Oddychanie

ODDYCHANIE, całokształt procesów składających się na wymianę tlenu i dwutlenku węgla między komórkami i otoczeniem; rozróżnia się następujące etapy oddychania: 1) zewnętrzne, czyli wymianę gazów między otoczeniem i płucami lub skrzelami, zwł. u płazów przez skórę; 2) transport tlenu i dwutlenku węgla przez krew; 3) wymianę gazów między krwią a tkankami, oraz 4) oddychanie komórkowe, czyli procesy utleniania w tkankach. U ssaków na oddychanie zewnętrzne składa się wentylacja płuc czyli wymiana gazów między powietrzem atmosf. a zawartością pęcherzyków płucnych dzięki następującym po sobie wdechom i wydechom; podczas wdechu zwiększa się objętość klatki piersiowej dzięki skurczowi przepony i mięśni międzyżebrowych; wskutek tego ciśnienie w pęcherzykach płucnych jest niższe od atmosf. i odpowiednia porcja powietrza zostaje wessana do płuc. W czasie wydechu objętość klatki piersiowej zmniejsza się do poziomu wyjściowego, co powoduje wypchanie zawartości pęcherzyków płucnych do atmosfery. Podczas spokojnego oddychania objętość oddechowa, czyli ilość powietrza przepływająca przez drogi oddechowe wynosi u dorosłego człowieka ok. 0,5 litra. Przy częstości 12 oddechów na minutę objętość powietrza wchodzącego i wychodzącego z płuc w ciągu minuty wynosi 6 litrów. Podczas wysiłku fiz. objętość ta może wzrastać do 100 l/min wskutek zwiększenia częstości oddechów i zwiększenia objętości oddechowej (ilość powietrza przepływającego przez płuca przy każdym wdechu). Wymiana tlenu i dwutlenku węgla między pęcherzykami płucnymi a krwią odbywa się dzięki różnicy ciśnień tych gazów w płucach i krwi. Do płuc dopływa z prawej komory serca krew tętnicza o niskiej zawartości tlenu i dużej zawartości dwutlenku węgla. Natomiast powietrze pęcherzykowe w fazie wdechu zawiera dużo tlenu i znikomą ilość dwutlenku węgla. Powoduje to, że tlen przechodzi z pęcherzyków do krwi i odwrotnie dwutlenek węgla z krwi do pęcherzyków; w konsekwencji powietrze wydychane zawiera, w porównaniu z wdychanym, więcej dwutlenku węgla i mniej tlenu. Krew opuszczająca pęcherzyki płucne do lewego przedsionka serca jest bogata w tlen i uboga w dwutlenek węgla; wskutek pracy serca zostaje ona rozprowadzona po całym organizmie. Tlen jest przenoszony z płuc do tkanek gł. jako luźno związany z hemoglobiną (oksyhemoglobina), w tkankach tlen odłącza się od hemoglobiny i przez ścianę naczyń włosowatych przenika do tkanek; jednocześnie z tkanek do naczyń włosowatych przenika dwutlenek węgla; większa jego część znajduje się w osoczu krwi w postaci jonów wodorowęglanowych (HCO), mniejsza część łączy się z hemoglobiną w związek zw. karbaminianem hemoglobiny. W pęcherzykach płucnych dwutlenek węgla jest uwalniany z obu tych połączeń i przechodzi do powietrza pęcherzykowego Rytm oddechowy jest sterowany przez ośr. nerwowe w mózgu, gł. w rdzeniu przedłużonym; wzrost stężenia dwutlenku węgla we krwi powoduje pobudzenie neuronów uruchamiających wdech, obniżenie stężenia dwutlenku węgla hamuje te neurony; oprócz tego w miejscu rozgałęzienia tętnicy szyjnej wspólnej na szyjną wewn. i zewn. znajdują się receptory wrażliwe na stężenie tlenu we krwi; informacja z tych receptorów moduluje czynność neuronów rdzenia przedłużonego sterujących rytmem oddechowym.