Fiziologija disanja čovjeka: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
zamena mesta sl. |
→Funkcija disanja s promjenom visine: Datoteka:VKK-6M-GSh-6A.jpg, dopuna teksta |
||
Redak 172:
Količina kisika i ugljičnog dioksida razmenjena difuzijom preko alveolo-kapilarne membrane i krvi zavisi prije svega od razlike parcijalnog tlaka kisika i ugljičnog dioksida u alveolarnom zraku i njihovog parcijalnog tlaka u venskom dijelu kapilara.
Taj
{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" align="center"
|+'''Korelacija visine i zasićenja krvi kisikom '''
Redak 217:
|align="center" | 0
|-
|}
=== Funkcionalna podjela atmosfere u odnosu na visinu ===
Prema fiziološkom učinku dostignute visine na procese disanja u organizmu čovjeka izvršena je sljedeća podjela atmosfere;
:*'''Indiferentna zona (do 1780 m )-''' do ove visine atmosfere u organizmu čovjeka ne događaju se nikakve promjene s visinom, bez obzira da li se radi o zdravom ili bolesnom organizmu.
:*''' Zona potpune kompenzacije (do 3000 m )-''' u ovoj zoni kod potpuno zdravih ljudi ne događaju se nikakve promjene, ali kod [[bolesnik]]a u ovoj zoni se mogu javiti prvi poremećaji izazvani nedostatkom kisika ( hipoksija). Potpuno zdrava osoba do visine od 3000 metara može udisati samo običan [[zrak]] jer kompenzatorne fiziološki mehanizmi organizma (hiperventilacija, porast [[puls]]a itd..) Mogu nadoknaditi snižena vrijednost pO2 do ove visisne.
:*'''Zona nepotpune kompenzacije (od 3000 do 5000 m )-''' u ovoj zoni nastaju prvi psihofiziološki poremećaji u organizmu. Brzina nastanka promjena u organizmu čovjeka u mnogome zavisi od utreniranosti (aklimatizacije), fizičke kondiciji, načina prehrane i zdravstvenog stanja.
:*'''Smrtna zona (iznad 5500 m )-''' u kojoj nastaju teški psihofiziološki poremećaji do [[smrt]]nog ishoda.
Na manjim visinama (do 3000 metara) alveolarni parcijalni tlak kisika (pO2) ne smanjuje se u tolikoj mjeri kao pO2 u atmosferi, jer smanjen tlaka kisika donekle nadoknađuje povećana ventilacija pluća i veće naprezanje kardiovaskularnog sustava. Međutim na većim visinama pO2 se daleko više smanjuje u alveolama pluća nego u atmosferskim zraku, zbog razređenja kisiku u udahnutom zraku. Razlog za ovo smanjenja je;
* Na velikim visinama ugljični dioksid se stalno odstranjuje iz krvi plućnih kapilara u alveole i vrši razređenje zraka, (mada se na većim visinama zbog ubrzanog disanja smanjuje parcijalni tlaka ugljičnog dioksida sa 5,3 kPa i snižava na približno 3,2 kPa).
* Voda sa dišnih površina isprava u udahnuti zrak i također vrši razređenje alveolarnog zraka. Na normalnoj tjelesnoj temperaturi vodena para zadržava svoj stalni parcijalni tlak od 6,3 kPa bez obzira na visinu.
{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" align="center"
|+'''Uticaj akutnog izklaganja niskom atmosferskom tlaku zraka na koncentraciju plina u alveolama i zasićenja arterijske krvi kisikom.
|! style="background:#ffdead;" colspan=1 align="center" | '''Visina (m)'''
|! style="background:#ffdead;" colspan=1 align="center" | '''Atmosferski tlak (kPa)'''
|! style="background:#ffdead;" colspan=1 align="center" | '''pО2 u zraku(kPa)'''
|! style="background:#ffdead;" colspan=1 align="center" | '''pCO2 u alveolama (kPa)'''
|! style="background:#ffdead;" colspan=1 align="center" | '''рО2 u alveolama (kPa)'''
|! style="background:#ffdead;" colspan=1 align="center" | '''Arterijsko zasićenje krvi kisikom'''
|-
|align="center" width="100pt" | na razini mora
|align="center" width="100pt" | 101,3
|align="center" width="100pt" | 21,2
|align="center" width="100pt" | 5,3
|align="center" width="100pt" | 13,9
|align="center" width="100pt" | 0,97
|-
|align="center" | 3.000
|align="center" | 69,7
|align="center" | 14,7
|align="center" | 4,8
|align="center" | 8,9
|align="center" | 0,90
|-
|align="center" | 6.000
|align="center" | 46,5
|align="center" | 9,7
|align="center" | 3,2
|align="center" | 5,3
|align="center" | 0,73
|-
|align="center" | 9.000
|align="center" | 30,1
|align="center" | 6,3
|align="center" | 3,2
|align="center" | 2,8
|align="center" | 0,30
|-
|align="center" | 12.000
|align="center" | 18,8
|align="center" | 3,9
|align="center" | 3,2
|align="center" | 1,6
|align="center" | 0,15
|-
|align="center" | 15.000
|align="center" | 11,6
|align="center" | 2,4
|align="center" | 3,2
|align="center" | 0,3
|align="center" | 0,02
|}
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 (natpritiskom). Pritisak od 18,8 kPa uzima se kao donja granica disanja 100% kisika bez natpritiska.
