1

RESPIRATORNI SISTEMOsnovne karakteristike

Lekcija 7: Principi Biomedicinskog inženjerstva, ETF, 2007

Kardiovaskularni sistem

“Tehnički” opis:

•Dve pumpe

•Više tipova cevi raznih dužina i prečnika

•Ventili

•Sistemi za “prečišćavanje”

2

Šematski prikaz procesa udisanja i izdisanja.

Vazduh u toku udisanja ulazi u pluća kroz traheju na račun spuštanja dijafragme.

Vazduh u toku izdisanja izlazi iz pluća na račun kontrakcije interkostalnih mišića i pomeranja dijafragme.

Disanje je potpuno automatizovana operacija, i odvija se na podsvesnom nivou. Moguće je uticati na disanje voljnim aktivnostima.

Uobičajeno, čovek udahne 12 do 20 puta u minutu.

Respiratorni trakt delimo na:- gornji respiratorni trakt (nos, nosna šupljina, farinks -ždrelo, larinks - grlo, i gornji deo traheje), i - donji respiratorni trakt (donji deo traheje, i pluća koja uključuju bronhije i alveole).

Deo respiratornog sistema su i plućna maramica i respiratorni mišići koji „ograđuju“ plućni prostor (dijafragma i interkostalni – međurebarni mišići)

3

Pojednostavljeni prikaz anatomije pluća sa izdvojenim detaljem koji ukazuje na funkcionalno najvažniji deo za respiraciju

KAPACITET PLUĆA

4

Šematski prikaz respiratornog sistema

Na dijagramu su upisane tipične vrednosti parcijalnih pritisaka gasova.

Parcijalni pritisak gasova pokazuje zasićenost krvi kiseonikom i ugljendioksidom.

Unutrašnje disanje se odnosi na razmenu kiseonika i ugljendioksida izmešu krvi i ćelija.

Spoljno disanje se odnosi na razmenu kiseonika i ugljendioksida u plućima krvi sa vazduhom koji je u plućima.

Šematski prikaz mehanizma razmene gasova u “spoljnom”disanju.

Kiseonik se vezuje za crvena krvna zrnca, a ugljendioksid oslobađa i izbacuje u atmosferu pri izdisanju.

Ovaj proces je mogućuz prisustvo hemoglobina u crvenim krvnim zrncima, i odgovarajuću građu crvenih krvnih zrnaca.

5

Alveole su od elastičnog tkiva, i ima ih nekoliko miliona. Svaka alveola je obavijena pulmonarnimkapilarima.

Alveole su obavijene telesnom tečnošću koja je potrebna da bi se u njoj rastvorili gasovi i prešli iz jednu u drugu ćeliju.

Šematski prikaz “unutrašnjeg” disanja.

Kiseonik se “unosi” u ćelije, a ugljendioksid “odnosi” iz ćelija na spoju kapilara i drugih ćeija u organizmu (nervnih, mišićnih, itd.) mehanizmom koji može da se opiše termodinamičkim zakonima.

6

Kosti i rskavičavo tkivo grade nos i nosnu šupljinu. Na ulazu u nozdrve se nalaze dlačice koje treba da zaustave protok čestica pri disanju.Dve nosne šupljine su odvojene nosnom pregradom (nasal septum). U nosnoj šupljini je nosna mukoza koja proizvodi „mucus“. U toku udisanja vazduh se greje i vlaži. Bakterije i nečistoće se „lepe“ za mukus. Najveći deo mukusa čovek proguta, a bakterije bivaju uništene od kiselina koje učestvuju u varenju.U gornjem delu nosne duplje su receptori mirisa (olfactory receptors) koji detektuju isparenja materija koje su udahnute. Olfaktorni nervi prolaze kroz sitastu kost ka mozgu.

Farinks je mišićna tuba iza nosne šupljine i usta i ispred kičme. Meka paleta sprečava da hrana i pljuvačka u toku gutanja odlaze naviše. Na zadnjoj strani se nalazi faringijalni krajnik, limfni čvorić koji sadrži makrofage. Iz farinksa postoje dva otvora (Eustahijeve tube). Eustahijeve tube omogućuju da vazduh ulazi i izlazi u srednje uho i na taj način obezbeđuju uslove za rad slušne membrane.Na nižem delu farinksa se nalaze palatinalni krajnici, koji su takođe limfni čvorići.

Krajnici obezbeđuju eliminaciju najvećeg broja štetnih materija koje bi mogle da oštete mukozu.Donji deo farinksa (ždrela) se nastavlja u ezofagus (jednjak) i larinks (grlo).

7

Larinks se često naziva „zvučna kutija“. Larinks obezbeđuje prolaz vazduha između traheje i farinksa. Larinks čine 9 rskavičavih prstenova povezanih ligamentima. Larinks treba da bude uvek otvoren za prolaz vazduha. Najveći prsten se naziva tiroidna hrskavica koji može da se napipa sa prednje strane vrata. Epiglotis je gornji prsten. U toku gutanja epiglotis se zatvara da hrana ne bi ulazila u traheju (dušnik).

Glasne žice su sa obe strane „glotisa“ i pomeraju se na stranu u toku disanja da bi vazduh mogao nesmetano da se kreće u i iz pluća. U toku govora mišići pomeraju glasne žice popreko u odnosu na glotis tako da pravilnom modulacijom nastaju prepoznatljivi glasovi. Kranijalni nervi (vagus) su motorni nervi koji obezbeđuju proizvodnju glasa (govora).

8

Traheja je dugačka između 10 do 13 centimetara. Traheja povezuje larinks i primarne brohije. Zidovi traheje imaju 16 do 20 hrskavica u obliku slova C. Otvoreni deo prstenova je sa zadnje strane da bi dozvolio širenje ezofagusa (jednjaka) u toku gutanja.

Primarne bronhije (leve i desne) su grane traheje. U plućima primarne bronhije se granaju u bronhijalno stablo. Bronhijalno stablo nema hrskavičavog tkiva. Bronhijalno stablo se dalje grana na bronhiole. Nepostojanje hrskavičavog tkiva je odgovorno za probleme koji nastaju u slučajevima spastičnog bronhitisa i astme.

9

Napomena:

Nervni regulator disanja je u moždanom stablu.

Kašljanje i kijanje su refleksni mehanizmi povezani sa disanjem. • Kijanje izaziva iritacije mukoze u nosnoj šupljini.• Kašljanje je refleks koji prati iritaciju farinksa, larinksa ili traheje.

Astma je alergična reakcija koja izaziva konstrikciju (skupljanje) bronhiola i omete (sprečava) normalan protok vazduha.

Spirometar

Merenje kapaciteta pluća

10

Primena diferencijalnog merača pritiska za merenje brzine vazduha pri disanju

Merenje brzina protoka vazduha pri disanju