Physiology of Respiration 2008 ----

Types of Respiration External respiration Internal respiration occurs in the lungs Internal respiration occurs in the tissues

فيزيولوژي تنفس در دو عمل اساسي خلاصه مي شود فيزيولوژي تنفس در دو عمل اساسي خلاصه مي شود -اصلاح تغييرات فشار CO2  وO2  ناشي از متابوليسم بافتها - اگر از اين تغييرات فشار در اطراف سلول جلوگيري نشود سلول خواهد مرد. -تنظيم سريع (حاد)  PHخون توسط تنظيم فشار CO2 Finding Information on the Web: the Web is developing at a high rate of speed > 50,000 pages are entered onto the Web each day there’s way too much information for most people to comprehend http://isleuth.com really useful search tool aggregates information from a lot of different sources, a meta-search tool http://www.hon.ch/MedHunt/ searches only medical/health sites

ساير اعمال دستگاه تنفس ايجاد فشار منفي در مدياستن تبديل آنژيوتانسين يك به آنژيوتانسين دو ايجاد زمينه براي تكلم فيلتر نمودن خون وريدي قبل از ورود به بطن چپ كمك به تنظيم حرارت بدن رابطه با سيستم تنظيم آب بدن

هفت مرحله در تنفس فشار مناسب گازها در محيط خارج- Inspiratory Air براي آنكه عمل تنفس صحيح انجام شود بايد در مراحل هفت گانه زير مشكلي وجود نداشته باشد: فشار مناسب گازها در محيط خارج- Inspiratory Air تهويه Ventilation-  گردش خون مؤثر- Perfusion انتشارDiffusion - انتقال Transport - تنفس سلولي Internal respiration - تنظيم Regulation - بنابر اين در بررسي بيماري كه مشكل تنفسي دارد لازم است به اختلالات يك يا چند مرحله فوق توجه نماييم.

Inspiratory Air

Dalton’s Law: the sum of the partial pressures of each gas species must equal the total pressure.

BOYLE’S LAW The pressure of a gas is inversely proportional to its volume More volume-less pressure Less volume - more pressure

صعود به ارتفاعات ( كوه پيمايي - سفر با هواپيما) ارتفاع 3000 متري ، فشار اكسيژن = 60 5500 متري ، علائم هيپوكسي شديد لطفا   به موارد زير پاسخ دهيد: چگونگي روند كاهش فشار اتمسفر  را با افزايش ارتفاع از سطح زمين بحث  نماييد. در ارتفاع شهر تهران ،  مقدار فشار جو و  فسار اكسيژن را محاسبه كنيد.

چگونگي روند كاهش فشار اتمسفر با افزايش ارتفاع از سطح چگونگي روند كاهش فشار اتمسفر   با افزايش ارتفاع از سطح

در ارتفاع شهر تهران ، مقدار فشار جو و فشار اكسيژن را محاسبه كنيد در ارتفاع شهر تهران ،  مقدار فشار جو و  فشار اكسيژن را محاسبه كنيد

در سه مثال زير مكانيسم خفگي مربوطه را با كمك قانون دالتون توضيح دهيد در سه  مثال زير مكانيسم خفگي مربوطه را با كمك قانون دالتون توضيح دهيد    پخش شدن گاز شهري از طريق بخاري يا آب گرمكن گازي در منزل باز شدن كپسول گاز ازت در مصارف صنعتي - در محيطهاي بسته- ورود به محيطهاي شرجي (بنادر جنوب)  ،  حمام  و يا هنگام استفاده از بخور براي افراد مسن مبتلا به ناراحتي‌هاي قلبي تنفسي.

Ventilation

--

بخشي از حجم جاري كه تبدلات گازي در ريه انجام نمي دهد فضاي مرده آناتوميك ناميده مي شود. فضاي مرده آناتوميك 150 ميلي ليتر مي باشد.

