W płucnym oddychaniu wyróżnia się następujące etapy: wdech oraz wydech. Proces ten polega na wciąganiu do płuc powietrza oraz z powrotem wypuszczania go, zaznaczając że wdech to czynna czynność, a wydech - bierna. Podczas wdechu międzyżebrowe mięśnie kurczą się, powodują także ruch żeber przechodzący w górę oraz na zewnątrz. Podczas wydechu międzyżebrowe mięśnie oraz przepona ulegają rozkurczeniu, a żebra w dół opadają. Pojemność płuc mierzy się przy pomocy spirometra. Pojemność przeciętna u mężczyzny dorosłego równa jest w przybliżeniu 4500 ml, podczas gdy u kobiety dorosłej 3200 ml. Ćwiczenia regularne przyczynić się mogą do zwiększenia pojemności płuc, wytrenowany sportowiec może charakteryzować się pojemnością nawet do 6000-7000 ml. Cały mechanizm oddychania to automatyczny proces, zatem od woli człowieka nie zależy.

Oddech, oddychanie.

1) jest jedną spośród trzech decydujących o życiu bezpośrednio czynności ustroju, poza krążeniem krwi oraz czynności układu nerwowego ośrodkowego. Oddychanie organizmu polega na zaopatrzeniu komórek w tlen oraz wydalaniu dwutlenku węgla na zewnątrz. Całość procesu tworzona jest przez:

  1. zewnętrzne oddychanie, uzależnione od wentylacji struktury płuc → zmiany objętości pęcherzykowej przestrzeni, dyfuzji gazów: dwutlenku węgla i tlenu między płucnymi pęcherzykami oraz krwią płucnych włośniczek a także perfuzji płuc,
  2. transport oddechowych gazów,
  3. wewnętrzne oddychanie (tkankowe) z udziałem oddechowych enzymów, sprowadzające się do poboru z krwi tlenu oraz wydalaniu dwutlenku węgla do niej (hemoglobina).

2) zespół procesów złożonych zachodzących stale w organizmie, powiązanych z poborem ze środowiska tlenu oraz wydalaniem produktów końcowych utleniania - wody i dwutlenku węgla. Procesy oddychania stanowią źródłem energii koniecznej do życia.

Na oddychanie składają się dwie fazy: wdechu oraz wydechu. Częstość tego procesu u zdrowych ludzi równa jest u dorosłych 16-18 razy na 1 minutę, u dzieci 20-30 razy, u noworodka 30-35. Ilość powietrza wprowadzanego do płuc podczas pojedynczego wdechu, nazywa się oddechową objętością - ona wynosi 5-10 ml/kg masy ciała podczas spoczynku. Ilość całkowitą powietrza, jaka może być wprowadzona do płuc podczas oddechu najgłębszego, nazywa się życiową pojemnością - najmniejsza, prawidłowa jeszcze, równa jest 15 ml/kg masy ciała. Objętość powietrza, zużywaną przez człowieka do oddychania podczas jednej minuty, czyli częstość oddechów pomnożona z oddechową objętością, nazywa się minutową wentylacją (norma równa 6-8 litrów powietrza). W fizjologicznych warunkach wpływa na zmiany w szybkości oddychania wzmożony fizyczny wysiłek, emocjonalne stany. W patologicznych warunkach na przyspieszenie tempa oddychania mają wpływ: bolesne urazy, zabiegi operacyjne, stany gorączkowe. Chory oddycha wówczas szybko i płytko - nie chcąc doprowadzić do poczucia bólu, powodującego oddechy głębsze. Oddechowa powierzchnia płuc wówczas jest pomniejszona, chory poprzez szybkość oddechów wyrównuje zaopatrzenie organizmu w odpowiednią ilość tlenu. Z tym zjawiskiem spotkać się można także w zapalnych stanach płuc, w krążeniu krwi upośledzonym. Na spowolnienie oddychania mają wpływ: schorzenia mózgowia, wewnątrzpochodne zatrucia, w tym np.: śpiączka cukrzycowa, mocznica, zewnątrzpochodne zatrucia substancjami skierowanymi na oddechowy ośrodek (oddechowa depresja), np. morfiną. Zwiększenie tempa oddychania u dorosłego człowieka więcej niż 40-krortnie oraz spowolnienie poniżej 8/min to niepokojący objaw, który prowadzi do niedotlenienia całego organizmu.

Oddychanie to czynność, którą koordynuje oddechowy ośrodek jakim jest grupa nerwów umiejscowionych w części dolnej mózgu. Dlatego nerwowe impulsy przesyłane są do oddechowych mięśni wywołując ich kurczenie albo rozluźnianie co uzależnione jest od poziomu dwutlenku węgla i tlenu we krwi. Nadmierna ilość CO2 sprawia, iż krew charakteryzuje się mniej zasadowym odczynem, a to stymuluje oddechowy ośrodek. Wówczas oddychanie jest szybsze i głębsze, przez co nadmiar gazu szkodliwego zostaje usunięty. Jednak, jeżeli organizm usunie zbyt dużą ilości tego gazu, oddechowy ośrodek sprawi, iż oddychanie stanie się wolniejsze i bardziej płytkie, aż do momentu odzyskania równowagi prawidłowej.

Zasada działania

W czasie wdechu mięśnie występujące między żebrami ulegają skurczeniu, co skutkuje uniesieniem się żeber, oraz opadnięciem przepony. Rozszerzają się płuca, podciśnienie w nich tworzące się wywołuje zasysanie powietrza o objętości około pół litra. W czasie wydechu ma miejsce rozkurcz tych właśnie mięśni, w rezultacie opadają żebra, zmniejszając pojemność piersiowej klatki. Równoczesnie do góry przesuwa się przepona, powodując wypychanie z płuc "zużytego" powietrza o objętości około pół litra.

