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 2. část Obr. č.1

2 pO2, pCO2 k výměně dýchacích plynů dochází přes alveolo-kapilární bariéru difúze O2 a CO2 probíhá oběma směry parciální tlaky plynů v alveolárním vzduchu a plicních žilách jsou téměř stejné transport O2 a CO2 je limitovaný perfúzí přechod CO (oxidu uhelnatého) je limitovaný difúzí Obr. č.13

3 Ostatní funkce respiračního systému
Plicní obranné mechanismy zvlhčování vdechovaného vzduchu, jeho ochlazování nebo ohřívání epitel dýchacích cest (zachycení pevných částic) – řasinky (axonemální dynein – umožňuje jejich pohyb) bronchiální sekret (IgA a další látky) plicní alveolární makrofágy („prachové buňky“) Metabolické a endokrinní funkce plic tvorba surfaktantu obsahují fibrinolytický systém (rozpouští sraženiny v plicních cévách) odstraňují z krve serotonin, prostaglandiny, bradykinin, noradrenalin, acetylcholin tvoří se zde histamin, kalikrein, některé prostaglandiny aktivují angiotenzin I na angiotenzin II (vasokonstrikce)

4 Transport plynů mezi plícemi a tkáněmi
Transport O2 Jeho dodávka závisí na: množství O2 v plicích difúzi plynů v plicích kapacitě krve přenášet O2 průtoku krve orgány (vasokonstrikce, vasodilatace) srdečním výdeji Množství O2 v krvi Je určeno: množstvím rozpuštěného O2 množstvím hemoglobinu v krvi afinitou hemoglobinu k O2

5 Hodnoty pO2 v cévách množství O2 spotřebované ve tkáních saturace
hemoglobinu O2 (%) obsah O2 (ml O2 ve 100 ml krve) žíly tepny pO2 (torr) Obr. č.14

6 Transport O2 krví Hemoglobin (Hb) = červené krevní barvivo
Fe2+ - každé ze 4 atomů železa váže 1 molekulu O2 (= oxygenace – železo zůstává dvojmocné = Fe2+) oxyhemoglobin (Hb4O8) – Hb s navázaným O2 deoxygenace (redukovaný Hb) – hemoglobin bez kyslíku 1 g Hb obsahuje 1,39 ml O2 v krvi: 160 g.l-1 u mužů (140 g.l-1 u žen) Hb Obr. č.15

7 Vazebná (disociační) křivka hemoglobinu pro O2
Množství transportovaného O2 hemoglobinem závisí na: koncentraci hemoglobinu v krvi pO2: molekula hemoglobinu (skládá se ze 4 podjednotek, každá obsahuje hem pro navázání 1 molekuly O2) deoxyhemoglobin (Hb bez kyslíku) má nejnižší afinitu k O2 , s každou další navázanou molekulou O2 afinita Hb k O2 stoupá saturace Hb O2 (%) pO2 (torr) Obr. č.16

8 Vliv pH na afinitu Hb k O2 snížené pH (kyselé prostředí – pH = 7,20)
klesá afinita hemoglobinu k O2, křivka se stává plošší zvýšené pH (zásadité prostředí – pH 7,60) zvyšuje se afinita k O2, křivka se posouvá doleva oxyhemoglobin (%) pO2 (torr) Obr. č.17

9 Vliv teploty na afinitu Hb k O2
se zvyšující se teplotou se snižuje afinita k O2 V plicích, kde klesá pCO2 a teplota, stoupá pH = usnadněná vazba kyslíku Ve tkáních stoupá pCO2 i teplota a pH klesá = snadněji se uvolňuje kyslík do tkání oxyhemoglobin (%) pO2 (torr) Obr. č.18

10 2,3-DPG a afinita Hb k O2 2,3 difosfoglycerát (2,3-DPG) – tvoří se v erytrocytech (Hb-2,3-DPG) HbO2 + 2,3-DPG Hb-2,3-DPG + O2 větší uvolnění O2 ve tkáních Jeho tvorba se mění: pH = ,3-DPG hormony štítné žlázy, androgeny, tělesná zátěž, hypoxie = ,3-DPG glukózo-6P 1,3-difosfoglycerát 2,3-difosfoglycerát 3-fosfoglycerát pyruvát

11 Transport CO2 krví fyzikálně rozpuštěný (malý podíl) – 12%
navázaný na bílkoviny (karbaminohemoglobin) 11% HCO3- CO2 + H2O H2CO HCO3- + H+ tato reakce je v plasmě pomalá je krát rychlejší v erytrocytech – 27% membrána erytrocytů je pro HCO3- propustná HCO3- do plasmy – 50% za HCO3- do erytrocytů Cl- (= chloridový posun) erytrocyty „nasávají“ vodu (zvětšují svůj objem)

12 Erytrocyt a CO2 Cl- CO2 CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+ HHb Hb- + H+
Obr. č.19

13 Regulace dýchání Dýchání je automatické Regulace dýchání:
nervové řízení motorickými nervy řízení dýchacích svalů autonomní (vegetativní) řízení dýchání chemické řízení reflexní mechanismy suprapontinní mechanismy Obr. č.20

