background image
background image

Patofizjologia układu 

oddechowego

© Jacek M. Witkowski

2011/12

background image

© JMW 2011

3

Fizjologia

• Podstawowa czynność – wymiana 

gazów (O

2

, CO

2

) pomiędzy krwią a 

środowiskiem

• Regulacja równowagi kwasowo-

zasadowej

• Regulacja równowagi wodno-

elektrolitowej

– 5000 m

2

 powierzchni  (boisko do 

piłki nożnej – ok. 7000 m

2)

– Obróbka >10,000 L powietrza / 

dzień…!

– Filtracja, nawilżanie, wyjaławianie...

• Regulacja ciśnienia krwi

background image

© JMW 2011

4

• Struktura płuc jest 

ściśle 
podporządkowana 
ich funkcji:

• Znaczna 

powierzchnia 
wymiany gazowej

• Bardzo cienka 

bariera pomiędzy 
krwią a powietrzem 

• Elementy mięśniowe 

sprężyste

Fizjologia

background image

© JMW 2011

5

Warunki prawidłowego działania 

układu oddechowego

• Prawidłowy dopływ/odpływ 

powietrza do/z obszaru wymiany 
gazowej (l/min)

• Drożność
• Sprężystość i podatność
• Układ mięśniowy
• Układ nerwowy

• Niezakłócona wymiana gazowa 

przez barierę krew/powietrze

• Struktura, surfaktant
• Ciśnienia parcjalne O

2

 i CO

2

• Prawidłowy przepływ krwi (perfuzja) 

przez obszar wymiany gazowej

• Objętość i szybkość perfuzji

– Stan naczyń i serca

PRZESTRZEŃ 

MARTWA

OBSZAR 

WYMIANY 

GAZOWEJ

PERFUZJA

CZYNNOŚCIOW

A

background image

© JMW 2011

6

Warunki „pracy” i środowisko 

wewnętrzne płuc sprzyjają 

patologii

• Zwężenia dróg oddechowych – 

utrudnienie przepływu powietrza 

• Martwa przestrzeń

• Zmniejszenie powierzchni 

oddechowej

• Uszkodzenie bariery krew-

powietrze

• Zaburzenia krążenia płucnego

OSTRA LUB PRZEWLEKŁA

NIEWYDOLNOŚĆ

 

ODDECHOWA

background image

© JMW 2011

7

VO

2

 = Q x Hb * 13.4 * (SaO

 - SvO

2

)

Arterial
Inflow
 (Q)

capillary

O

2

O

2

O

2

O

2

O

2

O

2

O

2

Venous
Outflow
  (Q)

C

e

ll

O

2

(Adapted from the ICU Book by  P.  Marino)

Ekstrakcja O

2

 zależy od różnicy 

saturacji

background image

© JMW 2011

8

Grupy zaburzeń prowadzących 

do niewydolności oddechowej

• Obturacyjne
• Restrykcyjne 
• Mieszane

ZE WZGLĘDU NA POWIĄZANIA PATOMECHANIZMÓW, 

W WARUNKACH KLINICZNYCH  CZYSTE POSTACI 

O LUB R WYSTĘPUJĄ BARDZO RZADKO!

background image

© JMW 2011

9

Obturacja

• ZABURZONY 

(zredukowany) 

dopływ/odpływ 

powietrza do/z części 

obszaru wymiany 

gazowej (↓l/min)

• Niezakłócona wymiana 

gazowa przez barierę 

krew/powietrze

• Prawidłowy przepływ krwi 

(perfuzja) przez obszar 

wymiany gazowej

Np. rozrost nowotworowy 
wewnątrz- lub okołooskrzelowy, 
ciało obce, 
skurcz mm. oskrzeli(ków)…

background image

© JMW 2011

10

Restrykcja

• Prawidłowy dopływ/odpływ 

powietrza do/z obszaru 
wymiany gazowej (l/min)

