Fyziologie dýchacího systému

Prezentace na téma: "Fyziologie dýchacího systému"— Transkript prezentace:

1 Fyziologie dýchacího systému
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy. Fyziologie dýchacího systému 1. část Obr. č.1

2 Základní funkce dýchacího systému
Ventilace = zajišťuje výměnu vzduchu mezi okolní atmosférou a alveoly (plicními sklípky) Distribuce = rozdělení vzduchu v dýchacích cestách Difúze = průnik dýchacích plynů v alveolech nebo ve tkáních Perfúze = průtok krve plícemi Respirace = mechanismus příjmu O2 či výdeje CO2

3 Anatomie dýchacího systému
Dýchací cesty dutina nosní (event.dutina ústní) hltan hrtan trachea bronchy respirační bronchioly alveoly (plicní sklípky) Obr. č.2

4 Plicní sklípky - alveoly
člověk má asi 300 milionů alveolů celková plocha alveolární stěny u dospělého je 70 m2 alveoly jsou obklopeny plicními kapilárami difundování O2 a CO2 (mezi krví a vzduchem) Obr. č.3

5 Průtok krve plícemi Plicní oběh = Bronchiální cirkulace
nízkotlaká část cirkulace pravá srdeční komora - plícnice (plicní tepna) – plicní kapiláry – plicní žíly – levá srdeční síň význam: přesun dýchacích plynů Bronchiální cirkulace levá srdeční komora - aorta – bronchiální tepny – kapiláry – bronchiální žíly – v.azygos – horní dutá žíla – pravá srdeční síň význam: výživa bronchů a poplicnice

6 Ventilace plic vzduch se v dýchacích cestách
zbavuje většiny mechanických nečistot (hlen, řasinky = cilie – posun hlenu do faryngu – vykašlávání) lymfatická tkáň – bariéra proti infekci teplota vdechovaného vzduchu + zvlhčení aktivita hladké svaloviny – rozdělení plicní ventilace hlasové vazy – tvorba hlasu Obr. č.4

7 Vdech - inspirium děj aktivní - kontrakce inspiračních svalů
intrapulmonální tlak klesá interpleurální tlak klesá (z –2,5 na –6 torrů) vzduch do plic (tlak v dýchacích cestách je negativní) před nádechem nádech Obr. č.5

8 Výdech - exspirium po konci vdechu elasticita plic táhne hrudní stěnu zpět do výdechové polohy – pasivní výdech tlak v dýchacích cestách se zvýší – vzduch proudí z plic při usilovném výdechu (aktivní zapojení dýchacích svalů) – interpleurální tlak se zvýší na – 30 torrů výdech vdech Obr. č.6

9 Změny tlaků při klidném dýchání
intrapulmonální tlak interpleurální tlak dechový objem vdech výdech torr litr Obr. č.7

10 Inspirační a exspirační svaly
Inspirační svaly: bránice mm.intercostales ext. mm.intercostales paraster. mm.scaleni mm.pectorales m.sternoclediomast. Exspirační svaly: mm.intercostales int. břišní lis Obr. č.8

11 Statické plicní objemy a kapacity
IRV (inspirační rezervní objem) VT (dechový objem) ERV (exspirační rezervní objem) RV (reziduální objem) VC (vitální kapacita) IC (inspirační kapacita) FRC (funkční reziduální kapacita) TLC (celková plicní kapacita)

12 Dynamické plicní objemy
Minutová ventilace plic (VE) = = DF x VT (v klidu = 8 litrů za minutu) Alveolární ventilace (VA) = část minutové ventilace, kterou jsou ventilovány alveoly (zbytek je ventilace mrtvého prostoru) Maximální minutová ventilace (MMV, Vmax) = maximální množství vzduchu, které může být v plicích vyměněno (z plic vydýcháno) za minutu – až 170 l.min-1 FEV 1 = jednosekundová (jednovteřinová) vitální kapacita = množství vzduchu vydechnuté za 1 vteřinu (sekundu)

