1./19
Somogyi Magdolna
Légzőrendszer Felépítése anatómiailag: felső légutak tüdő kis vérkör élettanilag
anatómiai egységek csontos-izmos-kötőszövetes mellkas légzőmozgásokban szerepet játszó izmok
tágabb értelemben élettani egységek KIR struktúrák melyek részt vesznek a légzőmozgások
keletkezésében koordinációjában reflexes szabályozásban
sensoros receptorok és afferens neuronok információt szolgáltatnak a felsőbb központoknak Szerepe gázcsere biztosítja: sejtlégzéshez szükséges és a folyamat során keletkezett gázok cseréjét összetevői: légcsere külvilág és a légzőszerv között konduktív légutakon át melyek a belégzés során holttéri levegővel telítődnek ventilatio által ki-és belégzés váltakozása meghatározott gáztérfogatot mozgat meg külső gázcsere a vér oxigenálását és CO2-leadását biztosítja alveolaris térben játszódik le mely alveolaris gázt tartalmaz keringő vérrel való érintkezése a gázcsere alapja a légvételek cserélik egy légvétel csak 1/9-ed részben így viszonylag állandó összetételű mivel csak meghatározott gáztérfogat mozog holtterek szerepe, ld. lent belső gázcsere már nem közvetlenül a légzőrendszerhez kötött a kapillárisok vére és a sejtek közötti gázcsere hangadás (phonatio) emberi emocionalis megnyilvánulások
2./19
Somogyi Magdolna
Jellemzői a tüdőn átáramló vér mennyisége mindkét tüdőfélben ugyanakkora nyugalomban 5,0 – 5,5 l / perc (mint a keringés minden pontján) terhelés hatására 25-30 l/perc oxigéntelítettsége 75% 98% légzési frekvencia 14-16 / perc
áramlási / respiratios térfogat / tidal volume / VT az egyetlen légvétel alatt ki, illetve belélegzett gáz mennyisége nyugalmi körülmények között 500 ml megegyezés szerint a kilélegzett gáz térfogatára vonatkozik ez kissé eltér a belélegzett térfogattól mivel a belélegzett levegő változó hőmérsékletű és vízgőztartalmú a kilégzett gáz pedig testhőmérsékletű és vízgőzzel telített a respiratios kóciens nem 1 a leadott CO2 és a felvett oxigén térfogataránya ventilatio 7 l/perc a VT és a frekvencia szorzata alveolaris ventilatio az alveolaris térbe került gáz mennyisége számítása: teljes ventilatio – holttéri levegő (150 ml / ventilatio v. 2,1 l / perc) értéke nyugalomban 5 (4,9) l / perc 350 ml / ventilatio terhelés hatására 100 l / perc
3./19
Somogyi Magdolna
Funkcionális Reziduális kapacitás = FRC a tüdő / a tüdőben lévő gáz térfogata nyugalmi állapotban alveolaris gáznak tekinthetjük értéke: nőkben 1800 ml férfiakban 2400 ml összetétele: a légkörinél magasabb a CO2, és alacsonyabb az O2-koncentrációja légvételenként csak 1/9-ed részben cserélődik ki meghatározása Inert gáz módszer gázcserében részt nem vevő (inert) gáz tüdőbeli felhígulásából ezek a gázok nem oldódnak a vérben így nem hagyják el az alveolaris teret pl. hélium a mérés menete spirométer segítségével a spirométer ismert térfogatú tartályát ismert koncentrációjú He-gázkeverékkel töltjük fel a vizsgált személy zárt rendszerben csak ebből lélegzik a légvételek során a He felhígul a légutakban levő gázzal koncentrációja csökken hígulás mértéke megadja a spirométer és az FRC együttes térfogatát a spirométer ismert térfogatát levonva FRC térfogata Teljestest-pletizmográfia pletizmográf segítségével mely egy hermetikusan zárt kabin benne mérhetőek a kamra térfogat, nyomásváltozásai a légutak nyomásváltozásai a mérés menete normális kilégzés után (a tüdő térfogata = FRC térfogat az alveolaris nyomás azonos a légköri