Disanje – razlika između verzija

 

Kod [[Kralješnjaci|kralješnjaka]] koji dišu, respiracija kisika uključuje četiri stadija:

* '''Ventilacija''' iz okolnog zraka u [[alveole]] [[pluća]].

* '''Plućna izmjena plinova''' iz alveola u plućnih kapilara.

 

== Fiziologija disanja čovjeka ==

 

Svi poznati živi organizmi vrše izmjenu [[plin]]ova s njihovim okolišom. Ova izmjena je poznat kao [[disanje]]. Za održavanje života, kisik se mora udisati u pluća, zatim procesom [[difuzija|difuzije]] preko alveolo-kapilarne membrane, vezanjem za [[hemoglobin]] u [[eritrocit]]ima, i otopljen [[krv]]i prenijet do [[tkiva]], i potom prenijet u [[stanica|stanice]] u kojima se obavlja aerobni [[metabolizam]].

[[Datoteka: Diaphragmatic breathing.gif|thumb|250px|centar|thumb|Vanjsko disanje]]

 

Vanjsko disanje se odvija u [[alveola]]ma pluća. [[Zrak]], koji sadrži kisik, iz atmosfere mehaničkim procesom disanja ulazi u alveole pluća. Iz udahnutog zrak u alveolama, kisik difuzijom prelazi u [[krvotok]]. U isto vrijeme, [[ugljični dioksid]] difuzijom iz venske krvi prelazi u alveole odakle sa izdahnutim zrakom napušta pluća.

Ciklus disanja je nesvjestan proces koji se neprekidno ponavlja, osim ako je zbog poremećaja svijesti nastao poremećaj u njegovoj regulaciji. Vanjsko disanje odvija se u dvije faze:

 

Pri maksimalnom udahu promjer prsnog koša povećava se za 20%. Normalna broj dišnih ciklusa je 12 udisaja u minuti, a zapremina udahnutog zraka pri jednom udahu je oko 500 ml. Prema tome,''minutni volumen disanja''(ili količina zraka koja prođe kroz pluća), prosječno je oko 6 litara u minuti.

*''Pasivna faza-izdisanje''

U pasivnoj fazi vanjskog disanja - izdisanje, ošit se podiže, a zid prsnog koša se sužava, što dovodi do povećanja tlaka unutar pluća. Nakon što se otvori [[glotis]], tlak unutar pluća izbacuje zrak, zajedno sa oslobođenim CO₂ iz krvi, u atmosferu.

::* Dušnik,

::* Bronhije, bronhiole, alveolarni duktusi i alveole.

*'''Usno nosni prolaz'''

Usno nosni prolaz se sastoji iz [[usnica]], [[usna šupljina|usne šupljina]], [[nosnica]] i [[nosna šupljina|nosne šupljine]] - nazalni prolaz. Ovaj prolaza oblaže [[sluznica]] koja je prekrivena cilijarnim [[epitel]]om, čija je osnovna uloga filtriranje i vlaženje zraka. Mehaničke nečistoća, iz udahnutog zraka, sa zadržavaju u usnoj i nosnoj šupljina na vlaženom epitelu odakle se mehaničkim putem odstranjuju iz nosa i ustiju (kašljanjem, kihanjem, slinom) ili gutanjem. Sluz sa uhvaćenim česticama se pokreće jedan centimetar u minuti do konačnog izbacivanja ili gutanja. U nosu i ustima zrak se zagrije i ovlaži vodenom parom, prije nego stigne u pluća. Kada bi čovjek udisao zrak kroz običnu cijev, suh i hladan zrak koji dopire u donje dijelove pluća pogodovao bi [[infekcija|infekciji]]. Zrak koji ulazi kroz nosne šupljina je bolje filtrirani zrak od onoga koji ulazi kroz usta. Zato se savjetuje da se disanje kad god je to moguće obavlja preko nosa.