W przeciągu 60 sekund wykonuje się 16 wdechów oraz wydechów w przybliżeniu. Powietrze ogrzane zostaje w nosie i ustach, a po tym ulega przesunięciu wzdłuż tchawicy, która rozgałęzia się w dwa oskrzela. Z nich każde doprowadza do płuca, rozgałęziając tam się na setki niewielkich oskrzelików. W końcowej zupełnie części każdego z oskrzelików występuje mikroskopijny płucny pęcherzyk, poprzecinany siatką gęstą włosowatych naczyń, w których pobierany jest tlen przez krew, a dwutlenku węgla usuwany.

Przełyk, który jest przewodem, przez który do żołądka dociera pokarm, położony jest zaraz za tchawicą. Wejście do tchawicy i przełyku zlokalizowane są blisko bardzo siebie, by ślina, napoje czy jedzenie nie wpadły do tchawicy przypadkowo, ona zaopatrzona jest w niewielką nagłośniową chrząstkę. Gdy człowiek pije i je, ona zamyka wejście prowadzące do tchawicy, tym samym zabezpieczając ją przed obcymi niepożądanymi ciałami.

Pierwszy oddech u noworodka

Oddychanie u człowieka nowonarodzonego rozpoczyna się gwałtownym łapaniem powietrza oraz pierwszym płaczem - tym sposobem natura zatroszczyła się o rozszerzenie płuc i pęcherzyków płucnych. Płód przed narodzeniem otrzymuje od matki tlen za pośrednictwem struktury jakim jest łożyska. Krew, która przepływa od wątroby albo czczej dolnej żyły poprzez żylny przewód jest utleniona, w innych narządach ciała z kolei krew ani nie jest odtleniona ani całkiem utleniona.

Przed narodzeniem przez płuca płynie niewiele krwi; w nich nie występuje powietrza ani nie pracują. Po przyjściu na świat dziecka dostawy tlenu pochodzące z łożyska odcięte zostają, lecz pierwszy płacz zwiększa pojemność płuc, podejmujących pracę.

Płucny wentylator, respirator.

Leczniczy aparat do oddychania sztucznego, czyli wentylacji sztucznej płuc (wspomagany oddech, zastępczy i kontrolowany). Płucny wentylator umożliwia wentylację sztuczną płuc czystym tlenem oraz powietrzem, również powietrzem w tlen wzbogaconym.

Niezautomatyzowane, najprostsze wentylatory płuc wykorzystywane są w wentylacji płuc z zastosowaniem wydechowego powietrza ratownika, do oddychania sztucznego atmosferycznym powietrzem - aparaty z samorozprężalnym workiem.

Wentylatory automatyczne płuc posiadają budowę skomplikowaną, z nich większość jest uniwersalna, co oznacza że pozwalają na stosowanie automatyczne oddechu kontrolowanego, zastępczego i wspomaganego u dzieci a także u dorosłych, wykazują możliwość regulacji oddzielnej długości trwania wydechu, wdechu czy pauzy, głębokości i częstości oddychania, ciśnień wydechu i wdechu, ilości tlenu w wdechowych gazach, szybkości z jaką gazy przepływają. Te aparaty połączone być mogą z chorym poprzez twarzową maskę, tracheostomijną lub dotchawiczą rurkę.

Nowoczesny aparat służący do wentylacji długotrwałej jest wyposażony również w nebulizator (tzw. mgielnik) oraz humidifikator (czyli nawilżacz), które umożliwiają zachowanie właściwej wilgotności w oddechowych drogach chorego, pozbawionego na skutek tracheotomii nawilżającej funkcji nosa. Umożliwia prowadzenie wentylacji sztucznej płuc przez długi okres czasu (kilka godzin - kilku lat).

Oddychanie w czasie kasłania - nerwowe impulsy biegną od obszaru podrażnionego poprzez nerwy współczulnego układu do miejsca pnia mózgu. Oddechowe ośrodki wysyłają do oddechowych mięśni sygnały, mięśnie te kurczą się, wywołując gwałtowny kaszel.

Czkawka

Pojawia się ona gdy zawodzą mechanizmy, które kierują pracą mięśni oraz zmuszają do odruchowych, ustawicznych skurczów przeponę. W czasie wykonywania wydechów i wdechów skurcze przepony wywołują połykanie powietrza niezamierzone z jednoczesnym zamknięciem strun głosowych i głośni. W tym właśnie momencie powstaje dźwięk dla czkawki charakterystyczny. Źródło tegoż dźwięku to ruch powietrza wypychanego gwałtownie przez głosowe struny głosowe i zatrzymanego równie gwałtownie. Czkawka spowodowana być może przez zróżnicowane czynniki - pokarmy pikantne, zimne lub gorące napoje lub alkohol, fizyczne ćwiczenia po posiłku bezpośrednio, albo także spożywanie posiłków obfitych zbyt lub w zbyt wielkim pośpiechu. Zazwyczaj czkawka samorzutnie mija, nie ma konieczności pojawienia się u lekarza. Są liczne sposoby by pozbyć się czkawki. Na przykład można wziąć głęboki bardzo wdech oraz zatrzymać maksymalnie długo w płucach powietrze. Innym sposobem jest łaskotanie wewnętrznej części nosa by sprowokować kichnięcia, ściśnięcie usznych małżowin wskazującym palcem i kciukiem albo wypicie szklanki wody.