patofyziol gia vonkaj ieho d chania n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Patofyziológia vonkajšieho dýchania PowerPoint Presentation
Download Presentation
Patofyziológia vonkajšieho dýchania

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 52

Patofyziológia vonkajšieho dýchania - PowerPoint PPT Presentation


  • 149 Views
  • Uploaded on

Patofyziológia vonkajšieho dýchania. Prof. MUDr. J. Hanáček, CSc . Hlavné časti dýchacieho systému. dýchacie centrá v predĺženej mieche a moste. motorická inervácia dýchacích svalov. dýchacie svaly. kostra hrudníka. pleura a pleurálna dutina. dýchacie cesty a pľúca.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Patofyziológia vonkajšieho dýchania' - ganit


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
patofyziol gia vonkaj ieho d chania

Patofyziológia vonkajšieho dýchania

Prof. MUDr. J. Hanáček, CSc.

slide2

Hlavné časti dýchacieho systému

  • dýchacie centrá v predĺženej mieche a moste
  • motorická inervácia dýchacích svalov
  • dýchacie svaly
  • kostra hrudníka
  • pleura a pleurálna dutina
  • dýchacie cesty a pľúca
  • senzitívna a motorickáinervácia dýchacích ciest a pľúc
  • krvné a lymfatické cievy
slide3

Súčasti vonkajšieho dýchania

 ventilácia pľúc

  • distribúcia ventilácie
  • difúzia plynov cez alveolo-kapilárnu membránu
  • perfúzia pľúc
  • distribúcia perfúzie
  • ventilačno - perfúzne pomery v alveolárnych
  • jednotkách

Poškodenie častí dýchacieho systému a tiež poškodenie iných

orgánov a systémov organizmu  zmeny vonkajšieho dýchania

slide7

Ventilácia pľúc a jej poruchy

Ventilácia pľúc- cyklicky sa opakujúce vdychovanie atmosferického

vzduchu do pľúc a vydychovanie vzduchu z pľúc

VT- dychový objem

VA- objem vzduchu v alveolách

VD anat - anatomický mŕtvy priestor

Ventilácia pľúc (VTOT)= ventilácia pľúc a „mŕtveho priestoru“

(fR x VT) – anatomického (VD anat )

– alveolárneho (VD alv) + ventilácia alveol VA

  • veľkosť alveolárnych jednotiek a ich ventilácia sú rozdielne
  • v rôznych častiach pľúc
slide8

Schéma alveolárnej

jednotky

A – objemy

B – ventilácia

A

B

slide9

Vplyv zmien frekvencie dýchania a dychového

objemu na intenzitu alveolárnej ventilácie

Zdravý človek

Pacient s rýchlym, plytkým dýchaním

VT = 500 ml

VT = 250 ml

fR = 16. min-1

fR = 32. min-1

VD = 150 ml

VD = 150 ml

VA = 350 ml

VA = 100 ml

Vtot = 8000 ml

Vtot = 8000 ml

VD = 2400 ml

(30% z Vtot)

VD = 4800 ml

(60% z Vtot)

VA = 5600 ml

(70% z Vtot)

VA = 3200 ml

(40% z Vtot)

Normálna alveolárna ventilácia

Znížená alveolárna ventilácia

slide10

Zdravý človek s hlbokým, pomalým dýchaním

VT = 800 ml

VTOT = 8.000 ml

fR = 10. min-1

VD = 1.500 ml

(cca 19% z VTOT)

VD = 150 ml

VA = 6.500 ml

(cca 81% z VTOT)

VA = 650ml

Zvýšená alveolárna ventilácia

slide11

Zhrnutie

• Intenzita alveolárnej ventilácie závisí:

1. od veľkosti celkovej pľúcnej ventilácie (priama závislosť)

