4. Respiračný systém Flashcards

(70 cards)

1
Q

RESPIRAČNÝ SYSTÉM

A

základná podmienka zachovania života
proces nevyhnutný pre prežitie
prebieha automaticky, bez toho, aby sme v pokoji potrebovali vôľové úsilie, dýchanie vieme kedykoľvek na
chvíľu zastaviť a formovať - hĺbka a frekvencia
na dýchaní sa podieľa systém respiračný
kardiovaskulárny
krv
CNS (regulácia)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Funkcie respir. Systému

A

Funkcie respir. Systému
Respiračný systém je zložitý systém štruktúr a funkčných mechanizmov, ktoré zabezpečujú:
1. výmenu dýchacích plynov: prívod kyslíka ( 250 ml/min) a výdaj ox. uhličitého ( 200ml/min) medzi
vonkajším prostredím, krvou a tkanivami.
Porucha výmeny dých. plynov - CNS (mozog) - 5s - funkčné zmeny, 10 - reverzibilné zmeny…
2. udržanie acidobazickej rovnováhy - spolu s pufrovacími systémami a obličkami
a. hyperventilácia - zvyšuje ph - alkalóza
b. hypoventilácia , apnoe - znižuje ph - acidóza
3. vylučovanie prchavých látok - alkohol, acetón, cesnak
4. termoregulácia - 10%
5. tvorba reči a zvukových prejavov
6. emočné prejavy - plač, smiech, krik
7. podiel na venóznom návrate krvi - negatívny pleurálny tlak zvyšuje venózny návrat krvi - pomocná
hrudná pumpa
8. ochranná funkcia - pred vonkajšími škodlivinami ( fyzikál, chem. a infekčnými vplyvmi) - kašeľ
kýchanie
9. podiel na brušnom lise - defekácia, mikcia, pôrod, kašeľ
10. čuchová percepcia
11. metabolická a endokrinná funkcia -
pneumocyty II. typu - surfaktant - - - - -
endotelové bb. kapilár - syntéza a sekrécia heparínu, serotonínu,
prostaglandínov, premena angiotenzínu I na angiotenzín II,
neuroepitelové telieska DC - tvoria HIF faktor (hypoxiou
indukovateľný faktor DC) – je súčasťou reakcie na chronickú
hypoxiu, reguluje kyslíkovú homeostázu-
12. pľúcny rezervoár krvi - 400 ml

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Dýchanie

A

ýchanie - - - - - - - -
súbor procesov pri výmene dýchacích a krvných plynom
Vonkajšie: výmena dýchacích plynov medzi vonkajším prostredím a pľúcami
vnútorné: výmena dýchacích plynov medzi vnútorným prostredím a tkanivami ( krvou, intersticiálnou
tekutinou a bunkami)
respiračné a nerespiračné funkcie
ventilácia: - -
cyklická výmena vzduchu v pľúcach počas vdychu a výdychu, zabezpečená kontrakciou dýchacích
svalov
cyklický proces vdychu a výdychu, pri ktorej sa vzduch z atmosféry (zmiešaný so vzduchom v
dýchacích cestách) dostáva do alveol a takmer ten istý objem vzduchu ochudobnený o kyslík (O2) a
obohatený o oxid uhličitý (CO2) prechádza z alveol do atmosféry
distribúcia: miešanie inspirovaného vzduchu so vzduchom, ktorý zostal v dýchacích cestách a v pľúcach
po výdychu (150 ml = anatomický mŕtvy priestor)
difúzia: prestup kyslíka a oxidu uhlič. v smere tlakového gradientu cez alveolo-kapilárnu membránu
(fickov zákon)
perfúzia: cirkulácia krvi pľúcnym riečišťom

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

dýchacie cesty

A

dýchacie cesty: - - -
Vzduch do dýchacieho systému vstupuje:
HDC - nosová dutina, nosohltan a hrtan
DDC - priedušnica – trachea - 2 priedušky – bronchy - priedušničky – bronchioly - terminálne bronchioly

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q
A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

KONDUKTÍVNA ZÓNA – vzduch sa transportuje a upravuje

A

KONDUKTÍVNA ZÓNA – vzduch sa transportuje a upravuje -
Terminálne bronchioly sa ďalej rozvetvujú na: - Menšie vetvičky: bronchioli respiratorii - Mechúrikovité kanáliky: ductuli alveolares - Pľúcne mechúriky: alveoli pulmonis

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

PRECHODNÁ A RESPIRAČNÁ ZÓNA – prebieha výmena dýchacích plynov

A

pRECHODNÁ A RESPIRAČNÁ ZÓNA – prebieha výmena dýchacích plynov -
respiračná časť - pľúcne mechúriky – alveoly -
nerespiračná časť - mŕtvy priestor - 150 ml!

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

respiračný systém

A

Respiračný systém
1. pasívne štruktúry (hrudník): chrupkovité a kostné tkanivo, kostra hrudníka, elastické väzivo
2. aktívne štruktúry (pohybové štruktúry) - dýchacie svaly: bránica, interkostánne svaly hrudníka,
pomocné dýchacie svalstvo
3. transportné štruktúry: krvné elementy - erytrocyty - hemoglobín - prenáša kyslík z pľúc do tkanív
4. sekrečné štruktúry : epitelové bunky alveol - surfaktant

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Mechanika dýchania

A

Mechanika dýchania - -
ventilácia: cyklické striedanie dvoch dejov
1. vdych - inspírium
2. výdych - expírium
sú zabezpečované prácou dýchacích svalov

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Inspírium – nádych

A

pírium – nádych -
vždy aktívny dej, nastáva sťahom bránice a medzirebrových svalov - - - -
bránica - hlavný inspiračný sval - pri kontrakcii sa jej vyklenutá časť sploští, posunie do brušnej dutiny
pri dychovom objeme 500 ml je posun bránice o 1,5 cm kaudálne
pri maximálnom vdychu až 10 cm - pľúca zväčšia svoj objem
pri expíriu sa pasívne vracia do svojej polohy
19
- - - - - - -
pri aktívnom úsilnom výdychu - pri kašli sa presúva bránica vyššie do hrudnej dutiny - vysoký stav bránice
medzirebrové svaly: mm. intercostales externi - vonkajšie - sa pri insp. kontrahujú a dvíhajú rebrové
oblúky zdola nahor a dopredu
pomocné dýchacie svaly: mm scaleni, mm sternocleidomastoideus, m. pectoralis major, minor - pri
namáhavej práci , športových výkonoch, zvýšenom odpore dých. ciest - astma brochiale
tlak medzi pleurami sa redukuje
elastické tkanivo pľúc sa naťahuje
pľúca expandujú do torakálnej dutiny
tlak vzduchu v alveolách je menší ako v atmosfére

