A légzés élettana I.

Átírás

1 A légzés élettana I. Légzésmechanika, ventiláció Tanulási támpontok prof. Sáry Gyula 1 Légzőizmok és légzőmozgások A tüdő levegőfrakciói A tüdő és mellkas tágulékonysága (compliance) A felületi feszültség szerepe a légzésben Nyomásváltozások a légzés során A légutak ellenállása A légzőrendszer holtterei A légzési perctérfogat 2 1

2 újraélesztési idő túlélési idő teljes bénulás funkciózavar kezdete tünetmentes időszak irreverzibilis károsodás anoxia Kezdete sejthalál 3 A légzés fő fázisai ventiláció ventiláció alveoláris diffúzió distribúció diffúzió perfúzió szállítás a véráramban szöveti diffúzió 4 2

3 Az (aktív) kilégzés és belégzés izmai maximális kilégzés maximális belégzés belégzés kilégzés forgástengely diaphragma belső külső bordaközi izmok mellkasi mozgások 5 Az (aktív) kilégzés és belégzés segédizmai 6 3

4 A mellkas térfogatának változásai rekeszizom: függőleges kitérés mellkas: antero-posterior és harántirányú átmérő változása 7 Spirometria: a tüdő levegőfrakcióinak mérése t 8 4

5 A normális spirogram (Értékek a Tanulási támpontokban!) teljes tüdőkapacitás belégzési rezerv légzési volumen vitálkapacitás kilégzési rezerv funkcionális reziduális kapacitás reziduális volumen (kapacitás) Dead space: holttér, IRV=inspiratory reserve volume, TV= tidal volume, ERV=expiratory reserve volume, RV= residual volume 9 A tüdő levegőfrakciói és az életkor teljes kapacitás funkcionális reziduális kapacitás vitálkapacitás reziduális kapacitás életkor (év) 10 5

6 Térfogat és nyomásváltozások légzés alatt tüdőtérfogat alveoláris nyomás transzpulmonáris nyomás pleurális nyomás Belégzés Kilégzés 11 A tüdő tágulékonysága (compliance*) Tüdőtérfogat Transzpulmonáris nyomás *egységnyi nyomásváltozásra eső térfogatváltozás (L/cm H 2 O) 12 6

7 Elasztikus erők a mellkasban és tüdőben a légzés folyamán reziduális térfogaton (erőltetett kilégzés végén) mellkas: kifelé, nagy funkcionális reziduális kapacitáson (nyugodt kilégzés végén) mellkas & tüdő ellentétes, egyenlő belégzés alatt mellkas: kifelé, kicsi a tüdőkapacitás 70%-án mellkas: egyensúly teljes tüdőkapacitáson (erőltetett belégzés végén) mellkas: befelé, kicsi tüdő: befelé, kicsi tüdő: befelé, nagyobb tüdő: befelé, nagy tüdő: befelé, maximális 13 Passzív nyomás-térfogat viszonyok a légzőrendszerben mellkas mellkas + tüdő tüdőtérfogat (L) mellkas nyugalomban mell. + tüdő nyugalomban tüdő maximális kilégzés (reziduális volumen) nyomás 14 7

8 Összefoglalás A funkcionális reziduális kapacitást (nyugodt kilégzés vége) a tüdő és a mellkasfal kölcsönhatása szabja meg. A teljes tüdőkapacitást (erőltetett belégzés vége) a belégzőizmok és tüdő-mellkasfal visszahúzó ereje közti egyensúly szabja meg. A reziduális volument (erőltetett kilégzés vége) a kilégzőizmok és a mellkas (tüdő) rugalmassága közti kölcsönhatás szabja meg. 15 A pleuraűr negatív nyomásának jelentősége A légmell (pneumothorax). mellkasi légzés hasi légzés rekeszizom 16 8

9 Pozitív nyomású lélegeztetés (altatáskor) térfogatvezérelt nyomásvezérelt Negatív nyomású lélegeztetés (vastüdő) 17 A tüdő tágulékonysága pleura nyomás pleura nyomás 18 9

10 19 A surfactant termelése II. típusú alveoláris epithelsejtek LB= lamelláris testecskék exocitózissal ürül (inger: tüdőfeszülés) vékony filmet alkot felületi feszültség 1/10-re csökken foszfatidilkolin, albumin, IgA, apoproteinek fagocitózissal tűnik el (recycling!) magzati hónaptól termelődik koraszülöttek problémája: respirációs distressz szindróma (RDS) glikokortikoid stimulálja PEEP lélegeztetés 20 10

11 Az alveolusok interdependenciája (a Laplace törv. kritikája az alveolusokban) ér tüdőszövet simaizom 21 Nyomásviszonyok ventiláció közben intrapulmonális nyomás légzési térfogat (L) intrapleurális nyomás 22 11

12 A tüdő ellenállása a térfogatváltozással szemben elasztikus ellenállás: mellkas és tüdő rugalmas ellenállásából származik viszkózus (nem elasztikus) ellenállás: elsősorban a levegő áramlásával szemben (légúti ellenállás) 23 Légúti ellenállás tényezői 24 12

13 A Reynolds féle szám áramlás v=áramlási sebesség ρ=sűrűség d= csőátmérő η=viszkozitás > > turbulens áramlás perfúziós nyomás sebesség x sűrűség x csőátmérő viszkozitás 25 Áramlási ellenállás Összkeresztmetszet Ellenállás Légutak oszlása Légutak oszlása 26 13

14 Áramlással szembeni ellenállás a légutakban levegő útja egyes bronchusok átmérője > egyes bronchusok átmérője összkeresztmetszet << összkeresztmetszet légúti ellenállás > légúti ellenállás 27 A légzés holttere nincs gázcsere! 28 14

15 A légzés holtterei Anatómia és élettani holttér Légzésfrekvencia Perctérfogat Holttérventiláció Alveoláris perctérfogat 29 Spirogram: dinamikus komponensek teljes tüdőkapacitás belégzési rezerv légzési térfogat vitálkapacitás kilégzési rezerv funkcionális reziduális térfogat reziduális térfogat 30 15

16 Az időzített vitálkapacitás Tiffeneau index FEV 1 idő 31 16