*'''Ždrijelo'''

[[Ždrijelo]] je tjelesna šupljina koja s jedne strane spaja usnu i nosnu šupljina a sa druge grkljan. Glavna uloga ždrijela u procesu disanja je primiti zrak iz nosne i usne šupljina i zagrijati ga na temperaturu tijela prije njegovog ulaska u respiratorne sustav.

*'''Grkljan'''

[[Grkljan]] je organ dišnog sustava koji je smješten u prednjem dijelu vrata. Organ je cijevastog obilika i počinje otvorom u donjem dijelu ždrijela (hipofarinks), a nastavlja se u [[dušnik]] (lat. ''trachea''). Glavna funkcija grkljana je disanje, dok je kroz evoluciju prilagođen i fonaciji (govoru). Posebnu ulogu u zaštiti disanja ima grkljanski poklopac (lat. epiglotis), koji sprečava da hrana završi u grkljanu i dalje u dušniku, tj. sprečava aspiraciju i eventualno gušenje.

*'''Dušnik'''

[[Dušnik]] ili trahea, je cijev kroz koju zrak dospijeva u bronhije.

*Prolazeći kroz traheju ka alveolama, kisik se miješa i sa ugljičnim dioksidom. Tako da kada dođe do alveola gdje se odvija proces difuzije parcijalni tlak kisika postaje još manji.

*Parcijalni tlak ugljičnog dioksida u alveolama iznosi oko 40 mmHg i parcijalni pritisak kisika u najnižoj točki respiratornog sustava dostiže konačnu vrijednost koja predstavlja ''respiratorni koeficijent''i iznosi 103 mmHg.

*Difuzija kisika (i ugljičnog dioksida u suprotnom smjeru) odvija se na razini od respiratornih bronhiola naniže. Ipak većina difuzije odvija se u alveolama, koje su praktično okružene krvnim kapilarima. Površina alveolarno-kapilaran mreže je velika, između 90 i 100 m². Ako bi raširili alveole, dobili bi površinu koja pokriva dva [[tenis|teniska terena]]. Plućne membrana je izuzetno kompleksan sustav koji se sastoji od 6 slojeva. Unatoč velikom broju slojeva i izuzetnoj složenosti, ukupna debljina plućne membrane iznosi od 0,2-0,5 mikrometra. Ukupna količina krvi u plućnim kapilarima iznosi u prosjeku 60-140 ml. Difuzija u alveolama odvija se uz pomoć razlike tlaka kisika između alveola i krvi.

*Kisik koji dospijeva u alveole, ima parcijalni tlak oko 100 mmHg.

*U venskoj krvi koja se vraća u pluća parcijalni (pO2) kisika krvi je oko 40 mmHg.

 

Glavnu ulogu u ovom procesu obavljaju eritrociti, kojih u organizmu ima 25 000 milijardi. Pošto se kisik prenosi slobodnom difuzijom, potrebno je da eritrocit primi molekulu kisika. Prisustvo hemoglobina u eritrocitima omogućava krvi da prenese 30-100 puta više kisika, nego što bi mogla prenijeti da je kisik otopljen u plazmi (svega 0,3%). U svakoj molekuli hemoglobina ima 4 atoma [[željezo|željeza]], a svaki [[atom]] željeza veže jedanu molekulu kisika. [[Molekula]] hemoglobina tijekom disanja mijenja svoj oblik, a to je najmanja molekularna struktura koja diše. Kada hemoglobin veže kisika - skuplja se, a kada otpušta kisika - širi se. To je paradoksalan proces u odnosu na onaj koji se događa u plućima. Hemoglobin pokazuje izuzetnu kompleksnost i fleksibilnost da bi odigrao ulogu stalnog koordinatora količine kisika i ugljičnog dioksida.

