Funkcija kisika v telesu

V telesu nastopa kisik kot bistveni element v kemični reakciji, ki jo imenujemo tudi “celično dihanje” in pri kateri nastaja hbbn ATP. ATP je primarni vir energije našega telesa brez katerega se ne moremo gibati, misliti ali ohranjati kakršne koli življenjske funkcije. Poenostavljeno torej lahko rečemo, da brez kisika ni energije in brez energije ni življenja. Da pa kisik uspešno pripotuje do celic, sta potrebna respiratorni oziroma dihalni sistem ter kardiovaskularni sistem, oziroma sistem srca in ožilja.

Dihanje

Dihanje je popolnoma naravna in samodejna funkcija telesa, ki ji le redko posvečamo pozornost. Morda o njem še največ razmišljamo ob kakšni napornejši športni aktivnosti, ko se nam frekvenca dihanja poviša in nam dihanje “postane težko”. Dihanje, kot ga splošno razumemo, je mehanski proces vstopanja in izstopanja zraka skozi primarne dihalne poti v pljuča. Primarne dihalne poti se pričnejo z nosno in ustno votlino in se nadaljujejo skozi žrelo v sapnik, ki vstopa v predel prsnega koša. Zrak gre nato po dveh sapnicah v levo ali desno pljučno krilo, ki skoraj popolnoma zapolnjujeta prsni koš. Sapnici se v pljučih delita naprej v vedno tanjše cevke, ki se na koncu spet nekoliko razširijo v pljučne mešičke oziroma alveole. Na nivoju alveolov poteka prehod kisika iz zraka v kri. Stene alveolov so zgrajene iz zelo tanke membrane, ki omogoča enostavni prehod kisika na podlagi razlike v parcialnih pritiskih. Zapomnimo si, da so primarne dihalne poti votli prostori v našem telesu in so napolnjeni z zrakom. Zaradi tega so podvrženi stiskanju. Dodatno so pljuča organ brez ali s slabim oživčenjem, zaradi česar poškodbe pljuč praviloma ne bolijo, kar nas takšnim nevarnostim izpostavlja še toliko bolj.

V osnovi poznamo dva načina dihanja: prsno – kadar dihamo s pomočjo premikanja medrebrnih mišic in trebušno – kadar za dihanje uporabljamo trebušno prepono oziroma diafragmo.

Medrebrne mišice in trebušna prepona obdajata prsni koš, ki je hermetično zaprt prostor, v katerem so pljuča. S krčenjem in iztezanjem teh mišic večamo in manjšamo volumen prsnega koša, ki posledično veča in manjša volumen pljuč. V pljučih, z večanjem volumna, nastaja podtlak glede na okolico, ki “posesa” zrak v pljuča. Nasprotno se dogaja pri izdihu. V mirovanju dihamo povprečno okrog 0,5 l zraka na dih, pri intenzivnem dihanju pa se to poveča tudi do 2,5 l in več. Normalna frekvenca dihanja znaša 13 do 16 dihov na minuto in je obratno sorazmerna z velikostjo telesa.

Sedaj, ko imate približno predstavo o dihalnih organih, se boste lažje posvetili pravilnemu dihanju. Pravilno dihanje ima velik vpliv na zadrževanje diha. Pomembno je, da uspemo pljuča čim bolj napolniti s svežim zrakom. Da bi svež zrak prispel v pljuča, je potrebno najprej popolnoma izdihniti star zrak. Z izdihovanjem ponavadi začnemo od zgoraj navzdol, torej najprej izdihnemo iz zgornjega dela prsnega koša, nato iz spodnjega ter nazadnje pritegnemo še trebušno prepono navzgor. Pravilni vdih poteka ravno v obratni smeri. Najprej vdihnemo globoko v trebuh, nato pa napolnimo še zgornji del pljuč. Obvladovanje tehnike dihanja zahteva veliko pozornosti, učenja in vadbe, zato ne obupajte prehitro in obiščite kakšen tečaj dihanja ali pa vzemite v roko kakšno knjigo.

