Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

3. 12. 2008 P ř ednáška pro všeobecné léka ř ství Patofyziologie výměny plynů v plicích. Řízení dýchání Nemoci plic.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "3. 12. 2008 P ř ednáška pro všeobecné léka ř ství Patofyziologie výměny plynů v plicích. Řízení dýchání Nemoci plic."— Transkript prezentace:

1 P ř ednáška pro všeobecné léka ř ství Patofyziologie výměny plynů v plicích. Řízení dýchání Nemoci plic

2 Respirační systém - patofyziologie - zahrnuje (v užším slova smyslu, na úrovni plic) poruchy: Ventilace Difúze Perfúze - Tato klasifikace je schematická, zpravidla podle primárního typu postižení. V reálné patofyziologické situaci jsou tyto poruchy p ř ítomny v ě tšinou sou č asn ě.

3 Funkce respiračního systému  Úzká spolupráce se srdcem a krví ve snaze extrahovat kyslík z vnějšího prostředí a zbavovat se nežádoucích plynů, především CO2.  Plíce fungují jako výkonné měchy, které vypuzují použitý vzduch, přinášejí čerstvý vzduch a míchají jej se vzduchem, který v nich zůstal.  Pro výměnu plynů musejí mít plíce dostatečný povrch.  Stěny alveolů musejí klást minimální odpor difúzi plynů.  Funkce plic tedy vyžadují širokou expozici plicního povrchu zevnímu prostředí. Tento povrch může být poškozen prachy, plyny a infekčními agens.  Ochrana plic proti těmto vlivům je prioritní a dosahuje se jí kombinací strukturálních a imunologických obranných sil.

4 Trachea, bronchy a bronchioly  Trachea je dlouhá cm. Lehce posunuta k pravé straně, v místě cariny se dělí na hlavní pravý a levý bronchus.  Carina leží pod junkcí manubrium sterni a chrupavkou druhého pravého žebra.  Pravý bronchus probíhá vertikálněji než levý, takže inhalované částice se dostávají spíše do něho. Pravý hlavní bronchus se dělí na bronchy horního a intermediálního laloku. Bronchus intermediálního laloku se dále dělí na bronchy středního a dolního laloku.  Nalevo se hlavní bronchus dělí na bronchy horního a dolního laloku.  Každý lobární bronchus se dále dělí na segmentální a subsegmentální bronchy.  Celkem dochází mezi tracheou a alveoly k celkem 25 větvením.

5 Nos (ústa),hrtan, trachea, bronchy & bronchioly (mrtvý prostor) Filtr, ohřev & zvlhčení vzduchu

6 Změny struktury bronchiální stěny Během prvních 7 větvení mají bronchy  Stěnu skládající se z chupavky a hladkého svalstva  Epiteliální řasinkový epitel  Žlázky sekretující hlen  Endokrinní buňky – Kulchitského nebo APUD (amine precursor and uptake decarboxylation), které obsahují serotonin V dalších větveních bronchy  Neobsahují chrupavky ani svalovou vrstvu a jsou stále tenší  Jednu vrstvu buněk řasinkového epitelu s jen velmi malým počtem pohárkových buněk  Granulované Clara buňky, které produkují látku podobnou surfaktantu

7 Struktura stěny: bronchus, bronchiolus a alveolus

8 Struktura plíce  Plíce jsou rozd ě leny do lalok ů invaginacemi pleury, které jsou č asto inkompletní. Pravá plíce je rozd ě lena do 3 lalok ů, levá do dvou.  Každý lalok je dále rozd ě len do bronchopulmonárních segment ů prost ř ednictvím fibrózních sept, které vycházejí z pleurálního povrchu a zasahují dovit ř do lalok ů.  Každá segment má vlastní segmentální bronchus.  Bronchopulmonární segment je dále rozd ě len do individuálních lal ůč k ů s pr ů m ě rem 1 cm.Tyto lal ůč ky mají pyramidální tvar s apexem sm ě rujícím k p ř íslušnému bronchiolu.  V každém lal ůč ku zásobuje terminální bronchus acinus a dalším d ě l ě ním bronchiol ů se dostáváme až k alveol ů m.  Bronchioly se fináln ě v acinech rozv ě tvují na respira č ní bronchioly, které mají alveoly.  Každý respira č ní bronchiolus zásobuje cca 200 alveol ů prost ř ednictvím alveolárních dukt ů.

9 Respirační bronchioly, alveolární dukty, alveoly - acinus.

10 Alveoly 300 miliónů v každé plíci. Jejich celkový povrch m 2. Epiteliální výstelka se skládá zejména z pneumocytů I. typu. Ty mají extrémně ztenčenou cytoplasmu, takže představují jen velmi tenkou bariéru pro výměnu plynů. Jsou odvezeny z pneumocytů II. typu. Pneumocyty II. typu jsou o něco početnější, ale pokrývají menší část epiteliální výstelky. Obecně se vyskytují na okrajích alveoly a obsahují jemné lamelární vakuoly, které jsou zdrojem surfaktantu. Pneumocyty II. typu jsou spojeny tight junctions, které limitují pohyb tekutin v a z alveolu. Makrofágy. Kohnovy póry jsou otvory ve stěnách alveolů, které umožńují komunikaci mezi sousedními alveoly

11

12 Alveolokapilární membrána Povrchové napětí alveolů vede k jejich tendenci kolabovat. Pneumocyty typu II sekretují dipalmitoyl lecitin - surfaktant, který redukuje povrchové napětí.