2. od pomeru medzi fR a VT

3. od pomeru medzi VA a VA

• Intenzita alveolárnej ventilácie ovplyvňuje:

a/ výšku parciálneho tlaku O2 v alveolách (PAO2) - VA PAO2

b/ výšku parciálneho tlaku CO2 v alveolách (PACO2) - VA  PACO2

• Výška parciálneho tlaku O2 a CO2 v alveolách ovplyvňuje výšku

parciálnych tlakov O2 a CO2 v artériovej krvi (PaO2; PaCO2)

slide12

Intenzitu alveolárnej ventilácie v pomere k intenzite

metabolizmu vyjadrujeme pojmami:

1. normoventilácia (euventilácia)

Ide o VA takej intenzity, ktorá pri normálnej pľúcnej perfúzii

zabezpečí saturáciu krvi kyslíkom a elimináciu CO2 primeranú

úrovni metabolizmu – normokapnia (VA = MR; MR – úroveň metabolizmu)

2. hypoventilácia

Ide o takú intenzitu VA, ktorá je nižšia, ako sú metabolické požiadavky

organizmu  hypoxémia, hyperkapnia(VA  MR)

3. hyperventilácia-vyššia VA ako sú metabolické potreby

organizmu  hypokapnia (VA  MR)

slide13

Procesy vplývajúce

na alveolárnu

ventiláciu

• Termíny normokapnia, hyperkapnia, hypokapnia

môžeme použiť len keď poznáme PaCO2

• Termíny normoventilácia, hypoventilácia, hyperventilácia

môžeme použiť tiež len vtedy, keď poznáme PaCO2

slide14

Základné príčiny a mechanizmy podieľajúce sa na vzniku hyperkapnie a hypokapnie

A. Hyperkapnia:I. alveolárna hypoventilácia

  • Patologické procesy vedúce k zníženiu aktivity inspiračnej
  • časti dýchacieho centra

a/ nádorový procesv oblasti dýchacích centier, iných častí mozgu

b/ zápalové procesyv oblasti dýchacích centier

c/ „Ondinina kliatba“– zníženie až absencia funkcie bulbo-spinálnych

respiračných motoneurónov  zníženie až zastavenie

dýchania v spánku

d/ metabolická alkalóza

e/ útlmdýchacích centier liekmi

f/ vysoká hodnota PaCO2

g/ hypoxické, ischemické poškodeniedýchacích centier

Ondina

slide15

2. Patologické procesy spôsobujúce poruchu

motorickej inervácie dýchacích svalov

a) poškodenie nn. frenici

b) poškodenie nn. interocostales

c)poškodenie motorickej inervácie pomocných

dýchacích svalov

3. Patologické procesy spôsobujúce poruchu

nervovo-svalového spojenia

–poškodenie funkcie nervovo-svalovej platničky

(myasthenia gravis – počas myastenickej krízy)

slide16

4. Patologické procesy spôsobujúce poruchu

funkcie dýchacích svalov

a) poranenie (bolestivé, rozsiahle)

b) myozitídy, myotónie, myalgie

c) únava – napr. z dôvodu hypoxie

d) nevýhodná „geometria“ dýchacích svalov

5. Patologické procesy spôsobujúce poruchu

funkcie kostry hrudníka

a)  pohyblivosti v kĺbových spojeniach

b) deformity

c) zlomeniny, pomliaždenie

slide17

6. Patologické procesy spôsobujúce poškodenie

funkcie pleury a interpleurálneho priestoru

a) pleuritídy, pleurálne zrasty

b) pneumothorax

c)  množstva tekutiny v interpleurálnom priestore

7. Patologické procesy poškodzujúce funkciu

dýchacích ciest a pľúc

  • zápal, nádor, remodelácia dýchacích ciest, spazmus
  • hladkých svalov, hlien
  • b) pľúcny edém, zápal pľúc, atelektázy, emfyzém
slide18

Hypoventilácia časti alveolárnych jednotiek

  • môže byť buď úplne alebo len čiastočne kompenzovaná
  • hyperventiláciou nepoškodených alveolárnych jednotiek  mierna
  • hypoxémia a normokapnia alebo hypokapnia
  • Hypoventilácia väčšiny alveolárnych jednotiek
  • možnosti dýchacieho systému kompenzovať poruchu
  • sú minimálne  hypoxémia s hyperkapniou
slide21

