מערכת הנשימה Flashcards
תפקידי מערכת הנשימה
חילוף גזים- הכנסת חמצן, לא נרצה את כל האוויר שקיים בחדר ולכן נפלוט את הפחמן הדו חמצני לחלל החיצוני.
ייצוב חומציות הדם- הקשר בין פחמן דו חמצני וpH.
ניטור הריח מהסביבה
יצירת קולות דיבור- בגרון יש את מיתרי הקול.
ויסות טמפרטורה- 80% דרך העור באמצעות הזעה. קצב האוורור קשור לויסות הטמפטורה
מערכת הנשימה העליונה והתחתונה, העץ הברונכיאלי
אוויר נכנס דרך האף, עובר במערות האף, מגיע ללוע. עד הגרון לא כולל זו מערכת הנשימה העליונה
מהגרון ומטה (כולל הגרון) זו מערכת הנשימה התחתונה
קנה הנשימה שנמצא תחת הגרון, מתפצל ל4 סימפונות (ראשיים ושלישיים) ויווצר עץ ברונכיאלי, היוצר את מבנה הריאות.
חלוקה תפקודית של מערכת הנשימה
האף מרופד ברירית הנשימה, ושם היא מתחילה.
הענבל, שהוא חלק ממערכת העיכול ייצר מחסום שלא יידחף לאף אלא למטה, בהתכווצות השריר. האוויר יוזרם לתוך קנה הנשימה.
בחלק העליון אי של אפיתל, יהיו קצות עצבים שמוגנים על ידי תאי אפיתל (תפקיד קצות העצבים- לתת הגנה ותחזוקה של נוירונים).
העצמות בחלל האף יוצרות מבנה שנראה כמו מדפים\ קונכייה, וזה יגדיל את שטח הפנים. מבחינת הרירית- זה מה שיוסיף חום ולחות וזה גם מערבל את האוויר שזורם.
בתוך הסינוס יהיה אוויר שיגרום לעצם להיות קלה יותר.
ברירית הנשימה, תאי הגביע שמפרישים את הרירית הם עיקריים.
הקשר בין מבנה לתפקיד
רירית הנשימה- לריסים יש תנועה שנועדה להרחיק גורמים מזהמים. התנועה היא באמצעות שוט-החוצה.
תאי הגביע שמייצרים את הריריות נותנים לחות ומחממים את האוויר. החום והלחות מייעלים את הדיפוזיה שתקרה בפנים. טמפרטורת הגוף היא גבוהה בדרך כלל באמצעות זה.
אפיתל ההרחה מאפשר להריח
המבנה הקונכייתי של חלל האף מאפשר את הגדלת שטח הפנים והחלל, המבנה גם גורם לקול טוב יותר.
גיתות האף (סינוסים), מורידים את משקל העצמות של הפנים. זה יהווה עוד תיבת תהודה ויגדיל את שטח הרירית.
הלוע
הלוע נמצא מאחורי האף ומאחורי הפה, הוא צינור של 10-15 ס”מ. הוא בעיקר שריר. תפקידו בליעה והבקרה נעשית על ידי מערכת העצבים הסומטית.
הלוע מתחלק לשלושה חלקים- הלוע האפי, הלוע של הפה והלארינגו (שהוא החלק הצמוד לגרון). בלוע- שקדים חיכיים, שקדים לשוניים, שקדון, ענבל, מכסה הגרון ופתח.
הפתח זו תעלה קטנה שמחברת את האוזן התיכונה. הפתחים נועדו לשחרר את הלחץ מהאוזן. גלי הקול נכנסים לאוזן, מכים את עור התוף ולוחצים על הקירות. האוויר באוזן יצא דרך הלוע.
הגרון
הגרון הוא מבנה שעשוי כולו מסחוסים. תפקידו למנוע חדירת מזון לתוך קנה הנשימה- ניתוב המזון לתוך הושט (שהיא צינור עיכול), שנמצא מאחורי הקנה. הגרון גם יוצר את הקולות שלנו.
הוא עשוי מ9 סחוסים- מכסה הגרון (האפיגלוטיס), נמצא מעל הפתח. סחוס התריס- הוא הגדול והעיקרי מכולם, החלק הבולט בו הוא הגורגורת. הוא נמצא מעל בלוטת התריס. הסחוס הטבעתי יהיה מתחתיו, הוא סוגר את הכל.
