Transcript Układ Oddechowy

UKŁAD
ODDECHOWY
Drogi oddechowe
Opór dróg oddechowych
Fizjologiczny podział dróg oddechowych
Objętość strefy przewodzącej
= anatomiczna przestrzeń
nieużyteczna (martwa) – apn (m) =
150 ml
Strefa przewodząca - funkcje:
• dystrybucja powietrza do strefy wymiany
gazowej
• ogrzewanie i nawilżanie powietrza
• oczyszczanie powietrza – bariera ochronna
• przeciwdziałanie nadmiernym wahaniom
prężności tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu
pęcherzykowym
Powietrze atmosferyczne
• Stężenie O2 - 21%,
TBP = 760 mm Hg
PO = 760 mm Hg x 0,21 = 159,6 mmHg
2
• Stężenie CO2 - 0,04%, PCO = 760 mm Hg x 0,0004 = 0,3 mmHg
2
Powietrze wdychane
(37C, PH2O = 47 mm Hg) 760 mm Hg - 47 mm Hg = 713 mm Hg
• PIO = 713 mm Hg x 0,21
2
= 149,73 mmHg
• PICO = 713 mm Hg x 0,0004 =
2
0,285 mmHg
Powietrze pęcherzykowe
•PAO2 = 100 mm Hg (105 mm Hg)
•PACO = 40 mm Hg
2
Wentylacja (objętość) minutowa
- ilość powietrza wnikającego do układu oddechowego
w ciągu minuty
TV
500 ml
BF
12 /min
x
MV
6000 ml
=
Wentylacja pęcherzykowa
- ilość świeżego powietrza atmosferycznego wnikającego
do pęcherzyków płucnych w ciągu minuty
(TV - apn)
(500 ml - 150 ml)
BF
x
12 /min
VA
=
4200 ml
Czynniki modyfikujące opór dróg
oddechowych
 Objętość płuc
1. Rozciągający efekt otaczającej tkanki płucnej
Wdech – opór dróg
oddechowych maleje
2. ciśnienia w kp
3. impulsacja n. błednego
Wydech - opór dróg oddechowych rośnie !
Czynniki modyfikujące opór dróg
oddechowych
 Skurcz lub relaksacja mięśni dróg oddechowych
RELAKSACJA (rozszerzenie, ↓oporu) SKURCZ (zwężenie, ↑oporu)
Stymulacja
- współczulna (adrenergiczna)
- receptory 2 adrenergiczne
Epinefryna
2 -agoniści
- przywspółczulna (cholinergiczna)
- receptory muskarynowe
Czynniki drażniące
 Opór dróg oddechowych
8l
R =  r4
 Wentylacja
.
P
V= R
 Jeśli „r” zmaleje 4x,
-opór dróg oddechowych wzrośnie 256x,
a przepływ zmaleje 256x
Choroby obturacyjne
• opór dróg oddechowych
• przepływ
Astma
Przewlekłe zapalenie oskrzeli Rozedma
POChP
Błona pęcherzykowo - włośniczkowa
Mięśnie oddechowe
Siły retrakcji płuc → OPÓR SPRĘŻYSTY
• dążą do zapadnięcia płuc
 włókna sprężyste, kolagenowe
 napięcie powierzchniowe
Koniec spokojnego wydechu
Siły retrakcji
płuc
Siły sprężyste
ściany kp
PA = 0 P pl = - 5 cm H2O
PTP = + 5 cm H2O
WDECH
Skurcz mięśni wdechowych

 Obj. klatki piersiowej

 Ciśnienia śródopłucnowego

 Ciśnienia transpulmonalnego

 Obj. płuc

 Ciśnienia śródpęcherzykowego

 Gradientu ciśnień (drogi odd.)

Napływ powietrza do płuc
Podatność płuc (wskaźnik rozciągliwości płuc)
CL = V/P (200 - 230 ml/ 1 cm H2O)
- kąt nachylenia krzywej ciśnienie-objętość
Napięcie powierzchniowe- T
Prawo Laplace`a:
P = 2T/r
P
P
P- ciśnienie
T – napięcie powierzchniowe
r - promień
Surfaktant- zawsze obniża napięcie powierzchniowe(T)
Surfactant – funkcje:
1.  siły retrakcji -  opór sprężysty
2.  podatność płuc
3.  pracę oddechową
4. Przeciwdziała zapadaniu się pęcherzyków płucnych –
przeciwdziała niedodmie
5. Umożliwia współistnienie pęcherzyków o różnych
rozmiarach; stabilizuje je
6. Przeciwdziała obrzękowi płuc
Dystrybucja wentylacji /pozycja stojąca/
PODSTAWA PŁUC
- 10 cm H2O
Zmiana ciśnienia śródopłucnowego
0,25 cm H2O / cm
PŁUCA – MNIEJ ROZCIĄGNIĘTE

WIĘKSZA PODATNOŚĆ

WIĘKSZA WENTYLACJA
- 2,5 cm H2O
Niższa
podatność
Dystrybucja perfuzji /pozycja stojąca/
WPŁYW GRAWITACJI

