Plućna ventilacija Flashcards
48. poglavlje (33 cards)
Koje su 4 glavne komponente respiracije?
Plućna ventilacija (strujanje zraka u oba smjera između atmosfere i alveola), difuzija kisika i ugljikova dioksida, prijeos O2 i CO2 krvlju i tjelesnim tekućinama do stanica i od njih, regulacija ventilacije
Kako se pluća mogu širiti ili stezati?
- gibanje ošita prema dolje ili gore
- podizanje i spuštanje rebara - povećava ili smanjuje anterolateralni promjer prsne šupljine
Mišići koji izazivaju rastezanje i stezanje pluća
- dijafragma - pri udisaju povlači donju površinu pluća na niže, a pri izdisaju se relaksira pa elastično stezanje pluća, prsnog koša i trbušnih tvorbi komprimira pluća i izbacuje zrak; kod pojačanog disanja potrebna je i kontrakcija trbušnih mišića jer elastične sile nisu dovoljno snažne
- podizanje rebrenog koša:
- širenje anteroposteriornog promjera prsnog koša pomicanjem rebara iz usmjerenja koso prema dolje prema usmjerenju ravno prema naprijed (prsna kost se pomakne naprijed i udalji od kralježnice)
- pri maksimalno udisaju anteroposteriorni promjer je 20% veći - inspiracijski mišići: vanjski međurebreni mišići, sternokleidomastoidni, prednji mm. serrati, mm. scaleni (podižu prva dva)
- ekspiracijski: mm. recti abdominis (zajedno s ostalim trbušnim potiskuju trbušni sadržaj prema dijafragmi), unutarnji međurebreni mišići
Smještaj pluća u prsnom košu
- pluća i stijenka prsnog koša povezani su u području hilusa u medijastinumu
- pluća plutuju u prsnoj šupljini okružena tankim slojem pleuralne tekućine, koja podmazuje kretnje pluća u šupljini
- limfni kanali održavaju blagi negativni podtlak između parijetalnog i visceralnog lista pleure usisavanjem suviška tekućine
Što je pleuralni tlak i kako se mijenja tijekom disanja?
Pleuralni tlak je tlak tekućine u uskom prostoru između plućne pleure i pleure prsnog koša. U tom prostoru postoji blago usisavanje - malen negativan tlak.
Na početku udisaja normalan pleuralni tlak iznosi -5 cmH2O - veličina podtalka potrebna za održavanje pluća rastegnutima tijekom mirovanja.
Tijekom udisaja stvara se tlak od -7,5 cmH2O - širenje prsnog koša širi pluća većom silom.
Tijekom izdisaja je obrnuto.
Što je alveolarni tlak i kako se i zašto mijenja tijekom disanja?
Alveolarni tlak je tlak u respiracijskom stablu koji je tijekom mirovanja jednak atmosferskom (0 cmH20).
Da bi zrak ušao u alveole, tlak u alveolama mora se sniziti. Tijekom normalnog udisaja tlak se snižava na vrijednost -1 cmH2O što je dovoljno za usisavanje 0,5 L zraka u 2s.
Tijekom izdisaja povisuje se alveolarni tlak za jednaku vrijednost (do +1 cmH20) čime se istiskuje 0,5 L zraka u 2 - 3 s.
Što je transpulmonalni tlak?
Razlika između alveolarnog i pleuralnog tlaka.
Mjera elastičnih sila u plućima koje nastoje kolabirati pluća u svakom trenutku disanja.
Još se naziva tlak povratnog stezanja.
Što je plućna popustljivost i koliko iznosi?
Prirast plućnog volumena po jedinici prirasta transpulmonalnog tlaka.
Ukupna popustljivost obaju pluća iznosi 200ml zraka po cmH2O transpulmonalnog tlaka (2000ml/kPa).
(kada se transpulmonalni tlak povisi za 1 cmH2O, plućni volumen će se nakon 10 do 20 sekundi povećati za 200 ml.)
Opiši dijagram plućne popustljivosti. Čime su određene značajke dijagrama plućne popustljivosti?
Dijagram pokazuje odnos promjene plućnog volumena i promjene pleuralnog tlaka. Odnos je različit u udisaju i izdisaju.
Te se krivulje nazivaju krivulja inspiracijske i krivulja ekspiracijske popustljivosti.
Svaka krivulja dobivena je malim postupnim promjenama pleuralnog tlaka, čekajući da volumen poprimi stabilnu vrijednost.
Značajke dijagrama su određene elastičnim silama pluća.
Opiši elastične sile pluća (zašto nastaju). (usporedba s fiziološkom otopinom)
Elastične sile pluća nastaju iz dva razloga:
1. je razlog elastične sile samog plućnog tkiva - vlakna elastina i kolagena koja prožimaju plućni parenhim; kada se pluća rašire, ta se vlakna rastegnu i izravnaju, pa njihovo izduživanje pojača elastičnu silu.
2. razlog - elastična sila uzrokovana pov. napetošću tekućine koja oblaže unutrašnjost stijenke alveola i ostale plućne prostore ispunjene zrakom - kada se pluća ispune zrakom postoji dodirna površina između tekućine i zraka i potreban je veći pleuralni tlak da bi se kompenzirala elastična sila, dok u slučaju ispunjenja pluća fiziološkom otopinom neće doći do površinske napetosti pa će biti potrebni tri puta manji pleuralni tlakovi.
Zaključak: u plućima ispunjenima zrakom sile tkivne elastičnosti, koje nastoje kolabirati pluća, čine otp trećinu ukupne plućne elastičnosti, a sile površinske napetosti odgovorne su za dvije trećine.
Surfaktant uvelike smanjaju elastične plućne sile.
Objasni načelo površinske napetosti na razini plućnih alveola.
Površina vode koja se nalazi u alveolama se pokušava stisnuti zbog površinske napetosti. Pokušava se istisnuti zrak iz alveola kroz dišne puteve, a alveole nastoje kolabirati. Zbog toga se stvara elastična sila površinske napetosti.
Što je surfaktant i koji je njegov učinak na površinsku napetost?
Površinski aktivna tvar u vodi - smanjuje pov. napetost vode. Luče ga alveolarne epitelne stanice tipa II (10% površine alveola; granulirane stanice koje sadrže lipidne inkluzije). To je složena smjesa fosfolipida, bjelančevina i iona. Najvažnije komponente: dipalmitoil-fosfatidilkolin (odgovoran za smanjenje pov. nap.), surfaktantski apoproteini i kalcijevi ioni.
Dipalmitoil-fosfatidilkolin se ne otapa jednoliko u tekućini u alveolama - jedan dio molekule se otapa, a drugi se dio raspodjeljuje po površini vode u alveolama. Smanjuje površinsku napetost s 0,050 N/m (napetost u alveolama bez surfaktanta) na 0,005 - 0,030 N/m. (1/12 do 1/2 površinske napetosti čiste vode).
Objasni važnost surfaktanta u situacijama začepljenih alveola i sindromu respiratornog distresa novorođenčadi.
Ako dišni putevi postanu neprohodni, površinska napetost pokušava izazvati kolaps alveola. Stvara se pozitivni tlak u alveolama koji nastoji izbaciti zrak. Prema formuli bi tlak bez surfaktanta bio 4,5 puta veći, stoga se sa surfaktantima umanjuje potreban tlak i napor raspiracijskih mišića potrebnih za širenje pluća.
*prosječan polumjer alveola iznosi 100 mikrometara
U neke se djece kasnije počne lučiti surfaktant (normalno je nakon 6., 7. mj. trudnoće) pa se znaju roditi s vrlo malo surfaktanta ili ga uopće nemaju. Takva su djeca puno češće sklona kolapsu (6 do 8 puta više nego u odraslih). Takvo se stanje naziva sindrom respiratornog distresa novorođenčadi što se mora liječiti trajnim disanje uz pozitivan tlak.
Učinak prsnog koša na plućnu rastegljivost
Za punjenje cijelog plućnog sustava potreban je dvostruko viši tlak od tlaka koji bi bio potreban za punjenje samih pluća.
Popustljivost pluća zajedno s prsnim košem je 110 ml/cmH2O, a za sama pluća je 200 ml/cmH2O.
Popustljivost cijelog sustava pluća-prsni koš može se smanjiti do 20 posto popustljivosti samih pluća - kada su pluća maksimalno proširena ili kad su stisnuta na mali volumen (povećavaju se ograničenja prsnog koša)
Rad pri disanju
Pri normalnom disanju rad se obavlja samo u svrhu udisaja, ali ne i za potrebe izdisaja.
Rad koji se obavlja pri udisaju:
1. rad za svladavanje elastičnih sila prsnog koša i pluća (za rastezanje)
2. rad za svladavanje tkivnog otpora (viskoznost i strukture)
3. rad za svladavanje otpora (prilikom strujanja zraka) u dišnim putevima
Energija potrebna za disanje
- normalno mirno disanje - 3 - 5 % ukupne energije tijela
- naporan mišićni rad - do 50 % (posebice u onih s manjom popustljivošću ili povećanim otporom u dišnim putevima)
- individualna sposobnost osiguravanja dostatne količine mišićne energije ograničava intenzitet fizičkog rada
Spirometrija
Metoda kojom možemo proučavati plućnu ventilaciju bilježenjem volumena zraka koji udišemo i izdišemo.
Spirogram prikazuje promjene plućnog volumena pri različitim oblicima disanja.
Plućni volumeni
Respiracijski volumen: volumen zraka koji se udahne i izdahne pri svakoj normalnoj respiraciji, a u odrasla muškarca iznosi oko 500 mL.
Inspiracijski rezervni volumen: maksimalni dodatni volumen zraka koji se može udahnuti nakon normalnog respiracijskog volumena - 3000 mL.