מיתרי הקול
בהמשך הגרון, מתחת לסחוס התריס, יהיו 3 זוגות של סחוסים שתפקידם להחזיק את מיתרי הקול ואת השרירים שמניעים אותם. זוג סחוסים קרניים, זוג סחוסים קיתוניים וזוג סחוסים יתדיים.
מיתרי הקול הם מבנה אפיתלי רחב. המיתרים זזים פנימה והחוצה, וכשיצא אוויר יווצרו צלילים. כשישמע קול- יהיו חריצים. חריץ קטן-קול גבוה, חריץ עמוק-קול נמוך. מעל המיתרים יהיה אפיתל רפוי- אלו מיתרים מדומים, הם לא ייצרו קולות.
את מיתרי הקול יניעו השרירים הברונכיאליים.
באופן סטטיסטי- מיתרי הקול הגבריים עבים יותר, איטיים משל הנשים. קולות נערה, ילדה ואישה בקושי משתנים לעומת הגברים.
קנה הנשימה
קוטר 2.5 ס”מ. יכול להתרחב ל3 ס”מ כשנרצה להכניס יותר אוויר לריאות (למשל במאמץ גופני). הוא נמצא קדמית לושט ומסתעף ל2 סימפונות. יש בו טבעות סחוס לא גמיש משלושה סוגים- סחוס זגוגי. תפקידו לאפשר הרחבת קנה הנשימה בזמן מאמץ. הרירית שלו היא רירית הנשימה, כאשר בחלק האחורי של הקנה, קצוות הסחוס מחוברות באמצעות שרירים שנמצאים תחת בקרה על ידי המערכת האוטונומית. השרירים נקראים טרכאליס.
בהתקף אלרגיה, יהיה כיווץ שרירים בקנה הנשימה. תאי המאסט יצטרכו הגנה, אדם עם התקף אלרגיה בו יתכווץ קנה הנשימה, ייחנק היות ולא יהיו לו דרכי אוויר פתוחות. הדלקת עלולה לעורר גם הפרשת ריר באופן מוגבר, הקנה יעשה צר ואדם עם התקף קשה עלול לטבוע ולהיחנק.
סחוס זגוגי
נמצא בקנה הנשימה, בעל טבעות סחוס והוא אינו גמיש, לא סיבי. הוא מאפשר הרחבת קנה הנשימה לחילוף חומרים
העץ הברונכיאלי
פיצול הנקרא קרינה, יהיה בול מעל הלב ויפצל לסימפון ראשי שמאלי וסימפון ראשי ימני. זה לא יהיה סימטרי. הסימפון השמאלי יהיה יותר הצידה, ויהיה יותר צר בגלל הלב, כאשר הסימפון הימני יהיה רחב וישר יותר. סימפון ראשי שמאלי יתפצל ל2 סימפונות משניים, סימפון ראשי ימני יתפצל ל3 סימפונות משניים. כל הסימפונות יתפצלו ל10 סימפונות שלישוניים, לסימפוניות ובהמשך לסימפוניות סופיות.
הסימפון הסופי יסתעף לצינוריות שהם החלק שמבצע את חילוף הגזים- הוא יקרא צינור אלבאולרי (נאדיות הריאה). נאדיות הריאה מלאות בנימים.
האפיתל הוא אפיתל עמודי פשוט ריסני, שבהמשך משתנה לקובייתי פשוט ריסני. תאי הגביע יעלמו, בסימפוניות יצטרפו תאים נוספים- תאי קלרה שהם תאים ציטוטוקסיים המגנים על הריאות. יהיו גם מקרופאגים. לא יהיו ריסים אלא יותר שריר חלק.
הרכב הריאות
הריאה השמאלית מורכבת מ2 אונות- אונה עליונה שמאלית ואונה תחתונה שמאלית, הריאה הימנית מורכבת מ3 אונות- אונה עליונה ימנית, אונה אמצעית ואונה תחתונה ימנית.
הריאה השמאלית קטנה יותר ב10% מהימנית
ברונכיטיס
דלקת הסימפונות. תלוי באיזה עומק הדלקת. זה יכול להיות ממש דלקת ריאות
קרום הצדר
קרום המקיף את הריאות. הקרום כפול כשבאמצע יהיה חלל ונוזל כדי לאפשר את תנועת הריאות. בין הצלעות יהיו שרירים בין צלעיים. הקרום מחובר לרקמות החיבור ולשרירים.
אונית
צבר של צינורות אלבאולרים. אוניות מוקפות ברקמת חיבור אלסטית, כדי לאפשר לריאות להתנפח בזמן השאיפה. יהיו המון קשרי לימפה. לבסוף יתפצל עד לנאדיות.