II. Alveolárna hyperventilácia

1. Psychogenné mechanizmy

a) úzkosť

b) potláčanie zlosti a pocit viny

c) stres

d) panická porucha

e) neuroticky podmienené časté hlboké vzdychy

f) hystéria

g) neodôvodnený „hlad po vzduchu“

slide22

2. Organické poruchy dýchacieho a ďalších

systémov organizmu

a) ľahký a mierne intenzívny stupeň bronchiálnej astmy

b) fibrotizujúca alveolitída – hlavne skoré štádium

c) pľúcna embólia – nie masívna

d) pľúcna hypertenzia

e) bolesť

f) stimulácia dýchacích centier patologickým procesom

g) Predávkovanie kys. acetylosalicylovou

h) zlyhávanie pečene - Spontánna hyperventilácia je často pozorovaná pri zlyhávaní pečene.

Môže byť spôsobená: - stimuláciou periférnych chemoreceptorov

- laktátovou acidózou,

- poškodením obličiek

- hepatálnou encefalopatiou

- vysokým tonusom sympatika

slide23

3. Fyziologické mechanizmy vzniku hyperventilácie

  • progesteron   PaCO2 u žien v druhej polovici menštruačného
  • cyklu až o 8 mmHg a počas tehotenstva ešte výraznejšie

b) prolongované rozprávanie (spievanie)

c) vyššia nadmorská výška

d) horúčka

slide24

Distribúcia ventilácie a jej poruchy

  • Patologické procesy ovplyvňujúce dýchací systém sú málokedy
  • rovnomerne distribuované v jeho jednotlivých častiach
  • Intenzita patologického procesu je často rozdielna
  • v rôznych lokalitách dýchacieho systému
  • Nerovnomerná priestorová distribúcia poškodenia (a jeho intenzity)
  • v dýchacom systéme tvorí morfologický (a biofyzikálny) základ pre
  • vznik nerovnomernej distribúcie alveolárneho objemu a alveolárnej
  • ventilácie
slide25

Normálna výmena plynov v pľúcach je podmienená nielen

  • normálnou hodnotou celkovej pľúcnej ventilácie, ale hlavne
  • primeranou ventiláciou každej alveolárnej jednotky (AJ)
  • Distribúcia alveolárneho objemu (=veľkosť AJ) a alveolárnej
  • ventilácie (=intenzita výmeny plynov v AJ) v jednotlivých
  • častiach pľúc závisí od biofyzikálnych vlastností každej AJ
  • Efektívnosť alveolárnej výmeny plynov v každej AJ závisí
  • od pomeru alveolárnej ventilácie (VA) ku alveolárnemu
  • objemu (VA)
slide26

Základné typy distribúcie alveolárneho

objemu a alveolárnej ventilácie

slide27

Mechanizmy vzniku priestorovej a časovej

nerovnomernosti ventilácie AJ

Príčiny:

A. regionálne rozdiely v odpore dýchacích ciest (Raw)

B. regionálne rozdiely v poddajnosti pľúc (CL)

slide28

Vplyv gravitácie na distribúciu alveolárneho

objemu a alveolárnej ventilácie

  • Objem každej AJ závisí od :

a) jej biofyzikálnych vlastností

b) od síl, ktoré na ňu pôsobia z jej vnútornej aj vonkajšej strany

  • Transpulmonálny tlakje tou silou, ktorá ovplyvňuje objem AJ (Ptp).
  • Je to rozdiel medzi tlakom v ústach (Pmo) a intratorakálnym tlakom (Pth).
  • Ptp pôsobiaci na AJ v jednotlivých regiónoch pľúc =regionálny Ptp
  • Biofyzikálne vlastnosti AJsú podmienené :

