Dýchací systém

Dýchací systém
• Horní cesty dýchací – cavitas nasi, pars
nasalis pharyngis (nosohltan)
• Dolní cesty dýchací – larynx, trachea,
bronchi, pulmones
• Plíce v cavitas pleuralis
Nosní dutina rozdělena nosní přepážkou na dvě
poloviny.
Sliznice pokrývá všechny stěny
-čichový okrsek – u stropu nosní dutiny
-dýchací okrsek - ostatní sliznice, epitel víceřadý
řasinkový, pohárkové buňky produkující hlen
Vedlejší dutiny nosní
Rezonanční prostory
- dodávají hlasu
jeho zabarvení
Produkce NO (oxidu
dusnatého) ve
sliznici –
bakteriostatický
účinek
NO pak působí
vasodilataci v plicích
a lepší oxygenaci a
sycení O2 arteriální
krve
Larynx - hrtan
• příklopka hrtanová
(elastická)
• chrupavka štítná
• chrupavky hlasivkové (2)
• chrupavka prstencová
• další drobné chrupavky
• Navzájem spojeny klouby
a vazy
– Prstencová + štítná –
napínání hlasových vazů,
rotační pohyb hlasivkových
chrupavek
Dutina hrtanu – cavitas laryngis
• aditus laryngis
• vestibulum laryngis
• glottis (hlasivka)
• cavitas infraglottica
Hrtan
•
•
•
•
tvorba hlasu
dýchání
kašel
polykání
pohlavní rozdíly na hrtanu
• celkově větší a delší hrtan u
mužů než u žen
• prominující hrtan – ‘ohryzek‘
• mutace hlasu – rychlý růst
hrtanu v pubertě
(testosteron)
Vznik artikulované řeči
Struktury dýchacích cest,
svaly, CNS
• Hlasové vazy napjaté, štěrbina se zužujehlasivky do fonačního postavení
• Výdech – proud vzduchu rozkmitá hlasové vazy
– chvění vzduchového sloupce - hrtanový tón
• Úprava v rezonančních dutinách – zesiluje se,
zabarvuje
• Samohlásky – změna tvaru a velikosti dutiny
ústní a úst
• Souhlásky – do proudu vydechovaného vzduchu
překážky (jazyk, zuby, rty)
Trachea - průdušnice
12 – 13 cm
zavěšená na
prstencovou chrup.
krčí a hrudní úsek
pohled zepředu
pohled zezadu
Trachea
• Podkovovité chrupavky
pospojované vazivem –
výztuha dýchacích cest
• Vzadu chrupavka chybí
– hladká svalovina +
vazivo reguluje průsvit)
• Sliznice poryta
víceřadým epitelem s
řasinkami
• Žlázky produkují hlen –
zachytávání nečistot,
transport k dutině ústní
koniotomie
a
mezi štítnou a prstencovou chrupavkou
tracheotomie
těsně pod prstencovou chrupavkou
těsně nad horním okrajem hrudníku
Průdušky - bronchi
• Pravá a levá průduška
• Hlavní bronchy se dělí na
bronchy lalokové (2 - 3) a
segmentové (I - X)
• Obdobná stavba jako stěna
trachey
• bronchi lobares
• bronchi segmentales
vdechnutá cizí tělesa
jsou v 75% v pravém
bronchu - strmější
Pulmones – plíce
• Růžové - šedočerné
• Houbovitá konzistence cca
750 g
• Párový orgán, tvar komolého
kužele
• Baze plic – konkávně –
brániční klenba
• Hilus – na vnitřní ploše –
vstupuje hlavní bronchus,
artérie a vény
• Zevní plocha – na hrudní
stěnu
Dýchací oddíly plic a jejich bronchy
Plíce
Plicní laloky 3,2
Plicní segmenty – 1
bronchus, 1 větev
plicní tepny 10
(3+2+5), 8 (4+4)
Bronchiální strom se
větví dál uvnitř plíce
(cca 24x), s průsvitem
průdušek se redukuje
i jejich stěna, ztrácí se
chrupavčitá výstuha
• Terminální
bronchioly
(průdušinky) 0,5
mm – na 2
respirační
bronchioly – 2-10
chodbiček, na jejich
konci plicní sklípky
(alveoly)
• alveoly – bazální
lamina je společná
s bazální
membránou
krevních kapilár
• alveolární membrána 1 µm
• membranosní pneumocyty (tenké buňky tvoří souvislou
výstelku alveolů)
• alveolární póry (spojují sousední alveoly)
• sekreční pneumocyty -produkují surfaktant
• makrofágy „prašné“b.
Výměna dýchacích plynů
• Alveolo-kapilární bariéra 1µm
• Difuze O2 a CO2 na ploše asi 100 m2
• Difuze oběma směry, ve směru tlakových
gradientů vetší
• Difuze rychlá a průtok krve pomalý – ustaví se
rovnováha
• Většina pulmonálních kapilár v klidu uzavřena,
otvírá se při zátěži
• Patologické stavy – klesá difuzní kapacita plic
– zmenšuje se plocha – rozedma plic
– zesílení a snížení permeability alveolo-kapilární
membrány
Plicní cirkulace – 3 typy cév
• Plicní cévy (funkční) – ve srovnání se systémovou
cirkulací jsou kratší, mají menší odpor a mnohem
slabší stěnu - velká plicní poddajnost, schopné
pojmout velké množství krve (adaptaci na změnu
srdečního výdeje). Pravá komora - artérie – kapiláry
– alveoly – vény – levá síň
• Bronchiální cévy (nutriční) – větve aorty, které
vedou okysličenou krev pro pojivovou tkáň plic,
septa a bronchy. Ústí do plicních žil, snižují
celkovou saturaci okysličené krve
• Lymfatické cévy- odvádí přebytečnou tekutinu z
intersticiálního prostoru, brání edému plic
• Nutritivní krevní oběh
– bronchiální tepny sledují
větvení bronchů až na
bronchioli respiratorii
• Funkční oběh
– výměna plynů mezi krví
a vzduchem
– A. pulmonalis – větví se
spolu s bronchy –
kapiláry kolem alveolů
– Vény pulmonales
vznikají z kapilárních sítí
alveolu – mezi
segmenty, k bronchům
až v hilu
Pleurální dutina
• Poplicnice – tenká, průhledná blána,
pokrývá povrch plíce
• V plicním hilu – pohrudnice
– Jednovrstevný plochý epitel, tekutina –
dýchací pohyby
– Uchycena k hrudní stěně – kolem každé plíce
dutina
– Vzduchotěsně uzavřená, tlak nižší než
atmosférický a tlak v alveolárním systému
Pneumotorax
•
•
•
•
Proniknutí vzduchu do pleurální dutiny
Kolaps plíce, ztráta ventilační funkce
Zevní – přes hrudní stěnu a pleuru
Vnitřní – mezi bronchiálním stromem a pleurální
dutinou
• Tenzní pneumotorax - ventilový mechanismus,
kdy při nádechu proniká do pleurální dutiny
vzduch a při výdechu se defekt uzavírá, čímž se
vzduch hromadí v dutině
• Punkce pleurální dutiny – vzduch, tekutina
Statické objemy plic
• Dechový objem - asi 0,5 l vzduchu
• Mrtvý prostor – objem dýchacích cest –
150-200 ml
• Expirační rezervní objem – 1,1 l – lze
vydechnout
• Stále zůstává 1,2 l - reziduální objem
• Inspirační rezervní objem – 3 l
Statické plicní kapacity
• Vitální kapacita – součet dechového
objemu a inspiračního a expiračního
rezervního objemu – množství vzduchu,
které vydechneme s max. úsilím po max.
nádechu
• Celková plicní kapacita – vitální kapacita +
reziduální objem
• Funkční reziduální kapacita- množství
vzduchu v plicích po klidovém výdechu
Dynamické objemy plic
• Objemy které jsou ventilovány za časovou
jednotku
• Maximální minutová ventilace – asi 120
-170 l
Mechanismus ventilace plic
• Inspirační svaly – bránice (60%) a mezižeberní
svaly, při usilovném dýchání i pomocné
inspirační svaly
• Rozpínání hrudníku – v plicích negativní tlak
proti atmosférickému tlaku – nasávání vzduchu
do vyrovnání – inspirace - aktivní děj
• Ochabnutí napětí dýchacích svalů – retrakční
síla plic je větší než síly rozpínající hrudník – v
plicích tlak vyšší než atm. - vzduch proudí ven –
expirace – pasivní děj (v klidu)
• Dechový cyklus
Mechanismus ventilace plic
•
•
•
•
•
Klidová frekvence 15 dechů/min
Minutová ventilace plic – cca 8 l/min
Rozsah 8 – 28 dechů/min
Maximální minutová ventilace – asi 120 -170 l
Velké požadavky – mohutnější inspirace +
aktivní expirace
• Dechový objem až na hodnoty vitální kapacity
• Stoupá dechová frekvence
Pneumonie – zápal plic
• Akutní infekce plicního parenchymu postihující
alveolární prostory a tkáň intersticia. Může
postihovat celý lalok (lobární p.), jeho segment
(segmentární p.), přestupovat z bronchů na
příslušné sklípky (bronchopneumonie) nebo
postihuje tkáň intersticia (intersticiální
pneumonie).
• Viry a bakterie (pneumokoky, hemofily,
stafylokoky)
• Atypické pneumonie - Mycoplasma pneumoniae,
Chlamydia pneumoniae
• Mykotické pneumonie
• 429 million episodes of illness worldwide
• Antibiotics are the main defense against
community-acquired and hospital-acquired
bacterial pneumonias
• bacterial organisms form resistant biofilms
rendering many antibiotics ineffective
• New biomaterial formulations of antibiotics are
currently being developed to penetrate biofilms
in the respiratory tract and destroy pathogenic
microbes.
Liposomes are
biocompatible,
biodegradable, and
readily cleared by
physiological
metabolism. Moreover,
liposomes are attractive
as drug delivery
vehicles, they can carry
both hydrophobic and
hydrophilic drugs over
long periods of time and
are able to concentrate
antimicrobial agents at
biofilm interfaces.
Gentamycin
Amikacin
Amphotericin B
Animal model
1 dose
Chronická obstrukční plicní nemoc
• Onemocnění charakterizované omezením proudu
vzduchu v průduškách (bronchiální obstrukcí), které
není plně reverzibilní. Bronchiální obstrukce
progreduje a je spojena s abnormální zánětlivou
odpovědí plic na škodliviny.
• obstrukce - bronchokonstrikce, hypersekrece a
edém sliznice dolních cest dýchacích, remodelace
bronchiální stěny.
• subepiteliální fibróza, hypertrofií a hyperplazií
hladké svaloviny průdušek a pohárkových buněk.
• zvýšení tloušťky stěny dýchacích cest, které se
účastní zúžení průdušek
Astma
• Zánětlivé onemocnění dýchacích cest s bronchiální
hyperreaktivitou a variabilní dechovou obstrukcí,
která je reverzibilní spontánně nebo léčbou.
• neléčené astma může vést k remodelaci bronchiální
stěny a ireverzibilní obstrukci
• projevuje se exspirační dušností, hvízdáním nebo
rekurentním neproduktivním kašlem, zejména v noci
• příčina zvyšující se prevalence je nejasná (5–7 %).
• genetické faktory a vliv prostředí
• aeroalergeny (roztoči, plísně, pyly, zvířecí srst, peří),
potraviny a léků, různé chemikálie, chladný vzduch,
fyzická námaha, stres
Silikóza plic
• mnohaletá inhalace prachu, který obsahuje volný
oxid křemičitý
• mezi nejzávažnější ložiskové kolagenní fibrózy.
• k expozici dochází při práci v rudných a
kamenouhelných dolech, lomech
• volný oxid křemičitý působí na alveolární
makrofágy - proliferace fibroblastů - vznik fibrózy
• mnohočetná splývající ložiska, skořápkovité
kalcifikace v lymfatických uzlinách
• kašel či dušnost až při pokročilejším postižení
plic, postupně známky respirační nedostatečnosti
Tuberkulóza
• Infekční onemocnění - Mycobacterium
tuberculosis – intracelulárně přežívající mikrob
• infekce se šíří kapénkovou, alimentární nebo
transplacentární cestou
• předpokládá se, že třetina světové populace je
infikována bakterií M. tuberculosis, v ČR v roce
2009 zaznamenáno 710 případů
• plíce, periferní uzliny, ledviny, močového ústrojí,
kosti a kůže
• nekróza a vznik chorobné dutiny (kaverna)
• opouzdření a kalcifikaci ložiska
• dlouhodobém užívání antituberkulotik
Cystická fibróza
• smrtelná lidská dědičná nemoc, mutace genu
pro CFTR, postihuje převážně dýchací a trávicí
soustavu
• hustý, lepivý hlen v dýchacích cestách –
zablokování, živná půda pro mikroorganismy
-chronický zánět dýchacích cest.
• léčba dýchacího ústrojí - inhalace, fyzioterapie,
antibiotika, transplantace plic
• nevyléčitelná, zmírnění jeho projevů
• 1 dítě z 2500 až 3000 narozených děti, což je
celkově okolo 40 až 50 dětí ročně
Tumory plic
• benigní – vzácné
• maligní – plicní karcinomy
– spinocelulární
– adenokarcinom
– malobuněčný
• plíce jsou velmi častým orgánem pro metatázy;
tumory se šíří lymfatickou cestou, hematogeně
nebo i přímým prorůstáním
• nejčastější maligní tumory u mužů, jedny
z nejčastějších i u žen
Karcinom plic
• nádorové masy stenozují nebo vyplňují bronchy a
šíří se do okolního parenchymu; v plicním
parenchymu kolaps, zánět, edém, nekrózy a
nádorová disseminace
• asi 40% pacientů přežívá rok od diagnózy, pětileté
přežití je 15%
• nejúčinnější léčba je chirurgická (u lokalizovaných
forem) v kombinaci s dalšími postupy
• malobuněčný - chirurgická léčba není indikovaná,
tumor se léčí ozařováním a chemoterapeuticky