01/10/

Transkript

1 01/10/

2 Jaké extrémí podmíky? Skoro každá veličia zevího prostředí může abýt extrémích hodot Akutí ("poplachová") reakce Maximálí využití rezerv Např. pád do ledové vody Nebývá trvale udržitelá 2

3 Vyčerpáí Příliš dlouhá/silá expozice Např. trosečíci z Titaicu Adaptace (odolost) Selektiví rozvoj ejvhodějších specifických způsobů ochray Např. otužilci ve Vltavě Má meze Např. ai otužilci by epřežili ztroskotáí Titaicu 3

4 Evolučí" přizpůsobeí Druh/populace po moho geerací Např. Eskymáci odolější k zimě Nízký parciálí tlak O 2 Vysoká admořská výška Plicí a srdečí emoci Letadla apple apple Dekomprese V kabiě ormálě tlak ~ m 4

5 Výšková hypoxie Atmosféra: 21 % O 2 do ~ 110 km Vzduch je stlačitelý Proto při ízkém tlaku ve stejém objemu méě molekul - tedy i méě molekul O 2 Extrémí výška > m Velehory > m 5

6 Úmrtost a osmitisícovkách % Další faktory ve velehorách Chlad (~1 o C a 150 m) humidita Sluečí zářeí (hlavě UV) meší část odfiltrováa vzduchem odraz od sěhu Kocetrace bakterií a alergeů s výškou (sterilí vzduch a Jugfrajouch 3450 m) 6

7 Adaptace a chroickou hypoxii 150 PO m 4540 m 6700 m strmost kyslíkové kaskády 0 Vzduch/krev 1. plicí vetilace vetilace (% ormálu) 500 vydýcháí CO 2 -> ph -> respiračí cetrum (posu disociačí křivky Hb doleva) bikarboát v CSF ( ph) (ledviy) dy v hypoxii chemosezory Periodické dýcháí v oci (Cheye-Stokesova respirace) 7

8 Hypervetilace > 3000 m zvyšuje P A O 2 (o ~8 mmhg v 5000 m - stejě jako sestup o 1000 m) Asi e ezbytá slabá u ěkterých špičkových horolezců (Peter Habeler - prví a Everestu bez O s Messerem) domorodci z velehor < lidé z ížiy Hyperplasie karotických tělísek Váha karotických tělísek (mg) m 4330 m 8

9 2. erytropoéza Hematokrit (%) 60 Hb (g/100 ml) m 4540 m 0 m 4540 m Nejdříve dehydratace ( pití, vetilace) -> objem plasmy -> relativí [Hb] Brzy tvorba krviek Hypoxie stimuluje erythropoieti Erythropoieti v plasmě m m m Dy a horách 9

10 3. difuse plyů do krve Normálě ~ 21 ml O 2 /mmhg/mi, 3x Roztažeí plic hypervetilací -> povrch alveolů Relativí růst plic Plicí hyperteze -> mrtvý prostor (zóy) Při ámaze v extrémí výšce může difuse limitovat oxygeaci: A-a PO 2 + rychlost krve v kapilárách 10

11 4. vaskularizace tkáí difuzí dráhu v tkáích Asi proto lehce STK (~10 mmhg) Výrazější u těch, co se v hypoxii arodili VEGF (HIF-1) Kapiláry v kosterím svalu Kapiláry/mm 2 průřezu Evropaé Nepálci Tibeťaé Ady Nížia Hory Proc Natl Acad Sci USA 104: 8655,

12 5. extrakce a utilizace O 2 ve tkáích Klíčové Nejasé :-( Další účiky hypoxie Hubutí (aorexie, dehydratace) Fertilita, mestruačí poruchy, meší ovorozeci (HFPV?) Často euzavřeý ductus arteriosus (ormálě ho zavírá ormoxie) Plicí hyperteze Hypertrofie pravé srdečí komory Méě systémové hyperteze 12

13 Hypoxická fetoplacetárí vazokostrikce Fetoplacetárí perfuzí tlak (mmhg) %O miuty Hampl et al, AJP 2002 Hypoxie brzdí tlaku v plícici po arozeí 80 Tlak v plícici (mmhg) m 0 m Váha pravé komory Věk (roky) ~4000 m 0 m Věk (roky) 13

14 Redukce plicí hyperteze zlepšuje výkoost v hypoxii Systol. tlak v plícici (mmhg) Zátěžová kapacita (W) Kotroly Sildeafil Ghofrai et al Obyvatelé vysokých hor mají méě hyperteze Prevalece (%) ~0 m ~4250 m Systolická Hyperteze Diastolická 14

15 Chroická hypoxie ormalizuje hypertezi mre-2 +/- krys Systolický arteriálí tlak (mmhg) /- ormoxie +/- hypoxie /- hypoxie -/- ormoxie %O Věk (týdy) Červeka et al: Physiol Res 64, Přizpůsobeí populací 5019 m ejvyšší trvalé osídleí v Tibetu (Wequa) 5100 m ejvyšší trvalé osídleí (Ady - La Ricoada, Peru) 5790 m ejvyšší trvalé pracoviště (Ady, přespávají trochu íž) Adaptace od arozeí lepší ež i dlouhodobá později velký hrudík, malé tělo 15

