Oddychanie to kataboliczny proces polegający na rozkładzie związków organicznych na substancje proste; głównie CO2 i H2O. W wyniku oddychania uwalniana jest energia, która jest niezbędna do życia. Oddychanie wewnątrzkomórkowe jest procesem wielostopniowym, katalizowanym przez enzymy. Energia, która jest uwalniana w skutek spalania gromadzona jest w postaci ATP. Organellum komórkowym, w którym przebiega oddychanie jest mitochondrium. Oddychanie odbywa się w trzech etapach 1) glikoliza; 2) cykl Krebsa; 3) łańcuch oddechowy. Istota oddychania wewnątrzkomórkowego u roślin i zwierząt jest bardzo zbliżona, różnice między tymi organizmami polegają przede wszystkim na istnieniu różnych mechanizmów wymiany gazowej.

Układ oddechowy

Układ oddechowy dzieli się na drogi oddechowe i płuca.

Drogi oddechowe składają się z: jamy nosowej, gardła, krtani, tchawicy.

Na poziomie klatki piersiowej tchawica przechodzi w parzyste oskrzela. Oskrzelami powietrze dostaje się do płuc. Prawe płuco zbudowane jest z 3 płatów, lewe, ze względu na obecność serca po tej stronie, z dwóch. Każdy z płatów jest efektem rozgałęziania się oskrzeli na coraz drobniejsze oskrzeliki. Oskrzeliki rozgałęziają się coraz bardziej, na coraz mniejsze i drobniejsze, a najdrobniejsze kończą się woreczkowatymi uwypukleniami składającymi się z tzw. pęcherzyków płucnych. Oplecione gęsta siecią naczyń krwionośnych pęcherzyki zajmują łączną powierzchnię ok. 90 m2. Na zasadzie dyfuzji tlen z pęcherzyków płucnych transportowany jest do naczyń włosowatych, które z kolei rozprowadzają tlen po całym ciele.

Płuca są chronione workowatą błoną surowiczą, zwaną opłucną, składającą się z opłucnej płucnej pokrywającej płuca i opłucnej ściennej od strony żeber. Pomiędzy tymi dwoma błonami znajduje się tzw. jama opłucnej, której wilgotna powierzchnia redukuje tarcie pomiędzy płucami i klatką piersiowa w trakcie oddychania.

Układ oddechowy jest szczególnie narażony na działanie czynników chorobotwórczych obecnych w powietrzu.

W większości wypadków są to infekcje wirusowe, rzadsze zakażenia bakteryjne i grzybowe. Poza mikroorganizmami choroby mogą wywoływać również nieorganiczne substancje chemiczne (pyły, aerozole, gazy). Układ oddechowy ma różne zabezpieczenia, które go chronią przed oddziaływaniem tych czynników. Są to mechanizmy ściśle związane ze strukturą i funkcją określonej części układu oddechowego, np. błona śluzowa, nabłonek migawkowy, jak również ogólnoustrojowe bariery odpornościowe. Załamanie tych barier ochronnych, nawet każdej z osobna, sprzyja pojawieniu się wielu chorób. Choroby te mają zwykle charakter ostry i podostry.

Czynniki ryzyka

  1. defekty (mutacje) genetyczne, przenoszone rodzinnie. Genetycznie uwarunkowana predyspozycja do danej choroby to atopia.
  2. czynniki zewnątrzustrojowe, w tym środowiskowe
    • nałogi
    • stały np. zawodowy kontakt z czynnikiem

Astma, najczęściej ma podłoże alergiczne i objawia się nadwrażliwością oskrzeli na działanie czynników zewnętrznych. Skurcz oskrzeli powoduje zatrzymanie powietrza w pęcherzykach płucnych i trudności w oddychaniu.

Astma oskrzelowa to przewlekłe zapalenie oskrzeli. Dolegliwości astmatyczne mogą mieć różne objawy i nasilenie. Charakterystyczne objawy to: duszność, utrudniony oddech lub brak tchu, oddech świszczący, ucisk w klatce piersiowej, napady męczącego kaszlu.

