Artykuł powstał w ramach projektu  pt.: „Wydawnictwa dla Amazonek”,  który realizowany jest dzięki dofinansowaniu z Państwowego Funduszu Rehabilitacji Osób Niepełnosprawnych

Rola układu oddechowego

Układ oddechowy stanowi jeden z najważniejszych systemów w organizmie człowieka. To dzięki jego działaniu tlen zostaje dostarczony do każdej z komórek budujących organy i powłoki ludzkiego ciała. W wyniku przemian wewnątrzkomórkowych, z dostarczonego do komórek tlenu i substancji odżywczych (m.in. glukozy, trójglicerydów, aminokwasów), zostaje  wytworzony i wydalony dwutlenek węgla i inne produkty przemian materii (m.in. mocznik, kwas moczowy, szczawiany, urobilinogen itp.). 

Prawidłowe dotlenienie i odżywienie wszystkich komórek i tkanek (dostarczenie im odpowiedniej ilości tlenu do występującego w danej chwili zapotrzebowania, dostarczenie właściwych, niezbędnych substancji odżywczych, soli mineralnych) jest podstawą do prawidłowego funkcjonowania ludzkiego organizmu. Jednak wiele czynników, tj. palenie papierosów, zażywanie środków odurzających, zaburzenia metaboliczne, przewlekły stres, nieprawidłowości w budowie układu oddechowego, mechaniczne uszkodzenia i urazy klatki piersiowej, choroby genetyczne, niedostateczna aktywność fizyczna, kwasica metaboliczna, nieprawidłowa dieta, nieprawidłowe nawodnienie organizmu, wiek, zaburzenia układowe i strukturalne narządów itp., mogą w znaczącym stopniu przyczynić się do obniżenia wydolności tlenowej organizmu. Organizm staje się wówczas mniej wytrzymały, wolniej adaptuje się do zmiennych warunków tlenowych, potrzebuje dłuższego okresu na regenerację, tętno wskazuje wyższe wartości podczas warunków pomiarowych (zarówno w spoczynku jak i w warunkach treningowych).

Niedotlenienie organizmu (komórek ciała) może przyczyniać się do występowania zawrotów i bólów głowy, nudności, wymiotów, zaburzeń równowagi i czucia, zaburzeń poznawczych, nadmiernych wyładowań ośrodkowego układu nerwowego, drgawek, zasinienia struktur i tkanek objętych niedotlenieniem (m.in. mogą występować tzw. palce pałeczkowate), śpiączki, a w konsekwencji prowadzić nawet do śmierci. 

Dlatego też dbałość o własne ciało, o prawidłowe funkcjonowanie układu oddechowego, o prawidłową saturację krwi (stopień natlenienia krwi tętniczej, w warunkach prawidłowych powinien wynosić ok. 95-98%), o właściwy tor oddechowy podczas oddychania spoczynkowego i wysiłkowego, monitorowanie ciśnienia skurczowego i rozkurczowego serca, tętna czy ciśnienia parcjalnego krwi tętniczej (prawidłowe wartości: 75-100 mmHg), pozostają bardzo ważnymi elementami ludzkiego życia, wartymi stałego monitorowania (monitoring saturacji,  ciśnienia parcjalnego krwi należy do zestawu pulmonologicznych badań lekarskich).

Mechanizm funkcjonowania układu oddechowego

Żeby lepiej zrozumieć schemat funkcjonowania układu oddechowego i znaczenie prawidłowego utlenienia komórek i tkanek w codziennym życiu, należy odnieść się do układu krążenia krwi, tzw. krwiobiegu. Należy bowiem uświadomić sobie, że funkcjonowanie wszystkich układów i narządów w ludzkim organizmie pozostaje ze sobą w ścisłej korelacji. A prawidłowe funkcjonowanie układu oddechowego jest ściśle uzależnione od prawidłowego funkcjonowania układu krążenia (tj. serca, tętnic, żył, naczyń włosowatych). Układ krążenia i układ oddechowy przenikają się i uzupełniają w swoich funkcjach. 