• Zakłócona wymiana 

gazowa przez barierę 
krew/powietrze 
(

zmniejszona dostępność 

czynnej powierzchni 
wymiany gazowej

 LUB

• Zmniejszony przepływ 

krwi (perfuzja) przez 
obszar wymiany gazowej

Np. zapalenia płuc, rozedma płuc, 
ARDS

background image

© JMW 2011

11

Stany mieszane

• Dychawica oskrzelowa
• Przewlekła obturacyjna choroba 

płuc

• Serce płucne

• Zapalenia płuc

• Obrzęk płuc
• Nowotwory

background image

© JMW 2011

12

Choroby układu oddechowego 

-systematycznie:

• Drogi oddechowe 

– Zapalenie

 oskrzeli, oskrzelików (bronchitis, bronchiolitis) 

– Rozstrzenie (bronchiectasis)

– Nowotwory (raki, pochodzenie ‘lokalne’)

• Miąższ płuc

– Zapalenia

 płuc

– Ropnie, GRUŹLICA

– Choroba błon hialinowych 

(HMD & ARDS)

– Pylice 

– Nowotwory (pochodzenia lokalnego i przerzutowe)

• Opłucna:

– Zapalenia,

 zmiany wysiękowe (m.in. gruźlica, toczeń 

układowy)

– Nowotwory (np. mesothelioma)

 

Infekcje

background image

© JMW 2011

13

Jak może dojść do infekcji?

• Aspiracja

 (np  Pneumococcus)

• Inhalacja

 (np. Mtb i wirusy)

• Wszczepienie

 (zainfekowane wyposażenie 

zabiegowe)

• Kolonizacja

 (chorzy z POCHP)

• Krwiopochodne

 rozprzestrzenianie 

(posocznica)

• Bezpośrednie 

rozprzestrzenianie

 

(ropnie)

background image

© JMW 2011

14

Zapalenia płuc

Zmiany kompensacyjne

background image

© JMW 2011

15

Etiologia zapaleń płuc

• Obniżona oporność (nieswoista) i/lub odporność

• Obrona wewnątrzpęcherzykowa - AIDS
• BALT
• Infekcja   płatowe (odoskrzelowe) zapalenie płuc

• Zaburzenia oczyszczania lub drożności dróg 

oddechowych

– Odruch kaszlowy – śpiączka, porażenie
– Uszkodzenie śluzówki – palenie papierosów, 

aspiracja substancji toksycznych, gorącego 
powietrza

– Obrzęk płuc – niewydolność serca, zator.
– Ciała obce, guzy

background image

© JMW 2011

16

Typy zapaleń płuc 

Etiologiczne:

• zakaźne 

– wirusowe
– bakteryjne 
– gruźlicze
– grzybicze

• niezakaźne

– toksyny (chemiczne)
– fizyczne (ofiar 

pożarów)

– aspiracyjne

Morfologiczne:
• Płatowe
• Odoskrzelowe 
• Śródmiąższowe

Czas trwania
• ostre
• przewlekłe

background image

© JMW 2011

17

Ostre zapalenia płuc

background image

© JMW 2011

18

Płatowe zapalenie płuc:

• Dotyczy całego płata (ów), 

• Wysięk  ORGANIZACJA (konsolidacja )

• Przyczyny: 45-95% - Streptococcus 

pneumoniae (u osób w podeszłym 

wieku, chorych na cukrzycę typu II  i 

alkoholików - Klebsiella)

• Objawy: wysoka gorączka, rdzawa 

plwocina, ból opłucnowy, niewydolność 

oddechowa.