–kvantitou a kvalitou tkanív, ktoré ju tvoria

– lokalizáciou AJ v pľúcach v apiko-bazálnom smere a polohou tela

slide29

Krivka znázorňujúca elasticitu alveolárnej jednotky

  • Vyjadruje vzťah medzi veľkosťou Ptpr a veľkosťou objemu
  • AJ ( % z TLCL)
  • Existuje vertikálny tlakový gradient v pľúcach stojaceho
  • (sediaceho) človeka

Dôsledok :

- vyšší vnútropľúcny tlak na báze (+0,8kPa)

v porovnaní s hrotom pľúc

- tento tlakový gradient ovplyvňuje veľkosť Ptpr

Príklad:

Ptp na báze pľúc

Ptpv hrote pľúc

Ptp= (0-3,0 kPa)+0 kPa

Ptp= -3,0 kPa

Ptp=( Pmo-Pth)+PGr

Ptp= (0-3,0 kPa)+0,8 kPa

Ptp= -2,2 kPa

slide30

a

b

b

bm

b

Krivka elasticity alveolárnej jednotky

slide31

•Úroveň ventilácie každej alveolárnej jednotky závisí od:

a) jej biofyzikálnych vlastností

b) od síl, ktoré na ňu pôsobia počas inspíria a exspíria

• Pri stabilných biofyzikálnych vlastnostiach AJ bude

intenzita ventilácie AJ závisieť od veľkosti Ptpr

  • Absolútna hodnota Ptpr je v rôznych častiach pľúc rôzna

• Veľkosť AJ a ventilácie AJ závisia od jej „umiestnenia“ na

krivke elasticity

slide32

Regionálne rozdiely vo ventilácii AJ podmienené

gravitáciou a biofyzikálnymi vlastnosťami AJ

slide33

Difúzia plynov v pľúcach a jej poruchy

 Dodávka O2 do organizmu

- aktívne procesy - ventilácia, cirkulácia krvi

- pasívne procesy - difúzia cez alveolo-kapilárnu membránu,

difúzia plynov medzi kapilárami a bunkami tkanív

 Difúzia O2 a CO2 cez alveolo-kapilárnu membránu je pasívny proces, veľkosť ktorého závisí od:

• rozpustnosti plynu v tekutine (O2 , CO2 )

 veľkosti difúznej plochy

• tlakového gradientu naprieč membránou

• hrúbky membrány

• kvality tkanív membrány

slide34

Difúzna kapacita pľúc (D)=transfer faktor =objem plynu (O2, CO2),

  • ktorý prejde celou plochou alveolo-kapilárnej membrány za jednu
  • minútu pri tlakovom gradiente 0,133 kPa (1mmHg)
  • Difúzia O2 a CO2 cez alveolo-kapilárnu membránu závisí od :

a)membránovej

b) krvnej

zložky

c) cirkulačnej

slide35

Faktory ovplyvňujúce difúziu plynov cez

alveolo-kapilárnu membránu

alvelus

A-k membrána

krv

slide36

Difúzia CO2 cez alveolo-kapilárnu membránu

a jej poruchy

  • Transport CO2 krvou :
  • fyzikálne rozpustený (8% z celkového obsahu)
  • chemicky viazaný (92%) :

- kyslý uhličitan draselný (v Er)

- kyslý uhličitan sodný (v plazme )

- karbaminohemoglobín, karbaminoproteíny

  • Parametre CO2 v krvi:

PaCO2= 5,3 kPa (40mmHg)

Objem CO2 v a. krvi=2,2mmol/l

PvCO2= 6,0-6,1kPa (45-46mmHg)

Objem CO2 v zmiešanej venóznej

krvi=24mmol/l

slide37

A

PA CO2

PV CO2

PC´ CO2

Er

6

6

45

45

5,4

5,4

40

40

Výmena CO2

KPa mmHg

KPa mmHg

PV CO2

- porucha

záťaž

záťaž

pokoj

C

B

norm -

PA CO2

PC´ CO2

0,8s

0,4s

slide38

Difúzia O2 cez alveolo-kapilárnu membránu a jej

poruchy

  • Transport O2 krvou :
  • fyzikálne rozpustený(cca 1,4% z celkového obsahu)
  • chemicky viazaný(98,6%) - oxyhemoglobín
  • Parametre O2 v krvi :

