Přednášky z lékařské biofyziky
                                Biofyzikální ústav Lékařské fakulty
                                    Masarykovy univerzity, Brno

                                  Biofyzika dýchání. Spirometrie

                                          Obsah přednášky

•           Mechanismus výměny plynů mezi organismem a okolím (dýchací pohyby – mechanika dýchání,
difuze a rozpouštění plynů)

•           Dechové objemy a kapacity

•           Dechový odpor

•           Dechová práce

•           Spirometrie

•           Některé biofyzikální aspekty dýchání

                                         Ventilační pohyby

•            Účastní se především mezižeberní svaly a bránice

•            dýchání hrudní (převažuje u žen) a břišní (převažuje u mužů)

                                   Difuze O[2 ]a CO[2] v plazmě

                                           Výměna plynů

                                       Výměna dýchacích plynů

                        Změny negativního nitrohrudního tlaku během dýchání

                                     Dechové objemy a kapacity

Ø  vzduch v dýchacích trubicích - mrtvý prostor - 150 ml

Ø  reziduální objem vzduchu v alveolech - RO - 1 l

Ø  exspirační rezervní objem -      ERO - 1,5 l

Ø  (klidový) dechový objem -           DO - 0,5 l

Ø  inspirační rezervní objem -         IRO - 2,5 l



Ø  vitální kapacita                             VK = ERO + DO + IRO

Ø  funkční reziduální kapacita        FRK = RO + ERO



Ø  Mírou ventilace plic je minutový objem

                                             MO = DO.f

                                           Pneumothorax

                                          Dýchací odpory

•            Elastický odpor plic a hrudníku - dán napětím elastických vláken v plicní tkáni,
podobný vliv má povrchové napětí alveolů.

•            Neelastický odpor tkání (též tkáňový viskózní odpor). Vzniká třením plicní tkáně,
hrudníku, dýchacích svalů a orgánů dutiny hrudní.

•            Proudový odpor dýchacích cest - komplex odporů, které kladou vzdušnému proudu dýchací
cesty - viskozita, turbulence.

                                           Dýchací práce

•             při překonávání souhrnu dýchacích odporů platí:

                W = p.DV           p je rozdíl tlaku nitrohrudního a nitroplicního

                                       Výpočty dýchací práce

při klidovém dýchání:

minutový objem MO = 7 l

dechová frekvence DF = 14 min^-1

tlak p: 0,7 kPa

dechový objem V : 0,5 l (5.10^-4 m^3)

práce W = 0,35 J - pro jeden vdech

294 J - za 1 hodinu





                                                                                  při velké zátěži:

                                                                                         MO = 200 l

                                                                                      DF 100 min^-1

                                                                                        p = 0,7 kPa

                                                                              V = 2 l (2.10^-3 m^3)

                                                                        W = 1,4 J - pro jeden vdech

                                                                               8400 J - za 1 hodinu

                               Měření dechových objemů - spirografie

                                             Spirogram

                                Další biofyzikální aspekty dýchání

•            Projevy fyzikálních vlastností plic v některých oblastech diagnostiky a terapie:

Ø největší plocha kontaktu s vnějším prostředím

Ø možnost ovlivnění funkcí organismu prostřednictvím dýchání (hyperventilace)

Ø rušivý vliv dýchacích pohybů na diagnostické obrazy

Ø negativní kontrast při rtg. vyšetřeních

Ø rizika v UZ diagnostice a při litoripsi