קרום הנשימה
החלק שאחראי על חילוף הגזים. החלק הפנימי בנוי מתאים שנקראים פניאומוציטים סוג 1 והם תאים שטוחים וקטנים מאוד. יש בו קרום בסיס ורשת נימים. הדופן מורכבת תאי אנדותל.
זה ייצור סוג של סנדוויץ’- פניאומוציט->קרום בסיס->אנדותל.
המקרופאגים יהיו בקרום הנשימה. בשתי הריאות יחד יהיו כ300 מיליון נאדיות. שטח הפנים שלהן- 70 מ”ר.
אספקת הדם לריאות
מחזור הדם הפולמונרי- אספקת הדם לצורך עבודתו של אותו איבר, זילוח. עורק הריאה מתפצל לעורק ריאה ימני ושמאלי, כל אחד מהם לעץ עורקים- עורקיקים עד שנגיע לנימים, ורידונים, ורידים, ורידי ריאה ימניים ושמאליים שיביאו את הדם לעלייה השמאלית.
מחזור הדם הסיסטמי- אבי העורקים מתפצל לעורק סימפון שמאלי וימני, מתפצלים לעורקים ברונכיאליים ימניים ושמאליים, רשת נימים ברונכיאלים וורידים ברונכיאליים- לעלייה הימנית.
צימוד אוורור זילוח
זרימת הדם הפולמונרי לתוך הריאות מתואמת לזרימת האוויר. אם נעקוב אחרי העץ העורקי מהעורק הריאתי לעורקיקים ולנימים, נראה שהם הולכים יחד עם דרכי האוויר. עורקיקי הריאה מתרחבים בזמן השאיפה. כשנכניס אוויר לריאות, בעצם ננפח את הריאה ואת העורקיקים. כשאוויר ממלא את הריאה, גם דם ממלא את הריאה. נפח הדם גדול יחסית לריאות, אך לחץ הדם נמוך- זה ייצור התנגדות נמוכה- וזה יאפשר דיפוזיה יעילה…
ירידה ברמת החמצן תעורר רפלקס בריאות וזה יגרום לעורקיקים להתכווץ.
אויר הולך בצינור אחד של הריאה- לשם יזרום יותר דם, כשהצינור יהיה מקופח- יזרום פחות דם.
אוורור ריאתי
החלפת אוויר בין הסביבה לריאות. זה עניין של לחצים. כיוון הזרימה הוא מלחץ גבוה ללחץ נמוך.
הפרש לחצים
גזים נעים לפי מפל לחצים- מלחץ גבוה ללחץ נמוך.
חוק בויל- לחץ הגז יהיה ביחס הפוך לנפח הגז.
שרירי הנשימה
הסרעפת והשרירים הבין צלעיים החיצוניים. הם השרירים שאחראים על הנשימה בזמן המנוחה.
נכווץ את שריר הנשימה-> הסרעפת תשתטח ותמשוך את הפלורה-> התכווצות שרירים בין צלעיים יגרום לקירוב הצלעות זו לזו והתנועה תהיה כלפי מעלה. ניפוח הריאות יגרום לעליית נפח בית החזה, וזה יוביל לירידה בלחץ. לח האוויר נעשה נמוך יותר מהחדר ולכן האוויר יכנס פנימה וזו תהיה שאיפה.
כיוון הפוך- הרפיית שריר הנשימה ותהיה הקטנת ריאות, הצלעות יחזרו למקומן ונקטין את חלל בית החזה ולכן יישאר לחץ גבוה יותר בריאות. האוויר יילחץ מתוך חלל הריאות ותהיה נשיפה.
כיווץ אחראי על השאיפה, הרפייה על הנשיפה.
סרעפת
75 אחוזים מנפח האוויר שנכנס במנוחה קשור לסרעפת. היא שריר רצוני. השריר חלק מבקרה והוא מתווך בין המערכת האוטונומית ולמערכת הסומטית. היא מחוברת לקרום הלב ובהשתטחותה היא מנפחת את הריאות ואת הלב. היא יכולה לעזור בהעצמת הדיאסטולה.
שרירים בין צלעיים חיצוניים
25 אחוזים מנפח האוויר הנכנס במנוחה. במנוחה, כיווץ שרירי הנשימה רק לשאיפת אוויר, הוצאת אוויר היא בעקבות הרפיית שרירי הנשימה. ההדל בין הנשימה השקטה למאומצת היא כמות השרירים המעורבים- בנשימה המאומצת יצטרפו גם השרירים הפנימיים.
