Respirace a vyeten respiranch funkc MUDr Zuzana Duktov

Respirace a vyšetření respiračních funkcí MUDr. Zuzana Dukátová Ústav patologické fyziologie 1. LF UK

Měřené parametry 1. Ventilace a mechanika dýchání– proudění 2. Difúze – přestup plynů mezi alveolem a vzduchu kapilárou přes kapilární membránu 3. Perfúze – prokrvení plicních kapilár 4. Regulace ventilace –(metabolická odezva, ASTRUP) Porovnání ventilace – perfúze – ventilačně perfuzní poměr

Poruchy mechaniky dýchání I. A) Plicní difuzní změny elasticity (plicní fibrózy, emfyzém, cystická degenerace) ohraničené změny elasticity (jizevnaté plicní procesy specifické i nespecifické, bulosní emfyzém, bronchiektázie, silikózy, psedotumory) edém plic úbytek plicního parenchymu (svráštivé plicní procesy, pneumotorax, stavy po lobektomii) onemocnění viscerální pleury zúžení a deformace dýchacích cest

Poruchy mechaniky dýchání II. B) Mimoplicní porušení kostry hrudníku (vazů, kloubů, deformity hrudní onemocnění páteře – m. Bechtěrev, resekce) špatná funkce dýchacích svalů (centrální porucha, zvýšený tonus respiračních svalů) onemocnění parietální pleury

Příčiny a důsledky nestejnoměrné ventilace I. A) nestejnoměrné působení sil při vdechu a výdechu vydatnější alveolární ventilace neporušeného křídla při výdechu- tlak v plíci zdravé stoupá – přesun z jednoho křídla do druhého – kyvadlová ventilace fibrothorax, torakoplastika, obrna bránice

Příčiny a důsledky nestejnoměrné ventilace II. B) rozdílná poddajnost různých částí plic fibrozní změny poddajnost snižují, emfyzematózní zvyšují

Příčiny a důsledky nestejnoměrné ventilace III. C) bronchiální obstrukce porucha ventilace a perfúze současně – nedochází ke zhoršení saturačních parametrů v krvi

Měření respiračních funkcí Typy testů Klidové Zátěžové - farmakodynamické testy bronchodilatační x bronchokonstrikční - spiroergometrie

Kdy vyšetřovat ? plicní onemocnění před chirurgickým výkonem posudkové účely objektivizace dušnosti

Statické ukazatele – plicní objemy a kapacity TLC – totální kapacita plic (VC+RV) – 6700 ml RV – reziduální objem – 1700 ml VC – vitální kapacita plic – 5000 ml FRC – funkční reziduální kapacita (ERV+RV) – 2900 ml IC – inspirační kapacita – (IRV+VT) - 3800 ml ERV – expirační rezervní objem – 1200 ml IRV – inspirační rezervní objem – 3300 ml VT – objem jednoho klidného vdechu – 500 ml

Plicní objemy

Dynamické ukazatele I. d. f. - dechová frekvence (f/min) MV - minutová ventilace (objem/min) v klidu 6 -8 l/min FVC - usilovná vitální kapacita ž: [21. 7 – (0. 101 x věk)] x výška (cm) = ml) m: [27. 63 – (0. 112 x věk)] x výška (cm) = (ml)

Dynamické ukazatele II. FEV 1 - jednosekundová vitální kapacita objektivní hodnocení klinického stavu pacientů s obstrukčními plicními poruchami posouzení odpovědi pacienta na léčbu prognostický parametr – FEV 1 > 1 l (5 -leté přežívání méně než 50%)

Dynamické ukazatele III. MVV (Vmax) - maximální minutová ventilace (Maximal voluntary ventilation) - měří se maximální úsilí 10 – 30 sekund frekvencí 10 -30 d/min, přepočet na 1 min. > 40 l/min Dechová rezerva - minutová klidová ventilace / MVV, > 1 : 5, 1 : 2 klidová dušnost Apnoická pauza – na konci vdechu 50 -80 s, na konci výdechu 30 -40 s

A. Spirometrie měření ventilačních plicních objemů Spirografie-graf. záznam Určujeme: VT, f, MV – minutová ventilace, spotřeba O 2 za čas, VC exsp. , VC insp. , FVC, FEV 1, FEF 25 -75, MMEF 25 -75

Spirometr

Normální spirogram

1. Obstrukční ventilační porucha Příčiny - CHOPN, astma, emfyzem FEV 1%VC (index Tiffeneau) FVC nad 80%, FEV 1 pod 80% Lehká: FEV 1 80 -60% Střední: FEV 1 60 -40% Těžká: FEV 1 pod 40%