nyomással kifelé lezárjuk a légutakat a vizsgált személy belégzést kísérel meg az alveolaris nyomás lecsökken szájüregben mért nyomásokból határozzuk + a mellkas térfogata megnő a kabinban emiatt a nyomás fokozódik a kabinból elvonunk annyi levegőt, hogy helyreálljon a légköri nyomás ebből megkapjuk a mellkas térfogatváltozásának mértékét számításokat végzünk Boyle törvénye alapján egészséges emberekben a két módszer eredménye azonos eltérő eredmények akkor alakulnak ki, ha a tüdőben lévő alveolaris gáz egy része nem vesz részt a gázcserében
4./19
Somogyi Magdolna
nyugalmi tüdőtérfogat az FRC és az FRC + 0,5 liter között ingadozik
kilégzési / exspirációs rezervtérfogat a nyugalmi kilégzéssel az FRC elérése után való erőltetett kilégzéssel leadott gázelegy térfogata átlagos értéke nőben 800 ml férfiban 1200 ml belégzési / inspirációs rezervtérfogat (IRV) nyugodt belégzéssel az FRC + 500 ml-es térfogat elérése után erőltetett mély belégzéssel felszívott levegő mennyisége átlagos értéke nőben 1900 ml férfiban 3100 ml inspirációs rezervkapacitás / kapacitás az FRC-n felül belélegezhető összes térfogatmennyiség IRV és VT összege Vitálkapacitás (VC) a belégzési rezerv-, áramlási és kilégzési rezervtérfogatok együttes értéke átlagos értéke nőben 4200 ml férfiban 4800 ml reziduális térfogat maximális kilégzési aktivitás után a tüdőben maradt térfogat a tüdő sosem üríthető ki teljesen átlagos értéke nőben 1000 ml férfiban 1200 ml számítása: az FRC és a kilégzési rezervtérfogat különbségéből a tüdő teljes / totálkapacitása a vitálkapacitás és a reziduális térfogat összege
5./19
Somogyi Magdolna
FEV1-érték / Forces Exspiratory Volume / időzített vitálkapacitás megadja, hogy az erőltetett kilégzés első mp-e alatt mennyi gázelegy távozik Tiffneeau-teszttel mérik N.É.: kisebb, mint 0,7
maximális kilégzési intenzitás a Tiffeneau-teszt során mért térfogatsebesség N.É.: 10 l /s ezen értékek nagy része spirométerrel vizsgálható azok a jellemzők, melyek aktiválhatók a ki-belégzés során tehát pl. a reziduális térfogat nem pneumotachográg az egyes légzési manőverek alatti térfogatváltozások sebességmérésére szolgál
a légzésfunkció jellemzése eupnoe: normál nyugalmi légzés ventilatios térfogata 500 ml / perc frekvenciája 14-16 / perc polypnoe, tachypnoe: a nyugalmi légzés frekvenciája több, mint 16 / perc hyperpnoe: a nyugalminál nagyobb percventilatio dyspnoe: erőltetett légzés, légszomj apnoe: légvételek szüneteltetése apneusis: elnyújtott belégzési állapot hyperventilatio: a ventilatio meghaladja a szén-dioxid eltávolításához szükséges mértéket, a szén-dioxid parciális nyomása alacsonyabb hypoventilatio: ventilatio mértéke nem elégséges a szén-dioxid eltávolításához a széndioxid parciális nyomása magasabb, az oxigéné alacsonyabb
6./19
Somogyi Magdolna
Tüdő Feladatai légzés anyagcsere angiotenzinI angiotenzinII bizonyos anyagokat eltávolít a vérkeringésből (pl. szerotonin) vérraktár képes a vértérfogat pufferolásában pH-szabályozás pufferrendszerek illékony összetevőinek (CO2) mennyiségét módosítja Részei érrendzser kötőszövet immunsejtek légutak distalisan egyre kisebb átmérő 20-23 dichotomicus oszlási generációból állnak az oszlások a trachea két főhörgőre való oszlásánál kezdődnek vezető zóna: az első 16 elágazódás csak vezető funkciójuk van kicserélődési zóna további elágazódások során jön létre itt már gázkicserélődés is folyik alveolusok: a gázcsere