Základy fysiologie respiračního systému

Dýchání
© Kryštof Slabý
KTL UK 2. LF
htt //ktl lf2
http://ktl.lf2.cuni.cz
i
Funkce dýchacího systému
●
Funkce dýchacího
ý
systému
y
–
●
Výměna plynů
●
Ventilace
il
●
Transport přes alveokapilární membránu
–
Metabolické
–
Obranné
Související themata
–
Transport látek mezi plícemi a tkáněmi
–
Vnitřní dýchání
Anatomie a histologie
●
Dýchací
ý
cestyy
–
●
Plíce
–
●
Horní, dolní (centrální, periferní)
Laloky segmenty,
Laloky,
segmenty lobuly
Hrudník + svaly
–
Páteř, žebra, sternum, mezižeberní svaly
(parasternální ((I),
(p
), vnější
j ((I),
), vnitřní ((E))
))
–
Bránice (pars costalis, pars cruralis) (I)
–
mm. scaleni
l i (I),
(I) mm. SCM (I),
(I) břišní
břiš í svaly
l (E)
Anatomie a histologie
Ventilace
●
Výměna
ý
pplynu
y mezi zevním pprostředím a alveolyy
●
Nádech
–
●
●
Aktivní, inspirační svaly
Výdech
–
Klidový pasivní (inspirační svaly, elasticita)
–
Usilovný aktivní (exspirační svaly)
Typy dýchání
–
Abdominální (děti, muži), kostální (ženy)
Ventilace
●
Základní ukazatele
●
Muži [l]: VT 0,5; VC 4,8; FRC 2,2; TLC 6
●
Ž
Ženy
[l]:
[l] VT 0,5;
0 5 VC 33,1;
1 FRC 11,8;
8 TLC 4,2
42
●
V klidu: fD 12/min, VE 6 l/min, MVV 170 l/min
Ventilace
●
Dynamické
y
ukazatele
–
FEV1
–
Flow-volume loop
●
PEF, MEF75, MEF50, MEF25
●
FEV1/FVC
●
Surfaktant a compliance
p
●
Dechová práce
Výměna plynů
●
Složení vzduchu
–
Parciální tlak, atmosféra, alveoly
●
Krevní plyny
●
Alveokapilární membrána
–
●
Anatomický a fysiologický mrtvý prostor
–
●
Difuse ~ plocha, tlakový gradient, difusní dráha
VDF > VDA, difusní
dif í kapacita
k
it plic
li
Poměr ventilace/perfuse
p
Výměna plynů
Transport krví, vnitřní dýchání
●
Hb,, myoglobin
y g
–
●
Pufry, erytrocyty
–
●
●
1g Hb ~ 1,33 ml O2 * 150 Hb g/l + 3 ml O2 / l
Bikarbonát (karboanhydrasa),
(karboanhydrasa)
proteinát (včetně Hb), fosfát
E t k a difuse
Extrakce
dif
v tkáních
tká í h
–
Difusní dráha,, ggradient,, pH,
p ,T
–
a-v diference
B ěč é dýchání
Buněčné
dý há í – ½O2 akceptor
k
e-
Metabolické a obranné funkce
●
Vnitřní „sekrece“
„
–
ACE (AT I a bradykinin), kalikrein, PG, histamin
–
Odstrňování PG, serotonin, NorA, ACh
těkavé látky (etanol), H2, metan, amoniak
●
Odfiltrování a trombolýza malých embolů
●
I
Imunologická
l i ká bariéra
b ié DC a plic
li
–
Chloupky
p y nosní dutinyy + oropharynx
p y ((>10μm)
μ )
–
Hlen + řasinky (5–10μm) – dráždění, konstrikce
–
Alveolární
Al
lá í makrofágy
k fá (1–5μm,
(1 5
<1μm
1
se vydechne),
d h )
slizniční IgA, chemotaxe neutrofilů, tkáňové IgG
Řízení nervové
●
Mícha
–
●
●
n. phrenicus (bránice, C3–C5), nn. intercostales (Th)
Dechové centrum v prodloužené míše – automat
–
Inspirační a exspirační neurony
–
Aferentace z chemoreceptorů (centr. i perif.),
DC a plic (n.
(n vagus),
ag s) most
mostu, limbického systému,
s stém
hypothalamu, proprioceptorů, baroreceptorů, bolest!
Kůra
–
Volní kontrola přímo přes míšní motoneurony
–
Reflexy – kašel, kýchání, zívání, škytání, zvracení
Řízení chemické
●
●
Centrální chemoreceptory
p y v pprodloužené míše
–
↑CO2 (↓pH v CSF)
–
↓pH krve
Karotická a aortální tělíska
–
●
↓O2 (rozpuštěné), menší vliv na ventilaci
Respirační insuficience
–
Parciální (↓PaO2) a globální (↓PaO2, ↑PaCO2)
–
Dechové centrum ~ léky, hypoxie, hypoxemie
(↓↓P O2),
(↓↓PaO
) hhyperkapnie
k i (↑↑PaCO
(↑↑P CO2),
) acidosa
id
(↓↓pH)
(↓↓ H)
Vývojové aspekty
●
Intrauterinně
–
●
Perinatálně
–
●
První nádech
Děti a adolescenti
–
●
Vývoj a vyzrávání plic, surfaktant, dýchací pohyby
Statické objemy ↑ (♂>♀), compliance ↓, proudový
p ↓ ~ pprůřez DC ↑, DLCO ↑, dechová ppráce ↓
odpor
Dospělí
–
MEF ↓, compliance ↓, sval. síla ↓, FRC ↑, DLCO ↓
Neprchejte – budou praktika
Nějaké
j
dotazy?
y
Dobře, takže za chvíli se budu ptát já.
Praktika
●
Spirogram
p g
●
FEV1 – tzv. rozepsaný výdech
●
FV loop – křivka průtok-objem
●
Statické
St
ti ké a dynamické
d
i ké ukazatele
k t l a jejich
j ji h
hodnocení
Termíny a ukazatele
●
●
●
Ventilace
–
E
Eupnoe
–
Tachypnoe, bradypnoe
–
Hyperpnoe
yp p
–
Ortopnoe
–
Ukazatele – fD, VT, VC, RV, FRC, TLC, FEV1, PEF, MEF50, MEF25
Ventilace a plyny
–
Hyperventilace
–
Hypoventilace
–
VD, PAO2, PaO2, PvO2, a-v diference, SaO2, PACO2, PaCO2, PvCO2, DLCO, RQ
Plyny a ABR
–
Hypoxie, hypoxemie, hypokapnie, hyperkapnie, acidosa, alkalosa, pufry