αναπνοή

Γενική βιολογική διαδικασία με την οποία οι ζώντες οργανισμοί παίρνουν από το περιβάλλον οξυγόνο και αποδίδουν διοξείδιο του άνθρακα. Το οξυγόνο είναι απαραίτητο στις οξειδωτικές εξεργασίες που βρίσκονται στη βάση όλων των εκδηλώσεων της ζωής, ενώ το διοξείδιο του άνθρακα, ή μερικές φορές άλλες ουσίες όπως οι υδρατμοί, αντιπροσωπεύει το τελικό προϊόν των οργανικών καύσεων. Οι αναερόβιοι οργανισμοί, δηλαδή αυτοί που ζουν σε περιβάλλον από το οποίο λείπει το ελεύθερο οξυγόνο, δεν αποτελούν εξαίρεση, αφού παίρνουν το οξυγόνο από τις ουσίες που τρέφονται. Η α. μπορεί να γίνει με δύο θεμελιώδεις τρόπους: ή με απευθείας είσοδο των αερίων του περιβάλλοντος στον οργανισμό ή με διάχυση των αερίων στους ιστούς μέσα από ένα υγρό μεταφορικό μέσο (του αίματος). Οι επιφάνειες ανταλλαγής των αερίων με το περιβάλλον, που στα πρωτόζωα αντιπροσωπεύονται από την κυτταρική μεμβράνη και στα ατελέστερα ζώα από τις επιδερμικές στιβάδες, διευρύνονται σιγά-σιγά και εξειδικεύονται όσο προχωρούμε στις ανώτερες βαθμίδες του ζωικού βασιλείου: οι επιφάνειες αυτές αναπτύσσονται πάντα από τα επιθήλια του δέρματος και των εντέρων, με πτύχωση προς το εξωτερικό μέρος τους στα υδρόβια ζώα και προς το εσωτερικό στα πουλιά και στα χερσαία ζώα· έτσι, περνώντας από εξαιρετικά μεγάλο αριθμό ενδιάμεσων τύπων, σχηματίζονται τα βραγχιακά συστήματα των ψαριών και οι αναπνευστικές συσκευές των πουλιών και των θηλαστικών. H εξειδίκευση ορισμένων ιστών για την ιδιάζουσα λειτουργία της α. συνοδεύεται, στους πιο εξελιγμένους οργανισμούς, από τη συγκρότηση ενός συστήματος που διασκορπίζει το οξυγόνο στον υπόλοιπο οργανισμό: σχηματίζεται δηλαδή ένα κυκλοφορικό σύστημα, μέσα στο οποίο το αίμα επιτελεί το έργο της μεταφοράς του αερίου. Στους οργανισμούς αυτούς διακρίνονται δύο αναπνευστικές διαδικασίες: μία εξωτερική α., μεταξύ περιβάλλοντος και αίματος, και μία εσωτερική α., μεταξύ αίματος και ιστών. Οι δύο αυτές διαδικασίες υπάρχουν και στον άνθρωπο: είναι η πνευμονική α. και η α. των ιστών. Στη δεύτερη, το οξυγόνο, καθώς μεταφέρεται από την αιμοσφαιρίνη των ερυθρών αιμοσφαιρίων, μπορεί να διαχέεται στους ιστούς χάρη στη χαμηλή πίεση, την οποία δημιουργεί εκεί η συνεχής κατανάλωσή του και σε άλλες συνθήκες, που ευνοούν την αποδέσμευση του οξυγόνου από την αιμοσφαιρίνη· στο ίδιο επίπεδο των ιστών, το διοξείδιο του άνθρακα περνά από τους ιστούς στο αίμα, που το μεταφέρει στους πνεύμονες για να αποβληθεί στο περιβάλλον. Όπως στα ζώα, έτσι και στα φυτά, η α. αποτελεί θεμελιώδη διαδικασία στην παραγωγή της απαραίτητης ενέργειας για τις λειτουργίες της ζωής. Έτσι και στα φυτά έχουμε, ως τελικά προϊόντα, διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμούς. Στους φυτικούς οργανισμούς τα αναπνευστικά φαινόμενα –που συντελούνται κατά τρόπο που μέχρι σήμερα δεν έχει εντελώς διευκρινιστεί– είναι λιγότερο εμφανή από ό,τι στα ζώα εξαιτίας της χλωροφυλλικής σύνθεσης. Πνευμονική α. και