fő helyszínei felületük 100 m2 átmérő: distalisan egyre csökken falszerkezet: főhörgőktől bronchiolusok egyre több simaizom braonchiolusok alveolusok a simaizom mennyisége csökken, majd elfogy a bronchusok tágasságának szabályozása simaizmainak kontrakciós-relaxációs viszonyai alapján szisztémás hatások által symp hatások β2 receptorok bronchodilatator hatás psy hatások bronchoconstrictor hatás helyileg idegvégződésekből felszabaduló anyagok NO, bronchodilatator irritáns anyagok, hideg levegő reflexes bronchoconstrictio gyulladásos mediátorok bronchocontrictorok
7./19
Somogyi Magdolna
kollapszustendenciával / retrakciós tendenciával bír érvényre jutása esetén atelectasia, a tüdő légtelensége fenyeget összetevői: felületi feszültség folyadék-gázfázis határon folyadék: légutak hámjának folyadékborítása gáz: tüdőben lévő gázfázis lumen összeesése irányába hat vékony faló alveolusokban összeesést előidéző erő a tüdő rugalmas rostos elemei a felületi feszültséggel azonos arányban felelős a tendenciáért fiziológiás szerepe lehetővé teszi, hogy a kilégzés passzív folyamat legyen patológiás megjelenése a tüdő kollapszusa a kollapszustendencia érvényre jutása akkor jön létre, ha a kollapszus-tendencia ellensúlyozás nélkül marad a pleuraűr megnyitása esetén, pl. pnemothorax a pleuraűrben kiegyenlítődik a nyomás a légkörivel a két pleuralemez elválik egymástól mind a mellkas expanziós, mind a tüdő kollapszustendenciája érvényre jut
a tüdő összeesik, a mellkas kitágul a légutakon belüli nyomás megnövekszik kiáramlásra késztetve a tüdőben levő gázt nem lehetséges új belégzés mivel a pleura összetartó hatása többé nem képes közvetíteni a belégzőizmok hatását kollapszustendenciát ellensúlyozó hatások is kialakulnak összetevői: alveolusok interdependenciája a szomszés alveolusok tágasan tartják egymást a pulmonalis transmuralis nyomás hatására az alveolusok sokszög alakban fekszenek egymásra minél negatívabb az intrapleuralis nyomás, annál nagyobb transmuralis nyomás tartja nyitva az alveolusokat annál nagyobb mértékben tágul a tüdő annál kisebb a kollapszus-tendencia surfactant az alveolusok lumenébe kiválasztott anyag foszfolipid természetű összetevői: dipalmitoil-foszfatidil-kolin, fehérjék 2. típusú pneumocyták szintetizálják feltétlenül szükséges az alveolusok nyitott állapotának fenntartásához hiányos képződése esetén atelectasia
8./19
Somogyi Magdolna
Mellkasfal Részei csontos elemek csigolyák bordák szegycsont izmok bordaközi egyéb kötőszövet, bőr mellhártya / pleura két lemeze van:
visceralis / zsigeri: a tüdőt borítja parietalis / fali: belülről béleli a mellkasfalat cavuum pleurae / pleuraűr a két lemez között virtuális rés benne néhány csepp folyadék található funkció: ellentétes tendenciák által befolyásolt tüdő és mellkas összetartása az ellentétes hatások szinte szétfeszítik a két lemezt melyek között így a nyomás a légköri szint alattira csökken 1-3 vízcm-es szubatmoszférás nyomás jön létre ez megegyezik az intrathoracalis nyomással mely egyenlő az intraeosophagealis nyomással mely mérhető sérülése: ha levegő jut a cavuum pleuraebe, a két lemez szétválik akadálytalanul érvényesülhet a tüdő retrakciós és a mellkas expanziós tendenciája a sérült oldalon a tüdő összeesik, a mellkas tágul pneumothrax alakul ki a tüdő térfogata ekkor lehet kisebb a rezidualis térfogatnál
