ÚKOLY Z FYZIOLOGIE DÝCHÁNÍ Kontrolní otázky: 1. Vyjmenujte dýchací svaly. 2. Kde nalezneme dechové centrum, jakou má funkci a na jaké změny je citlivé? 3. Jaký je mechanizmus vdechu a výdechu? 4. Čím rozumíme mrtvý prostor? 5. Jak se liší anatomický a funkční mrtvý prostor? 6. Co to jsou statické a dynamické parametry získané spirometrickým vyšetřením? 7. Co je to vitální kapacita a z kterých objemů se skládá? 8. Co je to celková plicní kapacita a jak ji měříme? 9. Co je to reziduální objem? 10. Co je to rezervní objem? 11. Jakou velikost má klidový dechový objem? 12. Co je to maximální minutová ventilace? 13. Jaký je rozdíl mezi apnoe a asfyxie? 14. Popište rozdíly mezi obstrukčním a restrikčním onemocněním plic. Uveďte příklady. Úvod Termín respirace zahrnuje dva procesy : zevní respiraci, mechanismus kterým celý organismus příjmá O 2 a vylučuje CO 2 a vnitřní respiraci, kterou se myslí využití kyslíku a produkce CO 2 v tkáních a výměna těchto plynů mezi buňkami a okolní tekutinou. Toto cvičení se bude zabývat funkcí dýchacího systému při zevní respiraci. Zevní respiraci můžeme rozdělit na tři funkční složky: 1. Plicní ventilace, která zabezpečuje výměnu vzduchu mezi atmosférou a plicními alveoly. Intenzita ventilace závisí především na hloubce jednotlivých dechů (dechových objemů) a na počtu dechů za časovou jednotku (dechové frekvenci). Hlavní metodou, kterou je možno vyšetřit plicní ventilaci, je spirometrie. Úroveň ventilace je významně ovlivňována rozdělením vdechovaného vzduchu mezi jednotlivé alveoly, tedy jeho intrapulmonální distribucí do jednotlivých částí plic. Distribuce vzduchu v plicích není ani v klidu a za fyziologických podmínek zcela rovnoměrná. Například vstoje a v sedě jsou ventilovány dolní oblasti plic 1,3x více než oblasti horní. Distribuci významně ovlivňuje řada plicních onemocnění. 2. Perfúze, tj. průtok krve plícním řečištěm, především kapilárami obepínajícími alveoly. Intenzita perfúze se mění v souladu s distribucí vzduchu do jednotlivých oblastí plic, ale je rozdílná i během vdechu a výdechu. Perfúzi rovněž ovlivňuje gravitace a poloha těla, akcelerace a decelerace a řada dalších faktorů. Z funkčního hlediska je především důležité dosažení optimálního poměru mezi alveolární ventilací a perfúzí, tj. ventilačně-perfúzního koeficientu. Ten je tvořen podílem minutové ventilace a minutového srdečního výdeje, velikost koeficientu by se měla pohybovat kolem jedné. 3. Difúze, tedy výměna kyslíku a oxidu uhličitého mezi plicními alveoly a krví. Rozsah a rychlost difúze v plicích je určována řadou faktorů. Pro hodnocení difúze je významné vyšetření krevní plynů, tedy stanovení parciálního tlaku kyslíku a oxidu uhličitého. Pomocí dnes používaných metod vyšetření plicní funkce můžeme zjistit jen momentální funkční stav plic, a to více či méně dokonale. Nemůžeme však určit specifickou diagnózu nemoci. Situace