W tzw. krążeniu dużym (obwodowym), krew z zawartymi w niej czerwonymi krwinkami – tzw. erytrocytami, posiadającymi zdolności łączenia się i przenoszenia cząsteczek tlenu, wypływa z lewej komory serca przez tętnicę główną, tzw. aortę, do tętnic, tętniczek i tętniczych naczyń włosowatych. Tętnicze naczynia kapilarne (włośniczkowe) zaopatrują komórki w tlen i substancje odżywcze, a żylne naczynia włosowate odprowadzają z każdej z komórek dwutlenek węgla i produkty przemian materii. Taka krew uboga w tlen, bogato wysycona dwutlenkiem węgla, wraca naczyniami żylnymi do ośrodka sercowego (do prawego przedsionka i prawej komory serca). Z prawej komory serca krew odtlenowana płynie przez tętnice płucne główne do pęcherzyków płucnych (tzw. krążenie płucne). W pęcherzykach płucnych zachodzi wymiana tlenu i dwutlenku węgla. Dwutlenek węgla wydostaje się z przez układ oddechowy (pęcherzyki płucne, oskrzeliki, oskrzela, tchawicę, krtań, jamę nosową i gardłową) do środowiska zewnętrznego, tj. poza środowisko ustrojowe organizmu. Zaś w wyniku aktywności wdechowej, cząsteczki tlenu pod wpływem podciśnienia zostają zasysane ze środowiska zewnętrznego do wnętrza ciała (kolejno przez jamę nosową i gardłową, krtań, tchawicę, oskrzela, oskrzeliki do pęcherzyków płucnych). 

Znaczenie aktywności fizycznej w codziennym życiu

Aktywność fizyczna w codziennym życiu jest czynnością fundamentalną, wyznacznikiem zdrowia i prawidłowego funkcjonowania narządów i układów. Reguluje ona metabolizm (m.in. poziom cukru we krwi), przyśpiesza przemianę materii (dzięki czemu mniejsza ilość mas kałowych zalega w układzie wydalniczym), obniża ryzyko powstawania zaburzeń sercowo-naczyniowych, reguluje ciśnienie krwi, zapobiega osteopenii i osteoporozie (zmniejsza przemieszczanie się jonów wapnia poza komórki kostne), reguluje i wzmacnia układ odpornościowy, pomaga utrzymać parametry wagowe, poprawia pobudliwość układu nerwowego i warunkuje prawidłowe funkcjonowanie mózgu (czynności poznawcze, pamięć krótkotrwała i długotrwała, somatognozja, logiczne i kreatywne myślenie itp.). 

Niestety, mimo tak powszechnych i wielowymiarowych korzyści wynikających z podejmowania czynności aktywizujących, uprawiania sportów, ok. 60% polskiego społeczeństwa deklaruje, że nie podejmuje żadnych czynności aktywizujących w ciągu dnia (2016). Fakt ten w ogromnej mierze spowodowany jest akceleracją codziennego życia w ostatnich latach, brakiem czasu, sił i motywacji do podejmowania aktywności fizycznej. Niekiedy spowodowane jest to także nieznajomością własnego ciała, dostępnych w najbliższym otoczeniu form aktywności, nieodnalezieniem przez jednostkę takich form aktywności, które sprawiałyby jej satysfakcję a jednocześnie nie powodowałyby frustracji w razie wystąpienia jakichkolwiek niepowodzeń, pomagałyby utrzymać samodyscyplinę w realizacji codziennych założeń i planów treningowych, byłyby źródłem mobilizacji i motywacji do rozpoczęcia i kontynuowania treningów, nawet pomimo pojawiającego się podczas ich realizacji zmęczenia. Wykonywanie zadań treningowych, zwłaszcza u osób rozpoczynających swoją przygodę ze sportem, jest wyjątkowo trudne i wymaga ogromnych pokładów samozaparcia, gdyż np. treningi biegowe u nowicjuszy (osób rozpoczynających przygodę z bieganiem) niekiedy skutkują znaczną zadyszką, wzmożoną potliwością, zarumienieniem policzków, obrzękami kończyn, bólami mięśniowymi i spadkiem motywacji do podejmowania dalszej aktywności. 

