ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΤΗΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Δρ. Ευριπίδου Πολύκαρπος C.D.A. College Limassol 2014/2015

Το αναπνευστικο συστημα αποτελειται από τη μυτη τους πνευμονες, το διαφραγμα και την αναπνευστικη οδο όπως η τραχεια η οποια τα συνδεει. Είναι ο αναπνευστικος εξοπλισμος του σωματος. Το οξυγονο είναι η τροφη του αναπνευστικου συστηματος και το διοξειδιο του ανθρακα τα αχρηστα του.

Διαδικασια αναπνοης Διαιρειται σε 4 φασεις: 1)Στον κυψελιδικο αερισμο των πνευμονων, (εισοδο και εξοδο ατμοσφαιρικου αερα στις πνευμονικες κυψελιδες). 2)Στην διαχυση οξυγονου και διοξειδιου του ανθρακα μεταξυ κυψελιδων και αιματος. 3)Στη μεταφορα οξυγονου και διοξειδιου του ανθρακα με το αιμα προς και απο τα κυτταρα. 4)Στη ρυθμιση του αερισμου.

Μηχανικη πνευμονικου αερισμου Οι πνευμονες μπορουν να εκπτυσσονται και να συμπτυσσονται με κινηση του διαφραγματος προς τα κατω και προς τα πανω. Και με ανυψωση και κατασπαση των πλευρων. Η φυσιολογικη ηρεμη αναπνοη γινεται με την εισπνευστικη κινηση του διαφραγματος. Κατα την διαρκεια της εισπνοης το διαφραγμα ελκει τις κατω επιφανειες των πνευμονων προς τα κατω.

Στην εκπνοη το διαφραγμα απλα χαλαρωνει και η ελαστικη συμπτυξη των πνευμονων του θωρακικου τοιχωματος και των κοιλιακων οργανων συμπιεζει τους πνευμονες. Κατα την εντονη αναπνοη οι ελαστικες δυναμεις δεν ειναι αρκετα ισχυρες για να προκαλεσουν την απαραιτητη ταχεια εκπνοη και ετσι η εκπνοη επιτυγχανεται με τη συστολη των κοιλιακων μυων.

Εκπτυξη των πνευμονων γινεται επισης με την ανυψωση των πλευρων. Σε φυσικη θεση ηρεμιας οι πλευρες ειναι κυρτες προς τα κατω με το στερνο να γερνει προς τα πισω με κατευθυνση την σπονδυλικη στηλη. Οταν οι πλευρες προβαλλουν προς τα εμπρος το στερνο μετατοπιζεται.

Εργο αναπνοης Το εργο εισπνοης διαιρειται : Α)Σε εκεινο που απαιτειται για την εκπτυξη των πνευμονων εναντια στις ελαστικες τους δυναμεις (εργο ενδοτικοτητας). Β)Σε αυτο που απαιτειται για να υπερνικηθει η αντισταση των ανατομικων στοιχειων των πνευμονων και του θωρακικου τοιχωματος (εργο ιστικης αντιστασης). Γ)Σε εκεινο που απαιτειται για την υπερνικηση της αντιστασης των αεροφορων οδων κατα τη διαρκεια της κινησης του αερα μεσα στους πνευμονες (εργο αντιστασης των αεροφορων οδων).

ΑΝΑΠΝΟΗ Ειναι η εισπνοη και εκπνοη αερα και των αεριων που περιεχει.Υπαρχουν δυο τυποι αναπνοης: εξωτερικη αναπνοη-η διελευση αεριων από εξω από το σωμα μεσα στο σωμα. εσωτερικη αναπνοη-η διελευση αεριων μεταξυ του αιματος και των κυτταρων.

