Patofyziologické procesy v dýchacím traktu Autoři: Jan Sítař a Dominik Mališ Školitel: MVDr. Jana Petrášová, Ph.D. IVA 2014 FVL/1200/004 Modelové patomechanizmy v interaktivním powerpointu
Fyziologie dýchání Respirace zajišťuje - výměnu plynů - difuzi plynů - transport plynů - buněčné dýchání Respirace ovlivňuje - acidobazickou rovnováhu - metabolizaci látek - absorbci látek Respirace zajišťuje dostatek energie prostřednictvím aerobního metabolismu
Page 2
Fyziologie dýchání Mechanismus ventilace - rytmická výměna dechových objemů - difuze plynů – rozdíl parciálních tlaků - správná činnost dýchacích svalů - fyzikální vlastnosti plicní tkáně, anatomická stavba dýchacích cest
Regulace ventilace - receptory v prodloužené míše - c H+ - glomus caroticum, glomus aorticum - c O2 Page 3
Patofyziologické procesy v dýchacím traktu
ventilace dýchacích plynů - respirační alkalóza
ventilace plynů - respirační acidóza, projevy respirační nedostatečnosti
nedostatečná ventilace alveolů – hypoxická plicní vazokonstrikce
ventilace alveolů pO2 depolarizace hladkých svalů v kapilárách vazokonstrikce omezení perfuze neventilovaných alveolů hypertenze v malém oběhu selhání pravého srdce
Při rozsáhlejším poškození plic neokysličení části krve pravo-levý funkční zkrat mísení okysličené a neokysličené krve vznik hypoxemie
Page 4
Patofyziologické procesy v dýchacím traktu fyziologická ventilace alveolů
nedostatečná ventilace alveolů O2
vazokonstrikce surfaktant
PERIMIKROVASKULÁRNÍ INTERSTICIUM ALVEOLUS
O2
CO2
vazokonstrikce
Page 5
KAPILÁRA
Patofyziologické procesy v dýchacím traktu omezení perfúze neventilovaných alveolů vazokonstrikcí hypertenze v plicním oběhu selhání pravého srdce
P
L tok krve
Page 6
odpor z plicního řečiště
Respirační alkalóza přílišná ztráta CO2
ventilací hypokapnie, respirační alkalóza hypokalémie vazba Ca na plaz. bílkoviny ionizovaného Ca křeče SVAL
bezvědomí kontrakce bronchiální svaloviny
Ca+
bílkovina
odpor dýchacích cest
ALVEOLY BRONCHUS
CO2
erytrocyty
H+
Page 7
hladká svalovina
CÉVA K+
lumen lumen
Respirační acidóza nedostatečný odvod CO2
ventilací hyperkapnie, respirační acidóza
poruchy Na/K ATPázy hyperkalémie pCO2 vasodilatace TK dilatace bronchiální svaloviny poruchy srdeční činnosti
TK
ALVEOLY lumen
rozvoj symptomů respirační nedostatečnosti
CÉVA
BRONCHUS
CO2 Na/K ATPáza
pCO2
hladká svalovina
K+ ZVÍŘE
Page 8
lumen
Respirační nedostatečnost nedostatečné zásobení organismu O2 a odvádění CO2 z těla klinickým projev - dyspnoe = organismus není schopen zajistit potřebu respirace během dyspnoe dochází k: cyanóze bolesti křečím svalové slabosti Může vyústit ve ztrátu vědomí a smrt
Page 9
Poruchy difuze plynů – edém plic Plicní edém - hromadění nadměrného množství tekutiny v alveolech, v intersticiu plic, v buňkách v tvořících plicní tkáň
E:
permeabilita vlivem transmurálního tlaku onkotického tlaku kombinované příčiny
Porušení ochranných faktorů plic prostup tekutiny do plic prodloužení difuzní vzdálenosti x difuze plynů rozvoj respirační insuficience a respirační acidózy Page 10
Poruchy difuze plynů – edém plic Porušení ochranných faktorů plic prostup tekutiny do plic prodloužení difusní vzdálenosti x difuze plynů rozvoj respirační insuficience a respirační acidózy surfaktant
transmurálního tlaku onkotického tlaku
O2
PERIMIKROVASKULÁRNÍ INTERSTICIUM ALVEOLUS
CO2 Page 11
KAPILÁRA
Obstrukční nemoci dýchacího ústrojí Dochází ke zvýšení odporu v dýchacích cestách
odpor - obstrukce v dýchacích cestách zúžení lumen - ztráta refraktibility
E: stenózy asthma bronchitidy emfyzém
Page 12
Obstrukční nemoci - stenózy E: cizí těleso hypersekrece hlenu absces tumor edém spasmus hladké svaloviny
Page 13
Obstrukční nemoci - stenózy cizí těleso a zúžení lumen navýšení odporu v dech. cestách výrazné zapojení dýchacích svalů nárůst dechové práce tvorba centrilobulárního emfyzému, tvorba intrathorakálního přetlaku při exspiriu komprese bronchiolů zvýšení odporu v dých. cestách rozvoj hypoxie
BRONCHUS
ALVEOLY
Page 14
Obstrukční nemoci - asthma bronchiale Záchvat těžké expirační dyspnoe E: a) alergická reakce na vdechované Ag b) reflexní záchvat při dráždění chemickými látkami prachovými částečkami nadměrnou fyzickou námahou