13 Jednosekundová (jednovteřinová) vitální kapacita plic
= po maximálním nádechu ( ) maximální výdech ( ) FEV 1 = za první sekundu FEV 2 = za první dvě sekundy FEV 3 = za první tři sekundy u zdravého jedince u nemocného s astmatem FEV 1 = 80% FVC FEV 2 = % FVC FEV 3 = 99 % FVC Obr. č.9

14 Poddajnost plic a hrudníku
změny objemu plic závisí na průtoku vzduchu z a do plic (otázka tlakových gradientů mezi plícemi a okolní atmosférou) změny tlakových gradientů jsou vyvolány změnami napětí inspiračních a exspiračních svalů vztah mezi silami dýchacích svalů a objemovými změnami plic závisí na poddajnosti plic a hrudníku a na odporu plic elasticita plic určuje hodnotu plicní poddajnosti = compliance ta závisí na objemu plic (nejvyšší při FRC)

15 Dechový cyklus z pohledu compliance
Nádech: rozpínání hrudníku vytváří se „prostor“ pro rozpínající se plíce interpleurální tlak alveolární tlak = vzduch do plic objem plic a retrakční síla hodnota tlaku v alveolech = hodnotě atmosférického tlaku = ukončení nádechu Výdech: napětí inspiračních svalů hrudník se zmenšuje interpleurální a alveolární tlak = vzduch z plic retrakční síla plic rovnováha mezi retrakční silou plic a napětím hrudní stěny = konec výdechu

16 Proudění vzduchu v dýchacích cestách
při nádechu i výdechu – tlakové gradienty způsobují proudění vzduchu rychlost proudění je: přímo úměrná velikosti tlakového gradientu nepřímo úměrná odporu plic (ten se skládá převážně z odporu dýchacích cest) Obr. č.10 laminární (jeho rychlost je přímo úměrná tlakovému gradientu: jeho odpor závisí na viskozitě plynu, nezávisí na jeho hustotě a rychlosti proudění) turbulentní (jeho odpor závisí na rychlosti proudění a na hustotě plynu – jeho rychlost není přímo úměrná tlakovému gradientu)

17 Elastické vlastnosti plic
nádech výdech elastické vlastnosti plic elasticita hrudníku povrchové napětí alveolů: na vnitřním povrchu alveolů jsou fosfolipidy = plicní surfaktant snižuje povrchové napětí zvyšuje plicní compliance je tvořen alveolárními epitelovými buňkami II. typu Plicní sklípek

18 alveolární buňka II.typu
Plicní surfaktant Obr. č.11 surfaktant alveolus makrofág alveolární buňka II.typu kapilára

19 Plicní ventilace a průtok krve v různých částech plic
Vzpřímená poloha v bázi plic je větší ventilace a průtok krve než v hrotech ventilace (l.min-1) = výměna vzduchu v plicních sklípcích perfúze (l.min-1) = průtok krve plícemi poměr ventilace/perfúze (V horních oblastech plic je poměr vysoký = „zbytečná“ ventilace sklípků se sníženým průtokem krve. V dolních partiích plic jsou naopak „méně“ ventilovány jinak dobře prokrveny plícní sklípky) 0,24 0,07 3,40 0,82 1,29 0,63 Obr. č.12

20 Mrtvý prostor = část respiračního systému, kde nedochází k výměně dýchacích plynů Anatomický mrtvý prostor = objem respiračního systému mimo alveoly (u dospělého je ml) Celkový (fyziologický) mrtvý prostor = objem vzduchu z té části dýchacího systému, kde nedochází k výměně plynů s krví, neužitečná ventilace

21 Seznam publikací, ze kterých byly použity obrázky
Obr. č.1 – Van De Graaff K.: Human Anatomy. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.2 - Van De Graaff K.: Human Anatomy. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.3 - Van De Graaff K.: Human Anatomy. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.4 – Carola R., Harley J.P., Noback Ch.R.: Human Anatomy. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.5 – Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.6 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.7 – Trojan S. et al.: Lékařská fyziologie. Grada Avicenum ISBN Obr. č.8 - Van De Graaff K.: Human Anatomy. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.9 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.10 - Trojan S. et al.: Lékařská fyziologie. Grada Avicenum ISBN Obr. č.11 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.12 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN