Hengitys Kaasujen vaihtuminen = respiraatio = hengitys Keuhkotuuletus (ventilaatio)

ilmanvaihto hengitysteissä

Soluhengitys = solujen hapenotto kudosnesteestä + hiilidioksidin luovutus kudosnesteeseen

Hapesta syntyy elimistössä vapaita radikaaleja

pääasiassa C- ja E-vitamiinit pelkistävät harmittomiksi

Hengitys Hengitystiet: nenä- ja

suuontelo, nielu, kurkunpää, henkitorvi, keuhkoputket, ilmatiehyt ja alveolit

Päätehtävä: Kaasujen vaihto

(Happea sisään, hiilidioksidia ulos)

Muita tehtäviä:

Hengitysilman suodatus, lämmitys ja kosteutus

Äänen tuotto Hajuaisti Veren happamuuden

säätely Veden ja lämmön poisto

Keuhkorakkulat

N. 300 milj. kaasuja vaihtavaa keuhkorakkulaa (alveolit)

pinta-alaltaan n. 100 m2 (”tenniskenttä – koripallo”) Läpimitta uloshengityksen lopussa 0,1-

0,2 mm ( sis.heng x2) Verta alveolien seinämillä kerralla n. 100 ml

Keuhkopussi

Kumpaakin keuhkoa ympäröi kaksilehtinen sidekudospussi eli pleura

Väliin jää

pleuraontelo, jossa ei ilmaa

Pleuraontelossa voitelunestettä -> hyvä liikkuvuus

Keuhkotuuletus

Tärkeimmät sisäänhengityslihakset ovat pallea ja ulommat kylkivälilihakset Pallean holvi laskee

supistuksessa Ulommat kylkivälilihakset nostavat

kylkiluita supistuessaan -> Rintaonteloon syntyy alipaine

Uloshengityslihaksia sisemmät

kylkivälilihakset ja vatsalihakset

Keuhkotuuletus

Hengityselinten paineet: (Ilma liikkuu eri paine-eroilla!)

Pleuraontelossa pieni alipaine Keuhkojen kokoonvetäytymistaipumus

perustuu keuhkokudoksen kimmoisuuteen ja ohuen nestekalvon pintajännitykseen Surfaktantti vähentää

pintajännitystä (helpompi sisäänhengitys)

Surfaktanttituotannon puuttuminen keskosilla

Hengitysteiden paineenvaihtelut keskeisiä ventilaatiossa

Keuhkorakkulapaine n. +/- 0,13

kPa lepohengityksessä Uloshengitys levossa

passiivista

Keuhkotuuletus Hengitystilavuudet (koosta riippuvaisia)

Hengitystaajuus = n. 12-14 krt./min Sisäänhengitys = 500 ml Minuuttitilavuus = sisäänhengitys x hengitystaajuus = 500 ml ∙

12-14 krt./min = 6-7 l/min (max 200) Kuollut tila = 150 ml Keuhkorakkulatuuletus = 500 ml − 150 ml = 350 ml Keuhkorakkulatuuletus/min = 350 ml x 12-14 krt./min = 4,2-4,9 l/min (puhdasta ilmaa)

Spirometria - hengitystilavuudet

Vitaalikapasiteetti = sisäänhengitys + sisäänhengityksen varatila + uloshengityksen varatila = 500 ml + 3000 ml + 1500 ml = 5000 ml

Totaalikapasiteetti = vitaalikapasiteetti + jäännösilmatila = 5 000 ml + 1000 ml = 6 000 ml

Spirometria

Kaasujen vaihto

Diffuusio: Osapaineen mukaan

suuremmasta pienempään kaasujen osapaineet tasoittuvat

Vesiliukoisuusominaisuus vaikuttaa CO2 20 x herkemmin ilmasta

vereen kuin O2

Molekyylien koko myös

Keuhkojen hiussuonet

Rakenteet, jotka happimolekyyli läpäisee: surfaktanttikerros alveolin epiteeli alveoliepiteelin ja endoteelin

yhteinen tyvikalvo endoteeli (air-blood barrier)

Keuhkokapilaarit ohuita: punasolut kulkevat niissä jonossa peräkkäin

Kapillaarin seinämä vain 0,5 μm ja halkaisija 5-10 μm

Kaasujen vaihto tapahtuu hyvin nopeasti, silti lähes täydellisesti

(0,25-1 sek)

Hengityksen säätely

Humoraalinen säätely: Karotispoukaman ja aortan

kaaren kemoreseptorit, jotka mittaavat veren happi- ja hiilidioksidipitoisuutta

Happipitoisuuden laskulla ei

normaalisti merkitystä Hiilidioksidi vahvin

humoraalinen säätelytekijä Tehostunut hengitys

poistaa hiilidioksidia

Ydinjatkeen kemoreseptorit Hiilidioksidi ylittää veri-

aivoesteen helposti: -> muodostuu hiilihappoa -> vetyionipitoisuus aivo-

selkäydinnesteessä nousee -> kemoreseptorit reagoivat -> Hengitys tehostuu esim. vapaasukellus

Hengityksen säätely

Neuraalinen säätely: Paljon tehokkaampaa kuin humoraalinen säätely Keuhkoputkissa venytykseen reagoivia baroreseptoreja -> inhiboivia impulsseja sisäänhengityskeskukseen Lihastyö lisää keuhkotuuletusta

Aivoista viesti α-motoneuroneja pitkin lihaksiin ja samalla stimuloiva viesti myös hengityskeskukseen -> ventilaatio lisääntyy jo liikkeen alussa

Niin tehokasta, ettei humoraalinen puoli pääse edes alkamaan

Lämpötilan nousu lisää keuhkotuuletusta

Hengityksen säätely

Hengityskeskus ydinjatkeessa

Sisäänhengityskeskus ja uloshengityskeskus

Avustavia keskuksia

aivosillassa Tietoa kaikkialta

elimistöstä kemiallisesti ja neuraalisesti -> hyvin ennakoivaa ja tehokasta

Hengitysrefleksejä

Yskä – alahengitystiet Aivastus – ylähengitystiet Nikotus eli hikka Haukotus

HengitysHengitysKeuhkorakkulatKeuhkopussiKeuhkotuuletusKeuhkotuuletusKeuhkotuuletusSpirometria - hengitystilavuudetSpirometriaKaasujen vaihto Keuhkojen hiussuonetHengityksen säätelyHengityksen säätelyHengityksen säätelyHengitysrefleksejä