1 / 39

Prof. dr Vladimir Jakovljevi ć Predsednik Društva fiziologa Republike Srbije ,

FIZIOLOGIJA RESPIRATORNOG SISTEMA (2) TRANSPORT GASOVA REGULACIJA DISANJA. Prof. dr Vladimir Jakovljevi ć Predsednik Društva fiziologa Republike Srbije , Council Member International Atherosclerosis Society Sreda, 11 . 1 2 . 2013. god.

ryder-ward
Download Presentation

Prof. dr Vladimir Jakovljevi ć Predsednik Društva fiziologa Republike Srbije ,

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. FIZIOLOGIJA RESPIRATORNOG SISTEMA (2) TRANSPORT GASOVA REGULACIJA DISANJA Prof. dr Vladimir Jakovljević Predsednik Društva fiziologa Republike Srbije, Council Member International Atherosclerosis Society Sreda, 11. 12. 2013. god

  2. ТRANSPORT KISEONIKA I UGLJEN-DIOKSIDA U KRVI I TELESNIM TEČNOSTIMA

  3. Preuzimanje kiseonika iz alveola u cirkulaciju se odvija u plućnim kapilarima. • na arterijskom kraju kapilara PO2 ≈ 40 mmHg • na venskom kraju kapilara PO2 ≈ 104 mmHg • kompletno preuzimanje kiseonika iz alveola u kapilare se završava već u prvoj trećini dužine kapilara (faktor sigurnosti)

  4. Za vreme mišićnog rada: • krv stiže u pluća sa manjim sadržajem kiseonika • krv brže protiče kroz plućne kapilare Kompletnu oksigenaciju krvi u toku mišićnog rada omogućava: • povećanje difuzionog kapaciteta (3x) • produženo preuzimanje kiseonika čitavom dužinom kapilara

  5. Dinamika PO2 u cirkulatornom sistemu: • u venskoj krvi PO2 ≈ 40 mmHg • u plućnim kapilarima PO2 se povećava na ≈ 104 mmHg • u levoj pretkomori krv iz pluća se meša sa krvlju iz bronhijalnih vena (fiziološki šant) i PO2 se smanjuje na ≈ 95 mmHg (venska primesa) • u arterijskoj krvi PO2 ≈ 95 mmHg • u siсtemskim kapilarima PO2 se smanjuje na ≈ 40 mmHg • venska krv (PO2 ≈ 40 mmHg) ponоvo stiže u pluća

  6. Uticaj veličine protoka krvi na PO2 u intersticijumu: • povećanje protoka krvi povećava PO2 u intersticijumu • smanjenje protoka krvi smanjuje PO2 u intersticijumu Uticaj intenziteta metabolizma na PO2 u intersticijumu: • povećanje intenziteta metabolizma smanjuje PO2 u intersticijumu • smanjenje intenziteta metabolizma povećava PO2 u intersticijumu

  7. TRANSPORT KISEONIKA KRVLJU: • 97% vezan za hemoglobin (oksihemoglobin) • 3% rastvoren u vodi (plazmi) Vezivanje kiseonika za hemoglobin je labavo i reverzibilno: • pri visokim PO2 Hgb vezuje O2 • pri niskim PO2 Hgb otpušta O2

  8. Kriva disocijacije oksihemoglobina: • pri PO2 od 95 mmHg (arterijska krv) saturacija Hgb kiseonikom je 97% • pri PO2 od 40 mmHg (venska krv) saturacija Hgb kiseonikom je 75% (blagi nagib krive) • smanjenje PO2 ispod 40 mmHg naglo smanjuje saturaciju Hgb kiseonikom (strmi nagib krive) • Pomeranje krive u levo i udesno: Vidi faktore koji na ovo pomeranje utiču (slika)

  9. Ubazalnimuslovimatkivnepotrebezakiseonikomiznoseoko 50 ml/lkrvi. Uuslovimafizičkogopterećenja 1 Lkrvimožeutkivimaotpustitii 150 mlkiseonika (uvenskojkrviostaje 50 mlkiseonika, koeficijentutilizacijejeoko 75%) čemuodgovarastrmideokrivedisocijacijeoksihemiglobina.

