Podstawy fizjologii oddychania 

i wysiłku fizycznego

 

 

Mięśnie oddechowe

Funkcje wdechowe spełniają:

- przepona (powiększenie klatki piersiowej) 

-  mięśnie  pochyłe  i  międzyżebrowe  zewnętrzne  (uniesienie  - 
powiększenie klatki 
piersiowej)

- pomocnicze mięśnie oddechowe (uniesienie klatki piersiowej)

Funkcje wydechowe spełniają:

-  mięśnie  powłok  brzucha  (tłocznia  brzucha)  (  wypchnięcie 
przepony do góry)

-  mięśnie  międzyżebrowe  wewnętrzne  (zmniejszenie  klatki 
piersiowej)

Mięśnie  oddechowe  unerwiane  są  przez  nerwy  odcinka  szyjnego  i 
piersiowego rdzenia. Do tych motoneuronów biegną drogi z rdzenia 
przedłużonego, gdzie znajduje się ośrodek oddechowy z neuronami 
wdechowymi i wydechowymi działającymi naprzemiennie.

 

 

Mechanizm wdechu i wydechu

Wdech:

- następuje skurcz przepony (spłaszcza się i opuszcza)

- skurcz mięsni międzyżebrowych zewnętrznych - uniesienie żeber

Wydech:

- bierne zmniejszenie klatki piersiowej i płuc spowodowane 
ciężarem i własną sprężystością

- następuje rozkurcz przepony (podnosi się)

- skurcz mięsni międzyżebrowych wewnętrznych - opuszczenie żeber

 

 

Objętość płuc

- objętość oddechowa - normalny wdech - 500 ml

- objętość dopełniająca - maksymalny wdech - 2500 ml 

- objętość zapasowa - maksymalny wydech - 1000-1200 ml 

- objętość zalegająca - powietrze stale zalegające w płucach - 1200 
ml 
(nie można zmierzyć jej spirometrem) 

Minutowa objętość oddechowa Vt = objętość oddechowa x częstość 
oddechów           (w spoczynku 0,5 l x 15=7,5 l/min

)

4200 ml

 

 

Anatomiczna i fizjologiczna przestrzeń martwa

- wymiana gazowa w ukł. oddechowym ograniczona jest do 
pęcherzyków płucnych. Dociera do nich tylko część objętości 
oddechowej - tzw. część pęcherzykowa.

- reszta kontaktuje się tylko z przestrzeniami służącymi 
komunikacji, a nie czynnej wymianie gazowej tzw. przestrzenią 
martwą (objętość  przestrzeni nieużytecznej)

- przestrzeń ust, nosa, gardła, tchawicy i oskrzeli łącznie stanowią 
anatomiczną przestrzeń martwą (ok. 0,15 l)
- normalnie wielkość anatomicznej przestrzeni martwej pokrywa się 
mniej więcej z tzw. przestrzenią martwą czynnościową. 
- przestrzeń martwa czynnościowa staje się większa niż przestrzeń 
anatomiczna, gdy w części pęcherzyków nie zachodzi wymiana 
gazowa.

 

 

Funkcje przestrzeni martwej

• doprowadza powietrze do pęcherzyków płucnych

• oczyszcza powietrze

• nawilża powietrze

• ogrzewa powietrze

• stanowi część narządu głosu

 

 

Regulacja oddychania

-  ośrodek  oddechowy  z  neuronami  wdechowymi  i  wydechowymi 
działającymi naprzemiennie znajduje się w rdzeniu przedłużonym
-  mimowolna  czynność  oddechowa  jest  regulowana  na  drodze 
sprzężenia zwrotnego przede wszystkim przez ciśnienie pCO

2 

i pO

2

- chemoreceptory wrażliwe na wzrost CO

2

 i spadek O

2

 znajdują się 

w tętnicy szyjnej i aorcie
-  baroreceptory  też  mają  wpływ  na  wentylację  -  spadek  ciśnienia 
powoduje nasilenie wentylacji
-  podwyższenie  i  obniżenie  temperatury  ciała  powoduje  nasilenie 
wentylacji płucnej