14 1. Nervové řízení dýchání
Volní regulace dýchání je v mozkové kůře přes kortikospinální trakt informace do respiračních motoneuronů Automaticita dýchání je v mostu a prodloužené míše nervová vlákna řídící vdech – spojují se ve frenické motoneurony nervová vlákna spojená s výdechem – spojují se do zevních interkostálních motoneuronů

15 Prodloužená mícha a Varolův most
Dechové centrum v prodloužené míše dorzální skupina neuronů = inspirační neurony ventrální skupina = obsahuje inspirační i exspirační neurony Varolův most pneumotaxické centrum – obsahuje inspirační i exspirační neurony (zajišťuje „přepínání“ nervové aktivity mezi vdechem a výdechem) pneumotaxické centrum inspirační neurony inspirační a exspirační neurony Obr. č.21

16 2. Chemické řízení dýchání
pCO2 nebo pH nebo pO2 = zvýšená aktivita inspiračních neuronů karotická a aortální tělíska (periferní chemoreceptory) centrální chemoreceptory (buňky v prodloužené míše – jsou blízko respiračního centra) Obr. č.22

17 Karotická tělíska průtok krve každým karotickým tělískem = ml na 100 g tkáně za minutu obsahují ostrůvky dvou typů buněk: typ I a typ II: Typ I: naléhají na nervová vlákna obsahují katecholaminy (uvolňovány při nedostatku O2) Typ II – mají charakter glie (každá obklopuje 4-6 buněk I.typu) odstředivý n. glossopharyngeus buňka I.typu buňka II. typu Obr. č.23

18 Chemoreceptory v mozkovém kmeni
zjišťují koncentraci H+ v mozkomíšním moku CO2 proniká hematoencefalickou bariérou do cerebrospinální tekutiny a mezibuněčné tekutiny mozku CO2 + H2O H2CO3 H2CO H+ + HCO3- H+ stimuluje receptory chemoreceptory Obr. č.24

19 Receptory plic a dýchacích cest
Typ vagové inervace Typ receptoru Podnět Odpověď Myelinizovaná vlákna pomalu se adaptující rozepětí plic zkrácení nádechu, Hering-Breuerův reflex, rozšíření bronchů, zrychlení SF rychle se adaptující velké rozepětí plic histamin, prostaglandiny prohloubení dýchání, kašel, zúžení bronchů, sekrece hlenu Nemyelinizovaná vlákna plicní C vlákna („J“ receptory) bronchiální C vlákna bradykinin, serotonin zadržení dechu (následně jeho zrychlení) zúžení bronchů sekrece hlenu Obr. č.25

20 3. Ostatní vlivy řízení dýchání
Hering-Breuerův reflex inflační (prodloužení výdechu vyvolané přetrvávající plicní inflací) deflační (zkrácení výdechu vyvolané deflací plic) Dráždivé receptory na rozdíl od tahových receptorů (= plicních receptorů inervovaných vlákny bloudivých nervů) se adaptují na podnět rychle jde o nervová zakončení v epitelu dýchacích cest jejich podráždění v průdušnici – kašel, zúžení bronchů, sekrece hlenu

21 Kýchání (výdechové úsilí s trvale otevřenou hlasovou štěrbinou)
Obr. č.26 Kašel (hluboký nádech – usilovný výdech proti uzavřené hlasové štěrbině – glotis se náhle otevře – vzduch vypuzen vysokou rychlostí) Kýchání (výdechové úsilí s trvale otevřenou hlasovou štěrbinou) Aferentace z vyšších nervových center bolest a emoce – z limbického systému a hypotalamu do respiračních neuronů Aferentace z proprioreceptorů snad vztah ke zvýšení ventilace při pohybové aktivitě Viscerální reflexy dýchání se přizpůsobuje zvracení, polykání, koktání zívání – snad prevence atelektáz Vliv spánku je snížená citlivost k CO2

22 Seznam publikací, ze kterých byly použity obrázky
Obr. č.1 – Van De Graaff K.: Human Anatomy. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.13 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. Č.14 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.15 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.16 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr.č.17 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. Č.18 – Mader S.S.: Human Biology. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.19 – Ganong W.F.: Lékařská fyziologie. H+H ISBN Obr. č Mader S.S.: Human Biology. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.21 – Ganong W.F.: Lékařská fyziologie. H+H ISBN Obr. č.22 - Van De Graaff K.: Human Anatomy. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.23 - Ganong W.F.: Lékařská fyziologie. H+H ISBN Obr. č.24 - Ganong W.F.: Lékařská fyziologie. H+H ISBN Obr. č.25 - Ganong W.F.: Lékařská fyziologie. H+H ISBN Obr. Č.26 – Trojan S. et al.: Fyziologie. Učebnice pro lékařské fakulty. Avicenum Praha ISBN