Należy jednak pamiętać, że nawet nieznacznie modyfikując codzienne przyzwyczajenia, można przyczynić się do lepszego funkcjonowania swojego organizmu w przyszłości. WHO (Światowa Organizacja Zdrowia) zaleca, by w odniesieniu do zdrowych osób (18-65 r.ż.), codzienna, systematyczna, umiarkowana aktywność fizyczna była wykonywana przez przynajmniej 30 minut 5 dni w tygodniu lub bardzo intensywna aktywność fizyczna przez przynajmniej 20 minut 3 dni w tygodniu. WHO zaznacza przy tym jednak, że czas poświęcony na ćwiczenia można dzielić na bloki (ale nie krótsze niż 10 minut).

Aktywność fizyczna a prawidłowe funkcjonowanie układu oddechowego

Należy pamiętać o tym, że systematycznie podejmowana aktywność fizyczna znacznie poprawia wydolność, wytrzymałość i zdolności adaptacyjne organizmu do zmiennych warunków tlenowych i metabolicznych. Szczególne znaczenie ma to w odniesieniu do funkcjonowania układu oddechowego. Aktywność fizyczna zwiększa bowiem pojemność wdechową i wydechową płuc (większa ilość tlenu może jednorazowo trafić do płuc, a tym samym komórki mogą zostać sprawniej i szybciej dotlenione i odżywione). Sprawniej funkcjonujący układ oddechowy przyczynia się także do lepszego funkcjonowania innych układów organizmu, m.in. powoduje wydolniejszą pracę układu mięśniowo-szkieletowego, szybszą regenerację, lepszą adaptację do trudnych warunków klimatycznych (np. w obszarach wysokogórskich). Wdechy wysiłkowe (wykonywane podczas aktywności fizycznej) powodują pełniejsze sprężanie i rozprężanie się pęcherzyków płucnych, pozwalają na pełniejszą trójwymiarową pracę klatki piersiowej, do pracy oddechowej zostają angażowane dolne partie płuc, które to nie są w pełni angażowane podczas spokojnego rytmu oddechowego. Dlatego też siedzący tryb życia, ograniczona aktywność fizyczna, połączona z nieodpowiednim i nieregularnym odżywianiem, stresem, pracą w trudnych warunkach tlenowych (np. górnicy w kopalniach), paleniem papierosów, może przyczynić się do zaistnienia wielu chorób układu oddechowego. 

Wyróżniamy kilka klasyfikacji chorób układu oddechowego. Do jednej z nich należy podział względem występowania duszności uwarunkowanej głodem tlenowym:

a) choroby restrykcyjne (spowodowane chorobami miąższu płuc i opłucnej i zmniejszeniem pojemności czynnościowej płuc np. zwłóknienie płuc, sarkoidoza, gruźlica, nowotwory płuc itp.) – płuca i pęcherzyki płucne nie mają zdolności do prawidłowego sprężania się i rozprężania np. przez występujące zwłóknienia (tzw. ograniczenia wewnątrzstrukturalne); 

b) obturacyjne (spowodowane zaburzeniami w funkcjonowaniu i przepływem powietrza przez drogi oddechowe, np. skurcz oskrzeli, dychawica oskrzelowa, mukowiscydoza itp.) – nieprawidłowa reakcja obronna organizmu np. na czynniki drażniące. 