0,74 mm Hg (1 cm H2O)/1 cm

Gradient ciśnienia (23 mm Hg - 30 cm H2O) od szczytu do podstawy

Dolne partie płuc - ↑ ciśnienia transmuralnego→ ↓ oporu → ↑ perfuzji
DOLNE PARTIE PŁUC
WIĘKSZA PERFUZJA
Ciśnienie w krążeniu płucnym
Szczyt - 15 mm Hg nizsze
Podstawa - 8 mm Hg wyższe
Poziom serca
1/3 górna - strefa 2
- Przepływ zależy od różnicy pomiędzy ciśnieniem tętniczym i pęcherzykowym
- Zachodzi w czasie skurczu (25 mmHg - 15 mm Hg = 10 mm Hg)
 ciśnienie rozkurczowe 8 mmHg (-15 mm Hg)  ciśnienie pęcherzykowe
 ciśnienie żylne  ciśnienie pęcherzykowe
2/3 dolne - strefa 3
- Przepływ zależy od różnicy pomiędzy ciśnieniem tętniczym i żylnym
/oba > ciśnienie pęcherzykowe /
Wskaźnik minutowej wentylacji
pęcherzykowej do minutowej
perfuzji
. .
VA / Q
VA / Q = 1 /idealne/
VA = 4.2 L/min
Q = 5 L/min
VA / Q = 0,84
Stosunek minutowej wentylacji
pęcherzykowej do minutowej perfuzji
↑ VA/Q
Szczyt
- Perfuzja niewystarczająca
w stosunku do wentylacji
- Wydajniejsza wymiana
gazowa
↑PO2 ↓PCO2
- Niewielki wzrost zawartości O2
- Niska dystrybucja do całkowitej ilości krwi
↑ VA/Q
Stany patologiczne:
Zwężenie tętnicy płucnej (zator)
Ucisk (guz, płyn, gaz) tętnicy płucnej,
PIO2= 150
Zmniejszenie łożyska naczyniowego (rozedma), wstrząs
Pęcherzyki wentylowane /
Krew żylna
bez perfuzji
PvO = 40 mm Hg
mm Hg
Q=0
PvCO = 46 mm Hg
2
PICO2= 0 mm Hg
2
 PAO2
Krew „opuszczająca” pęcherzyk
 PACO2
 PaO2
PaCO2 - hypokapnia
V/Q = nieskończoność
PIO2= 150 mm Hg
PICO2= 0 mm Hg
PAO2= 150 mm Hg
PACO2= 0 mm Hg
Pęcherzykowa przestrzeń martwa
 Pęcherzykowa (funkcjonalna)
przestrzeń martwa
 Obszary płuc o wysokim VA/Q
+
 Anatomiczna przestrzeń martwa
=
Fizjologiczna przestrzeń martwa
Stosunek minutowej wentylacji pęcherzykowej do
minutowej perfuzji
↓ VA/Q
Podstawa
- Wentylacja niewystarczająca
w stosunku do perfuzji
- wymiana gazowa mniej
wydajna
↓ PO2 ↑PCO2
- przeciek fizjologiczny
- obniżenie PO2 i SO2
↓ VA/Q
Stany patologiczne:
Obturacja dróg oddechowych (astma, zapalenie oskrzeli, rozedma)
Ucisk dróg oddechowych (guz, obrzęk, płyn)
Pęcherzyki bez wentylacji /
perfundowane
Krew żylna
PIO2= 150 mm Hg
PICO2= 0 mm Hg
Krew żylna
PO2= 40 mm Hg
V=0
PO2= 40 mm Hg
PCO2= 46 mm Hg
V/Q= 0
PCO2= 46 mm Hg
PAO2
Krew „opuszczająca” pęcherzyk
 PACO2
 PaO2 (hypoksemia)
PaCO2 - hyperkapnia
PAO2= 40 mm Hg
PACO2= 46 mm Hg
Krew „opuszczająca”
pęcherzyk
PaO2= 40 mm Hg
PaCO2= 46 mm Hg
Przeciek żylny prawo-lewo
 Przeciek fizjologiczny
 Obszary płuc o niskim VA/Q
 Przeciek anatomiczny:
 anastomozy oskrzelowo-płucne
PaO2 < PAO2
Regulacja oddychania
Neurony oddechowe pnia mózgu:
• wdechowe (typ I),
• wydechowe (typ E),
Rdzeń przedłużony:
• Neurony grzbietowe (I),
• Neurony brzuszne (I,E),
Most:
• Ośrodek pneumotaksyczny
• Ośrodek apneustyczny
Chemoreceptory ośrodkowe
(rdzeń przedłużony): efekt PCO2
 ↑ PCO2 we krwi tętniczej (czynnik pośrednio stymulujący)
 ↑ [H+] - ↓ pH pmr - (czynnik bezpośrednio stymulujący)
Chemoreceptory obwodowe
 monitorują PCO2, pH i PO2 we krwi tętniczej
Lokalizacja
 kłębki szyjne
 kłębki aortalne
 Czynniki stymulujące:
- PCO2 →  pH (krew tętnicza)
- [H+] (krew tętnicza)
-↓ PO2 ( 60 mm Hg) ! (krew
tętnicza)
Receptory w drogach oddechowych i płucach
Włókna
nerwu błędnego
Typ
Rozmieszczenie
Bodziec
Odpowiedź
Zmielinizowane
wolno adoptujące się
(SAR)
między mięśniami
gładkimi dr.odd.
wypełnienie płuc
skrócenie czasu wdechu
wydłużenie wydechu
(ODRUCH Heringa – Breuera)
rozszerzenie oskrzeli
tachykardia
Niezmielinizowane
wzmożenie oddychania
kaszel, skurcz oskrzeli,
wydzielanie śluzu
szybko adoptujące się
(RAR)
między komórkami nabł.
nadmierne
wypełnienie płuc
substancje
endo-,egzogenne
(histamina, PG)
płucne włókna C
oskrzelowe włókna C
w pobliżu naczyń
krwionośnych
substancje
bezdech – szybkie oddychanie
endo-,egzogenne
skurcz oskrzeli,
↓ RR, bradykardia,
wydzielanie śluzu