13 Surfaktant Surfaktant je komplexní směsí lipoproteinů (zejména fosfolipidů) a malého množství karbohydrátů Molekula surfaktantu má 2 části: - hydrofobní - hydrofilní 4 důležité funkce surfaktantu: Redukuje povrchové napětí Zvyšuje compliance plic Zvyšuje stabilitu alveolů Přispívá k prevenci plicního edému udržováním „suchých“ alveolů Pneumocyty II typu nedozrávají před 26 až 28 týdnem gestace  Infant respiratory distress syndrome Poškození plic může vést k rozvoji podobného stavu i v dospělosti  Syndrom respirační tísně dospělých (ARDS)

14 Obranné mechanismy respiračního traktu I. Fyzikální a fyziologické  Zvlh č ování  Odstra ň ování č ástic  90% nad 10 μ m v pr ů m ě ru odstran ě no již v nosní dutin ě, v č etn ě pylových zrn >20  m.  5-10  m zachyceny v carin ě.  menší než 1  m není možno odstranit  1-5  m - dýchací cesty  Vypuzování č ástic kašlem, kýcháním.  Sekretem respira č ního traktu

15 II. Humorální mechanismy Nespecifické solubilní faktory α -Antitrypsin ( α -antiproteáza) inhibuje chymotrypsin a trypsin a neutralizuje proteázy a elastázy. Lysozym –granulocytární enzym s baktericidními vlastnostmi. Laktoferrin je syntetizován v epitelu a v neutrofilních granulocytech a má bactericidní vlastnosti. Interferon je produkován mnohými bu ň kami p ř i virových infekcích. Moduluje imunitní reakci ve prosp ě ch celulární imunity (Aktivace Th1 cesty). Komplement Surfaktantový protein A (SPA) je jeden ze č ty ř ech surfaktantových protein ů, který opsonizuje bakterie a podporuje tak jejich fagocytózu. Defensiny jsou baktericidní peptidy v azurofilních granulech neutrofil ů.

16 III. Celulární obranné mechanismy Plicní alveolární makrofágy  jsou odvozeny z d ř e ň ových prekurzor ů a dostávají se do plic krevním ob ě hem. Fagocytují a jsou následn ě odstran ě ny mukociliárním eskalátorem, lymfatickými a krevními cestami. Dominantní bu ň ky v dýchacích cestách: p ř edstavují 90% všech bun ě k získaných v bronchoalveolární laváži. Fungují p ř edevším jako vychytáva č i, nejsou ideální pro prezentaci antigen ů Dendritické bu ň ky vytvá ř ejí v dýchacích cestách sí ť a jsou z ř ejm ě klí č ovými bu ň kami pro prezentaci antigen ů.

17 III. Celulární obranné mechanismy Lymfocyty Rozptýleny v dýchacích cestách. Senzitizované lymfocyty se ú č astní v místních obranných reakcích prost ř ednictvím diferenciace do plasmatických bun ě k sekretujících IgA. IgG a IgE v nízkých koncentracích v dýchacích sekretech.

18 Řasinkový epitel  P ř edstavuje d ů ležitý obranný mechanismus.  Každá bu ň ka obsahuje cca 200 ř asinek, které se pohybují p ř i frekvenci 1000/ min v organizovaných vlnách kontrakce.  Každá ř asinka se skládá z 9 periferních č ástí a 2 vnit ř ních longitudinálních fibril, rozmíst ě ných v cytoplasmatické matrix.  Linky nexinu se p ř ipojují k periferním pár ů m.  Dyneinová raménka skládající se z ATPázového proteinu se projikují sm ě rem k sousedním pár ů m.  Ohýbání se ř asinky je umožn ě no klouzavým pohybem mezi sousedními fibrilami, pohán ě ným ATP-dependentní smykovou silou vyvinutou v dyneinových raméncích. Nep ř ítomnost t ě chto ramének vede k nepohyblivosti ř asinek.  Hlen, který obsahuje makrofágy, bun ěč ný detrit, inhalované č ástice a bakterie, je ř asinkami posunován sm ě rem k laryngu rychlostí 1,5 cm/min („mukociliární eskalátor“).

19 Obranné mechanismy na epiteliálním povrchu

20 Pleura  Vrstva pojivové tkán ě pokrytá jednoduchým dlaždicovým epitelem.  Viscerální pleura pokrývá povrch plic, linie interlobárních fisur a v hilech se spojuje s parietální pleurou, která vystýlá vnit ř ek hrudníku.  V hilech pokra č uje viscerální pleura podél v ě tvícího se bronchiálního stromu, pak se obrací a p ř ipojuje se k parietální pleu ř e.  Malé množství tekutiny mezi ob ě ma umož ň uje skluzný pohyb. Bránice  Bránice je kryta parietální pleurou a peritoneem.  Její svalová vlákna se upínají na spodní žebra a spojují se do centrální šlachy.  Inervace je separátní pro ob ě strany bránice (n. frenicus).  50% svalových vláken je typu s pomalým záškubem s nízkou glykolytickou kapacitou; jsou relativn ě odolné v ůč i únav ě.