16 Přizpůsobeí populací: meší plicí hyperteze Středí tlak v plícici (mmhg) Ha Tibeťaé Nadmořská výška pobytu a měřeí (m) Wu et al Přizpůsobeí populací: meší plicí vazokostrikce Středí tlak v plícici (mmhg) Ha Tibeťaé 10 klid 14% O2 měřeo v 2261 m Wu et al

17 Adaptace Šerpů P/Q ve výšce stejé jako u kotrol v ížiě Faoro et al: J Appl Physiol 2014 Poruchy adaptace Akutí výšková emoc Výškový plicí edém (HAPE) Výškový edém mozku Chroická výšková choroba 17

18 Akutí horská emoc Aklimatizace pomalejší ež výstup Častá, zejméa po áhlém výstupu do výšky % lidí v m až 67% lidí v 4300 m Akutí horská emoc: přízaky (alespoň 3 z dlouhého sezamu) Bolest hlavy Nespavost Neúměrá úava Závratě Nechuteství Nausea, zvraceí Desorietace Nesoustředěost Dyspea, hl. při ámaze Kašel Hrudí bolest Tachykardie Palpitace Oligurie Edém ohou Sadá záměa: vyčerpáí - dehydratace - hypothermie - migréa - kocovia 18

19 Akutí horská emoc: příčiy Ne úplě jasé Asi mírý edém mozku (a plic a ohou) Asi z příliš silé hypoxické vazodilatace Také oligurie ejasého původu - retece Na + a vody Akutí horská emoc: prevece Pomalý výstup (ásledující oc max 600 m výš) Hodě pít, e alkohol Acetazolamid ( mg 2x/d, začít předem) Dexamethaso (8 mg/d) Gigo?? (~ mg extraktu 2-3x/d) Atioxidačí vitamíy AMS score 24 hr at 3630 m (% at 0 m) Placebo Acetazolamide 250 mg 2x/d Idiái: Coca tea 19

20 Akutí horská emoc: léčba Obvykle spotáí ústup za 3-4 dy O 2 moc epomáhá Diuretika Klid Zastavit výstup do odezěí!!! (jiak riziko HAPE, HACE, +) Nepomůže-li, sestoupit Acetazolamid (ihibitor karboahydrázy) exkrece bikarboátu ph dýcháí Zlepšeí diurézy (u adaptovaých je vyšší) Dexamethaso (4 mg po 6 h) HAPE Velmi odlišý od jiých typů V prvích 2-4 dech výstupu (obvykle rychlého) ad ~2500 m, ejčastěji 2. oc, emusí předcházet AMS Icidece max. 15%, asi víc u mužů Bez léčby fatálí během hodi (výjimečě i s í; ejčastější příčia smrti ve výšce), jiak kompletí uzdraveí bez ásledků 20

21 Mechaismsy HAPE Asi erovoměrá HPV lokalizovaá hyperperfuze tlak hypoxická plicí veokostrikce Hypoxická permeabilita plic. kapilár Defekt Na-depedetí absorpce vody v dých. cestách (?) Diagóza HAPE Extrémí úava, slabost, kašel, dyspea v klidu, hrudí kogesce Chraplavé dýcháí, cetrálí cyaóza (rty, ehty), arteriálí desaturace, tachykardie, tachypea Horečka, růžové sputum Může se plést s IM, peumoií a embolií (relat. častá kvůli dehydrataci a polycytémii) - myslet a to, ezlepší-li se stav sestupem 21

22 Léčba: Maagemet HAPE Okamžitý SESTUP!!! (tam, kde aposled bez problémů) O 2 (přeosá hyperbarická komora - ležet v í může být problém) Nifedipi (ihibice HPV, pozor a hypotezi) Experimetálí: gigko Prevece: Pomalý výstup 2 oci v m před dalším výstupem Nad 3000 m espat > m výš ež předchozí oc β-agoisté (ihalace; Na-depedetí přestup vody) Výškový edém mozku Vzácý, ěkdy společě s HAPE Po pokračováí ve výstupu s akutí horskou emocí Symptomy připomíají hypothermii (sadá záměa) silá bolest hlavy iracioalita, zmateost, letargie haluciace cerebelárí ataxie (chaotické pohyby jako při opilosti) retiálí krváceí 22

23 Výškový edém mozku Léčba: Okamžitý sestup!!! O 2 Dexametaso Progóza: Bez léčby fatálí během hodi S léčbou obvykle uzdraveí bez ásledků Základí pravidla do výšky Při akutí horské emoci zastavit výstup! Při zhoršováí okamžitý sestup! 23

24 Chroická výšková choroba polycytémie plicí hyperteze hypertrofie pravé komory Městavé pravostraé srdečí selháí Prevalece ~ 5-18 % ad m. m. Příčiy chroické výškové choroby Nejasé Nedostatečá vetilace? pomáhá acetazolamid, který vetilaci Asi moc silá "adaptace (slabé mechaismy limitující adaptaci, - NO, PGI 2,...?) 24

