Az élethez energia kell A légzés A állati sejtek: szerves vegyületekből aerob metabolizmussal Biológiai oxidáció: ATP és NADH képződés C 6 H 12 O 6 +9O 2 =6CO 2 +6H 2 O Légzés: O 2 és CO 2 kicserélődése Diffúzió: egysejtűeknek könnyű Többsejtűek: romlik a felület/térfogat arány A lézőszervek ezt az arányt javítják (pl ember légzőfelülete 50-100m 2, az test egyéb felszíne 2m 2 ) A diffúzió sebességét a diffúziós út és a koncentrációgrádiens szabja meg. (az utóbbi növekedik pl. a légzőmozgások és a keringés kialakulásával)
A légzés részfolyamatai A légzés (elsősorban emlős állatokat tekintve) három alapvető részfolyamatból áll. 1. A légcsere a légköri levegő és a tüdőben lévő levegő kicserélődése. Változói: az egyszerre beszívott levegő térfogata (légzésmélység) a percenkénti légvételek száma (légzésgyakoriság) a két utóbbi érték szorzata (légzési perctérfogat) 2. A gázcsere a vér és környezete közötti gázkicserélődés, az oxigén és a széndioxid mozgása a parciális nyomásgrádiens által megszabott irányba. Külső és belső légzés 3. A sejtlégzés folyamata már a sejten belül zajlik.
Kültakarón át A légzés törzsfejlődése Kizárólag: csalánozók, laposférgek, egyes hengeres- és gyűrűsférgek, puhatestűek és ízeltlábúak Fontos: puhatestűek, halak, kétéltűek Légzőszerv (levegő tüdő, víz - kopoltyú) 1. Kültakaró vékonyfalú függelékei: rákok, puhatestűek 2. A kültakaró betüremkedései: póktüdő: a potroh betüremkedésével kialakuló üregben rovarok, pókok légcsövei 3. Az előbél kitüremkedése: halak, kétéltűek lárváinak kopoltyúja gerincesek tüdeje Kopoltyúk
A rovarok légzőrendszere A sejtekig szállítja a levegőt A keringési rendszer kivételes módon csak a tápanyagszállításban vesz részt, a légzőrendszertől független. A nagyobb rovaroknak légzőmozgásokat is kell végezniük, a nagyobb O 2 igény miatt Légcsövek Légzsákok Légzsák Testi sejt Légcsövecske Légcső Levegő Légzőnyílások
A halak légzése A vízben kevesebb az oxigén, mint a levegőben. A víznek áramolnia kell! Vagy a hal mozog a vízben (cápák) Vagy a vizet aktívan mozgatja a kopoltyún keresztül. Kopoltyú ívek O 2 -szegény vér O 2 -gazdag vér Lemez Víz Kopoltyúfedő áramlás Vér erek Kopoltyúív Vízáram Véráram Kopoltyú szálak Az O 2 nettó diffuziója Ellenáramlásos gázcsere P O (mm Hg) a vízben 2 15012090 60 30 140 110 80 50 20 P O (mm Hg) 2 A vérben
A gerincesek tüdeje Fejlettsége a metabolikus igénnyel nő. Kétéltűek: zsákszerű nyelik a levegőt, bordáik nincsenek A légzésben a hajszálerekben gazdag szájnyálkahártyának és bőrnek is szerepe van. Hüllők: légmozgások a bordák segítségével Egyre nagyobb belső felület. Az egyes hüllőcsoportok tüdeje változatos fejlettségű. A teknősökben és krokodilokban már nincs központi üreg. A kígyókban többnyire csak a bal oldali tüdő fejlődik ki. Halak: úszóhólyag (hidrosztatikai szerv, néha érzékszerv v hangadószerv, a tüdővel homológ: tüdőshalak)
A madarak tüdeje A madarak légzőszerve a leghatékonyabb. Kettős légzés. Belégzéskor a levegő részben a hátsó légzsákokba, részben a tüdőn át az elülső légzsákokba jut. Kilégzéskor a hátsó légzsákokból újra friss levegő kerül a tüdőbe, ezért a madarakban a gázcsere a ki- és belégzés során folyamatos. Elülső légzsákok Hátsó légzsákok Hátsó légzsákok Tüdő 1 3 belégzés 2 4 kilégzés Tüdő 3 1 mm 2 4 Légáram Tüdősípok a tüdőben Elülső légzsákok 1 Ez képes fedezni a repüléssel járó nagy oxigénigényt.
