Fiziologija disanja čovjeka: razlika između inačica

'''Fiziologija disanja čovjeka''' je područje medicinske [[fiziologija | fiziologije]] koja proučava procese disanja neposredno povezane s potrošnjom [[kisik]]a i oslobađanjem [[ugljični dioksid|ugljičnog dioksida]], koji imaju za cilj stvaranje i osobađanjeoslobađanje [[energija | energije]] potrebne u čovjekovim životnim procesima.

Svi poznati živi organizmi vrše razmjenu [[plin]]ova s njihovim okolišem. Ova razmjena je poznata kao [[disanje]]. Za održavanje života, kisik se mora udisati u pluća, zatim procesom [[difuzija |difuzije]] kroz alveoloalveolno-kapilarnu membranu i [[hemoglobin|hemoglobinom]] u kroz [https://hr.wikipedia.org/wiki/Krvotok krvotok] prenijeti do [[tkiva]] i potom u [[stanica |stanice]] tkiva u kojima se odvija aerobni [[metabolizam]].

[[Živčani sustav]] prilagođava veličinu alveolarne ventilacije potrebama organizma. Zahvaljujući pri tome, da se tlakovi kisika i ugljičnog dioksida u krvi minimalno mijenjaju i kod teških opterećenja respiratornog sustava. Centar za disanje se nalazi u produženoj moždinemoždini i ponsu, a regulacija disanja se odvija se kontinuiranim emitiranjem impulsa.

Usno nosni prolaz se sastoji iz usnica, usne šupljina, nosnica i nosne šupljine-nazalni prolaz. Ovaj prolaz oblaže sluznicaasluznica koja je prekrivena cilijarnim epitelom, čija je osnovna uloga filtriranje i vlaženje zraka. Mehanička nečistoća, iz udahnutog zraka, sa zadržavaju u usnoj i nosnoj šupljina na vlažnom epitelu odakle se mehaničkim putem odstranjuju iz nosa i usta (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 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.

Grkljan je organ dišnog sustava koji je smješten u prednjem dijelu vrata. Organ je cevastogcjevastog obilikaoblika i počinje otvorom u donjem deludijelu ždrelaždrijela (hipofarinksu), a nastavlja se u dušnik (traheu). 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.

[[File:Bronchial anatomy.jpg|mini|250px|centar|Izmjena plinova se odvija na nivoaunivou alveola i plućnih kapilara]]

Zrak iz dušnika nastavlja kretanje naniže kroz bronhije i bronhiole, ka sve manjim prolazim, ili duktusima, dok ne dospije u alveole plućnog tkiva. Glavna dušnica, po ulasku u pluća, silazi koso nadolenadolje i obrazuje bronhijalno stablo. Plućni režnjić, je osnovna jedinica građe pluća, ima oblik piramide, veličine oko 1 cm². Kroz njegov vrh ulazi bronhiola koja se grana dajući sitne alveole, poluloptasta proširenja njezinih zidova. Bronhiola formira strukture koje liče na grozd a svaka bobica predstavlja alveolu

Alveola je najvažniji dio pluća, oblika mjehurića promjera 0,3 mm i u prosjeku ih ima oko 150 milijuna. Alveole su tvorevina vrlo tankih zidova, kojih u plućima ima oko 300 milijuna, sa ukupnom površinom koja je u kontaktu sa kapilarima od oko 70 m². Svaka mala alveola okružena je mrežom kapilara kojima se pridružuju arterije i vene. Na mikroskopskom pregledu kapilara se vidi da promerpromjer njegovog zid čini samo jedna ćelija. Plućni kapilara su toliko uski da se crvena krvna zrnca mogu kretati kroz njih samo u jednom nizu. Razmjena plinova CO2 i O2 se odvija na razini alveola.

Primarna funkcija disanja je unos kisika. Kisik ulazi u tijelo putem disajnogdišnog suustavasustava, a zatim se u tijelu kroz cirkulatorni sustav dostavlja do svih njegovih dijelova. Sve stanice u tijelu za potrebe metabolizma hrane imaju potrebu za kisikom.

[[File:Alveoli-nl.svg|mini|260px|desno|Izmjena plinova u plućima temelji se na razlici pO2 i pCO2 u alvolamaalveolama i krvnoj plazma kapilara pluća]]

*Kisik je zastupljen sa oko 20,9%, (21%) u gasnoj smešismjesi naše atmosfere, a njegov parcijalni tlak je 160 [[mmHg]] u suhom [[zrak]]u na razini mora, na temperaturi od oko 15°C.

*''''' Daltonov zakon ;'''''''navodi da su parcijalni (djelomični) pritisci plina u gasnoj smešismjesi jednaki pritisku plina koji bi on ostvario ako bi sam zauzimao taj prostor. Svaka plinska komponenta u zračnoj mešavinamješavini vrši pritisak koji je proporcionalan udjelu koji ona ima u mješavini.''

*Međutim ove vrijednosti se mijenjaju kada udahnuti zrak dospije u pluća. SuvSuh [[atmosfera | atmosferski zrak]] izložen je zasićenoj vodenoj pari, na tjelesnoj temperaturi od (37°C), i djelomičnom tlaku[[vodena para | vodene pare]] od 47 mmHg. U dušniku dakle parcijalni tlaka kisika iznosi (760 - 47) ili oko 150 mmHg.

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

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

*Ova razlika tlaka omogućuje kisiku iz alveola, tj. dabiz područja višeg tlaka prelazi u kapilare u kojima je niža vrijednost parcijalnog tlaka kisika.

:*''Razlike u delimičnomdjelomičnom (parcijalnom) pritisku plinova''

|+'''Parcijalni tlak plinova u različitim dijelovima respiratornog i cirkulacionogcirkulacijskog sustava (mmHg)'''

Količina kisika i ugljičnog dioksida razmenjenarazmijenjena difuzijom preko alveoloalveolno-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.

:*''' 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 kompenzacijski fiziološki mehanizmi organizma (hiperventilacija, porast [[puls]]a itd..) Mogu nadoknaditi snižena vrijednost pO2 do ove visisnevisine.

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 razređenjarazrjeđenja 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 razređenjerazrjeđenje 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 razređenjerazrjeđenje alveolarnog zraka. Na normalnoj tjelesnoj temperaturi vodena para zadržava svoj stalni parcijalni tlak od 6,3 kPa bez obzira na visinu.

*'''Napomena''':'' '''1 atmosfera''' = 101.3kPa, '''kPa'''(kilopaskal) = 1000 paskala. '''Jedan paskal''', jednak je sili od jednog njutna koja delujedjeluje 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 apsorbiratćeapsorbirat će 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.

Disanje pod nadtlakom je umjetno povećanje smanjenog djelomi;nogdjelomičnog tlaka kisika u udahnutom zraku, kao jedna od osnovnih mjera u borbi protiv smanjenog barometarskog tlaka 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 izvšitiizvršiti određeni rad da bi se stvorio povećan negativan tlak u prsnom 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.

=== ZaštitnaZaštita funkcije disanja na visini ===

# Arthur C. Guyton Medicinska fiziologija, MedicicnskaMedicinska knjiga, Beograd Zagreb 1990