αναπνευστικό σύστημα. Η πνευμονική α. γίνεται στον άνθρωπο με συσκευή που περιέχει ένα σύστημα διοχέτευσης του αέρα, ένα σύνολο κατασκευών που εξασφαλίζουν εντατικά τον αερισμό και μία ειδική συσκευή μέσα από την οποία γίνονται οι ανταλλαγές των αερίων. Η μύτη, οι ρινικές κοιλότητες, ο λάρυγγας, η τραχεία και οι βρόγχοι έως το ύψος των αναπνευστικών βρογχιολίων έχουν έργο τους τη διοχέτευση του αέρα, ενώ η διαμόρφωση και η ανατομική κατασκευή τους συντελούν και στη θέρμανση, στην ύγρανση και στον καθαρισμό από τα μόρια σκόνης των εισπνεόμενων αερίων. Η ανταλλαγή του αέρα των πνευμονικών κυψελίδων ρυθμίζεται με την εναλλασσόμενη έκταση και σύμπτυξη των πνευμόνων. Η έκταση που, προκαλώντας μείωση της πίεσης στις κυψελίδες, συντελεί στην είσοδο του αέρα από το εξωτερικό περιβάλλον μέσα από τις ανώτερες αναπνευστικές οδούς, είναι ενεργητική διαδικασία που οφείλεται στη δράση των εξωτερικών μεσοπλεύριων μυών και στη συστολή του διαφράγματος· η δράση των μυών αυτών έχει ως αποτέλεσμα τη διεύρυνση του θωρακικού κλωβού και, επομένως, τη διαστολή των πνευμόνων που μπορούν να γλιστρούν στα τοιχώματά του μένοντας πάντα συνδεδεμένοι με αυτά χάρη στον υπεζωκότα. Σε μερικές περιπτώσεις, όπως στη βαθιά εισπνοή, συμμετέχουν στην έκταση των πνευμόνων και άλλοι μύες, όπως οι θωρακικοί, ορισμένοι ραχιαίοι, οι σκαληνοί και ο στερνοκλειδομαστοειδής. Η εκπνοή, αντίθετα, είναι παθητική διαδικασία: οι ελαστικές ίνες, ιδιαίτερα του πνευμονικού παρεγχύματος, που ήταν τεντωμένες κατά την εισπνοή, συστέλλονται με την κατάπαυση της δράσης των εισπνευστικών μυών και όλο το σύστημα τείνει να επιστρέψει στην αρχική του θέση εκδιώκοντας έτσι τον αέρα που είχε συσσωρευτεί στις κυψελίδες· και η εκπνοή μπορεί να γίνει βαθιά με τη συμμετοχή ορισμένων μυϊκών ομάδων, που τείνουν να μικρύνουν τις θωρακικές διαμέτρους. Με κάθε αναπνευστική κίνηση ένας ενήλικος σε ηρεμία εισπνέει περίπου 500 κ. εκ. αέρα (αναπνευστικός αέρας)· με μια βαθιά εισπνοή μπορούν να μπουν στους πνεύμονες άλλα 1.500 κ. εκ. (συμπληρωματικόςεφεδρικός αέρας), ενώ μια βαθιά εκπνοή έπειτα από μια ήρεμη εισπνοή επιτρέπει πρόσθετη αποβολή περίπου 1.000-1.500 κ. εκ. αέρα (εφεδρικός αέρας εκπνοής). Έπειτα από μια βαθιά εκπνοή μένει οπωσδήποτε στους πνεύμονες ορισμένη ποσότητα αέρα, περίπου 1.500 κ. εκ., που αποκαλείται υπολειπόμενος αέρας. Η συνολική χωρητικότητα των πνευμόνων προκύπτει από το άθροισμα των παραπάνω δεδομένων και φτάνει επομένως τα 5-6 λίτρα. Ένα φυσιολογικό άτομο εκτελεί 15-20 αναπνευστικές κινήσεις το λεπτό, με τις οποίες ο αερισμός των πνευμόνων στο λεπτό κυμαίνεται γύρω στα 8 λίτρα αέρα· κατά τη διάρκεια βαριάς εργασίας, με αύξηση του βάθους και της συχνότητας των α., η τιμή αυτή μπορεί να φτάσει τα 100 λίτρα. Οι μέσες τιμές που αναφέρονται παραπάνω είναι δυνατόν να ποικίλλουν όχι μόνο από φυσιολογικά αίτια, αλλά και από παθολογικά· στην περίπτωση αυτή η μελέτη των αιτίων, που ενισχύεται τα τελευταία