ΜΥΤΗ Είναι ένα οργανο του προσωπου.Λειτουργει ως η αρχικη διοδος για την εισοδο του αερα στο σωμα. Είναι φτιαγμενη από χονδρο και 2 ρινικα οστα. Καλυπτεται από δερμα εξωτερικα και εσωτερικα και είναι επενδυμενη με μια βλεννωδη μεμβρανη η οποια εχει μικροσκοπικες τριχες. Οι 2 μυκτηρες (ρουθουνια) οδηγουν σε μια οστεινη ρινικη κοιλοτητα με 2 θαλαμους χωρισμενους από ένα διαφραγμα που είναι φτιαγμενο από χονδρο.

Το εξωτερικο μερος της μυτης αποτελειται από χονδρο ενώ το εσωτερικο από κοκκαλο. Η ρινικη κοιλοτητα συνδεεται με τους παραρρινιους κολπους.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΜΥΤΗΣ Λειτουργει ως οργανο της οσφρησης. Υγραινει και θερμαινει τον αερα από την σκονη τα βακτηρια και άλλη ξενη υλη. Η βλεννα μαζευει την ακαθαρσια και τα βακτηρια εμποδιζοντας τα να περασουν στους πνευμονες. Οι τριχες σπρωχνουν τη βλεννα στον λαιμο.Απο εκει καταπινεται και παει στο στομαχι οπου τα γαστρικα υγρα εξουδετερωνουν οποιαδηποτε βακτηρια.

ΦΑΡΥΓΓΑΣ Αφου ο αερας εχει φιλτραριστει, υγρανθει και θερμανθει στη μυτη, ταξιδευει στο φαρυγγα, ένα σωληνα που οδηγει από το πισω μερος της μυτης και του στοματος και χωριζεται στον οισοφαγο και στον λαρυγγα. Λειτουργει ως τμημα τοσο του πεπτικου οσο και του αναπνευστικου συστηματος.

Εχει μηκος 12.5 εκ. Αποτελειται από μυικο και ινωδη ιστο. Στο πισω μερος του φαρυγγα που συνδεεται με την μυτη υπαρχουν μικρες μαζες λεμφοειδων αμυγδαλες, οι φαρυγγικες αμυγδαλες που φιλτραρουν τα βακτηρια. Ο φαρυγγας ενεργει ως αεραγωγος και επισης θερμαινει και υγραινει τον αερα.

ΛΑΡΥΓΓΑΣ Από τον φαρυγγα ο αερας πηγαινει κατω στο λαρυγγα. Ο λαρυγγας είναι ενας σωληνας που βρισκεται μεταξυ της γλωσσας στο πισω μερος του στοματος και της τραχειας. Είναι φτιαγμενος από χονδρινους δακτυλιους που συγκρατουνται μεταξυ τους με μεμβρανες και συνδεσμους. Ο θυρεοειδης χονδρος στην κορυφη του λαρυγγα είναι μεγαλυτερος στους ανδρες από ότι στις γυναικες και σχηματιζει το μηλο του Αδαμ το οποιο είναι συχνα ορατο στον λαιμο.

Ο λαρυγγας είναι μια διοδος για τον αερα μεταξυ του φαρυγγα και της τραχειας. Φιλτραρει τα βακτηρια, βοηθα στην παραγωγη της φωνης και θερμαινει και υγραινει τον αερα.

ΤΡΑΧΕΙΑ Από το λαρυγγα ο αερας πηγαινει στην τραχεια. Είναι ενας σωληνας μηκους 10 εκ. ο οποιος εκτεινεται από το προσθιο μερος του λαιμου μεχρι το στηθος οπου χωριζεται σε 2 βρογχους, σωληνες που οδηγουν στους πνευμονες. Αποτελειται από υαλωδη χονδρινα ημικρικια και ακουσιο μυ μαζι με συνδετικο ιστο. Είναι επικαλυμμενη με τριχοειδη επιθηλια τα οποια περιεχουν καλυκοειδη εκκριτικα κυτταρα.