21 Cévní zásobení plic Funk č ní a nutri č ní ob ě h.  Arterie se d ě lí a postupují podél bronch ů.  Arterioly doprovázející respira č ní bronchioly mají tenkou st ě nu a obsahují slabou vrstvu svaloviny.  Venuly odvád ě jí krev z laterálních č ástí lobul ů, zahýbají centráln ě do interlobulárních a intersegmentálních sept, p ř ípadn ě se spojují, a tvo ř í 4 hlavní plicní vény.  Bronchiální cirkulace je z descendentní aorty. Bronchiální arterie zásobují tká ň až k respira č ním bronchiol ů m. Bronchiální vény ústí do pulmonárních vén, č ímž vytvá ř ejí č ást fyziologického shuntu u zdravých jedninc ů.  Lymfatické cesty leží v potenciálním intersticiálním protoru mezi alveolárními bu ň kami a kapilárním endotelem plicních arteriol. Tracheobronchiální lymfatické uzliny jsou umíst ě ny v 5 hlavních skupinách: paratracheální, horní tracheobronchiální, subcarinální, bronchopulmonální, pulmonální

22 Nervové zásobení plic  Není zcela pochopeno.  Parasympatická (z n. vagus) a sympatická inervace tvo ř í plexus a jeho v ě tve doprovázejí pulmonální arterie a v ě tvící se bronchiální strom.  Hladká svalovina st ě n bronch ů je inervována n. vagus, zejména typem NANC (non- adrenergic non-cholinergic). Neurotransmitery jsou peptidy a puriny.  T ř i typy muskarinových receptor ů :  M1 receptory na parasympatických gangliích  M2 receptory na terminálách cholinergních nerv ů  M3 receptory na hladkých svalových bu ň kách  Parietální pleura inervována z nn. intercostales a n. frenicus, viscerální pleura je bez inervace.

23 Dýchání Plicní ventilaci je možno popsat ze dvou hledisek:  Jako mechanický proces inspirace a exspirace  Jako ř ízení respirace na úrove ň adekvátní metabolickým pot ř ebám.

24 Plicní ventilace jako mechanický proces Inspirium je aktivní proces, daný sestupem bránice a pohybem žeber nahoru a do stran vlivem práce interkostálních sval ů.  U odpo č ívajících zdravých osob je bránice odpov ě dná za v ě tší č ást inspiria.  Respira č ní svaly jsou odoln ě jší v ůč i zát ě ži než jiné svaly.  Svalová slabost se m ů že projevit u neurologických a svalových onemocn ě ních a také b ě hem pokro č ilých fází respira č ního selhání. Inspirace proti zvýšenému odporu m ů že vyžadovat zapojení p ř ídatných dechových sval ů (m. sternocleidomastoideus, mm. scaleni). Exspirium je pasivní proces v d ů sledku postupného snižování kontrakce interkostálních sval ů, což umožní plicím kolabovat na základ ě jejich p ř irozené elasticity.  Usilovná exspirace se také d ě je za pomoci p ř ídatných sval ů, p ř edevším b ř išních, které pomáhají zvednout bránici.

25 Plicní ventilace jako mechanický proces  Plíce mají p ř irozenou elasticitu, což je vede k tendenci kolabovat od st ě ny hrudníku, což vytvá ř í podtlak v pleurálním prostoru. Tato retrak č ní sílá závisí na objemu plic: p ř i vyšším objemu plic se plíce stahuje více a vytvá ř í se vyšší negativní intrapleurální tlak.  Compliance plic vyjad ř uje vztah mezi retrak č ní silou a objemem plic. Je definována jako zm ě na objemu plic zp ů sobená jednotkovou zm ě nou intrapleurálního (transpulmonárního) tlaku (l/kPa).  Na konci klidného exspiria je retrak č ní síla plic vyrovnávána tendencí hrudní st ě ny rozepnout se ven. V tuto chvíli jsou respira č ní svaly relaxovány a plíce mají objem funk č ní reziduální kapacity (FRC). Nemoci, které ovliv ň ují hybnost hrudní st ě ny a bránice, mohou mít proto velký vliv na ventilaci (spondylitis, kyfoskoliosis, neuropatie, poškození n. frenicus a myastenia gravis).

26 Řízení ventilace  Koordinované respira č ní pohyby ř ízeny prost ř ednictvím neuron ů v retikulární hmot ě mozkového kmene, tzv. respira č ního centra.  Tyto výboje z respira č ního centra cestují via n. frenicus a nn. intercostales k muskulatu ř e v respira č ním traktu.  Parciální tlaky O 2 a CO 2 v arteriální krvi jsou p ř esn ě regulovány:  P ř i pr ů toku krve plicemi 5 L/min se p ř ináší do tkání 11 mmol/min (250 mL/min) kyslíku.  P ř i ventilaci 6 L/min se odvádí z t ě la 9 mmol/min (200 mL/min) CO 2.  Normální parciální tlak kyslíku v arteriální krvi (Pao2) je kPa (83 a 98 mmHg).  Normální parciální tlak CO 2 v arteriální krvi (Paco2) je 4,8-6,0 kPa (36-45 mmHg).