Zwężenie światła oskrzeli może być wywołane na różnych drogach. Najczęściej dochodzi do podrażnienia mięśni gładkich oskrzeli w skutek obecności alergenów w powietrzu. Najczęstszymi alergenami w astmie oskrzelowej są: roztocza powszechne w kurzu, sierść i naskórek zwierząt, pióra ptaków domowych, pyłki traw, drzew, chwastów, zarodniki grzybów i inne. Czasem dochodzi do obrzęku ścian oskrzeli, co również zmniejsza światło przepływu dla powietrza, zdarza się również i tak, że gęsty śluz zalegając, zatyka kanaliki oskrzelików.

W etiologii astmy ważną rolę odgrywają przeciwciała IgE oraz komórki układu odpornościowego. Podstawowym mechanizmem leżącym u jej podstaw jest reakcja immunologiczna z udziałem komórki tucznej (mastocytu) i immunoglobuliny E (IgE). Komórki tuczne gromadzą się w dużej liczbie w ścianie oskrzeli, we wnętrzu komórek tucznych znajdują się m.in. histamina, serotonina, proteazy. W trakcie kontaktu z alergenem u osoby chorej, limfocyty produkują przeciwciała klasy E, które łączą się z receptorami zlokalizowanymi na powierzchni komórki tucznej. Dochodzi wówczas do degranulacji mastocytu i uwolnienia ww. substancji. Tak pojawia się reakcja alergiczna.

Gruźlica - sytuacja na świecie, świadczy o tendencji do wzrostu zapadalności na gruźlicę, szczególnie w krajach Trzeciego Świata. Spowodowane to jest głównie przez biedę, migracje, ale również zakażenia wirusem HIV. W Polsce sytuacja wygląda dużo lepiej, ale i tak jej zapadalność na tą chorobę jest nadal dwukrotnie wyższa niż w innych krajach europejskich. Zdecydowanie większe prawdopodobieństwo zakażenia prątkiem gruźlicy (Mycobacterium tuberculosis) wywołującym gruźlicę, mają osoby starsze, z osłabionym układem odpornościowym. Zachorowaniom sprzyjają także: przewlekły alkoholizm, cukrzyca, nowotwory, a zwłaszcza AIDS. Istnieją dwie podstawowe metody diagnostyczne gruźlicy, są to: badanie radiologiczne oraz badanie bakteriologiczne w kierunku identyfikacji prątków gruźlicy.

Początek choroby ma na ogół charakter postępujący i trwa kilka tygodni, a nawet miesięcy. Objawami są najczęściej: przewlekły, suchy i uporczywy kaszel, czasem krwioplwocina. Przy głębokim wdechu pojawiają się bóle w klatce piersiowej. Inne objawy niespecyficzne to bezdech, zmęczenie, tracenie na wadze, spadek łaknienia, gorączka i nocne poty. Co piąty przypadek gruźlicy przebiega bezobjawowo, dopiero badanie radiologiczne zdradza chorobę.

W Polsce od wielu lat jest realizowany nowoczesny program zwalczania gruźlicy. NFZ dysponuje lekami przeciwprątkowymi, których stosowanie zwykle jest bardzo skuteczne w leczeniu chorych na gruźlicę. Leki i leczenie jest bezpłatne, nawet dla nieubezpieczonych. Chorzy na gruźlicę prątkującą wymagają izolowania i leczenia w szpitalu. Zazwyczaj, po 2 tygodniach leczenia pacjent już nie prątkuje, zwykle jednak zatrzymuje się pacjenta jeszcze na tydzień, dwa obserwacji.