Είναι μια αεροφορος μεταξυ του λαρυγγα και των βρογχων. Τα καλυκοειδη εκκριτικα κυτταρα των τοιχωματων εκκρινουν βλεννα η οποια συλλεγει οποιαδηποτε ξενη υλη η βακτηρια και οι τριχες τοτε τα σπρωχνουν προς τα πανω στο λαρυγγα.

ΒΡΟΓΧΟΙ Ειναι τα κλαδια του αναπνευστικου σωληνα που μεταφερουν αερα μεσα και εξω από κάθε πνευμονα. Οι βρογχοι συνδεουν την τραχεια με τους πνευμονες. Είναι 2 ενας αριστερα και ενας δεξια και εισερχονται στους πνευμονες από τις πυλες, μια κοιλη εμβυθιση οπου υποδιαιρουνται σε διαφορες διακλαδωσεις για διαφορετικους λοβους των πνευμονων.

Είναι φτιαγμενοι από υαλοειδες χονδρο ακουσιο μυ και συνδετικο ιστο και το τοιχωμα τους καλυπτεται από τριχοειδες επιθηλιο. Παιρνουν αερα από την τραχεια στα βρογχιολια κι ετσι στους πνευμονες.

ΒΡΟΓΧΙΟΛΙΑ Οι τελικοι και πιο λεπτοι σωληνες της διελευσης του αερα από την μυτη στους πνευμονες είναι τα βρογχιολια. Είναι φτιαγμενα από μυικο, ινωδη και ελαστικο ιστο. Μικραινουν προοδευτικα καθως απλωνονται μακρυτερα στους πνευμονες μεχρι που δεν είναι παρα ένα μονο στρωμα από πεπλατυσμενα επιθηλιακα κυτταρα. Αυτοι οι μικροσκοπικοι σωληνες ονομαζονται τερματικα βρογχιολια. Παιρνουν αερα στις κυψελιδες των πνευμονων.

ΠΝΕΥΜΟΝΕΣ Είναι το κεντρο του αναπνευστικου συστηματος. Ειναι σε αυτά τα 2 σπογγωδη οργανα που τα αερια εισερχονται στο και εξερχονται από το αιμα. Οι πνευμονες βρισκονται και στις 2 πλευρες της καρδιας. Ο αριστερος πνευμονας χωριζεται σε 2 λοβους τον ανω και τον κατω. Ο δεξιος χωριζεται σε 3 λοβους- ανω ,μεσο, και κατω.

Οι λοβοι με την σειρα τους χωριζονται σε λοβια. Οι πνευμονικοι ιστοι αποτελουνται από βρογχιολια,κυψελιδες,αιμοφορα αγγεια, νευρα, συνδετικους ιστους και ελαστικους ιστους. Καλυπτονται από μια ειδικη μεμβρανη που λεγεται υπεζωκοτας. Οι πνευμονες επιτρεπουν την ανταλλαγη αεριων προς και από το αιμα.

ΥΠΕΖΩΚΟΤΑΣ Είναι μια ορωδης μεμβρανη που περιβαλλει κάθε πνευμονα. Εχει 2 στρωματα, το εσωτερικο περισπλαγχνιο στρωμα το οποιο προσκολλαται στον πνευμονικο ιστο και καλυπτει την επιφανεια και το εξωτερικο περιτονιο που προσκολλαται στο τοιχωμα του στηθους και στην κορυφη του διαφραγματος. Τα 2 στρωματα χωριζονται απο ένα διαστημα που ονομαζεται πλευρικη κοιλοτητα και η οποια είναι γεματη από ένα ορωδες υγρο (πλευριτικο). Η πλευρικη κοιλοτητα εμποδιζει την τριβη μεταξυ των 2 στρωματων κατά την αναπνοη.