a mellüreget veszi körül oldalról, elölről, hátulról felülről nyaki képletek, alulról a diaphragma határolja tágulási / expanziós tendenciája van ellazult mellkasi izmok mellett a mellkasfal felépítéséből adódik a bordák sternumhoz és a csigolyákhoz való illeszkedési módja adja nyugalmi helyzete ebben az állapotban térfogata / a benne lévő levegő térfogata az FRC nyugodt, nem erőltetett kilégzés utáni állapot a kollapszus- és expanziós tendenciák kiegyenlítik egymást a be- és kilégzőizmok tónusa minimális csak a testtartás fenntartásához szükséges tónus van meg
9./19
Somogyi Magdolna
Nyomásviszonyok a légzőrendszerben Intrapulmonalis nyomás / intraalveolaris nyomás légzésszünetben azonos a légköri nyomással, mivel nyugodt kilégzés után az alveolusok szabadon közlekednek a levegővel a légzés során csak keveset változik mivel a légutak fiziológiásan nyitottak a külvilágra így kevéssé befolyásolja a transpulmonalis nyomásváltozásokat kis változásait a légutak áramlási ellenállás okozza az FRC térfogatán zérus kis változásai az ellenállásváltozásoknak tudhatók be légúti ellenállás (szöveti vagy viszkózus ellenállás) csak ennek legyőzése esetén indulhat meg az áramlás áramlási ellenállás mindig fellép, ha a transpulmonalis nyomásváltozás áramláshoz vezet oka: a levegőmolekulák egymással és a légutak falával való súrlódása ennek következtében nem képes a (megváltozott) pulmonalis nyomás azonnal kiegyenlítődni, így jön létre az átmeneti nyomáskülönbség értékének (kis) változása a légzés során közvetlenül a belégzés előtt az intrapulmonalis nyomás 0 vízcm, egyenlő a légkörivel belégzés során az intrapulmonalis nyomás-1 - -2 vízcm dekompresszió - légritkulás majd visszatér a légköri szintre kilégzés során az intrapulmonalis nyomás 1-2 vízcm kompresszió – nyomásfokozódás majd visszatér a légköri szintre
Intrapleuraris nyomás a pleura két lemeze közt létrejövő nyomás subatmoszférás mivel a pleura két lemezére ellentétes erők hatnak két oldalról a tüdő kollapszus és a mellkas tágulási tendenciája révén 1-3 vízcm-es szubatmoszférás nyomás jön létre ez megegyezik az intrathoracalis nyomással mely egyenlő az intraeosophagealis nyomással mely mérhető a légzés során elsősorban ez az érték változik
10./19
Somogyi Magdolna
Változásaik zárt glottis mellett Müller-manőver: zárt glottis melletti belégzési kísérlet az intrapleuralis és intrapulmonalis nyomás több 10 vízcm-el a külső lényomás alá süllyed Valsalva-manőver: zárt glottis melletti kilégzési kísérlet a hasizmok és mellkasi izmok jelentősen összehúzódnak az intrapulmonalis és intrapleularis nyomás akár 100 vízcm-el a külső légnyomás fölé emelkedik előfordulása: szülés, tüsszentés, székelés meggátolja a nagy vérköri vénák vérének továbbítását a jobb szívfél felé jugularis pulzushullám megfigyelésére ad lehetőséget Pulmonalis transmuralis nyomás az egyes alveolusok falára hat az intrapulmonalis és intrapleuralis nyomások különbsége az előbbi főleg pozitív, az utóbbi negatív meghatározza a tüdő térfogatváltozásait a compliancetől függő mértékben fiziológiás belégzés során 2-3 vízcm-el növekszik kilégzés során ugyanennyivel csökken a változások oka nagyrészt az intrapleuralis nyomás változása mivel az intrapulmonalis nyomásváltozások jóval kisebb mértékűek nagyobb belégzési térfogat a belégzőizmok jobban kontrahálnak a mellkasi térfogat nagyobb mértékben nő az intrapleuralis nyomás tovább csökken a transpulmonalis nyomás pedig megnövekszik az intrapleuralis nyomások eltéréseket mutathatnak a tüdő egyes területein így azok légzés közben is eltérő mértékben tágulnak Thoracalis transmuralis nyomás az intrapleuralis és a külső légköri nyomás különbsége meghatározza a thoracalis térfogatváltozásokat a compliance-től függő mértékben