W Polsce od wielu lat prowadzony jest system szczepień. Żeby uodpornić dzieci na prątki, w pierwszym dniu życia szczepi się je przeciwko gruźlicy szczepionką o nazwie BCG. Ponowne szczepienie wykonuje się tylko wtedy, jeśli po roku blizna po pierwszym szczepieniu wynosi mniej niż 3 mm. W 7. roku życia przypada kolejny termin szczepień BCG. W 12. i 18. roku życia wykonuje się tylko tzw. próbę tuberkulinową (zastrzyk w przedramię). Ma ona określić, w jakim stopniu organizm broni się przed prątkami i czy miał z nimi kontakt od czasu poprzedniego szczepienia. Jeżeli odczyn na przedramieniu, po 3 dniach od próby, jest mniejszy niż 6 mm - obrona dziecka przed gruźlicą jest słaba i trzeba je doszczepić; jeżeli przekracza 16 mm - prawdopodobnie dziecko zetknęło się z gruźlicą. Często nawet dziecko takie nie było tego świadome, bo zwykle gruźlica pierwotna nie daje żadnych objawów. Na zdjęciu rentgenowskim widać jednak miejsce inwazji. Prątki tam zlokalizowane mogą, ale nie muszą, wywołać w przyszłości pełnoobjawową gruźlicę.

Pylica. Pyły pochodzenia organicznego mogą być źródłem alergii, powodującej astmę, zmiany skórne. Drobne pyły związków nieorganicznych mogą docierać do pęcherzyków płucnych i powodować pylicę płuc. Pylica jest jedną z częstszych chorób zawodowych, szczególnie u górników i mieszkańców dużych miast przemysłowych. Najbardziej znaną spośród wszystkich pylic jest pylica krzemowa, prowadząca do znacznego upośledzenia czynności płuc. U podstaw pylicy leży rozrost tkanki włóknistej płuc, co powoduje zmniejszenie światła przepływu powietrza przez pęcherzyki płucne i niewydolność oddechową oraz rozwój nadciśnienia płucnego i niewydolności krążenia w prawej komorze serca. Objawami są częste zapalenia oskrzeli, duszności, odpluwanie plwociny. Pylice w niektórych przypadkach wywołują gruźlicę, a pylica azbestowa, raka płuc.

W zależności od zmian, jakie pylice wywołują podzielono je na kolagenowe i niekolagenowe.

  • Pylice kolagenowe wywołane są przez pył o działaniu zwłókniającym (krzemionka, azbest) i na trwałe uszkadzają pęcherzyki płucne.
  • Pylice niekolagenowe objawiają się słabym zwłóknieniem płuc i nie prowadzą do zmian w strukturze pęcherzyków płucnych.

SARS, czyli ciężki zespół ostrej niewydolności oddechowej. Ciężki zespół oddechowy jest rodzajem nietypowego zapalenia płuc, które po raz pierwszy pojawiło się w końcu 2002 roku, na południu Chin. Zidentyfikowany patogen wywołujący SARS, który nie występował dotychczas u ludzi, to wirus z rodziny koronawirusów (rodzina Coronaviridae). Inne koronawirusy są odpowiedzialne za zwykłe przeziębienia i nie stanowią tak poważnego zagrożenia jak wirus odpowiadający za SARS. Nowa odmiana wirusa pojawiła się u człowieka po raz pierwszy. Najbardziej prawdopodobny scenariusz jest taki, że wirus ten powstał w skutek rekombinacji wirusa zwierzęcego. U kotów, psów koronawirusy wywołują poważne w skutkach, często śmiertelne schorzenia. Ryzyko dalszej mutacji tego typu patogenów jest wysokie, co może utrudnić wyprodukowanie w przyszłości swoistych testów diagnostycznych oraz szczepionek.

Okres wylęgania SARS wynosi 2-7 dni, ale w pojedynczych przypadkach obserwowano zachorowania do 10 dni po styczności z osobą chorą. Pierwsze objawy to gorączka, powyżej 38oC, bóle głowy i bóle mięśni. Słabo zaznaczone są objawy ze strony układu oddechowego, raczej objawy te przypominają początki grypy. Po 3-7 dniach pojawia się suchy kaszel i duszności. W niektórych przypadkach potrzebne jest wspomaganie oddychania, w tym tez czasie, w trakcie badania rtg stwierdzane są ogniskowe, a następnie rozlane, niejednolite zagęszczenia miąższowe. Badania krwi wykazują: spadek liczby limfocytów przy zachowaniu prawidłowej liczby leukocytów oraz wzrost fosfokinazy oraz transaminaz wątrobowych. Dopiero później pojawia się leukopenia.