27 Řízení ventilace  Ventilace je ř ízena kombinací neurogenních a chemických faktor ů.  Dušnost v závislosti na fyzické aktivit ě je normální, pokud není stupe ň této aktivity vyvolávající dušnost velmi nízký. Regulace vedoucí k dušnosti nejsou zcela známy. Dušnost je vnímána v d ů sledku:  Zm ě n v objemu plic  Senzory ve svalech hrudníku, zaznamenávající zm ě ny délky svalových fibril.  Tenze vyvíjené ve stahujících se svalech. Tuto kvalitu je možno vnímat prost ř ednictvím Golgiho t ě lísek ve šlachách.  Centrální percepce zvýšené námahy

28

29 Dorsal Respiratory Group (DRG) — inspirace v klidu Ventral Respiratory Group (VRG) — inspirace při námaze a aktivní exspirium

30

31 Aktivita center v prodloužené míše je ovliv ň ována 2 centry: Apneustické centrum: Podporuje inspirium ovlivn ě ním I neuron ů Pneumotaxic center: Antagonizuje apneustické centrum. Inhibuje inspiraci.

32

33 Řízení ventilace Respirační centrum je tvořeno několika skupinami neuronů Základní automatický rytmus respirace je dán aktivitou DRG (inspirační nerv. buňky) vysílají eferentní impulsy k bránici a inspiračním interkostálním svalům. DRG také dostávají aferentní impulsy z periferních chemoreceptorů a s několika různých typů receptorů v plicích. VRG obsahují jak inspirační, tak i exspirační neurony. Jsou inaktivní během normálního dýchání, aktivují se při zvýšeném ventilačním úsilí. Pneumotaxické a apneustické centra se nepodílejí na normální aktivitě, ale mohou modulovat hloubku dýchání a jeho rychlost (pneumotaxické centrum antagonizuje apneustické centrum, které podporuje inspirační neurony – DRG) Dýchání může být modifikováno podněty z kůry, limbického systému a hypotalamu (ovlivnění emocemi i chorobami).

34 Řízení ventilace Insert fig

35 Chemoreceptor y Insert fig skupiny chemoreceptorů reagujících na změny P C0 2, P 0 2, and pH krve. Centrální: Prodloužená mícha Periferní: Glomus caroticum a aorta.

36 Sensitivní na zm ě ny arteriálního P C0 2. H + nem ů že procházet krevn ě - mozkovou bariérou C0 2 m ů že procházet a tvo ř í H 2 C0 3. Snížení pH CSF. P ř ímo stimuluje centrální chemoreceptory. Centrální c hemoreceptor y

37 Nejsiln ě jším stimulujícím faktorem pro ventilaci je  nár ů st PaCO2, který zvyšuje [H+] v cerebrospinálním moku. Senzitivita na tuto stimulaci m ů že být oslabena u COPD. U t ě chto pacient ů je hlavním stimula č ním momentem hypoxémie; lé č ení kyslíkem m ů že u t ě chto pacient ů snížit respira č ní aktivitu a povede k dalšímu nár ů stu PaCO2.  Nár ů st [H+] (nap ř. diabetická ketoacidóza) zvýší ventilaci s poklesem PaCO2 jako kompenza č ním mechanismem metabolické acidózy (hluboké Kussmaulovo dýchání).

38 Glomus caroticus a aortální tělíska Kyslíkové senzory (kde jsou?)

39 Kyslíkové senzory (jak pracují?)

40 Shrnutí regulace ventilace chemickými stimuly Figure 18-19: Chemoreceptor response to increased PCO 2

41 Řízení tonusu dýchacích cest  Pod kontrolou autonomního NS. Bronchomotorický tonus je udržován vagovými eferentními nervy.  Adrenoceptory na povrchu bronchiálních sval ů reagují na cirkulující katecholaminy; p ř ímá sympatická inervace neprokázána  Cirkadiánní rytmus tonusu dýchacích cest, amplituda ve 04:00 a minimum odpoledne.  Tonus se m ů že rychle zvýšit p ř i inhalaci stimul ů ovliv ň ujících nervová zakon č ení v epitelu, což iniciuje reflexní bronchokonstrikci via n. vagus (kou ř ení, dusící plyny a studený vzduch; odpovídavost na tyto stimuly se zvyšuje p ř i infekcích dýchacího traktu).

42 Poruchy ventilace  Obstruk č ní ventila č ní poruchy (zúžení dýchacích cest)  Restrik č ní ventila č ní poruchy (redukce funk č ního parenchymu plic nebo omezení dýchacích pohyb ů )  Smíšené ventila č ní poruchy  Prostá hypoventilace

43 Prostá hypoventilace  Zpravidla mimoplicní p ř í č ina  CNS (otravy, léky, úrazy)  nervosvalová onemocn ě ní (myastenia gravis)  obstrukce horních dýchacích cest Snížení V‘ A = (V T -V D ) x f Hypoxemie = pokles PaO 2 pod 80 mmHg (10,7 kPa) hyperkapnie = vzestup PaCO 2 nad 40 mmHg (5,3 kPa)