הפרש לחצי אוויר בנשימה שקטה (לא מאומצת)
בגובה פני הים, האוויר נמצא בלחץ 1 אטמוספרה- 760 ממ”כ. בנשימה שקטה, הסרעפת יורדת ס”מ 1 ונוצר הפרש של 2 ממ”כ ובנשימה מאומצת הסרעפת יורדת 10 ממ”כ ונוצר הפרש של 100 ממ”כ.
חזה אוויר
במאמץ גופני יצורפו שרירים נוספים שילחצו את הריאות. לקרום הריאה תפקיד הגנתי- הפלאורה נתח ויהיו שני קרומים כשבאמצע יהיה נוזל- ברווח יהיה לחץ נמוך יותר מהלחץ בריאות (זה תמיד יהיה כך- גם שינופחו וגם כשיתרוקנו)
מתח פנים
כוח המושך את הנאדיות כלפי פנים. המתח נוצר בשכבה הפנימית של הנאדית. מתח פנים זה כשמולקולות מים מחוברות בצורה צפופה וחזקה היות ויש מגע עם מים. זה מה שיוביל למתח פנים בתוך הנאדיות. מתח הפנים הוא 2\3 מכוח הרתע של הריאות- שזהו הכוח שמחזיר את האוויר חזרה.
חוק לפלס- ככל שהבועית קטנה יותר, כוח מתח הפנים גדול יותר. בועות קטנות יתפוצצו מהר יותר היות ומתח הפנים גבוה, ובועות גדולות יתפוצצו לאט יותר כי מתח הפנים נמוך. הריאות יפרישו חומר שמוריד את מתח הפנים, כדי שלא יהיה גדול מידי. החומר נקרא חומר פעיל פנים
חומר פעיל פנים
תערובת של מרכיבים שומניים, תפקידה להוריד את מתח הפנים. פניאומוציטים סוג 2 מפרישים סורפקטנט בריאות, שמרחיק את מולקולות המים זו מזו (היות ויש מרכיבים שומנים בחומר). החומר מוריד את מתח הפנים ולכן לא תהיה קריסה פנימה.
הסורפקטנט מאפשר ניפוח ריאות (אם כוח מתח הפנים היה חזק מידי זה לא היה אפשרי, ואם זה היה אפשרי, הניפוח היה חוזר יותר מידי והריאות היו קורסות)
תסמונת מצוקה נשימתית בילוד
פניאומוציטים סוג 2 מפרישים את הסורפקטנט משבוע 28 לעוברות. כשנראה שתהיה לידה מוקדמת (פגים)- ניתן להזריק לאמא תערובת שתזרז את יצירת הסורפקטנט
היענות הריאות
מבנה הריאות, כמה הן גמישות ויכולות להתרחב. זה ישפיע גם על האוורור הריאתי.
כשתהיה ירידה בהיענות תהיה הצטברות נוזל, שיכולה לקרות כתוצאה מדלקת ריאות למשל.
הצטלקויות בשחפת- האלסטין בריאות שמאפשר את גמישות והתרחבות הריאות יורד, ולכן יהיו הצטלקויות וזה יפריע לנשימה.
אמפיזמה (נפחת)- יקרה כשהנאדיות יתחברו אחת לשנייה, שטח הפנים ירד כי יהיו מעט מאוד נאדיות וכך גם מתח הפנים ירד. זה עלול לקרות מעישון למשל. שטח הפנים חשוב ליעילות הדיפוזיה-לא להתרחבות הריאה. שטח הפנים-קרום הריאה-המרחק של גדילת הריאה.
התנגדות לזרימת האוויר
בזמן מנוחה, האויר זורם בקצב של חצי מטר לשניה. המערכת הפרסימפתטית דואגת שטונוס השרירים יהיה קבוע-וזו הנשימה השקטה. מה שמפריע למערכת הפרסימפתטית, מפריע לנשימה השקטה. עישון-עלול לגרום לחנק, קור עלול לעצור או להפסיק את הדחף העצבי, אלרגיה-אסטמה, מרפה את השרירים החלקים בקנה ובסימפונות, בעיות בבליעה עלולות להפסיק את המערכת הפרסימפתטית- בזמן הבליה כל הגרון מתרומם, מכסה הגרון נסגר והאוכל נדחף לושט. בצאייה- הסרעפת מגוייסת כלפי מטה ותהיה הפסקת נשימה. גם שיעול ועיטוש יפריעו למערכת הפרסימפתטית.
המערכת הסימפתטית המתאמצת- תרפה את שרירי דרכי האוויר ולכן תהיה הרחבת דרכי האוויר. המערכת הסומטית- הרצונית מתערבת ויכולה להחליט להכניס יותר אוויר (זו נשימה עמוקה), או להכניס פחות אוויר (נשימה שטחית)
סיכום אוורור ריאתי- ונטילציה
מה שמשפיע על הפרש לחצים בין החדר לריאות- ככל שהחלל גדול הלחץ יורד, מתח הפנים- ככל שהבועיות קטנות זה יעזור להוציא אויר. מתח הפנים של הנאדיות. היענות- יכולת הריאה להתגמש החוצה ולחזור, תלוי באלסטיות ובמבנה ההיסטולוגי של הריאות. גם לשרירי הנשימה יש השפעה (לאדם שמן למשל יהיה קשה יותר לנשום היות ויהיה עומס על הריאות). גם כל דבר שיגרום להתנגדות בזרימת האויר, במערכת הסומטית, במערכת הפרסימפתטית ובמערכת הסימפתטית. יש חשיבות בדרכי נשימה פתוחות
נפח הריאה
נפח מתחלף TV- כשננשום רגיל, נכניס ונוציא אוויר, זה יהיה בערך חצי ליטר. זו תהיה הנשימה השקטה. לגברים ריאות גדולות יותר ולכן גם הנפח יהיה גדול יותר.
נפח עתודה שאיפתי IRV- כמה אוויר אפשר להכניס עוד מעבר לחצי ליטר שנכנס במצב הרגיל. אצל גברים זה יהיה 3.1 ליטר ואצל נשים 1.9 ליטר.
נפח עתודה נשיפתי ERV- כמה אוויר ניתן להוציא מעבר לחצי ליטר במצב הרגיל. אצל גבר זה יהיה 1.2 ליטר ואצל אישה 0.7 ליטר.
נפח שארי RV- תמיד יהיה אוויר בריאות היות ויש לחץ בין קרומי הפלאורה. ללא אוויר הריאות יקרסו פנימה. אצל גבר יהיה 1.2 ליטר ואצל אישה 1.1 ליטר
נפח אלבאולרי, נפח מת ונפח דקה
נפח אלבאולרי- האוויר בו נשתמש לחילוף הגזים- הוא מנפח את הנאדיות. בקנהף בסימפונות, בסימפוניות ובסימפוניות הסופיות יהיה אוויר שלא ישתתף בחילוף הגזים. רק מה שיהיה בנאדיות ישתתף בחילוף הגזים. זה יהיה 70% מהנפח המתחלף- 350 מ”ל.
נפח מת- האוויר שלא מגיע לנאדיות. זה יהיה 30% מהנפח המתחלף- 150 מ”ל.
נפח דקה- אוויר המתחלף בדקה. אדם בכושר סביר יחליף בין 16-20 נשימות בדקה. זה יהיה בדקה 8 ליטר- 500 כפול 16
חילוף הגזים
מעבר של פחמן דו חמצני וחמצן ממדור אחד לשני. בריאות, חמצן עובר מהאוויר בנאדיות אל הדם, פחמן עובר מהדם החוצה. הפחמן הדו חמצני נמצא בתאים ומפעפע מהנוזל החוץ תאי לתוך הדם.
בגובה פני הים
החמצן הוא 160 ממ”כ, החנקן נמצא הכי הרבה אוויר אבל לא ייכנס לריאות היות והמסיסות שלו לא טובה.
חילוף הגזים החיצוני
תנועת החמצן לדם מתוך האוויר שבנאדיות ויציאת פחמן דו חמצני אל הנאדיות מהדם. זה יהיה בהפרש לחצים. דם ייכנס לריאות כשהוא מחוזר (עשיר בפחמן דו חמצני). הפחמן הדו חמצני בדם גבוה יותר מאשר הפחמן הדו חמצני הנאדיות- ולכן הוא ינדוד בהתאם להפרש הלחצים. החמצן ינוע בהתאם למפל לחצים.
חוקר דלטון- כל גז בתערובת של גזים יוצר לחץ כאילו הוא היחיד, בלי קשר לגזים האחרים. לכן נשתמש במושג לחץ חלקי-יחסי. כל גז בפני עצמו
הבדלי לחצים בין האוויר בסביבה לאוויר בריאות
האוויר שננשום יהיה שונה בריאות, היות ונוסיף לו לחות בזמן תהליך הנשימה (ריריות בריאות)
חילוף הגזים בנאדיות
האוויר שננשום ישתנה בתהליך הנשימה והרכבו יהיה אחר בריאות. לחץ החמצן החלקי בדם מחוזר כשנכנס לריאות והוא 40 ממ”כ, לחץ החמצן החלקי בדם מחומצן כשהוא יוצא מהריאות והוא 100 ממ”כ. לחץ הפחמן הדו חמצני בדם מחוזר כשנכנס לריאות והוא 45-46 ממ”כ, לחץ הפחמן הדו חמצני בדם שיוצא מהריאות הוא מחומצן והוא 40 ממ”כ
חילוף הגזים הפנימי
כניסת חמצן לתאים ויציאת פחמן דו חמצני לדם. תהיה דיפוזיה מהדם לתוך התאים- היות ותמיד נצטרך אספקת חמצן. הפחמן דו חמצני זה יהיה הפוך, היות והתאים מייצרים את הפחמן הדו חמצני. רמת הפחמן הדו חמצני תהיה גבוהה בתאים ולכן הוא יפעפע אל הדם. דם מחוזר- לחץ חמצן נמוך, לחץ פחמן דו חמצני גבוה- 40 בחמצן ו45 בפחמן הדו חמצני (ברקמות ובורידים). דם מחומצן- לחץ חמצן גבוה, לחץ פחמן דו חמצני נמוך- 100 בחמצן ו40 בפחמן דו חמצני (בעורקים).
גורמים המשפיעים על קצב ויעילות חילוף הגזים
ככל שהפרש הלחצים גבוה יותר- הדיפוזיה טובה יותר. האוורור הריאתי יוצר את ההפרש הזה. אם יהיה הפרש- נכניס עוד אויר ונקטין את ההפרש. מורפיום- תרופה שפועלת על מערכת העצבים ומורידה את קצב האוורור- מספר הנשימות ירדו ויעשו שטחיות עד שלא יהיה הפרש לחצים ולכן לא יהיה חמצן ופחמן דו חמצני. הבועיות ומתח הפנים שלהם גם ישפיע- מרחק הדיפוזיה והאנדותל ישפיעו- אם תהיה דלקת ריאות או בצקת, הקרום יהיה עבה וזה יקשה על הדיפוזיה. מסיסות גז בפלסמה- הפחמן הדו חמצני יכול להתמוסס למשל בתוך נוזלים
שטח הפנים של הנאדיות
ככל שיש יותר נאדיות, חילוף הגזים יהיה מהיר יותר
חוק הנרי
כמות גז המומס בתוך תמיסה, תלויה בלחץ שלו מעל התמיסה. בתוך האוויר- חנקן הכי פחות מסיס, חמצן בינוני ופחמן דו חמצני הכי מסיס.
שכרון מעמקים
עודף חנקן בצלילה
דקומפרסיה- החנקן שמומס בפלסמה הופך להיות בועות, בועות= תסחיף= שבץ. זו סכנת חיים, וזה קורה כשהצוללן יעלה מהר מידי.
רפואה היפרבארית-תא לחץ
תא גדול מאוד, בו נושמים חמצן 100%. יהיה על גוף לחץ- וזה יגרום לכניסת חמצן בלחץ גבוה שיתמוסס בפלסמה. החמצן נקשר להמוגלובין. גם זה עלול להיות מסוכן- יותר מידי חמצן זה רעיל. במידה מבוקרת ניתן להכניס חמצן בכמויות גדולות (למוח\ לפצעים מזוהמים שלא ניתן להרוג באנטיביוטיקה). גם בסוכרת ובשבץ ניתן לטפל כך
נשיאת הגזים בדם
חמצן- בכל 100 מ”ל דם יהיה 20 מ”ל חמצן. כמעט כל החמצן שנכנס לדם ייקשר להמוגלובין, בזכות הברזל הקושר את החמצן. חלק קטן ישאר בפלסמה ויומס בו.
פחמן דו חמצני- רובו לא נקשר להמוגלובין, ב100 מ”ל דם יהיה 53 מ”ל. חלק קטן ממנו מומס ורוב הפחמן הדו חמצני שיכנס לאריתרוציטים יהפוך ליון הביקרבונט.
