A l égzés funkciója

1. A légzés funkciója • Oxigén ellátás • Légcsere: az O2 és CO2 kicserélődése • Külső légzés: tüdő alveolusok - vér • Belső légzés: vér - szövetek • Biológiai oxidáció • hőleadás • pH szabályozása • kiválasztás • pici vérrögök és buborékok kiszűrése a vénából • a szív mechanikai védelme • Angiotenzin I-II átalakítás (ACE)

2. Az emberi légzőrendszer • Orr • Garat - Gége • Légcső (trachea) • Tüdő • Főhörgők • Hörgők • Hörgőcskék • Légvezetékek és léghólyagocskák (alveolusok) • Mellhártya • Parietális és viszcerális lemez között folyadék

3. Orr és garat • Az orr szerepe: • A levegő vezetése • Melegítése, nedvesítése • Tisztítása, szűrése • A beszédben rezonátor • Szaglás • Garat • Nasopharynx (uvula,orrmandula, fülkürt) • Oropharynx (torokmandulák) • Laryngopharynx

4. Gége (Larynx) • 4-6 nyakcsigolyánál • Izmos fal • Gégefedő (epiglottis) • Hangadás, hangszalagok • Porccsontok: • thyroid porc (Ádámcsutka) • Arytenoid • Cricoid porcok

5. Légcső (Trachea) • Levegő vezetése • Tisztítás, melegítés • C alakú porcok • Csillós hengerhám

6. Hörgők (Brochi et bronchioli) • Főhörgők (primary bronchi): • Jobb és bal • Belépnek a tüdőkbe • Hörgők (secondary) • Jobb oldalon 3, bal oldalon 2db • A tüdőlebenyeket határozzák meg • Porcdarabok • Harmadlagos hörgők stb • Hörgőcskék • Csak simaizom

7. A tüdő bronchopulmonális szegmentumai • Jobb oldal: • 1. apicale; 2. posterior;3. anterior; • 4. laterale;5. mediale; • 6. basale superior (apicale);7. basale mediale; 8. basale anterior; 9. basale laterale; 10. basale posterior. • Bal oldal: • 1. apicale; 2. posterior;3. anterior;4. lingulare superior;5. lingulare inferior; • 6. basale superior (apicale); 8. basale anterior; 9. basale laterale;10. basale posteromediale.

8. terminális bronchus tüdővéna tüdőartéria nyirokér simaizom bronchus respiratoricus bronchus respiratoricus alveoláris kapilláris alveoláris zsák ductus alveolaris alveoulus sövények Léghólyagocskák (alveoli) • Type I sejtek: epitélium (laphám) sejtek, a gáz diffundál rajtuk keresztül • Type II sejtek: köbhám sejtek, a surfactant réteget képezik

9. A légutak elágazásai és ezek generációi G VEZETŐ ZÓNA G: generációs szám GÁZCSERE ZÓNA

10. A tüdő nyugalmi nyomásviszonyai • Nyitott légutak esetében a tüdőben levő levegő nyomása megegyezik a légköri nyomással. • A mellhártya két rétege között viszont “vakuum” van: • A mellkas anatómiai szerkezete folytán expanziós tendenciát mutat. • A tüdő kollapszus-tendenciát mutat, ennek oka: • légutak hámját borító folyadék felületi feszültsége • a tüdő rugalmas elemei • Ezt enyhíti a surfactant és a léghólyagocskák interdependenciája. • A két hatás légzésszünetben pontosan kiegyenlíti egymást. • Az intrapulmonális és intrapleurális nyomás különbsége (1,4Hgmm) a transzmurális nyomás. • Ez tartja az alveolusokat nyitva.

11. A tüdő nyugalmi térfogata • A funkcionális reziduális kapacitás (FRC)a tüdő térfogata légzésszünetben (kb. 2400ml). • A tüdő aktuális térfogata függ • a transzmurális nyomástól • a tüdő tágulékonyságától (compliance) • a térfogatváltozás és nyomásváltozás hányadosa • a tüdő szöveti szerkezete szabja meg • A tuberculosis csökkenti a tüdők tágulékonyságát. • Specifikus compliance: compliance/FRC • Gáztörvények • Boyle: Állandó hőmérsékletű gáz nyomása és térfogata fordítottan arányos. • Charles: Adott mennyiségű gáz hőmérséklete és térfogata egyenesen arányos. (A beszívott levegő felmelegedése segíti a tüdő kitágulását.)

12. Áramlási ellenállás BE- KI- LÉGZÉS intrapulmonaris nyomás nyomás (Hgmm) intrapleuralis nyomás térfogat (liter) légzéstérfogat idő (s) • Légzés közben átmeneti nyomáskülönbségek (1-2Hgmm) alakulnak ki az alveolusok és a külső levegő között. • Ennek oka az áramlási ellenállás • (a térfogatváltozásokat a levegőáramlás csak némi késéssel követi) • amit légutak (főleg bronchusok) átmérőjének változtatásával (simaizmok) szabályoz a szervezet. • krónikus légcsőhurut (bronchitis) és az asztma növeli az áramlási ellenállást.

13. A légzőizmok működése • Belégzőizmok: • Külső bordaközi izmok (T1-11) • Rekeszizom (C3-5, n. phrenicus) • Nyakizmok (erőltetett belégzés) • Sternocleidomastoid (nXII) • Scalenes (C3-8) • Mellkasizmok (erőltetett belégzés) • Pectoralis minor (C8,T1) • Serratus anterior (C5-7) • Kilégzőizmok (erőltetett kilégzés): • Belső bordaközi izmok (T1-11) • Mellkasizmok • Transversus thoracis (T1-11) • Hasizmok • Rectus abdominis (T7-12) etc

14. Légzőmozgások • Belégzés: • A rekeszizom összehúzódik és lesüllyed. • A külső bordaközi izmok összehúzódása a bordákat megemeli. • Nehézlégzés esetén a segédizmok is részt vesznek. • Kilégzés: • Passzívan a tüdő kollapszus-tendenciája okozza. • Aktív kilégzés során hasizmok megnövelik a hasűri nyomást, ami a rekeszizmot felfelé nyomja. • A belső bordaközi izmok összehúzzák a mellkast.

15. A légzési paraméretek • 12-15 légvétel/perc • 500 ml gáz/légvétel • 6-8 l gáz/perc(250 ml O2 felvétele és 200 ml CO2 leadása /perc) • 300 millió alveolus • 70m2 felület a légcserére • Spirometria: a légzési térfogatok vizsgálata • A spirometriás vizsgálatok elkülönítik az „obstruktív” és „restriktív” betegségeket: • Obsturktív: a levegőáramlást akadályozza • Restriktív: a tüdő tágulékonyságát és a vitálkapacitást csökkenti • Anatómiai holttér: • A vezető zónában maradó levegő nem vesz részt a gázcserében • Alveoláris holttér: • az összeesett vagy elzáródott alveolusok sem vesznek részt a gázcserében.

16. Légzési térfogatok (A vitálkapacitás összetevői) maximális belégzési szint nyugalmi kilégzés maximális kilégzési szint holt-tér IRV: BELÉGZÉSI REZERV TÉRFOGAT TV: NYUGALMI BELÉGZÉSI TÉRFOGAT ERV: KILÉGZÉSI REZERV TÉRFOGAT RV: REZIDUÁLIS TÉRFOGAT

17. Spirometria értékek H: testmagasság, méterben A: életkor, évben (18–25 életév között 25 évet kell az egyenletbe behelyettesíteni) RSD: reziduális standard deviáció

18. A légzési funkciót jellemző egyes orvosi kifejezések

19. A légzési gázok összetétele • (normál levegő nyomása: 760Hgmm)

20. A külső légzés • Dalton törvénye: egy gázkeverék nyomása az összetevői parciális nyomásának összege. • Henry törvénye: A folyadékok oldott gáz tartalma a gáz vízoldékonyságától és parciális nyomásától függ. • Az alveoláris gázcsere tényezői tehát: • Koncentráció grádiens • Vízoldékonyság (CO2 20szor jobban, mint O2) • Membrán vastagság • Membrán felület (tüdőtágulás!) • Megfelelő keringés(Ha egy adott tüdőrészben romlik a légcsere, akkor annak vérellátása is reflexesen csökken.)

21. Az alveoláris diffúzió

22. Az O2 szállítása • Fizikai oldódása igen rossz • és a hőmérséklettel csak tovább romlik - halpusztulás • Hemoglobin • Oxigenálva élénkpiros egyébként lilásvörös • Tetramer szerkezetű

23. A széndioxid szállítása • A vérplazmában fizikailag oldott formában (5%), • Hemoglobinhoz kötve (5%) • A CO2 az deoxi-Hb szabad aminocsoportjához kötődik, az oxihemoglobinhoz jóval kisebb affinitással. • A vvt-ben szénsavvá alakulva (90%) • A vvt felveszi a CO2-t • A szénsavanhidráz H2CO3-vá alakítja • A H+-t a deszaturálódott Hb megköti, a HCO3- a kapnoforin transzporteren keresztül a vérplazma Cl- ionjával kicserélődik • Az oxi-Hb nem köti a H+ iont, ezért a tüdőben ellenkező irányban folyik a reakció.

24. A légzőizmok beidegzése • A kicserélt levegő (és hő) mennyisége a légzések mélységétől és szaporaságától függ. • A légzőizmokat gerincvelői mozgatóneuronok idegzik be, ezeket felsőbb központok aktiválják. • A légvételek mélysége és frekvenciája függ a légzőizmokat beidegző motoros idegben • ingerületbe került axonok számától, • és egy adott axonon terjedő AP frekvenciától. • A belégzés alatt mind a két tényező fokozatosan növekszik (crescendo). (I) • A kilégzés elején is van egy kicsi aktivitás a n. phrenicus axonjaiban. (E1) • Légzési szünetben viszont semmi. (E2)

25. A légzésszabályozás agytörzsi területei • Nyúltvelő • dorzomediális neuroncsoport DRG • ventrolaterális neuronoszlop VRC • Híd • Hídi neuroncsoport PRG • „pneumotaxikus központ” • apneuziás „központ”