Středně těžká obstrukce

2. Restrikční ventilační porucha FVC pod 80%, FEV 1 nad 80% Lehká: FVC 80 -60% Střední: FVC 60 -40% Těžká: FVC pod 40%

Suspektní restrikční porucha

3. Smíšená ventilační porucha FVC pod 80%, FEV 1 pod 80% FEV 1%VC pod 75% u osob do 50 let, pod 70% u starších malé cesty – snížení FEV 25 -75, jejich pokles pod 60% již v době, kdy normální FEV 1, FVC air trapping – retence vzduchu v důsledku kolapsu malých dýchacích cest při snížené elastanci

Měření vrcholové výdechové rychlosti PEF- peak expiratory flow Měříme průtok - l/s hrubá orientace o stupni bronchiální obstrukce

Alveolární ventilace a mrtvý prostor třetina anatomický- tracheobronchiální strom, dvě třetiny alveoly, představuje normálně asi 140 ml vzduchu Alveolární hypoventilace - snížená saturace krve kyslíkem, zvýšený p. CO 2, pokles p. H-obstrukce i restrikce, únava svalů, snížená citlivost dechového centra, poruchy nervových drah, onem. páteře, hrudní stěny, pleury, plic

Alveolární hyperventilace – velká difuzibilita CO 2, nárůst p. H-zvýšená dráždivost dechového centra, Kussmaulovo dýchání, tetanie, provokace epilepsie

2. DIFÚZE

Alveolokapilární transport tlakový gradient umožňuje, aby O 2 z alveolárního prostoru difundoval do kapilární krve plic a CO 2 opačným směrem O 2 difunduje z alveolu-přes alveolární membránu-intersticiální tekutinu plickapilární membránu-krevní plazmumembránu erytrocytu, nitrobuněčnou tekutinu erytrocytu k molekule Hgbchemická reakce

Co ovlivňuje difúzní kapacitu? Plocha povrchu alveolokapilární membrány Množství hemoglobinu Tloušťka alveolokapilární membrány Stupeň poruchy distribuce ventilace a perfúze

Poruchy difúze Příčiny snížení: a/ Ztluštění alveolokapilární membrány (fibroza) b/ Destrukce alveolární membrány (emfyzém) c/ monitorace pneumotoxických efektů leků (cytostatika)

3. PERFÚZE

Plicní řečiště Plicní cévní řečiště se liší od systémového v řadě vlastností: Intravaskulární tlaky jsou nízké Plicní tenkostěnné cévy jsou poddajné Plicní arterioly neobsahují za normálních okolností svalová vlákna Na hypoxii reaguje vasokonstrikcí

Zvýšení intravaskulárních tlaků Aktivně ◦ Zvýšení plicní cévní rezistence vasokonstrikcí při alveolární hypoxii ◦ Omezení lumina plicních cév intraluminálními tromby nebo emboly ◦ Destrukce drobných plicních cév při jizvení, destrukci alveolárních stěn nebo při vaskulitidách

Metody vyšetření I. Perfúzní scintigrafie – radioaktivní partikule aplikované i. v. (denaturovaný albumin 99 m. Tc) embolizují plicní kapilární řečiště, gamakamerou se hodnotí radioaktivita nad plícemi v různých projekcích Funkční dynamická scintigrafie - 133 Xe, poměr ventilace x perfúze –snížený u emfyzému, astmatu, atelektázy, zvýšený u plicní embolie

Metody vyšetření II. Angiografie – katetr do a. pulmonalis, nástřik kontrastní látkou (hemoptýza, plicní embolie, a-v zkraty) Katetrizace – plicní hypertenze (Swan-Ganzův katetr) ECHO, Doppler

4. REGULACE VENTILACE A METABOLICKÁ ODEZVA

ABR I. Vyšetření krevních plynů (Astrup) p. H 7, 36 -7, 44 Pa. O 2 9, 9 -14, 4 k. Pa Pa. CO 2 4, 8 -5, 9 k. Pa BE ± 2 mmol/l BBS 48 ± 2 mmol/l Standartní bikarbonáty 24 mmol/l

ABR II. Aktuální bikarbonáty 24 mmol/l Totální CO 2 Muži: 23 -27 mmol/l Ženy: 21 -25 mmol/l Saturace hemoglobinu O 2 97%

Dodávka a spotřeba kyslíku Pa. O 2 hemoglobin, cirkulace Pa. O 2 závisí na - p. ATMO 2, - plicních funkcích (ventilace, difuze, perfuze) - event. příměsi neokysl. krve (pravolevý zkrat)

