Solunum Sisteminde Ventilasyon, Difüzyon ve Perfüzyon

Transkript

1 Solunum Sisteminde Ventilasyon, Difüzyon ve Perfüzyon Prof Dr.Fadıl ÖZYENER Fizyoloji AD

2 Tartışma konuları: Akciğer hacim ve kapasiteleri Solunum zarı ve özellikleri Pulmoner basınç ve dolaşım Pulmoner kan akımı ve dağılımı Pulmoner kapiller dinamik

3 AKCİĞER HACİM VE KAPASİTELERİ Spirometre: Akciğerlere alınan ve çıkarılan hava hacmini (litre) ve hava akış hızını (l/san) ölçmek için kullanılır.

4

5 Soluk hacmi (tidal volum): Her normal solunum hareketi ile akciğerlere alınan veya çıkarılan hava hacmi ~500 ml İnspirasyon yedek hacmi: Normal soluk hacminin üzerine fazladan alınabilen hacim ~ ml

6 Ekspirasyon yedek hacmi: Normal ekspirasyon sonrası, en zorlu ekspirasyonla çıkarılan hacim ~ ml Tortu (rezidüel) hacim: En zorlu ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava hacmi ~1200 ml

7 İnspirasyon kapasitesi: Soluk hacmi + inspirasyon yedeği ~ ml İşlevsel artık kapasite: Ekspirasyon yedeği + artık hacim ~ ml

8 Vital kapasite Soluk hacmi + inspirasyon yedeği + ekspirasyon yedeği ~ ml Total akciğer kapasitesi (TAK) Vital kapasite + rezidüel (tortu) hacim ~6000 ml

9

10 Dinamik Solunum Testleri: Zorlu vital kapasite (FVC) Maksimum/Zorlu ekspiratuvar hacim (FEV 1 ) Maksimum istemli ventilasyon (MVV)

11

12 Forced Expiratory Flow - %25 (FEF 25, bronş ve büyük bronşiyoller) Mak. Mid Forced Exp. Flow %50 (FEF 50, orta büyük bronşiyoller) Forced Expiratory Flow - %75 (FEF 75, en küçük bronşiyoller)

13 Solunum dakika hacmi/ ventilasyonu (V E ) Soluk hacmi X Soluk frekansı = ~500ml X 12 dak -1 = 6 l.dak -1

14 Alveoler ventilasyon (ύ A )

15 Fizyolojik ölü boşluk = anatomik + alveoler ö.b = 150 ml V A = Solunum frekansı X (Tidal hacim - Ölü boşluk hacmi) = 12 X ( ) = 4.2 l.dak -1

16 SOLUNUM MEMBRANI

17 Solunum zarından difüzyon kapasitesi 1mmHg basınç farkı ile 1 dakikada difüzyona uğrayan gaz miktarını belirtir. Oksijen dif kap: 21 ml.dak -1 mmhg -1 Karbondioksit dif kap: ml.dak -1 mmhg -1

18 Solunum zarından difüzyon hızını etkileyen unsurlar Membranın kalınlığı Membran yüzeyi Membrandan gazın difüzyon katsayısı Membranın iki tarafı arasındaki basınç farkı

19 Solunum Zarının Katmanları Sürfaktan + sıvı Alveolar epitelyum Alveolar bazal membran İnterstisyel sıvı Kapiller bazal membran Kapiller endotelyum

20

21 PULMONER DOLAŞIM

22 Pulmoner damarlar sistemiklerden daha elastik ve ince duvarlıdır.

23

24 Vücut kanı, iki fizyolojik olay hariç, venler ile sağ atriuma döner. 1. Koroner venöz kanın bir kısmı sol kalp boşluklarına dökülür.

25 2. Bronşial kapillerlerin bir kısmı ile pulmoner kapillerler arasında şant ( bypass ) vardır.

26 PULMONER SİSTEM BASINÇLARI

27 Sağ ventrikül: Sistolik basınç ~25 mmhg Diastolik basınç 0-1 mmhg

28 Pulmoner arter basıncı 25 mmhg (sistol), 8 mmhg (diyastol) 15 mmhg (ortalama) Ortalama pulmoner kapiller P 7 mmhg Ortalama pulmoner venöz P 2 mmhg (1-5 mmhg arası)

29 Sol atrium basıncı (2-3mmHg) Genellikle pulmoner tıkanma basıncı (wedge) yöntemi ile yaklaşık olarak hesaplanır. ~5 mmhg lık bu tıkanma basıncı sol atriyal basınçtan 2-3 mmhg daha fazladır.

30

31 Pul. arter P 25 mmhg (sistol) Pul. arter P 8 mmhg (diyastol) ortalama pul. arteriyel P 15 mmhg ortalama pul. kapiller P 7 mmhg ortalama pul. venöz P 1-5 mmhg

32 Pulmoner Arter Basıncına Etkili Unsurlar Kardiyak debi Sol atriyum basıncı Kimyasal unsurlar

33 Biyokimyasal unsurlar NA ve AcH (otonom innervasyon) Hipoksi Histamin Serotonin NO

34 Bronşiollerde otonom innervasyon Sempatik uyarı (NA, A) (bronşiollerde genişleme) Parasempatik uyarı (Ach) (bronşiollerde daralma)

35 Hipoksik pulmoner vazokonstriksiyon (HPV) Alveollerde O 2 düzeyi normalin %70 ve altına inerse çevre kan damarları vazokonstriksiyon ile cevap verir. Bu düzenek sayesinde dolaşım ventilasyonun yeterli olduğu akciğer bölgelerine yöneltilir.

36 HPV düzeneği Hipoksiye duyarlı K + kanallarının inhibisyonu sonucu gelişen potansiyel değişikliği ile voltaj kapılı Ca ++ kanallarını etkinleşir. Sitoplazma içersine Ca ++ salınınca aksiyon potansiyeli gelişir. Kasılma sistemin aktivasyonu ile de vazokontraksiyon gerçekleşir.

37 Histamine; sistemik damarlarda vazodilatatör olarak etkinken, pulmoner dolaşımda damar daraltıcı işlev görür. Serotonin de pulmoner dolaşımda damar daraltıcı etkinlikte bulunur. Nitrik oksit (NO); hipoksi ile uyarılan vazokonstriksiyonu engelleyecek şekilde işlev görür.

38 Pulmoner Vasküler Rezistans

39 Pulmoner damarlarda kan akımı arttıkça pulmoner vasküler rezistans(pvr) azalır.

40 1- Zaten açık olan kapiller damarlar daha da genişler. 2- Önceden kapalı olanlar da açılır ve dolaşıma katılır.

41 Akciğer hacim değişimleri pulmoner vasküler direnci etkiler.

42 AKCİĞERLERDE KAN AKIMI VE DAĞILIMI Pulmoner kanın dağılması pulmoner arteriyel basınç ile alveolar P arası ilişkiye göre 3 bölgeye ayrılır.

43 Zon I Pulmoner arteriyel P < alveoler P Çok az perfüzyon veya hiç yok

44 Zon II Pulm arteriyel sis basınç > alveoler basınç > (padb/pulmoner venül P Perfüzyon P = pul arter P - alveolar P

45 Zon III Pulm. artyel P> pul venül P > alveolar P pulmoner kapillerler/venler alveolar basınç etkisi ile kollabe olmazlar

46

47

48 Akciğer boyu 30 cm 23 mmhg P farkı Akciğer tavanında pulmoner arteriyel P (kalp hizasına göre) 15 mmhg daha az, tabanda ise 8 mmhg daha fazladır.

49 Pul. arter P 25 mmhg (sistol) 8 mmhg (diyastol)

50 PULMONER KAPİLLER DİNAMİK Kapillerden pulmoner interstisyuma sıvı hareketine yol açan kuvvetler Pulmoner kapillerler içine sıvı emilimine yol açan kuvvetler

51 Kanın kapillerlerde kalış süresi Normal kardiak debide kan 0.8 snde pulmoner kapillerlerden geçer. Egzersizde kardiyak debi arttığı zaman, bu süre 0.3 snye kadar kısalabilir.

52 Kapillerden pulmoner interstisyuma sıvı hareketine yol açan kuvvetler Pulmoner kapiller basınç İnterstisyel sıvı kolloid osmotik basıncı Negatif interstisyel 7mmHg 14mmHg sıvı basıncı + 8mmHg Toplam dışa çıkaran güç 29 mmhg

53 Pulmoner kapiller içine sıvı emilimine yol açan kuvvetler Plazma kolloid osmotik basınç = 28mmHg Toplam 28 mmhg P

54

55 Kaynaklar: Review of Medical Physiology, Ed. Ganong WF, 23 rd Ed., Berne & Levy Physiology, Eds: Koeppen BN and Stanton BA; 6 th Ed., 2010 Vander İnsan Fizyolojisi, Eds: Widmaier EP, Raff H ve Strang KT; Çev Ed: Demirgören S, Respiratory Physiology: The essantials, Ed: West JB., 8 th Ed., 2008 Textbook of Medical Physiology. Eds: Guyton AC., Hall JE, Elsevier Saunders, 11 th Ed., Principles of Anatomy and Physiology.Eds:Tortora G.J & Grabowski, 9 th Ed.John Wiley & Sons Inc., 2000

56 Pulmoner dolaşımla ilgili olarak doğru tanımlamayı işaretleyiniz! a) Alveoler O 2 kısmi basıncı arteriyel O 2 kısmi basıncından 5 mm Hg kadar daha yüksektir. b) Hidrostatik basınç değişikliklerinden etkilenmeyen pulmoner arteriyol ve venül basınçları akciğerler boyunca değişmezler. c) Sol atrium basıncındaki 4-5 mmhg civarındaki artış pulmoner arteriyel basıncı aşırı yükseltir. d) Pulmoner dolaşımdaki dakika kan debisi sistemik dolaşıma gönderilen miktarla aynıdır. e) Proteinler daha az sızdırıldığı için pulmoner interstisyel sıvının onkotik basıncı sistemik eşdeğerine göre daha azdır.