Význam. Dýchací systém. Dýchání. Atmosférický vzduch. Dýchací cesty. Dýchání

Transkript

1 Význam Dýchací systém Kyslík oxidace energetických substrátů za postupného uvolňování energie (ATP + teplo) Odstraňování CO 2 Michaela Popková Atmosférický vzduch Složení atmosférického vzduchu: 20,9 % O 2, 0,04 % CO 2, 78 % N 2, 0,9 % vzácných plynů Atmosférický tlak vzduchu u hladiny moře: 760 mmhg Parciální tlaky plynů: 160 mmhg po 2, 0,3 mmhg pco 2, 600 mmhg pn 2 Dýchání Výměna dýchacích plynů Ventilace Difuze Perfuze Transport Dýchání Dýchací cesty Výměna dýchacích plynů Ventilace Difuze Perfuze Transport 1

2 Dýchací cesty Nosní dutina Nosohltan Hrtan Trachea Bronchy bronchioly alveoly Anatomie Ohřátí nebo ochlazení, zvlhčení Očištění řasinkový epitel Imunita Hladká svalovina parasympatikus bronchokonstrikce X sympatikus bronchodilatace Histologie Histologie Pojmy Eupnoe fyziologické, dechů/min Polypnoe povrchové zrychlené dýchání Hyperpnoe prohloubené dýchání Apnoe zástava dechu Dyspnoe dušnost Ortopnoe těžká dušnost Mechanika dýchání Negativní interpleurální tlak Intrapulmonální tlak po výdechu = atmosférický Expirium - -2 až -4 mmhg Inspirium - -6 až -8 mmhg Nádechem negativnější interpleurální tlak o 3 mmhg => zvýší se gradient a vzduch proudí do plic Inspirium aktivní: bránice, zevní mezižeberní svaly Expirium pasivní; aktivně vnitřní mezižeberní svaly 2

3 Mechanika dýchání Elasticita plic elasticita plicní tkáně a povrchové napětí alveolu Plicní surfaktant: fosfolipidy snižuje povrchové napětí RDS nedonošených novorozenců Klidová expirační poloha rovnováha elasticity plic a hrudníku Compliance plic Poddajnost plic Velikost objemové změny plic v závislosti na změně tlaku C = V/ P [l/cm H 2 O] Plicní objemy Dechový objem Vt = 500 ml Mrtvý dýchací prostor Anatomický = až 200 ml Funkční Statické plicní objemy Dechový objem Vt = 500 ml Mrtvý dýchací prostor anatomický X funkční 3 l 1,1 l 1,2 l Dynamické plicní objemy MV = minutová ventilace 8 l/min MMV = maximální minutová ventilace 180 l/min FEV1 = forsírovaná jednovteřinová vitální kapacita > 80% FVC Dynamické plicní objemy MV = minutová ventilace 8 l/min MMV = maximální minutová ventilace až 180 l/min FEV1 = forsírovaná jednovteřinová vitální kapacita > 80% FVC 3

4 Spirometrie Plicní cirkulace Nutritivní krevní oběh vysokotlaký Funkční krevní oběh NÍZKOTLAKÝ SV, CO Hydrostatický tlak v kapiláře 6,5 10 mmhg a onkotický tlak 25 mmhg => výsledný tlakový gradient do kapilár => zabránění filtrace X edém plic Ventilačně-perfuzní kvocient Výměna plynů v alveolech Difuzní dráha Plocha Tlakový gradient Difuzní koeficient plynu Rychlost krevního průtoku Množství krve a hemoglobinu Výměna plynů v alveolech Difuzní dráha Plocha Tlakový gradient Difuzní koeficient plynu Rychlost krevního průtoku Množství krve a hemoglobinu Výměna plynů v alveolech Difuzní dráha Plocha Tlakový gradient Difuzní koeficient plynu Rychlost krevního průtoku Množství krve a hemoglobinu Transport dýchacích plynů krví O 2 97% na hemoglobinu 1 g váže 1,34 ml => 200 ml O 2 /l => 1 l celkem 3% rozpuštěné v plasmě CO 2, ph, teplota, BPG snížení afinity Bohrův efekt v metabolicky aktivnější tkáni snazší uvolnění kyslíku z hemoglobinu CO 2 venózní krev: na Hb a jiných bílkovinách 30% bikarbonát 60% rozpuštěný 10% arteriální krev: bikarbonát 90% Hamburgerův efekt = chloridový posun 4

5 Hemoglobin Transportní protein červených krvinek Zvýšení transportní kapacity pro kyslík Hem Fe 2+ reverzibilně váže molekulu O 2 => až 4 molekuly O 2 kooperativní kinetika = interakce hem-hem Deoxyhemoglobin tmavě červený Oxyhemoblobin O 2 ; jasně červený Karbaminohemoglobin CO 2 ; tmavě rudý Methemoglobin Fe 3+ ; hnědý Karboxyhemoglobin CO; světle červený Fetální hemoglobin Disociační křivka Hb pro kyslík Transport dýchacích plynů krví O 2 97% na hemoglobinu 1 g váže 1,34 ml => 200 ml O 2 /l => 1 l celkem 3% rozpuštěné v plasmě CO 2, ph, teplota, BPG snížení afinity Bohrův efekt v metabolicky aktivnější tkáni snazší uvolnění kyslíku z hemoglobinu CO 2 venózní krev: na Hb a jiných bílkovinách 30% bikarbonát 60% rozpuštěný 10% arteriální krev: bikarbonát 90% Hamburgerův efekt = chloridový posun Transport dýchacích plynů H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 HCO H + Karbonátdehydratáza Snazší disociace kyseliny uhličité v erytrocytech Regulace dýchání Regulace dýchání Prodloužená mícha dechové centrum inspirační a expirační neurony Mozkový kmen pneumotaxické centrum Vyšší oblasti CNS: Chemoreceptory: Plíce: mozková kůra hypotalamus, limbický systém periferní v karotidě, aortě po2 ( pco2, H + ) centrální v prodloužené míše pco2, H + inflační receptory v dechovém centru dojde k útlumu deflační receptory 5

6 Regulace dýchání Hypoxie Vyšší oblasti CNS: Chemoreceptory: Plíce: mozková kůra hypotalamus, limbický systém periferní v karotidě, aortě po2 ( pco2, H + ) centrální v prodloužené míše pco2, H + inflační receptory v dechovém centru dojde k útlumu deflační receptory Snížení po 2 ve tkáních Hypoxická: kyslík v atmosféře Anemická: transportní kapacita v krvi Histotoxická: porucha využití kyslíku Stagnační: porucha kardiovaskulárního systému Pneumothorax Horská nemoc Snížení atmosférického tlaku vzduchu => snížení po 2 Hypoxická hypoxie Ve m n. m. Euforie, únava, ospalost, bolesti hlavy, nauzea Adaptace: MV obsah hemoglobinu difuzní kapacity plic srdečního výdeje hustoty kapilár Kesonová nemoc Potápění velmi rychlý výstup k hladině Zvyšování tlaku rozpuštěno více N 2 Při snižování tlaku během rychlého vynořování se vytváří drobné bublinky poškození CNS Přetlaková komora, postupná dekomprese, oxygenoterapie 6