Dýchací systém MUDr. Richard Becke Některé fyziologické děje v průběhu dýchání Horní dýchací cesty : Od vestibulum nasi po epiglottis Tunica mucosa: Epitel dýchacích cest Lamina propria mucosae Transport vzduchu do / z / plicních alveolů /O2/ / CO2/ Očištění od prachových částic a nečistot Zvlhčení vzduchu Ohřátí vzduchu Víceřadý cylindrický epitel s řasinkami a pohárkovými buňkami : Typický epitel dýchacích cest Alciánová modř barví hlen modře Řasinky Pohárkové buňky : Produkce hlenu Víceřadý cylindrický epitel : Cylindrické buňky s řasinkami / ciliated cells / / 250 – 300 řasinek/ Pohárkové buňky / goblet cells / Kartáčové buňky / brush cells / / mikroklky / Basální buňky / basal cells / Neuroendokrinní buňky /small granule cells/ Granula 100 – 300 nm/ Různé zastoupení buněk v tomto epitelu Řasinky/ délka 2 – 10 um , průměr 0,3 – 0,5 um / na povrchu cylindrických buněk / Kmitají s frekvencí 20 Herzů , posun hlenu a prachových částic směrem k epiglottis, Při nahromadění –polykáme nebo vykašláváme G – pohárkové buňky Dutina nosní Vestibulum nasi – nosní otvory / nares /: Vrstevnatý dlaždicový epitel ,který přejde do víceřadého cylindrického epitelu Vlasové folikuly – chloupky – /vibrissae/ 1.filtr pro zachycení velkých partikulí prachu Lamina propria mucosae : Řídké kolagenní vazivo , v něm : Kapilární síť pod basální membrábnou – Teplota krve ohřívá vzduch proudící do dutiny nosní, protiproudový systém : krev -vzduch Smíšené seromucinózní žlázky ve vazivu Vývody jsou široké : míří na povrch. Čichový epitel – specifický smyslový epitel na stropu dutiny nosní, pokrývá i horní conchy a část septum nasi / Primární smyslové buňky / Choanae – otvory do nasofaryngu. Nasofarynx Víceřadý cylindrický epitel Méně pohárkových buněk Vyústění Eustachovy trubice : na laterální straně nasofaryngu Nahromadění lymfatické infiltrace v lamině propria mucosae Lymfatické folikuly ve vazivu: Tonsila faryngea – strop nasofaryngu Tonsilae tubariae – na laterální stěně těsně u vyústění Eust. trubice Dolní dýchací cesty • Hrtan ( Larynx ) • Průdušnice ( Trachea ) • Průdušky ( Bronchy ) – systém bronchů • Průdušinky ( Bronchioly ) • ( bronchioly , terminální bronchioly , respirační bronchioly ) Nepřímá laryngoskopie pomocí laryngoskopického zrcátka Epiglotis kryje vstup do hrtanu ( E ), nepravé vazy hlasové ( F ) , ventriculus laryngis ( V ), dolní – směrem k průdušnici – pravé vazy hlasové ( T )/ plicae vocales /. Larynx - hrtan Plica vocalis Ventriculus laryngis Respiračnípostavení Fonační postavení Frontální řez laryngem Povrch plica ventricularis Směr trachea Plica vocalis – díky kosterní svalovině, se neustále pohybují při výdechu a tak tvoří základní tón pro tvorbu normálního hlasu Plica vocalis • Vrstevnatý dlaždicový epitel nerohovějící ( mechanicky namáhaný povrch ) • Lamina propria mucosae / Reinkeho prostor / - zánět laryngu – otok • Ligamentum vocale – nakupení elastického vaziva • Musculus vocalis – příčně pruhovaná kosterní svalovina Plíce • Alveoly - interalveolová septa • Pneumocyty – typ I – membranózní , typ II - granulózní • Surfactant – lining complex/ snižuje povrchové napětí / • Bariéra – krev – vzduch / 3 - vrstvy / • Respirační ,terminální