je podobná jako u EKG, které dovoluje v určitých případech stanovit přesnou diagnózu pravostranné nebo levostranné hypertrofie, tedy anatomický stav srdce, ale určit příčinu, která k této hypertrofii vedla, není z elektrokardiogramu možné. Vybrané pojmy a hodnoty z fyziologie dýchání a vyšetřování dýchacího systému Eupnoe normální dýchání Hyperpnoe prohloubené dýchání Hypopnoe mělké dýchání Apnoe zástava dechu Bradypnoe zpomalené dýchání
Tachypnoe zrychlené dýchání Dyspnoe pocit nedostatku vzduchu, dušnost Asfyxie dušení Ortopnoe klidová dušnost vynucující zaujetí polohy v sedě či vstoje Hodnoty získané spirometrickým vyšetřením můžeme rozdělit na hodnoty statické a dynamické (= hodnoty za jednotku časovou). Hodnoty statické: VC vitální kapacita (IRV + V T + ERV) IRV inspirační rezervní objem ERV exspirační rezervní objem V T dechový objem RV reziduální objem FRC funkční reziduální kapacita TC celková (totální) plicní kapacita (VC ++ RV) Hodnoty dynamické: FVC usilovná rozepsaná vitální kapacita FEV 1 rozepsaný usilovný výdech vitální kapacity za 1 s PEF vrcholový expirační průtok MVV maximální minutová ventilace MEF 25,50,75 max. expirační průtok při 25,50,75 % VC max F dechová frekvence V` minutová ventilace ( V`= V T * f ) Definice jednotlivých hodnot: Vitální kapacita (VC) je největší objem vzduchu, který může vyšetřovaný vdechnout po maximálním výdechu nebo vydechnout po maximálním vdechu. Vitální kapacita nás informuje jedině o objemovém rozdílu mezi maximálním vdechem a maximálním výdechem, statické jednotce plicní ventilace. Inspirační rezervní objem (IRV) je ono množství vzduchu, které dovede vyšetřovaný po normálním vdechu ještě vdechnout. Exspirační rezervní objem (ERV) je ono množství vzduchu, které dovede vyšetřovaný po normálním výdechu ještě vydechnout. Reziduální objem (RV) je objem vzduchu, který zůstane v plicích po maximálním výdechu. Udává se v procentech celkové kapacity. Celková (totální) plicní kapacita (TC) je veškeré množství vzduchu obsažené v plicích po hlubokém vdechu. Maximální minutová ventilace (MVV) představuje největší možnou mechanickou ventilaci plic za jednu minutu. Klidová minutová ventilace klidová mechanická ventilace za 1 minutu (součin průměrného dechového objemu a dechové minutové frekvence) Usilovná vitální kapacita (FVC) je takové množství vzduchu, které může vyšetřovaný po maximálním vdechu co nejprudčeji vydechnout. Rozepsaný usilovný výdech vitální kapacity za 1 sekundu (FEV 1 ) udává kolik procent VC je vydechnuto během jedné sekundy. Měla by být větší jak 75 % normy pro vyšetřovanou osobu. Střední výdechová rychlost (MEF 25,50,75) je průměrná rychlost měřená při usilovném rozepsaném výdechu vitální kapacity mezi jeho 25-75 % od počátku výdechu. Procento vitální kapacity za 1 sekundu(fev %) je poměr usilovné vitální kapacity k rozepsanému usilovnému výdechu VC za 1 sekundu x 100.