ΚΥΨΕΛΙΔΕΣ Η ανταλλαγη αεριων μεσα στους πνευμονες γινεται σε μικροσκοπικους σακους που λεγονται κυψελιδες και βρισκονται στα ακρα των τερματικων βρογχιολιων. Οι κυψελιδες είναι φτιαγμενες από ένα λεπτο στρωμα λεπιδωτων επιθηλιακων κυτταρων και περιβαλλονται από ένα τριχοειδες δικτυο. Η πνευμονικη αρτηρια μεταφερει αποξυγονωμενο αιμα στο τριχοειδες δικτυο το οποιο στην συνεχεια οξυγονωνεται κατοπιν επαφης με τον αερα στις κυψελιδες. Το οξυγονωμενο αιμα εγκαταλειπει τους πνευμονες μεσω του τριχοειδους δικτυου και της πνευμονικης φλεβας και πηγαινει στην καρδια από οπου θα αντληθει σε ολο το σωμα.

ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ Είναι ο μηχανισμος που επιτρεπει την εισοδο αερα στο σωμα και την ανταλλαγη αεριων μεταξυ του αιματος και των κυψελιδων. Τα αερια διαχεονται από ψηλοτερη πιεση σε χαμηλοτερη πιεση μεχρι να επιτευχθει ιση πιεση.

Η διαχυση συμβαινει όταν μια συγκεντρωση αεριου ερχεται σε επαφη με μια ασθενη συγκεντρωση του ιδιου αεριου. Τα διαλυμενα μορια αεριου κινουνται από την ισχυρη στην ασθενη συγκεντρωση μεχρις οτου η συγκεντρωση να είναι ιση και στις 2 πλευρες.

Στην περιπτωση οξυγονου και διοξειδιου του ανθρακα αυτό γινεται μεσω των τοιχωματων των τριχοειδων και κυψελιδων. Το οξυγονο στις κυψελιδες είναι κατω από μεγαλυτερη πιεση από ότι το φλεβικο αποξυγονωμενο αιμα στα τριχοειδη ετσι το οξυγονο περνα από τις κυψελιδες στα τριχοειδη. Όταν η πιεση και στα 2 εξισωθει η ανταλλαγη σταματα.

Το διοξειδιο του ανθρακα στο αιμα είναι κατω από μεγαλυτερη πιεση από ότι το διοξειδιο του ανθρακα στις κυψελιδες, ετσι διαχεεται μεσω των τοιχωματων των τριχοειδων στις κυψελιδες. Με αυτό τον τροπο το αιμα οξυγονωνεται και τα αχρηστα του απομακρυνονται. Στην συνεχεια πηγαινει πισω στην καρδια ετοιμο να αντληθει σε ολο το σωμα. Τοτε οι πνευμονες διωχνουν το διοξειδιο του ανθρακα μεσω της διαδικασιας της εκπνοης.

ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ Αφου το αιμα εχει οξυγονωθει στους πνευμονες πηγαινει πισω στην καρδια και τοτε αντλειται σε ολο το σωμα. Όταν το αιμα φθασει στα διαφορα κυτταρα του σωματος το οξυγονο μεταφερεται από αυτά με την ιδια μεθοδο: Η πιεση του οξυγονου στο αιμα είναι ψηλη, ενώ η πιεση του οξυγονου στα κυτταρα είναι χαμηλη, ετσι το οξυγονο περνα στα κυτταρα. Η ποσοτητα οξυγονου που μεταφερεται εξαρταται από το ποσο απασχολημενο είναι το κυτταρο. Περισσοτερο οξυγονο θα μεταφερθει σε ένα μυικο κυτταρο όταν ο μυς ασκειται παρα όταν αναπαυεται.

Το αιμα παραδιδει το οξυγονο του και παραλαμβανει το διοξειδιο του ανθρακα, μεταφεροντας το πισω στους πνευμονες, από οπου θα μεταφερθει πισω στις κυψελιδες και μετα θα φυγει με την εκπνοη.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΔΙΑΦΡΑΓΜΑ Είναι ενας μεγαλος μυς.Βρισκεται μεταξυ του στηθους και της κοιλιας και χωριζει το ένα από το άλλο. Είναι φτιαγμενο από μια κεντρικη πλακα τενοντων με μυικες ινες τα ακρα και εχει 3 προελευσεις –οπισθια,εξω και προσθια. Όταν είναι χαλαρωμενο εχει θολωτο σχημα, όταν συστελλεται γινεται επιπεδο.

