Uyku ve Uyanıklık Sırasında Solunum Fonksiyonu

Transkript

1 TUTD 17. Uyku Tıbbı Hekimliği Sertifikasyon Kursu 26 Şubat - 2 Mart 2014, Belek-ANTALYA Uyku ve Uyanıklık Sırasında Solunum Fonksiyonu Prof.Dr.Sadık Ardıç Kafkas Üniversitesi Tıp Fakültesi, Göğüs Hastalıkları AD. KARS

2 Solunum Sistemi o Solunum sistemi burun deliklerinde başlar, Alveollerde sonlanır.bu arada solunum sistemi yirmi üç kez dallanır. o Trakeadan terminal bronşiole kadar 17 kez dallanır.bu zona Taşıyıcı Zon denir. o Respiratuvar bronşiaolden sonra 6 kez dallanıp, burada alveol kanalları ve keseleri vardır.burada gaz değiş tokuşu olur.buraya da Solunum Zonu denir.

3 Terminal Bronşial Taşıyıcı Zon Solunum Zonu

4 Solunum Sistemi o Burun deliklerinde başlar, Alveollerde sonlanır.yirmi üç kez dallanır. o Trakeadan terminal bronşiole kadar 17 kez dallanır.bu zona Taşıyıcı Zon denir. o Respiratuvar bronşiolden sonra 6 kez dallanıp, burada alveol kanalları ve keseleri vardır. Burada gaz değiş tokuşu olur. Buraya da Solunum Zonu denir.

5 Terminal Bronşial S o l u n u m Solunum Zonu Z o n u

6 Oksijenlenme o Atmosfer basıncı(deniz kenarı) 760mmHg o Oksijen; Atmosferde 159 mmhg, o Trakeada o Alveollerde o Arter kanında o Periferik dokularda o Mitokondride sahiptir mmhg mmhg 100 mmhg 25 mmhg 18 mmhg parsiyel basınca o Oksijen atmosferden kana, kandan dokulara parsiyel basınç farkı ile geçer.

7 Solunum Sistemi Fonksiyonları o Solunan hava solunum sisteminde; o Filtre edilir. o Isıtılır. o Nemlendirilir. o Mikroorganizmadan ve küçük partiküllerden arındırılır.

8 Solunum Sisteminin Özellikleri o Sağlıklı erişkinde akciğerlerin açılımı kaç metrekaredir(m²)? o Solunum sistemi kapasitesini kaç kat artırabilir? o Sağlıklı erişkinde solunum sisteminin tükettiği oksijenin oranı ne kadardır?

9 Solunum Sistemi o Sağlıklı bireyde akciğerlerin (difüzyon alanı) açılımı 70 ile 100 m² dir. o Solunum sistemi kapasitesini on kat artırma yeteneğine sahiptir.

10 Normal Solunum o Normal bireyde solunum işi, dışardan alınan oksijenin %0,5-2 si ile sağlanır. o İnspriyum aktif, ekspriyum pasif (enerji sakınımı yüksek) olaydır. o Bu nedenle solunum işi organizmanın en ekonomik işidir.

11 Normal Solunum o Gaz alış verişi basit difüzyonla, gazların basınç farkıyla oluşur. o PaO2:95-97mmHg,SaO2:%97, PaCO mmhg dolayındadır.

12

13 Oksijenin Taşınması ve Kullanımı VO 2 QCO 2 Mitokondri VCO 2 QO 2 Solunum Va+Vd=Ve O2 tüketimi ve CO2 oluşumu Kas Aktivitesi

14 Ventilasyon/Perfüzyon ilişkisi Ölü boşluk solunumu Normal Şant V/Q=Sonsuz V/Q=1 V/Q=0

15 Havayolu Alveol Pulmoner Kapiller Normal Ventilasyon/ Perfüzyon

16 Amfizem Pulmoner Emboli Artmış Ventilasyon/ Perfüzyon Damar Spazmı

17 Sekresyon Daralmış Havayolu Azalmış Ventilasyon/ Perfüzyon

18 Normal Uykuda Solunum o Uykuya gitmekle solunum hızı ve derinliği yavaşlar. o Normal bireyde uykuda PaO2 azalır, o PaCO2 (Uykuda artar, 6-8mmHg dolayında). o Sağlıklı erişkinde organizma bu değişiklikleri kompanse eder.

