REGULAČNÍ MECHANISMY DÝCHÁNÍ Zuzana Tomášková III. ročník, Bi - GeO

Mechanika dýchání výměna plynů mezi plicními alveoly a zevním prostředí je zajištěna rozdíly jejich tlaků výdech se uskutečňuje: stahem bránice (oploštěním) zdvihem žeber (zvětšení hrudníku) stahem vnějších mezižeberních svalů stahem ostatních dechových svalů, které hrudní koš zvedají a rozšiřují výdech klidový výdech je pasivní děj na zesíleném výdechu se podílejí svaly břišní stěny a vnitřní mezižeberní svaly pomocné výdechové svaly

Regulace dýchání základní funkcí regulačních mechanismů řídích dýchání je zajistit soulad mezi metabolickými potřebami organismu a ventilací plic dýchání je řízeno: centrálně mechanickými vlivy chemicky: vlivem oxidu uhličitého a pH vlivem kyslíku periferními chemoreceptory vlivem tělesné zátěže obrannými reflexy vlivem nízkého a vysokého atmosférického tlaku

Centrální řízení dýchání řídící centrum se nachází v prodloužené míše jsou-li přerušeny eferentní spoje z centra k dýchacím svalům nebo je-li centrum zničeno, jsou volní (spontánní) pohyby dýchací možné, ale automatické dýchání ustává léze v některých oblastech Varolova mostu a prodloužené míchy způsobují poruchy dýchání existují dvě skupiny buněk – inspirační a exspirační neurony.

Mechanické řízení dýchání centrálně generovaný dechový rytmus je ovlivňován signály z periferie Herinkův – Breuerův inflační reflex: reakce na rozpětí plic omezuje rozsah dýchacích pohybů zabraňuje nadměrnému rozpětí plic snižuje dechovou práci na minimum

Chemické řízení dýchání rozsah spontánní ventilace je vymezen: parciálními tlaky kyslíku a oxidu uhličitého hodnotou pH v krvi a mozkomíšním moku chemické řízení je dáno: vlivem oxidu uhličitého a pH vlivem kyslíku periferními chemoreceptory vlivem tělesné zátěže obrannými reflexy vlivem nízkého a vysokého atmosférického tlaku

Vliv oxidu uhličitého a pH Hyperkapnie vzestup parciálního tlaku oxidu uhličitého v arteriální krvi vzestup minutové ventilace plic, dechového objemu a frekvence Dyspnoe je dechová nedostatečnost Hypokapnie je způsobena dlouhodobou hyperventilací a následným poklesem pCO2 Apnotický prah je hladina parciálního tlaku CO2, při které ustává rytmická ventilace změny pCO2 způsobí i změny (pH čím je pCO2 vyšší, tím je pH nižší)

Vliv kyslíku sníží-li se obsah kyslíku ve vdechovaném vzduchu, nastane vzestup minutové ventilace jestliže je pO2 nad 60 mmHg, je stimulace mírná klesne-li pO2 je hemoglobin méně sycen kyslíkem hyperoxie jestliže je pO2 ve vdechovaném vzduchu vyšší než normální (165 mmHg), jejími prvními příznaky jsou kašel a bolest při dýchání nedonošení novorozenci oslepnou, jestliže jsou vystaveni v inkubátoru delší dobu parciálnímu tlaku O2 >>300 mmHg, protože se jim zakalí sklivec

Periferní chemoreceptory představují je karotická a aortální tělíska dostředivá vlákna představují devátý hlavový nerv (n. glossopharyngeus) a desátý hlavový nerv (n. vagus) periferní chemoreceptory reagují na pokles pO2, vzestup pCO2 a pokles pH. periodické dýchání: Eupnoe - normální dýchání, pravidelné, rovnoměrné a rytmické Cheynovo-Stokesovo dýchání - periodický vzestup a pokles dechového objemu Biotova dýchání - normální dýchání přerušované periodami apnoe Kussmaulovo dýchání - u pacientů s metabolickou acidózou,kteří trpí hyperventilací s poklesem pCO2 v krvi syndrom spánkové apnoe je dána sníženým tonem svalů, ten vede k zapadávání jazyka a uzavírání dýchací trubice během spánku projevuje se zvýšenou únavou, bolestmi hlavy, častou hypoxemii, hyperkapnii a zvýšeným počtem erytrocytů

