מרצה: מיכל גל.

1. מערכת הנשימה ומחלות דרכי הנשימה מרצה:מיכל גל.

2. תפקדי מערכת הנשימה • קולטת חמצן מהאוויר ומעבירה אותו לדם • פולטת פד"ח אל מחוץ לגוף • שמירה על רמה תקנית של הגזים :2/O2CO. • משתתפת בוויסות רמת החומציות של נוזלי הגוף. • להעשיר את האוויר הנשאף בלחות (ללחלח). • ניקויי האוויר הנשאף • חימום האוויר הנשאף.

3. מבנה מערכת הנשימה מערכת הנשימה - מבנה כללי

4. מבנה הריאות כחלק מהמערכת הקרדיו-ואסקולרית • הריאות מחולקות ל-שתי ריאות: • הריאה הימנית מחולקת לשלוש אונות • הריאה השנייה מחולקת לשתי אונות (בהתחשב בגודל הלב ומיקומו).

5. קיימות שתי צורות לנשימה א. נשימה חיצונית- נשימה פיזיולוגית-ריאתית הבנויה משני תהליכים: 1. שאיפה-תהליך הכנסת אויר לריאות 2. נשיפה-תהליך הוצאת אויר מהריאות ב. נשימה תאית- תהליך פיסיקלי/כימי- תהליך הפקת אנרגיה במסלול האירובי במיטוכונדריה בנוכחות חמצן.

6. ב. נשימה תאית- המתרחשת במיטוכונדריה בנוכחות חמצן.

7. מבנה אנטומי של מערכת הנשימה

8. שטח הפנים של הריאות • בפריסה תכסה רקמת הריאה כ-60-80 מ"ר גודל השווה ל-1/2 מגרש כ. יעף. • שטח זה גדול פי-35 משטח הפנים של בן-אדם. השאלה: • הכיצד ניכנס שטח כזה בבית חזה כל כך קטן יחסית?

9. התשובה: הדבר מתאפשר הודות למבנה הייחודי של הריאה הבנויה קפלים קפלים. שטח גדול זה העשיר בכלי דם מאפשר הגדלת שטח הפנים למגע בין הנאדיות לכלי הדם ובכך מתבצעת הדיפוזיה /שחלוף הגזים.

10. שטח הפנים של הריאות המאפשר את חילוף הגזים

11. בית החזה, הריאות וקרומי הצדר

12. שמירה על מסגרת • בחלל בית החזה קיימים שני קרומים הנקראים "צדר". א. קרום האחד הצמוד לרקמת הריאות. ב. קרום שני הצמוד לקירות בית החזה,הסרעפת, ולחלל בו מצויים הלב וכלי הדם הגדולים. המשך....

13. ...בין שני הקרומים קיים נוזל שתפקידו שמירה על מצב יציב הנוצר כתוצאה מלחצים מנוגדים המתקיימים בין הריאה לבית החזה. • הריאה נוטה להתכווץ ,ולהקטין את ניפחה. • בית החזה נוטה להתרחב, ולהגדיל את ניפחו. • במצב של פציעה המכונה "חזה אוויר"-בזמן חדירת אוויר חופשי לחלל בית החזה יופר האיזון בין הקרומים, והריאות יקרסו פנימה בעזרת הרכיבים האלסטיים שלהן השואפים לכווצן. פגיעה כזאת מביאה לסכנת חיים!

14. הקשר שבין נימי הדם ובין הנאדיות

15. נאדיות מבנה ותפקוד: • בריאות בסביבות 300 מליון נאדיות • הנאדיות בנויות משקיקיות של רקמת חיבור דקה ואלסטית . • תפקידן להוות משטח חיוני לשחלוף הגזים בין הריאות לכלי הדם (לנימים). • במהלך דקה אחת במצב מנוחה יעבור כ-250 מ"ל חמצן וכ-200 מ"ל פד"ח. • במאמץ מרבי אצל ספורטאי סיבולת יעברו פי- 25 מהנ"ל.