Budowa strukturalna układu oddechowego

Płuca to parzysty narząd oddechowy, posiadający gąbczastą strukturę i stożkowaty kształt. Zlokalizowane są one za ścianą klatki piersiowej złożonej z żeber i mięśni międzyżebrowych. Prawe płuco zbudowane jest z trzech płatów (z płata górnego, środkowego i dolnego), lewe z dwóch płatów (górnego i dolnego). Prawe płuco ma większą powierzchnię niż płuco lewe, co jest skorelowane z faktem, że w jamie śródpiersia, w centralno-lewostronnym obszarze znajduje się serce. Obydwa płuca pokryte są opłucną, czyli błoną surowiczą. Błona ta posiada dwie warstwy – jedna wyściela płaty płuc (tzw. opłucna płucna), a druga przylega do ściany klatki piersiowej (opłucna ścienna). Pomiędzy tymi warstwami znajduje się przestrzeń zwana jamą opłucnej.

Górny układ oddechowy rozpoczyna się jamą nosową i gardłową, kolejno znajduje się krtań i tchawica, która rozdziela się na dwie części: oskrzele główne prawe i oskrzele główne lewe. Oskrzela główne rozgałęziają się na oskrzela segmentowe, te zaś na międzypłacikowe, które są zakończone oskrzelikami. Przy każdym oskrzeliku znajduje się gronko płucne zbudowane z milionów pęcherzyków.

Znaczenie ćwiczeń oddechowych w rehabilitacji

Płuca sterują pracą całego układu oddechowego i są jego centralną częścią. Ich działanie jest skoordynowane i służy przede wszystkim wymianie gazowej i oczyszczaniu powietrza z niepożądanych substancji, kurzu, pyłów, bakterii czy wirusów. Substancje te, jeżeli nie zostaną zatrzymane przez śluzówkę jamy nosowej, są wychwytywane przez śluz pokrywający płuca. Miąższ płucny jest zaopatrzony w specjalne rzęski, których ruchy umożliwiają przemieszczanie się zanieczyszczonego śluzu w stronę górnych dróg oddechowych, do oskrzelików i oskrzeli. Stamtąd podczas kaszlu lub przełykania, taki zanieczyszczony śluz przedostaje się do jamy ustnej i zostaje usunięty do środowiska zewnętrznego.

Dlatego też należyta dbałość o prawidłowe funkcjonowanie układu oddechowego ma zasadnicze znaczenie w procesie rehabilitacji i powrocie do zdrowia. U osób z ograniczoną pojemnością płuc (np. w wyniku osiadania substancji smolistych w pęcherzykach płucnych w następstwie długotrwałego palenia papierosów, w wyniku rozwoju chorób układu oddechowego, zbliznowaceń pozostających po przebytych zapaleniach płuc, niedoleczonych grypach, anginach itp.), do pęcherzyków płucnych nie zostaje dostarczona optymalna ilość tlenu, wymagana do właściwego dotlenienia komórek i tkanek (niezbędna do prawidłowego utlenienia m.in. komórek wątroby, układu mięśniowo-szkieletowego komórek serca czy mózgu). W wyniku tego procesu niekiedy odczuwa się przewlekłe zmęczenie, osłabienie, bóle głowy, duszności, trudności w oddychaniu itp. Niestety, proces ten ma charakter przewlekły i kaskadowy: ograniczenia w oddychaniu powodują jeszcze większą niechęć do aktywności fizycznej, wysiłku, przez co oddech staje się coraz bardziej płytki, a objętość pobieranego powietrza stale ulega obniżeniu. Oddech staje się mniej efektywny. W konsekwencji może to prowadzić do niedotlenienia i śmierci.

