Respirationsfysiologi 19/2-13

Front 1

vilka olika funktioner har lungorna?

Back 1

- möjliggör gasutbyte av syre och koldioxid mellan atmosfär och blod - respirationfysiologin
- metaboliserar ämnen - t.ex. Angiotensin I till Angiotensin II (blodtrycksreglerande)
- filtrerar blodet - filtrerar tromber från den venösa sidan av blodomloppet före blodet når vitala organ som hjärtats kranskärl och hjärnan
- möjliggör kommunikation via tal
- reglering av syra-bas-balans (genom respiration och ventilation)

Front 2

hur ser respirationsprocessen kortfattat ut?

Back 2

1. ventilation - lufttransporten mellan atmosfär och alveol
2. diffusion - transport av syrgas och koldioxid mellan alveolarluften och alveolärkapillärerna
3. blodflöde - gastransport i blod: fritt, bundet eller i annan form
4. diffusion - mellan kapillär och målcell. en förutsättning för cellandningen (mitokondrien -> ATP + CO2 + H2O)

Front 3

vilka strukturer/organ behövs för ventilationen?

Back 3

-övre (ovanför stämband) och nedre luftvägar
-lungparenkym
-pleurarummet
-andningsmuskler
-thorakalskelettet

Front 4

vad är det som gör att det finns ett undertryck i lungorna? vad upprätthåller detta?

Back 4

- undertrycket uppstår pga att lungorna vill spontant dra ihop sig medan bröstkorgen spontant vill expandera, dessa står i jämvikt i vila. pga dessa motverkande krafter uppstår ett undertryck i pleurarummet.
-elastisitet i lungorna och ett fungerande lymfsystem som dränerar bort vätska från pleurarummet krävs för att upprätthålla undertrycket

Front 5

hur hjälper de två viktigaste andningsmusklerna till vid inandning?

Back 5

- när diafragma kontraherar plattas den ut, thorax volym blir större och lungorna kommer dras ut och expanderas eftersom parietala pleuran sitter förankrad i diafragman
- intercostalis externa lyfter upp revbenen vid kontraktion och kommer på så sätt öka tvärsnittsarean i thorax vilket gör att lungorna har mer plats att expandera

Front 6

vid normal utandning behövs ingen hjälp av muskler, hur kommer det sig?

Back 6

det är tack vare den energi som byggs upp under inandningen, denna energi ger upphov till utandningen - "energin återfjädrar vävnaden". vid ansträngning och sjukdom används muskler även för utandning

Front 7

vad är transpulmonellt tryck, Pt?

Back 7

det tryck som håller lungorna utspända, uppkommer av tryckskillnaden mellan trycket i pleura och trycket i alveolen. Pt = Palv (alveolärt tryck) - Ppl (pleuratrycket)

Front 8

vad är det som avgör om luft transporteras till eller från lungalveolerna?

Back 8

-det är skillnaden i alveolärtrycket och atmosfär trycket som avgör det. om trycket är samma -> ingen rörelse av luften, större alveolärtryck -> utandning, större atmosfrär tryck -> inandning.
-denna tryckskillnad skapas genom att lungorna omväxlande vidgas och komprimeras vilket skapar ett alveolartryck som omväxlande är högre och lägre än atmosfärtrycket.
-trycket i pleurarummet är hela tiden negativt, men sjunker vid inandning och stiger tillbaka till vilotrycket vid utandning
-det är viktigt att trycket i pleurarummet är negativt så att det trycket inte överstiger trycket i bronkioler, då skulle dessa tryckas ihop och utandningen försvåras

Front 9

beskriv andningsmekaniken vid inspiration!

Back 9

-inspirationsmusklerna kontraheras
-pleurarummet utvidgas -> trycket i pleurarummet blir mer negativt
-lungan utvidgas till följd av det lägre pleura trycket
-alveolerna utvidgas till följd av lungans utvidgning -> trycket i alveolerna sjunker
-atmosfärtrycket övestiger alveolartrycket och luft strömmar in genom luftvägarna till alveolerna till en jämvikt uppnåtts

Front 10

beskriv andningsmekaniken vid expiration!

