Hengitys on keskeisellä sijalla elämässä, koska se mahdollistaa ihmisen kehon saada energiaa se tarvitsee ylläpitää itseään ja sen toimintaa. Mutta miten se toimii?

Tiivistelmä

Hengitys käyttää kemiallisia ja mekaanisia prosesseja tuoda happea jokaisen solun kehon ja päästä eroon hiilidioksidia. Kehomme tarvitsee happea saadakseen energiaa kaikkien elintoimintojemme polttoaineeksi. Hiilidioksidi on prosessin jätetuote., Hengityselimiä, sen johtuminen ja hengityselinten alueet, tuo ilmaa ympäristöstä keuhkoihin ja helpottaa kaasujen vaihtoa sekä keuhkoissa ja soluissa. Sairaanhoitajat tarvitsevat vankka käsitys siitä, miten hengitys toimii, ja elintoiminnot hengitys ja hengitys kuvioita, voi hoito potilailla, joilla on hengityselinten ongelmia, ja mahdollisesti pelastaa ihmishenkiä akuuteissa tilanteissa.

Citation: Cedar SH (2018) Every breath you take: the process of breathing explained. Hoitoajat ; 114: 1, 47-50.,

Kirjoittaja: SH Cedar on dosentti ja lukija ihmisen biologia Koulussa Sosiaali-ja Terveydenhuollon, London South Bank University ja kirjoittanut Biologian Terveys: Soveltamalla activities of Daily Living.

  • Tämä artikkeli on ollut double-blind peer reviewed
  • Selaa alaspäin lukea artikkeli tai ladata print-ystävällinen PDF-täällä

Johdanto

ensimmäinen kysymys hätätilanteessa on: ”On henkilö hengitys?”. Se on myös usein ensimmäinen kysymys vastasyntyneistä ja viimeinen kysyjä kuolevista., Miksi hengittäminen on niin tärkeää? Mitä hengityksessä tarvitaan niin paljon? Mitä tapahtuu, kun lakkaamme hengittämästä? Nämä saattavat tuntua itsestään selviä kysymyksiä, mutta mekanismit hengitys on usein huonosti ymmärretty, ja niiden merkitys terveyden arviointi ja diagnostiikka usein jäänyt. Tässä artikkelissa kuvataan hengityksen anatomiaa ja fysiologiaa.,

Yhteistyössä viherkasveja

tarvitsemme energiaa polttoaineen kaikkia toimintoja kehossamme, kuten sopimuspuolen lihaksia ja säilyttää lepää potentiaali meidän neuronit, ja meidän on tehtävä työtä saadakseen energiaa käytämme.

viherkasvit ottavat energiansa suoraan auringonvalosta ja muuttavat sen hiilihydraateiksi (sokereiksi). Emme voi tehdä sitä, mutta voimme käyttää energiaa varastoidaan hiilihydraatteja polttoaineen kaikkia muita reaktioita kehossamme. Tätä varten meidän on yhdistettävä sokeri Happeen., Siksi meidän on kerrytettävä sekä sokeria että happea, mikä vaatii meiltä työtä. Itse asiassa käytämme suuren osan energiastamme energian tuottamiseen tarvitsemamme sokerin ja hapen hankkimiseen.

– Emme lähde hiilihydraatteja vihreitä kasveja tai eläimiä, jotka ovat syöneet vihreitä kasveja, ja emme lähde happea ilmasta. Vihreät kasvit vapauttavat happea fotosynteesin jätetuotteena; käytämme tuota happea aineenvaihdunnan reaktioidemme polttoaineena vapauttaen hiilidioksidia jätetuotteena. Kasvit käyttävät jätetuotettamme hiilihydraattien hiililähteenä.,

