to oddzielna choroba, a jedynie konsekwencja patologii innych narządów: serca, płuc, nadnerczy, wątroby czy nerek. Zespół jest zarówno ostry, jak i przewlekły. Ponadto dzieli się na typy:
- Utrudnianie. Podczas wdechu pojawia się duszność.
- Typ restrykcyjny. Podczas wydechu pojawia się duszność.
- Typ mieszany. Zwykle jest to etap końcowy i zawiera dwie pierwsze opcje.
Ponadto istnieje kilka rodzajów nieprawidłowego oddychania, które nie są związane z konkretną chorobą:
- Oddech Chayne - Stokes. Zaczynając od płytkiego oddechu stopniowo się pogłębia i na piątym lub siódmym rokuoddech osiąga normalny poziom. Potem znowu staje się rzadki i płytki. Na końcu zawsze jest przerwa – kilka sekund bez oddechu. Występuje u noworodków, z TBI, zatruciem, wodogłowiem.
- Oddech Kussmaula. Jest głęboki, głośny i nieczęsty oddech. Występuje z hiperwentylacją, kwasicą, śpiączką cukrzycową.
Patologia oddychania zewnętrznego
Naruszenie oddychania zewnętrznego występuje zarówno podczas normalnego funkcjonowania organizmu, jak i w sytuacjach krytycznych:
- Tachypnea – stan, w którym częstość oddechów przekracza dwadzieścia razy na minutę. Zdarza się to zarówno fizjologicznie (po treningu, w dusznym pomieszczeniu), jak i patologicznym (przy chorobach krwi, gorączce, histerii).
- Bradipnoe - rzadkie oddychanie. Zwykle związany z chorobami neurologicznymi, zwiększonym ciśnieniem śródczaszkowym, obrzękiem mózgu, śpiączką, zatruciem.
- Bezdech to brak lub ustanie oddechu. Może być związany z paraliżem mięśni oddechowych, zatruciem, urazowym uszkodzeniem mózgu lub obrzękiem mózgu. Istnieje również objaw zatrzymania oddychania podczas snu.
- Duszność - duszność (naruszenie rytmu, częstotliwości i głębokości oddychania). Występuje przy nadmiernym wysiłku fizycznym, astmie oskrzelowej, przewlekłym obturacyjnym zapaleniu oskrzeli, nadciśnieniu.
Gdzie potrzebna jest wiedza na temat cech oddychania zewnętrznego?
Badanie oddychania zewnętrznego należy przeprowadzić w celach diagnostycznych, aby ocenić stan funkcjonalny całego układu. U pacjentówzaliczanie się do grupy ryzyka, np. palacze lub pracownicy w niebezpiecznych branżach, ujawniając w ten sposób skłonność do chorób zawodowych. Dla chirurgów i anestezjologów stan tej funkcji jest ważny w przygotowaniu pacjenta do zabiegu. Przeprowadzane jest dynamiczne badanie oddychania zewnętrznego w celu potwierdzenia grupy niepełnosprawności i ogólnej oceny zdolności do pracy. Jak również podczas obserwacji ambulatoryjnych pacjentów z przewlekłymi chorobami serca lub płuc.
Rodzaje studiów
Spirometria to sposób na ocenę stanu układu oddechowego na podstawie objętości wydechu normalnego i wymuszonego oraz wydechu w ciągu 1 sekundy. Czasami w celach diagnostycznych wykonuje się test z lekiem rozszerzającym oskrzela. Jego istota polega na tym, że pacjent najpierw przechodzi badanie. Następnie dostaje inhalację leku rozszerzającego oskrzela. A po 15 minutach badanie odbywa się ponownie. Wyniki są porównywane. Stwierdzono, że patologia dróg oddechowych jest odwracalna lub nieodwracalna.
Bodypletyzmografia - wykonywana w celu oceny całkowitej pojemności płuc i oporu aerodynamicznego dróg oddechowych. Aby to zrobić, pacjent musi wdychać powietrze. Znajduje się w zamkniętej komorze. W tym przypadku rejestrowana jest nie tylko ilość gazu, ale także siła, z jaką jest wdychany, a także prędkość przepływu powietrza.