A madarak tüdeje A légzőmozgásokat a bordaközi izmok és repülés során - a mellizmok hozzák létre. a bordáik két részből állnak, amiket bordaközti ízület köt össze rekeszizom nincs Belégzéskor a szegycsont lesüllyed, a bordarészek által bezárt szög nő. Elsősorban a tüdőhöz kapcsolódó légzsákok tágulnak. A légzsákok a fajsúly csökkentésében is fontosak, behatolnak az izmok közé és a csontokba is. A madarak tüdejében a gázcsere egymással párhuzamosan futó légcsöveken (tüdősípokon) keresztül zajlik. A levegő és a vér áramlási iránya itt is ellentétes. Bár a tüdő mérete kicsi, a felülete többszöröse lehet egy emlős tüdejének.
A madarak tüdeje Két gége alakul ki: az emlősökével homológ felső gégefő (larynx) és a hangadás szerve az alsó gégefő (syrinx) a két főhörgő elágazásánál. Ezen a szakaszon a légutak fala porcmentes (hanghártyák). A hozzájuk tapadó izmok állítják be a légutak átmérőjét és a hanghártyák feszességét, ezáltal a hang magasságát és erejét. A két főhörgőben ez akár különbözhet is, vagyis a madarak egyszerre két hangot is kiadhatnak.
Az emlősök légzőrendszere Orr Garat - Gége Légcső Tüdő Főhörgők Hörgők Hörgőcskék léghólyagocskák garat gégefő (nyelőcső) légcső jobb tüdő főhörgő hörgő hörgőcske bal tüdő tüdővéna (oxigén-dús vér) végső hörgőcske orrüreg kapillárisok tüdőartéria (oxigén-szegény vér) léghólyagocskák 50 m Mellhártya (rekeszizom) (szív) A léghólyagocskák körüli sűrű kapilláris-hálózat (SEM) Parietális (fali) és viszcerális (zsigeri) lemez között folyadék
Orr és garat (pharynx) Az orr szerepe: A levegő vezetése melegítése, nedvesítése tisztítása, szűrése a beszédben rezonátor szaglás Garat a légutak és tápcsatorna kereszteződése Nasopharynx (uvula, orrmandula, fülkürt) Oropharynx (torokmandulák) Laryngopharynx garatmandula orrgarat szájgarat fülkürt nyílása gégegarat orrkagylók nyálkahártya torokmandula nyelvmandula
Gégefő (Larynx) Porccsontok: Pajzsporc (thyroidea - ádámcsutka) Gyűrűporc (cricoidea) nyelvcsont elölnézet gégefedő porc hangszalagok hangredő felülnézet hangrés kannaporc Kannaporc (arytenoidea) gégefedőporc (epiglottis): nyeléskor zárja a légcsövet. Hangszalagok légcső pajzsporc gyűrűporc C porcok
Légcső (Trachea) Anatómia: C alakú porcok Csillós hengerhám Funkció: Levegő vezetése Tisztítás, melegítés nyelőcső A nyálka a garat felé mozog csillós hengerhámsejt Goblet sejt őssejt nyálkaréteg simaizom légzőhám C porc kötőszövet légcső nyálkatermelő mirigy
