DÝCHANÍ - hlavním úkolem je zajistit 02 pro metabolismus buněk a odstranit odpadový C02 VENTILACE -výměna vzduchu mezi okolím a alveoly a zajištění přestupu mezi alveoly a kapilárami 7 a TRANSPORT - přenos plynů mezi plícemi a buňkami a naopak > Systém transportérů - krev (krvinky, plazma) > Systém cest - kardiovaskulární_ VNITRNÍ DÝCHANÍ - oxidace živin v mitochondriích za uvolnění velkého množství energie (ATP) - aerobní metabolismus ANATOMIE DÝCHACÍCH CEST Dutina nosní Dutina ústní Hrtan Imiis Sll]t pulmimte ŘWMPllIW |^|>:ii'is nMttUlIB I Mi(filn;iuftn:i I.ni.li-. iiif. jiuhiinnis ili"\t. HtWK&UN IiiImHs ii(ľ. (Mjlriiuiii.- ilext. ' PULMO SINISTKH JjIlllUH SUJI. |)tllllM>UÍS sin. BBONCHUÖ ľltlM'll*Al.řs srMsTKlí Hlulnhu.s liilmlis sup. juilmoiiÍK stu* lii>iin-lms lul>iiťi> Inf. Vedlejší dutiny nosní Hltan Průdšnice Plíce I.iilms inf. (inltiiuiiis -in, »i:t|i1iľ:iĽNi:i IlU*Í>llľ:i í:iIi1Í:m-;i |iillifiMin I 'u[iIii-:iľjii:i 1 pnrn utwtnlfo ■ larynx trachea PRŮŘEZ Alveolárni kapilární síť Alveolárni duktus Respirační prudusinka Bronchiolus respiratorii Respiratory Membrane Surfactant- t secreting celí Ceil of alveolar wall Fluid with surfactant Macrophage j Respiratory membrane Cell of capillary wall N tic I brwuhus Hlavní nádechové svaly: bránice, zevní mezižeberní svaly Pomocné dýchací svaly: m. sternocleidomastoideus, skupina skalenových svalů Výdechové svaly: vnitřní mezižeberní svaly, svaly přední stěny břišní páka A - B'> A'— C ■ klesaní žeber PLEURA pulmonalis parietalis |n«plr«ilon Explrslion -3 + pleurální štěrbina ELASTICKÉ VLASTNOSTI PLIC ^ A V plicní poddajnost (compliance): =- AP Faktory ovlivňující elastické vlastnosti plic: stavba plic: přítomnost elastických vláken povrchové napětí alveolu: SURFAKTANT - snižuje povrchové napětí 8 TI 1 Odpor dýchacího systému R =--— n r4 maximálni nádech ÍC (3 000 ml) IRC) (2 500 mi) 49% DO vc (4 500 ml) J.5.9.9. r\/\ŕ\J„.........1... A/V J (6 000 ml) r.R() Uiävvá výäecnová™ (l 500 ml) poloha (poloha FRC) FRC! —I------*------* (3 000 mi) RO maximálni (! 500 ml) TĹC výdech Statické plieni objemy: - dechový objem DO (0,5 1) - inspirační rezervní objem IRO (2,5 1) - exspirační rezervní objem ERO (1,5 1) - reziduálni objem RO (1,5 1) Statické plieni kapacity: - vitálni kapacita plic VC (4,5 1) = IRO+DO+ERO - celková kapacita plic TC (6 1) = IRO+DO+ERO+RO - inspirační kapacita IC (3 1) = IRO+DO - funkční reziduálni kapacita FRC (3 1) = ERO+RO Dynamické plieni parametry: - dechová frekvence f - minutová ventilace plic V - maximální minutová ventilace MVV - jednosekundová vitální kapacita FEVj Funkční _ anatomický alveolární mrtvý prostor — mrtvý prostor mrtvý prostor vdechovaný vzduch alveolárni vzduch vydechovaný vzduch p02 21 13 15 pC02 0,03 5 4 H20 0 6 6 N2 80 77 75 tepny kapiláry žily p02 13 < 5 5 pC02 5 >6 6 H20 6 6 6 N2 77 77 77 TRANSPORT O rozpuštěný v plazmě vazba na hemoglobin (Fe2+) 1 molekula hemoglobinu váže 4 molekuly 02 >l teploty