Choroba czasem ma przebieg łagodny, częściej jednak objawy są zaostrzone i prowadzą nawet do śmierci.

SARS przenosi się drogą kropelkową na odległość około 1 metra, najprawdopodobniej przenoszony jest również w płynach fizjologicznych i wydzielinach na przedmiotach codziennego użytku. Nie jest jednak znany czas zapewniający "żywotność" wirusa poza organizmem człowieka, ani nie są znane warunki, w jakich wirus jest unieczynniany. Do tej pory w leczeniu stosowano różne kombinacje antybiotyków oraz leki antywirusowe ribavirin i oseltamivir. Czasem pomagają też kortykosteroidy podawane dożylnie.

Ptasia grypa. Wirusy grypy mają ok. 100 µm i jako materiał genetyczny zwierają RNA. Podzielono je na trzy klasy oznaczane literami A, B i C (w zależności od charakteru otoczki nukleoproteidowej).

  • wirus grypy A (chorują ludzie i inne ssaki oraz ptaki);
  • wirus grypy B (chorują tylko ludzie);
  • wirus grypy C (chorują tylko ludzie).

Rodzaj A najczęściej powoduje epidemie i pandemie, gdyż potrafi szybko zmieniać strukturę białkową swojej otoczki, dzięki czemu przeciwciała osób, które już raz chorowały na grypę nie są w stanie rozpoznać nowego szczepu wirusa jako zagrożenia. Wirus ptasiej grypy (H5N1) należy do rodziny Orthmyxviridae, jest wirusem grypy typu A. Od 2003 roku wirus H5N1 atakuje ze wzmożona siłą w Azji oraz w Europie. W Europie stwierdzono już występowanie tej choroby w Turcji, Rumunii, Bułgarii, Chorwacji, na Cyprze, na Ukrainie, Słowacji, we Włoszech, Grecji, Austrii, Francji, Słowenii, Bośni, Szwajcarii, Szwecji, na Węgrzech, w Niemczech i w Polsce. Od tego czasu wirus spowodował już śmierć blisko 100 osób i stale rośnie niebezpieczeństwo mutacji wirusa i możliwości przenoszenia się go z człowieka na człowieka. Taki stan byłby tragiczny, wywołałoby to na pewno pandemię, która pochłonęłaby miliony ofiar na całym świecie.

Ptasią grypę, zwaną inaczej influenzą wykryto u brojlerów kurzych, kur niosek, kaczek, a także u sokołów wędrownych. Wiadomo, że może także atakować indyki, gęsi, perliczki, przepiórki i bażanty. Zakażenie następuje przez kontakt z odchodami chorych ptaków, a także z wydzieliną z ich oczu i nozdrzy. Stwierdzono, że wirusy występują także w jajach. Do zakażenia ptaków może również dojść w skutek przemieszczania się wirusa ze środkami transportu.

Objawy ptasiej grypy u człowieka są podobne do objawów przeziębienia. Są to m.in. gorączka powyżej 38 stopni, kaszel, ból gardła, kłopotami z oddychaniem.

Objawy te występują w okresie od jednego do pięciu dni od momentu zakażenia. Grypa jest szczególnie niebezpieczna dla osób o osłabionej odporności, starszych i dzieci oraz z chorobami układu krążenia i układu oddechowego.

Według informacji mikrobiologów wirus ginie w temperaturze 70°C. W walce z ptasią grypą stosuje się leki zanamivir i oseltamivir. Lek zanamivir nie jest dostępny w Polsce. Oseltamivir jest produkowany przez Roche pod nazwą handlową Tamiflu. WHO przestrzega jednak przed nie zażywaniem leku profilaktycznie, może to, bowiem spowodować, że wirus szybko się uodporni, znosząc tym samym skuteczność działania środka. Lek w Polsce ściągany jest na zamówienie i kosztuje ok. 250 zł.