Hörgők (Brochi et bronchioli) főhörgők: Jobb és bal Belépnek a tüdőkbe másodlagos hörgők Jobb oldalon 3, bal oldalon 2db A tüdőlebenyeket határozzák meg Porcdarabok harmadlagos hörgők stb. hörgőcskék Csak simaizom légcső bal föhőrgő pleura másodlagos hörgő harmadlagos hörgő kisebb hörgők porcgyűrűk porc darabkák hörgőcskék terminális hörgőcske léghörgőcske léghólyagocskák
Léghólyagocskák (alveoli) Anatómia: rugalmasrostos kötőszövet, egyrétegű laphám, tüdőkapillárisok hálózzák be Funkció: gázcsere 300 millió léghólyagocska 70m 2 felület a légcserére tüdőarteriola bronchus respiratoricus terminális bronchus simaizom tüdőartéria rugalmas rostok venula bronchus respiratoricus tüdővéna kapillárisok arteriola ductus alveolaris ductus alveolaris léghólygocskák kötőszövet kapillárisok léghólyagocskák
A légzőrendszer funkciója Légcsere: Gázcsere Külső légzés: tüdő léghólyagocskák - vér Belső légzés: vér - szövetek Biológiai oxidáció 8 Kilélegzett 1 levegő 2 Léghólyagocska hámsejt 7 Tüdőartériák CO 2 O 2 Belélegzett levegő Léghólyagocska légtere tüdőkapilláris 3 Tüdővénák hőleadás ph szabályozása kiválasztás pici vérrögök és buborékok kiszűrése a vénából a szív mechanikai védelme Angiotenzin I-II átalakítás (ACE) 6 Szisztémás 4 vénák Heart Szisztémás artériák Szisztémás kapillárisok Testi 5 CO 2 O 2 szövetek
A külső légzés A léghólyagocskák szövettani szerkezete Type I sejtek: epitélium (laphám) sejtek Type II sejtek: köbhám sejtek a surfactant réteget képezik II-es típusú sejt I-es típusú sejt epitélsejt endotélsejt kapilláris vörösvértest kapilláris makrofág légzőmembrán epitélium alaphártyák epitélsejt léghólyagocskák vörösvértest légnyílás endotélium
Az alveoláris gázcsere tényezői 1. Membrán felület (tüdőtágulás!) 2. Membrán vastagság 3. Koncentráció grádiens gáz levegő be Parciális nyomás % (Hgmm) léghólyagocskák vénás vér artériás vér levegő ki O 2 21 (158) 13 (100) 6 (40) 13 (95) 15 (116) CO 2 0,0004 (0,3) 5 (40) 7 (46) 5 (40) 4 (32) H 2 O 0,008 (5,7) 6 (47) 7 (47) 6 (47) 6 (47) N 2 stb. 78+ (596) 76 (573) 80 (573) 76 (573) 75 (565) (normál levegő nyomása: 760Hgmm) Dalton törvénye: egy gázkeverék nyomása az összetevői parciális nyomásának összege.
Az alveoláris gázcsere tényezői 4. Vízoldékonyság (CO 2 20szor jobban, mint O 2 ) Henry törvénye: A folyadékok oldottgáz-tartalma a gáz oldékonyságától és parciális nyomásától függ. O 2 fizikai oldódása igen rossz, és a hőmérséklettel csak tovább romlik - halpusztulás Légzőpigmentek kialakulása Hemocianin: puhatestűekben, ízeltlábúakban, Cu-tartalmú Hemoglobin: Gerincesekben, (néhány gerinctelenben) Négy alegységből áll (tetramer). Fehérjerész: globin Nem fehérje rész: Hem (vas + porfirin váz) 5. Megfelelő keringés (Ha egy adott tüdőrészben romlik a légcsere, akkor annak vérellátása is reflexesen csökken.)
