Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
1
XXI. Stanovení citlivosti dechového centra na hyperkapnii
Praktické cvičení z fyziologie (podzimní semestr: 7. - 9. týden)

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
2
Regulace dýchání
Dechové centrum
Centrální chemoreceptory, automatické dýchání
Mozková kůra
Volní dýchání, podmíněné reflexy
Podkorové struktury
Emoce, změny centrální teploty, změny při reakcích ANS
Přímý vliv složení prostředí
Hormony
 (adrenalin, steroidní hormony)
baroreceptory
Nespecifické mechanoreceptory
Receptory kůže, svalů, šlach a kloubů
Receptory dýchacích svalů
Receptory plic a dýchacích cest
Periferní chemoreceptory

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
3
Dechová centra v prodloužené míše
̶Dýchání je automatický proces, který probíhá mimovolně.
̶Automaticita dýchání  vychází z pravidelné (rytmické) aktivity skupin neuronů anatomicky
lokalizovaných v prodloužené míše a její blízkosti.
̶Dorzální respirační skupina - pouze neurony inspirační, vysílající axony k motoneuronům
nádechových svalů (bránice, zevní mezižeberní svaly; jejich aktivace=nádech, při jejich
relaxaci=výdech), podílí se na klidovém i usilovném nádechu
̶Ventrální respirační skupina - umístěná na ventrolaterální části prodloužené míchy, horní část:
neurony jejichž axony aktivují motoneurony hlavních a pomocných nádechových svalů; dolní část:
exspirační neurony s inervací výdechových svalů. Neurony této skupiny jsou v činnosti pouze při
usilovném nádechu a výdechu
̶Pontinní respirační skupina (pneumotaktické centrum) – podílí se na kontrole frekvence a hloubky
dýchání; ovlivňuje činnost respiračních neuronů v prodloužené míše
̶
̶

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
4
Centrální chemoreceptory
̶na ventrální straně prodloužené míchy
̶CO2 proniká hematoencefalickou bariérou
do cerebrospinální a mezibuněčné tekutiny mozku
CO2+H2O →CHO3- + H+
̶↑Koncentrace H+ v mozkomíšním moku stimuluje
chemoreceptory
→ zvýšení ventilace
̶
̶centrální chemoreceptor reaguje i na pokles pH z jiných příčin
(laktázová acidóza, ketoacidóza)
̶Náhlá změna pCO2 se neprojeví okamžitě,
změna ve ventilaci přes centrální chemoreceptory nastává až po 20-30s
̶
̶
̶

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
5
Periferní chemoreceptory
̶glomus caroticum, glomus  aorticum
(aferentace n. vagus a n. glossopharyngeus)
̶
̶Reagují nejrychleji na pokles O2 rozpuštěného v krvi; (pokles pH, zvýšení CO2 je také
zaregistrováno, ale pomaleji).
̶Nejvíce reagují na pokles O2 pod 10-13 kPa v arteriální krvi (Stimulace poklesem pO2 a nebo
poklesem průtoku krve)
̶Mechanismus účinku: hypoxie – jejím následkem je pokles tvorby ATP v mitochondriích
̶
C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\prezentace k praktikám ppt\Nové verze praktik podzim 2018\hypoxie,
hyperkapnie\staré prezentace\Fig-216-Locations-of-peripheral-chemoreceptors-22.png

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
6
Hyperkapnie
̶vzestup koncentrace oxidu uhličitého v krvi nebo ve tkáních, který je způsoben retencí CO2 v těle
̶
̶možné příčiny: celková alveolární hypoventilace (snížená ventilace plic nebo prodloužení mrtvého
prostoru)
̶
̶mírná hyperkapnie (5 -7kPa) vyvolá stimulaci dechového centra
(terapeutické využití: pneumoxid = směs kyslík+2 - 5% CO2)
̶hyperkapnie kolem 10 kPa - narkotický účinek CO2 – útlum dechového centra (předchází bolest hlavy,
zmatenost, dezorientace, pocit dušnosti)
̶hyperkapnie nad 12 kPa – výrazný útlum dýchání – kóma až smrt

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
7
Stanovení citlivosti dechového centra
na hyperkapnii – úkol ve cvičení
inspCO2 (%)
ΔCO2
Δ V

Adobe Systems
Definujte zápatí - název prezentace / pracoviště
8
Doplňující informace k hypoxii
̶Poznámka: experiment s hypoxií (Stanovení citlivosti dechového centra k hypoxii) bude prováděn
příští semestr v rámci výuky semináře Fyziologie II- B (fyziologické demonstrace)

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
9
Parciální tlaky plynů (mm Hg)
̶v různých částech respirační a oběhové soustavy

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
10
Saturace hemoglobinu kyslíkem (SpO2)
̶% hemoglobinu nasycené kyslíkem
̶V arteriální krvi kolem 95 - 98 %
̶Hypoxie: < 85 %
100%
50%
¯ teploty
 pH
¯pCO2
¯ DPG
 teploty
¯ pH
 pCO2
 DPG
pO2 [mmHg]
25
50
75
100

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
11
Hypoxie, hypoxemie
̶Hypoxie je souhrnný název pro nedostatek kyslíku v těle nebo v jednotlivých tkáních.
̶Hypoxemie - nedostatek kyslíku v arteriální krvi.
̶Anoxie - úplný nedostatek kyslíku
̶
̶Nejčastější rozdělení hypoxií:
̶Hypoxická – při pobytu ve vyšších nadmořských výškách, hypoventilace při plicních nebo
nervosvalových chorobách, při poraněních hrudníku, útlum dechového centra opiáty,…
̶Transportní (anemická) – snížená transportní kapacita krve pro kyslík (anémie, ztráta krve, otrava
CO)
̶Ischemická (stagnační) – omezený průtok krve tkání (srdeční selhání, šokové stavy, uzávěr tepny)
̶Histotoxická – buňky nejsou schopny využít kyslík (otrava kyanidy – poškození dýchacího řetězce)

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
12
Pulzní oxymetrie
C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\prezentace k praktikám ppt\Nové verze praktik podzim 2018\hypoxie,
hyperkapnie\staré prezentace\FingertipPulseOximeter300C2.jpg
Absopce světla tkání
Absopce venózní krví
Konst. absopce arteriální krví
Pulsní absorpce arteriální krví
Čas
660
920
1000
800
600
Vlnová délky (nm)
červená
infračervená
oxyhemoglobin
deoxyhemoglobin
̶Je fotometrická metoda neinvazivního měření saturace hemoglobinu kyslíkem v arteriálním řečišti.
̶Metoda je založena na hodnocení absorpce vysílaného světla  dvou různých vlnových délek po
průchodu tkání
̶Dosažení saturace pouze v arteriální krvi:
odečet se hodnoty mezi jednotlivými tepy od hodnoty na vrcholu pulzové vlny. Takto vypočítaná
komponenta se pak rovná absorpci proměnlivé složky, kterou je arteriální krev (zastoupení ostatní
tkáně je stabilní)

Adobe Systems
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
13
Stanovení citlivosti dechového centra na hypoxii

– experiment bude prováděn příští semestr v rámci fyziol. seminářů (demonstrací), ve cvičení se
neprovádí
SpO2 (%)
ΔSpO2
Δ V