Back 10

-inspirationsmusklerna relaxerar och återgår till sitt viloläge
-brösthålan minskar i omfång
-pleuratrycket blir mindre negativt
-lungvävnadens elastiska krafter dominerar nu och lungan dras därför ihop (komprimeras)
-alveolerna minskar i storlek och alveolartrycket ökar
-alveolartrycket överstiger atmosfärtrycket och luften strömmar då ut

Front 11

vilka fysiologiska egenskaper påverkar ventilationen?

Back 11

-muskelstyrka/-funktion
-luftmotstånd
-lungans elasticitet
-alveolernas ytpänning
-CNS-styrning av tvärstrimmig och glatt muskulatur

Front 12

vilka olika faktorer har effekt på luftmotståndet?

Back 12

-Ökar med minskad diameter i luftvägarna - kompenseras av att tvärsnittsytan ökar längre ut i luftvägarna (luftmotståndet är störst ngn stans i mitten av vägen mellan trachea och alveoler)
-ökar med längden av luftvägarna
-motståndet påverkas av lungornas elastiska egenskaper
-alveolernas ytspänning påverkar också luftmotståndet.

Front 13

hur kan luftmotståndet i luftvägarna regleras fysiologiskt?

Back 13

-sympatisk stimulering (beta2-receptorer), bronkdilation, samma kraft behövs inte
-kraftig parasympatisk stimulering, bronkkonstriktion

Front 14

hur hålls bronkiolerna öppna?

Back 14

1. kontraherande krafter
-ytspänning
-muskulära krafter
-elastiska krafter (i alveolen)
2. utvidgande krafter
-elastiska krafter (gemensamma elastiska kraften i lungan, bronkiolerna hjälper varandra)
-lufttrycket
hos en frisk person kontraherande krafter=utvidgande krafter

Front 15

vad är compliance?

Back 15

det är en vävnads förmåga att öka/minska i volym per tryckskillnad = delta V/delta P
-samma tryckskillnad ger upphov till olika stora volymskillnader beroende på utgångsvolym
-lungornas compliance beror på lungornas och bröstkorgens elastiska egenskaper samt ytspänningen i alveolerna

Front 16

vad orsakas ytspänningen av?

Back 16

den orsakas av vätebindningar mellan vattenmolekyler. ytspänningen i alveoler gör att de dras ihop, det behövs faktorer som minskar ytspänningen för att det ska bli lättare att fylla alveolerna med luft, ett av dessa ämnen är surfaktant
-minskad ytspänning leder till minskat motstånd vid utvidning av lungorna

Front 17

vad är surfaktant?

Back 17

-en blandning av fosfolipider och proteiner
-produceras av typ II-alveolarceller
-minskar ytspänningen i alveolen
-minskad ytspänning leder till minskat motstånd vid utvidning av lungorna, surfaktant ökar därför lungornas compliance

Front 18

vad menas med minutventilation?

Back 18

gasvolymen ventilerad på en minut, ligger på ca 6 L/min, Vt, Va+Vd=Vt

Front 19

vad menas med alveolär ventilation?

Back 19

luften som når andningszonerna i lungan, ca. 4.2 L/min, Va, Va+Vd=Vt

Front 20

vad menas med dead-space ventilation?

Back 20

det är luften som inte når andningszonerna i lungan, ca. 1.8 L/min, Vd, Va+Vd=Vt

Front 21

vad ligger normalt andningsfrekvensen på?

Back 21

ca 12-16/min

Front 22

vad menas med Tidalvolym och Dead space?

Back 22

-Tidalvolym är den volym som andas in vid ett andetag, 0,5 L
-Dead space är den volym som fyller upp delar där det inte sker ngt gas utbyte, 0,150 L

Front 23

hur stor del av utandningen svarar elastisiteten i vävnaden respektive ytspänningen för?

Back 23

-elastisiteten i vävnaden svarar för 1/3 av återfjädringskraften
-ytspänningen står för 2/3 av återfjädringskraften

Front 24

vad är gasutbytet i alveolerna beroende av?

Back 24

-inandningsluftens sammansättning (luft/gasblandning), partialtryck
-fungerande ventilation, alveolär ventilation
-"fungerande" blod-gas-barriär (gas-fysiologi), diffusion
-biokemiska egenskaper i blodet, hemoglobin

Front 25

vad är partialtryck?

Back 25

-begreppet partialtryck innebär det tryck som varje enskild gas ger
-kan också uttryckas som att antalet gasmolekyler per volymenhet ger ett visst tryck
-varje gas i en gasblandning utgör en andel av det totala trycket. den andelen är proportionerlig mot gasens koncentration
-det är skillnad mellan de tryck-skillnader som ger upphov till flödem och de deltryck (partialtryck) som olika gaser utövar på en gasblandning

Front 26

förklara Dalton Lag!

Back 26

- Daltons lag ex. för syre: PIO2 = FIO2 x (PB-PH2O)
PIO2-partiella trycket för syre
FIO2-volym-fraktionen för syre i luften
PB-barometriska trycket (havsnivå 760)
PH2O-partialtrycket för vatten
-totala trycket i en gasvolym är summan av partialtrycken
-volym-fraktionen för vardera gas i en gasblandning multiplicerat med barometriska trycket ger partialtrycket
-om luften är fuktig subtraheras partialtrycket för vatten från barometriska trycket
-partialtrycket för vatten i luftvägarna är 47 mmHg oavsett altitud

Front 27

vad beror diffusionshastigheten över blod-gas-barriären på?

Back 27

-diffusionsavstånd (längre avstånd-saktare)
-diffusionsarea (större area-snabbare)
-partialtryckgradient

Front 28

vad består blod-luft-barriären av?

Back 28

1. pneumocyters cytoplasma (alveolens ytskikt)
2. basalmembranet hos epitelet
3. basalmembranet hos kapillären
3. endotelcellernas cytoplasma

Front 29

hur snabbt är syrgasdiffusionen mellan alveol och kapillär avklarad normalt?

Back 29

efter 1/3 av kontaktytan
-koldioxidens diffusion går ännu snabbare
-om blodets flödeshastighet ökar eller om diffusionsavståndet ökar kommer det ta längre tid för utbytet

Front 30

hur transporteras syre och koldioxid i blodet?

Back 30

-syrgas bärs i två former
1. löst i plasman (<2%)
2. bundet till Hb
-mängden O2 som är löst i plasma är liten i förhållande till hela syrgasmängden i blodet samt proportionell mot partialtrycket
-koldioxid bärs i blodet i tre former
1. löst i plasman (ca5%)
2. som kolsyra (ca70%)
3. bundet till proteiner, främst Hb samt albumin (ca20%)

Front 31

vilka olika faktorer minskar hemoglobinets bindningsförmåga till syre?

Back 31

-ökad temperatur
-ökad vätejonkoncentration
-ökad partialtryck av koldioxid
-ökad 2,3 di-phosphatidyl-glycerol
-detta är viktigt för att reglera avsläppning av syre där det behövs ex. vid muskelarbete

Front 32

vad är ventilation/perfusion-kvot (V/Q)

Back 32

-sambandet mellan ventilationen och genomblödning i lungorna kan uttryckas som V/Q
-matchandet av ventilation och blodflöde är nödvändigt för ett aekvat gasutbyte
-V/Q kvoten bestämmer gasutbytet i respektive lungenhet
-regionala skillnader i V/Q kvoten orsakas av skillnader i regionalt gasutbyte
-hypoxemi (syrgasbrist) pga V/Q defekt kan ej åtgärdas fullt ut med syrgastillförsel

Front 33

vilka tre aktörer är viktiga vid andningsreglering?

Back 33

-sensorer som känner av nuvarande förhållanden av gaser/pH/etc och skickar information till...
-hjärnan som har den centrala kontrollen, skickar i sin tur beroende av kroppens behov impulser till...
-effektorer: andningsmuskulaturen som svarar efter förmåga

Front 34

vilka sensorer finns det som känner förändringar av koldioxid och syre i blodet?

Back 34

1. kemoreceptorer i andningscentrum i hjärnstammen som reagerar på ökad H+ i CSF
-CO2 passerar blod-hjärn barriären lättare än H+
-carbanhydras i CSF bildar H2CO3 som dissocierar till H+ + HCO3-
-fördröjning på ca 30 sek från en stegring av PCO2 till andningsstimulation
2. glomusorgan i carotisbifurkation och aortabågen
-dessa reagerar på sjunkande PaO2
-blygsam effekt på andningscentrum, först vid nivåer under ca 8kPa erhålls en betydelsefull ventilationsökning