PaO2=12,6 kPa (95mmHg)

PvO2= 5,3kPa (40mmHg)

  • Difúzia O2 cez alveolo-kapilárnu membránu je limitovaná
  • membránovou, krvnou aj cirkulačnou zložkou
slide39

100

100

100

12

12

12

40

40

40

4

4

4

0,8 s

0,4 s

0,8 s

A

Výmena O2

PA O2

PV O2

PC´ O2

KPa mmHg

PC´ O2 ~ PA O2

pokoj

norm -

KPa mmHg

B

-porucha

D

PA O2

PV O2

PC´ O2

PC´ O2 ~ PA O2

hypoxia

PC´ O2

C

PV O2

záťaž

PV O2

slide40

Patologické procesy ovplyvňujúce difúziu O2

z alveol do krvi

Patologický proces

Mechanizmus

  •  alveolárnej ventilácie
  •  Po2 vo vdychovanom vzduchu

 Po2 v alveolárnom vzduchu

 difúznej plochy

  • vyradenie AJ z činnosti
  •  afinity Hb ku O2
  •  koncentrácie Hb
  • patologické typy Hb

 kapacity krvi pre prenos O2

  • mestnanie krvi v pľúcach
  • trombóza (embolizácia do a.pulm.)
  • prietoku a rýchlosti toku krvi
  • cez alveolárne kapiláry

 rýchlosti prietoku krvi

 rýchlosti toku krvi nad

kritickú hodnotu

slide41

Komentár k schémam patologických procesov

ovplyvňujúcich difúziu plynov v pľúcach

A – Normálna A-c membrána

B – Zvýšenie prietoku krvi pľúcnym riečiskom, napr. pri fyzickej záťaži,

ľavo-pravom skrate:  počtu otvorených kapilárefektívneho

povrchu A-c membrány transfer faktora aj transfer koeficientu

C – Patologický proces v oblast A-c membrány, napr. zápal, fibróza, edém,

pľúcna embólia: difúzneho koeficientu A-c membrány transfer

faktora aj transfer koeficientu

D – Lokálna strata (funkčného) pľúcneho tkaniva, napr. atelektáza, tumor,

lokalizovaný zápal, resekcia časti pľúc: efektívneho A-c povrchu 

transfer faktora, ale transfer koeficient môže byť v ostávajúcom

zdravom pľúcnom tkanive nezmenený

slide42

E – Obštrukcia v pľúcnom riečisku, napr. stenóza mitrálnej chlopne:

objemu krvi v alveolárnych kapilárach, otvorenie aj kapilár, ktoré

sú normálne zatvorené prietoku krvi alveolárnymi kapilárami 

transfer faktora aj transfer koeficientu

F – Pĺúcny emfyzém efektívneho A-c povrchu transfer faktora aj

transfer koeficientu

G – Abnormálny Hb, (napr. met-Hb), abnormálne množstvo Hb

(napr. anémia) transfer faktora aj transfer koeficientu

H – Zhrubnutie A-c membrány, napr. množstva intersticiálnej tekutiny,

(intersticiálnny zápal a fibróza) transfer faktora, transfer koeficient

môže byť v norme aj 

I – Pľúcny edém  predĺženie difúznej dráhy transfer faktora aj

koeficientu

slide43

C

B

A

D

F

E

G

I

H

slide44

Pľúcna cirkulácia a jej poruchy

  • Pľúca môžu plniť svoju základnú funkciu len vtedy, keď sú
  • alveolárne jednotky primerane ventilované a keď cez
  • alveolárne kapiláry preteká primerané množstvo plnohodnotnej krvi
  • Dýchacie pohyby ovplyvňujú prietok krvi alveolárnymi
  • a extraalveolárnymi pľúcnymi cievami
  • Alveolárne cievy
  • (sú v bezprostrednom kontakte so stenou alveoly)

