Spoljašnje disanje
Spoljašnje disanje jedan je deo visoko integrisanog procesa disanja, koji se odvija u alveolama pluća. Vazduh, koji sadrži kiseonik, iz spoljne sredine mehaničkim procesom disanja ulazi u alveole pluća. Iz udahnutog vazduh u alveolama, kiseonik difuzijom prelazi u krvotok. U isto vreme, ugljen-dioksid takođe difuzijom, iz venske krvi, prelazi u alveole odakle sa izdahnutim vazduhom napušta pluća. Disajni ciklus spoljašnjeg disanja je nesvestan proces koji se neprekidno ponavlja, osim ako je zbog poremećaja svesti nastao poremećaj u njegovoj regulaciji.
Osnovni pojmovi iz disanja[uredi | uredi izvor]
Svi poznati živi organizmi vrše razmenu gasova sa njihovom okolinom. Ova razmena je poznat kao disanje. Za održavanje života, kiseonik mora prvo biti inhaliran (udahnut) u pluća, Zatim se on procesom difuzije preko alveolo-kapilarne membrane, hemoglobina i plazme krvi prenosi do tkiva i potom u ćelije tkiva u kojima se obavlja aerobni metabolizam.[1]
Osnovni procesi disanje su:
- Disanje (razmena gasova),
- Spoljašnje disanje
- Unutrašnje disanje
- Regulacija disanja
Faze spoljašnjeg disanja[uredi | uredi izvor]
Spoljašnje disanje odvija se u dve faze (aktivnu i pasivnu):
- Aktivna faza (udisanje)
Udisanje je je aktivna faza spoljnjeg disanja i označava kretanje vazduha prema plućima. Ono je uzrokovano širenjem zida grudnog koša i spuštanjem dijafragme naniže prema trbuhu. Udah povećava zapreminu grudne duplje i volumen pluća i u njima stvara područje niskog pritiska. Budući da je pritisak u toj fazi niži od pritiska koji vlada spolja, vazduh prodire u pluća.
U toku mirnog disanja intrapleuralni pritisak, u odnosu na atmosferski na početku udisanja, je oko (-2,5 mmHg) i smanjuje se na približno (-6 mmHg) na kraju udaha ili inspirijuma. Za to vreme pritisak u plućima varira u rasponu od 0 do -1,2 mmHg, tj. postaje blago negativan.
Pri maksimalnom udahu prečnik grudnog koša povećava se za 20%. Normalna broj disajnih ciklusa je 12 udisaja u minuti, a zapremina udahnutog vazduha pri jednom udahu je oko 500 ml. Prema tome, minutni volumen disanja (ili količina vazduha koja prođe kroz pluća), prosečno je oko 6 litara u minuti.
- Pasivna faza (izdisanje)
Izdisanje je pasivna faza spoljašnjeg disanje. Izdisanje je uzrokovano promenom položaja dijafragma, koja se podiže naviše, što ima za posledicu suženje grudnog koša i povećanja pritiska vazduha unutar pluća. Nakon što se otvori glotis, pod uticajem povećanog pritisak unutar pluća izbacuje se vazduh, zajedno sa oslobođenim СО2 iz krvi, u atmosferu.
Anatomija organa koji učestvuju u spoljašnjem disanju[uredi | uredi izvor]
Disajni sistem čoveka sastoji se od disajnih puteva i organa koji unose atmosferski vazduh u organizam.[1]
Sastav disajnog sistema
| Disajni putevi | Anatomske strukture |
|---|---|
| Gornji disajni putevi | • Usno-nosni prolaz • Ždrelo • Grkljan |
| Donji disajni putevi | • Dušnik • Bronhije • Bronhiole |
| Alveolarni duktusi i alveole | • Alveole • Mreža alveolarnih kapilara |
Usno nosni prolaz
Ustno nosni prolaz se sastoji iz usnica, usne šupljine, nozdrva i nosne šupljine (nazalni prolaz). Ovaj prolaza oblaže sluzokoža koja je prekrivena cilijarnim epitelom, čija je osnovna uloga filtriranje i vlaženje vazduha. Mehaničke nečistoće, iz udahnutog vazduha, sa zadržavaju u usnoj i nosnoj šupljini na ovlaženom epitelu odakle se mehaničkim putem odsranjuju iz nosa i ustiju (kašljanjem, kijanjem, pljuvačkom i nosnom slinom) ili gutanjem. Sluz sa „uhvaćenim“ česticama se pokreće jedan santimetar u minuti do konačnog izbacivanja ili gutanja. U nosu i ustima vazduh se zagreje i zašiti vodenom parom, pre nego stigne u pluća. Kada bi čovek udisao kroz običnu cev, suv i hladan vazduh koji dopire u donje delove pluća pogodovao bi razvoju infekcije. Vazduh koji ulazi kroz nosne šupljine je bolje filtriran vazduh od onoga koji ulazi kroz usta. Zato lekari savetuju da se disanje kad god je to moguće obavlja preko nosa.
Grkljan
Grkljan je organ disajnog sistema koji je smešten u prednjem delu vrata. Organ je cevastog obilika i počinje otvorom u donjem delu ždrela (hipofarinksu), a nastavlja se u dušnik (traheju). Glavna funkcija grkljana je disanje, dok je kroz evoluciju prilagođen i fonaciji (govoru). Posebnu ulogu u zaštiti sianja ima grkljanski poklopac (lat. epiglotis), koji sprečava da hrana završi u grkljanu i dalje u dušniku, tj sprečava aspiraciju i eventualno gušenje.
Ždrelo
Ždrelo je telesna šupljina koja je sa jedne strane spaja usnu i nosnu šupljina a sa druge grkljan. Glavna uloga ždrela u procesu disanja je da primi vazduh iz nosne i usne šupljine i zagreje ga na temperaturu tela pre njegovog ulaska u respiratorni sistem.
Dušnik
Dušnik ili traheja, je cev kroz koju vazduh dospeva u bronhije.
Bronhije, bronhiole, alveolarni duktusi i alveole
Vazduh iz dušnika nastavlja kretanje naniže kroz bronhije i bronhiole, ka sve manjim prolazima, ili duktusima, dok ne dospe u alveole plućnog tkiva. Glavna dušnica, po ulasku u pluća, silazi koso nadole i obrazuje bronhijalno stablo. Bronhiola formira strukture koje liče na grozdove a svaka bobica predstavlja alveolu.
Plućni režnjić, je osnovna jedinica građe pluća, ima oblik piramide, veličine oko 1 см² Kroz njen vrh ulazi bronhiola koja se grana dajući sitne alveole, poluloptasta proširenja njenih zidova.
Alveola je najvažniji deo pluća, oblika mehurića prečnika 0,3 mm. Alveole su tvorevine vrlo tankih zidova, kojih u plućima ima oko 300 miliona, 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 promer njegovog zid čini samo jedna ćelija. Plućni kapilari su toliko uski da crvena krvna zrnca mogu da se kreću kroz njih samo u jednom nizu. Razmena gasova СО2 i О2 se odvija na nivou alveola.
Regulacija disanja[uredi | uredi izvor]
Nervni sistem podešava veličinu alveolarne ventilacije potrebama organizma. Zahvaljujući tome, pritisci kiseonika i ugljen-dioksida u krvi se minimalno menjaju i kod teških opterećenja respiratornog sistema. Centar za disanje se nalazi u produženoj moždine i ponsu, a regulacija disanja se odvija kontinuiranim emitovanjem impulsa - (signala).