χρόνια και από τον προσδιορισμό της τιμής άλλων πιο πολύπλοκων παραμέτρων, μπορεί να αποτελέσει σημαντική βοήθεια στη διάγνωση, στη θεραπεία και στην πρόγνωση πολλών παθολογικών καταστάσεων. Η κυψελοτριχοειδής μεμβράνη είναι η ειδική συσκευή με την οποία τα αέρια του ατμοσφαιρικού αέρα ισορροπούν με τα αέρια του αίματος. Η διαδικασία αυτή συντελείται με βάση τους φυσικούς νόμους: στον αέρα των κυψελίδων η μερική πίεση του οξυγόνου είναι μεγαλύτερη από την πίεση του ίδιου αερίου μέσα στο αίμα των τριχοειδών αγγείων του πνεύμονα και γι’ αυτό το οξυγόνο περνά από τις κυψελίδες στο αίμα. Το αντίθετο συμβαίνει με το διοξείδιο του άνθρακα (όπως είναι γνωστό, το ατμοσφαιρικό άζωτο δεν συμμετέχει στην αναπνευστική διαδικασία). Ο αέρας των κυψελίδων που συμμετέχει απευθείας στις αναπνευστικές ανταλλαγές αποτελείται από τον υπολειπόμενο αέρα και τον αέρα του λεγόμενου νεκρού χώρου, που στην πιο απλή του σύνθεση αντιστοιχεί στη μη αναπνευστική περιοχή ολόκληρης της αναπνευστικής συσκευής (μύτη, τραχεία κλπ.). Η πίεση του οξυγόνου στον αέρα των κυψελίδων είναι επομένως μικρότερη από την ατμοσφαιρική, αλλά οπωσδήποτε περίπου δυόμισι φορές μεγαλύτερη από την πίεση του αερίου μέσα στο αίμα των τριχοειδών αγγείων του πνεύμονα, και χάρη σε αυτή τη διαφορά πίεσης γίνεται η ανταλλαγή αερίων. Η πίεση του οξυγόνου των κυψελίδων διατηρείται συνεχώς στο ίδιο επίπεδο με τον αερισμό. Αν εξαιρέσουμε μερικές παθολογικές περιπτώσεις, η πίεση αυτή κατεβαίνει μόνο όταν ελαττωθεί η μερική πίεση του αερίου μέσα στην ατμόσφαιρα, πράγμα που συμβαίνει π.χ. στα μεγάλα ύψη, και είναι επομένως ευνόητο γιατί ήδη από τα 2.000 μ. περίπου, όπου η μερική πίεση του οξυγόνου των κυψελίδων μόλις υπερβαίνει την απαραίτητη για τον κορεσμό του αίματος, μπορεί να εμφανιστούν, αν δεν μεσολαβήσουν αντισταθμιστικοί μηχανισμοί, φαινόμενα ανοξαιμίας. Τα 6.000-7.000 μ. ύψος, όπου η μερική πίεση του οξυγόνου κατεβαίνει σε επίπεδο ελάχιστα ανώτερο από το ένα τρίτο της κανονικής, αποτελούν το μέγιστο όριο για τη φυσιολογική α. Από τα παραπάνω βγαίνει το συμπέρασμα ότι για τη φυσιολογική λειτουργία της α. είναι απαραίτητες καθορισμένες συνθήκες περιβάλλοντος και τέλεια λειτουργικότητα του αναπνευστικού συστήματος, η οποία δεν εξαρτάται μόνο από την ανατομική ακεραιότητα των αναπνευστικών οργάνων, αλλά και από τη ρύθμιση του αερισμού, την πνευμονική κυκλοφορία και τη σύσταση του αίματος. Ο αερισμός, εκτός του ότι εξασφαλίζεται συνεχώς από ένα σύστημα νευρικών ανακλαστικών που ξεκινούν από τον πνεύμονα, ρυθμίζεται από χημικά ερεθίσματα, όπως οι διακυμάνσεις του οξυγόνου, του διοξειδίου του άνθρακα και της οξεοβασικής ισορροπίας του αίματος, από ερεθίσματα πίεσης, από αισθητικά ερεθίσματα (κρύο, πόνος κλπ.) και από ψυχικά ερεθίσματα (συγκινήσεις)· όλες οι διεγέρσεις μέσα από την αιματική και τη νευρική οδό επενεργούν σε ένα κέντρο που βρίσκεται στον προμήκη και ρυθμίζει τις αναπνευστικές