Λειτουργια: Εισπνοη/εκπνοη:όταν το διαφραγμα συστελλεται γινεται επιπεδο και καθως αποτελει το κατω μερος της θωρακικης κοιλοτητας αυτή η κοιλοτητα αυξανεται σε μεγεθος και ογκο. Αυτό χαμηλωνει την πιεση μεσα στο στηθος.Ετσι απορροφαται αερας διοτι η πιεση είναι χαμηλοτερη μεσα στο σωμα παρα εξω από αυτό.

Εκπνοη:όταν το διαφραγμα χαλαρωνει παιρνει θολωτο σχημα και ωθει προς τα πανω την θωρακικη κοιλοτητα μειωνοντας το μεγεθος και τον ογκο της αυξανοντας την πιεση στην εισπνοη. Κατά την εισπνοη οι εξωτερικοι μεσοπλευριοι μυες συστελλονται ταυτοχρονα με το διαφραγμα ωθωντας την πλευρικη κλωβο προς τα πανω και προς τα εξω. Το επιπεδωμενο και χαλαρωμενο διαφραγμα και οι ανασηκωμενες πλευρες επιφερουν αυξηση στο μεγεθος της θωρακικης κοιλοτητας.

Κατά την εκπνοη οι εσωτερικοι μεσοπλευριοι μυες χαλαρωνουν σπρωχνοντας τα πλευρα κατω και εξω και βοηθωντας στη μειωση του μεγεθους της θωρακικης κοιλοτητας. Νευρικοι παλμοι που μεταδιδονται από τα μεσοπλευρια νευρα στους μυες ώστε να γνωριζουν ποτε να συσταλουν και ποτε να χαλαρωσουν.

Ρυθμιση Αναπνοης Το νευρικο συστημα ρυθμιζει την ταχυτητα του κυψελιδικου αερισμου συμφωνα με τις αναγκες του οργανισμου και ετσι οι πιεσεις του οξυγονου (PO2) και του διοξειδιου του ανθρακα (CO2) στο αιμα ελαχιστα μεταβαλλονται.

ΠΩΣ ΞΕΡΕΙ ΤΟ ΣΩΜΑ ΠΟΤΕ ΝΑ ΑΝΑΠΝΕΥΣΕΙ Νευρικα κυτταρα που ονομαζονται χημειουποδοχεις και βρισκονται στην αορτη και στις καρωτιδικες αρτηριες στελλουν παλμους στο αναπνευστικο κεντρο που βρισκεται στον προμηκη μυελο του εγκεφαλου με μηνυματα για τα επιπεδα οξυγονου και διοξειδιου του ανθρακα.

Όταν τα επιπεδα του διοξειδιου του ανθρακα είναι πολύ ψηλα και του οξυγονου πολύ χαμηλα ενας νευρικος παλμος στελλεται στο διαφραγμα, λεγοντας του να συσταλει προκαλωντας ετσι την εισπνοη.

Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΝΟΗ Εμπλεκονται 2 κεντρα του εγκεφαλου-το αναπνευστικο κεντρο στον προμηκη μυελο και η Ουαρολειος γεφυρα: το αναπνευστικο κεντρο προκαλει την εισπνοη και ελεγχει το βαθος της αναπνοης και τον ρυθμο της. η ουαρολειος γεφυρα σταματα την εισπνοη προκαλωντας ετσι την εκπνοη.Οταν το αναπνευστικο κεντρο δινει εντολη στο διαφραγμα να συσταλει οι πνευμονες απορροφουν αερα ερεθιζοντας νευρικα κυτταρα που λεγονται υποδοχεις εντασης και βρισκονται στους ιστους των πνευμονων. Αυτοι οι υποδοχεις στελλουν παλμους στην ουαρολειο γεφυρα η οποια τοτε στελλει παλμους στο διαφραγμα λεγοντας του να συσταλει προκαλωντας ετσι εκπνοη.