16. דגם להמחשת פעולת הנשימה ב. הממברנה חוזרת למקומה ונלחצת מעט פנימה, הלחץ בתוך הצנצנת גדל, האוויר נלחץ החוצה נשיפה. א. הסרעפת נמשכת מטה מאפשרת כניסת אויר בשל תת לחץ ביחס לאטמוספרה-גורם לבלונים להתנפח-שאיפה

17. כל שינוי בנפח בית החזה יגרור שינוי בתהליך שיחלוף הגזים, בנפח הריאות והקיבולת שלהן. • שינויים אלו קשורים לתהליכי הנשיפה והשאיפה ולדרישה לחמצן במנוחה או במאמץ הנובעת ממשתני האימון:סוג המאמץ, עצימות, ומשכו. • גם מצבי חולי יגרמו לשינויים ביכולת לשחלוף גזים ומכן לשינויים בנפח הריאות. • תהליכים אלו תלויים במידת התנגדותם של דרכי הנשימה-ככל שקוטר דרכי הנשימה קטן כך התנגדותם עולה.

18. פעולת הסרעפת בשאיפה

19. פעולת שרירי הנשימה • השרירים הבין צלעיים שרירי הנשימה

20. הגדלת נפח בית החזה באמצעות השרירים הבין-צלעיים-שאיפה "אפקט ידית הדלי"

21. הרפיית הסרעפת והגדלת הלחץ בבית החזה בעת הנשיפה

22. פעולת השרירים הבין-צלעיים הפנימיים בזמן נשיפה מאומצת

23. נפחי ריאות סטטים • נפח אויר= כמות האוויר המתקיימת בריאות בזמן נתון. • קיבולת ריאתית= נפח אויר המורכב ממס' נפחי אוויר.

24. נפחי הריאות: נמדדים בעזרת ספירומטר. נפחי הריאות תלויים ב-גיל, מין, מבנה הגוף,נמדדים ע"פ נורמות התייחסות. • נפח מתחלף (Vt) - כמות האוויר הנכנסת ויוצאת מריאות במנוחה. שווה ל-0.4 -1ל'. • נפח נשימה רזרבי-(IRV)-נפח אותו ניתן לשאוף בסוף שאיפה רגילה (תוספת שאיפתית), ערכיו-בין--2.5- 3ל'. • נפח שארית רזרבי-(ERV) -כנ"ל בזמן נשיפה, ערכיו בין 1-'1.5 ל'. • נפח שארית-(RV) -נפח האוויר שנשאר בריאות לאחר נשיפה מרבית. ערכיו-1.200 מ"ל

25. סוגי קיבלת הריאה • קיבלת ריאה הכוללת (TLC)-נפח האויר המצוי בריאות לאחר שאיפה מאומצת (מה שנשאר לאחר הוצאת נפח השארית).ערכיו: 5.5 - 6 ל' • קיבלת חיונית(FVC)- נפח האויר העומד לרשות--האדם ואותו ניתן לסחוט בנשיפה נוספת, לאחר נשיפה מרבית.(\מאומצת) ערכיו: 4.5-4ל'. • קיבולת שאיפתית (IC)-נפח אותו ניתן לשאוף מסוף שאיפה רגילה. ערכיו בין-3.5-3 ל'. • קיבולת שארית תפקודית- (FRC)-נפח הנשאר בריאות בתום נשיפה רגילה. ערכיו-כ-2.5 ל'.

26. נפחי הריאות והקיבולות

27. אוורור ריאתי • הגדרה:תנועה רצופה ומחזורית של אוויר אל ומתוך הריאות. • האיוורורהריאתי תלוי בנפח האוויר (Vt)- ובתדירות הנשימה (f). כלומר:עומק *קצב. • במנוחה: האיוורורהריאתי= 7-6ל'/ד' הנפח המתחלף= 5 ל'. תדירות הנשימות=15-12 לד'.

28. האוורור הנאדתי • נפח אנטומי מת-נפח האוויר הכלוא בדרכי הנשימה והסמפונות ואינו מגיע לנאדיות =ל-150 מ"ל. במנוחה-מתוך נפח מתחלף של-500 מ"ל רק 70% מגיעים לנאדיות כלומר-350 עוברים תהליכי דיפוזיה. *מכן שמה שחשוב הוא האוורור הנאדתי ולא האוורור הריאתי. • האוורור הנאדתיתלוי בעומק הנשימה! • מה שאומר שבנשימה שטוחה רוב האוויר יישאר באזור האנטומי המת.

30. נפח מת פיזיולוגי • כל אותו נפח בריאות בו לא מתקיים שיחלוף גזים נקרא בשם: "נפח מת פיזיולוגי." • חשיבותו ניכרת במצבי חולי כמו -באמפיזמה שם חלה הגדלה של הנפח האנטומי המת וכן של אזורים נוספים המאבדים את יכולת השחלוף שלהם.