Vliv tělesné zátěže na dýchání při zátěži se spotřeba kyslíku a produkce oxidu uhličitého zvyšuje až 20krát, zvyšuje se i ventilace a arteriální parciální tlaky kyslíku a oxidu uhličitého, ale pH zůstává nezměněno Obranné reflexy kašel kýchání apnotický reflex škytavka zívání

Vliv nízkého a vysokého atomosferického tlaku Hypoxie = nedostatek kyslíku existují 4 typy: hypoxie hypoxická hypoxie stagnační hypoxie anemická hypoxie histotoxická Hypoxemie = nedostatek kyslíku v arteriální krvi případně nižší parciální tlak O2 pod 100 mmHg. Histohypoxie =je nízká koncentrace volného O2 v tkáních Asfyxie = hypoventilační hypoxie a hyperkapnie

Důsledky nízkého atomosferického tlaku na úrovni hladiny moře je barometrický tlak zhruba 101,3 kPa klesne-li parciální tlak kyslíku v alveolech pod 35 mmHg, dochází v důsledku hypoxie k poruchám funkce mozku. výšková nemoc u neaklimatizovaných osob ve výškách 3 000 – 4 000m projevuje se ospalostí, nadměrnou euforií, duševní a tělesnou únavou, bolestí hlavy, nauzeou v závažnějších případech se objevují i křeče, bezvědomí a kóma výšková aklimatizace: zvýšená pulmonální ventilace zvýšení obsahu hemoglobinu v krvi zvýšení difúzní kapacity plic zvýšení srdečního výdeje zvýšení kapilární denzity buněčná adaptace

Důsledky vysokého atmosférického tlaku: nejčastěji se projevují při potápění choroba z dekomprese (Kesonova nemoc): je-li vzestup z hlubin rychlý, dochází k unikání dusíku z roztoku ve tkáních se začínají tvořit bublinky bolest kloubů a svalů, svalová obrna, bezvědomí, blokace cév i v tukové tkáni, kůře nadledvin a bílé hmotě CNS lze zabránit umístěním potápěče v krátké době do přetlakové komory, kde je vyšší tlak

Dusíková intoxikace v hloubkách od 35m příznaky jsou ospalost, bezstarostnost, euforie v hloubkách kolem 60 – 75m způsobuje pocit únavy a má příznaky alkoholové intoxikace a může přejít ve ztrátu vědomí = dusíková narkóza Toxicita kyslíku v hloubkách kolem 30m množství kyslíku vázaného na hemoglobin se nemění zvyšuje se množství rozpuštěného kyslíku při tlaku kyslíku asi 2 300mmHg se objevuje nauzea, záškuby svalů, poruchy vidění, desorientace, křeče a kóma toxicita kyslíku spočívá v tvorbě volných kyslíkových radikálů, které nejsou rychle inaktivovány buněčnými enzymy tak jako za normálního atmosférického tlaku Toxicita oxidu uhličitého - stoupne-li pCO2 nad 80mmHg, mohou být dýchací centra tlumena a může dojít k zástavě dýchání

Použitá literatura Čihák R.(2002): Anatomie 2, Grada, Praha. Ganong W.F.(1999): Přehled lékařské fyziologie, H&H, Praha. Silbernagl S. & Despopoulos A.(2004): Atlas fyziologie člověka, Grada. Praha. Trojan S. a kol. (2003): Lékařská fyziologie, Grada, Praha.