Page 15
Obstrukční nemoci - asthma bronchiale vdechnutí antigenu vazba s protilátkou aktivace eosinofilů a žírných buněk produkce leukotrienů a histaminu spasmus svaloviny bronchů zvýšení sekrece hlenu, zvýšení permeability cév edém sliznice zúžení lumen
ALVEOLY BRONCHUS
Žírná buňka
histamin
hladká svalovina IgE
Antigen
lumen
hlen Page 16
Obstrukční nemoci – emphysem (rozedma plic) Dilatace koncových částí dolních cest dýchacích, spojená s destrukcí interalveolárních sept dochází ke ztrátě refraktibility plic E: a) destrukce sept vlivem reakce imunitního systému na noxu b) destrukce sept vlivem hromadění vzduchu v plicích při obstrukci panlobulární emfyzém
centrilobulární emfyzém
Důsledky : a) destrukce kapilár narůstá plicní hypertenze vnik cor pulmonale b) snížení difuzní kapacity hypoxemie Page 17
Obstrukční nemoci – emphysem - destrukce sept vlivem reakce imunitního systému na noxu: vstup noxy reakce imunitního systému produkce ROS, inaktivace inhibitorů proteináz, produkce elastáz rozklad sept mezi alveoly panlobulární enfyzém destrukce kapilár narůstá plicní hypertenze vznik cor pulmonale snížení difuzní kapacity hypoxemie α1 antitrypsin
noxa
ALVEOLY
BRONCHUS
noxa
ALVEOLY elastázy neutrofilů neutrofil
ROS KAPILÁRA
ROS interalveolární septa
Page 18
Restrikční nemoci dýchacího ústrojí Dochází ke ztrátě funkce schopné tkáně etiologie funkční ztráta
anatomická ztráta
edém
resekce tkáně
zánět
vytlačení tkáně
fibróza
atelaktáza – kolaps alveolů
redukce difuzní plochy, zvětšení mrtvého prostoru (ventilace alveolů ano, perfuze ne)
Page 19
Restrikční nemoci - fibróza E: - zánětlivá reakce proti vazivové tkáni (nemoc kolagenu) - následek zánětu - reakce na inhalaci prachových částic – silikózy
vstup noxy reakce vazivové tkáně proliferace vaziva vtlačení se vaziva mezi alveoly a kapiláry alveolokapilární blok zvětšení difuzní vzdálenosti a ztráta difuzní plochy hypoxemie
Page 20
Restrikční nemoci - fibróza vstup noxy reakce vazivové tkáně proliferace vaziva alveolokapilární blok znemožnění difuze noxa
O2 ALVEOLUS
perivaskulární vazivo
CO2 Page 21
KAPILÁRA
Restrikční nemoci - pneumonie E: záněty plic - virové - bakteriální
Page 22
Restrikční nemoci - pneumonie zánět plicní tkáně tvorba zánětlivého infiltrátu, fibrotické změny zvětšení difuzní vzdálenosti, neschopnost ventilovat alveoly, ztráta difuzní plochy, snížení roztažitelnosti plic (vlivem neventilovaných laloků) nepoměr perfuze ventilace hypoxemie
O2
ALVEOLUS
CO2
Page 23
KAPILÁRA
Restrikční nemoci - atelaktáza Atelaktáza = kolaps alveolů A) obstrukční: uzavření bronchu vstřebání vzduchu tlak okolní tkáně kolaps alveolů B) kompresní: Přítomnost exsudátu v pleurální štěrbině tlak na plicní tkáň kolaps alveolů C) vlivem nepřítomnosti surfaktantu: Ztráta surfaktantu zvýšení povrchového napětí kolaps alveolů ztráta difuzní plochy, omezení perfuze atelektatických ložisek - hypoxemie
Page 24
Restrikční nemoci – atelaktáza C) vlivem nepřítomnosti surfaktantu: ztráta surfaktantu zvýšení povrchového napětí kolaps alveolů ztráta difuzní plochy, omezení perfuze atelektatických ložisek - hypoxemie
O2 surfaktant
ALVEOLUS
CO2 Page 25
KAPILÁRA
Patologické procesy v pleurální štěrbině - pneumothorax
Průnik vzduchu do pleurální štěrbiny E: traumatizace hrudníku – ruptura emfyzematické buly – ruptura kaverny nebo abscesu
A) otevřený:
komunikace mezi pleurální štěrbinou a vnějším prostředím při nádechu vzduch do plicní štěrbiny znemožnění roztažení plic a jejich částečný kolaps při výdechu vzduch opět uniká ven
B) tenzní
komunikace mezi pleurální štěrbinou a vnějším prostředím s ventilovým uzávěrem při nádechu vzduch do plicní štěrbiny znemožnění roztažení plic a jejich částečný kolaps při výdechu vzduch neuniká hromadění plynu prohloubení kolapsu plic Ztráta difúzní plochy hypoxemie, dyspnoe
Page 26
Patologické procesy v pleurální štěrbině - pneumothorax traumatizace hrudníku při nádechu vzduch do plicní štěrbiny znemožnění roztažení plic a jejich kolaps
kolabované plíce
rána v hrudníku
vzduchem naplněný pleurální vak
Page 27