Na razie największą skuteczność leku osiąga się po podaniu dawki w ciągu 36-48 godzin od wystąpienia objawów. W tym czasie należy wykonać laboratoryjne badania wirusologiczne, w celu ustalenia typu wirusa wywołującego objawy. Badanie takie wykonuje się metodą fluorescencyjną na próbce wymazu z tylnej ściany gardła, a wyniki można otrzymać po kilku godzinach. Węgierscy lekarze opracowali szczepionkę przeciwko ptasiej grypie. Szczepionka jest skuteczna w przypadku grypy przenoszonej z ptaka na człowieka, natomiast nie udowodniono jej skuteczności przeciwko zmutowanemu wirusowi, który mógłby przenosić się z człowieka na człowieka. Prace nadal trwają.

Angina. Migdałki znajdują się w gardle tuż za łukami podniebiennymi, na jego bocznej ścianie. Są częścią układu limfatycznego, spełniają, więc rolę obronną przed bakteriami, wirusami. Zdarza się, że same migdałki zaczynają chorować, mówimy wtedy o anginie.

Angina jest ostrą, ogólnoustrojową chorobą zakaźną, której przyczyną są głównie paciorkowce, rzadziej gronkowce lub dwoinki zapalenia płuc. Obecność tych bakterii w jamie ustnej, nosie, gardle jest stanem normalnym, jednak w przypadku np. przemęczenia fizycznego i psychicznego, osłabienia organizmu, złego odżywiania, dochodzi do zachwiania równowagi i układ odpornościowy nie radzi sobie z powstrzymywaniem rozwoju tych mikroorganizmów. Pojawiają się typowe objawy:

  • ból gardła i trudności w przełykaniu;
  • wysoka temperatura - do 40°C;
  • powiększone węzły chłonne w okolicy kąta żuchwy;
  • czerwone, rozpulchnione migdałki, często dodatkowo pokryte białym nalotem.

Anginę przenosi się drogą kropelkową, najczęściej przez kontakt z osobą chorą.

Leczenie anginy

1. antybiotykoterapia w odpowiedniej dawce i przez odpowiednią liczbę dni. W czasie gorączki należy przyjmować takie leki, jak aspiryna i paracetamol.

2. Dieta chorego powinna być w miarę możliwości półpłynna, aby jak najmniej drażnić gardło. Picie dużej ilości ciepłych płynów, aby uzupełniać utraconą wraz z gorączką wodę.

3. Ulgę przynosi płukanie gardła środkami o działaniu przeciwzapalnym, np. naparem z szałwii lub rumianku.

Jeśli angina jest chorobą nawracającą, co jest częstym stanem u dzieci, wówczas wykonuje się wymazy, posiewy w celu określenia, jaki szczep bakterii wywołuje infekcje. Wspomaga się również układ odpornościowy poprzez szczepionki, prawidłowe odżywianie, leczenie klimatyczne. W ostateczności rozważa się chirurgiczne usunięcia migdałków.

Leczona angina nie powoduje z reguły żadnych groźnych następstw, natomiast nie leczona może nieść powikłania różnymi, poważnymi chorobami, najczęściej, kłębuszkowym zapaleniem nerek, gorączką reumatyczną, zapaleniem stawów.

Do podstawowych zadań mających na celu zapobieganie chorobom układu oddechowego należą:

  • właściwa higiena osobista, (wentylacja pomieszczeń, częsta zmiana pościeli, usuwanie kurzu);
  • niepalenie tytoniu;
  • ograniczenie kontaktów z chorymi;
  • unikanie przebywania w skażonym środowisku;
  • uprawianie ćwiczeń fizycznych.

O szkodliwości palenia tytoniu nikomu nie trzeba mówić, przypomnę tylko, że palenie sprzyja: przewlekłemu zapaleniu oskrzeli; rozedmie płuc. Prowadzi do choroby wieńcowej, raka płuc, jamy ustnej, gardła, krtani. Palące kobiety w ciąży narażają swoje dzieci na wady rozwojowe. Palacze są również bardziej podatni na gruźlicę, mają obniżoną odporność i szybciej się starzeją.