44 Obstrukční poruchy plic  Lokalizovaná obstrukce  bronchiální obstrukce (cizí t ě leso, nádor, zán ě t, uzliny..)  absorp č ní atelektáza, zkrat Generalizovaná obstrukce  reverzibilní - asthma bronchiale  ireverzibilní - CHOPN (emfyzém, chronická bronchitida), mukoviscidóza  jiné - infek č ní bronchitida, bronchiolitida

45 Astma, bronchitida a emfyzém Normální plíceEmfyzém BronchitidaAstma

46 Definice astmatu (GINA 2006)  je chronický z á nět dýchac í ch cest, v jehož etiopatogenezi hraje významnou roli řada buněk (ž í rn é buňky, eozinofily a T-lymfocyty) a jejich působků  z á nět způsobuje průvodn í zvý š en í průdu š kov é reaktivity, kter á vede k opakovaným epizod á m p í skotů při dých á n í, du š nosti, tlaku na hrudn í ku a ka š le, přev á žně v noci a časně nad r á nem  tyto stavy jsou obvykle prov á zeny rozs á hlou, ale proměnlivou bronchi á ln í obstrukc í, kter á je často reverzibiln í, ať již spont á nně či po terapii

47 Anatomickým podkladem

48 Kašel, pískoty pocit tíže na hrudníku Exspira č ní dyspnoe, č asto v noci ( č asn ě ráno) Podklad: bronchioly se zužují. Rozvíjí se atelektáza (mikroskopická, segmentální nebo lobární) v d ů sledku kompletní obstrukce hlenovou zátkou nebo v d ů sledku edému dýchacích cest. Pokles pom ě ru ventilace/ perfúze vede ke snížené saturaci arteriální krve kyslíkem. Hyperinflace plic a hyperexpanze hrudníku snižuje funk č nost a ú č innost dýchacího svalstva. Rozvíjí se emfyzém. Astma- klinické příznaky

49 STATUS ASTMATICUS Je to astmatický záchvat, který trvá déle než 24 hodin i p ř es veškerou lé č bu Projevy : - T ě žká dušnost a tachypnoe - Vtahování mezižeberních prostor a chv ě ní nosních k ř ídel - Úzkostný, vyd ě šený výraz v obli č eji - Nemožnost promluvit více než pár slov mezi dechy - Pocení - Cyanóza (periferní progredující do centrální ) - Dušnost, pískoty a vrzoty a pocit t ě sného hrudníku - Dehydratace

50 Typy astmatu Alergické astma Nealergické astma IgE-zprost ř edkované astma IgE-nezprost ř edkované astma

51

52 Patologické rysy astmatu Charakteristickým rysem zán ě tu dýchacích cest je zvýšení po č tu: - aktivovaných eozinofilů - ž í rných buněk - makrof á gů - T lymfocytů Paralelně s chronickým z á nětlivým procesem prob í haj í procesy reparačn í  struktur á ln í i funkčn í změny - REMODELACE

53 Moderní pohled na patologický obraz astmatu Barnes PJ Alergen Sekrece hlenu Hyperplasie žlázek Vasodilatatace Angiogeneze Únik plasmy Edém Bronchokonstrikce Hypertrofie/hyperplasie hl. sv. buněk Cholinergní reflex Subepiteliální fibróza Aktivace senzorických zakončerní Eosinofily Mastocyty Th2 buňky Neutrofily Makrofágy/ Dendritické buňky Hlenová zátka Epiteliální deskvamace Neuroaktivace Leukotrieny C4, D4 & E4

54 Astma - fáze záchvatu  Č asná (bezprost ř ední odpov ěď ) - do 30 min, mediátory žírných bun ě k  zvýšená sekrece hlenu, otok sliznice  kontrakce hladkých sval ů (bronchospazmus)  Pozdní odpov ěď - po 4-6 hod, mediátory neutrofil ů, eozinofil ů  zán ě t, p ř íp. destrukce epitelu

55 P aradigma patogeneze astmatu

56 Genetika astmatu 2006 Počet genů Počet studií s pozitivními asociacemi CHIA (0) COX2 (1) VCAM1 (0) AGT (1) CLCA1 (0) HMNT (3) DAP (3) STAT4 (1) SELP (0) CCR3 (2) CHRM3 (0) TLR9 (3) ST2 (0) IL8 (1) ICOS (0) EDNRA (1) IL8RA (0) UGRP1 (3) MUC7 (0) EDN1 (1) PGDS (0) IKAP (2) IL15 (0) FLAP (2) IRF2 (0) MCP1 (3) IRF1 (0) IFNGR2 (1) IL3 (0) IL13RA1 (1) CYFIP2 (0) SDF1 (0) C3AR1 (0) PTGER2 (0) AACT (0) IL12RB1 (0) SSCE (0) TIMP1 (0) CXCR3 (0) KCNS33 NAT2 ACP1 DEFB1 IL1RN TLR4 IL1A C5 IL1B GATA3 DPP10 ALOX5 CCR5 CRTH2 IL5RA IL18 TLR6 AICDA TLR10 VDR TLR2 IFNG CSF2 PHF11 IL5 CYSLTR2 IL12B TCRA/D TIM1 CMA1 TM3 PTGDR HLA-G CARD15 HLA-DQA1 NOS2A HLA-DPB1 CRHR1 TAP1 CCL11 PAFAH TBX21 EDN1 STAT3 IFNGR1 ITGB3 CCL24 ACE CCL26 C3 CFTR GSTT1 NOS3 MIF GSTM1 IL10 CTLA4 SPINK5 LTC4S LTA GRPA NOD1 CC16 GSTP1 STAT6 NOS1 CCL5 TBXA2R TGFB1 IL4 IL13 CD14 ADRB2 HLA-DRB1 HLA-DQB1 TNF FCER1B IL4RA ADAM33 Modifikováno dle Ober C a Hoffjan S Genes Immun 2006,

