Uklad oddechowy FIZJOLOGIA.docx

(64 KB) Pobierz

Układ oddechowy

Funkcje: stanowi dużą powierzchnie dyfuzyjną (ok. 100m2), przez którą tlen może być wprowadzany do ustroju a CO2 eliminowany z ustroju, utrzymuje adekwatny gradient pomiędzy ciśnieniem parcjalnym O2 i CO2 w powietrzu pęcherzykowym a prężnością tych gazów we krwi dopływającej do pęcherzyków płucnych, nawilża, ogrzewa i oczyszcza powietrze, uczestniczy w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej, uczestniczy w reakcjach obronnych organizmu ze względu na obecność komórek fagocytujących w obrębie pęcherzyków płucnych.

Budowa

  1. Jama nosowa
  2. Jama ustna
  3. Gardło
  4. Krtań
  5. Tchawica
  6. Oskrzela
  7. Płuco lewe, płuco prawe,

Etapy oddychania:

-Oddychanie zewnętrzne- wymiana gazów pomiędzy:

·         Powietrzem atmosferycznym a pęcherzykami płucnymi

·         Pęcherzykiem płucnym a osoczem krwi

·         Osoczem krwi a krwinkami czerwonymi

-Transport gazów- oddechowa funkcja krwi

-Oddychanie wewnętrzne

Ciśnienie parcjalne- ciśnienie jakie wywiera jeden ze składników powietrza.

Prężność gazu- jest to ciśnienie gazu rozpuszczonego w wodzie

Wentylacja płuc- jest to wymiana powietrza pomiędzy otoczeniem a pęcherzykami płuc. Jest możliwa dzięki ruchom klatki piersiowej.

W spoczynku-

·         Mięśnie oddechowe nie pracują

·         Siły elastyczne płuc i klatki piersiowej równoważą się

·         Ciśnienie jest równe atmosferycznemu w drzewie oskrzelowym

·         Nie ma przepływu powietrza

Podczas wysiłku:

·         Mięśnie wdechowe kurczą się, pojemność klatki piersiowej wzrasta, Ciśnienie śródpęcherzykowe spada poniżej wartości ciśnienia atmosferycznego ze względu na poszerzenie dróg oddechowych. Powietrze przemieszcza się do płuc.

Podczas wydechu

·         Mięśnie wdechowe rozluźniają się, siły elastyczne płuc powodują podniesienie ciśnienia gazów powyżej ciśnienia atmosferycznego. Powietrze przemieszcza się z płuc na zewnątrz.

bez tytułu.JPG

 

Anatomiczna przestrzeń nieużywana (martwa)

W skład przestrzeni martwej wchodzi

·         Jama nosowa

·         Gardło

·         Krtań

·         Tchawica

·         Oskrzeliki górne i dolne

Objętość przestrzeni martwej wynosi około 150 ml

 

 

Wentylacja przestrzeni martwej i wentylacja pęcherzyków płuc

TV- objętość oddechowa płuc= 500ml

Wentylacja przestrzeni martwej:

W spoczynku

VD= fRx TV

VD=  16x 150ml

Wentylacja pęcherzyków płucnych

W spoczynku:

VA= fr x TV

VA= 16 x 350ml

Wentylacja minutowa płuc: VE

- jest to ilość powietrza przepływającego przez płuca w ciągu jednej minuty. Wielkość wentylacji jest iloczynem liczby oddechów fr i objętości oddechowej TV

W spoczynku

VE= fRx TV lub VE= VA+VD

VE= 16x 500ml

Maksymalna wentylacja minutowa

-jest to maksymalna ilość powietrza przepływającego przez płuca w ciągu jednej minuty.

VE max= fRx TV

Osoby trenujące VE max= 50 x 3 litry      (wartości w wysiłku maksymalnym)

Osoby nietrenujące VEmax= 50x 2 litry   (wartości w wysiłku maksymalnym)

Maksymalna wentylacja dowolna minutowa- to maksymalna ilość powietrza, jaką jesteśmy w stanie przewentylować przez płuca w sposób świadomy w spoczynku.