A légzőizmok beidegzése A kicserélt levegő (és hő) mennyisége a légzések mélységétől és szaporaságától függ. A légzőizmokat gerincvelői mozgatóneuronok idegzik be. A légvételek mélysége és frekvenciája függ a légzőizmokat beidegző motoros idegben ingerületbe került axonok számától, és egy adott axonon terjedő AP frekvenciától. A belégzés alatt mindkét tényező fokozatosan növekszik (crescendo). (I) A kilégzés elején is van egy kicsi aktivitás a n. phrenicus axonjaiban. (E1) Légzési szünetben viszont semmi. (E2) A motoneuronok vezérlését végző idegsejtek a nyúltvelőben és a hídban találhatók. aktivitásuk a légzőmozgásokkal összefüggésben változik. A légzés ritmusgenerátorát ezeknek a sejteknek a komplex hálózata alkotja, ám a rendszer pontos működése még nem ismert.
Légzés-szinkron neuronok Inspiratory (belégzés alatt aktív) I-con I-Aug I-Dec Late-I Exspiratory (kilégzés alatt aktív) E-Aug E-Dec Phase-spanning (fázisváltás során aktív) Pre-I E-I
A légzésszabályozás agytörzsi területei Nyúltvelő dorzomediális neuroncsoport DRG ventrolaterális neuronoszlop VRC Híd Hídi neuroncsoport PRG pneumotaxikus központ
Nyúltvelői területek Nyúltvelői dorzomediális neuroncsoport (DRG): Lényegében a nucleus tractus solitarii-nak felel meg A nucleus tractus solitarii a IX és X. agyideg szenzoros magja. Ide futnak be a perifériás kemoreceptorokból és a tüdő receptoraiból származó ingerületek. Reciprok kapcsolatban van a VRG-vel A belégzés alatt aktív sejtek A serkentők (I-Aug) premotor neuronok, központi hatásra aktiválódnak és a rekeszizom motoneuronjait aktiválják. A gátlókat (Late-I) a tüdő feszülési receptorainak ingerülete aktiválja, gátolják a belégzést (VRG-be PRG-be vetül)
Nyúltvelői területek Ventrolaterális neuroncsoport (VRG): A VII agyidegmagtól hátra végig a nyúltvelőben ( n. reticularis ventrolateralis területe) Egyaránt találhatók belégzés-aktív és kilégzés-aktív neuronok Rostrálisan belégzés alatt aktív (I-Aug) bulbospinális sejtek a külső bordaközi izmokat idegzik be. Caudálisan ( nucl. retroambiguus) kilégzés alatt aktív serkentő (E-Aug) és gátló (E-Dec) sejtek a belső ill. külső bordaközi izmokat idegzik be nucleus ambiguus a X. ideg motoros magja A VRG felett található a légzésben szintén szerepet játszó szájpad, garat és gége hatáncsíkolt izmait irányító motoneuronok csoportja.
Területek a nyúltvelő-híd határon Bötzinger komplex a VRGtől rostrálisan, a híd és nyúltvelő határán régebben apneuziás központ olyan kilégzés-aktív (E-Aug és E-Dec) neuronok halmaza, melyek a belégzés-aktív neuronokat gátolják. kaudális részén (Pre-Bötzinger komplex) serkentő E-I neuronok, ritmusgeneráló sejtek RTN: retrotrapezoid nucleus A VII agyideg alatt Kemoszenzitív sejtek (serkentők) Pre-I sejtek: ritmusgeneráló neuronok?
PRG Hídi területek Az V. agyidegtől előre, n. parabrachiales és a Kölliker-Fuse mag pneumotaxikus központ A belégzés/kilégzés váltásában lehet szerepe Laterálisan belégzést mediálisan kilégzést serkentő neuronok A viscerális afferensek és a felsőbb területek utasításainak integráló állomása Elsősorban altatott vagy alvó állaton, perifériás bemenetek hiányában, ill supressziója során.