Ekspiracijski rezervni volumen: maksimalna dodatna količina zraka koja se može izdahnuti forsiranim izdisajem - 1100 mL.
Rezidualni volumen: količina zraka koja ostaje u plućima čak i poslije najjačeg izdisaja - 1200 mL.
- vrijednosti mogu varirati ovisno o fizičkoj spremi, dobi, visini, spolu i dr. čimbenicima
Plućni kapaciteti
- zbroj dvaju ili više volumena
Inspiracijski kapacitet = RV + IRV = 3500 mL - količina zraka koju čovjek može udahnuti počevši od razine normalnog izdisaja.
Vitalni kapacitet = IRV + RV + ERV = 4600 mL - maksimalna količina zraka koju čovjek može istisnuti iz pluća nakon prethodnog maksimalnog udaha
Funkcionalni rezidualni kapacitet = RV + ERV = 2300 mL - količina zraka koja ostaje u plućima nakon normalnog izdisaja.
Ukupuni plućni kapacitet = RV + VK = 5800 mL - maksimalni volumen do kojeg se pluća mogu rastegnuti.
- plućni volumeni i kapaciteti u žena oko 20 do 30 posto manji nego u muškaraca
Metoda razrjeđivanja helija.
(razmisli kako bi svaki kapacitet i volumen izmjerio)
Ta se metoda koristi za mjerenje FRC-a indirektnim načinom jer se RV ne može izdahnuti u spirometar da bismo ga tako provjerili.
Metoda funkcionira ovako: spirometar poznatog volumena ispuni se zrakom pomiješanim s helijem u poznatoj koncentraciji. Nakon normalnog izdisaja zrak koji ostane u plućima je FRC. Ispitanik počinje udisati iz spirometra a plinovi iz spirometra se počinju miješati s plinovima u plućima. Helij se razrjeđuje s plinovima FRC-a. Formula:
FRC = ((CpHe/CzHe)-1) x Vpspir
Čemu je jednak minutni volumen disanja?
To je ukupna količina novog zraka koji svake minute dospije u dišne puteve. Jednak je umnošku Vt (respiracijskog volumena) i frekvencije disanja (u minuti). Prosječno iznosi 6L/min.
- čovjek može kratko živjeti i s minutnim volumenom disanja od samo 1,5 L/min i s frekvencijom od samo 2 do 4 udisaja u minuti, a ponekad se frekvencija može povećati i do 40 do 50 udisaja u minuti, a respiracijski volumen može doseći 4600 mL - minutni volumen 200L/min, više od 30 puta veći od normalnog - većina ljudi to ne može izdržati
Što je alveolarna ventilacija?
Alveolarna ventilacija predstavlja količinu zraka koja u jedinici vremena dospijeva u područja gdje se događa izmjena plinova i u kojima je zrak u uskom dodiru s krvi u plućima (alveole, alveolarni duktursi, alveolarne vrećice i respiracijski bronhioli).
Što je zrak u mrtvom prostoru i koji je učinak mrtvog prostora na alveolarnu ventilaciju? Koji je normalni volumen mrtvog prostora? Objasni razliku između anatomskog i fiziološkog mrtvog prostora.
Postoji dio udahnutog zraka koji nikad ne dospije do područja za izmjenu plinova, koji ispunjava dišne puteve (nos, ždrijelo, dušnik) i naziva se zrak u mrtvom prostoru jer nema izmjene plinova.
Mrtvi prostor ometa uklananje ekspiracijskih plinova iz pluća jer se prvo izdahne zrak mrtvog prostora pri izdisaju.
150 mL normalno, a taj se volumen s godinama povećava.
Anatomski mrtvi prostor predstavlja sve dijelove dišnog sustava u kojem se ne događa izmjena plinova.
Fiziološki mrtvi prostor uključuje i alveolarni mrtvi prostor (ako primjerice neke alveole ne obavljaju svoju funkciju ako krv ne protječe u kapilarama oko njih).
U zdravih osoba su anatomski i fiziološki mrtvi prostor jednaki, no u nekih osoba koji imaju neke alveole nefunkcionalne fiziološki mrtvi prostor može biti čak 10 puta veći od anatomskog.
Kako se mjeri volumen mrtvog prostora?
Pri mjerenju ispitanik udahne 100 %-tni kisik. Kada taj kisik uđe u dišni sustav, mrtvi prostor se popuni čistim kisikom, dok se u alveolama kisik pomiješa i sa zrakom u alveolama, ali ih ne ispuni u cijelosti. Ispitanik zatim izdahne u uređaj koji mjeri konc. dušika. Kada se izdahne određen volumen koji još nema niti malo dušika znači da je izdahnut zrak mrtvog prostora, a kada se počne pojavljivati dušika onda znamo da se krenuo izdisati i zrak iz alveola, a konc. dušika na uređaju u jednom trenu dostiže maksimum koji predstavlja konc. dušika u alveolama.
Vd (volumen u mrtvom prostoru) = (siva pov. x Ve)/(ruž. pov. + siva pov.)