Rodzaje objętości płuc

·         VT- objętość oddechowa- jest to ilość powietrza wprowadzona do układu oddechowego w czasie spokojnego wdechu, lub usuwana z układu oddechowego w czasie spokojnego wydechu VT= 500ml

·         IRV- zapasowa objętość wdechowa (powietrze uzupełniające ) jest to ilość powietrza wprowadzonego do układu oddechowego w czasie maksymalnego wdechu z poziomu spokojnego wdechu IRV=3300ml

·         ERV- zapasowa  objętość wydechowa (powietrze zapasowe) jest to ilość powietrza usuwana z układu oddechowego podczas maksymalnego wydechu z poziomu spokojnego wydechu ERV= 1500ml

·         RV- objętość zalegająca- jest to ilość powietrza pozostająca w płucach na szczycie maksymalnego wydechu RV= 1200ml

Rodzaje pojemności płuc:

·         VC- pojemność życiowa- jest to ilość powietrza którą możemy wprowadzić do układu oddechowego z poziomu maksymalnego wdechu VC=4800ml

·         TLC- całkowita pojemność płuc- jest to ilość powietrza w układzie oddechowym na szczycie maksymalnego wdechu TLC= 6000ml

Hipoksja- niedotlenienie tkanek w organizmie

Spirometria

·         Analiza ilościowa- mówi o objętości gazów przepływających przez płuca

·         Analiza jakościowa- określa skład powietrza przepływającego przez płuca, zmierza do określenia zawartości tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu.

Vo2max- minutowy pobór tlenu

Vco2- minutowa produkcja CO2

VE- ilość powietrza wentylowana przez płuca w ciągu minuty.

Skład O2 i CO2 w powierzu: O2= 21%, CO2= 0,03%

RQ- iloraz oddechowy (współczynnik oddechowy)

RQ- stosunek objętościowy produkowanego CO2 (VCO2) do pobieranego O2 (VO2)

RQ= 0,7- 1,0

RQ= 0, 7 (100% wolne kwasy tłuszczowe)

RQ= 1, 0 (100% węglowodany)

Trzy rodzaje warunków pomiarów objętości gazów:

·         ATPS- pomiar objętości gazu w aktualnej temperaturze, ciśnieniu i wilgotności

ATPS VE= 10L Temp. 23o C , P= 740 mmHg , wilgotność 65%

·         BTPS- objętość gazu mierzona w temperaturze, ciśnieniu i wilgotności panującej w ciele ludzkim.

·         STPD- warunki pomiaru gazu tkz. Standardowe

STPD- Temp. 0o C , P= 760 mmHg, wilgotność= 0 (gaz suchy, pozbawiony pary wodnej)

Deficyt tlenowy- jest to niedobór tlenu występujący na początku pracy, jest to różnica między zapotrzebowaniem organizmu na tlen a ilością dostarczaną

Dług tlenowy- jest to nadmiar poboru tlenu w stosunku do wartości spoczynkowych , występujący po zakończeniu pracy.

bez tytułu2.bmp

Wydolność Fizyczna

·         Wydolność tlenowa (aerobowa)

·         Wydolność beztlenowa (anareobowa)

- Fosfogenowa (ATP+ Fosfokreatyna)

- Glikolityczna (Glikoliza beztlenowa)

Wydolność fizyczna- jest to zdolność do ciężkich i długotrwałych wysiłków fizycznych wykonywanych z udziałem dużych grup mięśniowych, bez szybko narastającego zmęczenia i warunkujących jego rozwój zmian w środowisku wewnętrznym organizmu (Kozłowski 1984)

Czynniki determinujące wydolność fizyczną.

1.       Przemiany energetyczne ustroju.

-procesy tlenowe

-procesy beztlenowe

-rezerwy energetyczne

       2.    Koordynacja nerwowo-mięśniowa

              - siła i szybkość ruchów

              - Technika (precyzja ruchu i koordynacja)

       3. Termoregulacja i gospodarka wodno-elektrolitowa

       4. Właściwości budowy ciała (wysokość, masa ciała, struktura ciała, otłuszczenie, masa mięśni,   

            Typ włókien mięśniowych, proporcje długościowe włukien)

       5. Czynniki psychologiczne

              - motywacja

              - taktyka

Wydolność aerobowa (tlenowa)- Jest to zdolność organizmu do wykonywania wysiłków długotrwałych, mający charakter wytrzymałościowy

Miarą wydolności tlenowej jest maksymalny pobór tlenu (VO2max, popularnie określany, jako pułap tlenowy)

NTR: 40-45 ml/Kg (M)                            35-40 ml/Kg (K)

TR: 80-90 ml/Kg (M)                            60-70 ml/Kg (K)

Czynniki warunkujące VO2 max

Czynniki związane z funkcjonowaniem układu oddechowego:

·         Maksymalna wentylacja minutowa płuc

·         Stosunek wentylacji pęcherzykowej do perfuzji , sprawność dyfuzji gazów

Czynniki związane z krążeniem

·         Maksymalna pojemność minutowa serca

·         Poziom hemoglobiny we krwi, ilość erytrocytów- poj. Tlen. Krwi

·         Powinowactwo hemoglobiny do tlenu

·         Ciśnienie tętnicze krwi

Czynniki związane z przepływem mięśniowym

·         Przepływ krwi przez mięsień

·         Gęstość kapilar w mięśniu

·         Sprawność dyfuzji tlenu do komórek (mitochondrium)

Czynniki związane z metabolizmem mięśniowym

·         Ilość mitochondrium w komórce mięśniowej

·         Masa mięśni i typ włókien mięśniowych

·         Aktywność enzymów oksydacyjnych w komórkach mięśniowych

·         Dostarczenie substratów energetycznych do komórek.

 

Wydolność anaerobowa- jest to zdolność organizmu do wykonywania wysiłków krótkotrwałych o bardzo dużej intensywności, mający charakter szybkościowo-siłowy.

Miarą wydolności beztlenowej jest maksymalna moc anaerobowa (MAP, MMA, MPO)

NTR: 8-10 W/Kg (M)                            6-8 W/Kg (K)

TR: 15-17 W/Kg (M)                            10-13 W/Kg (K)

Czynniki wpływające na wielkość MAP

1.       Stan energetyczny mięśnia

-zawartość w komórkach mięśniowych ATP

-Fosfokreatyny i Glukozy

-Sprawność enzymatyczna

       2. Temperatura wewnątrzmięśniowa

       3. Szybkość skracania włókien mięśniowych

              - udział włókien szybko kurczliwych w składzie mięśni.

       4. Siła mięśni

·         sprawność aktywacji jednostek motorycznych

·         Szybkość rekrutacji aktywnych jednostek motorycznych

·         Częstotliwość wyładowań czynnych motoneuronów

·         Przekrój fizjologiczny mięśnia

·         Długość mięśnia, masa i temperatura

·         Typ włókien mięśniowych

·         Wielkość zasobów energetycznych

Oprócz wymienionych czynników warunkujących MAP na poziom wydolności anaerobowej będzie miała sprawność mechanizmów kompensujących zaburzoną równowagę kwasowo-zasadową organizmu (bufory krwi)

Sposoby badania wydolności anaerobowej

·         By określić wydolność anaerobową dokonuje się pomiarów maksymalnej mocy anaerobowej (MMA,MAP,MPO) wyrażonej relatywnie w stosunku do masy ciała sportowca

·         Z punktu widzenia fizyki moc definiuje się jako pracę (W) wykonanej w danej jednostce czasu

·         Zatem uzyskanie wysokich wielkości mocy wymaga jak największej wykonanej pracy, w jak najkrótszym czasie.

·         Z kolei praca definiowana jest jako iloczyn siły (F) oraz pokonanej drogi (przesunięcia-S)

·         Maksymalna moc anaerobowa jest więc dobrym wskaźnikiem służącym do oceny zdolności szybkościowo-siłowych

Pmax = wt gdzie W= Fxs, gdzie F= mxa czyli

Pmax= mxaxst

Ocena wydolności aerobowej (tlenowej)

- maksymalny minutowy pobór tlenu Vo2 max

- jest to maksymalna ilość tlenu jaką może pobrać i zużyć organizm w ciągu jednej minuty, podczas maksymalnego wysiłku fizycznego

Metody oceny

Vo2 max metoda bezpośrednia (test stopniowany do odmowy)

- test stopniowo (w stałych odstępach czasu 2-3min) wzrastającym obciążeniu (o stałą wielkość) aż do uczucia wyczerpania (do odmowy)

·         Zaangażowanie jak największego % grup mięśniowych

·         Wysiłek podobny do uprawianej dyscypliny sportu

·         Czas nie krótszy niż 3 min

·         Obciążenie tak dobrane by nie spowodować przerwania wysiłku

·         Systematyczność wysiłku, intensywność (na początku niska a następnie stopniowo się zwiększa, aż do osiągnięcia wielkości maksymalnych)

Metoda diagnozowania maksymalnego wysiłku:

·         Maksymalny pobór tlenu Vo2max

·         Wzmożone tętno (220-wiek)

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin