מערכת הנשימה PDF

‫הערה שקפים ‪ 1-13‬חזרה על אנטומיה‬ ‫מערכת הנשימה‬ ‫לקורס מאמנים‬ ‫‪1‬‬  ‫עיקר האנרגיה המסופקת לגוף במנוחה‬ ‫במאמץ ובהתאוששות‪ ,‬מקורה במסלול‬ ‫האירובי‪.‬‬ ‫תפקוד הגוף תלוי ביכולת להעביר חמצן‬ ‫מהאוויר דרך מערכת הנשימה אל כלי הדם‬...

‫הערה שקפים ‪ 1-13‬חזרה על אנטומיה‬ ‫מערכת הנשימה‬ ‫לקורס מאמנים‬ ‫‪1‬‬  ‫עיקר האנרגיה המסופקת לגוף במנוחה‬ ‫במאמץ ובהתאוששות‪ ,‬מקורה במסלול‬ ‫האירובי‪.‬‬ ‫תפקוד הגוף תלוי ביכולת להעביר חמצן‬ ‫מהאוויר דרך מערכת הנשימה אל כלי הדם‬ ‫ומהם אל הרקמות הפועלות‪.‬‬ ‫‪2‬‬  ‫‪:‬שתי משמעויות למושג נשימה‬ ‫ נשימה חיצונית‪ -‬הנשימה הריאתית‪ ,‬חילוף גזים‬ ‫בין נאדיות הריאה לנימי הדם‪.‬‬ ‫ נשימה תאית‪ -‬הפקת אנרגיה במיטוכונדריון‬ ‫תוך שימוש בחמצן‪.‬‬ ‫‪3‬‬  ‫תפקידי מערכת הנשימה‬ ‫שמירה על תכולת הגזים חמצן (‪ )O2‬ופחמן‬ ‫ ‬ ‫דו‪-‬חמצני ((‪ ,CO2‬תקינה בדם‪.‬קליטה של‬ ‫חמצן ופליטה של פחמן דו‪-‬חמצני‪.‬‬ ‫שמירה על המאזן בין חומצה ובסיס בדם‬ ‫ ‬ ‫(‪ ,)PH‬ע"י ויסות ה‪ CO2 -‬ושמירה על ריכוז‬ ‫קבוע של חמצן‪.‬‬ ‫שמירה על טמפרטורת הגוף‪.‬‬ ‫ ‬ ‫‪4‬‬ ‫מרכיבי המערכת‬ ‫משאבה‬ ‫(הריאות)‬ ‫סילוק‬ ‫אספקה‬ ‫)‪(CO2‬‬ ‫(חמצן)‬ ‫אזור שחלוף‬ ‫(בנאדיות‬ ‫הריאה)‬  ‫‪:‬מערכת הנשימה‬ ‫החלק במערכת‬ ‫תפקיד‬ ‫כלי הביצוע‬ ‫שתי ריאות‬ ‫הריאות‬ ‫משמשות כמשאבות ‪ -‬אספקה‬ ‫דרכי הנשימה הכוללות ריסים לשם סינון‪,‬‬ ‫הפרשת מים לשם לחלוח‪ ,‬ופליטת חום לשם‬ ‫דרכי הנשימה‬ ‫הולכה‪ ,‬לחלוח‪ ,‬חימום‪ ,‬וסינון האוויר‬ ‫חימום‬ ‫שחלוף גזים (אספקת חמצן וסילוק דו‬ ‫עץ הסמפונות (חלוקה למדורים)‬ ‫נאדיות הריאה‬ ‫תחמוצת הפחמן)‬ ‫מבנה מערכת הנשימה‬ ‫דרכי הנשימה‬ ‫ אף‪ ,‬חלל האף‪ ,‬פה‪ ,‬קנה נשימה‪ ,‬סימפונות‬ ‫ראשיים‪.‬‬ ‫ תפקידם‪ :‬הולכה‪ ,‬ניקוי וחימום האוויר‪.‬‬ ‫‪7‬‬ ‫הריאות‬ ‫ בימנית שלוש אונות‬ ‫ובשמאלית שתיים‪.‬‬ ‫ עטופות בשתי שכבות של‬ ‫קרום אשר ביניהן ואקום‬ ‫(צדר)‪.‬השכבה הפנימית‬ ‫צמודה לריאות והחיצונית‬ ‫אל קירות בית החזה‬ ‫והסרעפת‪.‬‬ ‫‪8‬‬ ‫הריאות עטופות בשני קרומים‬ ‫‪9‬‬  ‫נאדיות הריאה‬ ‫ מספר גדול להגדלת‬ ‫שטח הפנים (מעל‬ ‫‪ 300‬מיליון)‪.‬‬ ‫ עטופות ברשת נימים‪.‬‬ ‫ דרכן מתבצע חילוף‬ ‫הגזים עם הדם‪.‬‬ ‫‪10‬‬  ‫שרירי הנשימה‬ ‫א‪ -‬שריר הסרעפת‪ ,‬המפריד בין חלל הבטן לבין חלל בית החזה‪.‬‬ ‫בשאיפה מתכווץ ומגדיל את בית החזה‪.‬‬ ‫ב‪ -‬שרירים בין צלעיים‪.‬‬ ‫ג‪ -‬שרירי הבטן‪.‬‬ ‫‪11‬‬ ‫תהליך חילוף הגזים בנאדיות הריאה‬ ‫תנועת הגזים בין חלל הנאדית לדם‪ ,‬נעשית על‪-‬פי חוקי הדיפוזיה‬ ‫(פעפוע)‪.‬קצב הדיפוזיה תלוי ב‪:‬‬ ‫ שטח הפנים שדרכו נעשית תנועת הגזים‪.‬‬ ‫ הפרשי הריכוזים‬ ‫ טמפרטורת הגוף‪.‬‬ ‫‪12‬‬  ‫תנועת הגזים בדיפוזיה‬ ‫תנועת הגזים בין‬ ‫הדם והנאדיות‬ ‫מתבצעת בהתאם‬ ‫‪:‬להפרש הריכוזים‬ ‫‪CO2‬‬ ‫‪O2‬‬ ‫נע מן הדם ‪CO2‬‬ ‫‪ O2‬אל הריאות ו‬ ‫נע מהריאות אל‬ ‫‪.‬הדם‬ ‫‪13‬‬ ‫חילוף הגזים בגוף‬ ‫‪14‬‬ ‫אזור חילוף ‪1‬‬ ‫הריאות‬ ‫בדם‬ ‫המשמעות‬ ‫חשוב‬ ‫לזכור‬ ‫החמצן יעבור‬ ‫משמעות‬ ‫לחץ חלקי של‬ ‫‪ 105‬ממ"כ‬ ‫‪ 40‬ממ"כ‬ ‫מהריאות אל‬ ‫ולא‬ ‫החמצן‬ ‫הדם‬ ‫מספרים‬ ‫של לחץ‬ ‫‪ CO2‬יעבור‬ ‫חלקי‬ ‫לחץ חלקי של‬ ‫‪ 40‬ממ"כ‬ ‫‪ 46‬ממ"כ‬ ‫‪CO2‬‬ ‫מהדם אל‬ ‫הריאות‬ ‫אזור חילוף ‪2‬‬ ‫בדם‬ ‫בשריר‬ ‫המשמעות‬ ‫החמצן יעבור‬ ‫לחץ חלקי של‬ ‫‪ 100‬ממ"כ‬ ‫‪ 40‬ממ"כ‬ ‫מהדם אל תוך‬ ‫החמצן‬ ‫השריר‬ ‫‪ CO2‬יעבור‬ ‫לחץ חלקי של‬ ‫מהשריר אל‬ ‫‪CO2‬‬ ‫‪ 40‬ממ"כ‬ ‫‪ 46‬ממ"כ‬ ‫הדם‬ ‫מנגנון הנשימה‬ ‫שאיפה‬ ‫ תהליך אקטיבי שפועלים בו‬ ‫שרירי הנשימה שהעיקרי‬ ‫בהם‪ -‬הסרעפת‪.‬‬ ‫ כאשר אנו שואפים אויר‬ ‫הצלעות תעלנה בעזרת שרירי‬ ‫בית החזה‪ ,‬הסרעפת יורדת‪,‬‬ ‫נפח בית החזה יגדל ואויר‬ ‫יכנס‪.‬‬ ‫‪16‬‬  ‫נשיפה‬ ‫ במנוחה הנשיפה פסיבית‪ ,‬הרפיית‬ ‫הסרעפת בלבד‪ ,‬במאמץ גופני היא‬ ‫אקטיבית‪.‬‬ ‫ הרפיית הסרעפת וחזרתה למצב‬ ‫הקמור מקטינה את נפח בית החזה‪,‬‬ ‫לחץ האוויר בריאות עולה והאויר‬ ‫"נדחף" החוצה‪.‬‬ ‫ במאמץ שרירי הבטן והבין צלעיים‬ ‫מתכווצים ומסייעים בהקטנת בית‬ ‫החזה‪.‬‬ ‫‪17‬‬ 19 ‫הסברים לנפחי וקיבולות הריאה‬ ‫‪ = TLC‬קיבולת ריאות כללית‪ ,‬אצל אדם ממוצע זה כ‬ ‫‪.1‬‬ ‫‪ 6‬ליטר אוויר – מושפע ממבנה אנטומי (בעיקר גובה)‪.‬‬ ‫‪ -Tv‬נפח מתחלף – כמות האוויר שנכנסת ויוצאת‬ ‫‪.2‬‬ ‫בנשימה אחת בודדת – במנוחה כ ‪ 0.5-1‬ליטר אוויר‬ ‫( במצב במנוחה נע סביב ‪ 2300-2800‬מ"ל) איזור‬ ‫המאפשר יעילות אנרגטית של מערכת הנשימה‬ ‫‪ -Vc‬קיבולת חיונית‪/‬תפקודית – כמות האוויר המרבית‬ ‫‪.3‬‬ ‫שניתן להניע בשאיפה ונשיפה מרבית‪.‬נתון זה משקף‬ ‫מאוד את היכולת התפקודית של הריאות‪.‬נתון זה‬ ‫מושפע מגיל‪ ,‬עישון‪ ,‬חשיפה למזהמים‪ ,‬כושר גופני‬ ‫‪ -Rv‬נפח שארית – כמות האוויר שנשארת בריאות‬ ‫‪.4‬‬ ‫בסוף נשיפה מרבית‪.‬מושפע ממבנה אנטומי של בית‬ ‫החזה‬  ‫מדדים ונפחים בתפקוד הריאות‬ ‫נפח מת אנטומי‬ ‫נפח האוויר הכלוא בדרכי הנשימה‪ ,‬שלא נכנס לנאדיות ואינו‬ ‫ ‬ ‫משתתף בתהליך חילוף הגזים‪.‬‬ ‫ערכו כ‪ 150 -‬מ"ל מתוך כ‪ 500-‬מ"ל של נפח מתחלף (כ‪.)30%-‬‬ ‫ ‬ ‫‪21‬‬  ‫נפח מת פיזיולוגי‬ ‫סך כל הנפח בריאות (כולל הנפח המת‬ ‫ ‬ ‫האנטומי) שאינו עובר חילוף גזים‪.‬‬ ‫אצל אדם בריא הוא מורכב רק מהנפח המת‬ ‫ ‬ ‫האנטומי‪.‬‬ ‫עולה במחלת ריאות‪ ,‬או כלי דם‪ ,‬כשאספקת‬ ‫ ‬ ‫הדם לנאדיות או כשחלק מהנאדיות מאבדות את‬ ‫היכולת לחילוף גזים ויכול להגיע גם ל‪40-50%-‬‬ ‫מהנפח המתחלף‬ ‫‪22‬‬  ‫נפח ריאות כללי ‪)Total Lung Capacity) – TLC‬‬ ‫ נפח האוויר המצוי בריאות בסוף שאיפה מרבית‪.‬תלוי במבנה גוף‪.‬‬ ‫ ערכו כ‪ 6 -‬ליטר‪.‬‬ ‫ אצל ילדים למשל יהיה קטן יותר בעיקר לפני שלב הצמיחה לגובה‬ ‫‪23‬‬  ‫מדדי תפקוד הריאות‬ ‫הנפח המתחלף (‪)TV - Tidal Volume‬‬ ‫אוורור הריאות (‪VE -‬‬ ‫‪)Ventilation‬‬ ‫ נפח האוויר המתחלף עם כל שאיפה‬ ‫ונשיפה ‪ -‬מחזור נשימה‪.‬‬ ‫ ערכו במנוחה כ‪ 0.5-1 -‬ליטר‪.‬‬ ‫ נפח האוויר המתחלף‬ ‫במערכת הנשימה בדקה‬ ‫תדירות הנשימה (‪)F - Frequency‬‬ ‫אחת‪.‬‬ ‫ מספר מחזורי הנשימה (שאיפה ונשיפה)‬ ‫ במנוחה כ‪ 6 -‬ליטר בדקה‪.‬‬ ‫בדקה אחת‪.‬‬ ‫ במנוחה כ‪ 12-15 -‬נשימות בדקה‪.‬‬ ‫‪24‬‬  ‫על אותו העיקרון של‬ ‫‪...‬נוסחת פיק של הלב‬ ‫‪Ve = Vt X f‬‬ ‫אוורור‬ ‫עומק‬ ‫תדירות‬ ‫הריאה‬ ‫הנשימה‬ ‫הנשימה‬  ‫אוורור הריאות‪ ,‬תדירות נשימה והנפח המתחלף במנוחה‬ ‫ובמאמץ מרבי‪.‬‬ ‫נפח‬ ‫תדירות‬ ‫אוורור‬ ‫מתחלף‬ ‫הנשימה‬ ‫הריאות‬ ‫(ל')‬ ‫(נשימות‪/‬דק')‬ ‫(ל'‪ /‬דק')‬ ‫מנוחה‬ ‫‪ 0.5‬ל'‬ ‫‪12‬‬ ‫‪ 6‬ל'‬ ‫מאמץ‬ ‫‪ 3.5‬ל'‬ ‫‪50‬‬ ‫‪ 175‬ל'‬ ‫מרבי‬ ‫ במעבר ממנוחה למאמץ‪ ,‬עולה הדרישה לחמצן ובמקביל עולה ייצור הפחמן הדו חמצני‪.‬‬ ‫ כדי לספק את החמצן ולסלק את הפחמן הדו חמצני עולה אוורור הריאות‪.‬‬ ‫המתחלף ותדירות הנשימה‪.‬‬ ‫‪26‬‬ ‫ אוורור הריאות עולה ע"י הגדלת הנפח‬  ‫‪.‬אוורור הריאות במאמץ מרבי‬ ‫ במאמץ מרבי תדירות הנשימה גדלה פי ‪ ,4‬הנפח‬ ‫המתחלף גדל פי ‪.7‬‬ ‫ נפח מתחלף גדול (נשימה עמוקה)‪ ,‬חשיבות רבה‬ ‫ליעילות הנשימה בכך שהיא מגדילה את נפח האוויר‬ ‫שמשתתף החילוף גזים (שיפור את אוורור הנאדית)‪.‬‬ ‫ חסכוני מבחינת עבודת שרירי הנשימה‪.‬‬ ‫‪27‬‬ ‫השינוי בנפח המתחלף ובתדירות הנשימה ממאמצים‬ ‫קלים עד מרביים‬ ‫‪28‬‬ ‫השינוי בנפח המתחלף בעת‬ ‫מעבר ממנוחה למאמץ‬ ‫‪29‬‬ ‫התלות של אוורור הריאות ב‪CO2 -‬‬ ‫ אוורור הריאות עולה ביחס ישר לעצימות‬ ‫המאמץ‪ ,‬במטרה לסלק ‪ CO2‬ולספק ‪O2.‬‬ ‫ במאמץ עצים יש עלייה חדה באוורור הריאות‪,‬‬ ‫ועלייה חדה בייצור (לקטט) "חומצת חלב"‪.‬‬ ‫‪30‬‬  ‫התלות של אוורור הריאות ב‪CO2 -‬‬ ‫סף "אנאירובי"‬ ‫ריכוז לקטט בדם‬ ‫נשימתי (‪)VT‬‬ ‫אוורור הריאות‬ ‫סף "לקטט"‬ ‫אוורור‬ ‫ריאות‬ ‫לקטט‬ ‫קמ"ש ‪ 140 /‬פ‪/‬ד ‪12‬‬ ‫עצימות מאמץ‬ ‫‪31‬‬  ‫הקשר לעלייה ב ‪ CO2‬במאמץ עצים‪:‬‬ ‫ ייצור מוגבר של לקטט בעקבות הצורך להסתמך על מקורות אנרגיה‬ ‫אנאירוביים‪.‬‬ ‫ נוצרת תגובה בין לקטט עם בסיס (ביקרבונט) שתפקידו הורדת רמת‬ ‫החומציות בדם (סתירה)‪.‬‬ ‫ תוצר התגובה הוא ‪.CO2‬‬ ‫‪32‬‬  ‫השפעת אימון על תפקודי הריאה‬ ‫ השינויים בתפקודי הריאה (תדירות ונפח מתחלף) אצל אדם‬ ‫מאומן נובעים בעיקר משינויים החלים בכלי הדם ובשרירי השלד‪.‬‬ ‫ הסתגלות לאימון מתבטאת בשיפור יכולת הלב ושרירי השלד‬ ‫לספוג יותר חמצן‪.