kPa 5.33 PCO; 100% t tpH ÍDP/6 50% o asi 0,75 s P02 25 75 100 strední tlak Ptice v a. pulmonalis afveofus v úrovni komory , (15 mmHg) / d z1 zóna 1 Pa > Pa > P, a. pulmonalis zóna 2 Pa > Pa > P. perfúze Q .O >N — »Ü báze J_^ ventilace VA Q perfúze Ô. r-1-1-1—^ 0 0,5 1,0 1,5 VA, popř. d (l.min-1 na 11 plic) tlaky v mmHg p0? = 40 pCO, = 46 V, neventilovaný alveol U S 9 VA d i vnejsi vzduch p02 = 150 pCO, = 0 normálni neperfundovaný Q 5,25 Q — OO TRANSPORT CO -v plazmé rozpustený väzba na plazmatické bílkoviny -v červených krvinkách rozpustený väzba na hemoglobín- COo + HoO HoCCX H+ + HCO C021 (pH ;) * dýcháni f normalizace C02 (pH) I normalizace dýcháni bránice HYPOXIE Hypoxická hypoxie - 4- arteriálního p02 Anemická hypoxie - normální arteriální p02, 4-přenášejícího hemoglobinu Stagnační / ischemická hypoxie - 4- průtoku, není dodáváno dostatečné množství 02 Histotoxická hypoxie - dodávka 02 přiměřená, zábran využití 02 buňkami vdech bronchiálni systém 1. normálně ventilovaný a perfundovaný alveolus 2. žádná perfúze 3. omezení (zástava) difúze 4. nevětraný alveolus „extraalveolární" příměs venózní krve krev přitékající a, pulmonalis odtok krve do plicnich žil nedostatek O2 ve vdechovaném vzduchu centrální hypoxemie cyanóza 5g/ 100 ml 10 15 P0 v krvi (kPa) periferní hypoxemie zvýšená afinita Hb k 02 porucha difúze v tkáni (např. edém) porušené využití O2 (např. mitochondriální jedy) HYPERKAPNIE -1 C02 Deprese CNS - zmatenost, poruchy smyslové ostrosti, nakonec koma s útlumem dýchání a smrt HYPOKAPNIE - i C02 Hypoxie mozku diky vazokonstrikci cév - ztráta orientace, závratě, parestézie t BAROMETRICKÉHO TLAKU Přetlak 100% kyslíku - dráždění dýchacích cest, svalové záškuby, zvonění v uších, závratě, křeče a koma Přetlak s N: dusíková narkóza - euforie, snížená výkonnost a intelekt Přetlak s He: neurotický syndrom - třesy, netečnost, porušení manuální zručnosti, intelekt není porušen oxidace surfaktantu 1 povrchové napětí v alveolech porucha distribuce drážděni dýchacích cest kašel oxidace lipidů * poškození membrán poškození membrán alveolů edém SV I i prokrvení | (mozek) útlum glukózového metabolismu tvorba hyalinních membrán porucha zásobení energií (např. CNS) u kojence: proliferace cév a vaziva ve sklivci porucha difúze závrať, křeče retrolentálnf fibroplazie HYPERVENTILACE , Signál pro vynoření A. Dýcháni ve výice (bez aklimatizace) £ 18 16 14 12 parciální tlaky v okolním vzduchu tlak O2 valveolech při dýchání vzduchu 10 bod varu tělesných tekutin při 37 °C maximální výška při dýchání 02 hyperventilace O, maximální výška při dýchání vzduchu hyperventilace vzduchu kritický při hyperventilaci tlak O2 v alveolech při dýchání čistého 02 minutová ventilace í kritický při hyperventilaci výškový zisk díky hyperventilaci Vt při dýchání 0; kritický bez hyperventilace Vt při dýchání vzduchu výškový zisk díky hyperventilaci ti c 'VI 15 25 kPa 5 15 25 pAo;(kPa) 15 25 F\>,(kPa) 10 30 Vr (l/min)