bronchioly / Clarovy buňky /, Koniofágy - prašné buňky / , ductuli alveolares - odstupují jednotlivé alveoly Statické a dynamické objemy plic • Dechový objem plic / VT / : jedním nádechem • ( inspiratio ) a výdechem ( exspiratio ) v klidu se vymění asi 0,5 l vzduchu. • V dýchacích cestách je obsažený anatomický mrtvý dýchací prostor / vzduch, který zde zůstává / • - to je zhruba : 150 ml a – 200 ml vzduchu. • Rezervní expirační objem : ještě asi 1,1 l vzduchu • ( ještě možno maximálně vydechnout ) • Rezervní inspirační objem : ještě asi 3 litry vzduchu • ( ještě možno maximálně nadechnout ). • Minutová ventilace plic v klidu : asi 8 l / minutu • Klidová dechová frekvence : 14 – 16 dechů za minutu Funkční oběh plicní Nutritivní oběh plicní Respirační oddíl plic Respirační oblast plic HE A – plicní alveoly Ductus alveolaris atrium AS AS Hladké sv.buňky Interalveolová septa A A A A A I - pneumocyt typ I II - pneumocyt typ II M - koniofágy C - kapiláry A - alveoly PLÍCE Bariéra : Krev – vzduch Silná 0,1 – 1,5 um RBC Vzduch a krev v kapiláře jsou odděleny 3 vrstvami 1/ pneumocyt typ I/ A / 2/ splynuté basální membrány pneumocytu a endotelové buňky / B / 3/ endotelová buňka kapiláry / C / Kapiláry v plicích : bez fenestrací , kontinuální, četné zonulae occludentes / OC / OC OC A B C Electron micrograph from: Ross, Pawlina, Histology, 2006 Vzduch Krev Krev Výměna O2 a CO2 : Difuzí Plocha plic : 100 m2 Pneumocyt typ II / granulózní / Zaujímají z povrchu asi 3 – 5 %, mají o oválný, lehce kubický tvar , malé mikroklky na povrchu , v cytoplasmě : Lamelární tělíska / 1 – 2 um /, GER. Produkce surfaktantu – snižuje povrchové napětí – tedy zabraňuje kolapsu plic při výdechu / atelaktasa /. Surfaktant • Složení : fosfolipidy / dipalmitoyl -lecitin, fosfatidylcholin/, GAG, • Proteiny : značí se : • SP- A , SP – B , SP – C, SP – D( každý má svoji spec. funkci ). • 26. Týden/ 6, 5 měsíce / - do porodu : • Značný rozvoj plicních alveolů, epitel se diferencuje v pneumocyty I nebo II, začíná tvorba surfaktantu - / 7. Měsíc ferálního vývoje – dostatek pro případ předčasného porodu • Plíce jsou vyplněny tekutinou / obsah : chloridy, hlen, surfaktant / • 1. nádech po porodu : tekutina se vstřebává do lymfatických kapilár, • krve, malý obsah vytlačen do dýchacích cest.Zůstává surfaktant!!!! • Nedostatek surfaktantu : Respiratory distress syndrom / RDS / • ,, syndrom dechové tísně „ / 20 % úmrtí novorozenců / , dodat umělý surfaktant, glukokortikoidy • V době porodu : zhruba 80 – 90 % alveolů , přibývají alveoly zhruba do 8 – 10 let věku. Plíce - pleura (alhehyd fuchsin) 1 – intersticiální vazivo, 2 – ductus alveolaris 3 – elastická vlákna, 4 - mesothel Mikrofotografie: prof. Martínek Pleurální dutina Pleura visceralis Pleurální dutina Pneumotorax • Zkolabování plíce při proražení hrudní stěny : • tzv. vnější pneumotorax. Kolaps plíce : • z plíce se vypudí většina vzduchu. • Rozdíl v tlaku – atmosferický tlak v plicních alveolech a tlak mezi viscerální a parietální pleurou / interpleurální tlak /. • Ten je při klidném výdechu o 4 mmHg nižší než atmosferický tlak. • Atmosferický tlak vnikne do pleurální dutiny a začne vytlačovat vzduch z alveolů k hilu plíce.