19 Uykuda Solunum Kontrolu o Uykuda oluşan bir çok solunumsal problem, solunum kontrolunun anormal etkilenmesine neden olacaktır.

20 Uykuda Solunum Kontrolu o Solunum sisteminin kontrolündeki hemostatik olay; o Vücuttaki metabolik aktivitelerin normal olarak sürmesini ve organizmanın sağlıklı kalmasını sağlamaktır. o Bu da kan gazlarının normal olarak kalması ile olanaklıdır o (PaO 2 >60mmHg, PaCO 2 <45mmHg, ph= )

21 Uykuda Solunum Kontrolu o Solunum kasları, kalp kaslarında olduğu gibi pacemaker görevi yapmaz. o Solunum sisteminde kaslara pacemaker görevi medullada Respiratuvar merkez, respiratuvar osilatör, Respiratuvar sinyal jeneratörü ve respiratuvar pacemaker denilen bölge yapar.

22 Uykuda Solunum Kontrolu o Santral sinir sistemi; o İstemli kontrol o Otomatik denetim (Medulla oblangata, pons) o Dorsal solunum grubu o Ventral solunum grubu o Pnömotaksik merkez o Apnöstik merkez

23

24 Solunum Kontrolu Akciğer reseptörleri; Gerilim, İrritan ve J reseptörleri Akciğer dışı reseptörler;

25 Uykuda Solunum Kontrolu o Solunum merkezi aldığı uyarıları ve yanıtları üç tip bilgi üzerinde temellendirir. o Bunlar: a) Kimyasal uyarılar (PaO2, PaCO2, ph), o b) Mekanik uyarılar (Akciğer ve göğüs duvarındaki reseptörler), o c) Davranışsal uyarılar (Yüksek kortikal merkezler)

26 Uykuda Solunum Kontrolu Kimyasal Uyarı o Merkezi Reseptörler; ph ve CO2 duyarlı

27 Uykuda Solunum Kontrolu Kimyasal Uyarı o Periferik Kemoreseptörler o Kandaki O2 konsatrasyonuna duyarlıdırlar. a. Carotis cisimciği b.aort cisimciği

28 Uykuda Solunum Kontrolu Kimyasal Uyarı o PaO2 deki değişiklikleri karotid cisimciği algılar, ouyarılar 9.kranial sinir (glossofaringeal) aracılığı ile medullaya iletilir.

29 Uykuda Solunum Kontrolu Kimyasal Uyarı o PaO 2 <60mmHg olduğunda Ventilasyon artar. o PaO 2 nın ani olarak mmhg düşmesi, o Hipoksemi medullada depresyon yapar ve ventilasyon yavaşlar.

30 Uykuda Solunum Kontrolu Kimyasal Uyarı okarotid cisimciği ve medullada santral kemoreseptör alanı CO2 e duyarlıdır. opaco2 artmasına paralel olarak ventilasyon artar.

31 Uykuda Solunum Kontrolu Kimyasal Uyarı oilaca bağlı santral sinir sistemi(cns) depresyonu olursa, solunumun kimyasal uyarısı da deprese olur.

32 Uykuda Solunum Kontrolu Mekanik Uyarı o Akciğerde hastalık varlığında yada solunum sistemin yükünün artmasına bağlı olarak akciğer ve göğüs duvarındaki reseptörler medullaya uyarı gönderir.

33 oakciğerlerde ki reseptörler ; oirritasyon, oinflasyon, Uykuda Solunum Kontrolu Mekanik Uyarı ovolum kaybı o Kan damarlarındaki konjesyona yanıt verirler. obu uyarı VAGUS siniri aracılığı ile taşınır.

34 Uykuda Solunum Kontrolu Mekanik Uyarı o Bu sensörler uyarılınca; o Solunum derinliği (İnspiriyum) sığlaşır, o Soluk hacmi(tidal volum) azalır, o Hızlı ve yüzeyel solunum oluşur.

35 Uykuda Solunum Kontrolu Davranışsal Uyarı o (Yüksek Kortikal Merkezlerin Uyarısı) : o Solunum sistemi, solunum aktivitesi olmayan; o Şarkı söyleme, o Gülme, o Ağlama ve o Konuşma gibi aktiviteleri de yapar. o Bunlar yüksek beyin merkezleri tarafından yapılır. o Bu duyuların efferent yolu medullada geçer.