25 Vysoký tlak: potápěí Taky tuelováí (přetlak proti prosakováí vody) Vysoký tlak 2 růzé úlohy potápěí bez dýcháí potápěí s dýchacím přístrojem 25

26 Jak dlouho vydrží pod vodou: Vorvai a delfíi: 2 hod Velryby a tulei: 18 mi Bobr, kacha: 15 mi Krysa, králík, kočka, pes: 2-4 mi Člověk: ~1 mi Akvabely: PaO mmhg Korejské lovkyě perel: 2 mi (20-30 m, 20x za hodiu) Free divers: 8 mi. 6 sec. 170 m o limits Pipi Ferreras, Audrey Mestre, Marti Štěpáek Ploutvoožci 90% času pod vodou (až 1 hod, 3 mi pauza) 600 m a víc (tma, zima, tlak drtí lidské kosti) Přitom stejé orgáy jako my U mláďat se schopost potápěí postupě rozvíjí apea je ěkolik mi, dospělí až 25 mi 26

27 Potápěí s dýchacím přístrojem Tlak o 1 atm a každých 10 m Aby plíce ekolabovaly, musí vdechovaá směs přicházet pod tlakem tlak -> hustota plyu Proto ve 4 atm 2x práce dýchacích svalů a pohyb vzduchu dýchacími cestami Navíc potřeba hýbat vzduchem v přidaém mrtvém prostoru Spolu se zadržováí dechu může vést k reteci CO 2 -> bezvědomí He má hustotu ež N 2 27

28 Vysoké PO 2 Např. PO 2 v 40 m: 21% O 2, 5 atm ~ 100% O 2, 1 atm Tvorba O 2 radikálů přemůže buěčou obrau Námaha to zhoršuje Vysoké PO 2 60% O 2 při 1 atm: OK i dlouho (dospělí) PO mmhg (100% O 2 při 1 atm) pharygitis, tracheitis po ~8 hod pak atelektázy, plicí edém, metálí aktivita 100% O 2 při >1.7 atm (~30 mi): podrážděost, ausea, závratě, svalové záškuby a křeče, poruchy viděí, dezorietace, bezvědomí 28

29 Dusíková arkóza Dýcháí vzduchu 4-5 atm Podobé alkoholu: žovialita, euforie, zmateost, ospalost, motorická koordiace a síla Rozpuštěím v buěčých membráách euroů N 2 sižuje jejich dráždivost (stejě jako ihalačí aestetika) Dekompresí (kesoová) emoc Při vyořováí tvorba bubliek µm v krvi a tkáích supersaturovaých plyem rozpuštěým během expozice tlaku Povrch bubliek je thrombogeí -> vzik komplexů bubliky-proteiy-destičky Problémy, až když to plicí cirkulace estačí odfiltrovat (PAP o ~20 mmhg) Bolesti svalů, kloubů; až i paralýza, kolaps, bezvědomí; dyspea (často předchází vážější problémy), plicí edém, embolie 29

30 Dekompresí emoc Až po delší expozici dusíku to trvá dlouho, ež saturuje tělesé tekutiy (špatá rozpustost) zejméa málo vaskularizovaý tuk (N 2 se v ěm rozpouští ejvíc) Pohyb to zhoršuje He se hůř rozpouští ež N 2 Srdečí zkraty riziko (plíce evychytají bubliky) Léčba: Dekompresí emoc Rekomprese a pomalá dekomprese v hyperbarické komoře Lze zrychlit hyperbarickým O 2 edodává se žádý další N 2 gradiet N 2 mezi bublikami a okolím difuse O 2 do ucpaých oblastí Prevece pomalé vyořováí dy/týdy v přetlakové ádrži 30

31 Dekomprese po 1 hod v 60 m Hloubka (m) Miuty 0 He místo N 2 hustota dechová práce retece CO 2 hlas komuikace rozpustost arkotický účiek dekompresí choroba tepelá vodivostost riziko podchlazeí 31

32 Vysokotlakový ervový sydrom (HPNS) Pod 130 m Hyperexcitace ervů tlakem třes rukou ausea, závratě Horší při rychlejším poořováí Omezují to tlumivé účiky N 2 ( Trimix ) Hloubka potopeí s růzými plyy 32

33 Vysoký tlak: přetlakové komory Hyperbarická oxygeoterapie Itoxikace CO a kyaidy Vzduchová embolie Aaerobí ifekce Traumatická ischémie (crush sydrom) po těžkém zraěí kočetiy a jejího oběhu, často s ifekcí Ischémická choroba dolích kočeti 33

34 Barotrauma Změou objemu plyu tam, kde se evyrová tlak s okolím: osí dutiy zubí kazy středí ucho (při ucpáí Eustachovy trubice) střeví plyy alveoly (pokud se při vyořováí evydechuje) Poorky Nouzový úik Vitří prostředí (apř. CO v kouři z cigaret) 34

35 Nouzový úik z poorky Ze 100 m lze bez ičeho Při výstupu ply v plicích expaduje Proto uto pořád exhalovat To odstraňuje CO 2 potřeba adechutí 35