26. A légzésszabályozás sémája Agykéreg Mechanoreceptorok Kemoreceptorok Nyúltvelői-hidi légzőközpontok ideg-impulzusok feszülés, elmozdulás Gerincvelő ideg-impulzusok Légzőizmok mechanikai munka Tüdő és mellkas légcsere Alveolus-kapilláris határ véráramlás diffúzió Vér PCO2, PO2, pH

27. Felsőbb szabályozó területek • Agykéreg • Közvetlenül a piramispályán át, és/vagy a légzőközpontok felülszabályozásával. • Akaratlagos szabályozás: apnoé, beszéd, hiperventilláció stb • Tudattalan, ám részben kérgi eredetű: légszomj Kérgi szenzoros területek érzékelik a ventilláció mértékét és ha az kisebb, mint a szükséglet, légszomj alakul ki. • Éber állapotban nem okoz apneusist a híd roncsolása. • Ondin átka (central hypoventilation syndrome): alvás alatt lélegeztetni kell, mert az automatikus kontrol nem működik • Az éberségi szint befolyásolja a szabályozást. • Limbikus rendszer – hipotalamusz • Emóciók légzési hatásai

28. A tüdő receptorai 1. • A légutak simaizomsejtjei között elhelyezkedő lassan adaptálódó feszítési receptorok: • ingerületét velőshüvelyes rostok a n. vagusban futva a nucleus tractus solitarii (NTS)-ba juttatják. • Az AP frekvencia és az ingerületbe kerülő axonok száma a tüdő feszülésével arányosan nő. • A reflexes válasz a passzív kilégzés (és a bronchusok dilatációja). • Egyesek szerint emberben nyugodt légzés során nincs jelentősége.

29. Centrális kemoreceptorok • A nyúltvelő ventrális felszínén • n retrotrapezoideus • Hiperkapnia (PalvCO2↑) aktiválja • A válasz 1-2 perc alatt alakul ki. • Valójában a likvor és az EC térpH-ját érzékeli • állandó [HCO3-] mellett a pH és a [CO2] egyenesen arányos. • Az izokarbonát körülményeket a HCO3/Cl antiporter biztosítja • A vér pH-ját nem érzékeli, mert az agyi erek nem permeábilisek az ionokra, csak a CO2 juthat át. • Tartós hiperkapnia (8-12 óra) esetén „adaptálódnak” • ekkor már a liquor HCO3- koncentrációja is megnő

30. Perifériás kemoreceptorok • Glomus caroticum és Glomus aorticum • Az utóbbi kevéssé jelentős a légzésben • Hámsejtes csomók • 2 mg tömegű, • 2000 ml/100g/perc véráramlás • I (szenzoros) és II (támasztó) típusú sejtek • Beidegzés: • n.glossopharyngeus(IX) ill. vagus(X) • Sejttest: • ggl pertosum ill. nodosum • A NTS mediális részére vetül.

31. Hipoxia: • Csak jóval a fiziológiás érték (100Hgmm) alatt (60Hgmm-től) aktiválódik. • A hiperkapniás hipoxia (aszfixia, fulladás) a legerősebb inger • O2-függő Na/K pumpa (Skou’s emzim): • hipoxia gátolja → • depolarizáció → • Ca++ influx → • transzmitter-release • A sejtek DA tartalmúak, ám az gátló mediátor. A transzmitter esetleg acetilkolin, vagy ATP. A glomusok aktiválása 1.

32. A glomusok aktiválása 2. • Hipovolémia: • közvetve, nagy O2 igényük miatt hipoxiát érzékelnek. • Hiperkapnia: • A CO2 az sejtplazma savasodását okozza. A H+/Na+ antiporter beindul • Gyors(pár mp) hatás • lineáris érzékenység • Hipoxia mellett erősebb reakció • nem adaptálódik! • Tartós hiperkapniában az egyetlen belégzési inger.Ilyen betegnek életveszélyes tiszta oxigént adni!!! • pH emelkedése: • Nagyon gyors, légzéssel szinkron, lineáris hatás • K+ emelkedése: • magas [K+]EC depolarizál • Az izomműködést követő ventilláció-fokozódás egyik ingere.

33. Légzés és izommunka • Az azonnali ventillációfokozódás kérgi eredetű parancsoknak és az izmok receptoraiból kiinduló reflexeknek tudható be. • A lassú adaptáció az izommunka során megnövekvő EC tér/plazma [K+] hatására indul meg. • A ventilláció nagyobb, mint amit hiperkapniával el lehetne érni. (Kb, mint az akaratlagos maximum: 100-120l/perc.) • Az artériás PCO2, (PO2 és pH) alig változik az izommunka alatt!! Extrém izommunka estén még csökken is, mivel ekkor már az izom vérellátása nem tud lépést tartani az igénnyel: „anaerob küszöb”. • Az izomban tejsav halmozódik fel, a tejsavas acidózis (glomusok) tartja fenn a további hiperventillációt.