Dospelý človek vykoná každú minútu štrnásť až dvadsať nádychov a výdychov a deti, v závislosti od veku, sú schopné urobiť až šesťdesiat nádychov a výdychov za rovnaký čas. Toto je nepodmienený reflex, ktorý pomáha telu prežiť. Jeho implementácia je mimo našu kontrolu a pochopenie. Vonkajšie a vnútorné dýchanie má medzi sebou takzvanú komunikáciu. Funguje na princípe spätnej väzby. Ak bunky nemajú dostatok kyslíka, telo zrýchľuje dýchanie a naopak.
Definícia
Dýchanie je komplexný reflexný nepretržitý akt. Zabezpečuje stálosť plynového zloženia krvi. Pozostáva z troch stupňov alebo väzieb: vonkajšie dýchanie, transport plynov a saturácia tkaniva. Zlyhanie môže nastať v ktorejkoľvek fáze. Môže to viesť k hypoxii a dokonca k smrti. Vonkajšie dýchanie je prvým stupňom, v ktorom dochádza k výmene plynov medzi človekom a prostredím. Atmosférický vzduch vstupuje do alveol ako prvý. A v ďalšej fáze difunduje do krvi na transport do tkanív.
Mechanizmus vstupu kyslíka do krvi je založený na rozdiele v parciálnom tlaku plynov. Výmena prebieha pozdĺž koncentračného gradientu. To znamená, že krv s vysokým obsahom oxidu uhličitého ľahko prijíma dostatok kyslíka a naopak. Zároveň je podstata tkanivového dýchania nasledovná: kyslík z krvi vstupuje do cytoplazmy bunky a potom prechádza reťazcom chemických reakcií nazývaných dýchací reťazec. Oxid uhličitý a ďalšie metabolické produkty sa nakoniec dostanú do periférneho kanála.
Zloženie vzduchu
Vonkajšie dýchanie vo veľkej miere závisí od zloženia atmosférického vzduchu. Čím menej kyslíka obsahuje, tým sú dychy menej časté. Normálne zloženie vzduchu je asi toto:
- dusík – 79,03 %;
- kyslík – 20 %;
- oxid uhličitý – 0,03 %;
- všetky ostatné plyny – 0,04 %.
Pri výdychu sa pomer častí trochu mení. Oxid uhličitý stúpne na 4 % a kyslík sa zníži o rovnaké množstvo.
Štruktúra dýchacieho aparátu
Vonkajší dýchací systém je séria hadíc, ktoré sú navzájom prepojené. Predtým, ako sa vzduch dostane do alveol, prejde dlhú cestu, aby sa zahrial a vyčistil. Všetko to začína nosovými priechodmi. Sú prvou bariérou pre prach a nečistoty. Chĺpky nachádzajúce sa na nosovej sliznici zadržiavajú veľké častice a tesne umiestnené cievy ohrievajú vzduch.
Potom nasleduje nosohltan a orofarynx, po nich hrtan, priedušnica, hlavné priedušky. Posledné sa delia napravý a ľavý lalok. Rozvetvujú sa a vytvárajú bronchiálny strom. Najmenšie bronchioly na konci majú elastický vak - alveolu. Napriek tomu, že sliznica vystiela všetky dýchacie cesty, k výmene plynov dochádza až na ich samom konci. Nevyužitý priestor sa nazýva mŕtvy priestor. Bežne jeho veľkosť dosahuje až stopäťdesiat mililitrov.
Dýchací cyklus
Zdravý človek dýcha v troch fázach: nádych, výdych a pauza. Časom celý tento proces trvá dva a pol až desať sekúnd alebo viac. Ide o veľmi individuálne nastavenia. Vonkajšie dýchanie do značnej miery závisí od podmienok, v ktorých telo žije, a od jeho zdravotného stavu. Existujú teda pojmy ako rytmus a frekvencia dýchania. Sú určené počtom pohybov hrudníka za minútu, ich pravidelnosťou. Hĺbku dýchania možno určiť meraním objemu vydychovaného vzduchu alebo obvodu hrudníka pri nádychu a výdychu. Postup je celkom jednoduchý.