CO

2

O

2

WDECH

CO

2

O

2

WYDECH

 

 

Kryteria oceny wydolności fizycznej organizmu

Z  tych  powodów  najczęściej  stosowanym  kryterium  określającym 
poziom 

wydolności 

fizycznej 

organizmu 

jest 

maksymalne 

pochłanianie  tlenu  (VO

2

  max)  (pułap  tlenowy).  Termin  ten  wyraża 

największą  ilość  tlenu  jaką  badany  może  w  czasie  maksymalnego 
wysiłku pochłonąć w ciągu 1 minuty.

Wydolność  fizyczna  ustroju  jest  to  zdolność  organizmu  do 
wykonywania  ciężkiej  i  długotrwałej  pracy  fizycznej  bez  szybko 
narastającego  uczucia  zmęczenia  i  bez  poważniejszych  zaburzeń 
homeostazy ustrojowej.

Mimo iż wydolność fizyczna ustroju jest wypadkową czynności wielu 
różnych narządów, to można uznać, iż bardzo ważnym mechanizmem 
fizjologicznym  decydującym  o  wydolności  fizycznej  jest  sprawność 
funkcji zaopatrzenia organizmu w tlen.

 

 

VO

2

 max nie jest wielkością stała przez całe życie - wzrasta do ok. 20 

roku życia, następnie utrzymuje się na względnie stałym poziomie, a 
od 30 roku życia spada.

 

 

Bezpośredni pomiar pochłoniętego tlenu - spirometr Krogh’a

Metoda  bezpośrednia  polega  na  wielokrotnym  oznaczeniu  wielkości 
pochłaniania  tlenu  w  l/min  (VO

2

)  podczas  stopniowego  obciążania 

badanego  coraz  to  większym  wysiłkiem  fizycznym.  Jeżeli  mimo 
zwiększania  obciążenia  wielkość  VO

2

  u  badanego  przestanie 

wzrastać, czyli osiągnie plateau, to wówczas poziom ten odpowiada 
maksymalnemu pochłanianiu tlenu - VO

2

 max.

 

 

Pośredni pomiar pochłoniętego tlenu - normogram Astrand’a - Ryhming’a 

(zależność poboru tlenu od obciążenia i częstości tętna)

Metoda  pośrednia  pozwala  ustalić  wartość  VO

2

  max  na  podstawie 

częstości  tętna  obliczonego  podczas  wysiłku  submaksymalnego. 
Jedną  z  metod  oznaczania  pułapu  tlenowego  metodą  pośrednią  jest 
próba  Astrand’a  -  Ryhming’a.  Autorzy  ci  stwierdzili  występowanie 
liniowej  zależności  między  częstością  tętna,  a  ilością  pochłoniętego 
tlenu  i  mocą  wykonywanej  pracy.  Umożliwiło  to  stworzenie 
nomogramu,  pozwalającego  na  określenie  w  czasie  wysiłku 
submaksymalnego,  jakie  byłoby  pochłanianie  tlenu  w  warunkach 
obciążenia maksymalnego.

 

 

 

 

Submaksymalny test wysiłkowy - PWC

170

 (Psychical working capacity)

Istnieje  liniowa  zależność  między  wielkością  wykonywanej  pracy,  a 
częstością tętna. Dzięki powyższej zależności można przewidzieć na 
podstawie przyrostu częstości tętna jak wielką pracą osobnik został 
obciążony.

Test  PWC

170

  służy  do  oceny  wydolności  fizycznej,  która  jest  tym 

większa  im  organizm  może  wykonywać  większą  pracę  bez 
znaczniejszego przyśpieszenia tętna.

Test  ten  umożliwia  ustalenie  wielkości  pracy,  która  powoduje,  że 
tętno  u  obciążonego  wysiłkiem  osobnika  wzrasta  do  wartości  np. 
170 uderzeń/min.

 

 

THE END