Změny přenosu a uvolňování dýchacích plynů za fyzické práce K. Barták Ústav tělovýchovného lékařství LF a FN, Hradec králové

Dýchací plyny = O 2 a CO 2 Mají různé přenosové mechanizmy v krvi a přes membrány přecházejí různou rychlostí. Mají různé přenosové mechanizmy v krvi a přes membrány přecházejí různou rychlostí. Přenos přes buněčné membrány – pouze difúzí – rozhodují jsou parciální tlaky - tedy fyzikální princip, nejsou žádné „přenašeče“.Přenos přes buněčné membrány – pouze difúzí – rozhodují jsou parciální tlaky - tedy fyzikální princip, nejsou žádné „přenašeče“. obj.% : 100 x aktuální atm. tlak = mmHgobj.% : 100 x aktuální atm. tlak = mmHg –Třeba pro kyslík ve vdechovaném vzduchu: –21 : 100 x 745 = 157 mmHg –Přepočet : kPa = mmHg x 0,1333

Difúzní kapacita plic Závisí na difúzním koeficientu: objem plynu, který prodifunduje přes alveolokapilární membránu za 1 minutu při rozdílu tlaku na obou stranách membrány 1 mmHg.Závisí na difúzním koeficientu: objem plynu, který prodifunduje přes alveolokapilární membránu za 1 minutu při rozdílu tlaku na obou stranách membrány 1 mmHg. V klidu je pro O 2 průměrně asi 20 ml (15-35)V klidu je pro O 2 průměrně asi 20 ml (15-35) pro CO 2 v klidu průměrně 400 ml pro CO 2 v klidu průměrně 400 ml (20xvíce!). (20xvíce!). Proto nastává vždy dříve hypoxie než hyperkapnie. Proto nastává vždy dříve hypoxie než hyperkapnie. Za práce se (hlavně v důsledku zúžení membrány) v obou případech 2-3 x zvyšuje.Za práce se (hlavně v důsledku zúžení membrány) v obou případech 2-3 x zvyšuje.

Parciální tlaky plynů (mmHg) v klidu. Klíčová čísla v systému (hlavně složení alveolárního vzduchu) by se měla znát.

Totéž v jiné grafické podobě.

Přenos O 2 krví Hlavně chemicky vázán na Hb, 1g může vázat 1,34 ml O 2, tedy asi 200 ml O 2 /l krve.Hlavně chemicky vázán na Hb, 1g může vázat 1,34 ml O 2, tedy asi 200 ml O 2 /l krve. Fyzikálně rozpuštěného jsou v krvi pouze asi 3 ml O 2 /l krve.Fyzikálně rozpuštěného jsou v krvi pouze asi 3 ml O 2 /l krve. Vztah parciálního tlaku O 2 a % nasycení Hb kyslíkem určuje disociační (asociační) křivka hemoglobinu.Vztah parciálního tlaku O 2 a % nasycení Hb kyslíkem určuje disociační (asociační) křivka hemoglobinu.

Disociační (tkáně) a asociační (plíce) křivka hemoglobinu. Význam esovitého prohnutí pro uvolňování kyslíku v tkáních.

Disociační křivka kyslíku. Křivka A vyjadřuje závislost vazby kyslíku na jeho napětí v roztoku čistého hemoglobinu (bez přítomnosti elektrolytů a kysličníku uhličitého). Křivka B ukazuje závislost vazby kyslíku na jeho napětí v normální krvi.

Průběh disociační křivky myoglobinu připomíná křivku „čistého“ Hb. Uvolňuje 02 z vazby na Hb až při velmi nízkých tenzích kyslíku v tkáních při vyčerpávající fyzické práci.

Ovlivnění průběhu disociační křivky Hb při fyzické práci Při práci dochází k posunu křivky doprava a dolů.Při práci dochází k posunu křivky doprava a dolů. Příčinou je vznikající acidóza, hyperkapnie a hypertermie.Příčinou je vznikající acidóza, hyperkapnie a hypertermie. Důsledkem potom snadnější uvolňování O 2 v tkáních z vazby na Hb.Důsledkem potom snadnější uvolňování O 2 v tkáních z vazby na Hb.

A = vliv různého pH na disociační křivku kyslíku. B = vliv různého napětí kysličníku uhličitého na disociační křivku kyslíku. C = vliv různé teploty na disociační křivku kyslíku.

Přenos kyslíku v klidu a při práci - souhrn KlidPráceKlidPráce ArteriálníArteriální Smíšená venózní 200 (ml/l) dtto 160 (ml/l) 30 (ml/l) a-v diference. 40 (ml/l) 40 (ml/l) 170 (ml/l) Utilizační koeficient 20% 40:200x100 85%170:200x100

Přenos CO 2 Přenos CO 2 je daleko složitější než O 2.Přenos CO 2 je daleko složitější než O 2. Fyzikálně rozpuštěný a jako H 2 CO 3 - 5%Fyzikálně rozpuštěný a jako H 2 CO 3 - 5% Chemicky vázaný jako:Chemicky vázaný jako: Karbaminosloučeniny (Hb, protein) –15% Karbaminosloučeniny (Hb, protein) –15% (Bílk.-NH 2 + CO 2 = Bílk.- NH.COOH) (Bílk.-NH 2 + CO 2 = Bílk.- NH.COOH) Bikarbonáty (NaHCO 3 a KHCO 3 ) – 80% Bikarbonáty (NaHCO 3 a KHCO 3 ) – 80% CO 2 +H 2 O=H 2 CO 3, disociace, karboanhydráza, Hamburgerův efekt (v ERY-HCO 3 nahrazen – Cl)

Všechny tři formy přenosu CO 2 (rozpuštěný, karbaminosloučeniny a bikarbonáty) se realizují jednak v plasmě, jednak v krvinkách.

Závislost obsahu CO 2 ve 100 ml krve na jeho parciálním tlaku a stavu nasycení Hb kyslíkem.

Přenos CO 2 v klidu a při práci - souhrn KlidPráceKlidPráce ArteriálníArteriální Smíšená venózní 500 (ml/l) dtto 530 (ml/l) 690 (ml/l) v-a diference 30 (ml/l) 190 (ml/l)