‬‬ ‫ השינויים במערכת הנשימה בעקבות אימון אירובי‪:‬‬ ‫ הגדלת כושר הדיפוזיה בריאות‪ -‬כנראה בשל הגדלת שטח‬ ‫הפנים‬ ‫ הפחתת אוורור ריאתי במאמץ נתון והגדלת אוורור ריאתי‬ ‫מירבי‪ -‬מאומנים ממצים אותה כמות חמצן מנפח אויר קטן‬ ‫יותר‪ ,‬מפחית דרגת מאמץ של שרירי הנשימה ולכן את האנרגיה‬ ‫והחמצן שהם צורכים‪.‬שחיה וצלילה גורמים להתפתחות גדולה‬ ‫‪33‬‬  ‫ בכל מאמץ נתון תת מרבי‪ ,‬למאומן אוורור ריאות‬ ‫נמוך יותר (שריריו "סופגים" יותר חמצן מכל שאיפה‬ ‫לעומת הלא מאומן)‪.‬אצל המאומן עליה גדולה יותר‬ ‫בעומק הנשימה (נפח מתחלף)‪ –.‬התייעלות‬ ‫"הפריפריה"‬ ‫ במאמץ מרבי למאומן אוורור ריאות גבוה יותר‪.‬‬ ‫ במנוחה אין הבדל‪.‬‬ ‫הערה‪ :‬חשוב להבדיל בין תנאי מאמץ תת מרבי נתון ובין מאמץ מרבי‬ ‫‪34‬‬  ‫מערכת הנשימה כגורם מגביל בביצוע‬ ‫מאמץ‬ ‫ מערכת הנשימה אינה הגורם המגביל את היכולת‬ ‫לבצע מאמץ‪.‬‬ ‫ רזרבה נשימתית‪:‬‬ ‫ההפרש בין האוורור המרבי הרצוני במנוחה‪ ,‬לאוורור‬ ‫הריאות המרבי במאמץ‪.‬‬ ‫ עשוי להגיע ל‪ 30 – 10 -‬ליטר בדקה‪.‬‬ ‫‪35‬‬  ‫שימו לב להפרש בין אוורור הריאות המרבי‬ ‫במאמץ ובין אוורור הריאות התת מרבי‬ ‫‪36‬‬  ‫ערכים במאמץ‬ ‫המדד‬ ‫ההגדרה‬ ‫ערכים במנוחה‬ ‫מרבי‬ ‫נפח האוויר‬ ‫כ – ‪210‬‬ ‫הנכנס והיוצא‬ ‫כ – ‪7.5‬‬ ‫אוורור הריאה‬ ‫ליטרים ‪ /‬דקה‬ ‫(ריאות) במשך‬ ‫ליטרים ‪ /‬דקה‬ ‫דקה‬ ‫כ – ‪3.5‬‬ ‫נפח האוויר‬ ‫כ – ‪500‬‬ ‫ליטרים ‪/‬‬ ‫הנכנס לריאות עומק הנשימה‬ ‫מ"ל ‪ /‬שאיפה‬ ‫שאיפה‬ ‫בכל שאיפה‬ ‫כמות הפעמים‬ ‫תדירות‬ ‫כ – ‪ 55‬פעמים כ – ‪ 15‬פעמים‬ ‫שאנו שואפים‬ ‫הנשימה‬ ‫‪ /‬דקה‬ ‫‪ /‬דקה‬ ‫אוויר בדקה‬ ‫כ – ‪2.5‬‬ ‫כמות האוויר‬ ‫כ – ‪350‬‬ ‫ליטרים ‪/‬‬ ‫אוורור הבועית‬ ‫המגיע אל‬ ‫מ"ל ‪ /‬שאיפה‬ ‫שאיפה‬ ‫אזור השחלוף‬  ‫השינויים במדדי הנשימה לאור אימון‬ ‫המדד‬ ‫מנוחה‬ ‫מאמץ תת מרבי‬ ‫מאמץ מרבי‬ ‫עולה‬ ‫אוורור הריאה‬ ‫ללא שינוי‬ ‫יורד‬ ‫עולה‬ ‫עומק הנשימה‬ ‫עולה‬ ‫עולה‬ ‫תדירות הנשימה‬ ‫יורד‬ ‫יורד‬ ‫ללא שינוי‬ ‫אלסטיות הריאה‬ ‫ללא שינוי‬ ‫עולה‬ ‫עולה‬ ‫תנגודת היקפית‬ ‫ללא שינוי‬ ‫יורד‬ ‫יורד‬