Microsoft PowerPoint - Fizjologia oddychania_2009_cz1

Fizjologia

Fizjologia oddychania

oddychania

ść I

część I

anatomia funkcjonalna

objętości płuc

wentylacja

dr hab. n. med. Tomasz Łazowski

II Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii

Warszawski Uniwersytet Medyczny

2009

Opracowanie i ryciny według

1.Applied Physiology in Int Care Med. 2006

Pinsky, Brochard, Mancebo,

2.Fundamentals of Anaesthesia 2002

Pinnock C.,

3.Podręcznik anestezjologii

pod red. Aitkenhead A.R., 1995

4 A

th i l

4.Anesthesiology

pod red. David E. Longnecker, 2008

Tomasz Łazowski

Doprowadzające drogi oddechowe

• górne drogi oddechowe i krtań
• drogi oddechowe

• drogi oddechowe

tchawica (generacja 1)

oskrzela główne, płatowe i segmentarne
(generacja 2-4)

)

małe oskrzela (generacja 5-11)

oskrzeliki (generacja 12-16)

Tomasz Łazowski

Wymiana gazowa

• oskrzeliki oddechowe (generacja 17-19)

• przewody pęcherzykowe i woreczki

pęcherzykowe (generacja 20-23)

• pęcherzyki płucne

cienkościenne kieszonki o Φ~0 3 mm

cienkościenne kieszonki o Φ~0,3 mm

300 milionów, o powierzchni 50-100 m

Tomasz Łazowski

Komórki pęcherzykowe

• typu I (nabłonkowe)- tworząc cienką warstwę

(

)

stanowią 80% powierzchni wymiany gazowej, są

wysoko zróżnicowane, o ograniczonym

metabolizmie podatne na uszkodzenia

metabolizmie, podatne na uszkodzenia

• typu II -mają bardzo duży potencjał enzymatyczny

i metaboliczny, produkują surfaktant. Oba typy (I i

II) mają ścisłe połączenia międzykomórkowe,

tworząc relatywnie szczelną barierę dla płynów

• typu III-sa makrofagami, zawierają enzymy

proteolityczne, które mogą być uwalniane podczas

uszkodzenia płuc przyczyniając się do

uszkodzenia płuc, przyczyniając się do

zniszczenia płuc

Tomasz Łazowski

Wentylacja oboczna (collateral)

• pęcherzyki płucne mają otwory w ściankach,

zwane

porami Kohna

(średnica 8-10 µm), które

umożliwiają wentylację kolateralną między
sąsiadującymi pęcherzykami

• podobnie, większe przewody (30 µm)

pęcherzykowe umożliwiają wentylacje
kolateralna między oskrzelikami oddechowymi

Tomasz Łazowski

Błona pęcherzykowo

Błona pęcherzykowo--kapilarna

kapilarna

(funkcjonalnie = bariera krew

(funkcjonalnie = bariera krew--gaz)

gaz)

jd j

i d

• znajduje się między wnętrzem pęcherzyka a

światłem naczynia kapilarnego

• składa się z:

nabłonka pęcherzyka

tkanki śródmiąższowej (zawierającej połaczone błony

j (

ją j p

podstawne – pęcherzykową i naczyniową)

śródbłonka naczyń

ł i d i

d t

f k j

• spełnia dwie podstawowe funkcje

wymiana gazowa przez barierę krew-gaz

wymiana płynów miedzy tkanką śródmiąższową i

naczyniem

Tomasz Łazowski

Unaczynienie

d i l

któ

h k żd

• płuca podzielona są na dwa, z których każde

otrzymuje własne: tętnice, żyły i oskrzela
t t i ki t

ś i i

• tętniczki tworzę gesty płaszcz naczyń w ścianie

pęcherzyka

i i

• oskrzela otrzymują własne unaczynienie prosto

od aorty

i li f t

• naczynia limfatyczne wraz naczyniami

krwionośnymi przebiegają w kierunku wnęki

płuca zapewniając drenaż limfatyczny do

płuca, zapewniając drenaż limfatyczny do

przewodu piersiowego

Tomasz Łazowski

Pojemność życiowa i jej składowe

• VC (vital capacity) – pojemność życiowa. Jest to objętość powietrza

w płucach stanowiąca różnicę pomiędzy najgłębszym wdechem i

najgłębszym wydechem.