  10. TRANSPORTUGLJEN-DIOKSIDAKRVLJU: • 70% uoblikubikarbonata (ulogakarboanhidraze, pomakhlorida) • 23% uoblikukarbaminohemoglobina • 7% rastvorenuvodi (većarastvorljivostodkiseonika)

  11. REGULACIJADISANJA

  12. Respiratorni centar(centar za disanje) – nekoliko grupa neurona smeštenih bilateralno u produženoj moždini i ponsu: • dorzalna grupa respiratornih neurona • ventralna grupa respiratornih neurona • pneumotaksički centar • apneustički centar

  13. Dorzalna grupa respiratornih neurona (produžena moždina u n. tractus solitarii, gde se završavaju senzorna vlakna n. vagusa i n. glosofaringeusa iz hemoreceptora i baroreceptora) • stvaraju osnovni ritam disanja (repetitivno odašiljanje impulsa) • “ramp“ (stepenasti) inspiratorni signal – vrlo slab na početku, pojačava se postepeno tokom 2 sekunde, a onda prestaje na 3 sekunde (sprečavaju se nagle promene volumena vazduha u inspirijumu) • kontrola inspiratornog signala – kontrola brzine pojačanja i kontrola trajanja signala

  14. Ventralna grupa respiratornih neurona (ispred i spolja dorzalne grupe neurona u n. ambiguus i n. retroambiguus) • potpuno neaktivna za vreme mirnog disanja (inspirijum kontroliše dorzalna grupa, ekspirijum je pasivan – elastičnost pluća) • učestvuju u forsiranoj ventilaciji (pojačavaju inspirijum zajedno sa dorzalnom grupom neurona koja ih stimuliše) • neki neuroni uzrokuju inspiraciju, dok drugi izazivaju snažni ekscitatorni signal za abdominalnu ekspiratornu muskulaturu

  15. Pneumotaksički centar (gornji deo ponsa u n. parabrachialis) • isključivanje inspiratornog stepenastog signala iz dorzalne grupe neurona • skraćenje dužine respiratornog ciklusa • povećanje frekvence disanja

  16. Apneustičkicentar ??? (donjideoponsa) • signaliapneustičkogcentrasprečavajuisključivanjestepenastogsignalaizdorzalnegrupeneurona • inspiracijaseprodužava – plućaseprepunjavajuvazduhom • kontroladubinedisanja ?

  17. HEMIJSKAKONTROLADISANJA • direktnahemijskakontrolaaktivnostirespiratornogcenta (ulogaCO2iHjona) • perifernihemoreceptorskisistemza kontroludisanja (ulogakiseonika) Direktnahemijskakontrolaaktivnostirespiratornogcenta • hemosenzitivnopodručjerespiratornogcentra (bilateralnouproduženojmoždini, 1 mmodventralnepovršine) • Hjonisunajjači (primarni) stimulushemosenzitivnogpodručja (aliH joniizkrviteškoprolazehematoencefalnubarijeru)

  18. CO2jeglavnistimulushemosenzitivnogpodručja - iakoimaslabijiefekat, lakoprolazihematoencefalnubarijeru, reagujesavodomistvaraugljenukiselinukojadisosujenabikarbonatniiHjon (aktivirahemosenzitivnopodručje) • aktivacijahemosenzitivnogpodručjapomoćuCO2izcerebrospinalnetečnostijebrža (manjisadržajproteinskogpuferaulikvoru)