Rikkomalla kemialliset sidokset

saada energiaa meidän täytyy vapauttaa energiaa sisältämät kemialliset sidokset molekyylejä kuten sokereita. Elintarvikkeet syömme (kuten hiilihydraatteja ja proteiineja) ovat imeytyy meidän ruoansulatuskanavan molekyyleiksi (kuten sokerit ja aminohapot), jotka ovat tarpeeksi pieniä kulkevat vereen. Veri kuljettaa sokereita solujen, jossa mitokondriot hajottaa niiden kemialliset sidokset vapauttaa energiaa ne sisältävät. Solut tarvitsevat happea voidakseen suorittaa tämän prosessin. Koska jokainen solumme tarvitsee energiaa, jokainen niistä tarvitsee happea.,

energiaa vapautuu, on tallennettu kemiallinen yhdiste nimeltään adenosiinitrifosfaatti (ATP), joka sisältää kolme fosfaattiryhmää. Kun aktiivisuuteen tarvitaan energiaa, ATP hajoaa adenosiinidifosfaatiksi (ADP), joka sisältää vain kaksi fosfaattiryhmää. Kolmannen fosfaattiryhmän ja ATP: n välisen kemiallisen sidoksen rikkominen vapauttaa paljon energiaa.

Sisäisen ja ulkoisen hengitys

– Meidän keuhkot happea ulkopuolelta ilman solujen kautta veri ja sydän-järjestelmä, jotta voimme saada energiaa., Kun hengitämme sisään, happi kulkeutuu keuhkoihin ja leviää vereen. Se viedään sydämeen ja pumpataan soluihin. Samaan aikaan, hiilidioksidia jätteen jakautuminen sokerit soluissa kehon leviää vereen ja sitten leviää verestä keuhkoihin ja poistuu kuin me hengitämme ulos. Yksi kaasu (Happi) vaihdetaan toiseen (hiilidioksidiin). Tämä kaasujen vaihto tapahtuu sekä keuhkoissa (ulkoinen hengitys) että soluissa (sisäinen hengitys). Kuvassa 1 esitetään yhteenveto ihmisten kaasunvaihdosta.,

Lähde: Peter Lamb,

Tuo ilmaa keuhkoihin

– Meidän hengityselimiä käsittää johtuminen alueen ja hengitysteiden alueella. Johtumisvyöhyke tuo ilmaa ulkoisesta ympäristöstä keuhkoihin sarjan putkia, joiden läpi ilma kulkee. Nämä ovat:

  • Nenäontelon;
  • Nielu (osa kurkun takana suun ja nenän pesillä),
  • Kurkunpään (ääni-ruudussa),
  • Henkitorven (henkitorvi);
  • Keuhkoputkien ja keuhkoputkia.,

sen lisäksi suorittaa ilmaa keuhkoihin, nämä putket myös:

  • Lämmin tuloilma;
  • Suodattaa pois pieniä hiukkasia se;
  • Kostuta se helpottaa kaasun vaihtoa keuhkoissa.

nenäontelossa on suuri määrä pieniä hiussuonia, jotka tuovat kylmää verta nenään. Veren lämpö leviää nenään tulevaan kylmään ilmaan ja lämmittää sitä.,

limakalvon nielu ja kurkunpää (jotka muodostavat ylempien hengitysteiden) ja limakalvon henkitorven (alempi hengitysteiden infektio) on pieniä soluja, joilla on vähän karvat tai ripset. Nämä karvat pyydystävät ilmaan pieniä hiukkasia, kuten pölyä, ja estävät niitä pääsemästä keuhkoihin.

limakalvon nenäontelon, ylähengitysteiden ja alahengitysteiden sisältää pikari soluja, jotka erittävät limaa. Lima kostuttaa ilmaa sisään tullessaan, jolloin se sopii paremmin kehon sisäiseen ympäristöön., Se myös ansoja hiukkasia, jotka ripset sitten lakaista ylöspäin ja pois keuhkoista, joten ne niellään vatsaan ruoansulatusta, pikemminkin kuin saada loukussa keuhkoihin. Tämä mekanismi liikkuu loukkuun hiukkaset tällä tavalla tunnetaan mukosiliaarisen liukuportaiden.

keuhkot ovat vähän kuin ilmapalloja: ne eivät paisu itsestään, vaan tekevät niin vain, jos niihin puhalletaan ilmaa. Voimme räjäyttää keuhkoihin ja puhaltaa ne – joka on yksi kaksi tekniikoita käytetään elvytys – mutta se ei tapahdu normaalia arkea terveitä ihmisiä., Meidän täytyy hengittää ja hengittää ilmaa itse. Miten teemme sen?