فشار ايجاد شده در داخل هر آلوئول : با تانسيون جدار (كشش سطحي ) نسبت مستقيم دارد با شعاع آلوئول نسبت معكوس دارد به نظر شما با توجه به قانون لاپلاس چه مشكلي براي آلوئول هاي كوچك و بزرگ ريه پيش خواهد آمد؟

اتساع ريه به ازاء‌ افزايش هر واحد فشار عرضي ريه را كومپليانس (قابليت پذيرش) مي گويند. كومپليانس ريه به طور معمول 200 ميلي ليتر (افزايش حجم ريه به ازاء‌ يك سانتيمتر آب افزايش فشار عرضي ريه) مي‌باشد. با توجه به شكل زير به دو سوال پاسخ دهيد: الف- چرا منحني دم و بازدم به صورت خطي نيست؟ ب-  ريه پر شده از آب با ريه عادي از نظر كومپليانس چه تفاوتي دارد؟ علت آن را توجيه كنيد.

در اثر وجود تركيبات خاصي (سورفكتانت)  در بين مولكولهاي آب، ميزان كشش سطحي به شدت كاهش مي يابد و در نتيجه عمل دم با آرامي و بدون احساس خستگي قابل انجام خواهد بود. در صورت از بين رفتن سورفكتانت،‌ كشش سطحي بسيار زياد شده و عمل دم به سختي قابل انجام خواهد بود سلولهاي آلوئولار تيپ دو مسئول توليد سورفكتانت مي باشند-..

سورفكتانت داراي ذراتي است كه يك قطب چربي دوست و يك قطب آب دوست دارند سورفكتانت داراي ذراتي است كه يك قطب چربي دوست و يك قطب آب دوست دارند. سرهاي آب دوست در داخل مايع آلوئول قرار مي گيرند و سرهاي چربي دوست در جهت مخالف قرار گرفته و بين مولكولهاي آب فاصله مي اندازند.

ورود هوا به داخل ريه را عمل دم مي نامند ورود هوا به داخل ريه را عمل دم مي نامند. ( Inspiration ) دم آرام تنها به كمك عضله ديافراگم انجام مي شود. دم عميق علاوه بر ديافراگم با كمك عضلات ديگري انجام مي شود : - external intercostals -scalens - sternocleidomastoid

خروج هوا از ريه را عمل بازدم مي نامند خروج هوا از ريه را عمل بازدم مي نامند. ( Exspiration ) بازدم آرام به صورت passive  صورت مي گيرد. بازدم عميق به كمك عضلات زير انجام مي شود: - Internal intercostal -Rectus abdominis - abdominal

در اين تصوير مشخص مي شود كه عضلات بين دنده اي داخلي هنگام انقباض در زمان بازدم باعث پايين كشيدن دنده ها مي‌شوند. عضلات بين دنده اي خارجي با توجه به موقعيت متفاوت خود هنگام انقباض در زمان دم باعث بالا كشيدن دنده ها مي شوند.

كار ريوي سه جزء دارد: 1- كار كمپليانسي 2- كار مقاومت بافتي 3- كار مقاومت راههاي هوايي

اسپيرومتري به اندازه گيري حجم ها و ظرفيت هاي ريوي اسپيرومتري مي گويند.

Volumes Tidal Volume (TV):                                500 ml volume of gas exchanged each breath    Inspiratory Reserve Volume (IRV):       3000 ml maximum volume that can be inspired Expiratory Reserve Volume (ERV):      1100 ml maximum volume that can be expired Residual Volume (RV):                          1200 ml volume remaining in the lungs and airways following a maximum expiratory effort

C a p a c i t i e s Vital Capacity (VC)=                               4600 ml maximum volume of gas that can be exchanged in a single breath VC = TV + IRV + ERV Total Lung Capacity (TLC)=                   5800 ml maximum volume of gas that the lungs (and airways) can contain TLC = VC + RV                Functional Residual Capacity (FRC)=    2300 ml volume of gas remaining in the lungs (and airways) at the end expiration FRC = RV + ERV Inspiratory capacity (IC)=                      3500 ml maximum volume of gas that can be inspired from the end expiratory position IC = TV + IRV