Az agytörzs különböző szintű átmetszéseinek hatása ép vágusz átmetszett vágusz eupnoé Híd PRN lassú eupnoé belégzési görcs perifériás kemoreceptorok felől Nyúltvelő DRG VRG szabálytalan légzés légzésleállás Gerincvelő a bordaközi izmok és a rekeszizom motoneuronjai felé
Légzés-szabályozó agytörzsi területek K-F V. RTN npb prebötz Bötz VII. NTS rvrg cvrg 1mm nucl. VII. PRN LC K-F VRG DRG Bötz prebötz rvrg NTS npb RTN Bötz prebötz rvrg cvrg cvrg namb nucl. phrenicus perifériás kemoreceptorok felől a tüdő mechanoreceptorai felől légzőizmok gerincvelői motoneuronjai
Felsőbb szabályozó területek Agykéreg Közvetlenül a piramispályán át, és/vagy a légzőközpontok felülszabályozásával. Akaratlagos szabályozás: apnoé, beszéd, hiperventilláció stb Tudattalan, ám részben kérgi eredetű: légszomj Kérgi szenzoros területek érzékelik a ventilláció mértékét és ha az kisebb, mint a szükséglet, légszomj alakul ki. Éber állapotban nem okoz apneusist a híd roncsolása. Ondin átka (central hypoventilation syndrome): alvás alatt lélegeztetni kell, mert az automatikus kontrol nem működik Az éberségi szint befolyásolja a szabályozást. Limbikus rendszer hipotalamusz Emóciók légzési hatásai
A tüdő receptorai 1. A légutak simaizomsejtjei között elhelyezkedő lassan adaptálódó feszítési receptorok: ingerületét velőshüvelyes rostok a n. vagusban futva a nucleus tractus solitarii (NTS)-ba juttatják. Az AP frekvencia és az ingerületbe kerülő axonok száma a tüdő feszülésével arányosan nő. A reflexes válasz a passzív kilégzés (és a bronchusok dilatációja). Egyesek szerint emberben nyugodt légzés során nincs jelentősége.
A tüdő receptorai 2. Irritáns receptorok (A légutak hámsejtjei között elhelyezkedő gyorsan adaptálódó mechanoreceptorok): Vékony velőshüvelyes axonok idegzik be (vagus). Ingerelhetőek extrém inflációval, hisztaminnal, protaglandinokkal, füsttel (stb). A reflexes válasz hiper/tachypnoé, bronchuskonstrikció, (nyákszekréció) és köhögés. J-receptorok: A tüdőkapillárisok közelében helyezkednek el: C-rostok idegzik be. Ingerelhetőek kapszaicinnel, hisztaminnal, bradikininnel, szerotoninnal, prosztaglandinokkal. Tüdőödéma ingerli zsigeri fájdalom A reflexes válasz apnoé, gyors, felületes légzés, bronchuskonstrikció, nyákszekréció és keringési változások.