Inspirácia prebieha počas kontrakcie bránice a medzirebrových svalov. Podtlak, ktorý sa v tomto momente vytvorí, akoby „nasáva“atmosférický vzduch do pľúc. V tomto prípade sa hrudník rozširuje. Výdych je opačná akcia: svaly sa uvoľnia, steny alveol majú tendenciu zbaviť sa preťaženia a vrátiť sa do pôvodného stavu.
Pľúcna ventilácia
Štúdium funkcie vonkajšieho dýchania pomohlo vedcom lepšie pochopiť mechanizmus vývoja významnýchpočet ochorení. Dokonca vyčlenili samostatný odbor medicíny – pneumológiu. Existuje niekoľko kritérií, podľa ktorých sa analyzuje práca dýchacieho systému. Indikátory vonkajšieho dýchania nie sú pevnou hodnotou. Môžu sa líšiť v závislosti od konštitúcie osoby, veku a zdravotného stavu:
- Dychový objem (TO). Ide o množstvo vzduchu, ktoré človek v pokoji vdýchne a vydýchne. Norma je od tristo do sedemsto mililitrov.
- Inspiračný rezervný objem (IRV). Toto je vzduch, ktorý sa ešte môže pridať do pľúc. Napríklad, ak sa po pokojnom nadýchnutí, požiadajte osobu, aby sa zhlboka nadýchla.
- Exspiračný rezervný objem (ERV). Toto je objem vzduchu, ktorý opustí pľúca, ak sa po normálnom výdychu zhlboka nadýchnete. Obe čísla sú asi jeden a pol litra.
- Zostatkový objem. Toto je množstvo vzduchu, ktoré zostane v pľúcach po hlbokom výdychu. Jeho hodnota je od tisíc do jeden a pol tisíc mililitrov.
- Štyri predchádzajúce ukazovatele spolu tvoria vitálnu kapacitu pľúc. Pre mužov je to päť litrov, pre ženy tri a pol.
Pľúcna ventilácia je celkový objem vzduchu, ktorý prejde pľúcami za jednu minútu. U dospelého zdravého človeka v pokoji tento údaj kolíše okolo šiestich až ôsmich litrov. Štúdium funkcie vonkajšieho dýchania je potrebné nielen pre ľudí s patológiou, ale aj pre športovcov, ako aj deti (najmä predčasne narodených novorodencov). Takéto znalosti sú často potrebné v intenzívnej starostlivosti, keď je pacient preložený na ventilátor (umelá pľúcna ventilácia)alebo z neho odstránené.
Typy normálneho dýchania
Funkcia vonkajšieho dýchania do značnej miery závisí od typu procesu. A tiež od konštitúcie a pohlavia človeka. Podľa spôsobu, akým sa hrudník rozširuje, možno rozlíšiť dva typy dýchania:
- Prsia, počas ktorých sa dvíhajú rebrá. Prevažuje u žien.
- Brucho, keď je bránica sploštená. Tento typ dýchania je charakteristický skôr pre mužov.
Existuje aj zmiešaný typ, pri ktorom sú zapojené všetky svalové skupiny. Tento ukazovateľ je individuálny. Závisí to nielen od pohlavia, ale aj od veku človeka, keďže pohyblivosť hrudníka v priebehu rokov klesá. Ovplyvňuje ho aj povolanie: čím ťažšia práca, tým viac prevláda brušný typ.
Patologické typy dýchania
Ukazovatele vonkajšieho dýchania sa dramaticky menia v prítomnosti syndrómu respiračného zlyhania. Toto nie je samostatná choroba, ale iba dôsledok patológie iných orgánov: srdca, pľúc, nadobličiek, pečene alebo obličiek. Syndróm je akútny aj chronický. Okrem toho sa delí na typy:
- Obštrukčné. Pri inšpirácii sa objavuje dýchavičnosť.