Nedostatek kyslíku I. Nedostatek kyslíku obecně v tkáni– hypoxie Nedostatek kyslíku v krvi (nízký p. O 2 v arteriální krvi - pa. O 2) - hypoxémie Oxid uhličitý (CO 2) jeho množství v krvi souvisí především s mírou ventilace Vyšetření hypoxémie Běžnou regulaci zabezpečuje oxid uhličitý

Nedostatek kyslíku II. Centra reagující na hypoxémii – stimuluje dýchání Při chronické hypokapnii se snižuje citlivost na CO 2 Praktické důsledky: Pacient s kombinací hyperkapnie a hypoxémie (např. těžší obstr. choroba) dýchání reguluje hypoxémie dýchání čistého kyslíku může utlumit dech. centra a vést k vzestupu hyperkapnie v dýchací směsi je oxid uhličitý

Nedostatek kyslíku III. Samotná hypoxémie (např. fibróza, ale i lehčí astmat. záchvat) stimuluje dýchání, dochází k hyperventilaci a hypokapnii Hyperventilace je uskutečňována svaly – vyžadují kyslík dochází k jejich únavě – projeví se postupnou „normalizací“ a dalším vzestupem CO 2 může být indikací k podpůrnému dýchání

5. DALŠÍ METODY

Endoskopická vyšetření plic 1. Bronchoskopické vyšetření Fibroskopie Bronchioloalveolární laváž (BAL) – 150 -500 ml fyziologického roztoku, cytologické a mikrobiologické vyš. Transbronchiální plicní biopsie 2. Mediastinoskopie 3. Thorakoskopie

Zobrazovací metody I. 1. RTG Skiagram CT, HRCT (pneumonie, atelektáza, pneumothorax, pneumomediastinum, emfyzém, cystická fibroza, tumory)

Zobrazovací metody II. 2. Ultrasonografie – posuzování pleurálních procesů – perkutánní plicní biopsie 3. NMR

Laboratorní vyšetření I. 1. alfa 1 -antitrypsin (deficience: mladí nekuřáci s emfyzémem) 2. Vyšetření potu na chloridy (Cystická fibroza Cl- > 60 mmol/L) 3. Bakteriální vyšetření sputa : Pseudomonas aeruginosa (CF), Staph. aureus, H. influenza, P. cepatia 4. Cytologické vyšetření sputa

Hypoxie I. 1. Hypoxie anoxická – nedostatečné okysličení arteriální krve v plicích a) alveolární hypoventilace, která je provázena i zvýšením p. CO 2, odstranění hypoxie O 2 – neodstraní retenci a zvýšení p. CO 2

Hypoxie II. b) porucha difuse – není zvýšení p. CO 2, kromě těžkých stavů, snížení v důsledku hyperventilace c) venosní příměs – MAC v důsledku chronické hypoxie d) nepoměr mezi ventilací a perfusí e) snížení tenze O 2 v inspirovaném vzduchu, snížené p. CO 2, snížení p. H

Hypoxie III. 2. Hypoxie stagnační 3. Hypoxie anemická 4. Hypoxie histotoxická

Pulsní oxymetrie Pulsní oxymetrie – sycení Hb kyslíkem pomocí fotoelektrických metod Používá dvě diody ve spektru infračervené a červené barvy a na základě rozdílu absorbance hodnotí koncetraci oxidovaného Hb Nevýhodou rel. malá citlivost při p. O 2 víc jak 8 k. Pa, při špatné kožní perfúzi a v přítomnosti karboxyhemoglobinu a methemoglobinu

KLINICKÉ PŘÍZNAKY

Dušnost I. Mimoplicní Snížení kyslíku ve vdechovaném vzduchu – v nadmořských výškách přes 3000 m, klidová alveolární hyperventilace Při abnormálně velké spotřebě kyslíku Při akutní a chronické anémii Acidoza – Kussmaulovo acidotické dýchání

Dušnost II. Centrální Cheyne-Stokes – periodické dýchání, charakterizované sérií pravidelně se prohlubujících a změlčujících se dechů s apnoickými pauzami (srdeční selhání, uremie, těžká pneumonie, zvýšený, nitrolební tlak) Syndrom spánkové apnoe

Dušnost III. Biotovo dýchání – různě hluboké dechové vlny se střídají s apnoickými pauzami (meningitidy, encefalitidy) Apneustické – lapavé, nepravidelné (postižení CNS, toxiny, trauma, farmakologicky)

Poruchy dechového centra Eupnoe – klidové dýchání Tachypnoe – polypnoe, rychlé, povrchní, u plicních onem. , rozrušení, horečka, námaha Bradypnoe- snížená frekvence Hyperpnoe – zrychlené a prohloubené Orthopnoe – ztížené dýchání, vynucující si pozici v sedě

Děkuji za pozornost