11./19
Somogyi Magdolna
A tüdő aktuális térfogata / gáztartalma megszabja: a tüdő transmuralis nyomása mivel az intrapulmonalis nyomás kevéssé változik, így minél negatívabb az intrapleuralis nyomás, annál nagyobb minél nagyobb a transmuralis nyomás annál tágabbak az alveolusok annál nagyobb térfogatú a tüdő a tüdő és a mellkas együttes compliance-e megadja, hogy adott transmuralis nyomásváltozás mekkora térfogatváltozást okoz egyenlő a két összetevő complaince-érték reciprokainak összegével tehát kisebb, mint a két összetevőé külön-külön 1/0,2 + 1/0,2 = 0,1 l / vízcm a teljes compliance a compliance reciprokát rugalmasságnak nevezzük, jelölése: elastance a compliance-értékeket a gravitáció befolyásolja összetevői a tüdő és a mellkas compliance-e:
a tüdő tágulékonysága / compliance-e függ a tüdőszövet állapotától az aktuális tüdőtérfogattól a tüdő vértartalmától statikus compliance: csak a kezdeti és végső térfogatokat és nyomásokat vesszük figyelembe dinamikus compliance: a statikus compliance tényezői mellett az áramlást és a légúti ellenállást is figyelembe veszi specifikus cmpliance: FRC-vel normalizált (osztott) compliance értéke 0,2 l / vízcm térfogat-nyomás görbén ábrázolhatjuk nagy tüdőtérfogatoknál lapossá válik, tehát egységnyi nyomásemelkedést egyre kisebb térfogatváltozás követ a mellkasfal tágulékonysága / compliance-e FRC térfogatán 0,2 vízcm FRC alatt lényegesen nagyobb tehát a mellkas kisebb térfogaton tágulékonyabb
12./19
Somogyi Magdolna
Belégzés aktív folyamat a transpulmonalis nyomás növekszik a nyomásfokozódás tágítja az alveolusokat bennük a nyomás lecsökken nyomáskülönbség jön létre a légköri levegő és az alveolusok közt mely a levegő beáramlását okozza eszköze a mellkasi térfogat növelése növekszik a craniocaudalis, anteroposterior és transversalis átmérő kivitelezői: belégzőizmok diaphragma a craniocaudalis átmérőt növeli összehúzódása nyomán ellaposodik, 1-2 cm-el lejjebb száll de akár 10 cm-es süllyedést is produkálhat 1-2 cm kb. 300ml-es térfogatnövekedést jelent nagy felülete miatt nyugalomban önmagában képes a ventilatiot biztosítani összehúzódását a hasizmok reflexes ellazulása kíséri így nem emelkedik az intraabdominalis nyomás külső bordaközti izmok összehúzódásuk megemeli az alsó bordákat a felső 6 bordánál a mellkas anteroposterio átmérője az alsó bordák emelkedése a transversalis átmérőt légzési segédizmok előbbi kettő is képes a nyugalminál sokkal nagyobb belégzésre de működésbe léphetnek más izmok is extrém ventilatios igény vagy légzési nehézségek esetén részvételük a légzésben feltűnő – dyspnoe pl. m. sternocleidomastoideus, mm. scalenei, néhány hátizom Kilégzés nyugalmi légzés során teljesen passzív folyamata: a belégzőizmok elernyednek a diaphragma visszanyeri eredeti alakját, a mellüregbe boltosul a bordaközti izmok elengedik a bordákat a transpulmonalis nyomás csökken érvényesülni képes a tüdő kollapszus-tendenciája mely magával húzza a mellkast is a pleura erős összekapcsoló hatása révén kialakul az FRC térfogata erőltetett kilégzés a cél az FRC alatti térfogat elérése aktív folyamat kilégzőizmok játszanak benne szerepet hasizmok megnövelik az intraabdominalis nyomást az ellazult rekeszizom felnyomódik csökken a mellkastérfogat aktivációjuk: a percenkénti ventilatio 40 fölé emelkedése esetén reflexes légzőmozgások esetén, pl. köhögés, tüsszentés, hányás belső bordaközti izmok összehúzódásuk csökkenti a mellkas anterioposterior átmérőjét