* Ugljični dioksid difuzijom iz krvi prelazi u alveole na isti način. Parcijalni tlak ugljičnog dioksida (pCO2) u venskoj krvi u kapilara je oko 46 mmHg, u odnosu na pCO2 od 40 mmHg u alveoli. Pri prolasku kroz krvne kapilara pluća, CO2 se kreće iz područja višeg pCO2 u kapilari u područje niže vrijednosti pCO2 u alveoli. Nakon ovoga CO2 tijekom pasivna faze - izdisanja napušta tijelo.

* Izmjena kisika i ugljičnog dioksida između tkiva i kapilara se odvija na isti način kao i između alveola i kapilara. U tkiva tlak kisika pada s povećanjem udaljenosti od kapilara i najniži nivo se nalazi na sredini između dva kapilara.

* Ako parcijalni tlak kisika padne ispod 3 mmHg, u tkivima se razvija anaerobni metabolizam. Pod normalnim uvjetima tlak ugljičnog dioksida (pC02) raste u tkivima i nastaje [[mliječna kiselina]] koja uzrokuje proširenje kapilara. U mišićima kapilari se mogu povećati i do 200 puta, a većina je kapilara proširena i za vrijeme mirovanja, za razliku od [[mozak | mozga]] čiji se kapilari mogu povećati samo 4 puta. To je razlog zašto se [[hipoksija]] prvo javlja u mozgu a tek na kraju u [[mišić]]ima, kao i zašto reverzibilne (trajne) posljedice u mozgu nastaju već nakon 5-10 minuta a u mišićima nakon 2 i više sati.

 

|align="center" | 0,02

|}

*'''Napomena''':'' '''1 atmosfera''' = 101.3kPa, '''kPa'''(kilopaskal) = 1000 paskala. '''Jedan paskal''', jednak je sili od jednog njutna koja deluje na površini od jednog četvornog metra.''

 

Ako pretpostavimo da barometarski tlak padne na '''13,3''' kPa, od te vrijednosti na parcijalni tlak [[vodena para | vodene pare]] (pH2O) otpada '''6,3''' kPa, za sve ostale plinove ostaje '''7''' kPa. (13,3-6,3 = 7). Na velikim visinama od '''7''' kPa, mora se oduzeti tlak CO2 tako da u zraku ostaje svega '''3,8''' kPa (7-3,2 = 3,8) plina. Pod uvjetom da se kisik ne troši od '''3,8''' kPa treba oduzeti 4/5 koliko zauzima dušik, tako da na pO2 otpada '''0,8''' kPa. Imajući u vidu da su do tog momenta tkiva iznimno anoksična, značajnu količinu kisika apsorbiratće krv, tako da u plućima ostaje svega '''0,26''' kPa tlaka kisika, što je nedovoljno za normalan proces disanja. Na temelju ovoga zaključujemo da čovjek na atmosferskom tlaku od '''13,3''' kPa, ne bi mogao preživjeti ako bi udisao samo atmosferski zrak.

* Od visine 3.000 metara do visine od 12.200 metara, da ne bi došlo do poremećaja u organizmu zbog hipoksije, potrebno je započeti sa dopunskim udisanje 100% kisika.

* Od visine od 12.200 metara Udisanje kisika obavezno mora biti s dopunskim pritiskom (nadtlakom). Pritisak od 18,8 kPa uzima se kao donja granica disanja 100% kisika bez nadtlaka.

''Primjer:'' na visini od 15.500 metara barometarski tlak zraka je 11,6 kPa, što je nedovoljno za normalan proces disanja, zato je potrebno udisanje 100% kisika pojačati i nadtlakom. Vrijednost nadtlaka možemo izračunati ako od donje granice tlaka na kojoj se obavlja proces disanja 100% kisika (18,8 kPa) oduzmem vrijednost tlaka na zadanoj visini (18,8-11,6 = 7,2 kPa). Sa ovim nadtlakom, od 7,2 kPa, postiže se vrijednost parcijalnog tlaka kisika na visini od 15.500 metara koja osigurava zasićenje hemoglobina u krvi oko 90%.

 

== Reanimacija ==

 

=== Reanimacija u slučaju nesreće ===