ΤΙ ΠΕΡΙΕΧΕΙ Ο ΑΕΡΑΣ Ο αερας που εισερχεται στο σωμα περιεχει 21% οξυγονο και 0,04% διοξειδιο του ανθρακα ενώ ο αερας που φευγει από το σωμα περιεχει περιπου 15% οξυγονο και 4.5% διοξειδιο του ανθρακα. Ο αερας που εκπνεουμε περιεχει 100% περισσοτερο διοξειδιο του ανθρακα και 6% λιγοτερο οξυγονο από τον αερα που εισπνεουμε.

ΑΣΘΕΝΕΙΕΣ ΚΑΙ ΑΝΩΜΑΛΙΕΣ Βρογχιτιδα:φλεγμονη των βρογχων η οποια προκαλει βηχα, συντομια της αναπνοης και κοπωση.Τα αιτια περιλαμβανουν το καπνισμα και μολυνσεις. Εμφυσημα:οι κυψελιδες τεντωνονται και χανουν την ελαστικοτητα τους.Αυτο εμποδιζει την αποτελεσματικη αναπνοη, προκαλωντας βηχα, συντομια της αναπνοης και λαχανιασμα.

Πλευριτιδα:φλεγμονη των πλευρικων τοιχωματων λογω μολυνσης Πλευριτιδα:φλεγμονη των πλευρικων τοιχωματων λογω μολυνσης.Προκαλει βηχα, πυρετο, κοπωση, πονοκεφαλο και στηθαγχη. Φυματιωση:ασθενεια που προκαλειται από βακτηρια, τα οποια μπορει να εισπνευσει η να φαει κανεις.Τα συμπτωματα περιλαμβανουν βηχα, νυχτερινη εφιδρωση και πυρετο. Ασθμα:δυσκολια στην εκπνοη, βηχας και λαχανιασμα.Συχνα προκαλειται απο αλλεργιες.

Ρινιτιδα:συμφορηση της μυτης και των αναπνευστικων πορων Ρινιτιδα:συμφορηση της μυτης και των αναπνευστικων πορων.Προκαλειται από κρυολογημα, γριππη, αλλεργικο πυρετο και μολυνση των αναπνευστικων πορων. Αλλεργικος πυρετος: Αλλεργικη ρινιτιδα.Προκαλειται από αλλεργια σε ορισμενα ειδη γυρης. Τα συμπτωματα περιλαμβανουν φταρνισμα, υγρη μυτη, και ματια και μερικες φορες πρηξιμο και φαγουρα.

Κολπιτιδα:φλεγμονη των κοιλοτητων της μυτης συνηθως μετα από αναπνευστικη μολυνση.Προκαλει πονοκεφαλο και πονο στο προσωπο.

ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΕΙΣ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕ: Κυκλοφορικο:η κυκλοφορια του αιματος μεταφερει οξυγονο από το αναπνευστικο συστημα σε κάθε κυτταρο του σωματος και διοξειδιο του ανθρακα στο αναπνευστικο συστημα για εκπνοη. Μυικο:οι μεσοπλευριοι μυες και το διαφραγμα είναι βασικοι για την διαδικασια της αναπνοης.

Νευρικο:η αναπνοη ελεγχεται στενα από το νευρικο συστημα, το οποιο υποδεικνυει ποτε χρειαζεται εισπνοη και ποτε εκπνοη. Οι χημειουποδοχεις στις κυριες αρτηριες προκαλουν την νευρικη ανταποκριση του αναπνευστικου συστηματος για να αρχισει την εισπνοη οξυγονου όταν χρειαστει.