7. A légzőszervrendszer élettana

Question 1

A légzőszervrendszer fő funkciói

Answer 1

1. Gázcsere
2. Immunológiai védelem (bacik a légutakban)
3. Metabolizmus (élettanilag fontos vegyületek szintézise és metabolizmusa, pl.: angiotenzin II)

Question 2

Anatómia

Answer 2

1. Felső légutak –> orrnyílástól a hangszalagokig
2. Alsó légutak –> trachea (légcső), főbronchusok (főhörgők)
   Tüdő: Bronchusok (hörgők), Bronchiolusok (hörgőcskék), Alveoláris tér (léghólyagok))
3. Mellkas, légzési izmok

Question 3

A felső légutak funkciói

Answer 3

1. Lékondicionálás
   a belélegzett levegő felmelegítése (hajszálerek miatt, 37 C-os)
   telítése vízgőzzel
   10 mikrométer részecskék filtrációja
2. Hangképzés, artikuláció
3. Szagérzés
4. Immunfunkció

Question 4

A tüdő lebenyei és borítása

Answer 4

jobb oldalon 3 lebeny, bal oldalon a szív miatt 2
mellkas felől parietális (fali)
tüdő felől viszcerális (zsigeri)
pleuralemez (mellhártya) borítja

pleuralemezek között intrapleurális tér, benne pleurális folyadék

–> összetapaszt, de elcsúszhatnak a mellhártyalemezek

Question 5

A légutak zónái

Answer 5

1. Vezető zóna
2. Kicserélődési és légzési zóna (alveoláris tér)

Question 6

A légzésre rendelkezésre álló felület

Answer 6

85 m2

Question 7

Hörgők és hörgőcskék falának összehasonlítása

Answer 7

Hörgő (bronchusok)
- csillószőrös hengerhám
- porc
- fejletlen simaizomréteg
- szubmukózus mirigyek, kehelysejtek (mucin szekréció)

Hörgőcskék (bronchiolusok)
- Köbhám, csillószőrök eltűnnek
- nincs porc
- fejlett simaizomréteg (könnyebben összehúzódik és ellazul)
- mucin szekréció megszűnik

Question 8

Csillószőrös hám légúttisztító funkciója

Answer 8

“mukociliáris clearance”

szol ráteg –> kevésbé sűrű, ebben csapkodnak a csillószőrök –> a szol réteg magasságát az epitélsejtek CFTR (cisztás fibrózis (keményebb a gél és szol réteg, megakadályozzák a levegő bejutását a tüdőbe) transzmembrán regulátor) csatornájának klorid szekréciója szabályozza
gél –> mucin tartalmú, sűrűbb, ezt a csillószőrök a garat felé mozgatják (lenyeljük)

Question 9

légzőizmok

Answer 9

belső és külső bordaközi izmok
rekeszizom
hasizom
légzési segédizmok

Question 10

A légzőrendszer működésének elve

Answer 10

Belégzés: tágul a tüdő –> nyomás belül lecsökken –> levegő áramlik belülre, a nyomás kiegyenlítésig

Kilégzés: csökken a tüdőtérfogat –> növekszik a nyomás –> kiáramlik a levegő

Question 11

légmell

Answer 11

pneumothorax

alapvetően az intrapleurális térben kisebb a nyomás (intrapleurális negatív nyomás), mint a tüdőben –> így a tüdő feszesen tartható

ha kést szúrnak a bordák közé a nyomás megnövekszik az intrapleurális térben, összeesik a tüdő

Question 12

Légzési ciklus fizikai változások

Answer 12

1. Tüdőtérfogat: belégzéskor nő, kilégzéskor csökken
2. Alveoláris nyomás (Hgmm): belégzéskor csökken, majd egyensúlyba kerül vissza, kilégzéskor nő, majd újból egyensúlyba kerül
3. Intrapleurális nyomás (Hgmm): belégzéskor csökken, kilégzéskor nő
4. belégzés fele annyi idő, mint a kilégzés
   gyorsabb lélegzetvételnél a kilégzés hossza rövidül

Question 13

Légzési volumenek (meghatározása?)

Answer 13

megahatározása spirométerrel történik

Respirációs térfogat/légzési térfogat (TV) - nyugodt légzés –> 500 ml
Inspirációs rezerv térfogat (IRV) –> 2-3 l
Expirációs rezerv térfogat (ERV) –> 800-1200 ml
TV + IRV + ERV = vitál kapacitás (VC) –>
Reziduális térfogat (RV) –> 1000-1200 ml
Teljes kapacitás (TLC = total lung capacity) –> 4-6 l
Funkcionális Reziduális Kapacitás (FRC) = RV + ERV

Question 14

A tüdő tágulékonysága

Answer 14

C = delta V/delta P (compliance)

egységnyi transzmurális nyomásváltozás (külső és belső nyomás különbsége) hatására létrejövő térfogatváltozás a tüdőben

létrehozza:
1. szöveti rugalmasság –> kötőszöveti rugalmas rostok
2. felületi feszültség a levegő-folyadék fázis között a léghólyagok összeesésének irányába hat –> ennek csökkentése a surfactanssal (felületaktív anyaggal)

Question 15

Mi termeli a surfaktanst? Mi az a surfaktans?

Answer 15

II. típusú alveoláris sejt termeli

• Felületi feszültséget csökkenti, detergensként beépül a folyadékrétegbe
• 90%-ban foszfolipid
• 10%-ban fehérje

magzat 8.-9. hónapban képződik
–> újszülötteknél, akik ezelőtt születnek nincs olyan anyag, ami a léghólyagokat kifeszítené
–> IRDS - újszülött (infant) respirációs distress szindróma –> magas nyomású inkubátor (plusz szteroid porlasztása)

Question 16

A légúti ellenállást mi befolyásolja?

Answer 16

Az Ohm és Hagen-Poiseuille törvény alapján:
R(aw) = 8ηl/πr^4
viszkozitás (gél rétegé), hossz és átmérő

1. ezek közül leginkább az átmérő változtatható - simaizom bronchokonstrikció, bronchodilatáció
2. befolyásol az áramlás jellege is –> turbulens áramlás fokozza a légúti ellenállást (Re = 2 róvd/η)
   nagy légutakban turbulens, kis légutakban lamináris
3. Az áramló közeg (gázelegy) sűrűsége, viszkozitása (η)

Question 17

Az átmérő változtatása - simaizom összehúzódással

Answer 17

bronchokonstrikció (csökkenti az átmérőt), ellenállás növelés –> paraszimpatikus beidegzéssel, acetilkolin és M3 (muszkarin) receptorral

bronchodilatáció (átmérő növelés), ellenállás csökkentés –> szimpatikus beidegzéssel (NA), keringő adrenalin, béta2 receptor
(pl.: futás után több oxigénre van szükségünk –> ki kell tágítani a bronchusokat)

asztmánál meg kell akadályozni a bronchokonstrukciót –> vagy béta2 serkentés (agonista = aktiváló), vagy M3 receptor gátlás (pl.: atropin)
bronchospazmus megakadályozása

Question 18

Légúti ellenállás jellemzése

Answer 18

Tiffeneau-index = FEV1/VC(FEV3) = kb. 80 %

FEV: Forced expiratory volume - erőltetett kilégzési térfogat
maximális belégzésről indulunk, maximális erővel lélegzünk ki

VC = IRV + TV + ERV

ha kisebb, mint 80% –> bronchus szűkület
ha nagyobb, mint 80% –> gyulladás
mindkettő eset kóros, a jó a 80%

diagram: idő(s) - tüdőtérfogat (VC %)