Disanje predstavlja visoko integrisani proces koji uključuje kompleksne signalne mehanizme u mozgu, moždanom stablu, kičmenoj moždini, kranijalnim i spinalnim živcima, uz koordinisano funkcionisanje dijafragme, međurebarnih mišića, grkljana, ždrela, pluća i kardiovaskularnog sistema. Ovaj proces podrazumeva i učešće više različitih neurotransmitera, neuromodulatora, receptora, sekundarnih glasnika i transkripcionih faktora, od kojih se većina još uvek ispituje (vidi sliku desno)[2][3]
Ključni neurotransmiter koji posreduje u sprovođenju sinaptičkih ekscitatornih signala u gotovo svim respiratornim neuronima moždanog stabla je glutamat. On je neophodan za transmisiju inspiratornih signala u respiratornim premotornim i respiratornim motornim neuronima.[4] Glutamat svoje efekte ostvaruje uglavnom delovanjem preko N-metil-d-aspartat (NMDA) receptora, ali i preko ne-(NMDA) receptora, tj AMPA (alfa-amino-3-hidroksi-5-metilisoksazol 4-propionične kiseline) i kainatskih receptora, kao i metabotropnih receptora (mGluRs) uključenih u pontomedularne signalne puteve.[5][6] [7]
Poslednjih godina, brojna eksperimentalna i klinička istraživanja ukazuju na značaj funkcionalnog integriteta malog mozga i ponsa i njihove tzv. pontomedularne signalne mreže koja povezuje dorzolateralni tegmentum ponsa, (lat. nc. tractus solitarius) i ventrolateralno područje produžene moždine i njihove uloge u autonomnoj kontroli disanja [8] 8..[9]
Krajnji cilj regulacije disanja je održavanje povoljnih koncentracija kiseonika, ugljen-dioksida i vodonikovih (H+) jona u telesnim tečnostima. Povećanje ugljen-dioksida ili vodonikovih jona utiče na respiraciju, tako što nadražuje centar za disanje i dovodi do uklanjanja viška gasova ubrzanjem respiracije. Regulacija ugljen-dioksida se vrši mehanizmom povratne sprege, tako da u toku hipoksije izazvane pneumonijom, emfizemom i drugih plućnim bolestima, ovaj sistem može da poveća alveolarnu ventilaciju ili spoljašnje disanje za 5-7 puta.
Izvori[uredi | uredi izvor]
- ^ a b Susan Standring, ur. (2009) [1858]. Gray's anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice, Expert Consult. illustrated by Richard E. M. Moore (40 izd.). Churchill Livingstone. ISBN 978-0-443-06684-9.
- ^ Bianchi AL, Denavit-Saubie M, Champagnat J. Central control of breathing in mammals: neuronal circuitry, membrane properties, and neurotransmitters. Physiol Rev. 1995;75:1–45.
- ^ Wong-Riley MMT, Liu Q. Neurochemical development of brain stem nuclei involved in the control of respiration. Respir Physiol Neurobiol. 2005;149:83–98.
- ^ Bonham AC. Neurotransmitters in the CNS control of breathing. Respir Physiol 1995; 101: 219–230.
- ^ Liu G, Feldman JL, Smith JC. Excitatory amino acid mediated transmission of inspiratory drive to phrenic motoneurons. J Neurophysiol. 1990;64: 423–36.
- ^ Pierrefiche O, Foutz AS, Champagnat J, DenavitSaubie M. NMDA and non-NMDA receptors may play distinct roles in timing mechanisms and transmission in the feline respiratory network. J Physiol. 1994;474:509–23.
- ^ Dogas Z, Stuth EA, Hopp FA, McCrimmon DR, Zuperku EJ. NMDA receptor-mediated transmission of carotid body chemoreceptor input to expiratory bulbospinal neurones in dogs. J Physiol. 1995;487 (Pt 3):639–51.
- ^ Chamberlin NL, Saper CB. A brainstem network mediating apneic reflexes in the rat. J Neurosci. 1998;18(15):6048–56.
- ^ Alheid GF, Milsom WK, McCrimmon DR. Pontine influences on breathing: an overview. Respir Physiol Neurobiol. 2004;143:105–14.
Literatura[uredi | uredi izvor]
- Guyton, Arthur C.; John Edward Hall (2006). Medicinska fiziologija: udžbenik. Medicinska naklada. ISBN 978-953-176-318-9.
- Stefanović S. (1979). Interna medicina. Beograd-Zagreb: Medicinska knjiga.
- V. M. Varagić, M. Stevanović (1990). Farmakoterapija u pulmologiji. Beograd-Zagreb: Medicinska knjiga.
- Guyton, Arthur C. (2006). Textbook of Medical Physiology. Elsevier España. ISBN 978-84-8174-926-7.