36

37 Uykuda Solunum Kontrolu Davranışsal Uyarı o (Yüksek Kortikal Merkezlerin Uyarısı) : o Bu solunum aktivitesi olmayan davranışsal olaylar solunum kontrol sisteminin metabolik hemostatik fonksiyonu üzerine biner. o Anormal kimyasal uyarı ile solunumu hızlandırır, bu uyanmaya (arousal) neden olabilir.

38 Uykuda Solunum Kontrolu Uyku Sırasında Hipoksik Solunum Yanıtı o Erişkin insanda uykuda hipoksiye solunum yanıtı azalır. o Erkeklerde hipoksiye solunum yanıtı, N-REM uykuda uyanıklığa göre daha azdır. o Ayrıca erkeklerin uyanıkken hipoksik uyarıya solunum yanıtı kadınlardan daha fazladır.

39 Uykuda Solunum Kontrolu Uyku Sırasında Hipoksik Solunum Yanıtı o Kadınlarda hipoksiye solunum yanıtı uyanıklık ve N-REM uykuda benzerlik gösterir. o Bunun nedeni açıklanamamıştır.

40 Uykuda Solunum Kontrolu Uyku Sırasında Hipoksik Solunum Yanıtı o Oysa REM uykusunda hipoksiye solunum yanıtı erkek ve kadınlarda aynıdır; o Hipoksiye yanıt N-REM uykusuna göre REM uykusunda daha düşüktür.

41 Uykuda Solunum Kontrolu Uyku Sırasında Hiperkapnik Solunum Yanıtı o Erişkinde uykuda hiperkapniye solunum yanıtı baskılanmıştır. o N-REM uykuda, uyanıklıklığa göre hiperkapnik solunum yanıtı azalmıştır. o Uyanıklıktan, N-REM e bu azalmanın % 50 dolayında olduğu ileri sürülmüştür.

42 Uykuda Solunum Kontrolu Uyku Sırasında Hiperkapnik Solunum Yanıtı o Başlangıçta bu düşmenin özellikle derin uykuda olduğu ileri sürülmüşse de, daha sonraki çalışmalar N-REM uyku içerisinde bir farklılığın olmadığını göstermiştir. o Kadın ve erkek arasında fark varlığı ileri sürülmüşse de sonraki çalışmalarda bu gösterilememiştir.

43 Uykuda Solunum Kontrolu (Uykuda Hiperkapnik Solunum Yanıtı) o REM uykusunda hiperkapniye solunum yanıtının, N-REM uykusu ve uyanıklığa göre çok azaldığı bildirilmiştir. o REM de hiperkapniye yanıtın, uyanıklığın % 28 i dolayında olduğu gösterilmiştir.

44 Uykuda Solunum Kontrolu ( Hava Yolu Direnci Artması ve Hava Yolu Daralması) o Uykuda hava yolu daralması ve direnci artmasının N-REM uykuda solunum çabasının giderek daha çok artmasına neden olduğu, o REM uykusunda ise solunumun hızlandığı ve sığlaştığı bildirilmiştir.

45 Uykuda Solunum Kontrolu (Arousal Yanıtları - İsokapnik Hipoksi) o İsokapnik (PaCO2 45mmHg) hipoksi( PaO2 60mmHg), tek başına arousal için zayıf uyarandır. o SaO2 değeri % 70 lere inene kadar uyarı oluşturmamaktadır. o Hem REM, hemde N-REM uykuda arousal eşiği arasında fark olmadığı gösterilmiştir. o Buna karşın OUAS ve asfiksiyal hipokside REM arousal eşiğinin iyice düştüğü bildirilmiştir.

46 Uykuda Solunum Kontrolu (Arousal Yanıtları- Hiperkapni) o Hiperkapni( PaCO2 45mmHg) değişik düzeylerde arousala neden olabilir. o Bir çok hastada arousal eşiği end-tidal CO 2 ın uyanıklık değerinin 15 mmhg üzerine çıkar. o Arousal eşiğinin derin uykuda(n3), N2 ve REM uykusundan 6 mmhg daha yüksek basınca sahip olduğu gösterilmiştir.

47 Uykuda Solunum Kontrolu (Arousal Yanıtları- Hiperkapni) o Başka araştırmacılar arousal eşiği yükselmesinde cins ve uyku evresinin fark etmediğini göstermişler. o Ancak hipoksi varlılığının, arousalın karbodioksit duyarlılığını artırdığı gösterilmiştir.

48 Uykuda Solunum Kontrolu (Arousal Yanıtları- Artmış Rezistans) o Hastanın artmış inspiratuvar direnci arousal eğilimini artırır. o İnspiratuvar direncin artmasının, N 2, N3 ve REM uykusunda arousal sıklığını artırdığı bildirilmiştir. o İnspiratuvar direnç eklendikten sonra, N3 uykudaki arousal sıklığı, REM deki arousal sıklığından daha fazladır.

49 Uykuda Solunum Kontrolu (Arousal Yanıtları - Artmış Rezistans) o Hava yolu oklüzyonundan sonra REM de arousal, N-REM deki arousaldan daha hızlıdır. o Buna karşın REM deki apneler uzundur. o Üst solunum yolu reseptörleri normal bireylerde hava yolu tıkanması sırasındaki basınç değişikliklerine daha duyarlıdır. o Bu duyarlılık uyku apne sendromlu hastalarda yoktur.

50 ÜHY Mekanoreseptör Fonksiyonu (+) ÜHY Miyopati Mukozal İnjuri Uyku Parçalanması (+) (-) (-) ÜHY Daralması ya da Kapanması Artmış İnspiratuvar Çaba Arousal ÜHY ın Tekrar Açılması (+) DIA EMG >>GG EMG Apne Sonrası Hiperventilasyon Merkezi Solunum Kontrolu PaO 2 PaCO 2

51 Uykuda Solunum Kontrolu (Arousal Yanıtları - Artmış Rezistans) o ÜSY reseptörlerinin neden REM uykusunda daha duyarlı olduğu açık değildir. o Uykuda arousal için en sık neden olan mekanizmalar, hipoksi, hiperkapni ve hava yolu rezistansı artmasıdır. o UARS da ciddi hipoksemi ve hiperkapni gelişmeksizin arousal gelişmesi hava yolu rezistansında artma ile açıklanabilir.

52 Uykuda Solunum Kontrolu (Arousal Yanıtları- Bronş İrritasyonu) o İnsanda uyku, inhaler irritasyona bağlı gelişecek öksürük reaksiyonunu baskılar, öksürük ancak arousaldan sonra oluşur. o Benzer şekilde KOAH ve Kr.Bronşitte uykuda öksürük baskılanır. o Sitrik asit inhalasyonunun da N-REM ve REM uykuda arousal arasında fark yoktur. o Her ikisinde de arousal baskılanmıştır.

53 Uykuda Solunum Kontrolu (Arousala Solunum Yanıtları) o Arousal hangi nedenle oluşursa oluşsun, arousalı takip ederek solunum sayısı hızlanır. o Ancak birey uykuya dalınca solunum yavaşlar.

54 Uykuda Solunum Ritmi Kontrolu o N REM uykuda solunum ritmi düzensizdir. o CO2 basınç değişiklikleri solunum düzensizliğinde önemli rol oynayabilir. o Hipokapni tek başına ya da hipoksi ile birlikte N-REM uykuda solunum düzensizliğine neden olur.

55 Uykuda Solunum Ritmi Kontrolu o Özellikle hava yolu inspiratuvar rezistansı eklenince tıkayıcı apneye gidebilir. o REM uykusunda solunum düzensizliği, hipoksi ve hiperkapni varlığından bağımsız olarak vardır.

56 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Azalmış Bazal Metabolizma ) o Uykuda bazal metabolizma ihtiyacı düşer. o Metabolik hızın düşmesi sonucu ventilasyon ve solunumsal yanıtlar azalır. o Bazal metabolizmanın düşmesi uykuda kimyasal duyarlılığın düşmesi için bir faktör olabileceği ileri sürülmüştür.

57 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Serebral Kan Akımı ve Metabolizma İlişkisi) o Beyin kan akımı uykuda artar. o Uyanıklıkla karşılaştırıldığında beyin kan akımı derin uykuda %4-25 oranında artar. o Beyin kan akımı REM uykusunda çok fazla artar. Bir çalışmada bu oranın % 80 e ulaştığı bildirilmiştir. o Beyin metabolizmasının REM uykusunda ve uyanıklıkla aynı olduğu gösterilmiştir.

58 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Serebral Kan Akımı ve Metabolizma İlişkisi) o REM de beyin kan akımının, metabolizmasına oranı REM deki kimyasal uyarılabilirliği baskılar. o Bu REM deki solunum yanıtlarının azalmasına neden olan faktör olabilir. o Beyin kan akımı ve oksijen metabolizmasının, hem derin uyku hem de REM uykusunda paralellik gösterdiği bilinmektedir.

59 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Uykuda Nörolojik Değişiklikler) o Hipoventilasyon, kimyasal ve mekanik uyarıya duyarlılığın N-REM uykusunda azalması, solunum işinin uykuda azalması olasılığı ile ilişkilidir. o REM uykusu sırasında duyu ve motor fonksiyonların yetmezliği söz konusudur. o Afferent nörönların presinaptik ve postsinaptik inhibisyonu vardır, buna bağlı olarak eksternal uyarılara arousal eşiği artar.

60 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Uykuda Nörolojik Değişiklikler) o Postsinaptik motor nörön inhibisyonu REM uykusunda postural hipotoniye neden olur. o Duyu ve motor fonksiyonların azalmasının ortak sonucu olarak REM uykusunda solunum yanıtının iyice azaldığı gözlenir.

61 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Uykuda Nörolojik Değişiklikler) o REM uykusunda solunum düzensizliği ve solunumsal yanıtın yetmezliği, davranışsal faktörlerin solunum kontrolünü değiştirmesinden dolayı olduğu ileri sürülmektedir. o Kimyasal uyarı artışı REM uykusunda en önemli uyarandır (PaO 2, PaCO 2 vb.) o REM uykusunda Ponto Genikulo Oksipital (PGO) yolun önemli ana yollardan biri olduğudur.

62 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (UYKUDA NÖROLOJİK DEĞİŞİKLİKLER) o REM de solunumun disritmik olması, REM uykusunun kendisinin disritmik olmasındadır. o Bu gözlem tidal volumun REM uykusu sırasındaki hızlı göz hareketlerinin yoğunluğu ile yakın ilişki göstermesi ile doğrulanabilir.

63 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Nörökimyasal Faktörler) o Göğüs Abdomen Hareketleri: o REM uykusunda interkostal kasların hipotonisi nedeniyle solunum yanıtı düşer. o REM uykusunda, interkostal kasların EMG si N-REM e göre düşer. o Bu azalmaya karşın REM uykusunda tidal volüm uyanıklıktaki gibidir.

64 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Nörökimyasal Faktörler) o Azalmış Fonksiyonel Rezidual Kapasite(FRC): o REM uykusunda FRC düşer. o REM uykusunda hipoksiyi artırır. o Volüm azalması, solunum yanıtının azalmasına benzemeyerek, bu yanıtların artmasına neden olur.

65 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Nörökimyasal Faktörler) o Hava Yolu Direnç artışı: o Uykuda hava yolu direnci artar. o Bu N-REM uykuda maksimal boyutuna ulaşır. o REM ise en üst düzeyde direnç artışı söz konusudur. o Burada hava yollarını açık tutmaya çalışan kasların atonisi bu olaya neden olur.

66 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Nörökimyasal Faktörler) o Uyanıklığa göre N-REM uyku arasında solunum yanıtının hafif azalması ÜSY deki direnç değişikliğine bağlıdır, o Bu da hiperkapniye yanıt olarak kapanma basıncından dolayıdır. o N-REM uykuda hiperkapni çok iyi ayarlanmaktadır.

67 Uykuda Sounum Kontrolünü Etkileyen Faktörlar (Nörökimyasal Faktörler) o Karbondioksit düzeyi uyanıklıktan N-REM uykuya doğru yükselme gösterir. o Hiperkapniye tıkanma basınç yanıtı en fazla REM uykusunda azalır. o Bu da nöromuskuler fonksiyonun REM uykusunda azalmasının belirtecidir.

68

69

70

71