základní parametry spirometrie 1.1. Spirometrie (vyšetření pomocí spirometrů LabMaster 4 ) Přístroje slouží ke spirometrickému vyšetřování (tj. měření VC,ERV,IC), vyšetřování maximální minutové (volní) ventilace (MVV), křivky průtok-objem. Protože hodnoty získané při spirometrickém vyšetření závisí od spolupráce vyšetřovaného, je nesmírně důležité, aby se předem vysvětlil celý postup vyšetření, co se od testu očekává. Vyšetření lze vykonávat v různých polohách. S ohledem na to, že při jednotlivých polohách se mění hodnoty plicních objemů, je třeba dodržovat jednotnou polohu, aby se výsledky mohly porovnávat. Vyšetřovaný by měl být v uvolněné poloze, oblečení by mělo být volné, aby nebránilo v pohybu hrudníku a bránice. 1. Před začátkem měření nasaďte na pneumotachograf prodlužovací kolínko ze strany symbolu pacient a na něj nasaďte čistý náustek, pacientovi dejte nosní svorku. 2. Teprve po nastavení nuly pacient uchopí rukojeť a pomocí náustku se připojí k pneumotachografu. 3. Kliknutím na symbol spirometrie bude měření odstartováno. Pacient nejprve úplně dýchá. Přístroj zjišťuje klidovou dechovou polohu pacienta. Pro určení klidové dechové polohy je třeba alespoň 10 dechů. Posléze se objeví hlášení, že je možno provést manévr ERV/IC. 4. Klikněte znovu na symbol spirometrie, tím budou spočítány parametry klidového dýchání z posledních 10 dechů. 5. Provedeme dechové manévry : Vyšetřovaného vyzveme, aby se z klidové dechové polohy nadechl tak hluboko, aby záznam na křivce dosáhl maximální inspirační polohu. Potom se vyzve, aby pomalu a rovnoměrně vydechl až do maxima a posléze pokračoval v klidovém dýchání. 6. Měření lze kdykoli ukončit stisknutím tlačítka kalkulace. Protokol: Změřené hodnoty zaneseme do tabulky a porovnáme hodnoty mezi jednotlivými posluchači.
1.2. Měření křivky průtok objem 1. Měření se startuje kliknutím na symbol křivky průtok-objem. 2. Vyšetřovaný ponejprv klidně dýchá. Po několika deších ho vyzveme k maximálnímu pomalému výdechu, k maximálnímu hlubokému nádechu, k maximálnímu prudkému usilovnému výdechu až do konce jeho schopností výdechu (manévr FEV 1, MEF 50) a znovu k maximálnímu nádechu. Manévry maximální exspirace a inspirace může několikrát zopakovat. 3. Potom nechte pacienta několikrát klidně dýchat a stiskněte tlačítko kalkulace výsledky. 4. Toto vyšetření jest náročné především na přesnosti pokynů. Úkolem obsluhy přístroje jest dostat maximum z dechových schopností vyšetřované osoby! 5. Vyšetření proveďte u pěti osob a výsledky zaneste do tabulky. Protokol: Změřené hodnoty zaneseme do tabulky a porovnáme hodnoty mezi jednotlivými posluchači. Porovnáme jednotlivé křivky. Hodnocení průběhu křivky PRŮTOK OBJEM 1. Omezení průtokové rychlosti Zvýšený odpor dýchacích cest (např. astma bronchiale) Snížení plicní elasticity Obstrukce dýchacích cest Hodnoceno podle parametru : MEF 50 Norma : >75 % 2. Restriktivní porucha ventilace Snížený objem plic (restrikce) Zvýšená plicní elasticita (fibrosa) Hodnoceno podle parametru: FEV 1 /FVC při redukované FVC Norma: > 75 % 3. Obstrukční porucha ventilace Obstrukce velkých periferních dýchacích cest (astma bronchiale, chron. bronchitis) Hodnoceno podle parametru: FEV 1, FEV 1 /VC% Norma : > 80 % Obstrukce periferních dýchacích cest (asymptomatyčtí astmatici, kuřáci) Hodnoceno podle parametru : FVC, FEV 1, FEV 1 /VC% normální, hodnoty MEF 25-75% snížené 4. Kombinovaná restrikčně-obstrukční porucha Projevuje se snížením FVC a FEV 1, ale FEV 1 je přitom snížená neúměrně více jako FVC, a proto i FEV 1 /FVC% je snížený.
1.3. Měření testu MVV (maximální minutové ventilace) 1. Před měřením je třeba pacienta správně poučiti, jak bude test probíhat. 2. Měření má dvě fáze. První je přípravná, vyšetřovaná osoba v klidu dýchá. Těsně před hranicí zobrazení svislé čáry začne dýchat co nejrychlejšími a nejhlubšími dechy, jaké sama dokáže. Doporučená doba tohoto dýchání je 12 sekund. 3. Po uplynutí 12ti sekund je měření automaticky ukončeno.