Metabolismus kyslíku v organismu



Účinná respirace/oxygenace tkání záleží na
Ø      ventilaci / perfuzi
Ø
Ø      výměně plynů v plicích
Ø
Ø      vazbě kyslíku na hemoglobin
Ø
Ø      srdečním výdeji

Složení suchého atmosferického vzduchu
78%       dusík
21%       kyslík
         0,03%    oxid uhličitý
         0,1%      inertní plyny

                                      pO2  (kPa)
Vdechovaný vzduch          21,4
Arteriální krev                    13,4
Venózní krev             5,3
Vydechovaný vzduch       15,4
Kyslíkový gradient
Atmosferický tlak                   101,5

    Dýchací systém se dělí anatomicky
             a funkčně  do dvou částí
dýchací cesty
       trachea, bronchy, terminální bronchioly
respirační zóna (struktury, ve kterých dochází k výměně plynů)
       respirační bronchioly, alveolární dukty and alveoly

               FiO2
      Frakční inspirační kyslík
atmosferický vzduch………………. 0,21
arteficiální ventilace obvykle……….0,4
čistý kyslík …………………………..1,0

                       Mrtvý prostor
Ø       anatomický mrtvý prostor (dýchací cesty)

Ø      alveolární mrtvý prostor (neperfundované alveoly)

Perfuze
Perfuze je větší při bazi plic než ve hrotě


Ventilace
Zajišťuje výměnu plynů mezi atmosférou a plicemi


Možné příčiny hypoxie
Atmosferický vzduch
Nízký parciální tlak kyslíku
          vysoká nadmořská výška – vysoké hory, výškové lety
          spotřebovaný kyslík – hoření v uzavřeném prostoru
hypoventilace
           útlum dechového centra (Morfin)
            slabost dýchacích svalů (vyčerpné osoby)
            bolest při dýchání  (poranění hrudníku, pleuritida)

Možné příčiny hypoxie
Difuze kyslíku přes alveolokapilární membránu

                    plicní edém
                    fibrotický proces
             Poměr ventilace / perfuze
       alveolární ventilace je přibližně     4 l/min.
       srdeční výdej průměrně                5 l/min
       V/P poměr =  0,8

Možné příčiny hypoxie
Koncentrace celkového hemoglobinu
                     anémie
Efektivní koncentrace hemoglobinu

                    oxyhemoglobin
                    karbonylhemoglobin
                    methemoglobin
hemoglobin

Disociační křivka kyslíku
Saturační křivka hemoglobinu
Vztah mezi pO2  a saturací hemoglobinu kyslíkem
Poloha disociační křivky kyslíku
odráží afinitu kyslíku k hemoglobinu.

                     afinitu kyslíku k hemoglobinu snižuje:
                          (posun křivky doprava)
Ø     zvýšená teplota
Ø     snížené pH
Ø     zvýšený  pCO2
Ø     zvýšení koncntrace 2,3-difosphoglycerátu v erytrocytech

Možné příčiny hypoxie
Srdeční výdej
             srdeční selhání
                infarkt myokardu
Prokrvení tkání
                hypovolemie
                   šok
                   centralizace krevního oběhu

Biologický materiál pro měření kyslíku
Nejvhodnější materiál pro měření kyslíku je arteriální krev
(arteriální punkce je ralativně invazivní výkon)
Arterializovaná kapilární krev z ušního lalůčku.
Odběr krve musí být proveden anaerobně

Instr_tech_ABR_Osm 038



Instr_tech_ABR_Osm 041



Instr_tech_lab



Hypoxie
Nedostatek kyslíku ve tkáních
Kys. mléčná - produkt  anaerobního metabolismu

Energetický výdej a krytí energetické potřeby
Potřeba energie se liší   -   od pacienta k pacientovi
                                           od choroby k chorobě
                                           z hodiny na hodinu

Výpočet základního energetického výdeje
Harris-Benedict (rovnice)
výška (cm) …. váha(kg)….  věk(roky)….  pohlaví (M/F)
1°C nad 37°C…………….  + 10 %
střední stres   …………….  + 30 %
závažný  stres……………. + 100 %

Nepřímá kalorimetrie
Těsný vztah mezi energetickým výdejem a
spotřebou kyslíku
Měření spotřeby kyslíku
rozdíl mezi obsahem kyslíku
ve vdechovaném a vydechovaném vzduchu

Nepřímá kalorimetrie
O2 [l/min]  x  1440  x  4,83  x  4,18  =  kJ
Energetický ekvivalent
[kcal/l spotřebovaného kyslíku]
glukóza……..5,05 kcal
tuk…………..4,69 kcal
bílkovina……4,49 kcal