• Okresy choroby:

– 1 dzień:  ZAPALENIE

 – rozszerzenie 

naczyń  przekrwienie

– 2 dzień : zwątrobienie czerwone

 

wysięk, erytrocyty

– 4 dzień: zwątrobienie szare

 

neutrofile, makrofagi

– 8+ dni: powrót do zdrowia

 – 

eliminacja wysięku i makrofagów

background image

© JMW 2011

19

Przekrwien

ie i wysięk

Wyleczeni

e

Zwątrobienie 

czerwone

Zwątrobienie 

szare

background image

© JMW 2011

20

Odoskrzelowe zapalenie płuc

• Wiek: dzieciństwo i starość

• Czynniki infekcyjne: 

gronkowiec, paciorkowiec, 

pneumokoki i Haemophilus 

influenzae

• Organizacja wysięku - 

ogniskowa – 

NIE 

OGRANICZONA  ANATOMIĄ 

PŁATÓW

• Możliwe ropne zapalenie

• Zwykle obustronne

• Głównie w dolnych 

odcinkach płuc

background image

© JMW 2011

21

Porównanie 

ODOSKRZELOWE:

• Dzieciństwo/starość
• Wtórne
• Obie płcie 
• Staph, Strep, H.infl.
• Organizacja ogniskowa
• Wokół oskrzeli(ków)
• Nie ograniczone 

barierami 
anatomicznymi.

• Zwykle obustronne.

PŁATOWE:

• Średni wiek – 20-50
• Pierwotne 
• Głównie płeć męska
• 95% Pneumokoki/Klebs
• Organizacja w całym 

płacie

• Rozlane
• Ograniczone barierami 

anatomicznymi

• Zwykle jednostronne

background image

© JMW 2011

22

Śródmiąższowe/atypowe zapalenie 

płuc

• Pierwotne atypowe 

zapalenie płuc przy 

zachowanej 

odporności 

(Mykoplazma lub 

Chlamydia)

• Śródmiąższowe 

zapalenie płuc

• Osoba z niedoborem 

odporności:  

Pneumocystis carinii;   

CMV

• A/H1N1 – dlaczego?

• Zachowana odporność:  

Influenza A

background image

© JMW 2011

23

– Naciekanie przegród 

przez komórki 

jednojądrzaste

– Wnętrze pęcherzyków 

‘puste’ lub wypełnione 

płynem bogatobiałkowym 

z nielicznymi komórkami 

zapalnymi

Śródmiąższowe 

zapalenie płuc

background image

© JMW 2011

24

Naciek 
limfocytarn

przegrody

Śródmiąższowe zapalenie płuc

background image

© JMW 2011

25

Przewlekłe zapalenie płuc

• Przewlekły naciek z komórek limfoidalnych, 

makrofagów 

• Brak typowych okresów
• Mechanizm:

• Zniszczenie tkanki płucnej – jamy, ropnie itd.
• Włóknienie miąższu

• Czynniki infekcyjne:

– Mycobacterium tuberculosis --- GRUŹLICA
– Histoplasma capsulatum
– Aspergillosis
– Actinomyces

• Czynniki nieinfekcyjne:

– Autoimmunizacja
– Ekspozycja

DLACZEGO?

background image

© JMW 2011

26

Powikłania zapaleń płuc

• Ropnie płuc
• Zapalenie i wysięk opłucnowy
• Ropniak opłucnej
• Posocznica

background image

ZESPÓŁ OSTREJ 

NIEDOMOGI ODDECHOWEJ

ACUTE RESPIRATORY 

DISTRESS SYNDROME

background image

© JMW 2011

28

Inne nazwy:

 

Adult 

Respiratory   
   Distress 
Syndrome

 Da Nang Lung

 Transfusion Lung

 Post Perfusion 

Lung

 Shock Lung

 Traumatic Wet 

Lung

background image

© JMW 2011

29

CHARAKTERYSTYKA - OBJAWY

• Ostra niedomoga oddechowa
• Sinica nie odpowiadająca na terapię 

O

2

• Obniżona podatność płuc
• Rozlane nacieki miąższowe

background image

© JMW 2011

30

Czynniki sprawcze

• Wstrząs
• Aspiracja zawartości żołądka
• Duży uraz
• Zakażenia

• A/H1N1

 