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Expírium

A

Expírium - - - -
pasívny dej , všetko sa vracia do pôvodnej pozície
medzirebrové svaly: mm. intercostales interni - vnútorné - priťahujú rebrá k sebe a nadol
pomocné dýchacie svaly: brušné svaly - m. rectus abdominis, m. obliquus ext, int, m. transversus
abdominis
kapacita dole, tlak medzi pleurami a zvyšuje, tlak je väčší ako atmosferický

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Respiračný systém – mechanika dýchania
Inspirácia

A

Respiračný systém – mechanika dýchania
Inspirácia - - - - - - - -
externé interkostálne svaly sú aktívne kontrahované
diafragma (bránica) sa kontrahuje smerom dole
kapacita hrudníka sa zväčšuje
tlak medzi pleurami sa redukuje
elastické tkanivo pľúc sa naťahuje
pľúca expandujú do torakálnej dutiny
tlak vzduchu v alveoloch je menší ako atmosférický tlak
vzduch je nasávaný do alveolov z atmosféry

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Respiračný systém – mechanika dýchania
Expirácia

A

Expirácia - - - - - - -
externé interkostálne svaly relaxujú
diafragma relaxuje
kapacita hrudníka (thorax) sa znižuje
tlak medzi pleurami sa zvyšuje
elastické tkanivo pľúc sa vracia do pôvodnej polohy
tlak vzduchu v alveoloch je väčší ako atmosférický tlak
vzduch je tlačený z alveolov do atmosféry

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hladké svalstvo dýchacích ciest, regulácia

A

ladké svalstvo dýchacích ciest, regulácia - - - - - - - - -
nachádza od trachei, v bronchoch až po respiračné bronchioly
je usporiadané špirálovite a cirkulárne
pri pokojnom dýchaní má určitý svalový tonus, ktorý spolu s pleurálnym tlakom zabezpečuje aktuálny
priesvit bronchov
v inspíriu sa DC rozširujú a predlžujú a v exspíriu sa zužujú a skracujú
kontrakciou svalov sa priedušky (bronchy) zužujú a skracujú
hladké svaly majú pri pokojnom dýchaní určitý svalový tonus, ktorý spolu s pleurálnym tlakom zabezpečuje
aktuálny priesvit bronchov
dýchacie cesty sú intervované autonómnym nervovým systémom
tonus hladkých svalov je po

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

stimulácia parasympatika - bronchokonstrikcia

A

stimulácia parasympatika - bronchokonstrikcia - zúženie bronchov a zvýšenie odporu dých. ciest
20
- - - - - - - - - - -
P: inervuje dých. cesty vláknami blúdivého nervu n.vagus (X)
postgangiové zakončenia sú cholinergné, mediátorom: acetylcholín
tonickou aktivitou n. X sa udržiava mierny tonus hladkého svalstva
pri zvýšenej aktivite v eferentných vláknach n.X sa lúmen zužuje a sťahuje

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

stimulácia sympatika - bronchodilatácia

A

stimulácia sympatika - bronchodilatácia - rozšírenie bronchov
inhibičná sympatiková inervácia pôsobí proti bronchokonstrikčnému vplyvu
astmatici - látky znižujúce tonus parasympatika alebo zvyšujúce tonus sympatika spôsobujú uľahčenie
dýchania
látky znižujúce tonus parasymp. alebo zvyšujúce tonus sympatika spôsobujú uľahčenie dýchania
u astmatikov
tonus hladkého svalstva DS ovplyvňujú aj rozličné humorálne látky
aplikácia acetylcholínu, vplyv chladu, telesnej záťaže – bronchokonstrikcia
adrenalín, oxid dusnatý, vazoaktívny intestinálny peptid … - bronchodilatácia

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

vonkajšie prejavy dýchania

A

Vonkajšie prejavy dýchania - - -
Dýchacie pohyby
pohľad – pravidelnosť dýchania
frekvencia dýchania
rozsah dýchania
u žien prevláda „hrudníkové dýchanie“
u mužov sa viac uplatňuje bránica – „abdominálne dýchanie“
Dýchacie šelesty – alveolárne a bronchiálne dýchanie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Klinické pojmy charakterizujúce dýchanie

A

Klinické pojmy charakterizujúce dýchanie - - - - - - - - - - - -
Eupnoe - normálne dýchanie - f (12-16/min, Vt:500ml)
zmena dych. frekvencie - bradypnoe, tachypnoe
zmena dychového objemu - hypopnoe, hyperpnoe
zmena dych.objemu a frekvencie - hypoventilácia, hyperventilácia
následkom hypopnoe – zvýšenie pCO2 – hypoventilácia
následkom hyperpnoe – pokles pCO2 - hyperventilácia
Apnoe - zastavenie dychu na viac ako 10 s – (inspir.apnoe., expir.apnoe)
Apneusis – zastavenie dýchania na vrchole inspíria
Dyspnoe – „dýchavica“ – subjektívny pocit nedostatku vzduchu
Ortopnoe – zlepšenie dýchania po zmene polohy z ľahu do sedu,
Platypnoe – dýchavica v vzpriamenej polohe
Gasping – lapavé dýchanie s mohutnými inspiračnými pohybmi – typické pre začiatok dýchania po narodení
a pre agonické stavy

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Ventilácia pľúc - - - -

A

objem vzduchu vdýchnutého a vydýchnutého za určitú časovú jednotku
minútová ventilácia: 5-9 litrov /min -
V= Vt x frekvencia - -
Vt = 500 ml
f = 10-18 vdychov /min
maximálna minútová ventilácia : 180 l /min -
pri intenzívnej práci môže dychový objem dosiahnuť hodnotu 3500 ml a frekvenciu 40/min
zmeny minútovej ventilácie -
zmena dych. objemu - hypopnoe, hyperpnoe ( veľké) -
zmena dych. frekvencie - bradypnoe, tachypnoe, polypnoe
21
- - -
zmena objemu aj frekvencie - hypoventilácia, hyperventilácia
zastavenie dychu na viac ako 10 s - apnoe (inspir. apnoe,expir. apnoe)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

alveolárna ventilácia

A

alveolárna ventilácia - objem časti minútovej ventilácie, ktorá sa dostáva do alveol a priamo sa podieľa na
výmene plynov Va = ( Vt - Vd) x F 500 ml - 150 ml mŕtveho priestoru -
za normálnych okolností sa prispôsobuje potrebám látkovej premeny - -
Pre zabezpečenie alveolárnej ventilácie musí byť VT väčšie ako VD
Ventilácia sa musí regulovať, aby: - - -
bola efektívna
zodpovedala požiadavkám organizmu
sa uskutočňovala s najmenšou silou kontrakcie a s najnižšou spotrebou energie

Pri plytkom dýchaní s menším dychovým objemom a vyššou frekvenciou dýchania je alveolárna ventilácia
oveľa nižšia ako pri hlbokom a pomalom dýchaní

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Mŕtvy dýchací priestor :

A

Mŕtvy dýchací priestor : - - - - - -
priestor dýchacích ciest, ktorý patrí do konduktívnej zóny
prívodné dých. cesty: nosová dutina až po terminálne bronchioly - priestor DCC, kde sa vzduch
transportuje, neslúži na vlastnú výmenu plynov - 150 ml
priestor DC, kde sa vzduch transportuje bez významnejšej výmeny dýchacích plynov medzi vzduchom a
krvou
150 ml
ventilácia mŕtveho priestoru : 1800 ml/min
Vd = Vd x f
význam:
1. prívod vdychovaného vzduchu - nárazník medzi atmosférou a alveolami
2. zvlhčovanie, predhrievanie - pri prechode DC sa vzduch nasycuje vodnými parami a zohrieva na
telesnú teplotu
3. čistenie vdychovaného vzduchu - v tomto priestore sa vychytávajú všetky častice s väčším
priemerom ako 1 um ( hlien v nose, hrtane,priedušnici a bronchoch)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Funkčná morfológia pľúc

A

unkčná morfológia pľúc - - - - - -
Anatomická respiračná jednotka - pľúcny acinus – začína sa respiračným bronchiolom a končí pľúcnymi
alveolmi.
V pľúcach 300 - 400 milionov alveol
Celková plocha vnútorneho povrchu alveol u dospelého človeka je asi 80 m2.
Výmena plynov sa deje cez difúznu plochu asi 70 m2.
Epitel alveolov: -
Pneumocyty I. typu (95% povrchu alveoly). - -
Granulovane pneumocyty II. typu (pľ.surfaktant)
Alveolárne interstícium - bazálna membrána, endotel kapilár.
Hrúbka alveolokapilárnej membrány je asi 0,6 μm.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Povrchové napätie

A

Povrchové napätie - - - -
Elasticita pľúc závisí od stavu elastických vlákien pľúcneho parenchýmu a od povrchového napätia alveolov
Povrchové napätie: - -
je na rozhraní alveolárneho vzduchu a tenkej vrstvičky tekutiny vystieľajúcej alveoly
bráni rozpínaniu pľúc
Pre alveoly - (sfer.útvary) platí: LAPLACEOV ZÁKON (p=2T/r)
Pri zmenšovaní polomeru (r) alveol, sa zvýši povrchové napätie (T) nad distenč.silami (p) - došlo by
k splasnutiu alveol

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Surfaktant

A

Surfaktant - - - - - - - -
látka lipoproteínového charakteru (70 - 80% fosfolipidy - fosfatidylcholín, fosfatidylglycerol, 8-10%
proteíny)
tvorená je alveolárnymi bunkami II. typu
nachádza sa na vnútornom povrchu alveol
dostáva sa do kontaktu je na rozhraní - vzduch a tekutina
má schopnosť znižovať povrchové napätie - zabraňuje spľasnutiu alveol (povrchové napätie je nepriamo
úmerné koncentrácii surfaktantu)
význam: pri rozvinutí nevzdušných alveol prvými dýchacími pohybmi u novorodenca
nedostatok surfaktantu: u nedonosených detí - spľasnutie alveol - RDS syndróm, fajčenie, dlhotrvajúca
inhalácia kyslíka
povrchové napätie je nepriamo úmerné koncentrácii surfaktantu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Regulácia syntézy surfaktantu:
Regulácia syntézy surfaktantu: 1. lokálna - mechanické napínanie alveolárnych buniek – stimuluje sekréciu už pri pokojnom dýchaní, pri hlbokých vdychoch, pri zívaní alebo UPV 2. nervová - sympatikový NS (stimulácia cez beta2 adrenergné receptory, ktoré sú v pneumocytoch II. typu) 3. humorálna - Kortikosteroidy – urýchľujú dozrievanie tkanív pľúc priamo a cez fibroblastový pneumocytový faktor Tyroxín a trijódtyronín - dôležité regulátory Androgény – protichodný účinok – stimulujú rast fetálnych pľúc, na druhej strane brzdia ich diferenciáciu a pôsobia inhibične na činnosť kortikoidov Estrogény-urýchľujú dozrievanie pľúc a stimulujú tvorbu
26
Funkcie surfaktantu
Funkcie surfaktantu 1. Znižuje povrchové napätie alveol 2. Zväčšuje poddajnosť pľúc 3. Má antiedematóznu funkciu – znižuje nasávacie sily cez alveolokapilárnu membránu 4. Uľahčuje prúdenie vzduchu cez najtenšie DC 5. Zapája sa do mukociliárneho transportu v periférnych DC 6. Ochraňuje alveoly pred vysychaním - bráni zlepeniu alveol 7. Je médiom transportu DP 8. Zúčastňuje sa lokálnych obranných mechanizmov – zabraňuje časticiam inhalovaným z vonkajšieho prostredia dostať sa do bezprostredného kontaktu s bb. alveolárneho epitelu Množstvo surfaktantu 10-15 mg/kg hmotnosti Dospelý človek: 1 g, ktorý vystieľa celý povrch 80m2
27
Nedostatok surfaktantu
edostatok surfaktantu 1. IRDS syndróm (respiratory distress syndrome) - Vý: u nezrelých novorodencov 23 - - Klinické prejavy: poruchy dýchania, tachypnoe, exspiračné stonkanie, Majú zníženú pľúcnu poddajnosť, zvýšená dychová práca, únik proteínov z plazmy do alveol 2. ARDS syndróm (adult respiratory distress syndrome) - Často je sprievodným znakom multiorgánového zlyhávania na JIS (sepsa, aspirácia obsahu žalúdka s HCl, oxidatívne poškodenia)
28
Parametre charakterizujúce ventiláciu
Parametre charakterizujúce ventiláciu - - - Tlaky v dýchacom systéme Prietoky – prúdenie Objemy a kapacity pľúc
29
Dýchacie tlaky a dychové objemy
Dýchacie tlaky a dychové objemy - - - - Elastické štruktúry pľúcneho parenchýmu sú pri zatvorenom hrudníku po celý život v určitom stave napätia, ktoré má tendenciu stiahnuť pľúca smerom k hílu a prenáša sa cez viscerálnu pleuru do pohrudnicovej štrbiny, kde sa vytvára podtlak v porovnaní s aktuálnym atmosferickým tlakom prostredia Nakoľko sa viscerálna pleura nemôže odtrhnúť od parietálnej, prenáša sa pleurálny tlak aj na steny hrudníka Hodnoty pleurálneho tlaku sú dobrým ukazovateľom tlakových pomerov v hrudníku alveolárny tlak: tlak vzduchu, prenášaný z pleurálnej štrbiny prostredníctvom viscerálnej pleury do pľúcnych alveol - - pri vdychu vzniká podtlak od - 0,2 po - 0,4 kPa oproti vonk. tlaku, čo vyvoláva prúdenie m pri výdychu - pretlak 0,2 - 0,4 kPa, ktorý vypudzuje vzduch z pľúc dispnoe - nedostatok vzduchu, zadýchavanie spirometrické vyšetrenie - statické parametre dýchania - Vt = dychový objem - 500 ml - - - - - - - IRV = inspiračný rezervný objem ( reziduálny) - 3 300 ml ERV = expiračný rezervný objem - 1000 ( od dychového objemu nadol) RV - rezervný objem - 1200 ml IC - inspiračná kapacity - 3800 ml FRC - funkčná reziduálna kapacita - 2300 ml vitálna kapacita - 4 800 Ml tlc - celková pľúcny kapacita - 6000 ml
30
Mechanizmus ventilácie
mechanizmus ventilácie Pľúca – uložené v hermeticky uzavretej dutine hrudníka - - - Vnútorný povrch steny hrudníka – pohrudnica => (pleura parietalis) Vonkajší povrch pľúc – popľúcnica => (pleura pulmonalis) Medzi pleurami štrbina 5 – 10mikro.m interpleurálny priestor => interpleurálna tekutina 2 ml
31
RESPIRAČNÝ SYSTÉM – tlaky
RESPIRAČNÝ SYSTÉM – tlaky - Pleurálny tlak - tlak v pleurálnej štrbine. Je subatmosférický, teda má vždy negatívne hodnoty oproti atmosférickému tlaku. Pri pokojovom nádychu dosahuje na konci inspíria (- 0.8 kPa) a na konci exspíria (- 0.3 kPa). - - Pri silnom inspíriu sa interpleurálny tlak znižuje na -4 kPa (Müllerov pokus - max. inspiračné úsilie pri uzavretej hlasivkovej štrbine má ešte nižšie hodnoty) Pri kašli, kýchaní, brušnom lise – defekácia, pôrod, spievanie, môže dosahovať vysoké pozitívne hodnoty +10 kPa (Valsalvov manéver – úsilný výdych proti odporu pri uzavretej hlasivkovej štrbine)
32
transpulmonálny (transmurálny) tlak
