Dospělý člověk udělá čtrnáct až dvacet dechů každou minutu a děti, v závislosti na věku, jsou schopny udělat až šedesát dechů za stejnou dobu. Jedná se o nepodmíněný reflex, který pomáhá tělu přežít. Jeho implementace je mimo naši kontrolu a chápání. Vnější a vnitřní dýchání mezi sebou mají tzv. komunikaci. Funguje na principu zpětné vazby. Pokud buňky nemají dostatek kyslíku, pak tělo zrychluje dýchání a naopak.
Definice
Dýchání je komplexní reflexní nepřetržitý akt. Zajišťuje stálost plynného složení krve. Skládá se ze tří fází nebo vazeb: vnější dýchání, transport plynů a saturace tkání. Selhání může nastat v jakékoli fázi. To může vést k hypoxii a dokonce ke smrti. Zevní dýchání je první fází, ve které dochází k výměně plynů mezi člověkem a prostředím. Atmosférický vzduch vstupuje do alveol jako první. A v další fázi difunduje do krve pro transport do tkání.
Mechanismus vstupu kyslíku do krve je založen na rozdílu parciálního tlaku plynů. Výměna probíhá podél koncentračního gradientu. To znamená, že krev s vysokým obsahem oxidu uhličitého snadno přijme dostatek kyslíku a naopak. Současně je podstata tkáňového dýchání následující: kyslík z krve vstupuje do cytoplazmy buňky a poté prochází řetězcem chemických reakcí nazývaných dýchací řetězec. Nakonec se oxid uhličitý a další metabolické produkty dostanou do periferního kanálu.
Složení vzduchu
Vnější dýchání velmi závisí na složení atmosférického vzduchu. Čím méně kyslíku obsahuje, tím méně často dochází k dechu. Normální složení vzduchu je asi toto:
- dusík – 79,03 %;
- kyslík – 20 %;
- oxid uhličitý – 0,03 %;
- všechny ostatní plyny – 0,04 %.
Při výdechu se poměr částí poněkud mění. Oxid uhličitý stoupá na 4 % a kyslík se snižuje o stejné množství.
Struktura dýchacího ústrojí
Vnější dýchací systém je řada vzájemně propojených trubic. Než se vzduch dostane do alveol, ujde dlouhou cestu, aby se zahřál a vyčistil. Všechno to začíná nosními průchody. Jsou první bariérou pro prach a nečistoty. Chloupky umístěné na nosní sliznici zadržují velké částice a blízko sebe umístěné cévy ohřívají vzduch.
Poté následuje nosohltan a orofarynx, po nich hrtan, průdušnice, hlavní průdušky. Poslední se dělí napravý a levý lalok. Rozvětvují se a tvoří bronchiální strom. Nejmenší bronchioly na konci mají elastický vak - alveolus. Navzdory tomu, že sliznice vystýlá všechny dýchací cesty, k výměně plynů dochází až na jejich samém konci. Nevyužitý prostor se nazývá mrtvý prostor. Normálně jeho velikost dosahuje až sto padesát mililitrů.
Dýchací cyklus
Zdravý člověk dýchá ve třech fázích: nádech, výdech a pauza. Časem celý tento proces trvá od dvou a půl do deseti sekund nebo více. Jedná se o velmi individuální nastavení. Zevní dýchání do značné míry závisí na podmínkách, ve kterých tělo žije, a na jeho zdravotním stavu. Existují tedy pojmy jako rytmus a frekvence dýchání. Jsou určeny počtem pohybů hrudníku za minutu, jejich pravidelností. Hloubku dýchání lze určit měřením objemu vydechovaného vzduchu nebo obvodu hrudníku při nádechu a výdechu. Postup je docela jednoduchý.
Inspirace se provádí při kontrakci bránice a mezižeberních svalů. Podtlak, který v tuto chvíli vzniká, jakoby „nasává“atmosférický vzduch do plic. V tomto případě se hrudník rozšiřuje. Výdech je opačná akce: svaly se uvolní, stěny alveolů mají tendenci se zbavit přetažení a vrátit se do původního stavu.
Plicní ventilace
Studium funkce vnějšího dýchání pomohlo vědcům lépe porozumět mechanismu vývoje významnýchpočet nemocí. Dokonce vyčlenili samostatný obor medicíny – pneumologii. Existuje několik kritérií, podle kterých se analyzuje činnost dýchacího systému. Indikátory vnějšího dýchání nejsou pevnou hodnotou. Mohou se lišit v závislosti na konstituci osoby, věku a zdravotním stavu:
- Tidal volume (TO). To je množství vzduchu, které člověk v klidu vdechne a vydechne. Norma je od tří set do sedmi set mililitrů.
- Inspirační rezervní objem (IRV). To je vzduch, který lze ještě přidat do plic. Pokud například po klidném dechu, požádejte osobu, aby se zhluboka nadechla.
- Exspirační rezervní objem (ERV). To je objem vzduchu, který opustí plíce, pokud se po normálním výdechu zhluboka nadechnete. Obě čísla jsou asi jeden a půl litru.
- Zbytkový objem. To je množství vzduchu, které zůstane v plicích po hlubokém výdechu. Jeho hodnota je od tisíce do jednoho a půl tisíce mililitrů.