• w pomiarach rozróżnia się VC wdechową i wydechową lub

dwuetapową w zależności od sposobu przeprowadzenia pomiaru

Tomasz Łazowski

Pojemność życiowa i jej składowe

• TV (tidal volume) objętość oddechowa Objętość powietrza

• TV (tidal volume) – objętość oddechowa. Objętość powietrza

wdychana do płuc i wydychana w trakcie cyklu oddechowego.

• ERV (expiratory reserve volume) – zapasowa objętość wydechowa.

Objętość powietrza które można maksymalnie wydmuchać po

Objętość powietrza, które można maksymalnie wydmuchać po

zakończenia spokojnego wydechu.

• IRV (inspiratory reserve volume) – zapasowa objętość wdechowa.

Maksymalna objętość powietrza, którą można wciągnąć do płuc po

ję

ąg ą

zakończeniu spokojnego wdechu.

• IC (inspiratory capacity) – pojemność wdechowa. Maksymalna

objętość powietrza, którą można wciągnąć do płuc po zakończeniu

k j

d h (

FRC) J t

IRV i TV

spokojnego wydechu (poziomu FRC). Jest sumą IRV i TV.

Tomasz Łazowski

Pojemność życiowa i jej składowe

VC <10 ml/kg wskazuje na nadciągającą niewydolność oddechową

ąg ją ą

Tomasz Łazowski

Pojemność życiowa i jej składowe

VC <10 ml/kg wskazuje na nadciągającą niewydolność oddechową

ąg ją ą

Tomasz Łazowski

• FRC (functional residual capacity) – czynnościowa pojemność

zalegająca – objętość powietrza pozostająca w płucach i drogach

oddechowych po zakończeniu spokojnego wydechu

• RV (residual volume) – objętość zalegająca – objętość powietrza

pozostająca w płucach i drogach oddechowych po zakończeniu

pełnego wydechu
TLC (t t l l

it )

łk

ść ł

bj t ść

• TLC (total lung capacity) – całkowita pojemność płuc – objętość

powietrza w płucach po zakończeniu pełnego wdechu

Tomasz Łazowski

FRC

j t t

bj t ść któ

t j

d k i

• jest to objętość, która pozostaje w płucach pod koniec

spokojnego wydechu

• jest sumą ERV i RV

jest sumą ERV i RV

Tomasz Łazowski

FRC

t j

i d

t d

• reprezentuje równowagę między tendencją płuc do

zapadania się i tendencją klatki piersiowej do

rozprężania się

p ę

• nie jest to wartość „sztywna” i zmienia się wraz z

okolicznościami

• jest mniejsza się o 20-25% w pozycji leżącej
• jest jeszcze mniejsza

– w pozycji Trendelenburga

po ycj

e de e bu ga

– podczas indukcji znieczulenia

Tomasz Łazowski

Czynniki wpływające na FRC

• Czynniki zmniejszające FRC

zmiany zachodzące z wiekiem

pozycja leżąca

znieczulenie ogólne podczas operacji

znieczulenie ogólne - podczas operacji

operacje w jamie brzusznej i w klatce piersiowej - po operacji

zwłóknienie płuc

obrzęk płuc

otyłość

guzy w jamie brzusznej ciąża, nowotwór, wodobrzusze

zniekształcenie klatki piersiowej

obniżone napięcie mięśni

• Czynniki zwiększające FRC

wzmożone ciśnienie w klatce piersiowej - PEEP, CPAP

wzmożone ciśnienie w klatce piersiowej PEEP, CPAP

rozedma płuc

astma

Tomasz Łazowski

Pojemność zamykania (CC)

j t t

bj t ść ł

któ j d b

i dd h

iż j l ż

•

jest to objętość płuc, przy której drobne drogi oddechowe w niżej leżących

okolicach płuc zaczynają się zamykać podczas wydechu

•

normalnie FRC > CC

•

gdy ↓ FRC

•

gdy ↓ FRC

( np. o 0,7-0,8 l na skutek zmiany pozycji ciała ze stojącej na leżącą, na brzuchu lub na boczną.