ارزش FRC و RV در فيزيولوژي تنفس  چيست؟

1- سندرم زجر تنفسي نوزادان  (Respiratory distress syndrome)

Forced expired volume normal value of FEV1 / FVC > 80%

نقش سيستم سمپاتيك موادي مانند اپي نفرين و نوراپي نفرين (بتا آگونيست) باعث شل شدن عضلات صاف و گشاد شدن راههاي هوايي مي شوند. در درمان بيماران آسماتيك نيز از همين تركيبات استفاده مي شود.

نقش سيستم پاراسمپاتيك گيرنده هاي موسكاريني كولينرژيك عضلات صاف در صورت تحريك شدن باعث انقباض و تنگي راههاي هوايي خواهند شد. آتروپين به عنوان يك تركيب آنتي موسكارينيك مي تواند در درمان بيماران آسماتيك نقش داشته باشد.

همو توراکس

عمل بازدم آرام به صورت غير فعال بوده و نيروهايي تمايل به بازگشت ريه به حالت اوليه دارند كه دو بخش مي باشند: 1- الاستيسيته بافت ريوي- 3/1 2- نيروي كشش سطحي تعديل شده - 3/2

Perfusion

گردش خون ريوي شرائين ريوي مشابه وريد ها داراي كمپليانس بسيار زيادي مي باشند. - فشار خون ريوي 8/25 ميليمتر جيوه است

فشار ها در مويرگ ريوي

اثر نيروي ثقل در وضعيت ايستاده به علت نيروي ثقل  جريان خون ريه از قله ها به سمت قاعده تدريجا افزايش مي يابد كه اين تفاوت تا سه برابر ميرسد. فشار خون عادي شريان ريوي جهت باز نگاه داشتن كليه مويرگهاي آلوئلي كافي است.

اثر هيپوكسي بهبود تهويه ريوي و افزايش فشار اكسيژن در آلوئولها باعث گشاد شدن شريانچه هاي ريوي و افزايش گردش خون آن نواحي مي شود.

اثر هيپوكسي در شرايطي كه تهويه بخش هايي از ريه در اثر عفونت والتهاب و يا انسداد راههاي هوايي كاهش يابد گردش خون آن ناحيه به شدت كاهش يافته و در نتيجه گردش خون شريان ريوي عمدتاً به سمت نواحي سالم ريه شيفت پيدا مي كند و اكسيژن گيري خون كاهش چنداني نمي يابد. لطفا شرح دهيد كه هيپوكسي چه تاثيري بر عروق ريوي گذاشته و تفاوت آن با گردش سيستميك چيست؟

Dead Space - Shunt

Physiologic dead space هر گاه آلوئول هاي ريوي گردش خون بدي داشته باشند ولي تهويه آنها خوب باشد فضاي مرده فيزيولوژيك بوجود آمده است. در اين صورت هواي وارد شده در آلوئول تبادلات گازي انجام نمي دهد و لذا اين بخش از حجم آلوئول ها عملاً به عنوان فضاي مرده محسوب مي شوند.

Physiological shunt هر گاه آلوئول هاي ريوي گردش خون خوبي داشته باشند ولي تهويه آنها بد باشد شانت فيزيولوژيك بوجود آمده است. در اين صورت خون حين عبور از مجاور آلوئول تبادلات گازي انجام نمي دهد و به اصطلاح شانت مي شود.

The physiological shunt is mainly due to the mismatching of alveolar ventilation to pulmonary blood flow

تغييرات نسبت تهويه به جريان خون و مقادير فشار اكسيژن و دي اكسيد كربن خون شرياني 1 p > v A=Normal V > P