57 Zevní faktory – příčina zvýšené prevalence v posledních desetiletích? 2 hlavní hypotézy: 1. Nové rizikové faktory – spojené se „západním“ stylem života 2. Chyb ě ní protektivních faktor ů – tzv. hygienická hypotéza

58 Krejsek et al ATOPICK Á REAKTIVITA – důsledek genetick é dispozice a působen í zevn í ch vlivů

59 Th1/Th2 balance in utero a po narození Juust et al. 2002

60 Astma - plicní funkce V klidu  n ě kdy i bez známek obstrukce  bronchoprovoka č ní testy V záchvatu známky obstrukce  snížené dynamické ventila č ní parametry  zvýšené statické parametry  zlepšení po podání bronchodilatátor ů nebo spontánn ě

61 Koncepce minimálního perzistujícího zánětu Passalacqua et al. 2002

62 Klasifikace tíže astmatu – před léčbou OLA – obtížně léčitelné astma

63 Klasifikace tíže astmatu – při léčbě

64

65 Klasifikace podle tížeKlasifikace podle úrovně kontroly Intermitentní astmapod kontrolou Lehké perzistující astmapod částečnou kontrolou Středně těžké perzistující astmapod nedostatečnou kontrolou Těžké perzistující astma Kombinovaná klasifikace astmatu podle tíže a úrovně kontroly

66 Léčba C í le:  potlačen í akutn í ho stavu  prevence dal ší ch atak  redukce (bronchi á ln í ho) z á nětu a asociovan é BHR  + eliminace alergenů (pokud lze) L é ky:  Alergenov á imunoterapie  Bronchodilatancia (  mimetika, anticholinergika, methylxantiny)  Imunosupresiva (kortikoidy – inhalačn í, syst é mov é )  Dal ší (antileukotrieny, antihistaminika, apod.)

67 Alergenov á imunoterapie Krejsek et al., 2004

68 Bronchodilatační látky  2 mimetika - selektivn í  2 agonist é albuterol (kr á tce působ í c í ) salmeterol, formoterol (dlouhodobě působ í c í )

69 Anticholinergn í l á tky

70 Inhibuje enzym fosfodiester á zu a tak zvy š uje cAMP Redukuje intracelul á rn í Ca 2+ Působ í hyperpolarizaci membr á ny, což snižuje aktivaci hladk é svaloviny Snižuje infiltraci eozinofilů do epitelu Methylxantiny Eg. Theophylline (podobně jako kofein )

71 Kortikosteroidy inhibuj í vcestov á n í z á nětlivých buněk do m í sta alergick é reakce blokuj í synt é zu leukotrienů inhibuj í produkci cytokinů a aktivaci adhezn í ch proteinů Zmen š uj í down-regulaci  2 receptorů

72 Homodimery GR se vážou na responzivní elementy pro glukokortikoidy (GRE) v promotorech gen ů senzitivních na steroidy, což jsou č asto protizán ě tlivé geny. Mén ě č asto se vážou na negativní GRE a suprimují geny, zejména ty, které mají vztah k vedlejším efekt ů m steroid ů. Jaderné GR vstupují také do interakce s koaktivátorovými molekulami (nap ř. CBP), které jsou aktivovány prozán ě tlivými transkrip č ními faktory NF-kapa B, což vede k vy ř azení gen ů, aktivovaných t ě mito transkrip č ními faktory SLPI: secretory leukoprotease inhibitor; MKP- 1: mitogen-activated kinase phosphatase-1; I B- : inhibitor of NF- B; GILZ: glucocorticoid- induced leucine zipper protein; POMC: proopiomelanocortin; CRF: corticotrophin- releasing factor.

73 Antileukotrieny - inhibitory 5-lipoxygen á zy - antagonist é cysteinylových LT receptorů SINGULAIR ® eg. SINGULAIR ® (montelukast sodium): leukotriene D4 receptor antagonist

74 Anti- IgE a další

75 Mechanismy terapie astmatu: Inhibice signální transdukce. Selektivní inhibitory pro: fosfodiesterázu 4 (PDE4), která degraduje cAMP; inhibitor pro NF-κB kinázu (IKK2), která aktivuje NF-κB; inhibitor pro p39 mitogenem aktivovanou protein (MAP) kinázu, která aktivuje MAP kinázou aktivovanou protein kinázu 2 (MAPKAPK2).

76 Chronická obstrukční bronchoplumonální nemoc (CHOPN) Chronická bronchitis je symptomatická definice, u níž je  Produkce zvýšeného množství hlenu v pr ů b ě hu celého roku.  Symptomy jsou obvykle horší v zim ě.  Pro epidemiologické ú č ely je definice: produkce sputa po v ě tšinu dní p ř inejmenším 3 m ě síce v roce alespo ň ve dvou po sob ě jdoucích letech.  P ř ítomnost hyperplazie hlenových žlázek v dýchacích cestách.

77 Emfyzém je definován jako dilatace a destrukce plicní tkán ě distáln ě od terminálního bronchiolu Radiologický korelát p ř i ztrát ě více než 40% tkán ě :  Zesv ě tlení plic  Rozší ř ení postižené tkán ě (vzduch) Funk č n ě :  Ztráta elastických vlastností plic a kolaps malých dýchacích cest b ě hem exspirace. Zadržování vzduchu, nár ů st reziduálního objemu.

78

79 Emfyzém - typy  Centrilobulární  Distenze a poškození plicní tkán ě kolem respira č ních bronchiol ů, distální alveolární dukty a alveoly obvykle nepoškozeny.  Nej č ast ě jší typ emfyzému.  Panacinární emfyzém  Mén ě č astý.  Distenze a destrukce postihuje celý acinus, plíce se v nejhorším p ř ípad ě stanou bulózní  Závažná porucha ventilace-perfúze.  P ř í č inou č asto deficit α -1-antitrypsinu.  Netypický emfyzém  Jizvící, postihující plíce bez vztahu ke struktu ř e.

80 Patogeneze CHOPN  Kou ř ení:  Zvyšuje po č et neutrofilních granulocyt ů v dýchacích cestách. Granulocyty jako zdroje elastáz a proteáz, které podporují rozvoj emfyzému  Inaktivuje α -1- antitrypsin  Podporuje rozvoj hypertrofie slizni č ních žlázek  Zhoršuje ú č inek surfaktantu.  Infekce  Č astá p ř ítomnost  Deficit α 1-antitrypsinu  α 1-antitrypsin inhibuje neutrofilovou elastázu, která je schopna destruovat plicní tká ň.  Prokázáno cca 75 alel v genu pro α 1- antitrypsin.

81

82 Typy A a B Typ A je „pink puffer“. P ř íznaky:  Závažná dušnost  PaO2 a PaCO2 v krvi blízko nomálním hodnotám  Cor pulmonale nep ř ítomno.  P ř edpokládá se v ě tší podíl emfyzému než bronchitidy. Typ B je „blue bloater“. P ř íznaky:  Malá nebo žádná dušnost  Arteriální hypoxémie a hyperkapnie  Sekundární polycytémie  Cor pulmonale.  P ř edpokládá se p ř evaha chronické bronchitidy.

83

84 CHOPN - léčba  ovlivn ě ní obstrukce (bronchodilatancia)  ovlivn ě ní infekce (atibiotika)  odstran ě ní hlenu (expektorancia)  oxygenoterapie (krátkodobá x dlouhodobá)  rehabilitace, lázn ě  chirurgická terapie  substituce α 1-antitrypsinu

85 Cystic ká fibr óza (mu k oviscid óza ) AR dědičné onemocnění CF je asociována s abnormální sekrecí Cl- (vazký sekret) Gen je lokalizován na chromozomu 7  abnormální exprese chloridového kanálu (CFTR) na povrchu řady buněk (dýchacího traktu, žlučových cest, pankreatu, potních žláz, vas deferens)

86 Nejběžnější potíže jsou respirační a gastrointestinální Respirační : perzistentní kašel, pískání, opakující se závažné pneumonie (Pseudomonas aerug.) Soudkovitý hrudník, pali č kovité prsty Gastrointestinální : mekoniový ileus p ř i narození, malabsorp č ní syndrom, steatorhea Muži jsou často infertil ní (98%) Často jaterní onemocnění (biliární cirhóza) nebo DM

87 Potní test Genotypizace mutací v CFTR genu (více než 800 variant) Léčba : - fyzikální terapie - bronchodilata č ní lé č ba - antibiotika - pankreatické enzymy, vitaminy Cystic ká fibr óza – dg. a léčba

88 Obecné důsledky bronchiální obstrukce ztížený výdech ↓ dynamických ventila č ních parametr ů pot ř eba více č asu k vydechnutí VC, ↓ V‘ A hyperinflace plic ↑ residuální objemy (FRC, RV, TLC) ventila č n ě perfuzní nerovnováha, ↑ V D, ↓ V‘ A zánik interalveolárních sept porucha difúze pro kyslík hypoxemie, hyperkapnie, respira č ní acidóza

89 Restrikční nemoci omezeno rozpínání plic:  z vn ě jších p ř í č in (resekce, onemocn ě ní pleury, hrudní st ě ny, neuromuskulárního aparátu, extrémní obezita.....)  zm ě nou plicního parenchymu (zán ě t, nádor, intersticiální nemoci plic - zpravidla kombinováno s poruchou difuze)

90 Restrikční nemoci z vnějších příčin

91 Nemoci pleury Pneumotorax = vzduch v pleurálním prostoru (z plic nebo skrz hrudní st ě nu) => kolaps plíce spontánní - prasknutí malé bubliny na povrchu plic v blízkosti apexu tenzní (ventilový) - komunikace mezi plicí a peurálním prostorem - jednostranná záklopka – vzduch vniká do pleurálního prostoru, ale nem ů že zp ě t => vyžaduje urgentní léka ř skou pomoc pneumotorax komplikující plicní nemoci (cysty)