Srce in ožilje

Kisik je torej prispel skozi pljuča v kri, sedaj pa ga je potrebno dostaviti še k celicam. Za to je zadolžen sistem obtočil, ki ga sestavlja srce kot črpalka in naše ožilje kot nekakšne cevi po katerih kroži kri. Glavna naloga sistema obtočil je, ob prenašanju kisika, še prenašanje hrane in drugih snovi do posameznih celic v našem telesu ter odnašanje odpadnih snovi, med katerimi je za potapljanje na vdih bistvenega pomena ogljikov dioksid. Srce, kot centralni organ obtočil, črpa kri in jo potiska po ožilju, ki so v bistvu cevke z elastičnimi mišičnimi stenami.Ta elastičnost se še posebej lepo opazi, ko zardimo v obraz v kakšni neprijetni situaciji ali pa po modrih ustnicah, potem ko nas je dodobra prezeblo v mrzli vodi. Telo lahko s krčenjem žil usmerja in uravnava potrošnjo kisika v našem telesu. Na sliki sta lepo vidna mali in veliki krvni obtok. Mali krvni obtok teče iz desnega srčnega prekata skozi pljuča, kjer kri odda ogljikov dioksid ter prejme sveži kisik in se zaključi v levem delu srca. Od tukaj naprej poteka veliki krvni obtok, ki ga v grobem lahko delimo na zgornji in spodnji del. Zgornji del oskrbuje možgane in zgornje okončine, spodnji pa trebušno votlino in noge.

Kri

Kri je tekoče tkivo, zgrajeno iz številnih vrst specializiranih celic in tekoče krvne plazme. V telesu odraslega človeka je približno 5 do 6 litrov te slane in rahlo alkalne (pH 7,4) tekočine. 44 odstotkov krvne mase sestavljajo krvničke. Večino krvničk sestavljajo rdeča krvna telesca oziroma eritrociti, ki so zadolženi za prenos kisika. V eritrocitih je shranjen hemoglobin, rdeče barvilo z vsebnostjo železa, ki lahko nase veže kisik (oksidira). Hemoglobin lahko v 100 mililitrih krvi nase veže kar 20 mililitrov kisika, kar pomeni, da je v 6 litrih krvi kar 1,2 litra kisika. Kri je torej pomembno skladišče kisika, saj ga je v njej skoraj toliko kot v polnih pljučih svežega zraka. Na število rdečih krvničk in s tem tudi sposobnost hranjenja kisika v krvi močno vpliva telesna pripravljenost. Druga pomembna funkcija krvi pa je odnašanje ogljikovega dioksida, ki nastaja pri celičnem dihanju. Za uspešen prehod kisika iz pljuč skozi alveole v kri in iz krvi skozi tanke stene kapilar v celice je potreben njegov zadosten parcialni tlak. Dlje, kot bomo zadrževali dih, nižji bo parcialni tlak kisika.

Potreba po vdihu

Dihanje ni popolnoma nezavedni proces, saj ga lahko deloma kontroliramo, kar pomeni, da lahko dih zadržimo ali pa ga pospešimo do hiperventilacije. Če ste že kdaj poskušali zadržati dih, vam je vaše telo kaj hitro povedalo, da mu takšno početje ni pretirano všeč. Sprva ste začutili nekakšen pekoč, neprijeten občutek, ki se je stopnjeval, dokler ni sprožil samodejnega krčenja trebušne prepone. Večina ljudi najkasneje takrat prekine z držanjem diha, saj so mnenja, da je to posledica pomanjkanja kisika. Morda boste presenečeni, vendar glavni impulz potrebe po vdihu ne nastane zaradi pomanjkanja kisika, temveč zaradi povišanega ogljikovega dioksida. Seveda sta nivo ogljikovega dioksida in nivo kisika med seboj povezana, kot smo že ugotovili v prejšnjem poglavju. Impulzi, ki zagotavljajo konstantno in neprekinjeno dihanje se ustvarjajo v respiratornem centru v možganskem deblu. Naše telo neprestano spremljajo pH vrednost svojega okolja, na katero vpliva koncentracija ogljikovega dioksida, saj se ogljikov dioksid v telesnih tekočinah raztaplja v ogljikovo kislino. Če poenostavimo, lahko rečemo, da respiratorni center regulira globino in frekvenco dihanja na spremembe kislosti telesnih tekočin. Parcialni tlak kisika, ima pri tem le majhno vlogo. Spremembe koncentracije kisika v krvi torej niso bistvene pri oblikovanju nezavednega impulza dihanja temveč je povišanje ravni ogljikovega dioksida tisto, ki izzove potrebo po vdihu. Ko se torej koncentracija ogljikovega dioksida še naprej dviguje, se ti nezavedni impulzi pričnejo odražati v krčih trebušne prepone. Z veliko samonadzora in treninga lahko te krče ignoriramo, nikoli pa jih ne moremo popolnoma ustaviti.

Hiperventilacija

Poglaviten problem hiperventilacije je, da ne more povečati količine kisika v krvi. Spoznali smo, da telo kisik sprejema na podlagi njegovega parcialnega tlaka. S hiperventilacijo tega nikakor ne moremo povečati, torej tudi ne bomo imeli več kisika v telesu. Ob hiperventilaciji bomo dosegli le prekomerno znižanje ogljikovega dioksida v telesu. Tako smo pred pričetkom apneje torej v stanju nesorazmerja med kisikom in ogljikovim dioksidom. S tem smo naše telo zavedli, saj bo, zaradi nizkega ogljikovega dioksida sprožilo potrebo po vdihu kasneje, morda celo prepozno. Ob hudi hiperventilaciji se nam lahko zgodi, da se bomo onesvestili še preden bomo sploh zaznali kakšno potrebo po vdihu. Znižanje ravni ogljikovega dioksida v telesu povzroči še druge fiziološke spremembe. Zelo nevarni sta generalna vazokonstrikcija, kar pomeni splošno krčenje žil in zato oteženo dostavo kisika ter tahikardijo oziroma pospešeno bitje srca.

Slovarček:

• Alveol – pljučni mešiček, ki ga obdaja tanka membrana, ki omogoča, da kisik enostavno prehaja iz pljuč v kri. ATP (Adenozin Trifosfat) – je primarni vir energije našega telesa. Telo ga lahko shrani le omejeno količino in je zato vezano na kisik za njegovo neprekinjeno proizvodnjo.
• ATP (Adenozin Trifosfat) – je primarni vir energije našega telesa. Telo ga lahko shrani le omejeno količino in je zato vezano na kisik za njegovo neprekinjeno proizvodnjo.
• Arterija – – žila, ki odvaja kri vstran od srca, odvodnica. Kapilare – najtanjše žilice našega telesa, kjer so stene tako tanke, da lahko kisik in hranilne snovi enostavno prehajajo skozi njih.
• Kapilare – najtanjše žilice našega telesa, kjer so stene tako tanke, da lahko kisik in hranilne snovi enostavno prehajajo skozi njih.
• Parcialni pritiski – pritisk posameznega plina v mešanici plinov. pH vrednost – je merilo za koncentracijo hidronijevih ionov v raztopini, in s tem posledično za njeno kislost ali alkalnost. Vrednosti so izražene na skali med 0 in 14. PH vrednosti manjše od 7 pomenijo kislost, večje pa alkalnost
• pH vrednost – je merilo za koncentracijo hidronijevih ionov v raztopini, in s tem posledično za njeno kislost ali alkalnost. Vrednosti so izražene na skali med 0 in 14. PH vrednosti manjše od 7 pomenijo kislost, večje pa alkalnost.
• Respiracija – dihanje.
• Vena – žila, ki dovaja kri k srcu, dovodnica.

Srce

Srce je centralni organ obtočil. V stanju brez fizične aktivnosti bije s frekvenco od 60 do 100 udarcev na minuto in v tem času prečrpa približno 5 litrov krvi. Pri težji fizični aktivnosti se te vrednosti povečajo do 190 udarcev ter 30 litrov prečrpane krvi na minuto in več. Val krvi iztisnjen v primarno arterijo aorto, doseže hitrost do 9 m/s in se v kapilarah upočasni na samo 1 mm/s, da bi omogočil prenos kisika in hranil v celice.

Sistem ožilja

Sistem ožilja je mreža debelejših in tanjših žil in žilic, ki prepredajo celotno telo. Najmanjših žilic, kapilar, je v človeškem telesu toliko, da bi zavzele površino približno 6.300 m2, če bi jih razprli na ravno površino zunaj telesa.

Hemoglobin

Hemoglobin v krvi dnevno prenese približno 600 litrov kisika do različnih tkiv v našem telesu. Življenjska doba rdečih krvničk, ki hemoglobin hranijo, pa je razmeroma kratka, saj propadejo po 100 do 120 dnevih. Redna aerobna aktivnost je torej bistvenega pomena za potapljača na vdih.

Plitka hiperventilacija

Plitka hiperventilacija je pojav hitrega in zelo kratkega dihanja in je pogost spremljevalec panike. Dihanje je v tem primeru tako plitko, da zrak premikamo le po mrtvem prostoru primarnih dihalnih poti, kar pomeni, da svež zrak nikoli ne pride do pljuč. Če takšne hiperventilacije ne prekinemo dovolj hitro pride do nezavesti. Za prekinitev je v prvi vrsti pomemben popoln izdih, za kar je najbolje napihnit kakšen balon ali vrečko. Dihanje v vrečko, ki ga kdaj zasledite tudi v kakšnem filmu, ima torej namen vzpodbuditi globoko dihanje.