PLICNÍ FUNKCE MECHANIKA DÝCHACÍHO SYSTÉMU PŘENOS PLYNŮ Autor prezentace: Doc. MUDr. Milena Šimurdová, CSc. DÝCHACÍ SYSTÉM FÁZE TRANSPORTU O2 K BUŇKÁM Folie2 předb cut dýchací cesty alveoly alveolo-kapilární m. plícní kapiláry VYUŽITÍ O2 MITOCHONRIEMI TRANSPORT O2 V KRVI 1 DIFUZE O2 PŘES ALVEOLO-KAPILÁTRNÍ MEMBRÁNU DIFUZE O2 Z PERIFERNÍ KAPILÁRY DO BUŇKY VENTILACE PLIC VNITŘNÍ DÝCHÁNÍ výdej CO2 ~250 ml / min příjem O2 ~300 ml / min V KLIDU DÝCHACÍ CESTY ANATOMICKÝ MRTVÝ PROSTOR – ZÓNA KONDUKCE 2 NOSNÍ PRŮDUCHY FARYNX LARYNX TRACHEA BRONCHY BRONCHIOLY TERMINÁLNÍ BRONCHIOLY ZÓNA VÝMĚNY PLYNŮ (alveolo-kapilární membána) CELKOVÁ PLOCHA 70 - 100 m2 Další funkce: oteplení vzduchu, očištění, doplnění vodními parami reflexní odpovědi na dráždivé podněty řeč a zpěv (specifické funkce laryngu) Folie7 před cut ODLITEK DÝCHACÍCH CEST U ČLOVĚKA TRACHEA BRONCHY BRONCHIOLY TERMINÁLNÍ BRONCHIOLY 3 AERODYNAMICKÝ ODPOR Folie8 předb cut aa ciliární cylindrický epitel lamina propria viscerální pleura buňky hladké svaloviny chrupavka krevní cévy žláza pohárková buňka mukus 4 AUTONOMNÍ INERVACE SVALOVÝCH BUNĚK muskarinové receptory aktivace acetylcholinem Þ bronchokonstrikce b2-adrenergní receptory aktivace noradrenalinem Þ bronchodilatace BRONCHUS Æ < 1 mm TERMINÁLNÍ BRONCHIOLUS VT = VA + VD VT dechový objem (‘tidal volume’) ~500 ml VA alveolární část dechového objemu ~350 ml VD část dechového objemu v mrtvém prostotu (‘dead volume’) ~150 ml f = 12/min 5 4,2 l/min 6 l/min ALVEOLÁRNÍ VENTILACE VA · = VA x f 1,8 l/min VENTILACE MRTVÉHO PROSTORU VD · = VD x f MINUTOVÁ VENTILACE PLIC V ∙ = VT x f 6 MRTVÝ PROSTOR CELKOVÝ OBJEM, VE KTERÉM NEDOCHÁZÍ K VÝMĚNĚ PLYNŮ U ZDRAVÉHO JEDINCE oba dva prostory jsou prakticky stejné ANATOMICKÝ mrtvý prostor - objem dýchacích cest FUNKČNÍ (celkový) mrtvý prostor ANATOMICKÝ mrtvý prostor + celkový OBJEM ALVEOLŮ bez funkčního kapilárního řečiště Folie10 před cut vodní těsnění k subjektu nádech výdech převrácená nádoba s O2 7 SPIROMETRIE (měření plícních objemů, kapacit, funkčních vyšetření, …) Folie11 před cut bb PLÍCNÍ OBJEMY 8 úroveň po maximálním nádechu DECHOVÝ OBJEM VT (‘tidal volume’) ~2,5 l INSPIRAČNÍ REZERVNÍ OBJEM IRV EXSPIRAČNÍ REZERVNÍ OBJEM ERV ~1,7 l DILUČNÍ METODA (metoda zředěného plynu) He ~1,3 l REZIDUÁLNÍ OBJEM RV konec klidného výdechu úroveň po maximálním výdechu Princip metody: 1 Maximální výdech 2 Opakovaný nádech a výdech z a do rezervoáru (známého objemu) s inertním plynem (He) známé koncentrace cp. Þ Složení vzduchu v obou prostorech se vyrovná (ck). konec klidného nádechu He reservoár (Vr) RV cp He reservoár (Vr) RV ck 3 Vypočtení REZIDUÁLNÍHO OBJEMU z počáteční a konečné koncentrace He v rezervoáru (cp, ck). Folie11 před cut bb 9 úroveň maximálního vdechu úroveň maximálního výdechu VK - největší objem vzduchu, který je možno vydechnout po maximálním nádechu VK ~ 4,7 l VK VITÁLNÍ KAPACITA = VT + IRV + ERV CKP CELKOVÁ KAPACITA PLIC = VK + RV ~ 6,0 l CKP ~1,3 l RV FUNKČNÍ REZIDUÁLNÍ KAPACITA < 3,0 l INSPIRAČNÍ KAPACITA > 3,0 l konec klidného výdechu FUNKČNÍ VYŠETŘENÍ PLIC KLIDOVÁ MINUTOVÁ VENTILACE (0,5 l x 12 dechů / min = 6 l/min) MAXIMÁLNÍ PROUDĚNÍ VYDECHOVANÉHO VZDUCHU PEFR (‘peak expiratory flow rate’) (~10 l/s) MAXIMÁLNÍ VOLNÍ VENTILACE po dobu 10 s MVV (125 - 170 l/min) 10 VTEŘINOVÁ VITÁLNÍ KAPACITA (exspirační vteřinová VK, rozepsaný usilovný výdech VK) FEV1 (´forced expiratory volume per 1 sec´) 0 1 3 2 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 FEV1 VK čas (s) ≥ FEV1 VK 80 %