Dziedzina medycyny zajmująca się układem oddechowym: jego fizjologią i zaburzeniami, czyli patologią nazywana
jest na ogół pulmonologią, a specjaliści chorób płuc - pulmonologami. Tymczasem zakres zainteresowań tej nauki
jest szerszy i obejmuje zagadnienia zaburzeń wentylacji w szerokim zakresie, dlatego nazwa pneumonologia jest
bardziej właściwa i została ogólnie przyjęta.
Układ oddechowy jest zbudowany z kolejnych "pięter", przez które przepływa powietrze. Tak więc kolejno przez
górne drogi oddechowe: nosogardło, krtań, tchawicę. Następnym etapem są oskrzela, dzielone według kalibru i budowy
anatomicznej na: główne, pośrednie oraz oskrzeliki. Ostatnim anatomicznym odcinkiem dróg oddechowych, czyli już
obwodowym są pęcherzyki płucne. Opisany schemat dróg oddechowych jest układem przestrzennym i im dalej na obwód
powierzchnia i objętość wzrasta.
Główną funkcją układu oddechowego jest wymiana gazowa. Bogate w tlen powietrze wdychane, dzięki ruchom oddechowym
generowanym przez mięśnie oddechowe, przedostaje się przez kolejne drogi oddechowe do pęcherzyków płucnych.
Pęcherzyki opływa krew w naczyniach włosowatych. "Otoczka" pęcherzyków i wyściółka naczynia tworzy przepuszczalną
dla gazów błonę, zwaną barierą pęcherzykowo-włośniczkową. Przez nią dokonuje się wymiana: oddawanie do krwi tlenu
i zabieranie dwutlenku węgla. Bogata w tlen krew odpływająca z płuc dostarcza tlen komórkom i tkankom. Tak więc:
WYMIANA GAZOWA = podstawowa funkcja płuc
- pobieranie tlenu z powietrza do krwi
- oddawanie dwutlenku węgla z krwi do powietrza
Zmiany ciśnienia gazów od powietrza wdychanego poprzez pęcherzyki płucne, krew tętniczą, żylną po powietrze
wydychane przedstawione są w tabeli l.
Tabela 1. Ciśnienie parcjalne gazów (mmHg) (wg Fizjologia Lekarska, WF Ganong)
| Powietrze wdychane | Pęcherzyk płucny | Krew tętnicza | Tkanki | Krew żylna |
Powietrze wydychane |
| pO2 | 158 | 100 | 95 | 40 | 40 | 116 |
| pCO2 | 0,3 | 40 | 40 | 46 | 46 | 32 |
| pH2O | 5,7 | 47 | 47 | 47 | 47 | 47 |

Rys.2. Wymiana gazowa w pęcherzykach płucnych
Prawidłowe funkcjonowanie układu oddechowego zachowane jest między innymi dzięki regulacji oddychania przez
ośrodek oddechowy znajdujący się w rdzeniu przedłużonym. Mechanizmy chemiczne utrzymują odpowiednie stężenie
tlenu, dwutlenku węgla i jonów wodorowych. Spadek prężności tlenu i szczególnie, wzrost prężności dwutlenku
węgla pobudza ośrodek oddechowy. Wywołany oddychaniem bogatym w CO2 powietrzem wzrost prężności dwutlenku węgla w
powietrzu pęcherzykowym powoduje wzrost objętości oddechowej, przy czym zależność ta jest liniowa. Spadek prężności
tlenu w powietrzu wdychanym powoduje mniej wyraŹny wzrost wentylacji.
Prawidłowa czynność układu oddechowego gwarantuje utrzymanie prawidłowej prężności tlenu we krwi. Badanie
prężności gazów we krwi nazywamy oznaczaniem gazometrii krwi. Dla oceny czynności układu oddechowego najlepszym
miernikiem jest wykonanie pomiaru gazometrii krwi tętniczej, którą uzyskuje się poprzez pobranie krwi z tętnicy
promieniowej lub udowej. p02 we krwi tętniczej wynosi ok. 100 mmHg, pC02 - 37 - 43 mmHg i pH - 7.4.
PRAWIDłOWE p02 we krwi gwarantuje:
- odpowiednie czynności komórek i funkcje tkanek
- zachowanie równowagi kwasowo- zasadowej
- odpowiednią regulację oddychania i krążenia
Zmniejszenie prężności tlenu we krwi (hipoksemia) powoduje niedotlenienie tkanek-hipoksję. Wzrost prężności
dwutlenku węgla zwany jest hiperkapnią. Oba zaburzenia prowadzą do upośledzenia czynności narządów, między
innymi ośrodkowego układu nerwowego. Poniżej przedstawiono główne objawy hipoksji i hiperkapni.
!p02 = hipoksja ~ zaburzenia czynności tkanek
(centralny układ nerwowy)
objawy: senność, bóle głowy, zaburzenia koncentracji i oceny sytuacji (podobnie, jak alkohol), pobudliwość
skrajnie niskie p02 ~ utrata przytomności
!CO2 ~
zaburzenia regulacji oddychania,
kwasica tkankowa,
nasilone objawy mózgowe:
bóle głowy, dezorientacja, zmniejszenie ostrości zmysłów, śpiączka
Przyczyny utrudnienia prawidłowej wymiany gazowej i czynności układu oddechowego są bardzo liczne. Upraszczając
można wymienić trzy główne zaburzenia:
- utrudnienia drożności dróg oddechowych (np.: astma oskrzelowa)
- wyłączenia z czynności znacznej objętości płuc (np.: zapalenie płuc)
- nieprawidłowej budowy klatki piersiowej (np.: skrzywienie kręgosłupa)
Wymienione w nawiasach przykłady mogą występować u dzieci i uczącej się młodzieży. Poza chorobami układu o
ddechowego w rzadszych przypadkach wymiana gazowa zaburzona jest w przebiegu chorób układu krążenia. U ludzi
młodych można wymienić wady serca. W końcu należy wspomnieć o jeszcze jednej przyczynie hipoksji, jaką może być
utrudnienie transportu tlenu do tkanek w przebiegu niedokrwistości.
Wracając do chorób układu oddechowego dzieci i młodzieży wymienione zostaną schorzenia najczęściej spotykane oraz
te, których patogeneza ma związek z czynnikami zewnętrznymi, zawartymi w powietrzu.
Astma oskrzelowa jest najczęściej spotykaną chorobą układu oddechowego u dzieci. Częstość występowania tej choroby
u dzieci w środowisku dużych miast ocenia się na 10%. Proces chorobowy polega na wywołanym różnymi czynnikami (
np.: alergenami) stanie zapalnym w oskrzelach i oskrzelikach, prowadzącym do ich zwężenia. Dodatkowo poza zwężeniem
dróg oddechowych przepływ powietrza jest utrudniony przez gęstą wydzielinę. Zwężenie oskrzeli może pojawiać się
napadowo, np. pod wpływem kontaktu z alergenem, lub narastać w wyniku np. infekcji. Główne objawy astmy oskrzelowej
to kaszel i duszność. Przebieg choroby jest różny, niekiedy groŹny. Wśród alergenów istotnych w etiologii astmy
oskrzelowej atopowej wymienić należy szczególnie roztocza, pleśnie, sierść zwierząt. Źle wentylowane pomieszczenie
z nagromadzeniem wyżej wymienionych czynników w połączeniu ze zmniejszonym stężeniem tlenu może być niezwykle
groŹne dla astmatyka. Biorąc pod uwagę dane epidemiologiczne można podejrzewać, że w każdej klasie obecne jest
jedno dziecko z atopią i/ lub astmą. Istotnym elementem w przebiegu astmy jest nadreaktywność oskrzeli, czyli
skłonność do nadmiernego kurczenia się ich pod wpływem czynników zewnętrznych, na przykład wilgoci, zimnego
powietrza, zadymienia (niezależnie od alergenów). Prawidłowa wentylacja ciągła zapobiega zwiększeniu wilgotności
oraz nagłym zmianom temperatury otoczenia. W profilaktyce astmy ten element ma niewątpliwe, aczkolwiek niedoceniane
znaczenie.
Infekcje dróg oddechowych, czyli zakażenia wirusowe czy bakteryjne to prawdopodobnie druga, co do częstości
istotna patologia układu oddechowego mogąca upośledzać wentylację. Typowe objawy infekcji, jak gorączka, kaszel,
ból gardła zmuszają z reguły do pozostania w domu. Często zdarza się, że mniejsze dzieci lub niedoleczone są
przysyłane do szkoły. Szczególnie podstępne są infekcje dróg oddechowych wywołane przez Mikoplazmy, jak również
dość powszechna nadal gruŹlica. Mikoplazmatyczne zapalenie płuc może przebiegać podstępnie, objawy bywają
nietypowe. Dodatkowo zakażenie to rozwija się endemicznie, właśnie w skupiskach szkół czy przedszkoli. GruŹlica
płuc może również przebiegać skąpo objawowo, stosowane dość powszechnie antybiotyki dodatkowo zmieniają przebieg
tej choroby. Brak dostępności opieki lekarskiej i pielęgniarskiej w szkole i poza szkolą może okazać się w
perspektywie tragiczny w skutkach.
Oprócz chorób występujących u dzieci i młodzieży należy wymienić często spotykane choroby układu oddechowego
dorosłych, których etiopatogeneza może mieć związek z narażeniem na szkodliwe substancje wdychane od młodego wieku.
Należy tu przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), rak płuca, choroby śródmiąższowe. POChP składa się z dwóch
elementów: zwężenia i przewlekłego zapalenia oskrzeli z ich nadreaktywnością i/ lub rozedmy. Jest to choroba
prowadząca do bardzo poważnego inwalidztwa i niewydolności oddechowej, ma charakter postępujący. Najpoważniejszym
czynnikiem przyczynowym jest palenie papierosów. Druga choroba związana z papierosami to rak płuca. Skala problemu
jest ogromna, zachorowalność na raka płuca wzrasta wśród osób młodych, także kobiet. Nie jest niespodzianką
rozpoznawanie tej choroby u osób w wieku 20- kilku lat. Rokowanie w raku płuca jest bardzo poważne; ze względu na
zaawansowanie raka niespełna 30% chorych kwalifikuje się do leczenia w chwili rozpoznania choroby, zaś 5-letnie
przeżycie osiąga się u 5-10% chorych. Palenie tytoniu jest odpowiedzialne w 80-90% za rozwój raka płuca.
Powszechnie wiadomo, że dzieci i młodzież szkolna pali, jest to często aprobowane przez rodziców. Jeżeli przerwa
służy na " przewentylowanie" płuc dymem papierosowym, szczególnie w miejscu zwiększenia jego stężenia ("palarnie"),
to przebywanie w nie przewietrzonej klasie jest dla płuc wątpliwym relaksem. Bierne palenie jest równie
niebezpieczne, ze względu między innymi na szczególną szkodliwość składników dymu obocznego ("sidestream"), co
jest ostatnio podkreślane.
Problem palenia papierosów jest oddzielnym, szerokim zagadnieniem i wykracza poza ramy tego krótkiego
doniesienia.
W kontekście prawidłowej wentylacji należy wymienić także choroby restrykcyjne płuc. Charakteryzuje je postępujący
przebieg od dość dyskretnych objawów do niewydolności oddechowej. Są to choroby wieku średniego i dominującą
zmianą jest włóknienie miąższu płuc. Jednym z czynników przyczynowych mogą być pyły oraz czynniki organiczne,
np. pleśnie. Nie ma w zasadzie postępu w leczeniu tych chorób. Zapobieganie im w postaci unikania narażenia na
czynniki wdychane może być jedną z metod ograniczenia ich występowania.
Wymieniono schorzenia dróg oddechowych typowe dla dzieci i młodzieży. Tymczasem w klasie przebywa nauczyciel,
który dodatkowo czynnie "używa" dróg oddechowych. Przedstawione powyżej zaburzenia dotyczą więc szczególnie osoby
nauczającej, co należy mieć na uwadze w kontekście prawidłowych warunków pracy i profilaktyki chorób zawodowych.
Podsumowując, przedstawione powyżej zagadnienia są w zasadzie zarysem problemu "wentylacja a zdrowe płuca" i
dotyczą profilaktyki. Oczywiście lepiej zapobiegać niż leczyć. a znajomość fizjologii i rozumienie patofizjologii
głównych zaburzeń układu oddechowego jest w tym przypadku konieczna.
Joanna Domagała - Kulawik
Katedra i Klinika Chorób Wewnętrznych, Pneumonologii i Alergologii Akademii Medycznej w Warszawie
ul. Banacha la, 02-097 Warszawa
Bibliografia:
1. I. Annesi - Maesano, A. Oulsvik, O. Viegi, Respiratory Epidemiology in Europe, European Respir Society,
Vol.5, 2000
2. W. Droszcz, Astma oskrzelowa, PZWL, 1991
3. W.F. Oanong, Fizjologia Lekarska, PZWL, 1973
4. L.O. Miller. H. Kazemi, Choroby płuc, PZWL, 1988
5. W.M. Thurbleck, Pathology of the Lung, Thieme, 1988
|