  19. Periferni hemoreceptorski sistem za kontrolu disanja • periferni hemoreceptori su smešteni u karotidnim i aortnim telašcima (manji broj se nalazi u arterijama grudne i trbušne duplje) • smanjenje PO2 u arterijskoj krvi ispod fizioloških vrednosti (oko 95 mmHg) stimuliše hemoreceptore koji • povećavaju frekvencu odašiljanja impulsa

  20. Regulacija disanja za vreme fizičke aktivnosti • intenzivna fizička aktivnosti može povećati potrošnju kiseonika i produkciju ugljendioksida za 20x • alveolarna ventilacija se povećava proporcionalno potrebama organizma u cilju održavanja stalnih koncetracija gasova u krvi

  21. Razlozi povećanja alveolarne ventilacije za vreme fizičke aktivnosti (nervna regulacija): • mozak šaljući impulse koji kontrolišu motornu aktivnost istovremeno šalje stimulatorne signale u respiracijski centar • aktivni ekstremiteti (iz proprioreceptora u zglobovima) šalju stimulatorne signale u respiracijski centar

  22. U toku regulacije disanja za vreme fizičke aktivnosti nervni i humoralni faktori koji utiču na veličinu alveolarne ventilacije imaju složene interakcije (naizmenično preuzimanje glavne kontrolne uloge). Posledice su velike oscilacije veličine alveolarne ventilacije i parcijalnih pritisaka kiseonika i ugljendioksida u krvi (gornja slika). Kvantitavni odnos nervnih i humoralnih faktora koji utiču na veličinu alveolarne ventilacije se uočava u pomeranju krive alveolarne ventilacije (posledica nervne regulacije) za vreme fizičke aktivnosti (donja slika).

  23. VEŽBA: Energetskiaspektimetabolizmahranljivihmaterija

  24. Putem hrane unosimo u organizam brojne materije koje u svojoj osnovi predstavljaju energetske izvore: 1. UGLJENIHIDRATI 2. MASTI 3. BELANČEVINE PotpunimmetabolisanjemhranljivihmaterijauorganizmunastajuCO2 i H2O (i azot), kaoiznačajna količina energije.

  25. METABOLIZAM Prometmaterijeienergije 1. Anabolizam – utrošakenergije 2. Katabolizam – oslobađanjeenergije

  26. Odukupnekoličineoslobođenehemijskeenergije: - 30-50% odmahprelaziutoplotu - 50-70% sepretvarauelementefosfagenogsistema - (sintezaenergetskibogatihjedinjenja: ATP, kreatin-fosfat), ilisedeponujeuviduenergetskihrezervi (glikogen, trigliceridi...) Zbogkonačnogprelaskametaboličke(hemijske)energijeutoplotu, intenzitetmetabolizma, odnosnoenergetskiprometuorganizmu procenjujesenaosnovukoličineoslobođenetoploteiizražavaseutoplotnimjedinicama.

  27. JEDINICEKOJESEKORISTEUMERENJUENERGETSKOGMETABOLIZMA • Međunarodnimernisistem (SI) – Džul (J) kojiodgovaraenergijiutrošenojzapomeranjejednogkilogramazajedanmetarsilomod1N. • Upraksisečešćekoristikalorija - cal jedinicakojapredstavljakoličinutoplotneenergijepotrebnudase 1 gvodezagrejeza1°C 1 kcal = 1000 cal 1 kcal = 4.184 kJ

  28. KALORIJSKIKOEFICIJENTHRANLJIVIHMATERIJA: • 1gramugljenihhidrata – 4.1 kcal (17.1kJ) • 1gramlipida – 9.3 kcal (38.9kJ) • 1gramproteina – 4.1 kcal (17.1 kJ) 5.3 kcal (22.2kJ) proteiniseuljudskomorganizmunerazlažudokonačnihprodukata (većsamodoureje!)