• Inhalacja toksycznych gazów lub dymu
• Leki i trucizny
• inne

ŚMIERTELNOŚC:  40 – 60 %

background image

© JMW 2011

31

Okresy choroby - 1

• Faza ostra, wysiękowa

– Nagły początek 

niewydolności oddechowej

– Rozlane 

uszkodzenie 

pęcherzyków płucnych 

z naciekaniem przez 

komórki zapalne 

– Tworzenie błon 

hialinowych

– Uszkodzenie włośniczek

– Wysokobiałkowy płyn 

obrzękowy w 

pęcherzykach

– Zniszczenie nabłonka 

pęcherzykowego

background image

© JMW 2011

32

• Faza podostra, proliferacyjna:

– Trwająca hipoksemia
– Rozwój hiperkapnii (↑CO

2

)

– Włóknienie pęcherzyków 

płucnych

– Dalsze zmniejszenie podatności 

płuc

– Nadciśnienie płucne
 

Okresy choroby - 2

DLACZEGO?

background image

© JMW 2011

33

• Faza przewlekła

– Zamknięcie pęcherzyków i 

oskrzelików a także włośniczek 

płucnych

• Faza powrotu do zdrowia

– Stopniowa normalizacja 

hipoksemii

– Poprawa podatności płuc
– Zanik zmian radiologicznych

Okresy choroby - 3

background image

© JMW 2011

34

PATOGENEZA ARDS - 1

• Czynnik sprawczy penetrujący do 

pęcherzyków płucnych

• Mediatory zapalenia

• Uszkodzenie śródbłonka drobnych naczyń 

płuc

• Uszkodzenie nabłonka pęcherzykowego
• Wzrost przepuszczalności nabłonka 

pęcherzykowego  obrzęk pęcherzyków

background image

© JMW 2011

35

• Zasadnicza rola neutrofilów i 

makrofagów

• Uszkodzenie płuc związane z 

nadmierną odpowiedzią zapalną 

i niekontrolowanym uwolnieniem 

mediatorów zapalenia

• Dopełniacz

• Cytokiny: TNF-, IL-1, IL-6

• Platelet activation factor PAF

• Eikozanoidy: prostacykliny, leukotrieny, 

tromboksan

• Wolne rodniki

• NO

PATOGENEZA ARDS - 2

ANALOGIA?

background image

© JMW 2011

36

Zaburzenia wymiany gazowej w ARDS

• Hipoksemia: główny 

wyznacznik ARDS

– Wzrost przepuszczalności 

włośniczek

– Wysięk śródmiąższowy i 

pęcherzykowy

– Uszkodzenie surfaktantu
– Obniżenie  FRC (functional residual 

capacity)

background image

© JMW 2011

37

Dostarczanie i zużycie tlenu w ARDS

• Patologiczna zależność od przepływu:

– Rozprzężenie fosforylacji oksydatywnej
– Zużycie tlenu przez systemy oksydaz nie 

produkujące ATP

– Wydłużenie dystansu dyfuzji O

2

 

pomiędzy włośniczką a pęcherzykiem

background image

© JMW 2011

38

PYLICE – przewlekłe stany 

zapalne miąższu płuc

background image

© JMW 2011

39

Przykłady

• Silikoza (krzemica, pylica 

krzemowa)

• Azbestoza
• Pylica górników
• Inne…

background image

© JMW 2011

40

• Naciekanie węzłów

– Zwapnienie i powiekszenie 

węzłów wnękowych

– “skorupkowe” zwapnienia

– Zwłóknienie szczytów

– “anielskie skrzydła”

– włóknienie

• Towarzyszące infekcje 

Acinetobacter 

Krzemica

background image

© JMW 2011

41

Azbestoza

• Narażeni:

• Pracownicy stoczni, hydraulicy, 

czyściciele

• ”białe płuca”