W pozycji Trendelenburga spadek FRC jest najbardziej nasilony)

•

lub ↑ CC

( i k

j k

t l ii

t t

l t

ś i ł )

(wiek, czy jako wyraz patologii np. utrata elastyczności płuc)

•

to w zależnych obszarach płuc może dochodzić do zamykania dróg oddechowych pod koniec

normalnego wydechu

•

to, że ↓ FRC promuje zamykanie dróg oddechowych jest spodziewanym

↓

zjawiskiem podczas wydechu, z następowym ponownym otwarciem podczas

kolejnego wdechu

*pojemność zamykania (CC) = objętość zamykania(CV) + objętość

zalegająca (RV)

wg Nunn J.F.

Tomasz Łazowski

Pojemność zamykania (CC)

• wykazano, że zjawisko to odpowiada za

płytkową niedodmę obserwowaną w zależnych
obszarach płuc wkrótce po indukcji znieczulenia

• różnica miedzy FRC a CC zmniejsza się

u dzieci

u ludzi starszych

• wyrównanie FRC i CC (pozycja leżąca w wieku ~ 44lat
• wyrównanie FRC i CC (pozycja stojąca w wieku ~ 66lat

Tomasz Łazowski

Pomiary dynamiczne

f k j

ż b ć

• funkcja płuc może być oceniana w sensie oceny

dynamicznej podczas aktywnego wdechu lub

wydechu

• często stosowaną oceną jest pomiar objętości

wydychanych podczas forsownego wydechu

• FVC (forced vital capacity) – natężona

pojemność życiowa Największa objętość

pojemność życiowa. Największa objętość

powietrza wydmuchnięta przy maksymalnym

wysiłku wydechowym po uprzednim możliwie

największym wdechu.

Tomasz Łazowski

Pomiary dynamiczne

• podczas forsownego wydechu dochodzi do

dynamicznej kompresji dróg oddechowych w obrębie klatki

piersiowej

ograniczenia szybkości wydechu

ograniczenia całkowitej objętości gazu, która może być

wydmuchnięta

kli i

• w praktyce klinicznej mierzy się

FEV

(forced expiratory volume in one second) – natężona objętość

wydechowa pierwszosekundowa. Objętość powietrza wydmuchnięta w

k d

t ż

d h

czasie pierwszej sekundy natężonego wydechu.

FEV

%VC (forced expiratory volume in one second % of vital capacity)

– określa stosunek FEV

do pojemności życiowej płuc i wyrażone jest w

procentach (pojemności życiowej) Wskaźnik ten nosi nazwę wskaźnika

procentach (pojemności życiowej). Wskaźnik ten nosi nazwę wskaźnika

Tiffenau

Tomasz Łazowski

Dynamiczne objętości płuc

FEV %FVC (f

i t

FEV

%FVC (forced expiratory

volume in one second % of

forced vital capacity) –

określa jaki procent

natężonej pojemności

życiowej pacjent jest w

stanie wydmuchnąć w

i 1

k d

czasie 1 sekundy

natężonego wydechu.

dobry wskaźnik nasilenia

obturacji (N>95%)

spada z wiekiem do

akceptowalnych wartości

~85%

Tomasz Łazowski

Wentylacja

• ta część układu oddechowego, która nie uczestniczy w

wymianie gazowej nazywana jest przestrzenią martwą

• przestrzeń martwa V

anatomiczna przestrzeń martwa

• 2ml/kg (150 ml u dorosłego)

2ml/kg (150 ml u dorosłego)

fizjologiczna przestrzeń martwa

• jest sumą anatomicznej i pęcherzykowej V

• wentylacja pęcherzykowa

= V

- V

500 150 350 l

500 -150=350 ml

Tomasz Łazowski

Pomiar

anatomicznej V

metodą Fowlera

•wdech VC 100% tlenem

•wydech przez szybki analizator
azotu

•początkowa frakcja wydechu jest

•początkowa frakcja wydechu jest
bez azotu (100% tlen), później
azot narasta aż do plateau
„pęcherzykowego” -faza II

•V

jest wyznaczana przez

podział fazy II pionową linią, tak
by pole A=B a objętość V

liczona jest od „0”

•w normalnych warunkach V

fizjologiczna niewiele się różni od
V

anatomicznej i może być

oznaczana przy pomocy
równania Bohr`a (analiza
wydychanego dwutlenku węgla)

Tomasz Łazowski

wydychanego dwutlenku węgla)