PŘEDNÁŠKA 2 VÝZNAM PLIC PŘI ZAJIŠŤOVÁNÍ VNĚJŠÍHO DÝCHÁNÍ A NERESPIRAČNÍCH FUNKCÍ – Scientific Review. Medical Sciences (vědecký časopis)

Plíce hrají důležitou roli nejen v regulaci a zajišťování vnějšího dýchání, ale také plní řadu nerespiračních funkcí. Mezi nerespirační funkce plic patří jejich účast na tvorbě hlasu, regulaci přenosu tepla a acidobazické rovnováhy těla, imunitní reakce, zajištění tkáňové fagocytózy, regulace metabolismu biologicky aktivních presorických a depresorických látek, prokoagulačních a antikoagulačních faktorů srážení krve. V plicích jsou inaktivovány peptidy, cyklické nukleotidy, prostaglandiny, xenobiotika, stejně jako histamin a serotonin.

Dýchací funkce plic je určena jejich účastí na zajištění alveolárního dýchání, jakož i na regulaci vnějšího dýchání v důsledku přítomnosti silných reflexogenních zón.

Stav plicní ventilace je určen hloubkou dýchání (dechovým objemem) a frekvencí dýchacích pohybů.

Rozlišují se následující dechové objemy:

Dechový objem je objem nádechu a výdechu během klidného dýchání.

Rezervní objem nádechu a výdechu je množství vzduchu, které člověk může dodatečně vdechnout nebo vydechnout během normálního dýchání.

Zbytkový objem je množství vzduchu, které zbývá v plicích po maximálním výdechu.

Vitální kapacita (VC) je maximální množství vzduchu, které lze vydechnout po maximálním nádechu (součet dechového objemu a rezervních objemů nádechu a výdechu).

Funkční zbytková kapacita je množství vzduchu, které zbývá v plicích po klidném výdechu.

Vitální kapacitu plic lze vypočítat pomocí vzorce Vitální kapacita (l) = 2,5 * výška (v m).

VC závisí na výšce, věku, povolání osoby a je obzvláště vysoký u plavců a veslařů (až 8 litrů).

Plíce plodů a novorozenců, kteří se ještě poprvé nenadechli, neobsahují vzduch.

Rozlišuje se mezi anatomickým a funkčním mrtvým prostorem.

Anatomický mrtvý prostor je objem nevětraných dýchacích cest – průdušnice, průdušek a průdušinek.

Funkční mrtvý prostor je širší pojem, který zahrnuje nejen anatomický mrtvý prostor, ale také ventilované, ale neprokrvené alveoly.

Minutový objem dýchání se rovná součinu dechového objemu a frekvence dechových pohybů. Frekvence dechových pohybů u dětí se liší: u novorozenců je to 40-50 za minutu, u kojenců 30-40 za minutu, v dětství 20-30 za minutu. U dospělého je frekvence dechových pohybů 14 – 18 za minutu.

Alveolární dýchání je výměna plynů mezi alveolárním vzduchem a krví kapilár plicního oběhu, prováděná přes alveolárně-kapilární membránu.

Podle tohoto zákona je rychlost difuze plynů přímo úměrná velikosti difuzního tlaku (p – p1), ploše výměny plynů (S), koeficientům rozpustnosti (a) a difuze plynů (K) a nepřímo úměrná tloušťce alveolokapilární membrány.

Je třeba poznamenat, že difuzní tlak pro O2 je asi 60 mm Hg a pro CO2 asi 6 mm Hg. Je však třeba vzít v úvahu, že CO2 difunduje mnohem rychleji přes alveolárně-kapilární membránu, protože jeho koeficient rozpustnosti v biologickém prostředí je 20krát větší než u kyslíku.

Plíce dospělého člověka obsahují asi 300 milionů alveol o průměru asi 0,2 mm. Dva sousední alveoly jsou od sebe odděleny dvěma vrstvami endotelu a epitelu umístěnými na bazální membráně. Mezi těmito vrstvami se nachází intersticiální prostor. Alveolární epitel a endotel kapilár tvoří alveolokapilární membránu, kterou difundují plyny; tloušťka membrány je od 0,2 μm do 2 μm v místech hromadění elastických a kolagenních vláken. Plocha výměny plynů v plicích závisí na věku a pohybuje se od 40 do 140 m2 (obr. 4).

Obr. 4. Schéma struktury alveolárního stromu

Alveolo-kapilární difúze do značné míry závisí na elasticitě plicní tkáně a je do značné míry zajištěna produkcí povrchově aktivní látky.

Alveolární buňky vystýlají dva typy epitelu. Buňky typu I jsou ploché, zabírají až 95 % povrchu alveolárních sklípků a obsahují malý počet organel. Buňky typu II jsou velké, zaoblené, mají jádra a mikroklky a syntetizují surfaktant.

Plicní surfaktant je směs povrchově aktivních látek (SAS) sestávající ze 70-80 % fosfatidylcholinu, fosfatidylglycerolu, dipalmitolfosfatidylcholinu a povrchově aktivních proteinů produkovaných alveolocyty typu II. Molekuly apoproteinů a fosfolipidů mají hydrofilní a hydrofobní konce směřující do alveolární tekutiny, respektive do alveolárního vzduchu. Povrchově aktivní proteiny (SPA, SP-R, SP-C, SP-D) nejen pomáhají snižovat povrchové napětí alveol zajištěné fosfolipidy, ale mají také ochrannou funkci.

Systém plicních surfaktantů hraje mnohostrannou roli, zajišťuje antiatelektatickou funkci, podporuje difuzi O2, podílí se na regulaci výměny vody v plicích, chrání tělo před pronikáním škodlivých jemných aerosolů a má antioxidační vlastnosti.

Surfaktant, jak je uvedeno výše, snižuje povrchové napětí alveol 2–10krát, čímž zabraňuje jejich kolapsu. Surfaktant se nachází nejen na vnitřním povrchu alveol, ale také na pohrudnici, peritoneu, osrdečníku, synoviálních membránách a sliznici očních bulv. Surfaktant zajišťuje otevřený stav tenkých dýchacích cest, zvyšuje fagocytární aktivitu makrofágů, potlačuje uvolňování zánětlivých mediátorů, má antioxidační vlastnosti a má antibakteriální a antivirový účinek.

Při nedostatku surfaktantu dochází u některých alveol k atelektáze, u jiných k přetížení, ventilace plic se stává nehomogenní a dochází k narušení vztahu mezi ventilací a perfuzí.

Při kolapsu alveoly se zvyšuje koncentrace surfaktantu na jejím povrchu a snižuje se povrchové napětí, což zvyšuje jejich stabilitu a zabraňuje dalšímu kolapsu alveolů. Stabilitu alveolů zajišťuje také tzv. fenomén „vzájemné závislosti“ alveolů, tj. jejich vzájemná trakce. U předčasně narozených dětí může být nedostatečná syntéza surfaktantu příčinou syndromu respirační tísně, charakterizovaného rigidními plícemi.

Jak je známo, plíce, na rozdíl od průdušnice a průdušek, jsou silnou reflexogenní zónou, která zajišťuje regulaci vnějšího dýchání za normálních i patologických podmínek.

V plicním parenchymu se nacházejí různé vysoce a nízko citlivé alveolární strečové receptory, které se pomalu a rychle adaptují na strukturální změny v plicích. Pomalu se adaptující alveolární strečové receptory jsou vysoce citlivé, nízkoprahové mechanoreceptory, které reagují na objem vdechovaného vzduchu. Tyto receptory jsou zakončeními tlustých myelinizovaných vláken n.vagus. Aferentace z těchto receptorů za účasti retikulární formace mozkového kmene přechází na inspirační neurony dorzální respirační skupiny prodloužené míchy a zajišťuje rozvoj Heringova-Breuerova reflexu. Heringův-Breuerův reflex se podílí na změně fází dýchacího cyklu během spánku. Za patologických stavů se za účasti tohoto reflexu tvoří respirační, exspirační a smíšená dušnost.

Další skupinou receptorů plicního parenchymu jsou rychle se adaptující receptory alveolárního kolapsu a juxtakapilární receptory, které reagují na kolaps alveol a zvýšení hladiny tkáňového moku. Impulze z těchto receptorů jsou vedeny po slabě a nemyelinizovaných vláknech n. vagus do prodloužené míchy, což způsobuje rozvoj tachypnoe.

C-vlákna jsou nemyelinizovaná vlákna n.vagus, zahrnují J-receptory, jsou aktivována za účasti mediátorů alterace, se změnami objemu a složení vdechovaného vzduchu, stejně jako se změnami pH krve směrem k acidóze.

Při podráždění C-vláken dochází k bradykardii, tachykardii a apnoe, hyper- a dyssekreci hlenu v dýchacích cestách.

2.2. Krevní a lymfatické zásobení plic

Plíce přijímají krev z plicního cévního systému (plicní oběh) a bronchiálních cév (systémový oběh). Hlavní funkcí plicního oběhu je okysličení žilní krve a odstraňování CO2 z ní.

Průměrná doba, za kterou krev prochází plicním oběhem, je 4,5–5,0 sekund.

V klidu obsahují plicní cévy asi 500 ml krve (10 % celkového objemu). Při zátěži se objem krve v plicích může zvýšit 5–6krát, přičemž tlak v cévách plicního oběhu se v důsledku vysoké roztažnosti zvyšuje pouze mírně. Tlak v plicních arteriolách se v průměru pohybuje mezi 9–15 mm Hg.

V klidu je průtok krve v plicích nerovnoměrný, přičemž většina směřuje do dolních zón.

Hlavní kmen plicní tepny, vycházející z pravé komory, se postupně dělí na levou a pravou plicní tepnu, malé svalové tepny, arterioly a nakonec alveolární kapiláry, které zajišťují výměnu plynů s alveolárním vzduchem. Kromě systému plicních tepen a žil mají plíce bronchiální průtok krve, který zajišťují bronchiální tepny. Ty se oddělují od aorty a mezižeberních tepen.

Bronchiální cévní systém zásobuje dýchací cesty krví až k terminálním bronchiolem a tvoří asi 3 % plicního průtoku krve.

