Fyziologie dchn I Vlastnosti plyn II Mechanika dchn

Fyziologie dýchání I. Vlastnosti plynů II. Mechanika dýchání III. Výměna plynů v plicích IV. Regulace dýchání

základní funkce dýchání dodávka kyslíku výdej oxidu uhličitého frekvence 15 -20 /min objem v klidu 0, 5 l minutová ventilace 6 -8 l /min

I. Vlastnosti plynů Plyny se rozpínají a tak vždy naplní určený objem Plyny difundují z oblastí, kde mají vysoký tlak, do oblastí, kde je tlak nízký PARCIÁLNÍ TLAK PLYNU je roven součinu celkového tlaku směsi plynů a dílu, který tato část zaujímá na celkovém objemu plynu suchý vzduch % O 2 CO 2 21 160 0, 04 N 2 78 ostatní 1 (1 torr = 0, 133 k. Pa) parciální tlak (v suchém vzduchu na hladině moře) PB = 760 torr parciální tlak ve vzduchu vstupujícím do plic PH 2 O = 47 torr (při 37 C) 149 0, 3 600 564

II. Mechanika dýchání - změny tlaků při vdechu a výdechu

II. Mechanika dýchání - plicní objemy a kapacity TLC (6 l) IRV (3, 3 l) VT (0, 5 l) VC (5 l) spirometr ERV (1 l) FRC (2, 2 l) RV (1, 2 l) IRV - inspirační rezervní objem VT - dechový objem ERV - expirační rezervní objem RV - reziduální objem pletyzmograf TLC - celková kapacita plic FRC - funkční reziduální kapacita VC - vitální kapacita

II. Mechanika dýchání - proudění vzduchu 1/ proudění vzduchu ventilace plicních alveolů 2/ výměna plynů přes alveolokapilární membránu difúze Proudění vzduchu Poiseuilleův zákon V (d. P) r 4 / 8 l v…. rychlost proudu d. P…. tlakový gradient r…. poloměr trubice …. viskozita kapaliny, plynu l…. délka trubice laminární turbulentní

II. Mechanika dýchání - odpor dýchacích cest, poddajnost plic, dechová práce Odpor R 8 l/ r 4 změna tlaku, aby protekl 1 l/s fyziologické změny během dýchání: při nádechu při výdechu - hladký sval (inervován parasympatikem-vagus) - stav sliznice (sekrece hlenu) objem Poddajnost (compliance) C = d. V/d. P - elasticita plicní tkáně - schopnost těles nabývat po přechodné deformaci původní tvar (kolagen, elastin) - prostorové uspořádání (spirála) - povrchové napětí Laplaceův zákon P = 2 T/r, surfaktant – snižuje povrchové napětí a zabraňuje kolapsu alveolů Dechová práce - práce dýchacích svalů nutná pro překonání elastických a proudových odporů dýchacích cest, bránice – hlavní inspirační sval tlak

II. Mechanika dýchání minutová ventilace x alveolární ventilace VA = f (VT - VD)

III. Výměna plynů v plicích - difúze přes alveolokapilární membránu Difúze plynů - je přímo úměrná difúzní ploše (~70 m 2) - nepřímo úměrná difúzní dráze (~ 0, 2 m) - přímo úměrná koncentračnímu gradientu PO 2 a PCO 2 - závisí na rozpustnosti O 2 a CO 2 (25 x vyšší) Difúzní dráha - povrchová vrstva surfaktantu - alveolární epiteliální membrána - kapilární endotel - plazma - membrána erytrocytu - intracelulární tekutina erytrocytu

III. Výměna plynů v plicích - poměr ventilace/perfúze Ideální stav ventilovaný alveolus perfundovaná céva Venózní příměs neventilovaný alveolus perfundovaná céva Alveolární mrtvý prostor ventilovaný alveolus neperfundovaná céva U zdravého člověka 1) není distribuce vdechovaného vzduchu v plicích rovnoměrná, 2) není rovnoměrný průtok krve všemi částmi plic

IV. Regulace dýchání 1. Chemická - centrální chemoreceptory (prodloužená mícha) jemná regulace CO 2 - periferní (karotická a aortální tělíska) regulace O 2 2. Nervová - receptory v dýchacích cestách (mechano a chemoreceptory) - receptory v plicní tkáni (tahové) 3. Volní - CNS

IV. Regulace dýchání - výstup do vysoké nadmořské výšky hypoxic desenzitization acclimatization ventilation roll-off min hours days weeks years time