Spirometrija - Zavod za fiziologiju i radiobiologiju

ZAVOD ZA FIZIOLOGIJU I RADIOBIOLOGIJU
Odjel za temeljne prirodne i pretkliničke znanosti
Sveučilište u Zagrebu, Veterinarski fakultet
Dišni sustav
Spirometrija
Jadranka Pejaković Hlede
Respiracija

VANJSKO DISANJE → ventilacija pluća

UNUTARNJE DISANJE → izmjena plinova u plućima

STANIČNO DISANJE → intracelularni procesi → oksidiranje organskih
molekula → CO2, H2O i ATP.
SVE FAZE IZMJENE PLINOVA IZMEĐU
ATMOSFERE I STANICA TIJELA
↓
Kisik, ugljikov dioksid
disanje, udah, izdah, forsirani izdah
Funkcija respiratornog sustava
• život
• energija
stanično disanje 
 Metaboliti …
 H2O, CO2, ATP
Øystein V. Sjaastad, Knut Hove, Olav Sand (2003): "Physiology of domestic animals"
Plućna cirkulacija
S.M.Tur (2011): Fiziologija srca i krvožilnog sustava domaćih životinja
Prijenos O2 i CO2
Transport kisika:
• OKSIHEMOGLOBIN (97 %) - labava i reverzibilna veza s mol. hema
• otopljen u plazmi (3%)
Transport ugljikovog dioksida:
• HIDROGENBIKARBONATNI ION (70 %)
• KARBAMINOHEMOGLOBIN (23 %)
• Otopljen u plazmi (7 %)
karboanhidraza →
ugljična kiselina →
hidrogenkarbonatni ion →
Anatomija dišnog sustava
Øystein V. Sjaastad, Knut Hove, Olav Sand (2003):
"Physiology of domestic animals"
•
koštane i mišićne strukture
•
nosna i usna šupljina
•
ždrijelo
•
grkljan
•
dušnik
•
bronhi
•
bronhioli (do terminalnih)
•
alveoli
Funkcija pojedinih dijelova!
Organizacija zračnih puteva
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5e/Respiratory_system_complete_en.svg/528pxRespiratory_system_complete_en.svg.png
Organizacija zračnih puteva
http://www.virtualmedicalcentre.com/uploads/VMC/DiseaseImages/2293_alveoli_450.jpg
Organizacija zračnih puteva
Øystein V. Sjaastad, Knut Hove, Olav Sand (2003): "Physiology of domestic animals"
Alveola
• Alveolarne st. tip I
• Alveolarne st. tip II
• Mikrofagi
SURFAKTANT (lipoprotein)
Øystein V. Sjaastad, Knut Hove, Olav Sand
(2003): "Physiology of domestic animals"
Regulacija disanja
Regulacija disanja
KONTROLOR
MOZAK
PRODUŽENA
MOŽDINA
Voljna
kontrola
Automatska
kontrola
KRALJ.
MOŽDINA
RESP.
MUSKULATURA
PROPRIORECEPTORI
PLUĆA I RECEPTORI
GORNJIH DIŠNIH PUTEVA
CENTRALNI I PERIFERNI KEMOECEPTORI
VENTILACIJA
Pa O2
Pa CO2
pH
Tlakovi unutar dišnih puteva i grudne
šupljine
• Volumen i tlak plina su u korelaciji, pri istoj temeperaturi
oni su obrnuto proporcionalni (Boyle-Mariotteov zakon)
Zrak ide iz smjera višeg u smjeru nižeg tlaka.
Øystein V. Sjaastad, Knut Hove, Olav Sand (2003): "Physiology of domestic animals"
Tlakovi unutar dišnih puteva i
grudne šupljine
ATMOSFERSKI TLAK – 760 mmHg (101,3 kPa)
ALVEOLARNI TLAK – tlak unutar alveola (inspirij ~ -1 mmHg; ekspirij
~ 1 mmHg)
INTRAPLEULARNI TLAK – tlak unutar intrapleularnog prostora;
varira; za fiziol. resp. uvijek negativan; dosegne pozitivne
vrijednosti za vrijeme forsiranog ekspirija i kašljanja; kraj inspirija
-4 mmHg)
TRANSPULMONARNI TLAK – razlika između alveolarnog i
intrapleuralnog tlaka. Kako intrapleuralni i alveolarni prostori
nisu povezani, alveolarni tlak je uvijek viši od intrapleuralnog.
On je mjera elastične sile pluća i predstavlja silu koja drži pluća
rastegnutim i vezanim za prsni koš, te prevenira bronhiole od
kolabiranja (nemaju hrskavičnu osnovu)
Tlakovi za vrijeme inspirija i ekspirija
• Životinja u galopu naizmjenice komprimira i ekspandira
pluća. Taj ciklus prate faze ekspirija i inspirija.
• Simboli +/- pokazuju pozitivan i negativan tlak koji se
razvija na plućima uz pomoć lokomotornih pokreta.
Øystein V. Sjaastad, Knut Hove, Olav Sand (2003): "Physiology of domestic animals"
Ventilacija pluća
•INSPIRIJ + EKSPIRIJ
• REGULACIJA (pO2, pCO2, pH)
• mozak, produžena i kralj.moždina
Øystein V. Sjaastad, Knut Hove,
Olav Sand (2003): "Physiology of
domestic animals"
Prijenos O2 i CO2
Difuzija plinova:
•
•
iz smjera veće prema nižoj
koncentraciji,
iz smjera višeg parcijalnog tlaka u
smjeru nižeg parcijalnog tlaka.
Øystein V. Sjaastad, Knut Hove, Olav Sand (2003): "Physiology of domestic animals"
http://www.youtube.com/watch?v=bwXvqSqAgKc
Patologija respiratornog sustava
• Na bilo kojoj razini: mozak,
moždina, pluća, stanice, krv
• Anemija, otrovanja (droge,
anestezija, cijanid, CO)
• Pneumonija (npr. aspiraciona)
• Emfizem, embolija
• Pneumotoraks
Arhiva vet. ambulante „Fiziovet”
http://www.youtube.com/watch?v=oKH7CtsEgHw
Spirometrija
• metoda kojom se mjeri funkcija pluća
• SPIROMETAR
• mjeri kapacitet pluća i brzinu protoka zraka kroz dišne puteve.
• analizom brzine protoka zraka mogu se utvrditi razna
patološka stanja pluća poput astme, cistične fibroze,
obstruktivnih bolesti, itd.
Øystein V. Sjaastad, Knut Hove, Olav Sand (2003): "Physiology of domestic animals"
Spirometrija
PhysioEx 7.0
Spirometrija
PhysioEx 7.0
Spirometrija
PhysioEx 7.0
Respiracijski volumeni i kapaciteti
4 plućna volumena (spirometrija)
•
RESPIRACIJSKI VOLUMEN (RV): volumen zraka koji se udahne i
izdahne pri svakoj normalnoj respiraciji.
•
INSPIRACIJSKI REZERVNI VOLUMEN (IRV): maksimalni dodatni
volumen koji se može udahnuti nakon normalnog respiracijskog
volumena (max udah)
•
EKSPIRACIJSKI REZERVNI VOLUMEN (ERV): maksimalna dodatna
količina zraka koja se može izdahnuti
normalnog izdisaja
•
forsiranim izdahom nakon
REZIDUALNI VOLUMEN (RezV): Količina zraka koja ostaje u plućima
čak i nakon najjačeg izdisaja.