- Čtyři předchozí ukazatele dohromady tvoří vitální kapacitu plic. Pro muže je to rovných pět litrů, pro ženy - tři a půl.
Plicní ventilace je celkový objem vzduchu, který projde plícemi za jednu minutu. U dospělého zdravého člověka v klidu tento údaj kolísá kolem šesti až osmi litrů. Studium funkce vnějšího dýchání je nezbytné nejen pro lidi s patologií, ale také pro sportovce, stejně jako děti (zejména předčasně narozené děti). Tyto znalosti jsou často potřebné v intenzivní péči, kdy je pacient převáděn na ventilátor (umělá plicní ventilace)nebo z něj odstraněny.
Typy normálního dýchání
Funkce vnějšího dýchání do značné míry závisí na typu procesu. A také od konstituce a pohlaví člověka. Podle toho, jak se hrudník rozšiřuje, lze rozlišit dva typy dýchání:
- Prsa, během kterých se zvedají žebra. Převažuje u žen.
- Břicho, když je bránice zploštělá. Tento typ dýchání je charakteristický spíše pro muže.
Existuje také smíšený typ, kdy jsou zapojeny všechny svalové skupiny. Tento ukazatel je individuální. Závisí to nejen na pohlaví, ale také na věku člověka, protože pohyblivost hrudníku se v průběhu let snižuje. Ovlivňuje ho i profese: čím těžší práce, tím více převládá břišní typ.
Patologické typy dýchání
Ukazatele vnějšího dýchání se dramaticky mění v přítomnosti syndromu respiračního selhání. Nejedná se o samostatné onemocnění, ale pouze o důsledek patologie jiných orgánů: srdce, plíce, nadledvinky, játra nebo ledviny. Syndrom je akutní i chronický. Kromě toho se dělí na typy:
- Obstrukční. Při inspiraci se objevuje dušnost.
- Omezující typ. Při výdechu se objevuje dušnost.
- Smíšený typ. Obvykle se jedná o terminální fázi a zahrnuje první dvě možnosti.
Kromě toho existuje několik typů abnormálního dýchání, které nejsou spojeny s konkrétním onemocněním:
- Chayneův dech – Stokes. Počínaje mělkým dýcháním se postupně prohlubuje a na páté nebo sedmédech dosáhne normální úrovně. Pak se opět stává vzácným a mělkým. Na konci je vždy pauza – pár sekund bez nádechu. Vyskytuje se u novorozenců, s TBI, intoxikací, hydrocefalem.
- Kussmaulův dech. Je to hluboké, hlučné a málo časté dýchání. Vyskytuje se s hyperventilací, acidózou, diabetickým komatem.
Patologie vnějšího dýchání
K porušování zevního dýchání dochází jak při normálním fungování těla, tak v kritických situacích:
- Tachypnoe – stav, kdy dechová frekvence překročí dvacetkrát za minutu. Stává se to jak fyziologické (po cvičení, v dusném pokoji), tak patologické (s onemocněním krve, horečkou, hysterií).
- Bradipnoe – vzácné dýchání. Obvykle spojeno s neurologickými onemocněními, zvýšeným intrakraniálním tlakem, mozkovým edémem, kómatem, intoxikací.
- Apnoe je nepřítomnost nebo zástava dýchání. Může být spojeno s paralýzou dýchacích svalů, otravou, traumatickým poraněním mozku nebo mozkovým edémem. Existuje také symptom zástavy dechu během spánku.
- Dušnost – dušnost (porušení rytmu, frekvence a hloubky dýchání). Vyskytuje se při nadměrné fyzické námaze, bronchiálním astmatu, chronické obstrukční bronchitidě, hypertenzi.
Kde jsou potřebné znalosti o vlastnostech vnějšího dýchání?
Vyšetření zevního dýchání by mělo být provedeno pro diagnostické účely k posouzení funkčního stavu celého systému. U pacientůspadající do rizikové skupiny, jako jsou kuřáci nebo pracovníci v nebezpečných odvětvích, čímž se odhalí sklon k nemocem z povolání. Pro chirurgy a anesteziology je stav této funkce důležitý při přípravě pacienta na operaci. Provádí se dynamická studie zevního dýchání, aby se potvrdila skupina postižených a obecně se zhodnotila pracovní schopnost. Stejně jako při dispenzárním sledování pacientů s chronickým onemocněním srdce nebo plic.
Typy studií
Spirometrie je způsob, jak zhodnotit stav dýchacího systému podle objemu normálního a nuceného výdechu a také výdechu za 1 sekundu. Někdy se pro diagnostické účely provádí test s bronchodilatátorem. Jeho podstata spočívá v tom, že pacient nejprve podstoupí studii. Poté dostane inhalaci léku, který rozšiřuje průdušky. A po 15 minutách studie znovu probíhá. Výsledky jsou porovnány. Dospělo se k závěru, že patologie dýchacího traktu je reverzibilní nebo nevratná.
Bodypletysmografie – provádí se k posouzení celkové kapacity plic a aerodynamického odporu dýchacích cest. K tomu musí pacient vdechovat vzduch. Je v uzavřené komoře. V tomto případě se zaznamenává nejen množství plynu, ale také síla, kterou je vdechován, a také rychlost proudění vzduchu.
