Oksigenacija i ventilacija

Živčani sustav regulira i kontrolira disanje. Iako u manjoj mjeri, disanje možemo djelomično i sami kontrolirati. Oksigenacija je složeni proces dostave kisika u pluća i njegova transporta u organizmu. Krajnji cilj oksigenacije je stanična oksigenacija, nužna za odvijanje svih aerobnih metaboličkih procesa.

Kako bi oksigenacija bila adekvatna potrebni su:

  • Prohodni dišni putovi
  • Disanje ili respiracija
  • Cirkulacija

Za dobru ventilaciju i oksigenaciju potrebni su prohodni dišni putovi. Zrak ulazi i struji kroz nos ili usta, prolazi kroz ždrijelo, grkljan i dušnik. Zatim prolazi kroz glavne, lobarne i segmentalne bronhe, bronhiole, alveolarne vodove te alveolarne vrećice.

Dišni putovi završavaju s alveolama. Zrak se fiziološki udiše kroz nos. Struja zraka se pritom vlaži, grije i filtrira. Dio dišnog sustava koji služe provođenju zraka, a u kojem se ne odvija izmjena plinova naziva se mrtvi prostor. Anatomski mrtvi prostor čine dišni putovi zaključno s bronhiolima.

Ventilacija je proces izmjene plinova između vanjske sredine (atmosfere) i alveola i obratno. Ventilaciju procjenjujemo kapnografijom/kapnometrijom a oksigenaciju pulsnim oksimetrom koji mjere zasićenost krvi kisikom i mjeri se u postocima. Normalna saturacija je između 95 i 100 %. Oksigenacija je proces prelaska kisika iz alveolarnog zraka u plućne kapilare.

Respiracijski ciklus se sastoji od inspirija i ekspirija. Inspirij je aktivan proces koji nastaje kontrakcijom inspiratornih mišića i podizanjem rebara, a glavni inspiratorni mišić je ošit. Pri inspiriju se ošit spušta prema dolje, time produljuje prsnu šupljinu i povlači donju površinu pluća naniže. Podizanjem rebara i prsne kosti ostali inspiratorni mišići povećavaju anterposteriorni promjer prsnog koša. To uzrokuje sniženje negativnog intrapleuralnog tlaka koji postaje još negativniji i iznosi – 8 cm H2O. Istodobno se alveolarni tlak snižava od 0 cm H2O malo ispod razine atmosferskog (- 1 cm H2O). Nastala razlika tlaka omogućuje da volumen od otprilike 0,5 l zraka pri normalnom mirnom udisaju struji iz atmosfere u alveole. Ekspirij u mirovanju je pasivan proces. Respiratorni mišići se relaksiraju, što dovodi do podizanja ošita i spuštanja rebara. Time se skraćuje prsni koš i smanjuje njegov promjer.  Pluća se zahvaljujući svojim viskozno elastičnim svojstvima, vraćaju u prvobitan položaj. Zbog toga se alveolarni tlak poveća iznad atmosferskoga i zrak se, zahvaljujući novonastaloj razlici tlakova, istiskuje iz alveola.

Mirni udisaj traje dvije sekunde, izdisaj dvije do tri sekunde, normalan broj ventilacija je između 10 i 20. Ako se volumen jednog udisaja (400 – 600 cm3 zraka) koji se naziva tidal volumen (TV) pomnoži s brojem ventilacija (frekvencija disanja) dobije se minutni volumen (MV). Minutni volumen obično iznosi od 5-10 litara u minuti.