''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 natpritiskom. Vrijednost natpritiska 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 natpritiskom, od 7,2 kPa, postiže se vrijednost parcijalnog tlaka kisika na visini od 15.500 metara koja osigurava zasićenje hemoglobina u krvi oko 90%.
=== Disanje pod natpritiskom ===
[[Datoteka:VKK-6M-GSh-6A.jpg| mini | 200px | desno | Visinsko odjelo sa zaštitnom kacigom obezeđuje disanje pilotu na velikim visinama]]
Disanje pod natpritiskom je umjetno povećanje smanjenog parcijalnog tlaka kisika u udahnutom zraku, kao jedna od osnovnih mjera u borbi protiv smanjenog barometarskog pritiska atmosferskog zraka i pojave hipoksije u tijelu pilota za vrijeme letenja na većim visinama.
Tlak plina ostvaruje se samo za vrijeme udisanja, dok tijekom izdisanja tlaka nema. Na ovaj način je promijenjen normalni respiratorni ciklus jer je sada udah pasivna faza a izdah aktivna faza. Tijekom izdisanja potrebno je izvšiti određeni rad da bi se stvorio povećan negativan tlak u grudnom košu, koji će istisnuti zrak kako bi se tlak izjednačio sa vanjskim. Dok disanje dovodi u pluća pozitivni tlak ostali dijelovi tijela su izloženi okolnom pritisku zraka.
Disanje 100% kisika pod natpritiskom od 11,7 kpa osiguralo bi trajnu uspješnu zaštitu od hipoksije na bilo kojoj visini. Međutim ovako veliki natpritisak je neostvarljiv jer dovodi do; dekompresijske bolesti i fizioloških poremećaja u radu respiratornog sustava.
Mogućnosti disanja kisika pod natpritiskom nisu neograničene, te nakon prelaska vrijednosti od 7,8 kPa dolazi do značajnih poremećaja u radu kardiovaskularnog i respiratornog sustava, a na većim tlakovima moglo bi doći i do rupture pluća.
Da bi se ovo spriječilo uvedena su [[anti-G odijelo | specijalna odela sa natpritiskom]] koja stvaraju pritisak sa vanjske strane tijela pilota, s ciljem da se vanjski tlak izjednači s unutrašnjim tlakom. Samo sa ovakvim odjelom dobro se podnosi disanje pod natpritiskom i do 20,7 kPa
Kako je disanje kisika pod natpritiskom veoma naporno, njegova primjena nije preporučljiva duži vremenski period, a i sama oprema koja se koristi za tu namjenu znatno otežava rad pilota. Zato su suvremeni [[avion]]i tako konstruirani da su njihove kabine pod natpritiskom, što omogućava normalan rad [[pilot]]a, a odijelo se koristi samo u slučaju nastanka izvanredne situacije (rashermetizacija kabine ne velikim visinama).
=== Zaštitna funkcije disanja na visini ===
Kako bi čovjek obezedio normalan proces disanja na visini on mora disanje dopuniti nizom zaštitnih mjera;
*'''Aklimatizacija:''' dužim boravkom na visini iznad 3000 metara organizam se privikava smanjenom tlaku kisika pokretanjem čitavog niza fizioloških procesa u organizmu
*'''Bavljenje [[sport]]om'''; uz pravilnu prehranu i povremeni boravak na visini povećava se disajni kapacitet organizma što ga čini otpornijim na smanjeni parcijalni tlak kisika.
*'''Pravilno doziran povećan unos [[ugljikohidratii| ugljikohidrata]] i [[bjelančevine | bjelančevina ]]'''; smanjuje toleranciju organizma i povećava njegovu izdržljivost na niskom parcijalno tlaku kisika
*'''Udisanje kisika'''; preko zaštitne maske, boravkak u hermetizovanim kabinama zrakoplova sa ili bez uporabe specijalnog visinskog odela.
==Vidi još==
*[[Disanje]]
| |||