UKŁAD

ODDECHOWY

Objętość strefy przewodzącej = anatomiczna przestrzeń nieużyteczna (martwa) – apn (m) = 150 ml

Fizjologiczny podział dróg oddechowych

Strefa przewodząca - funkcje:

• dystrybucja powietrza do strefy wymiany gazowej

• ogrzewanie i nawilżanie powietrza

• oczyszczanie powietrza – bariera ochronna

• przeciwdziałanie nadmiernym wahaniom prężności tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym

Powietrze atmosferyczne TBP = 760 mm Hg

• Stężenie O2 - 21%, PO2 = 760 mm Hg x 0,21 = 159,6 mmHg

• Stężenie CO2 - 0,04%, PCO2 = 760 mm Hg x 0,0004 = 0,3 mmHg

Powietrze wdychane (37C, PH2O = 47 mm Hg) 760 mm Hg - 47 mm Hg = 713 mm Hg

• PIO2 = 713 mm Hg x 0,21 = 149,73 mmHg

• PICO2 = 713 mm Hg x 0,0004 = 0,285 mmHg

Powietrze pęcherzykowe

•PAO2 = 100 mm Hg (105 mm Hg)

•PACO2 = 40 mm Hg

Wentylacja (objętość) minutowa

- ilość powietrza wnikającego do układu oddechowego

w ciągu minuty

TV BF MV

500 ml x 12 /min = 6000 ml

Wentylacja pęcherzykowa

- ilość świeżego powietrza atmosferycznego wnikającego

do pęcherzyków płucnych w ciągu minuty

(TV - apn) BF VA

(500 ml - 150 ml) x 12 /min = 4200 ml

Im szybsze i płytsze oddychanie tym gorsza wentylacja pęcherzykowa

Wpływ typu oddychania na wentylację pęcherzykową

Objętość Częstość Wentylacja Wentylacja Wentylacja

oddechowa x oddychania = minutowa - przestrzeni n.= pęcherzykowa

(ml) (oddech/min) (ml/min) (ml/min) (ml/min)

A 1000 x 6 = 6000 - 900 (150x6) = 5100

B 500 x 12 = 6000 - 1800 (150x12) = 4200

C 150 x 40 = 6000 - 6000 (150x40) = 0

Czynniki modyfikujące opór dróg

oddechowych

Objętość płuc

1. Rozciągający efekt otaczającej tkanki płucnej

Wdech – opór dróg

oddechowych maleje

2. ciśnienia w kp

3. impulsacja n. błednego

Wydech - opór dróg oddechowych rośnie !

Czynniki modyfikujące opór dróg

oddechowych

Skurcz lub relaksacja mięśni dróg oddechowych

RELAKSACJA (rozszerzenie, ↓oporu) SKURCZ (zwężenie, ↑oporu)

Stymulacja - współczulna (adrenergiczna) - przywspółczulna (cholinergiczna) - receptory 2 adrenergiczne - receptory muskarynowe Epinefryna Czynniki drażniące 2 -agoniści

Opór dróg oddechowych 8l

R = r4

Wentylacja . P V = R

Jeśli „r” zmaleje 4x,

-opór dróg oddechowych wzrośnie 256x, a przepływ zmaleje 256x

Siły retrakcji płuc → OPÓR SPRĘŻYSTY • dążą do zapadnięcia płuc

włókna sprężyste, kolagenowe napięcie powierzchniowe

WDECH

Skurcz mięśni wdechowych

Obj. klatki piersiowej

Ciśnienia w jamie opłucnej

Obj. płuc

Ciśnienia śródpęcherzykowego

Gradientu ciśnień (drogi odd.)

Napływ powietrza do płuc

Podatność płuc (wskaźnik rozciągliwości płuc)

CL = V/P (200 - 230 ml/ 1 cm H2O)

- kąt nachylenia krzywej ciśnienie-objętość

podatność płuc:

• zwłóknienie śródmiąższowe płuc

• przekrwienie płuc

• zapalenie płuc, obrzęk płuc

• niedobór surfaktantu

podatność płuc:

• rozedma

Napięcie powierzchniowe- T

Prawo Laplace`a:

P = 2T/r

P- ciśnienie

T – napięcie powierzchniowe

r - promień

Surfaktant- zawsze obniża napięcie powierzchniowe(T)

P P

WDECH

Działanie surfaktantu - napięcie powierzchniowe

Duże napięcie powierzchniowe przy dużych objętościach

WYDECH

Działanie surfaktantu - napięcie powierzchniowe

Niskie napięcie powierzchniowe przy małych objętościach - podatności

Surfactant – funkcje:

1. siły retrakcji - opór sprężysty

2. podatność płuc

3. pracę oddechową

4. Przeciwdziała zapadaniu się pęcherzyków płucnych –

przeciwdziała niedodmie

5. Umożliwia współistnienie pęcherzyków o różnych

rozmiarach; stabilizuje je

6. Przeciwdziała obrzękowi płuc

Dystrybucja wentylacji /pozycja stojąca/

PODSTAWA PŁUC PŁUCA – MNIEJ ROZCIĄGNIĘTE WIĘKSZA PODATNOŚĆ WIĘKSZA WENTYLACJA

- 10 cm H2O

- 2,5 cm H2O

Zmiana ciśnienia śródopłucnowego

0,25 cm H2O / cm

Niższa podatność

Dystrybucja perfuzji /pozycja stojąca/

WPŁYW GRAWITACJI

0,74 mm Hg (1 cm H2O)/1 cm

Gradient ciśnienia (23 mm Hg - 30 cm H2O) od szczytu do podstawy

Dolne partie płuc - ↑ ciśnienia transmuralnego→ ↓ oporu → ↑ perfuzji

DOLNE PARTIE PŁUC

WIĘKSZA PERFUZJA

Wskaźnik minutowej wentylacji pęcherzykowej do minutowej

perfuzji . .

VA / Q

Krew odtlenowana (żylna)

PvO2 = 40 mm Hg

PvCO2 = 46 mm Hg

Krew utlenowana (tętnicza)

PaO2 = 95 mm Hg PaCO2 = 40 mm Hg

Powietrze pęcherzykowe

PAO2 = 100 mm Hg PACO2 = 40 mm Hg

VA = 4.2 L/min Q = 5 L/min

VA / Q = 0,84

Stosunek minutowej wentylacji pęcherzykowej do minutowej perfuzji

↑ VA/Q

Szczyt - Perfuzja niewystarczająca

w stosunku do wentylacji

- Wydajniejsza wymiana

gazowa

↑PO2 ↓PCO2

- Niewielki wzrost zawartości O2

- Niska dystrybucja do całkowitej ilości krwi

Pęcherzykowa (funkcjonalna) przestrzeń martwa Obszary płuc o wysokim VA/Q

+ Anatomiczna przestrzeń martwa

=

Fizjologiczna przestrzeń martwa

Stosunek minutowej wentylacji pęcherzykowej do minutowej perfuzji

↓ VA/Q

Podstawa

- Wentylacja niewystarczająca

w stosunku do perfuzji

- wymiana gazowa mniej

wydajna

↓ PO2 ↑PCO2

- przeciek fizjologiczny

- obniżenie PO2 i SO2

Przeciek fizjologiczny

Obszary płuc o niskim VA/Q

Przeciek anatomiczny:

anastomozy oskrzelowo-płucne

PaO2 < PAO2

Neurony oddechowe pnia mózgu:

• wdechowe (typ I),

• wydechowe (typ E),

Rdzeń przedłużony:

• Neurony grzbietowe (I),

• Neurony brzuszne (I,E),

Most:

• Ośrodek pneumotaksyczny

• Ośrodek apneustyczny

Regulacja oddychania

Chemoreceptory ośrodkowe (rdzeń przedłużony): efekt PCO2

↑ PCO2 we krwi tętniczej (czynnik pośrednio stymulujący) ↑ [H+] - ↓ pH pmr - (czynnik bezpośrednio stymulujący)

Chemoreceptory obwodowe

Czynniki stymulujące:

- PCO2 → pH (krew tętnicza)

- [H+] (krew tętnicza)

-↓ PO2 ( 60 mm Hg) ! (krew tętnicza)

Lokalizacja kłębki szyjne kłębki aortalne

monitorują PCO2, pH i PO2 we krwi tętniczej

Receptory w drogach oddechowych i płucach

Włókna Typ Rozmieszczenie Bodziec Odpowiedź

nerwu błędnego

Zmielinizowane wolno adoptujące się między mięśniami wypełnienie płuc skrócenie czasu wdechu

(SAR) gładkimi dr.odd. wydłużenie wydechu (ODRUCH Heringa – Breuera) rozszerzenie oskrzeli

tachykardia

szybko adoptujące się między komórkami nabł. nadmierne wzmożenie oddychania

(RAR) wypełnienie płuc kaszel, skurcz oskrzeli,

substancje wydzielanie śluzu endo-,egzogenne

(histamina, PG)

Niezmielinizowane płucne włókna C w pobliżu naczyń substancje bezdech – szybkie oddychanie

oskrzelowe włókna C krwionośnych endo-,egzogenne skurcz oskrzeli,

↓ RR, bradykardia,

wydzielanie śluzu