κινήσεις. Αποστολή της πνευμονικής κυκλοφορίας είναι να εκθέτει το αίμα στην ανταλλαγή των αερίων και επομένως κάθε διαταραχή της έχει επακόλουθα στην αναπνευστική διαδικασία· η επιβράδυνση της κυκλοφορίας του αίματος στα τριχοειδή αγγεία του πνεύμονα ελαττώνει πράγματι την ποσότητα του οξυγονωμένου αίματος στη μονάδα του χρόνου και επηρεάζει τη λειτουργικότητα της κυψελιδοτριχοειδούς μεμβράνης, με τρόπο που παρεμποδίζεται η διάχυση των αερίων. Η ποσότητα της αιμοσφαιρίνης που περιέχουν τα ερυθρά αιμοσφαίρια είναι, τέλος, ο σημαντικότερος αιματικός παράγοντας για την αναπνευστική διαδικασία·η αιμοσφαιρίνη μεταφέρει το οξυγόνο στους ιστούς και η ελάττωση της ποσότητάς της (αναιμία) πέρα από ορισμένα όρια μπορεί να προκαλέσει σοβαρές αλλοιώσεις στους ιστούς. Σχεδόν όλες οι διαταραχές της πνευμονικής α. προκαλούν αύξηση της συχνότητας των αναπνευστικών κινήσεων. Όταν το φαινόμενο αυτό φτάσει σε σημείο να προκαλεί στο άτομο που πάσχει μια ιδιαίτερη δυσφορία, το λεγόμενο λαχάνιασμα, έχουμε τη δύσπνοια, ενώ με τον όρο υπέρπνοιαεννοείται η ήρεμη αύξηση του βάθους των αναπνευστικών κινήσεων, πράγμα που συμβαίνει π.χ. στη μετρημένη μυϊκή δραστηριότητα και σε μέτρια ύψη. Δερμική α. Παρατηρείται σε όλα τα ζώα και συνυπάρχει με τους άλλους τύπους α., πνευμονική, τραχειακή και βραγχιακή. Η α. του είδους παρατηρείται στα πρωτόζωα, στους σπόγγουςστα κοιλεντερωτά και σε πολλά εχινόδερμα και σκώληκες. Πολύ μεγάλο ρόλο παίζει και στα αμφίβια. Τεχνητή α. Κάθε μέθοδος ικανή να αποκαταστήσει με μαλάξεις και άλλες κινήσεις ή με ειδικές συσκευές την πνευμονική α. Ο ανθρώπινος οργανισμός δεν αντέχει κατά κανόνα περισσότερο από 5-6 λεπτά άπνοιας· η τ.α. πρέπει λοιπόν να εφαρμόζεται κάθε φορά που διαπιστώνεται αναστολή ή σοβαρή μείωση των αναπνευστικών κινήσεων και να συνεχίζεται έως τη σταθερή επανάληψη του φυσιολογικού αναπνευστικού αυτοματισμού ή ώσπου να επέλθει με απόλυτη βεβαιότητα o θάνατος. Η συχνότερη περίπτωση ανάγκης εφαρμογής της τ.α. είναι αναμφισβήτητα ο πνιγμός·ακολουθούν ο απαγχονισμός, η δηλητηρίαση από μονοξείδιο του άνθρακα ή φωταέριο, η ηλεκτροπληξία κλπ. Οι μέθοδοι τ.α. με τα χέρια χρησιμοποιούνται για επείγουσες καταστάσεις και ωσότου υπάρχει δυνατότητα να μεταφερθεί αυτός που πάσχει σε νοσηλευτικό ίδρυμα εφοδιασμένο με συσκευές για τ.α. Οι συσκευές αυτές ενεργούν στα θωρακικά τοιχώματα προκαλώντας με πίεση σύμπτυξη και έκταση των πνευμόνων (τεχνητός πνεύμονας) ή εμφυσούν ρυθμικά οξυγόνο ή μείγματά του με άλλα αέρια από σωλήνα που τοποθετείται από τη φυσική οδό ή με τραχειοτομία. Στον φυσιολογικό πνεύμονα (α) η πίεση του οξυγόνου μπορεί εύκολα να εξισορροπηθεί διαμέσου της μεγάλης κυψελιδικής επιφάνειας· στον πνεύμονα που πάσχει από εμφύσημα (β) η πίεση του οξυγόνου των κυψελίδων είναι μικρότερη από την κανονική, εξαιτίας της αύξησης του υπολειπόμενου αέρα και η διαπήδηση του αερίου στο αίμα περιορίζεται από την ελάττωση της κυψελιδικής επιφάνειας.

* * *

η (Α ἀναπνοή και ποιητ. ἀμπνοή) [ἀναπνέω]

1. εισπνοή και εκπνοή αέρα με τους πνεύμονες, η διαδικασία για την ανανέωση τού αέρα τών πνευμόνων (στα ζώα η διαδικασία αυτή γίνεται με τα αναπνευστικά όργανα και τους πόρους τής επιδερμίδας, στα φυτά με τους πόρους ολόκληρης τής εξωτερικής επιφάνειάς τους και με τις ρίζες τους

2. η εισπνοή ή η εκπνοή χωριστά

3. ανακούφιση από δεινά, αναζωογόνηση, ξεκούραση, ανάπαυλα

νεοελλ.

φρ. «βαστώ» ή «κρατώ τήν αναπνοή μου», παύω, σταματώ να αναπνέω (για ιατρική εξέταση ή από φόβο, αγωνία κ.λπ.)

«δεν παίρνω αναπνοή», α) είμαι φλύαρος, μιλώ πολύ και γρήγορα

β) δεν αναπαύομαι καθόλου, δεν σταματώ την απασχόλησή μου, εργάζομαι συνεχώς

«με μια αναπνοή», απνευστί, πολύ γρήγορα

«μού κόβεται η αναπνοή», παύω σχεδόν να αναπνέω από τρόμο, έκπληξη κ.λπ.

«παίρνω αναπνοή», α) εισπνέω, αναπνέω

β) ξεκουράζομαι από κοπιαστική εργασία, σταματώ για λίγο την εργασία μου

«πιάνεται η αναπνοή μου», έχω δύσπνοια

αρχ.

1. ανάκληση θάρρους

2. πνοή αέρα, φύσημα

3. εξάτμιση

4. (για τη μύτη και το στόμα) αναπνευστικό όργανο

5. οπή από όπου διέρχεται αέρας, διέξοδος

6. φρ. «ἀμπνοὰς ἔχω», αναπνέω, βρίσκομαι στη ζωή, ζω

«τὴν ἀναπνοὴν ἀπολαμβάνω τινός», πνίγω, στραγγαλίζω.