Dlatego też u osób chorych, z uszkodzeniami narządu ruch, po zabiegach, z trudnościami w oddychaniu, wymagającymi rehabilitacji, tak szczególną uwagę zwraca się na realizację i wprowadzanie do codziennego programu usprawniającego zestawu ćwiczeń oddechowych. Ćwiczenia oddechowe mają na celu poprawę funkcjonowania (sprężania i rozprężania) pęcherzyków płucnych, angażowanie niższych partii płuc (oddychanie pogłębione). W programie rehabilitacji nie powinno zabraknąć także ćwiczeń wysiłkowych  i oporowych, których zadaniem jest poprawa wytrzymałości i wydolności układu oddechowego. Wszystkie te działania mogą w konsekwencji przyczynić się do lepszej efektywności funkcjonowania układu oddechowego i znacząco poprawić jego zdolności adaptacyjne do różnych warunków (np. lepszego samopoczucia podczas przebywania w ciepłych, zatłoczonych pomieszczeniach z dużą liczbą ludzi, przebywania w miejscach wilgotnych, w których oddycha się zdecydowanie trudniej ze względu na większą gęstość powietrza, adaptacji do wysiłku podczas wykonywania ćwiczeń fizycznych, lepszego samopoczucia podczas realizacji codziennych obowiązków domowych i czynności związanych z ubieraniem, czesaniem się, zapinaniem stanika, zakładaniem butów itp.).

Warto również pamiętać, że przez odpowiednio dostosowaną do swojego wieku, możliwości, zdolności i preferencji aktywność fizyczną, znacząco można poprawić wartości funkcjonalne swojego układu oddechowego. Badania wydolnościowe wybitnych sportowców pokazują, że wiele z nich ma wydolność powyżej 100-120% normy wydolności układu oddechowego, uznawanej jako średnia wydolność populacyjna w zależności od wieku. Dlatego też tak dobrze potrafią oni pracować w bardzo trudnych warunkach i dostosowywać się do wymogów treningowych, terenowych, konkursowych czy zawodniczych. Z drugiej strony zaś, znaczne ograniczenia anatomiczne i czynnościowe układu oddechowego zmniejszą zdolności do ekspozycji na nawet niewielki wysiłek.

Zatem najważniejszą kwestią w dbałości o swoje zdrowie i życie pozostaje poddawanie swojego organizmu dostosowanej do swoich preferencji i możliwości aktywności fizycznej. Temat ten można skonsultować z lekarzem, fizjoterapeutą czy trenerem personalnym, jaki rodzaj, częstotliwość, intensywność byłaby aktywnością optymalną do istniejącego stanu zdrowia, samopoczucia i wydolności układu oddechowego (warto w tym celu zrobić badania gazometryczne i spirometryczne).

Znaczenie aktywności fizycznej i dbałości o własne zdrowie ma istotne znaczenie zwłaszcza teraz, w epicentrum światowej pandemii koronawirusa (2020). Wirusy wnikające do wnętrza organizmu ulegają replikacji (namnażaniu), dezorganizują pracę układu odpornościowego, zmieniają kod genetyczny zdrowych komórek i przyczyniają się do nieprawidłowości w funkcjonowaniu innych komórek, tkanek i narządów. A niewydolność wielonarządowa w konsekwencji może prowadzić do śmierci. Dlatego tak ważne jest sprawne usuwanie wirusa z dróg oddechowych, którymi dostaje się on do organizmu człowieka. Jest to możliwe dzięki właściwej elastyczności klatki piersiowej, pęcherzyków płucnych, zdolności do tworzenia większego podciśnienia np. podczas kaszlu i kichania, sprawnemu funkcjonowaniu mięśni, które umożliwiają wytworzenie napięcia, niezbędnego do usunięcia śluzu z zawieszonymi w nim wirusami z dolnych do górnych dróg oddechowych. Sprawny układ odpornościowy i oddechowy, nieposiadający innych chorób, które w znaczący sposób go osłabiają i wyniszczają (np. nowotwory, guzy, choroby wątroby, nerek, osłabienie, wyniszczenie organizmu, zaburzenia metaboliczne itp.) z większą łatwością pozwala na usunięcie niechcianej infekcji z ludzkiego organizmu i daje większe szanse na zdrowie i życie.

Autor: Joanna Rakoczy, mgr fizjoterapii, dyplomowany terapeuta metod fizjoterapeutycznych w dziedzinie rehabilitacji pacjentów onkologicznych, doktorantka Zakładu Neurobiologii AWF w Poznaniu, od 2011 fizjoterapeuta w Poznańskim Towarzystwie „Amazonki”