Hydrodynamické parametry bronchiálních cév zajišťují transport vody do intersticia a následnou tvorbu lymfy. V plicích se anastomózy vytvářejí mezi cévami velkého a malého kruhu krevního oběhu.

Celkově je poměr plicní ventilace k plicní perfuzi v plicích přibližně 0,8 – 1,0. Když je člověk ve vzpřímené poloze, intenzita průtoku krve v horních částech plic se snižuje.

Lymfatické cévy se nacházejí v plicním parenchymu a na povrchu viscerální pleury, ústí do lymfatických uzlin umístěných kolem velkých dýchacích cest (VDC) a v mediastinu. Lymfoidní tkáň se nachází ve stěnách dýchacích cest. Terminální vaky lymfatického systému se nacházejí v subpleurální, peribronchiální pojivové tkáni a poté vstupují do sběrných lymfatických cév plic.

Regulace plicního průtoku krve je zajištěna vlivem autonomního nervového systému a také řadou humorálních faktorů, zejména vazodilatačním prostaglandinem J2 – metabolitem kyseliny arachidonové, oxidem dusnatým a vazokonstrikčními sloučeninami: endoteliny, tromboxanem.

Endoteliny jsou produkovány endotelovými buňkami plicních cév a buňkami bronchiálního epitelu a způsobují vazokonstrikci, jsou mediátory plicní hypoxické vazokonstrikce a vyvolávají kontrakce hladkých svalů dýchacích cest.

Home → Články → Pacienti → Koncentrátory kyslíku → Koncentrátory a koncentrace: kolik kyslíku člověk potřebuje?

Kyslík je základem pro udržení lidského života ze vzduchu. Pokud je procento koncentrace kyslíku menší než 20 %, živý organismus nedostává minimální potřebné množství živin. Metabolismus ve tkáních a vnitřních orgánech je narušen, což velmi rychle vede ke katastrofálním následkům.

Optimální procento kyslíku

To znamená, že je důležité, aby člověk po celý život dostával kyslík ze vzduchu v požadovaném množství – od 20% a výše. Kyslík by však neměl být 100%, protože ve své čisté formě je pro lidské tělo toxický.

Optimální hodnota je asi 90 %. Za normálních podmínek takový přísun kyslíku nepředstavuje problém, ale někdy se problém stává velmi akutním a vyvstává potřeba přísunu kyslíku.

Kdy člověk potřebuje další kyslík?

Dodatečnou kyslíkovou výživu zdravý člověk často vyžaduje v neobvyklých nebo extrémních podmínkách – například při výstupu do vysokých hor, kde je velmi řídký vzduch.

• Zvýšený fyzický a intelektuální stres

Stabilní výraz „závan čerstvého vzduchu“ ve svém významu nevznikl náhodou. Vysoká koncentrace kyslíku dočasně stimuluje životně důležité procesy, proto se doporučuje používat ho ve vyšších dávkách při silné krátkodobé fyzické nebo duševní zátěži.

Kvůli různým problémům s mozkem, srdcem, cévami, plícemi a dalšími systémy, stejně jako v oslabeném stavu (například po operacích) nemusí člověk za normálních podmínek okolního prostředí přijímat dostatek kyslíku ze vzduchu a jeho vlastní životně důležitá činnost. Nápadným příkladem je apnoe, s jejíž léčbou lékaři doporučují začít bez prodlení.

Zvýšená koncentrace kyslíku ve srovnání s atmosférou umožňuje kompenzovat problémy.

Jak vyřešit problém s nedostatkem kyslíku?

Pro každého, kdo potřebuje jedinou krátkodobou „injekci“ kyslíku, jsou k dispozici kompaktní kyslíkové patrony fungující na principu běžného nebulizéru. Ale mají hlavní nevýhodu – nestačí na dlouhou dobu.

Pokud ale člověk zažívá pravidelnou potřebu kyslíku, koncentrátor kyslíku je určitě potřeba. Takové zařízení volně produkuje „ideálních“ 90% kyslíku ve stabilním toku – a při stálém přístupu k zařízení si člověk s problémy s přívodem kyslíku zaručuje normální život.

Modely kyslíkových koncentrátorů dostupné v Polintermedu

Pro domácí použití se nejčastěji používají třílitrové a pětilitrové modely (produkují 3, respektive 5 litrů čistého kyslíku za minutu). Většina modelů je zaměřena na produkci čisté směsi kyslíku o koncentraci asi 90-93% v objemu za minutu poskytovaného konkrétním modelem, ale v případě potřeby mohou produkovat větší objem kyslíku s nižší koncentrací.

Například průměrný 1litrový model dokáže pohodlně vyrobit až 6 litrů kyslíku, ale jeho koncentrace ve směsi bude méně než polovina celkového objemu.

Řada modelů se vyznačuje přenosnými parametry – snadno se přenášejí a člověk je může libovolně nosit s sebou. Taková zařízení pomáhají při plné socializaci pacientů, případně slouží jako klíčoví asistenti při záchranných akcích.

Vyberte si podle účelu – a pamatujte, že ani ty největší stacionární modely pro domácnost nezaberou mnoho místa!