A légutak mechanoreceptorai Orrjáratok Inger: mechanikai és kémiai, afferens: n. trigeminus Reflex: tüsszentés, bradikardia Búvárreflex (víziállatokban) Inger: hideg víz az arcra ill orrjáratokba Reflex: apnoé, gégefedő záródása (embernél is megvan gyengén) Légcső, alsó légutak Inger: mechanikai és kémiai, afferens: n. vagus Reflex: köhögés, vérnyomás-hullám (valsalva) Garat Inger: perisztaltikus hullám nyelés alatt, afferens: n. vagus/glossopharingeus Reflex: gégefedő záródása Inger: a belégzés okozta negatív nyomás Reflex: a garat izmainak megfeszülése (obstructive sleep apnea: ez a reflex nem működik rendesen)
Gerincvelői reflexek a légzésben Izomorsó receptorok A diafragmában nagyon kevés, inkább a bordaközi izmokban Inger: alacsony compliance Afferens: érzőidegek a háti gerincvelőbe Reflex: további izmok bevonása a légzésbe Fájdalom Csupasz idegvégződések a bőrben, csontban és zsigerekben Inger: ischemia, sérülés Afferens: zsigeri és szomatikus érzőidegek a gerincvelőbe Reflex: apnoé, szaggatott légzés, hipoventilláció, szapora légzés stb. Izületek A végtagokban főleg Inger: fokozott mozgás Afferens: szomatikus érzőidegek a gerincvelőbe Reflex: légzés frekvenciájának és mélységének fokozódása Egyéb, ismeretlen mechanizmusú reflexek Csuklás: száraz étel, stb Ásítás: álmosság, unalom stb Sóhajtozás: mély belégzés 15-30 másodpercenként
Centrális kemoreceptorok A nyúltvelő ventrális felszínén n retrotrapezoideus (RTN) Hiperkapnia (P alvco2 ) aktiválja A válasz 1-2 perc alatt alakul ki. Nyúltvelő vérerek v. v. HCO 3 /Cl antiporter Bemenet a légzésszabályozó neuronok felé Liquor Valójában a likvor és az EC tér ph-ját érzékeli állandó [HCO 3- ] mellett a ph és a [CO 2 ] egyenesen arányos. Az izokarbonát körülményeket a HCO 3 /Cl antiporter biztosítja A vér ph-ját nem érzékeli, mert az agyi erek nem permeábilisek az ionokra, csak a CO 2 juthat át. Tartós hiperkapnia (8-12 óra) esetén adaptálódnak ekkor már a liquor HCO 3 - koncentrációja is megnő [ HCO3 ] [ H [ CO2] ] K
Perifériás kemoreceptorok Glomus caroticum és Glomus aorticum Az utóbbi kevéssé jelentős a légzésben Hámsejtes csomók 2 mg tömegű, 2000 ml/100g/perc véráramlás I (szenzoros) és II (támasztó) típusú sejtek szenzoros ideg IX. X. támasztó sejt s. caroticus g. caroticum szenzoros sejt a. carotis s. aorticus aorta g. aorticum Beidegzés: n.glossopharyngeus(ix) ill. vagus(x) Sejttest: ggl pertosum ill. nodosum A NTS mediális részére vetül.
ventilláció Hipoxia: A glomusok aktiválása 1. Csak jóval a fiziológiás érték (100Hgmm) alatt (60Hgmm-től) aktiválódik. 10 liter/perc < 55 = hipotóniás hipoxia magas CO 2 denerváció alacsony CO 2 50 Hgmm P a o2 P O2 A hiperkapniás hipoxia (aszfixia, fulladás) a legerősebb inger O 2 -függő Na/K pumpa (Skou s emzim): hipoxia gátolja depolarizáció Ca ++ influx transzmitter-felszabadulás
A glomusok aktiválása 2. Hipovolémia: közvetve, nagy O 2 igényük miatt hipoxiát érzékelnek Hiperkapnia: A CO 2 az sejtplazma savasodását okozza. A H + /Na + antiporter beindul Gyors (pár mp) hatás lineáris érzékenység Hipoxia mellett erősebb reakció nem adaptálódik! alacsony O 2 magas O 2 Tartós hiperkapniában az egyetlen belégzési inger. Ilyen betegnek életveszélyes tiszta oxigént adni!!! ph emelkedése: Nagyon gyors, légzéssel szinkron, lineáris hatás K + emelkedése: magas [K + ] EC depolarizál Az izomműködést követő ventilláció-fokozódás egyik ingere. P CO2
A légzésszabályozás sémája Mechanoreceptorok feszülés, elmozdulás Agykéreg Nyúltvelői-hidi légzőközpontok Gerincvelő ideg-impulzusok ideg-impulzusok Kemoreceptorok Légzőizmok mechanikai munka Tüdő és mellkas légcsere véráramlás Alveolus-kapilláris határ Vér diffúzió P CO2, P O2, ph
légzési perctérfogat Hiperkapnia A P CO2alv növekedése (normál 40Hgmm) növeli a ventillációt. 100 fölött légzésbénulást okoz... A perctérfogat CO 2 -függése szigmoid jellegű A maximális CO 2 válasz még mindig csak 60%-a az akaratlagos max. ventillációnak. P aco2 (Hgmm) P aco2 (%) Először a légzések mélysége fokozódik és csak adott érték felett és csak ép vagusok mellett! nő a frekvencia.
