Respiration del 1 Sjuksköterskeutbildningen VT -14 Lunds universitet Marie Neuman 1. Struktur och funktion 2. Ventilation 3. Gastransport 4. Diffusion 5. Perfusion 6. Gasutbyte 7. Lungmekanik 8. Andningskontroll 9. Andning under stress Disposition Struktur och funktion 1
Andningssystemets funktioner Gasutbyte- primärfunktion o Förse kroppens vävnader med syre, O 2 o Eliminera koldioxid, CO 2 o För att koldioxidhalten och syresättningen av blodet ska hållas konstant måste ventilationen följa variationerna i metabolismen Metabolisk funktion Filtrera Blodreservoar Översikt respirationssystemet 1. Ventilation 2. Gasutbyte 3. Gastransport 4. Gasutbyte 5. Cellandning Översikt andningssystemet Näshålan Näsborrar Munhåla Struphuvud Höger huvudbronk Höger lunga Svalg Luftstrupe Lungspets- apex Vänster huvudbronk Lungbas- basis Diafragma 2
Lungornas indelning Höger lunga: Tre lober (över, mellan, under) Två fissurer (oblika och horisontella) Vänster lunga: Två lober (över och under) En fissur (den oblika) Övre luftvägarna Näshålan- cavum nasi Näsmusslor, näsborre Näsan- lukta, fukta, värma, rena Munhålan- cavum oris Munhåla- tunga, tänder Svalget- pharynx Struphuvudet- larynx Luftstrupen- trachea Nedre luftvägarna Huvudbronker- bronchus principalis Lob- och segmentalbroncher- bronhi lobares et segmentales Bronchioler- rami bronchiales segmentorium 3
Larynx Struphuvudet och stämbanden Luftvägarna och halsens kärl 4
16-20 st. hästskoformade brosk Dorsalt- glay muskulatur Elastisk bindväv runt Insida respiratoriskt epitel, slemprod, cilier 12-14 cm lång 1,5-2 cm diameter Delar sig i carina Vänster bronk tvärare vinkel än höger Trachea Stora bronker: respiratorisk epitel, cilier, slemprod.,bronkioler: Inget brosk Respiratoriskt epitel Bronkerna GlaY muskulatur (autonoma nervyst.) è parasympstimè acetylcholinè Kontraktionè é luftvägsmotstånd Sympaticusstimè adrenalin påverk. β- receptorerè NO- frisäyning è relaxationè ê luftvägsmotstånd Astma drabbar bronkioler- behandlas med β stimulerande. anticholinergika mm 5
Luftvägarnas förgreningar Alveoler och gasutbyte Alveoler och kapillärer Alveolcell typ I är playa è snabb diffusion p g a kort avstånd Alveolceller typ II- surfactantproduktion, kan dela sig och bli typ I, deltar ej i gasutbytet 6
Alveolen Utspända alveoler ger större yta för gasutbyte, 70-100 m2 hos vuxen, som en tennisplan! De hålls öppna av ytspänning i alveolväggen, elastiska krafter i lungan och av muskeltonus Diffusionskapaciteten, hur effektivt gas kan utbytas mellan alveolarluft och blod i lungkapillärerna, påverkas av alveolarväggens tjocklek, gasernas partialtryck, diffusionsyta och blodflödet eller väg, yta, tid Lungsäckens funktionella anatomi 7
Luftvägarna Alveoler och kapillärer Stabiliserar ytspänningen och gör den oberoende av alveolstorlek och skapar därmed en stabil situation i lungan (se bild) EY vätskeskikt som minskar ytspänningen och gör ay alveolen inte drar ihop sig. Bildas sent under foster- utvecklingen (v 26-27) varför man ibland får ge prematurer Surfactant. Surfactant 8
Luftvägsslemhinnan Slemhinnan kallas respiratoriskt epitel Näshålan è bronkioler Rena, fukta, värma Epitelceller med cilier och slemproducerande bägarceller Mycket kärlrik Veckad i näshålan, ger stor yta Cilie- slemfunktionfunktion Mucosproducerande, Goblet- celler. håller tillsammans med cilier (flimmerhår) luftvägarna fria från föroreningar. Cilier försvinner vid rökning mm men det produceras mer slem- vilket rinner ner i luftvägarna när cilierna inte finns è pneumoni (lunginflammation) SammanfaYning struktur & funktion Primärfunktion- gasutbyte, O 2 och CO 2 Övre luftvägarna Nedre luftvägarna Hö lunga har 2 lober och vänster lunga har tre lober Bronken ner till höger lunga rakare än den till vänster lunga Trachea är 12-14 cm lång och har hästskoformade brosk Kapillärväggarna mycket tunna för effektiv gasutbyte Inget gasutbyte sker i deadspace, ca 150 ml luft Gasutbytet sker i alveolerna Alveolär ventilation Cilier och slem klär luftvägarna och håller dem rena Alveolcell typ I- står för struktur och stabilitet Alveolcell typ II producerar surfactant Surfactant nödvändigt för att minska ytspänningen i alveolerna 9
Forts. sammanfayning struktur & funktion Artärer och vener klär luftvägarna ner till alveolerna Lungcirkulationen är ett lågtryckssystem, 1/8 av systemcirkulationens tryck Kapillärnät klär alveolerna för att gasutbyte ska kunna ske Om för höga tryck i lungblodkärl è lungödem è dåligt gasutbyte Ventilation Ventilation 10
Alveolära ventilationen- målet! Alveolär ventilation = den mängd luft som på en minut når alveolerna = inandad luft minus deadspace Ex. 500ml (TV) - 150ml (dead space) x 12 (respirationsfrekvens, RF) = 4200 ml Den alveolära ventilationen vid olika andningsmönster A) TV 150 ml x 40 andetag/min = 6000 ml minutventilation, deadspace = 150 ml x 40 = 6000ml. è Alveolär ventilation = 0 ml B) TV 500 ml x 12 andetag/min = 6000 ml minutventilation, deadspace = 150 ml x 12 =1800 ml. è Alveolär ventilation = 4 200 ml C) TV 1000 ml x 6 andetag/min = 6000 ml minutventilation, deadspace = 150 ml x 6 = 900 ml. è Alveolär ventilation = 5 100 ml Lungvolymerna 11
Spirometri Gastransport O 2- transporten i blod Luften innehåller 21% syre O 2 svårlöst i blod- 98,5 % transporteras bundet till hb- molekyler 1,5 % löst i plasma 12
CO 2 - transporten i blod Mycket mer lättlösligt än O 2 Binds mycket (30 ggr) lättare än O 2 till hb-molekyler än O 2 Vid överskott på CO 2 i blod tar det O 2 s plats på hb Som bikarbonat, 60%! Som HbCO 2, 30% Fysikaliskt löst, 10% HbO 2 dissociationskurva Kolmonoxid, CO. The silent killer CO, kolmonoxid, lukt- och färglös mycket giftig gas Finns i brandrök från organiska material Tar O 2 plats på hb- molekylen pga. att den binds mycket lättare (ca 240 ggr lättare) än O 2, dissociationskurvan vänsterförskjuts och det blir dålig syresättning av vävnaden p g a att O 2 inte kan släppas till vävnaden Kan leda till lungödem och ocklusion av de små luftvägarna Den vanligaste dödsorsaken vid bränder är inte brännskada utan CO-förgiftning Rökning med vattenpipa kan ge CO-förgiftning även vid måttlig rökning 13
SammanfaYning gastransport Hb-molekylen indelad i 4 delar, kan binda max 100% CO 2 binds mycket lättare till hb-molekylen än O 2 HbO 2 - dissociationskurvan är s-formad HbO 2 dissociationskurvan påverkas av temp,2-3 DPG och ph Högerförskjutning av hbo 2 dissociationskurva Vänsterförskjutning av hbo2 dissociationskurvan Kolmonoxidförgiftning the silent killer Diffusion Diffusion och gasers löslighet i vätska Passiv transport- från hög koncentration till låg koncentration Mängden gas i en vätska beror på: Gasens partialtryck Gasens löslighet i vayen CO 2 är 30 ggr mer lösligt i vayen än O 2 14
Diffusionskapaciteten Diffusionskapaciteten beror på: Ytan- ju mer yta desto större möjligheter för diffusion Membrantjockleken- ju tjockare membran desto långsammare diffusion Tiden- ju snabbar blodflöde desto kortare tid för diffusion Ficks lag Mycket tunn blod- gas barriär Partialtryck av betydelse för transport av syrgas och koldioxid 15
Diffusion längs lungkapillären Snabb diffusion stor reservkapacitet. Klart på 1/3 av tiden. Vid snabbt flöde genom kapillärnätet måste diffusionen gå snabbare. Vid sjukdom långsamt flöde. Kan ha normal blodgas i vila men i arbete hinner inte blodet syresäyas è shunt Hypoxemi = sänkt syrgashalt i kroppens vävnader Orsaker: 1. Hypoventilation 2. Diffusionsrubbning 3. Shunt Hypoxisk hypoxi =ex hög höjd och för lågt syrgastryck, kan ej syresätta blodet Anemisk hypoxi = för få bärare ( hb ) för behovet Cirkulatorisk hypoxi= för dålig cirkulation för att bära ut syrgasen Histotoxisk hypoxi = vävnaden kan inte ta emot syrgasen vilket ger hög svo 2. Ex cyanidförgiftning, sepsis Perfusion 16
Pulmonell och systemisk cirkulation Pulmonell cirkulation= lågtryckssystem Systemisk cirkulation= högtryckssytem Tunnare blodkärl i pulmonella cirk p g a lågtryckssystem. Främjar gasutbytet. Flödet är identiskt igenom de båda systemen = ca 5 liter i vila = CO Lågt alveolärt PO 2 orsakar pulmonell vasokontriktion, HPV För ay undvika venös tillblandning i blodet undviks ay perfundera dåligt ventilerade alveoler. 17