92 Pleurální výpotek = tekutina uvnitř pleurálního prostoru – důsledek lokálního nebo systémového onemocnění  na základě koncentrace bílkovin a LD se dělí: - transsudát – např. u chron. srdeční selhání (↑ hydrostatický tlak v kapilárách) – hypoalbuminémie (jaterní cirhóza) (↓ onkotický tlak) - exsudát – ↑ bílkoviny např. zánět, nádor

93 Ostatní vnější příčiny restrikčních nemocí  skolióza – vychýlení páte ř e do boku  kyfóza – vychýlení páte ř e dozadu  neuromuskulární nemoci (myastenia gravis, poliomyelitida)  extrémní obezita  resekce plic (nádor)

94 Změna plicního parenchymu Intersticiální nemoci plic  tká ň mezi výstelkou alveolu a endotelem plicních kapilár => zmnožení vaziva => zesílení interalveolárních sept => porucha difuze pro kyslík  klesá propustnost pro kyslík a zvyšuje se rozdíl parc. tlaku v alveolech PAO 2 a v plicních kapilárách ↓ PaO 2  snižuje se poddajnost (compliance) plic

95 Elektronově mikroskopický obraz části alveolární stěny EP - epitel KOL - kolagen PL - plazma RBC - erytrocyt EN - endoteliální bu ň ka IN - intersticium

96 Patogeneze intersticiálních nemocí plic  ukládání fibrinu podél alveolárních st ě n => v alveolech se vytvo ř í tzv. hyalinní membrána  zán ě tlivá fáze s infiltrací neutrofily a pozd ě ji makrofágy a lymfocyty => repara č ní procesy a fibróza  proliferace alveolárních bun ě k, organizace fibrinózního exsudátu, ukládání kolagenu => reparace nebo fibróza

97 Důsledky intersticiálních nemocí plic (fibróz)  hypoxémie ( ↓ PaO 2 ) zejména námahová již v po č áte č ních stádiích s hyperventilací s tendencí k respira č ní alkalóze ( ↓ PaCO 2 )  pozd ě ji klidová hypoxémie ( ↓ PaO 2 ) a hypoventilace (snížená poddajnost plic => malé dechové objemy)  plicní hypertenze (vysoký tlak v malém ob ě h) => cor pulmonale

98 Nozologické jednotky Idiopatická plicní fibróza  neznáme p ř í č inu (imunitní reakce?) Sarkoidóza  typická granulomatózní tká ň v r ů zných orgánech, etiologie imunitní? Profesionální intersticiální nemoci  expozice dráždivým látkám po dlouhá č asová období (prach, plyn, léky, infekce)

99 Profesionální intersticiální nemoci

100 Klinické projevy Subjektivní Dyspnoe Kašel Objektivní Tachypnoe Chr ů pky Cyanóza Cor pulmonale Laboratorní data Zvýšený P(A-a)O 2 Normální nebo nízký PaCO 2 EKG- cor pulmonale Spirometrie - restrik č ní typ ( ↓ VC, normál FEV1/FVC) Snížená difuzní kapacita plic pro oxid uhelnatý

101 Terapie  závisí na etiologii, pokud je známa  zastavit expozici škodlivým vdechovaným č initel ů m  proti infekci antibiotika  u nejasné etiologie (sarkoidóza, idiop. plicní fibróza) kortikosteroidy  podávání kyslíku

102 Plicní edém Nahromaděn í tekutiny v plic í ch  zvý š en í propustnosti kapil á r „ syndrom vlhk é pl í ce “ (ARDS) - u septických stavů - b í lkoviny pronikaj í do intersticia => zvý š ený onkotický tlak v intersticiu  sn í žený onkotický tlak v kapil á r á ch  zvý š en í hydrostatick é ho tlaku v kapil á r á ch (kardi á lně podm í něný plicn í ed é m) - při infarkt myokardu, sten ó za dvojc í p é chlopně

103 Dvě stádia plicního edému Intersticiální edém  tekutina pouze v intersticiu  zvýšený tok lymfy a rozší ř ená lymfat. cest  plicní funkce postiženy jen málo => rtg? Alveolární edém  tekutina prosakuje i do alveol ů => postižení ventilace, dyspnoe (hypoxémie)  vykašlávání zp ě n ě ného sputa

104 Funkční důsledky plicního edému  Zv ě tšení vzdálenosti mezi alveol. vzduchem a krví a zmenšení difúzní plochy sníží množství kyslíku, které difunduje za č as. jednotku  Vypln ě ní alveol ů tekutinou se zachovalým pr ů tokem krve v bezprost ř edním okolí zaplavených alveol ů zp ů sobí vznik pravo- levého plicního zkratu  Zvýšení obsahu tekutiny v plicích a event. poškození alveol ů provázené snížením surfaktantu snižují poddajnost plicní tkán ě – zvýší se dechová práce


Stáhnout ppt "3. 12. 2008 P ř ednáška pro všeobecné léka ř ství Patofyziologie výměny plynů v plicích. Řízení dýchání Nemoci plic."

Podobné prezentace


Reklamy Google