- Obmedzujúci typ. Pri výdychu sa objavuje dýchavičnosť.
- Zmiešaný typ. Zvyčajne je to koncová fáza a zahŕňa prvé dve možnosti.
Okrem toho existuje niekoľko typov abnormálneho dýchania, ktoré nesúvisia s konkrétnym ochorením:
- Chayneov dych – Stokes. Začínajúc od plytkého, dýchanie sa postupne prehlbuje a na piatom alebo siedmomdych dosiahne normálnu úroveň. Potom sa opäť stáva zriedkavým a plytkým. Na konci je vždy pauza – niekoľko sekúnd bez nádychu. Vyskytuje sa u novorodencov, s TBI, intoxikáciou, hydrocefalom.
- Kussmaulov dych. Je to hlboké, hlučné a zriedkavé dýchanie. Vyskytuje sa s hyperventiláciou, acidózou, diabetickou kómou.
Patológia vonkajšieho dýchania
Porušovanie vonkajšieho dýchania sa vyskytuje pri bežnom fungovaní tela aj v kritických situáciách:
- Tachypnoe – stav, keď dychová frekvencia prekročí dvadsaťkrát za minútu. Stáva sa to fyziologické (po cvičení, v dusnej miestnosti) aj patologické (s chorobami krvi, horúčkou, hystériou).
- Bradipnoe – zriedkavé dýchanie. Zvyčajne sa spája s neurologickými ochoreniami, zvýšeným intrakraniálnym tlakom, edémom mozgu, kómou, intoxikáciou.
- Apnoe je absencia alebo zastavenie dýchania. Môže byť spojená s paralýzou dýchacích svalov, otravou, traumatickým poranením mozgu alebo edémom mozgu. Existuje aj príznak zastavenia dýchania počas spánku.
- Dýchavičnosť – dýchavičnosť (porušenie rytmu, frekvencie a hĺbky dýchania). Vyskytuje sa pri nadmernej fyzickej námahe, bronchiálnej astme, chronickej obštrukčnej bronchitíde, hypertenzii.
Kde sú potrebné znalosti o charakteristikách vonkajšieho dýchania?
Vyšetrenie vonkajšieho dýchania by sa malo vykonávať na diagnostické účely s cieľom posúdiť funkčný stav celého systému. U pacientovspadajúce do rizikovej skupiny, ako sú fajčiari alebo pracovníci v nebezpečných odvetviach, čím sa odhaľuje sklon k chorobám z povolania. Pre chirurgov a anestéziológov je stav tejto funkcie dôležitý pri príprave pacienta na operáciu. Vykonáva sa dynamická štúdia vonkajšieho dýchania, aby sa potvrdila skupina so zdravotným postihnutím a celkovo sa posúdila schopnosť pracovať. Rovnako ako pri dispenzárnom pozorovaní pacientov s chronickými ochoreniami srdca alebo pľúc.
Typy štúdií
Spirometria je spôsob, ako posúdiť stav dýchacieho systému podľa objemu normálneho a núteného výdychu, ako aj výdychu za 1 sekundu. Niekedy sa na diagnostické účely vykonáva test s bronchodilatátorom. Jeho podstata spočíva v tom, že pacient najskôr podstúpi štúdiu. Potom dostane inhaláciu lieku, ktorý rozširuje priedušky. A po 15 minútach sa štúdia uskutoční znova. Výsledky sa porovnávajú. Dospelo sa k záveru, že patológia dýchacieho traktu je reverzibilná alebo ireverzibilná.
Bodypletyzmografia – vykonáva sa na posúdenie celkovej kapacity pľúc a aerodynamického odporu dýchacích ciest. K tomu musí pacient vdychovať vzduch. Je v uzavretej komore. V tomto prípade sa nezaznamenáva len množstvo plynu, ale aj sila, ktorou je vdychovaný, ako aj rýchlosť prúdenia vzduchu.