transpulmonálny (transmurálny) tlak - - - Udáva hodnotu rozdielu medzi aktuálnym alveolárnym tlakom a pleurálnym tlakom. Na základe tohto tlaku možno posudzovať elastické vlastnosti pľúc Vyjadruje vektor síl deformujúcich stenu alveolu
33
Objemy a kapacity pľúc
bjemy a kapacity pľúc - - - - - - - - - - - - Základne objemy pľuc (dosp. človek): Dychový objem (tidal volume - VT)= asi 500 ml (6 - 8ml/kg hmotnosti, 15-18 % VC) pri pokojnom dychani. Inspiračný rezervný objem (IRV) = asi 2500- 3300ml (60% z VC). Exspiračný rezervný objem (ERV)=asi 1000 ml (25% z VC). Reziduálny objem (RV)= vzduch v pľucach i po max. exspiriu. RV = 1000-2000 ml. RV sa rozdeľuje na kolapsový vzduch, a minimálny vzduch, ktorý zostáva v pľúcach i po ich kolapse. Kapacity pľúc tvorí súčet viacerých objemov dohromady: Vitálna kapacita pľúc (VC) = ERV + VT + IRV Inspiračná kapacita pľúc (IC) =VT + IRV Exspiračná kapacita (EC) = VT + ERV. Funkčná reziduálna kapacita (FRC)=ERV+RV=vzduch v pľucach po pokojnom vydychu. FRC= relaxačny objem = objem pľuc pri relaxacii dychacich svalov. Celková kapacita pľúc (TLC = total lung capacity) = súčet všetkych pľucnych objemov.
34
Prúdenie vzduchu v dých. cestách
rúdenie vzduchu v dých. cestách - - - - poznáme laminárne a turbulentné laminárne sa môže zmeniť na turbulentné rýchlosť prúdenia - - pri pokojnom dýchaní 2 m/s pri úsilnom dýchaní = 120-200 m/s prietok vzduchu - - - pri pokojnom dýchaní - 0,5 l/s max u mužov je 7 - 12 l/s max u žien je 6,5 - 8 l/s
35
DIFÚZIA - výmena dýchacích plynov
DIFÚZIA - výmena dýchacích plynov - - prebieha na základe fyzikálnych zákonov významnú úlohu pri difúzii majú: - vlastnosti dýchacích plynov O2 a CO2 - - rozdiely v ich parciálnych tlakoch na obidvoch stranách alveolo – kapilárnej membrány plocha, hrúbka a stav tejto membrány 25 - zloženie atm. vzduchu : 20,98 % kyslíka - 21 kPa - 78,06% dusíka - 79kPa - - - 0,04 % ox. uhličítého - 0,04 kPa 0,92 inertných plynov - 0,9 kPa máme 4 úrovne výmeny plynov 1. medzi atmosf. a alveolárnym vzduchom - 21 kPa 2. medzi alveolárnym vzduchom a krvou -alveolárnom vzduchu 13,3 kPa - 3. medzi kapilárnou krvou a tkanivovou tekutinou -arteriálna krv odtekajúca z pľúc má tlak 12,5 kPa 4. medzi tkanivovou tekutinou a vnútorným prostredím bunky venózna krv : 5,3 kPa Oxid uhličitý - - - - Parc. tlak v atmosf. vzduchu - 0,04 kPA parc. tlak co2 v alveol. vzduchu - PA = 5,3 kPa inervácia cez ramus caroticus arteriálna - 5,3 kPa venózna krv : 6,1 kpa
36
1. Gay – Lussacov zákon - závislosť zmeny objemu plynu na teplote
. Gay – Lussacov zákon - závislosť zmeny objemu plynu na teplote Vt = Vo(1+k). t, Vt-objem plynu pri danej teplote, Vo – objem plynu pri teplote 0° C, k - koeficient rozťažnosti
37
Boyle – Marriottov zákon
boyle – Marriottov zákon - pri konšt. teplote je súčin tlaku (p) a objemu (V) vždy konštantný p.V = konštantý
38
Charlesov zákon,daltonov zákon
charlesov zákon – objem plynu sa teplom zvyšuje a naopak Daltonov zákon – určuje parciálne tlaky jednotlivých plynov Každý plyn prítomný v zmesi plynov pôsobí tlakom, ktorý zodpovedá jeho objemu a aj percentuálnemu zastúpeniu
39
henryho zákon –
henryho zákon – plyny sa v kontakte s kvapalinou rozpúšťajú a plati: rozpustnosť plynu v kvapaline je priamo úmerná tlaku plynu nad kvapalinou a nepriamo úmerná molek.hmotnosti Plyny sa v kontakte s kvapalinou rozpúšťajú (Henryho zákon) Rozpustnosť CO2 je 23x vyššia ako O2 – preto CO2 difunduje z krvi do alveol 20x ľahšie ako O2 v opačnom smere Plocha difúzie – t.j. plocha alveolokapilárnej membrány v pľúcach dospelého človeka je 70 m2 Hrúbka membrány 0,6 – 0,8 um Molekuly DP musia prejsť cez vrstvu surfaktantu, alveolárny epitel, endotel kapilár a vrstvu plazmy, pri prenose erytrocytom - membránou erytrocytu a intercelulárnou tekutinou erytrocytu
40
Prenos krvných plynov: O2
prenos krvných plynov: O2 - - - - parc.tlak v atmosfer.vzduchu (21 kPa) parc.tlak O2 v alveolárnom vzduchu - pA O2 = 13,3 kPa (100 mm Hg) arteriálna krv odtekajúca z pľúc má parc.tlak O2 takmer rovnaký ako parciálny tlak v alveolárnom vzduchu (12,5 kPa) venózna krv : (5,3 kPa)
41
Prenos krvných plynov: CO2
renos krvných plynov: CO2 - - - - parc.tlak v atmosfer.vzduchu (0,04 kPa) parciálny tlak CO2 v alveolárnom vzduchu – pA CO2 = 5,3 kPa (40mm Hg) arteriálna krv - (5,3 kPa) venózna krv – (6,1 kPa)
42
Difúzna kapacita pľúc
ifúzna kapacita pľúc - - - - - - Difúzna kapacita pre O2 – objem kyslíka, ktorý prestupuje membránou za 1 min pri tlakovom gradiente 0,133 kPa, v pokoji 5-7 mmol/min/kPa (15-20ml/min/mmHg) V prípade potreby sa môže zvyšovať zlepšením perfúzie kapilárneho riečiska pľúc, ako aj zvýšením alveolárnej ventilácie Perfúzia sa môže zvyšovať otvorením pľúcnych kapilár, ktoré boli v kľude uzavreté (až 3x) alebo zväčšovaním prietoku krvi Ventilácia sa zvyšuje zlepšením ventilácie tých častí pľúc, ktoré nie sú v pokoji dostatočne ventilované – vzniká pri fyzickej námahe Difúzna kapacita pre CO2 je asi 20x vyššia ako pre O2 a preto sa ani pri poruchách alveol. membrány difúzia CO2 významne nenarušuje
43
TRANSPORT DÝCHACÍCH PLYNOV
RANSPORT DÝCHACÍCH PLYNOV - - - - Kyslík sa do krvi pľúcnych kapilár dostáva z alveolárneho vzduchu (pO2–13,3 kPa) Transport kyslíka – uskutočňuje sa arteriálnou krvou do tkanív 1liter krvi môže viazať najviac 200ml kyslíka – kyslíková kapacita krvi Kyslík sa prenáša krvou v dvoch formách: - Fyzikálne rozpustný v plazme (parciálny tlak) - 3 ml - Chemicky viazaný - väzba na hemoglobin (HbO2) - 197 ml - dôležitý pre metabolizmus tkanív, - 1g Hb viaže 1,34 ml kyslíka - kyslíková kapacita Hb v krvi - U mužov (Hb 160 g/l) môže naviazať 214 ml O2, u žien 194 ml O2
44
väzbová krivka O2
Väzbová krivka O2 - - - - Vyjadruje závislosť väzby kyslíka na hemoglobín (disociačná a asociačná) Nemá lineárny priebeh, má tvar pretiahnutého písmena S V rozsahu 10 – 40 mmHg strmo stúpa Krv sa nasycuje O2 v alveolách takmer úplne (95%)
45
Fyziologické hodnoty saturácie krvi O2
yziologické hodnoty saturácie krvi O2 - - okolo 96%, u starších jedincov 93% pod 85% hyposaturácia
46
Faktory ovplyvňujúce disociačnú krivku O2
aktory ovplyvňujúce disociačnú krivku O2 - Výrazný vplyv má CO2 – hlavne jeho parciálny tlak – pri stúpaní – afinita Hb ku O2 klesá – uvoľňovanie kyslíka sa uľahčuje 27 - - - - - - Zmeny pH – pokles pH – posúva krivku O2 doprava a nadol Teplota – pri stúpajúcej teplote sa krivka posúva doprava a nadol 2,3 – difosfoglycerát (vzniká z glukóza-6-fosfátu v erytrocytoch pri anaeróbnej glykolýze – znižuje afinitu Hb ku kyslíku Disociačná krivka má iný priebeh v arteriálnej a iný vo venóznej krvi (doprava a nadol – vyšší pCO2, nižšie pH, vyššia teplota krvi) Fyziologické hodnoty saturácie krvi:
47
TRANSPORT DÝCHACÍCH PLYNOV
RANSPORT DÝCHACÍCH PLYNOV Transport oxidu uhličitého: prenáša sa krvou v 2 formách: 1. fyzikálne rozpustný v plazme (parciálny tlak) - 5% (26-30 ml/l) v arteriálnej krvi - 35 - 40 ml/l vo venóznej krvi 2. chemicky viazaný - v erytrocytoch - uhličitan draselný, v plazme - uhličitan sodný, karbaminozlúčeniny - karbaminohemoglobin, karbaminoprotein - 5% v arteriálnej krvi - 20 - 30 % vo venóznej krvi
48
Väzbová krivka pre CO2
äzbová krivka pre CO2 - - - - - - - Vyjadruje vzťah medzi pCO2 a jeho množstvom v krvi Nemá tvar písmena S Ovplyvňujúce faktory: množstvo kyslíka – čím je vyšší parciálny tlak O2, - tým menej CO2 sa môže naviazať a naopak Rozdiel medzi parciálnym tlakom vo venóznej krvi (6,1 kPa) a alveol. vzduchu (5,3 kPa) – je dostatočne veľký, aby unikal do atmosferického vzduchu Normálne hodnoty pCO2 5-6kPa Nižšie hodnoty – hypokapnia Vyššie ako 6,6 kPa - hyperkapnia
49
liečba kyslíkom
Liečba kyslíkom - - Hlavnou indikáciou je hypoxémia a hypoxia Ak vdychuje pacient čistý O2 – zvyšuje pO2 z 11-13,3 kPa na 95 kPa (pri úplnom nasýtení Hb kyslíkom sa zvyšuje množstvo fyzikálne rozpusteného O2 takmer 5x - - Spôsoby aplikácie: - katétrom „kyslíkové okuliare“ - - - tvárovou maskou, u novorodenca do inkubátora, endotracheálnou trubicou počas UPV Zmes plynov obohatená O2 musí byť zohriata a dostatočne zvlhčená
50
Nepriaznivé účinky oxygenoterapie
epriaznivé účinky oxygenoterapie - - - - - Kyslíkové apnoe – znížený pO2 počas hypoxie stimuluje cez periférne chemoreceptory dýchacie centrum – udržiava a zlepšuje spontánne dýchanie, ak náhle zvýšime pO2 - po aplikácii kyslíka, hrozí zastavenie dýchania Dráždenie slizníc suchým a studeným O2 Inhalácia 12-24 h – pocit tlaku za sternom, objektívne zníženie vitálnej kapacity Zmeny na sietnici – zužuje sa lúmen ciev sietnice, edém, krvácanie Vplyv na mozog vazokonstrikcia ciev – znižuje prietok krvi mozgom 28 - Vplyv na KVS – inhaláciu môže sprevádzať bradykardia, vzostup periférnej vaskulárnej rezistencie, zvýšenie TK - - Vznik voľných radikálov Nebezpečnstvo výbuchu kyslíka
51
Hyperbarická oxygenácia
Hyperbarická oxygenácia - - - - - Inhalácia kyslíka zvýšeným tlakom 2-3 atm Dosycuje sa Hb a stúpa pO2 fyzikálne rozpusteného v plazme až na 70 ml v litri krvi Indikácie: otrava oxidom uhoľnatým, barbiturátmi, kyanidmi a pri methemoglobinémii pri lokálnej hypoxémii až ischémii tkanív pri nehojacich sa defektov kože
52
Účinky zvýšeného barometrického tlaku
inky zvýšeného barometrického tlaku - - - Pri výbuchu – Blastový syndróm –– zvýšený tlak pôsobí na DC a pľúca tak intenzívne, že hrozí poškodenie až potrhanie jemného tkaniva Pri potápaní – pod vodnou hladiou stúpa barometrický tlak o 98 kPa na každých 10,3 m v sladkej vode a na každých 10 m v morskej vode V hĺbke 20 m je vystavený tlaku 3 atm – objem pľúc pred ponorením 6 l, po ponorení sa v hĺbke 20m stláča na 2 l – nevyhnutné vdychovať zmes plynov z tlakovej bomby
53
účinky zníženého barometrického tlaku
činky zníženého barometrického tlaku - - - - - - - - - - Kesónová choroba – choroba z dekompresie – vzniká pri náhlom vynorení z hĺbky – náhle uvoľnenie zvýšeného množstva fyzikálne rozpustených plynov (hlavne N2) vo forme veľkého množstva bubliniek, ktoré upchávajú drobné cievy a kapiláry – poruchy reči, zraku, sluchu, ochrnutie, upchatie koronárnych ciev, ak sa vzduch dostane do pľúcnych ciev – vzduchová embólia Chronické účinky zníženého bar. tlaku: Horská – výšková choroba Atmosferický tlak exponenciáĺne klesá s nadmorskou výškou Zloženie vzduchu do 100 km sa nemení, klesá však parciálny tlak plynov vo vzduchu 2000 m je sýtenie krvi kyslíkom takmer normálne – prehĺbené dýchanie s bradykardiou, znížený srdcový výdaj 3000-4000m – respiračná alkalóza vyvolaná hyperventiláciou, a hypokapniou, závrat, únava, celková slabosť Pri poklese atm. tlaku na polovicu 5400m dosahuje sýtenie kyslíkom z arteriálnej krvi 80%, potom rýchlo klesá Vo výške 9000 m dosahuje len 20%
54
regulácia dýchania :
regulácia dýchania : 4 kontrolné mechanizmy hrajú úlohu v regulácii dýchania a v kompenzácii porúch: - nervové mechanizmy mozg. kmeňa - - - chemická kontrola reflexné mechanizmy suprapontinné mechanizmy
55
1. Nervová regulácia dýchania
Nervová regulácia dýchania - - - Slúži na zabezpečenie adekvátneho a efektívneho prísunu O2 a odvodu CO2, ale aj na ochranu a obranu respiračného systému pred škodlivými vplyvmi Dýchacie centrum je lokalizované v predĺženej mieche, má 2 časti – inspiračnú a expiračnú časť časť Ide o súbor neurónov, ktoré sú aktívne v príslušnej fáze dychu 29 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Inspiračné neuróny dýchacieho centra vysielajú impulzy do inspiračných svalov Expiračné neuróny neprodukujú pri pokojnom dýchaní spontánne impulzy, ale tieto impulzy sa môžu vyvolávať prostredníctvom aferentných podnetov nervové centrum v predĺženej mieche, má inspiračnú a expiračnú časť, ide o súbor neurónov, ktorú sú aktívne v príslušnej fáze dychu, inspiračné - vysielajú impulzy do inspiračných svalov, expiračné - neprodukujú pri pokojnom dýchaní spontánne impulzy
56
1. Nervová regulácia dýchania ýchacie centrá na nachádzajú v predĺženej mieche, kde existujú 2 skupiny neurónov: dorzálna respiračná skupina:
dýchacie centrá na nachádzajú v predĺženej mieche, kde existujú 2 skupiny neurónov: dorzálna respiračná skupina: skladá sa len z inspiračných neurónov. hlavnú časť tvorí tr.solitarius. Má spontánnu aktivitu a tá sa prenáša k hlavným dýchacím svalom. jedno z najdôležitejších miest vzniku respiračnej aktivity prepínacia stanica mnohých respiračných reflexov – vysielajú vzruchy k bránici a ďalším inspiračným dýchacím svalom len inspiračné neuróny hlavná časť tr. solitarius - má spontánnu aktivitu, hlavná stanica dýchania inspiračné neuróny sa nachádzajú aj na ventrálnej strane PM – celý súbor inspiračných neurónov – generátor centrálnej inspiračnej aktivity (CIA)
57
1. Nervová regulácia dýchania ýchacie centrá na nachádzajú v predĺženej mieche, kde existujú 2 skupiny neurónov: dorzálna respiračná skupina: ventrálna respiračná skupina:
ntrálna respiračná skupina: skladá sa z inspiračných aj expiračných neurónov, nachádzajú sa v ncl. tetrofacialis pôsobí ako vypínač inspíria zabezpečujú motorickú inerváciu pomocných dýchacích svalov, generátor inspiračného centra apneustické centrum - trvalo aktivuje dorzálnu skupinu - stimuluje inspiračné neuróny v PM, typické dýchanie apneusis. charakterituje dlhotrvajúca kontrakcia inspiračných svalov pneumotaxické centrum - nadriadené centrum nachádza sa hornej časti mosta - ncl. parabrachialiss, intermitentne tlmí apneustické centrum , umožňuje striedanie inspíria a expíria
58
Apneustické centrum pneumotaxické centrum
Apneustické centrum – (ncl. reticularis) – trvalo aktivuje dorzálnu skupinu – stimuluje inspiračné neuróny v PM Typické dýchanie apneusis – charakterizuje dlhotrvajúca kontrakcia inspiračných svalov Pneumotaxické centrum – nadriadené centrum nachádza sa v hornej časti mosta ncl.parabrachialis intermitentne tlmí apneustické centrum, umožňuje striedanie inspíria a expíria
59
nervové mechanizmy mozgového kmeňa
Nervové mechanizmy mozgového kmeňa - - - - - - Priečne preťatie mozgu tesne nad mostom (rez A) – nemení dýchanie Transverzálna lézia tesne pod predlž. miechou (rez D) – úplne odstráni dýchanie Odstránením hornej časti mostu (rez B) alebo poškodením tejto oblasti (cievnou príhodou, úrazom) – vyradí pneumotaxické centrum U zvierat po vagotómii sa vyradí apneustické centrum v ncl.reticularis – objaví sa apneusis – typ dýchania charakterizovaný dlhšie trvajúcimi a kŕčovitými inspíriami Odstránením vplyvov z dolnej časti mostu (rez C) – zachováva sa prakticky normálne dýchanie Pri rozsiahlejších léziách na pontomedulárnom rozhraní sa môžu objaviť lapavé dychy – gasping
60
. Chemická regulácia dýchania
- úlohou je udržať za rozličných okolností hodnoty dýchacích plynov vo fyziologickom rozmedzí o2 a co2 v krvi registrujú periférne ( karotické telieska, glomus caroticum - inervácia cez ramus caroticus - n. glossopharyngeus, aortálne telieska - glomus aorticum - inervácia cez ramus aorticus - n vagus)- a centrálne ( v H zónach na ventrálnej strane medula oblongata) chemoreceptory 30 periférne: - - - - - - - - - - - - Najprekrvenejšie orgány organizmu, majú vlastný krvný obeh, aferentnú aj eferentnú inerváciu a skladajú sa z viacerých typov buniek Karotické telieska sú uložené pri rozvetvení karotických tepien u dospelého merajú 1-2mm a svoje signály vysielajú cez Heringove nervy – nervi sini carotici do IX. hlavového nervu a dorzálnej respiračnej skupiny Aortálne telieska nachádzajú sa medzi aortou a pľúcnou tepnou spravidla sú 2-3 a ich aferentné vlákna prebiehajú cez n.X-nervi vagi tiež do dorzálnej respiračnej skupiny v PM monitorujú hodnoty parciálneho tlaku kyslíka, nie obsah parciálneho tlaku kyslíka, monitorujú aj hodnoty parciálneho tlaku Co2 - reagujú na pokles PO2 - hypoxia a nárast Co2 - hyperkapnia, impulzy sprostredkúvajú taktiež aj pocity, určujúce bod zlomu, t.j. okamžik, kedy už nemôžeme ďalej zadržiavať dych
61
. Chemická regulácia dýchania
- - úlohou je udržať za rozličných okolností hodnoty dýchacích plynov vo fyziologickom rozmedzí o2 a co2 v krvi registrujú periférne ( karotické telieska, glomus caroticum - inervácia cez ramus caroticus - n. glossopharyngeus, aortálne telieska - glomus aorticum - inervácia cez ramus aorticus - n vagus)- a centrálne ( v H zónach na ventrálnej strane medula oblongata) chemoreceptory entrálne: ajú spojenia hlavne s dorzálnou inspiračnou a respiračnou skupinou, adekvátny podnet - stimulus - zvýšenie parciálneho tlaku Co2, a koncentrácie iónov H+, na zmenu pO2 nereagujú, reakcia je pomalšia, ale predstavuje až 80% celkovej odpovede zmena vo ventilácii sa prejavuje po 20 -30s a vyvoláva dlhšie trvajúcu hyperventiláciu kontrola dýchania je hlavne počas spánkuň
62
. Reflexná regulácia dýchania 2. Rýchlo adaptujúce sa receptory alebo irritant receptory
2. Rýchlo adaptujúce sa receptory alebo irritant receptory - - - - - Sú to zakončenia tenkých myelinizovaných nervových vlákien pod epitelom a medzi epiteliálnymi bunkami dýchacích ciest Tieto vlákna vedú vzruchy s rýchlosťou 16-37 m/s sú stimulované chemicky na dráždivé látky alebo mechanicky aktivácia spôsobuje kašľanie, bronchokonstrikciu, kýchanie, sekréciu hlienu aktivácia v pľúcach môže vyvolať hyperpnoe (prehĺbenie dychového objemu)
62
. Reflexná regulácia dýchania 1. Pomaly adaptujúce sa receptory
Pľúcne receptory: 1. Pomaly adaptujúce sa receptory - - - - - Nachádzajú sa v hladkom svalstve priedušnice a priedušiek Sú inervované silnými myelinizovanými aferentnými vláknami, ktoré vedú vzruchy rýchlosťou 14-59 m/s Vysielané impulzy postupujú cez n.X do ncl. solitarii – do dýchacieho centra Stimulus - nárast pľúcneho objemu (mechanoreceptory) sú citlivé na napínanie steny dýchacích ciest vyvolané prívodom dychového objemu – „receptory napätia, inflačné receptory, receptory rozpätia pľúc“ efferentné impulsy cez n.vagus do respiračného centra, kde inhibujú aktivitu inspiračných neurónov
63
. Reflexná regulácia dýchania 3. Juxtakapilárne receptory (J - receptory)
xtakapilárne receptory (J - receptory) - - - - sú blízko krvných ciev, kapilár receptory pľúcnych nemyelinizovaných vláken reagujú na zvýšenie tlaku v alveolách a v interstíciu pľúc, (hyperinfláciu pľúc, na nárast intersticiálneho objemu tekutín v pľúcnom tkanive) reflexnou odpoveďou podráždenia týchto receptorov je zastavenie dýchania – apnoe, laryngokonstrikcia, bradykardia a hypotensia – pulmonárny chemoreflex., po ustúpení tejto fázy, nasleduje rýchle dýchanie, spojené so zvýšením TK a baroreflexnou bradykardiou. Podobná reakcia je vyvolaná receptormi v srdci (Bezold - Jarishov reflex alebokoronárny chemoreflex)
64
. Reflexná regulácia dýchania . Vyššia nervová regulácia
4. Vyššia nervová regulácia - mozgová kôra: vôľové ovplyvnenie dýchania - - - - limbický systém: pri emóciách, bolesti hypothalamus: emócie, smiech, plač, pri termoregulácii Ondinina kliatba - automatická kontrola je prerušená, ale bez straty vôľovej kontroly - nesmie zaspať syndróm automatického dýchania - vôľová kontrola je prerušená bez straty automatickej kontroly
65
suprapontinná kontrola dýchania
suprapontinná kontrola dýchania Ondinina kliadba - automatická kontrola je prerušená, ale bez straty vôľovej kontroly – nesmie zaspať !!! Syndróm automatického dýchania - vôľová kontrola je prerušená bez straty automatickej kontroly Detektor lži – zmeny dýchania
66
Hypoxia:
Hypoxia: 1. hypoxia hypoxická ( horská, výšková choroba) je spojená s poklesom atmosferického tlaku, vzostupom pľúcnej ventilácie,vzostupom srdcovej činnosti 2. anemická hypoxia 3. stagnačná 4. histotoxická
67
Umelá ventilácia pľúc a liečba kyslíkom
umelá ventilácia pľúc a liečba kyslíkom - - - zvýšenie normálnej ventilácie často aj s podaním kyslíka používa sa podtlaková, pretlaková (stúpa paO2 v plazme) a vysokofrekvenčná ventilácia Riziká: kyslíkové apnoe dráždenie slizníc u novorodencov- vazokonstrikcia na sietnici zníženie prietoku krvi mozgom vznik voľných radikálov – cytotoxický efekt
68
69
účinky zmien barometrického tlaku:
Účinky zmien barometrického tlaku: hyperoxia – zvýšenie barometrického tlaku,(výskyt aj pod morskou hladinou) hypobarická hypoxia – zníženie barometrického tlaku (vo vysokých nadmorských výškach) kesonova choroba = choroba z dekompresie, hĺbkové opojenie vytvára zvýšené množstvo dusíka v krvi