hallinta ilman tilavuus keuhkoissa

– Meillä on kaksi keuhkot (oikea ja vasen), jotka sisältyvät rintaonteloon (rinnassa). Keuhkojen ympärillä on kylkiluita, jotka eivät ainoastaan suojaa niitä vaurioilta, vaan toimivat myös ankkureina lihaksille. Keuhkojen alla on hyvin suuri kupumainen lihas, pallea. Kaikki nämä lihakset ovat kiinnittyneet keuhkot, jonka päälaen ja sisäelinten kalvoja (kutsutaan myös päälaen ja sisäelinten keuhkopussin).,

parietaalikalvo kiinnittyy lihaksiin ja viskeraalinen kalvo keuhkoihin. Näiden kalvojen välissä oleva neste, keuhkopussin neste, työntää ne yhteen aivan samoin kuin lasin lasien kiinnittyminen toisiinsa märkänä.

kun viskeraalinen kalvo peittää ja on osa keuhkoja ja juuttuu keuhkopussin nesteestä parietaalikalvoon, kun rintakehän lihakset liikkuvat, keuhkot liikkuvat niiden mukana., Jos ilma pääsee välillä kalvoja, ne tulevat myttyyn, ja vaikka lihakset voivat silti sopimuksen ja rentoutua, ne eivät ole enää liitetty keuhko – seurauksena on, että keuhkojen romahtaa. Tätä keuhkopussin epänormaalia ilmankeräystä kutsutaan pneumothoraxiksi. Jos keuhkopussin neste tulehtuu, henkilö kehittyy pleurisy.

kun välilihakset supistuvat, ne liikkuvat rintaontelosta ylös ja poispäin. Kun pallea supistuu, se siirtyy alaspäin kohti vatsaa., Tämä lihasten liike saa keuhkot laajenemaan ja täyttämään ilmaa, kuten palkeet (hengitettynä). Toisaalta, kun lihakset rentoutuvat, rintaontelon pienenee, keuhkojen tilavuus pienenee ja ilma poistuu (uloshengitys).

Yhtenäistämisellä paine

Kun rintakehän lihakset supistuvat, tilavuus keuhkot laajenee niin on yhtäkkiä vähemmän paine niiden sisällä. Jo keuhkoissa olevalla ilmalla on enemmän tilaa, joten se ei paina samalla paineella keuhkon seinämiä vasten. Paineen tasaamiseksi ilma syöksyy sisään, kunnes paine on sama sisä-ja ulkopuolella., Toisaalta, kun lihakset rentoutuvat, tilavuus keuhkoissa vähenee, ilma keuhkoissa on vähemmän tilaa ja on nyt korkeassa paineessa, joten ilma on karkotettu, kunnes paine on tasattu. Lyhyesti:

  • Kun tilavuus (V) kasvaa, paine (P) pienenee, jolloin ilma ryntää keuhkoihin – hengittää;
  • Kun V pienenee, S lisää, jolloin ilma puristetaan ulos keuhkoista – me hengittää.

Kaasun vaihto

työn johtuminen vyöhyke on saada ilmaa keuhkoihin, kun lämmittävä, kosteuttava ja suodatus matkalla., Kun ilma on hengitysteiden alue (koostuu alveolaarinen kanavat ja keuhkorakkuloihin), ulkoinen kaasujen vaihto voi tapahtua (Kuva 2).

Lähde: Peter Lamb,

keuhkot sisältävät ohuita kerroksia soluja, jotka muodostavat ilman pusseja kutsutaan keuhkorakkuloihin, joista kukin ympäröi keuhkojen veren kapillaareja, jotka liittyvät keuhkojen valtimoissa tulee ulos sydämen. Keuhkorakkulat pidetään auki nestemäisillä eritteillä (keuhkojen pinta-aktiivinen aine), joten ne eivät pysy yhdessä, kun ilma poistuu keuhkoista., Keskosvauvoilla ei ole tarpeeksi keuhkorasvaa, joten ne tarvitsevat jonkin verran ruiskutusta keuhkoihinsa.

sisäänhengityksen Aikana, jokainen keuhkorakkuloihin saa ilmaa, joka sisältää erilaisia kaasuja: typpeä (lähes 80%), happea (lähes 20%) ja muut kaasut, mukaan lukien 0.04% hiilidioksidia., Ulkoinen kaasu vaihto tapahtuu sitten, käyttäen periaatteessa diffuusio:

  • Happi diffundoituu pois osaksi keuhkorakkuloihin keuhkojen kapillaareja, koska siellä on korkea pitoisuus happea keuhkoihin ja alhainen pitoisuus veressä;
  • hiilidioksidi diffundoituu pois keuhkojen kapillaareja osaksi keuhkorakkuloihin, koska siellä on korkea hiilidioksidipitoisuus veressä ja alhainen pitoisuus keuhkoissa;
  • Typen leviää molempiin suuntiin.,

– Toisin sanoen: me hengittää, suuria pitoisuuksia happea, joka sitten leviää keuhkoista vereen, kun taas suurina pitoisuuksina hiilidioksidi diffundoituu verestä keuhkoihin, ja me hengittää. Kun veressä, happi on sidottu hemoglobiini punasoluja, vienyt läpi keuhkojen laskimoon sydämen, pumpataan systeemiseen verenkiertoon ja lopulta ottaa kaikki solut kehon.

hengityksen kontrollointi

tärkein merkki siitä, että emme hengitä, ei ole niinkään hapenpuute kuin hiilidioksidin kertyminen., Kun lihaksemme harjoittavat toimintaa, happi kuluu ja hiilidioksidia – jätetuotetta-kertyy soluihin. Lisääntynyt lihasten toimintaa tarkoittaa, lisääntynyt käyttö happea, lisääntynyt tuotanto glukoosi-muodostaen ATP ja, näin ollen, lisääntynyt hiilidioksidipitoisuus.

hiilidioksidi diffundoituu soluista vereen. Deoksygenoitua verta kulkeutuu suonissa kohti sydäntä. Se tulee sydämen oikealle puolelle ja pumpataan keuhkojärjestelmään. Hiilidioksidi leviää keuhkoihin ja poistuu ulos hengittäessämme.,

Kun hapetonta verta kulkee suonissa, ilmaisimet aivojen ja verisuonten (chemoreceptors) mittaa veren pH. Reuna-chemoreceptors – vaikka herkkä muutoksille hiilidioksidia ja pH sekä happipitoisuus – lähinnä valvoa happea. Aivoissa sijaitsevat Keskeiset kemoreseptorit muodostavat hengityskeskukset, sillä ne ovat erityisen herkkiä veren pH-muutoksille., Hiilidioksidipitoisuuden nousu, veren pH laskee; tämä on piristyi keski chemoreceptors ja palaute mekanismeja, signaalit lähetetään muuttaa hengitys.

hengityksen muuttuminen

muutamme hengitystämme vastaamaan toimintaamme. Kun liikutamme luurankolihaksia, käytämme energiaa ja tarvitsemme siksi lisää sokeria ja happea. Lihaksilla on hyvä verenkierto, joka tuo happea ja glukoosia ja vie hiilidioksidia., Koska lihakset liikkua enemmän – esimerkiksi, jos menemme kävely juoksu – sydän pumppaa nopeammin (sydämen tiheälyöntisyys) lisätä verenkiertoa ja me hengitämme nopeammin (lisääntynyt hengitystiheys) saada enemmän happea vereen.

hengitysnopeutta voidaan lisätä tai laskea tarvittavan hapen määrän mukaan. Hengitysnopeuden lisäämiseksi efektorit keuhkoissa laukaistaan tuulettamaan (sisään ja ulos) nopeammin, joten hiilidioksidi poistetaan ja happi tuodaan nopeammin., Samaan aikaan, aivot lähettää viestejä sydämen lyömään nopeammin, pumppaamalla happipitoista verta soluihin nopeammin. Myös hengityksen syvyyttä voidaan muuttaa siten, että keuhkoihin otetaan suurempi tai pienempi määrä ilmaa.

hengitystaajuus on yksi hengityselimistön elintoiminnoista (kohta 1). Kaikkien hengitysongelmien diagnosoimiseksi nämä elintoiminnot on mitattava levossa ja työssä (Cedar, 2017). Hengitysnopeutta on vaikea mitata, sillä kun potilaille kerrotaan, että se mitataan, he alkavat yleensä hengittää normaalia hitaammin tai nopeammin., Hoitajien voi olla hyödyllistä kertoa potilaille, että he aikovat mitata lämpötilansa ja sitten mitata hengitystiheytensä samaan aikaan.