Question 19

Percventilláció

Answer 19

A légzőrendszer által percenként megmozgatott levegő mennyisége

V (tetején .) = TV * f

Nyugalomban: 500ml * 12-14 / perc = 6000 - 7000 ml/perc

Question 20

Alveoláris ventilláció

Answer 20

V (tetején .) = (TV-V(D)) * f
V(D) = anatómiai holttér = 150 ml
–> az a térfogat, ami nem jut el semmiképp az alveolusokig

(500 ml - 150 ml) * 12 - 14/min = 4200 - 4900 ml/min

Question 21

A ventilláció két típusa

Answer 21

1. Percventilláció
2. Alveoláris ventilláció

Question 22

Gyors légzéskor mi történik?

Answer 22

Gyorsabb légzéskor kevesebb levegő jut el az alveolusokig –> olyan is lehet, hogy semennyi –> ájulás –> újból oxigénhez jut a szervezet

Question 23

légcsere és gázcsere különbsége

Answer 23

légcsere: levegő áramlás a külvilág és az alveolusok között
gázcsere: gáz csere a vér és az alveolusok között

Question 24

Dalton törvénye a parciális nyomásról

Answer 24

Egy gázelegyben adott gáz parciális nyomása megegyezik azzal a nyomással, amit a gáz akkor fejtene ki, ha egyedül töltené ki az elegy rendelkezésére álló térfogatot

Question 25

A folyadékban oldott gáz parciális nyomása (tenziója)

Answer 25

Megegyezik az adott gáz olyan gázelegyben mérhető parciális nyomásával, amellyel a folyadék egyensúlyt tart fenn.

Question 26

Légzési gázok parciális nyomásának változásai a légutak mentén

Answer 26

P(O2): 160 Hgmm - Környező levegő 150 Hgmm - Nedves trachealis levegő 102 Hgmm - Alveoláris gáz 95 Hgmm - Szisztémás artériás vér 40 Hgmm - Kevert vénás vér P(CO2): 0 - Környező levegő 0 - Nedves trachealis levegő 40 - Alveoláris gáz 40 - Szisztémás artériás vér 46 - Kevert vénás vér P(H2O): 0 - Környező levegő 47 - Nedves trachealis levegő 47 - Alveoláris gáz 47 - Szisztémás artériás vér 47 - Kevert vénás vér

Question 27

A ventilláció fajtái légzési sebesség alapján

Answer 27

1. Normoventilláció (12-14/perc): a szervezet metabolikus igényeihez igazított ventilláció --> alveoláris parciális nyomások: P(O2) = 100 Hgmm, P(CO2) = 40 Hgmm 2. Hyperventilláció: fokozott ventilláció, P(O2) nő, P(CO2) csökken 3. Hypoventilláció: csökkent ventilláció, P(O2) csökken, P(CO2) nő diagram: alveoláris ventiláció (l/min) - alveoláris parciális nyomás (Hgmm)

Question 28

Keringési jellemzők a kis vérkörben

Answer 28

- Nagy tágulékonyságú, kis ellenállású, kis nyomású rendszer -->artériás nyomás: 25/10 Hgmm (szisztolés/diasztolés nyomás) - növekvő kisvérköri nyomás növeli a véráramlást (aktivitásra pl.: 70 ml verőtérfogat 200 ml-re nő, a tágulékony erek tágulnak, kapillárisok nyílnak) --> hatékonyabb gázcsere

Question 29

Kis vérkör ellenállásának összehasonlítása a nagy vérkörrel - miért jó?

Answer 29

kis vérköri arteriola rövidebb és nagyobb átmérőjű, míg a nagyvérköri arteriola hozzá képest hosszabb és kisebb átmérőjű --> így a kis vérkör kisebb ellenállású --> kevésbé van filtráció --> az alveolusokba így nem kerül folyadék, ami csökkentené/gátolná a gázcserét

Question 30

Légzési gázok diffúziós áramlása (Fick törvény)

Answer 30

deltaV(tetején .) = k*(A/x)*deltaP k: diffúziós állandó (függ a molekula méretétől és oldékonyságától a membránban) A: a membrán felülete x: a membrán vastagsága deltaP: parciális nyomásgrádiens (hajtóerő)

Question 31

A vérgázok cseréje

Answer 31

Az tüdőnél: Tüdőartéria: P(O2) = 40 Hgmm P(CO2) = 46 Hgmm Alveolusok: P(O2) = 100 Hgmm P(CO2) = 40 Hgmm Tüdővéna: P(O2) = 100 Hgmm P(CO2) = 40 Hgmm A nagyvérkörben: Nagyvérköri artéria: P(O2) = 95 Hgmm P(CO2) = 40 Hgmm Kapillárisok utána: Nagyvérköri véna: P(O2) = 40 Hgmm P(CO2) = 46 Hgmm

Question 32

Hemoglobin szerkezete

Answer 32

vörösvértestekben - 4 alegység: 2 alfa és 2 béta fehérjelénc - mindegyikben hem csoport Fe2+ ionnal --> O2 kötőhely - minden hem O2 kötése fokozza a többi hem O2 affinitását - O2 98%-a szállítódik így, 2% szabad formában - férfiak: 130-180 g/l, nők 120-160 g/l (menstruációs vérveszteség miatt)

Question 33

A mioglobin

Answer 33

Az izomban szállít O2-t különbség a hemoglobinhoz képest, hogy nagyobb az O2 affinitása, csak egy egység veszi fel az O2-t és tárolja az izomban

Question 34

CO mérgezés

Answer 34

A CO erősebben kötődik a hemoglobinhoz, mint az O2 --> csökkenti az O2 kötőhelyek számát --> fulladás - fokozza a Hg O2 affinitását

Question 35

Magzati hemoglobin

Answer 35

Fötális hemoglobin - 2 alfa és 2 gamma fehérjelánc - nagyobb O2 aktivitás - könnyen átveszi az anyai vérből az O2-t - születés után viszont kicserélődik (4-6 hónap után)

Question 36

CO2 szállítása

Answer 36

--> A szállított CO2 20-25%-a hemoglobinhoz (és plazmafehérjékhez) kötve szállítódik. --> A szállított CO2 kb. 75%-a a VVT-k közreműködése révén átalakul HCO3-á és a vérplazmába kerül.

Question 37

A légzésszabályozás idegi tényezői

Answer 37

- agytörzsben légzésszabályozó centrumok automatikusan vezénylik, ritmikus légzést hoznak létre, vezérlik a légzőizmokat - afferens (befutó) információk befolyásolják a működést: --> proprioceptorok - mozgatószervrendszerben --> intra- (belsőbb - köhögés) és extrapulmonális (tüdőn belüli, kívüli) irritáns receptorok (külsőbb - tüsszentés) --> légúti mechanoreceptorok (ha feszülnek a légzés elindul) --> felsőbb agyi centrumok: hypothalamus, limbikus rendszer (érzelmek), beszédközpontok, akaratlagos

Question 38

A légzésszabályozás kémiai tényezői

Answer 38

1. Centrális kemoreceptorok (központi idegrendszerben) - PCO2 indirekt monitorozása (HCO3- és H+-ból a savasodást érzékelik) --> megnövekedett PCO2-nél gyorsabb ventilláció - nagyon érzékeny, gyorsan reagál kis változásra is - DE! gyorsan adaptálódik a megváltozott CO2 szinthez (hátrány) 2. Perifériás kemoreceptorok (artériákban, ott ahol a baroreceptorok vannak, a nyaki verőerekben és az aortában) - PO2, PCO2, pH és K+ detektálása - Ha PO2 csökken, PCO2 nő, pH csökken, K+ nő (hipoxia miatt sejtek károsodnak és K+ kiaszabadul) --> ventilláció fokozódik - lassú adaptáció (nem szokik hozzá csak lassan a változáshoz), lassabb válasz