Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 1 Pneumografie Praktické cvičení z fyziologie (podzimní semestr: 7. – 9. týden) Studijní materiály byly vytvořeny za podpory projektu MUNI/FR/1474/2018 Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 2 Regulace dýchání Vyšší centra CNS (kortex) DC (m. oblongata) Centrální chemoreceptory Krev Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 3 Pneumografie = metoda registrace dýchacích pohybů ̶Dýchací svaly ̶Hlavní inspirační svaly: bránice a zevní mezižeberní svaly ̶Pomocné dýchací svaly: musculus sternocleidomastoideus a skupina skalenových svalů ̶Exspirační (výdechové) svaly: vnitřní mezižeberní svaly a svaly přední břišní stěny ̶ ̶Nádech – aktivní děj ̶Výdech – v klidu je pasivní (elasticita plic táhne hrudní stěnu zpět do výdechové polohy )usilovný výdech je aktivní (použití výdechových svalů) ̶ nádech výdech Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 4 Chemické řízení ventilace ̶Ventilace = dechový objem * frekvence dýchání ̶Objem vzduchu prodýchaný za čas (l/min) ̶Frekvence dýchání v pneumografii – dána délkou dechového cyklu (BI), délkou inspiria (Ti) a expiria (Te) ̶Hloubka dýchání v pneumografii – amplituda dechu (Amp) ̶Chemická regulace ventilace: hloubky a frekvence dýchání na základě informací z chemoreceptorů ̶Chemoreceptory ̶Centrální - buňky v prodloužené míše blízko respiračního centra ̶Periferní – karotické a aortální Amp Ti Te BI Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 5 Centrální chemoreceptory ̶V prodloužené míše poblíž dechového centra ̶CO2 proniká hematoencefalickou bariérou do cerebrospinální a mezibuněčné tekutiny mozku CO2+H2O →CHO3- + H+ ̶ ̶↑Koncentrace H+ v mozkomíšním moku stimuluje chemoreceptory → zvýšení ventilace ̶ ̶ Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 6 Periferní chemoreceptory ̶Obsahují ostrůvky dvou typů buněk ̶Typ I: Naléhají na nervová vlákna ̶Typ II: charakter glie (každá obklopuje 4-6 buněk I. Typu) ̶Registrace pO2 rozpuštěného v krevní plazmě za čas ̶Stimulace poklesem pO2 a nebo poklesem průtoku krve ̶Periferní receptory registrují také pCO2, pH ̶ Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 7 Mrtvý prostor ̶Objem vzduchu v konduktivní oblasti dýchacích cest, kde neprobíhá výměna plynů s krví ̶Anatomický MP: objem respiračního systému mimo alveoly (150-200 ml) ̶Funkční (fyziologický) MP: Objemem vzduchu, který se neúčastní výměny plynů s krví – zahrnuje neprokrvené alveoly ̶U zdravých jedinců jsou oba mrtvé prostory stejné ̶ Folie7 před cut Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 8 Složení atmosférického vzduchu ̶Parciální tlak – tlak, který zabírá plyn v celkovém tlaku směsi plynů (vzduchu) = objemový podíl plynu ve vzduchu * tlak vzduchu ̶Barometrický tlak vzduchu na úrovni moře: 1 atmosféra = 760 mm Hg na ve 3048 mnm = 523 mmHg 20 1 kPa = 7,5 mm Hg (torr) plyn % ve vzduchu Podíl v suchém vzduch Výpočet (úroveň moře) Parciální tlak plynu na úrovni moře Výpočet (3 048 mnm) Parciální tlak plynu ve 3048 mnm) O2 20,98 0,21 760 x 0,21 160 523 x 0,21 110 N2 78,06 0,78 760 x 0,78 593 523 x 0,78 408 CO2 0,04 0,0004 760 x 0,0004 0,3 523 x 0,0004 0,21 1 kPa = 7,5 mm Hg (torr) Adobe Systems 9 Parciální tlaky plynů (mm Hg) ̶v různých částech respirační a oběhové soustavy ̶V alveolárním vzduchu se ještě musí počítat s parciálním tlakem vodních par ̶Suchý atmosferický vzduch:159 ̶Zvlhčený zahřátý atmosferický vzduch:149 ̶Ideální alveolární plyn:105 ̶Arteriální krev:77 ̶Cytoplazma – mitochondrie:3-10 ̶Smíšená žilní krev:40 ̶Žilní krev:20 ̶ ̶ plyn % ve vzduchu Podíl v suchém vzduch Parciální tlak plynu na úrovni moře Parciální tlak plynu v alveolech na úrovni moře Parciální tlak plynu ve 3048 mnm) Parciální tlak plynu v alveolech ve 3048 mnm O2 20,98 0,21 160 100 110 67 CO2 0,04 0,0004 0,3 40 0,21 36 Adobe Systems 10 Tlaky v plicích nádech výdech pohrudnice http://worldartsme.com/images/happy-lungs-clipart-1.jpg poplicnice Pleurální štěrbina – mezi poplicnicí a pohrudnicí Pleurální tekutina Alveolární (pulmonální) tlak Pleurální (štěrbinový) tlak (vždy záporný) Objem vdechovaného vzduchu atmosférický tlak (zde 0) Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 11 Plicní poddajnost (compliance, C) 3 2 1 0 -80 -1 -40 0 40 80 120 160 křivka usilovného inspiria křivka relaxačnho tlaku respiračního systému křivka usilovného expiria klidová výdechová poloha (relaxační objem) Intrapulmonální tlak (mmHg) (0=atmosférický tlak) Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 12 Pneumotorax ̶nahromadění vzduchu či jiného plynu v pleurální dutině s částečným nebo úplným kolapsem plíce ̶Může být traumatický (poranění hrudníku, zlomenina žeber), spontánní (není znám původ), důsledek onemocnění (CHOPN, cysticá fibróza), způsobený chirurgickým zákrokem ̶Projevy: dušnost, bolest, vyšší odpor plic, snížení srdečního plnění, pokles krevního tlaku, tachykardie, snížená saturace krve kyslíkem Tenzní pneumotorax: vzniká tzv. ventilovým mechanismem, kdy při nádechu proniká do pleurální dutiny vzduch a při výdechu se defekt uzavírá, čímž se vzduch hromadí v dutině. Nejnebezpečnější, protože vzduch hromadící se v dutině hrudní postupně utlačuje všechny orgány mediastina na nepostiženou stranu, čímž se utlačuje i druhá plíce, zhoršuje funkce srdce a hrozí poškození velkých cév. C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\přednáška bakaláři\hotové přednášky\dýchání\obrázky\Pneumothorax_CT.jpg