- hlboký vdych  stlačenie ciev   prietoku krvi

- hlboký výdych  uvoľnenie ciev  prietoku krvi

slide45

Extraalveolárne cievy(sú v pľúcnom interstíciu)

Výdych – intersticiálny/intratorakálny tlak  prietoku

Vdych –  intersticiálny/intratorakálny tlak  prietoku

  • Extraalveolárne cievy sanezúčastňujú na výmene plynov
  • Sú základom pľúcnych pravo-ľavých skratov venózna
  • prímes do ľavého srdca
slide47

Zmeny distribúcie krvi v pľúcach vplyvom

fyziologických a patologických procesov

  • Fyziologocké procesy (zmena polohy tela, dýchacie pohyby, fyzická
  • záťaž) aj patologické procesy (poškodenie aa. pulmonales,
  • stlačenie pľúcneho parenchýmu, zníženie TK v a. pulmonalis,
  • pľúcne pravo-ľavé skraty, lokálna alveolárna hypoxia)
  • zvýrazňujú alebo znižujú rozdiely v regionálnej distribúcii
  • perfúzie podmienenej gravitáciou
slide49

Pomer ventilácie k perfúzii a jeho poruchy

  • Hlavnými determinantami výmeny plynov v pľúcach sú
  • lokálne pomery medzi alveolárnou ventiláciou a
  • alveolárnou perfúziou = ventilačno - perfúzne pomery
  • V zdravých pľúcach je ventilačno - perfúzny pomer v podstatnej
  • väčšine AJ blízky hodnote 0,8 (VA/QA=4,5/5,6=0,8)

  • Rovnosmerná a ekvivalentná zmena V a QA zachováva nezmenený
  • pomer - 0,8
  • Protismerná zmena týchto parametrov, ako aj ich rovnosmerná
  • neekvivalentná zmena vedie ku  alebo VA/QA

slide50

Regionálne rozdiely v alveolárnej ventilácii a alveolárnej perfúzii

podmienené gravitáciou a ich vplyv na lokálne VA/QA pomery

  • Lokálna hypoxická pľúcna
  • vazokonstrikcia a gravitácia
  • sú faktory, ktoré upravujú
  • lokálne ventilačno-perfúzne
  • vzťahy v AJ.
slide51

Hlavné typy ventilačno - perfúznych vzťahov za

fyziologických a patologických podmienok

A

A – V/Q = 0,8

D

A

B

B – V/Q < 0,8

C – V/Q > 0,8

D – V/Q = 0

C

E – V/Q = ∞

E

slide52

Ondinina kliatba

Podľa nemeckej báje známej pod menom

„Ondinin spánok“,bola Ondina krásna vodná

víla a ako každá víla, mohla byť aj ona nesmrteľná,

ale len dovtedy, kým sa nezaľúbi do muža-

“smrteľníka“ a bude mať s ním dieťa. To sa

však čoskoro stalo a Ondina sa zaľúbila do

šarmantného rytiera Sira Lawrenca. Keďže láska

bola obojstranná odprisahali si vernosť navždy.

Rok po sobáši porodila Ondina Sirovi Lawrenceovi

dieťa. Od tohto momentu začala Ondina rýchlo

starnúť, jej fyzická atraktívnosť rýchlo mizla, čo

viedlo k strate záujmu Sira Lawrence o svoju

manželku.

Raz popoludní sa Ondina prechádzala okolo stajní

a zrazu začula známe chrápanie svojho manžela.

Otvorila dvere do stajne a uvidela svojho manžela

ležať na sene v náručí inej ženy. Ukázala svojim prstom na manžela, čo on pocítil ako kopnutie, prebudil sa a prekvapene pozrel na svoju ženu. Tá ho prekliala slovami: „Prisahal si mi vernosť s každým dychom po prebudení a ja som tvoju prísahu prijala. Teda, nech sa prísaha vyplní. Pokiaľ budeš bdieť budeš môcť aj dýchať, keď však zaspíš prestaneš aj dýchať“.