↓
KOLAPSNI ZRAK (kod pneumotoraksa)
ZRAK U MRTVIM PROSTORIMA (zrak u ograncima bronha)
MINIMALNI ZRAK (zrak u plućima koji ostaje i nakon kolabiranja
pluća).
Plućni volumeni i kapaciteti
UKUPNI PLUĆNI KAPACITET(UPK):
• kada se zbroje svi volumeni dobijemo maksimalni
volumen do kojeg se pluća mogu rastegnuti.
UPK = VK + RezV; UPK = IK + FRK
VITALNI KAPACITET PLUĆA (VK):
• volumen zraka koji se može izdahnuti maksimalnim
ekspirijem nakon maksimalnog inspirija
VK = RV + IRV + ERV; VK = IK + ERV
FUNKCIONALNI REZIDUALNI KAPACITET (FRK):
FRK = ERV + RezV
Plućni volumeni i kapaciteti
FORSIRANI VITALNI KAPACITET (FVC)
•
količina zraka koja se može izdahnuti maksimalnim, što
je moguće bržim izdahom, nakon maksimalnog
udaha.
FORSIRANI EKSPIRATORNI VOLUMEN 1 (FEV 1)
•
postotak forsiranog vitalnog kapaciteta koji se
izdahne tijekom prve sekunde kod mjerenja FVC
•
(normalno oko 75 do 85 % od vitalnog kapaciteta,
pomoć u dif. dijagnosticiranju opstruktivnih od
restriktivnih poremećaja u disanju
MINUTNI VOLUMEN ZRAKA =
RESPIRATORNI VOLUMEN x FREKVENCIJA DISANJA
Spirometrijske specifičnosti
kod nekih bolesti - emfizem
PhysioEx 7.0
Spirometrijske specifičnosti
kod nekih bolesti - astma
PhysioEx 7.0
Astmatičar s inhalatorom
PhysioEx 7.0
Spirometrijska nalaz kod tjelesne
aktivnosti (umjerena pa pojačana)
PhysioEx 7.0