31. כשדרגת המאמץ נמוכה העלייה תהיה בעומק הנשימה. ככל שעומס העבודה יגדל הנשימות יהפכו רדודות יותר ותדירותן תעלה.

32. העלייה באוורור הראיתי במאמץ היא תוצאה של עלייה בנפח המתחלף-עומק הנשימה ובתדירותה כשדרגת המאמץ נמוכה, העלייה תהיה בעומק הנשימה. ככל שעומס העבודה יגדל ,הנשימות יהפכו רדודות יותר ותדירותן תעלה. השינוי באוורור הריאתי בזמן מאמץ תת-מרבי ובמאמץ מרבי

33. השינוי בנפח המתחלף ובתדירות הנשימה במאמץ מדורג

34. השינוי בנפח המתחלף בעת מעבר ממנוחה למאמץ

35. נפחי ריאות דינמייםחשובים בעיקר באמץ ובמצבי חולי • נפח האוורור=עומק*תדירות • ככל שהנפח הריאות יתמלא מהר יותר כך תהיה אפשרות להגדיל את תדירות הנשימה. • המסקנה: האוורור הראתי תלוי במהירות זרימת האוויר פנימה והחוצה, יותר מכמות האוויר הכוללת הנכנסת ויוצאת בנשימה אחת. • מהירות הזרימה מושפעת מהתנגדות דרכי הנשימה, בית החזה, רקמות הריאה ולשינויים קצב הנשימה.

36. השינוי ב- FEV1 אצל ילדים חולי אסתמה בעקבות התקף

37. האם מערכת הנשימה מהווה גורם מגביל בביצוע מאמץ גופני?

38. מפתיע! • אך לא! • מערכת הנשימה איננה מהווה גורם מגביל בביצוע מאמצים גופניים! הכיצד? אז הינה....

39. השינוי באוורור הריאתי במאמץ מדורג ביחס לאוורור המרבי הרצוני (MVV)

40. חוץ מי.... • ספורטאי סיבולת ברמות גבוהות, שינצלו את מלוא הרזרבות הנשימתיות שלהם בזמן מאמצים מרביים. • ערכי נפחי הריאות הדינמיים והאוורור המרבי הרצוני פוחתים החל משנות העשרים המאוחרות.

41. הגורמים המשפיעים על תהליכי חילוף הגזים בריאות • א. לחצים חלקיים של גזים. • מפלי הלחצים החלקיים בין החמצן והפד"ח. גורמים נוספים : א. מספר תאי הדם האדומים ב. כמות המיוגלובין בתאי השריר. ג. שטח הפנים הזמין לדיפוזיה.

42. מפלי הלחצים החלקיים בנאדיות הריאה וברקמת השריר

43. השינוי בלחץ החלקי של החמצן והפחמן הדו-חמצני במהלך זמן המחזור הריאתי

44. השינוי בקצב הדיפוזיה של החמצן בריאות במאמץ מדורג

45. מבנה ההמוגלובין

46. עקומת ההיפרדות של החמצן מההמוגלובין

47. ההפרש בתכולת החמצן בין הדם העורקי לדם הוורידי-[(a-v)O2 diff] • העורק עשיר בחמצן • הוריד עשיר בפד"ח • ככל שהשרירים ימצו את החמצן טוב יותר, כך יגדל ההפרש בתכולת החמצן בין הוריד לעורק.

48. ויסות הנשימה • מרכז בקרת הנשימה נמצא בתאים ייחודיים המצויים במוח המוארך השייך לגזע המוח. • מרכז זה משפיע בעיקר על האוורור הריאתי עי' שמירה על הלחצים החלקיים של החמצן בגובה של 100מ"מ כספית, ולחץ חלקי של פד"ח בגובה של 40 מ"מ כספית. • מרכז הבקרה רגיש במיוחד למצבו של הפד"ח בשל רעילותו הגבוהה.

49. מנגנוני ויסות ובקרה של תהליך הנשימה

50. גירויים עצביים • גירויים עצביים מצויים ב- • בקולטני המתיחה בריאות הקשורים לקצב הנשימה, במרכזים הגבוהים של המוח-במסילות העצביות המגיעות למרכז הנשימה במוח, ממערכת העצבים ההיקפית במוח השדרה (פעולות רצוניות ובלתי רצוניות) • פרופריורצפטורים-קולטנים המצויים בשרירים,בגידים ובמפרקים, פעילים בעיקר בתחילת המאמץ.