Ventilláció (liter/perc) CO 2 érzékenység CO 2 válasz görbék kpa hipoxia P ao2 37 Hgmm metabolikus acidózis fizikai munka kontroll normál kontroll P aco2 Hgmm CO 2 érzékenység = A görbe meredeksége az 5-7%-os tartományban (30-40Hgmm körül) normál 6liter/perc/ %CO 2 hipoxia növeli az CO 2 érzékenységet és a receptorérzékenységet is a metabolikus acidózis, a fizikai munka növelik az alvás csökkenti a receptorérzékenységet Az altatószerek csökkentik a receptorérzékenységet és a CO 2 érzékenységet
Ventilláció (liter/perc) Hipoxia Az PO 2alv csökkenése növeli a perctérfogatot. hiperbolikus jellegű O 2 válaszküszöb: ahol a ventilláció intenzíven növekedni kezd (kb70 Hgmm) A következményes hipokapnia ellensúlyozza a hatást. Hiperkapniával párosulva erősebb 30Hgmm alatt eszméletvesztés P aco2 =50Hgmm P aco2 =45Hgmm P aco2 =38Hgmm P ao2 Hgmm
Hipoxiák Hipoxiás hipoxia kevés az artériákban az oxigén alacsony O 2 parciális nyomás (magas hegyek, oxigényszegény levegő) asthma, tüdő ödéma, tüdő fibrózis, tüdőtágulás, pitvari sövény hiány, légzőizmok elégtelen működése (pl. légmell) légzőközpont gyenge működése Hipovolémiás/hipotenziós hipoxia nem jut el az oxigén a szövetekhez alacsony perctérfogat érelzáródás szívelégtelenség Anémiás hipoxia kevés a működőképes hemoglobin: anémia, CO mérgezés Szöveti hipoxia a szövetek nem tudják felhasználni az oxigént ciánmérgezés (sejtek O 2 felvétele gátolt. A cián a terminális oxidáció egyik enzimjét bénítja.)
nyomás (Hgmm) ventilláció (liter/perc) Magashegyi akklimatizáció: hipobár hipoxia Azonnali hiperventilláció a hipoxia miatt Következményes hipokapnia és respirációs alkalózis. Ha a hiperventilláció nem okozna hipokapniát, az eszméletvesztés már 70Hgmm O 2 nyomás mellett kialakulna, mert 70-40=30Hgmm alveoláris O 2 alakulna ki. A Mont Everesten (8,848)m mindössze 43Hgmm az O 2 parciális nyomása. Ezen a magasságon a ventilláció ötszörösére fokozódik, ami a CO 2 alveoláris koncentrációját 8Hgmm-re csökkenti. Vagyis az alveoláris O 2 35Hgmm, az eszméletvesztés határa! A tengerszint feletti magasság hatása a légzési paraméterekre magasság (km) ph P ao2 P aco2 Az oxigén parciális nyomása a levegőben (Hgmm)
Magashegyi akklimatizáció: hipobár hipoxia Négy öt nap után a vese savkiválasztása csökken, a bikarbonáté viszont emiatt nő. A vér ph helyreáll, az alacsony bikarbonát szint a CSFben növeli a CO 2 érzékenységet és a receptorérzékenységet is. A vese eritropoetin-termelése is fokozódik, magasabb RBC, hematokrit, és hemoglobin koncentráció alakul ki. A szív perctérfogata is nő. A hipoxia a tüdőben vazokonstrikciót okoz, ami növeli a kisvérköri nyomást. Emiatt a tüdőartériák és a jobb szívkamra hipertrófiája indul meg. A vér 2,3-DPG tartalma is megnő, ezért a hemoglobin O 2 affinitása csökken, az oxigén leadása a szövetek felé fokozódik.