13./19
Somogyi Magdolna
reflexes légzőmozgásnál segítenek megtartani a mellkas alakját
14./19
Somogyi Magdolna
Ventilatio percenkénti légcsere a VT és a légzési frekvencia szorzata 500ml-es VT és 14-es légzési frekvencia mellett értéke 7 liter / min először a holttereken halad át az itt rekedt levegő nem vesz részt az alveolaris ventilatioban kb. 2,1 liter / perc majd egy része az alveolaris térbe kerül ahol megtörténik az alveolaris ventilatio a belélegzett levegőnek csak egy része jut el ide kb. 4,9 liter / perc Holtterek konduktív zóna / anatómiai holttér / dead-space VD az a terület, melyen gázcsere nem történik, de a levegőnek feltétlenül áthalad rajta, hogy elérhesse a gázcsere helyét részei:
orr- és szájüreg gége trachea bronchusok és bronciolusok 1-17. oszlási generációk között
funkciója konduktív a belélegzett levegő eljuttatása az alveolaris térbe párásítás a levegő az adott hőmérsékleten maximális vízzel telítettséget éri el kb. 16 Hgmm parciális vízgőztenzió 60%-os vízgőztelítettségű levegőn kilégzés során ebből adódik a perspiratio insensibilis protektív funkció passzív védekező mechanizmusok orrszőrök a nagyobb szennyeződések kiszűrésére mucociliaris transzport akár µm nagyságú szennyeződések ellen aktív védekező mechanizmusok protektív reflexek tüsszentés: az orrüreg nyálkahártyájának izgatására n. trigeminus hatására köhögés: mélyebb légúti izgalom reflexes, zárt glottis melletti belégzés a glottis hirtelen nyílása eltávolítja az ingerlő anyagot n. vagus közvetíti immunológiai védelem: MALT
15./19
Somogyi Magdolna
térfogata: nyugalmi körülmények között 150 ml a ventilatio fokozódása a légutak tágulásával jár, így nő a térfogata így a nyugalmi körülmények közt belélegzett levegő 500ml levegőből 150 ml itt reked, nem vehet részt a gázcserében ez a mennyiség távozik először a légutakból kilégzés során alveolaris kilélegzett térfogat (VA) a holtteret kitöltő 150ml-nyi gáz után távozik csak ez a 350 ml éri el az alveolusokat és vesz részt gázcserében a holttereket kitöltő levegő után távozik együttes mennyiségük adja meg a nyugalmi respiratios térfogatot szerepe: a nagy pH-ingadozások megakadályozása a vérben az FRC viszonylagos állandóságának biztosítása révén egy légvétel során csak 1/9-ed része cserélődik így légköritől eltérő összetétele kb. állandó maradhat mindössze 1-2 Hgmm-es ingadozás stabil értékek jellemzik meghatározása: Fowler-módszerrel mély belégzés tiszta oxigénből mérjük a kilégzett gáz nitrogén-koncentrációját térfogatát ideális esetben: először tiszta oxigén jelenne meg holttéri levegőnek megfelelően majd alveolaris gáznak megfelelő nitrogén-koncentráció minden átmenet nélkül a valóságban kisfokú keveredés lép fel a N-koncentráció folyamatosan emelkedik a holttér térfogatának megadása: nitrogén-koncentrációt a kilégzett gáz térfogatával szemben ábrázoljuk fiziológiai holttér egészséges emberben értéke megegyezik az anatómiai holttérével eltérésének kialakulásához vezető mechanizmusok nem fiziológiásak többlet térfogata olyan teret jelöl, mely anatómiailag a gázcsere helyszíne lenne, de funkcióját nem képes betölteni így részei: anatómiai holttér alveolaris holttér nem kellően perfundált vagy túlventillált alveolusok tere helyi ventilatios/perfúziós aránytalanságot tükröz kiszámítása: Bohr egyenlet alapján alapja, hogy a belélegzett levegő CO2 -koncentrációja nagyon alacsony így a kilélegzett levegő CO2 –tartalma az alveolaris térből származik az alveolaris gáznak a holttéri CO2 –mentes gázzal való hígulásából számolható a holttér térfogata
16./19
Somogyi Magdolna
Alveolaris ventilatio a belélegzett levegőnek csak egy része jut el ide és vesz részt a gázcserében kb. 4,9 liter / perc, vagy 350 ml / légzési ciklus az alveolaris térben zajlik melyet alveolaris gáz tölt ki összetétele erőteljesen szabályozott, állandó fontos a vér pH-jának egyensúlyban tartásához CO2 cseréje diffúziós állandója nagyon nagy kb. 20-szorosa az oxigénének parciális nyomáskülönbsége kicsi az alveolaris és intravascularis térben kb. 6 Hgmm (kb. 8kPa) de ez nem gátja a cserének a nagy diffúziós állandó miatt így a parciális nyomását az artériás vérben két tényező szabja meg 1. szöveti keletkezésének sebessége egyenes arányosság 2. alveolaris ventilatio fordított arányosság ezért az artériás vér PCO2 –jének növekedéséből az alveolaris ventilatio csökkent voltára lehet következtetni hypoventilatio az alveolaris ventilatio nem éri el a fiziológiás PCO2 –szint biztosításához szükséges értéket az alveolaris és artériás PCO2 40 Hgmm fölé emelkedik hyperventilatio az alveolaris ventilatio meghaladja a szükségletet az alveolaris és artáriás PCO2 40 Hgmm alá csökken O2 cseréje nyugalomban a tüdőbe áramló vér percenként 280 ml oxigént vesz fel a vér oxigénszaturációja 98 – 100 %-os lesz diffúziós állandója nagyon kicsi így fontos tényező lesz parciális nyomáskülönbsége is tehát a vér parciális oxigén-nyomását megszabja: 1. parciális nyomáskülönbség az alveolaris és intravascularis térben alveolusok oxigénnyomása kb. 100 Hgmm légköri oxigénnyomás kb. 150 Hgmm
17./19
Somogyi Magdolna
legalább 50 Hgmm-es parciális nyomáskülönbség jön létre elegendő nyomásgradiens biztosítja az O2 diffúzióját ekkor a Hb kb. 100%-ig telített oxigénnel ha túl alacsony, veszélyt jelent pl. nagy tengerszint feletti magasságban kompenzációs mechanizmus: hyperventilatio ha megnövekedik az oxigén-fogasztás, hosszú távon nem jelent megoldást hatására 1. az alveolaris PO2 2. az alveolaris PCO2 alkalosis jön létre növeli a Hb O2 –affinitását 2. szöveti oxigénfogyasztás fordítottan arányos 3. alverolaris ventilatio egyenesen arányos hypoxia: az oxigén-ellátottság csökkenése alveolaris hypoxia / artériás hypoxia túl alacsony alveolaris ventilatio vagy parciális nyomáskülönbség romlik a szövetek oxigén-ellátottsága
A gázcsere folyamata alveolaris tér és a kapillárisok vére között diffúzió hajtóerő: gázok alveolaris és kapilláris parciális nyomása közti különbség időtartama: gáztér keveredése: 2 ms ép alveolusok kis átmérője miatt alveolo-kapilláris transzport időtartama a vvt kapillárisban tartózkodásának idejétől függ nyugalmi körülmények között: 0,75 s izommunka esetén: 0,25 s elegendő, ha normálisak a nyomáskülönbségek, geometriai viszonyok, ventilatios-perfúziós állandó befolyásoló tényezői – diffúziós állandónak megfelelően alveolokapilláris érintkezési felület egyenesen arányos alveolokapilláris nyomáskülönbség egyenesen arányos diffundáló gázmolekula által megtett távolság fordítottan arányos gáz tulajdonságai pl. molekulatömeg, oldhatóság az adott gáz diffúziós állandója (ld. fent) elválasztó rétegek tulajdonságai
