Obecná patofyziologie dýchacího systému

Prezentace na téma: "Obecná patofyziologie dýchacího systému"— Transkript prezentace:

1 Obecná patofyziologie dýchacího systému
1. Výměna plynů v plicích 2. Řízení dýchání 3. Souhrn

2 Určování alveolární ventilace
1. Výměna plynů v plicích Určování alveolární ventilace Alveolární ventilace je definována jako tok dýchacích plynů přes dokonale fungující (= plyny vyměňující) alveoly. Kdyby všechny alveoly fungovaly dokonale, bylo by možné ji definovat jako alveolární ventilace celková vent ventilace anat. mrtvého prostoru VA = VE VD 5 L/min ,5 L/min ,5 L/min . . .

3 . dechová dechový objem anat. frekv. objem mrtvého prostoru
VA  f * VT f * VD 5L/min /min ,5 L ,15 L Zvýšení výkonnosti plic u savců rozčleněním na malé jednotky má však negativní stránku – ventilace jednotlivých sklípků není vždycky v optimálním poměru k jejich perfuzi (a naopak). Sklípky tedy ani ve zdraví nefungují dokonale a alveolární ventilace se definuje pomocí PaCO2, který téměř vždy odráží celkovou efektivní ventilační rychlost. K tomu cíli je třeba sestavit rovnici alveolární ventilace (obr. 1 – 3). .

4 Výměna plynů v plicích - přehled
ROVNICE ALVEOLÁRNÍ VENTILACE CO2 40 mmHg 0 mmHg L/min FICO2 * VA FACO2 * VA . . . VCO2 0.23L/min - PvCO PaCO mmHg mmHg PODLE FICKOVA PRINCIPU : VCO2 = FACO2 * VA (1a) 1

5 O2 . . . . . . VO2 = FIO2 * VA - FAO2 * VA (1b) . .
100 mmHg FIO2 * VA FAO2 * VA . . . VO2 0.28 L/min - - PvO PaO mmHg mmHg . . . VO2 = FIO2 * VA - FAO2 * VA (1b) . . VO2 = (FIO2 - FAO2) * VA 2

6 . . VCO2 tlak VCO2 FACO2 = ——— . PACO2 = ——— * 863 . vzduchu VA VA (3)
(2) . . VO2 VO2 FAO2 = FIO —— . PAO2 = PIO2 - —— * 863 . VA VA 150 mmHg 0.21 * (760 mmHg mmHg) PACO2  PaCO2 V NORMĚ I PATOLOGII, TUDÍŽ : . . (4) . . 3

7 Rovnice alveolární ventilace byla odvozena pro zdravé mladé plíce, které se blíží ideální výměně plynů; u nich skutečně přibližně platí, že alveolární ventilace je tok plynů přes sklípky dokonale vyměňující plyny. V patologicky změněných plicích jsou však oblasti této rovnici neodpovídající a u takových plic proto musíme definovat efektivní alveolární ventilaci jen ze souhrnného efektu plynové výměny na velikost PaCO2; rovnice alveolární ventilace však k tomu dává vodítko.

8 Kyslík v alveolech a v krvi
K porozumění chování krevních plynů za různých patologických stavů potřebujeme znát složení plynné směsi v alveolech, které se v klinické praxi těžko měří. Naštěstí není velký rozdíl mezi PaCO2 a mezi PACO2 a PAO2 je pak možno vypočítat podle rovnice alveolárních plynů (obr. 4 a 5).

9 ROVNICE ALVEOLÁRNÍCH PLYNŮ
. R  ——— VCO2 0.23 L/min . . 0.8  ————— VO2 0.28 L/min RESPIRAČNÍ VÝMĚNNÁ RYCHLOST ROVNICE ALVEOL. VENTILACE  METABOLICKÝ RESPIRAČNÍ KVOCIENT (PRO PLÍCE VCELKU) . ZANED- BATELNÝ ZBYTEK + 40 mmHg 100 mmHg  150 mmHg - —————— 0.8 4

10 R.A.P. SE DÁ ZNÁZORNIT JAKO PŘÍMKA (JE-LI R=konst.):
PACO2  PaCO2 PAO2 = PaCO2 120 100 mmHg PaCO2 = PAO2 ČISTÁ HYPOVEN- TILACE 50 40 NORMA PAO2 5 mmHg

11 - zjistit vztah mezi parciálním tlakem obou
Tato rovnice umožňuje - zjistit vztah mezi parciálním tlakem obou plynů v alveolech při čisté hypoventilaci a při hyperventilaci - odhadnout velikost alveolo-arteriálního rozdílu pro kyslík (obr. 6)

12 6

13 Zvýšený PA-aO2 svědčí pro postižení plicního parenchymu, při čisté hypoventilaci zvýšen není. Z rovnice plyne, že i při normálním PA-aO2 může dojít při těžké hyperkapnii k těžké hypoxemii.

14 Ventilačně perfuzní nerovnováha
Dosavadní úvahy se opíraly o jednokompartmentový model plic. Ve skutečnosti je však hlavním patofyziologickým mechanizmem porušené výměny plynů ventilačně perfuzní nerovnováha, a ta se tímto modelem vystihnout nedá. VPN je odchylka od optimálního poměru mezi ventilací a perfuzí celých plic, jejich různých oblastí až jednotlivých alveolů. Ventilačně perfuzní poměr jednotlivého sklípku ovlivňuje složení plynné směsi v něm (obr. 7)

15 7

16 Ventilačně perfuzní křivku pro jednotlivý alveolus je možné snadno odvodit intuitivně (obr. 8).

17 Tuto křivku můžeme situovat do souřadnic alveolárních plynů, poněvadž paricální tlaky plynů v alveolech jsou závislé na poměru ventilace a perfuze jednotlivých sklípků. Funkční mrtvý prostor plic je vždy větší než anatomický mrtvý prostor, za patologických stavů třeba i velmi výrazně (obr. 9).

18 MRTVÝ PROSTOR DÝCHACÍCH CEST
. . VA/Q   . . VA/Q  1.0 . .  VA/Q ANATOMICKÝ M.P. FYZIOLOGICKÝ M.P.  FUNKČNÍ M.P. (  NEVYLUČUJE CO2) ˇ ˇ 9

19 Alveolární parciální tlaky obou dýchacích plynů v plicích jako celku leží někde mezi rovnicí alveolárních plynů a křivkou ventilačně perfuzní nerovnováhy (obr. 6 ).

20 6