Funkcjonowanie układu oddechowego w procesie pracy

Układ oddechowy człowieka Jednostka anatomiczno-czynnościowa służąca wymianie gazowej (dostarczaniu do organizmu tlenu i wydalaniu zbędnych produktów przemiany materii, m.in. dwutlenek węgla). Składają się na niego drogi oddechowe i płuca. Niewielki udział w wymianie gazowej ma również skóra.

Reakcje układu oddechowego na wysiłek podczas pracy Zapotrzebowanie organizmu człowieka na tlen wzrasta proporcjonalnie do intensywności pracy ( mocy). Jest to prawie jedyny czynnik decydujący o zapotrzebowaniu ustroju na tlen podczas wysiłku fizycznego. O tym, czy zapotrzebowanie to zostanie pokryte decydują 3 czynniki: Stopień zapotrzebowania mięśni na tlen Ilość tlenu dostarczanego do mięśni Zdolność mięśni do wykorzystania dostarczonego im tlenu odpowiednio do swych potrzeb.

Funkcje związane z pobieraniem tlenu z powietrza i jego transportem do mięśni są często obejmowane wspólną nazwą funkcji zapotrzebowania tlenowego. Jeżeli dopływ tlenu do mięśni podczas pracy jest niewystarczający, powstają w nich duże ilości kwasu mlekowego, który jest przyczyną zmęczenia mięśni. Wynika stąd wniosek, że warunkiem zachowania przez organizm zdolności dłuższej pracy mięśniowej jest bieżące pokrywanie zapotrzebowania tlenowego mięśni.

W miarę zwiększania intensywności pracy wzrasta zapotrzebowanie mięśni na tlen, a w następstwie tego zwiększa się czynność narządów współdziałających w pobieraniu i transporcie tlenu oraz pochłanianiu tlenu przez organizm. Nasilenie czynności oddechowej podczas wysiłku fizycznego umożliwia zwiększenie wymiany gazowej w płucach, w stopniu odpowiadającym zwiększonemu zapotrzebowaniu mięśni na tlen i zwiększonemu wytwarzaniu w nich, ewentualnie wypieraniu z wodorowęglanów osocza, dwutlenku węgla.

Wysiłek podczas pracy Z chwilą rozpoczęcia wysiłku fizycznego wentylacja płuc zwiększa się natychmiast. Jeśli obciążenie wysiłkowe jest stałe, to zmiany wentylacji płuc mają charakterystyczny, dwufazowy przebieg. Występuje gwałtowny „skok” wentylacji płuc z chwilą rozpoczęcia wysiłku, po czym przez 20-30 sekund utrzymuje się na osiągniętym w taki sposób poziomie. Następnie rozpoczyna się druga faza wysiłkowych zmian wentylacji płuc. Wentylacja płuc dalej zwiększa się, początkowo szybciej i następnie wolniej, osiągając po 3-4 minutach poziom odpowiadający intensywności wysiłku, na którym stabilizuje się.

Zależność wentylacji płuc od intensywności wysiłku Wentylacja płuc zwiększa się wprost proporcjonalnie do intensywności wysiłku, dopóki nie przekroczy 70% intensywności maksymalnej, tzn. takiej, przy której osiągane jest maksymalne pochłanianie tlenu przez organizm.

Stosunek wentylacji do przepływu krwi w płucach Praca oddechowa związana jest z pokonywaniem : Sprężystych oporów tkanki płucnej i ściany klatki piersiowej Oporu przeciw ruchowi powietrza w drogach oddechowych Oporów lepkości tkanki płucnej i mięśni oddechowych Oporów bezwładności mas narządowych wprowadzanych w ruch podczas oddychania. Na ogólną pracę oddechową składa się więc suma pracy wykonanej na pokonanie oporów sprężystych i oporów niesprężystych, związanych z czynnością oddechową.

Podczas wysiłków fizycznych wraz ze zwiększeniem wentylacji płuc zwiększy się gwałtownie praca związana z pokonywaniem oporu dla ruchu powietrza. Jest ona tym większa, im większa jest składowa przepływu turbulentnego w ogólnym przepływie powietrza przez drogi oddechowe.

Zmęczenie mięśni oddechowych Mięśnie oddechowe, podobnie jak inne mięśnie szkieletowe, mogą zostać obciążone pracą w stopniu prowadzącym do rozwoju ich zmęczenia. Zmęczenie mięśni oddechowych może utrudnić lub uniemożliwić utrzymywanie wentylacji płuc na poziomie zapewniającym stałą prężność CO2 we krwi. Zmęczenie mięśni oddechowych może odgrywać pewną rolę w wyzwalaniu uczucia duszności przy oddychaniu wbrew zwiększonemu oporowi mechanicznemu, hiperwentylacji wysiłkowej lub osłabieniu mięśni oddechowych.

Mechanizm adaptacji wysiłkowej układu oddechowego Czynniki powodujące wzmożenie wentylacji płuc i decydujące o jej wielkości w różnych fazach wysiłku fizycznego, zarówno w fazie przejścia od spoczynku do wysiłku, jak i w fazie równowagi czynnościowej są różne. Także inne mechanizmy kontrolują oddychanie podczas wysiłków o małej i umiarkowanej intensywności, a inne podczas wysiłków o znacznej intensywności.

Bibliografia Stanisław Wieczorek „Podstawy ergonomii” Stanisław Kozłowski, Krystyna Nazar „Wprowadzenie do fizjologii klinicznej”

Dziękujemy za uwagę Aleksandra Kaczkowska 33900 Alicja Sierżęga 33850