Légzés és izommunka A ventilláció nagyobb, mint amit hiperkapniával el lehetne érni. (Kb, mint az akaratlagos maximum: 100-120 l/perc.) Miért fokozódik a légzés? 1. A mozgató kéreg felől eredő parancsok (azonnali) 2. Az izmok receptoraiból kiinduló reflexek (azonnali) 3. Az izommunka során megnövekvő [K + ] EC hatására (lassú adaptáció) 4. Tejsavas acidózis (extrém izommunka) Az artériás PCO 2, (PO 2 és ph) alig változik az izommunka alatt!! Extrém izommunka estén még csökken is, mivel ekkor már az izom vérellátása nem tud lépést tartani az igénnyel: anaerob küszöb.
Metabolikus acidózis Metabolikus acidózis A glomusok által jelzett acidózis erős mély légzőmozgásokat okoz. A centrális kemoreceptorok nem jelzik a fellépő hipokapniát, mert a cerebrospinális folyadék HCO 3 2- koncentrációja lecsökken. [ HCO3 ] [ H [ CO2] ] K
Tüsszentés és köhögés Az orrnyálkahártya ill. alsó légutak nyálkahártyájának kémiai vagy mechanikai ingerlésével kiváltott inger a n. trigeminus és n. olfactorius közvetítésével a nyúltvelői központba jut. Válasz: elnyújtott belégzést követően záródik a glottis és a szájüreg, majd robbanásszerű (aktív) kilégzés következik. Lihegés folyadék és hőleadás csak a respirációs holtteret szellőzteti Reflexes apnoé kellemetlen szagok, hideg zuhany, erős zaj, éles fájdalom nyelés és hányás alatt (a glottis is záródik) Akaratlagos apnoé a fokozott figyelmet, vagy precíz kézmozgást kísérő folyamat agykérgi eredetű Légzőreflexek
A köhögés gyógyszerei Köhögéscsillapítók: centrálisan, a köhögési központra ható vegyületek» Chinin anhydrat Diapulmon» Butamirat Sinecod» Codein (ópium alkaloid) Coderit perifériásan, a nyálkahártyareceptorok érzékenységét csökkentik» Prenoxdiazin Libexin Köptetők: a nyák viszkozitásának csökkentésével» Bromhexin Paxirasol» Ambroxol Halixol» Acetylcistein ACC, Solmucol, Fluimucil» Carbocystein Mukopront a szekréció fokozásával» Emetin Radipon» guajakol (bukkfa) Erigon (+codein etc.)» illóolajok (Fagifor)» ammónium klorid Radipon(+emetin+codein stb)
Asthma bronchiale A hörgők gyulladásos betegsége A hörgők átmérője csökken (simaizomkonstrikció, a nyálkahártya ödémásodása, viszkózus váladékképződés, és sejtduzzadás következtében). Klinikai jellemzője a rohamokban jelentkező kilégzési vagy ki-és belégzési nehézség. Kiváltója lehet: allergén, hideg, por, terhelés stb. Az allergiás eredetű asthma a tüdő hízósejtjeiben allergén hatására képződött IgE antitest antigénkötése gyulladási mediátorok histamin, heparin, leukotriének, prosztaglandinok felszabadulásához vezet. A nem allergiás eredetű asthma Az epithel sejtek alatt elhelyezkedő irritáns receptorok mechanikai- hő vagy kémiai ingerlésének hatására kialakuló paraszimpatikus túlsúly. Az asthma gyógyszerei: Inhalálva a legjobb, mert akkor kicsi a szisztémás mellékhatás. 2 receptor agonisták: salbutamol, spiropent; xantinszármazékok: diaphyllin; gyulladáscsökkentők