200 likes | 462 Views
Obecná patofyziologie dýchacího systému. 1. Výměna plynů v plicích 2. Řízení dýchání 3. Souhrn. 1. Výměna plynů v plicích Určování alveolární ventilace
E N D
Obecná patofyziologie dýchacího systému • 1. Výměna plynů v plicích • 2. Řízení dýchání • 3. Souhrn
1. Výměna plynů v plicích • Určování alveolární ventilace • Alveolární ventilaceje definována jako tok dýchacích plynů přes dokonale fungující (= plyny vyměňující) alveoly. Kdyby všechny alveoly fungovaly dokonale, bylo by možné ji definovat jako • alveolární ventilace celková vent. ventilaceanat. • mrtvého prostoru • VA = VE - VD • 5 L/min 7,5 L/min 2,5 L/min . . .
dechová dechový objem anat. • frekv. objem mrtvého prostoru • VA f * VT - f * VD • 5L/min 15/min 0,5 L 0,15 L • Zvýšení výkonnosti plic u savců rozčleněním na malé jednotky • má však negativní stránku – ventilace jednotlivých sklípků není • vždycky v optimálním poměru k jejich perfuzi (a naopak). • Sklípky tedy ani ve zdraví nefungují dokonale a alveolární • ventilace se definuje pomocí PaCO2, který téměř vždy odráží • celkovou efektivní ventilační rychlost. K tomu cíli je třeba sestavit • rovnici alveolární ventilace(obr. 1 – 3). .
Výměna plynů v plicích- přehled ROVNICE ALVEOLÁRNÍ VENTILACE CO2 40 mmHg 0 mmHg 0.056 5L/min FICO2 * VA FACO2 * VA . . . VCO2 0.23L/min - PvCO2 PaCO245 mmHg 40 mmHg PODLE FICKOVA PRINCIPU : . . VCO2 = FACO2 * VA (1a) 1
O2 100 mmHg 0.21 0.14 FIO2 * VA FAO2 * VA . . . VO2 0.28 L/min - - PvO2 PaO240 mmHg 90 mmHg . . . VO2 = FIO2 * VA - FAO2 * VA (1b) . . VO2 = (FIO2 - FAO2) * VA 2
. . VCO2 tlak VCO2 FACO2 = ——— PACO2 = ——— * 863 . . vzduchu VA VA (3) (2) . . VO2 VO2 PAO2 = PIO2 - —— * 863 FAO2 = FIO2 - —— . . VA VA 150 mmHg 0.21 * (760 mmHg - 47 mmHg) PACO2 PaCO2 V NORMĚ I PATOLOGII, TUDÍŽ : . . (4) . . 3
Rovnice alveolární ventilace byla odvozena pro zdravé mladé plíce, které se blíží ideální výměně plynů; u nich skutečně přibližně platí, že alveolární ventilace je tok plynů přes sklípky dokonale vyměňující plyny. V patologicky změněných plicích jsou však oblasti této rovnici neodpovídající a u takových plic proto musíme definovat efektivní alveolární ventilaci jen ze souhrnného efektu plynové výměny na velikost PaCO2; rovnice alveolární ventilace však k tomu dává vodítko.
Kyslík v alveolech a v krvi K porozumění chování krevních plynů za různých patologických stavů potřebujeme znát složení plynné směsi v alveolech, které se v klinické praxi těžko měří. Naštěstí není velký rozdíl mezi PaCO2 a mezi PACO2 a PAO2 je pak možno vypočítat podlerovnice alveolárních plynů (obr. 4 a 5).
ROVNICE ALVEOLÁRNÍCH PLYNŮ . R ——— VCO2 0.23 L/min . 0.8 ————— . VO2 0.28 L/min RESPIRAČNÍ VÝMĚNNÁ RYCHLOST ROVNICE ALVEOL. VENTILACE METABOLICKÝ RESPIRAČNÍ KVOCIENT (PRO PLÍCE VCELKU) . ZANED- BATELNÝ ZBYTEK + 40 mmHg 100 mmHg 150 mmHg - —————— 0.8 4
R.A.P. SE DÁ ZNÁZORNIT JAKO PŘÍMKA (JE-LI R=konst.): PACO2 PaCO2 PAO2 = 150 - 1.25 PaCO2 120 100 mmHg PaCO2 = 120 - 0.8 PAO2 ČISTÁ HYPOVEN- TILACE 50 40 NORMA PAO2 5 50 100 150 mmHg
Tato rovnice umožňuje - zjistit vztah mezi parciálním tlakem obou plynů v alveolech při čisté hypoventilaci a při hyperventilaci - odhadnout velikost alveolo-arteriálního rozdílupro kyslík (obr. 6)
Zvýšený PA-aO2 svědčí pro postižení plicního parenchymu, při čisté hypoventilaci zvýšen není. Z rovnice plyne, že i při normálním PA-aO2 může dojít při těžké hyperkapnii k těžké hypoxemii.
Ventilačně perfuzní nerovnováha Dosavadní úvahy se opíraly o jednokompartmentový model plic. Ve skutečnosti je však hlavním patofyziologickým mechanizmem porušené výměny plynů ventilačně perfuzní nerovnováha, a ta se tímto modelem vystihnout nedá. VPN je odchylka od optimálního poměru mezi ventilací a perfuzí celých plic, jejich různých oblastí až jednotlivých alveolů. Ventilačně perfuzní poměr jednotlivého sklípku ovlivňuje složení plynné směsi v něm (obr. 7)
Ventilačně perfuzní křivku pro jednotlivý alveolus je možné snadno odvodit intuitivně (obr. 8). 8
Tuto křivku můžeme situovat do souřadnic alveolárních plynů, poněvadž paricální tlaky plynů v alveolech jsou závislé na poměru ventilace a perfuze jednotlivých sklípků. Funkční mrtvý prostor plic je vždy větší než anatomický mrtvý prostor, za patologických stavů třeba i velmi výrazně (obr. 9).
MRTVÝ PROSTOR DÝCHACÍCH CEST . . VA/Q . . VA/Q 1.0 . . VA/Q ANATOMICKÝ M.P. FYZIOLOGICKÝ M.P. FUNKČNÍ M.P. ( NEVYLUČUJE CO2) ˇ ˇ 9
Alveolární parciální tlaky obou dýchacích plynů v plicích jako celku leží někde mezi rovnicí alveolárních plynů a křivkou ventilačně perfuzní nerovnováhy (obr. 6 ).