  29. TOPLOTNIEKVIVALENT KISEONIKA(TEO2) Količinatoploteoslobođenapotpunomoksidacijomnekematerijepriutrošku 1 litrakiseonika • Ugljenihidrati: 5 kcal (21 kJ) • Masti: 4.7 kcal (19.7 kJ) • Belančevine: 4.6 kcal (19.3 kJ) • Zamešovitu, izbalansirnuishranu: 4.825 kcal (20.2 kJ)

  30. RESPIRACIJSKIKOLIČNIK(RQ) vol. CO2 vol. O2 RQ = VREDNOSTI RQ • Угљени хидрати – 1 • Mасти – 0.71 • Беланчевине – 0.83 • Meшовита, избалансирана исхрана – 0.82

  31. ODREĐIVANJEUKUPNIHENERGETSKIHPOTREBA (ENERGETSKI PROMET) • Osnovnemetaboličkepotrebe (Basal Metabolic Rate – BMR)i/ili Energetskepotrebeumirovanju (Resting Metabolic Rate – RMR) • Pridodat energetski promet: - Energetski – termičkiefekathraneilispecifičnodejstvohrane (SDH) (Thermic Effect of Food – TEF) - Obavljanjefizičkeaktivnosti

  32. BAZALNIMETABOLIZAM Bazalnimetebolizam (def.) – minimalnakoličinaenergijepotrebnazaodržavanjeosnovnihfunkcijaorganizma.Merenjeintenzitetabazalnogmetabolizma (BMR)vršiseusledećimuslovima: • Temperaturavazduhauprostorijimorabitiprijatna (17-22°C) • Ispitaniknesmedajedenajmanje 12 časova • Ispitivanjesevršiposledobroprospavanenoći • Ispitaniknesmedaobavljatežifizičkiradnajmanje 1 satpremerenja • Svifizičkiipsihičkifaktorikojimogudauzrokujuuzbuđenjeispitanikasemorajuodstranitiizokruženja

  33. Merenjeintenziteta BMR BMR (kJ ili kcal/m²/h) = TEO2 (kJ ili kcal /L) x vol O2 (L/h) TP (m²) TEO2zamešovituizbalansiranuishranu – 20.2kJ ili 4.825 kcal vol O2–potrošnjakiseonikaza 1 čas TP–telesnapovršina (izračunavasepoformuliiliočitavaiznomograma) Minimalnakoličinaenergijepotrebnazaodržavanjeosnovnihfunkcijaorganizmazajedandanseizračunava: BMR (kJ ili kcal/m²/h)x 24

  34. NOMOGRAM

  35. FIZIOLOŠKEVREDNOSTIBAZALNOGMETABOLIZMA Zažene: • 150 – 160 (kJ/m²/h) • 36 – 38 (kcal/m²/h) Zamuškarce: • 160 – 170 (kJ/m²/h) • 38 – 42 (kcal/m²/h)

  36. FIZIOLOŠKIFAKTORIKOJIUTIČUNAVREDNOSTBAZALNOGMETABOLIZMA: • Životnadob (sastarenjemsesmanjujeintenzitetbazalnogmetabolizma) • Hormonskistatus • Stimulacijasimpatikusa (stimulacijasimpatikusadovodidopovećanograzlaganjaglikogenaimastiitakopovećavaprodukcijuenergije) • Spavanje(smanjujeseintenzitetbazalnogmetabolizmaza10-15%) • Klima (uekstremnimklimatskimuslovimaseintenzitetbazalnogmetabolizmapovećavazbogdodatneenergijepotrebnezatermoregulaciju) • Pothranjenost (intenzitetbazalnogmetabolizmasepovećavazbogkompenzovanjaenergetskogdeficita)

  37. RAZLIKE U VREDNOSTIMABAZALNOGMETABOLIZMA U ODNOSU NA POL:

  38. RAZLIKE U ENERGETSKIM POTREBAMA KOD FIZIČKI NEAKTIVNIH I FIZIČKI AKTIVNIH OSOBA:

  39. HVALA NA PAŽNJI !

More Related