• Włóknienie śródmiąższowe

• Zwapnienia nadprzeponowe

• Wysieki i płytki opłucnowe

• Czynność płuc

• Zaburzenia restrykcyjne

• Śródbłoniak (związek z 

paleniem papierosów)

background image

© JMW 2011

42

Zapalenie oskrzeli związane z 

narażeniem zawodowym

• Patomechanizm

– Bronchitis – Asthma – Emphysema
– Rozlane zmiany w płucach
– Nadmierna sekrecja śluzu – powiększone 

(rozedmowe) przestrzenie powietrzne  – zapalenie

• Objawy

– Kaszel z odkrztuszaniem co najmniej 3 miesiące 

• Palenie papierosów jako czynnik sprawczy

– Drażniące gazy + smoła+ nikotyna

• Narażeni są eksponowani na (m.in.):

– Azbest – krzemionkę – pył węglowy – dym 
– strażacy

• Dwutlenek siarki, ozon

background image

Przewlekła obturacyjna 

choroba płuc POChP

background image

© JMW 2011

44

POChP - epidemiologia

• W USA – 4 przyczyna zgonów, ponad 8 mln 

wizyt lekarskich rocznie, w Polsce rocznie 

umiera 15000 (przyczyna ok. 2% zgonów)

• Coraz większa umieralność kobiet

• W Unii Europejskiej całkowity koszt związany z 

POChP wynosi ok. 38,6 mld euro

• Częstośc w Polsce: 10% populacji po 40. 

r.ż.  

background image

© JMW 2011

45

Czynniki ryzyka POChP

• Palenie papierosów (choroba głównie mężczyzn po 50 rż, palących 

od wielu lat)

• Cechy genetyczne

• Zaburzenia rozwoju i wzrostu płuc w okresie płodowym oraz po 

urodzeniu i w dzieciństwie

• Stres oksydacyjny

• Płeć żeńska (większa podatność kobiet na działanie dymu tytoniowego) 

• Częste infekcje, zarówno bakteryjne, jak i wirusowe w wieku 

dziecięcym 

• Niski status społeczno-ekonomiczny 

background image

© JMW 2011

46

Genetyka POChP

• Niedobór α1-antytrypsyny  

rozedma (emphysema)

• Nasilona produkcja cytokin pro- i 

przeciwzapalnych, zwłaszcza TNF, 
TGF-β

background image

© JMW 2011

47

Etiopatogeneza  POChP

• DEF: Postępujące, niecałkowicie 

odwracalne ograniczenie przepływu 

powietrza przez drogi oddechowe

• Nieprawidłowa, nadmierna odpowiedź 

zapalna w układzie oddechowym na

• Pyły i inne zanieczyszczenia powietrza

• Dym tytoniowy – zależnie od dawki

• Uszkodzenie miąższu płuc  rozedma, 

zwłóknienie 

• Upośledzenie wymiany gazowej  

niedomoga oddechowa

background image

© JMW 2011

48

Objawy i powikłania POChP

• zmniejszenie pojemności wdechowej i wzrost czynnościowej 

pojemności zalegającej  duszność wysiłkowa

• nadciśnienie płucne  przerost prawej komory serca  

rozwój serca płucnego

• wyniszczenie, zanik mięśni szkieletowych, 

osteoporoza, depresja, niedokrwistość oraz 
zwiększone ryzyko chorób sercowo-naczyniowych
 
związane ze wzrostem CRP i in. wskaźników zapalenia

• policytemia kompensacyjna  powikłania zakrzepowo-

zatorowe

background image

© JMW 2011

49

KONIEC

background image

Materiał chroniony prawem autorskim 

autora wykładu/seminarium oraz autorów 

wykorzystanych materiałów 

ilustracyjnych. WYŁĄCZNIE DO UŻYTKU 

WEWNĘTRZNEGO  poprzez EXTRANET 

Akademii Medycznej w Gdańsku! 

Kopiowanie dozwolone tylko na potrzeby 

nauki własnej. Umieszczanie na 

prywatnych stronach WWW a także 

jakiekolwiek przeróbki są pogwałceniem 

praw autorskich i podlegają karze.


Document Outline