כדי שחמצן יגיע לתאים, הוא צריך להשתחרר מההמוגלובין ומהאריתרוציט- הפרש הלחצים בין התאים לדם הוא מספיק
השפעת לחץ החמצן החלקי בדם ולחץ פחמן דו חמצני חלקי בדם על קישור החמצן להמוגלובין
לחץ חמצן חלקי בדם- עקומות הרוויה (סטורציה)- כמה חמצן קשור להמוגלובין בפציינט. יותר חמצן בדם- יותר חמצן קשור להמוגלובין. אחוז הקישור של החמצן להמוגלובין- אחוז הסטורציה. ככל שיעלה אחוז החמצן לא יהיה יותר שינוי- הגענו לרוויה. לא נוכל להמיס יותר היות ויש גבול לכמה המוגלובין יש.
לחץ פחמן דו חמצני חלקי בדם- הפחמן הדו חמצני מוריד את חוזק הקשר בין החמצן להמוגלובין- הוא מפריע לקישור בין החמצן להמוגלובין.
השפעת בוהר- הפחמן הדו חמצני עוזר לחמצן להשתחרר לרקמות בשביל להזין אותן (ברקמות יש לחץ גבוה של פחמן דו חמצני).
השפעת הלדן- ככל שרמת החמצן נמוכה, הזיקה לפחמן דו חמצני עולה.
השפעת החומציות על קישור החמצן להמוגלובין
הטווח הנורמלי של החומציות- 7.35-7.45. יוני מימן נוטים להיקשר לחומצות אמיניות שונות על ההמוגלובין, והם מפריעים לקישור החמצן להמוגלובין. אם תהיה ירידה בpH- חמצת- יהיו הרבה יוני מימן חופשיים בדם, וזה יגרום להשפעת בוהר- קישור החמצן להמוגלובין חלש, הרבה מימן נקשר להמוגלובין ופחות חמצן. אם תהיה עלייה בpH- בססת- קישור החמצן יהיה חזר מידי ולא יפרד מההמוגלובין- זה מצב מסכן חיים
ויסות הpH- הדם ומערכת הנשימה משתתפים בויסות הpH. כמה פחמן דו חמצני נפלוט החוצה. כשרמת יוני המימן עולה, הpH חומצי, ולכן יהיה לנו הרבה פחמן דו חמצני בגלל האנזים אנהידרז פחמתי, רמת הקישור חמצן להמוגלובין תהיה נמוכה- מערכת הנשימה תגרום לאוורור מוגבר- היפר ונטילציה, כדי להוציא את הפחמן הדו חמצני מהגוף. רמה נמוכה של מימן, יהיה קצת פחמן דו חמצני ומערכת הנשימה תוריד את קצב האוורור- היפו ונטילציה
השפעת סוג ההמוגלובין והטמפרטורה על קישור החמצן להמוגלובין
השפעת סוג ההמוגלובין- מערכת החיסון לא תבחין בהחלפת המוגלובין. בתור עוברים יהיה לנו סוג המוגלובין אחד- מהאמא. ההמוגלובין של העובר- קושר חמצן בזיקה גבוהה מאוד. החמצן יעזוב את ההמוגלובין האמהי ויעבור לדם העובר. באריתרוציטים של העובר הקשר בין ההמוגלובין לחמצן חזק. לחץ החמצן בדם עוברי עורקי הוא 40 ממ”כ והזיקה גבוהה ב30% מהמוגלובין רגיל.
השפעת הטמפרטורה- טמפרטורה גבוהה בגוף תגרום להיפרדות מהירה של החמצן מההמוגלובין. כתוצאה מפעילות גופנית- נרצה שהחמצן יפרד מהר יותר כדי שהחמצן יגיע לתאים במהירות רבה יותר.
השפעת חומרים שונים על ההמוגלובין
2,3 BPG- כחלק מתהליך הנשימה התאית נוצר חומר הנקרא BPG. הוא מוריד את הזיקה ומחליש את הקשר בין החמצן להמוגלובין- הוא עוזר לו להיכנס לתאים. מופרש ביתר כשרמת החמצן בדם נמוכה, למשל בגבהים, תהיה הפרשה רבה שלו כי יהיה צורך בשחרור חמצן לתאים. BPG מופרש על ידי הורמונים, הוא מכניס את החמצן מהר וטוב יותר לתאים.
פחמן חד חמצני- הוא מתחרה עם החמצן על קבוצת הHeme- הוא בדרך כלל מנצח כי הוא נקשר חזק ולא משחרר. בהרעלת פחמן חד חמצני- יש לפתוח חלונות ולהכניס אויר כדי להכניס אותו לגוף.