Box 1. Elintoiminnot hengitys

  • hengitystiheys (RR) – määrä hengitä otettu minuutissa.,pacities (syvyys ja tilavuus hengitys), joka voidaan mitata käyttäen spirometria:
    • vitaalikapasiteetti = ERV + TV + IRV
    • sisäänhengityskapasiteetti = TV + IRV
    • Toiminnallinen jäljellä oleva kapasiteetti = ERV + RV
    • Yhteensä keuhkojen kapasiteetti = RV + ERV + TV + IRV
  • happisaturaation: happipitoisuuden-tyydyttyneitä hemoglobiinin suhteellinen yhteensä hemoglobiini veressä (noin 98% aikuisilla); alempi saturations lisätä RR ja/tai keuhkojen kapasiteettia

Tarkasti mittaamalla hengitys ja syvyys levossa antaa avain mittaa keuhkojen toimintaa ja hapen virtaus., Muutokset hengitys-ja syvyys levossa ei vain kertoa meille, fyysiset muutokset kehossa, mutta myös henkistä ja emotionaalisia muutoksia, koska meidän mielentila ja tunteet vaikuttavat meidän hengitys.

elinikäinen hengitys

– Meidän hengitysteiden elintoiminnot ole vain muutoksen aikana yhden päivän mukaan meidän toimintaan, mutta myös aikana meidän elinaikanamme.

Ennen syntymää, alkio ja sitten sikiö vetää happea äidin veri istukan kautta., Hemoglobiini muutoksia tapahtua, jotta alkio/sikiö ottaa happea verestä pienempi pitoisuus kuin se löytää ilmassa syntymän jälkeen. Heti syntymän jälkeen, vastasyntynyt on siirtyä piirustus happea verestä paisuttaa sen keuhkot ja kun ilman niitä (Schroeder ja Matsuda, 1958; Rhinesmith et al, 1957).

Vauvat on paljon nopeampi sydämen syke ja hengitystiheys kuin aikuiset: ne kestää noin 40 hengitystä minuutissa, koska ne ovat pienempiä keuhkoihin (Royal College of Nursing, 2017)., Syke ja hengitystiheys hidastuu iän karttuessa, osittain koska keuhkoihin tulla vähemmän mahdollisuus laajentaa ja sopimuksen. Yhä vähemmän joustava iän myötä, kaikkien meidän lihaksia – ei vain luuston lihaskudosta, mutta myös sileä lihas ja sydänlihas – vähentää nopeutta, jolla ne laajenevat ja supistuvat (Sharma ja Goodwin, 2006).

kun kuolemme, yksi kuoleman merkeistä on hengityksen lopettaminen. Happi lakkaa hajoamasta vereen, ja kun ATP: tä käytetään loppuun emmekä pysty syntetisoimaan enempää, meistä tulee syanoottisia. Meiltä loppuu energia ja kaikki kehon prosessit loppuvat., Aivoissa potentiaaliero (volteissa mitattuna) muuttuu samaksi neuronien sisä-ja ulkopuolella, ja sähköinen toiminta pysähtyy. Aivot lopettavat kaiken toiminnan, mukaan lukien tahattoman toiminnan, jota tarvitaan elämän ylläpitämiseen.

hengityselimet

terveydenhuollon ammattilaiset todennäköisesti kohtaavat hengitysvaikeuksia missä tahansa ympäristössä.,ons ovat:

  • Astma – usein aiheuttanut tiettyjä kemikaaleja tai epäpuhtauksien, astma vaikuttaa keuhkoputkia, joka tulla kroonisesti tulehtunut ja yliherkkä;
  • Krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus – usein johtuu tupakoinnista tai pilaantumista;
  • Keuhkokuume – yleensä aiheuttanut bakteeri-infektio, keuhkokuume on turvotusta kudosten yhden tai molemmat keuhkot;
  • keuhkosyövästä – hallitseva kudos keuhkoissa on epiteelikudosta, joten keuhkojen syövät ovat enimmäkseen karsinoomat (levyepiteelisyövän karsinoomat, adenokarsinooma, pienisoluinen karsinoomat), jotka ovat syövät epiteelikudosta.,

Lung tauti voi esiintyä missä iässä tahansa, mutta herkkyys kasvaa iän myötä, koska, kuten ikä:

  • joustavuus meidän keuhkoihin vähenee;
  • Meidän vitaalikapasiteetti pienenee;
  • Meidän veren happipitoisuus pienenee;
  • stimuloivat vaikutukset hiilidioksidi vähentää;
  • Siellä on lisääntynyt riski hengitysteiden infektio.