18./19
Somogyi Magdolna
ventilatios-perfúziós arány az alveolus gáztérfogat és az alveolust ellátó kapilláris vértérfogatának aránya 4900 ml / perc alveolus ventilatio és 5500 ml / perc perfúzió esetén értéke 0,9 az egyes alveolusokban jelentősen különbözhet a tüdő különböző részein eltérő ventilatio és perfúzió miatt az eltérések okai: anatómiai, mechanikai és gravitációs ventilatios többlet: az alveolaris gáztérfogat az ellátó kapillárisok vérmennyiségéhez képest nagy a vér gáztenziói megközelítik az alveolaris gáznyomásokat közel gázegyensúly jön létre az alveolaris gáztenzió nem változik jelentősen áramlási többlet: az ellátó kapillárisok vérmennyisége az ellátott alveolus gáztérfogatához képest nagy a gázegyensúly beállása közben az alveolusok gáztenziói is jelentősen változnak ez látszik a kapilláris gáztenziókon is
regionalis megoszlása a gravitáció hatására álló helyzetben a basis és az apex területén eltér az intrapleuralis nyomás értéke ezért eltérnek a transpulmonalis nyomás értékei is ezért eltérő a helyi ventilatio és perfúzió is következményei: a CO2 –tenzióra gyakorolt hatás kisebb artériás O2- tenzió O2 szaturáció, O2- tartalom módosul apex basis a ventilatio és perfúzió is növekszik a perfúzió nagyobb mértékben ezért álló testhelyzetben értéke apex basis: 3,0 0,7 a csúcsi részeken ventilatios többlet jön létre itt magasabb az alveolusok parciális O2 –nyomása a Hb 100%-ig telítődik, ezután a vér O2 konc-ja kis mértékben emelkedhet (fizikai oldódás) alveolaris holttér jön létre basis közelében a nagy perfúzió elfogyasztja a csekély oxigén-készletet a kapillárisok vérének O2tenziója 90 Hgmm alatt az oxigéntartalom 5%-al kisebb a telítésinél következményei: tüdővénák vérének nagyobb része származik a basisról a tüdővénákban elkeveredik a vér a BP-ban O2-tenziója kb. 95 Hgmm, 4-5 Hgmm-el alacsonyabb, mint az alveolaris gázban
19./19
Somogyi Magdolna
Hypoxiás vasoconstrictio oka egy bronchus elzáródása ekkor megszűnik a ventilatio az általa ellátott területen a ventilatios / perfúziós arány 0-ra csökken az artériás vér oxigénkoncentrációja csökken a szervezet oxigénellátása romlik kompenzáció az elzárult bronchus ellátási területén vasoconstrictio a nem ventilált tüdőrészt kikapcsolja a keringésből a tüdővénák vérét nem hígítja a nem ventilált terület deszaturált vére ingere az alveolaris gáz O2- tenziójának csökkenése végrehajtó lokális humoralis faktorok endothel eredetűek a tüdőkeringés teljes ellenállásának változása a kirekesztett érterület nem haladja meg a tüdőkeringés 20%-át a ventilált rész véráramlása megnő kompenzálva a kirekesztés hatását a kirekesztett terület nagysága meghaladja a tüdőkeringés 20%-át a tüdőerek ellenállása megnövekszik pulmonalis artériás nyomás megnő (pulmonalis hypertensio) nagy tengerszint feletti magasságban gyakori A vér további sorsa a tüdőbe érkező vér a fenti folyamatok által oxigenizálódik, aterializálódik tüdővénákon keresztül a bal szívfélbe jut ld. pulmonalis / kis vérköri keringés de nem oxigenizált 100%-ban, mivel nagy arányban keveredik a basis kevésbé oxigenizált vére a vv. bronchialesek részlegesen deszaturált vére is ide ömlik fiziológiás jobbról balra sönt olyan összeköttetés, mely a coronariak részlegesen deszaturált vérének egy kis részét a bal kamrába juttatja