חומרים המשפיעים על יון הברזל- ישפיעו גם על החמצן. מטהמוגלובין- המוגלובין שיון הברזל שלו התחמצן והוא לא קושר חמצן. 99% מההמוגלובין זה המוגלובין רגיל, כנראה שאחוז אחד עבר תהליך חימצון- זו הסיבה שכמעט ולא יהיה אחוז רוויה 100. מעל 1%- המטהמוגלובין יהפוך לכחול- בדם יש אנזים מטהמוגלובין רדוקטאז שמחזר את יון הברזל חזרה- ההמוגלובין חוזר להיות רגיל. ציאניד מחמצן את יון הברזל- אחד התסמינים זה כחלון.
בקרת הנשימה בגזע המוח
לא ידועים הגורמים לדום נשימה בשינה. יש 4 מרכזי בקרה. מרכז שאיפתי ומרכז נשיפתי- הם חייבים להיות מתואמים אחד עם השני. מרכז מדכא ומרכז מעורר. המרכז המעורר מעורר את המרכז השאיפתי, מעלה את עומק וקצב הנשימה בזמן נשימה מאומצת. המרכז המדכא יוצר את הקואורדינציה בין הנשיפה לשאיפה. הוא מעכב את השאיפה ויוצר הפרשים של 3 שניות- מה שישמור על הריאות מלהתנפח עוד ועוד עד שיתפוצצו. המרכז השאיפתי מקבל דחף שנמשך 2 שניות ומפסיק 3 שניות- בנשימה מאומצת גם תהיה הוראה להפסיק את המרכז הנשיפתי.
סיכון לדום נשימה בשינה- שמנים, תינוקות ואנשים מעשנים
הבקרה העצבית על מרכזי הנשימה
מערכת העצבים הסומטית הרצונית- יכולה לעצור את הנשימה.
מערכת לימבית- מערכת שקשורה לרגשות ויצרים במוח- הנשימה מושפעת מהמערכת הזו ויכולה לגרום לנשימה מוגברת.
מערכת העצבים האוטונומית- הפסקת נשימה רצונית תוביל את המערכת האוטונומית להגיב. ניתן להפסיק את הנשימה בעת בליעה, עיטוש, שיעול, צאייה ולידה.
המערכת הסומטית ניזונה מקרום הצדר ומתח השרירים- היא יודעת כמה כוח לשחרר לפי המתח. המערכת האוטונומית ניזונה מהפחמן הדו חמצני- כל שינוי יקלט
היפוקפניה
רמת פחמן דו חמצני נמוכה מהנורמה, מתחת ל40 ממ”כ, תשפיע על מערכת הבקרה, התוצאה תהיה היפו ונטילציה, פחות אוורור. נשאיר את הפחמן הדו חמצני בדם
היפרקפניה
רמת פחמן דו חמצני גבוהה מהנורמה, מעל ל40 ממ”כ, התוצאה תהיה היפר ונטילציה כדי להוציא את הפחמן הדו חמצני לחדר
הקולטנים המרכזיים וההיקפיים
הקולטנים המרכזיים הם עיקר גזע המוח. התגובה היא בדרך כלל לעלייה בפחמן הדו חמצני. יש גם קולטנים היקפיים שמהווים רבע מהבקרה בגזע המוח, הם נמצאים בסינוסים התרדמניים ובקשת אבי העורקים. גם הם יכולים לדווח על מצב החמצן ומצב החומציות
צניחה בחמצן
מתחת ל50 ממ”כ זה יגרום לתקלה- המשוב השלילי לא יעבוד וזה יגרום לנשימה שטחית. הבקרה מאוד מסובכת
בקרת נשימה בגבהים
לחץ החמצן בגבהים יורד, לחץ האוויר כולו הולך ונעשה דליל. לכן, ננשום פחות חמצן, הקולטנים ההיקפיים יחושו בירידה בחמצן, וזה גם יעורר את מרכז הבקרה השאיפתי בגזע המוח, יגביר את האוורור, תהיה ירידה בפחמן דו חמצני בדם, מה שיעכב את המרכז השאיפתי ויגרום לעלייה בפחמן דו חמצני בדם.
ירידה מתונה בחמצן יכולה לגרום גם לייצור מוגבר של אריתרופואטין (שמגביר את ייצור האריתרוציטים), תהיה פוליציטמיה שמעלה את 2,3BPG וזה יוביל לפעפוע של חמצן לתאים.
אם רמת החמצן תרד ברמה דרסטית ולא מתונה, יהיה עיכוב מרכז הבקרה השאיפתי, ואז יכול להיות גם דום נשימה. התסמינים הם כאבי ראש חזקים מאוד.