Hengitysteiden hätätilanteet

Potilailla, jotka ovat nopeasti heikkenemässä tai kriittisesti sairas, on arvioitava heti, ja hoitotyön interventiot voivat mennä pitkä tapa varmistaa elpyminen (Fournier, 2014)., Akuutissa tilanteessa yksi ensimmäisistä interventioita on varmistaa airways (ylähengitysteiden) ovat selkeitä, jotta ilma voidaan vetää keuhkoihin. Tämä on ABCDE: n tarkistuslistan ensimmäinen vaihe. ABCDE tarkoittaa:

  • Hengitysteiden;
  • Hengitys;
  • Liikkeeseen;
  • Vammaisuuteen;
  • Altistumista.

ABCDE-lähestymistapa on hahmoteltu tarkemmin tässä.

kyvyttömyys hengittää normaalisti on äärimmäisen ahdistavaa ja enemmän ahdistunut henkilö tulee, sitä todennäköisempää on, että niiden hengitys vaarantuu., Jos yksi keuhkoista romahtaa, selviämme ilman sitä, mutta tarvitsemme ainakin yhden toimivan keuhkon. Meillä on noin 90 sekunnin arvoinen ATP varastoidaan kehomme, jota käytämme jatkuvasti, joten meidän täytyy pystyä saamaan happea.

elintärkeiden hengitystieoireiden ja ihmisen hengitystapojen vankka ymmärtäminen (laatikko 2) on avainasemassa. Tällaisella osaamisella varustettuina sairaanhoitajat voivat reagoida nopeasti akuutteihin muutoksiin, jotka voivat pelastaa ihmishenkiä ja palauttaa terveyden (Fletcher, 2007).

Box 2.,luvulla on saatu rikkomalla kemiallisia sidoksia molekyylien

  • Happi peräisin ilma on elintärkeä ainesosa prosessissa energia-synteesi
  • hengityselimiä on suunniteltu helpottamaan kaasun vaihto, niin, että solut saavat happea ja päästä eroon hiilidioksidia
  • Hengitys muuttuu koko päivän mukaan meidän toimintaan
  • Vuonna akuutti tilanne, ensimmäisiä tukitoimia on tarkistaa, että hengitystiet ovat auki, jotta ilma voidaan vetää keuhkoihin
  • Cedar SH (2017) Homeostaasiin ja elintoiminnot: niiden rooli terveys-ja sen palauttaminen., Hoitoajat; 113: 8, 32-35.
    Fletcher M (2007) sairaanhoitajat näyttävät tietä hengityshoidossa. Hoitoajat; 103: 24, 42.
    Fournier M (2014) hengitysvajauspotilaiden hoito. American Nurse Today; 9: 11.
    Neuman MR (2011)elintoiminnot. IEEE-pulssi; 2: 1, 39-44.
    Rhinesmith HS: n et al (1957) kvantitatiivinen tutkimus hydrolyysi ihmisen dinitrophenyl(DNP)globin: määrä ja tavallaan polypeptidi ketjut normaalin aikuisen ihmisen hemoglobiinin. Journal of the American Chemical Society; 79: 17, 4682-4686.,
    Royal College of Nursing (2017) standardit imeväisten, lasten ja nuorten elintoimintojen arvioimiseksi, mittaamiseksi ja seuraamiseksi. Lontoo: RCN.
    Schroeder WA, Matsuda G (1958) n-terminaaliset jäämät ihmisen sikiön hemoglobiinista. Journal of the American Chemical Society; 80: 6, 1521.
    Sharma G, Goodwin J (2006) ikääntymisen vaikutus hengityselimistön fysiologiaan ja immunologiaan. Kliiniset interventiot ikääntymiseen; 1: 3, 253-260.