Johan Dahlin
9d186a13b2
10 KiB
Respiration gasutbyte medicinare HT 2025.pdf
OCR Transcript
- Pages: 28
- OCR Engine: pymupdf
- Quality Score: 1.00
Page 1
RESPIRATIONSFYSIOLOGI Gasutbyte och gastransport Ingela Hammar Sektionen för fysiologi
Page 2
(No content)
Page 3
Laboration Spirometri Inför spirometrilaborationen:
Labhandledning och schema (Canvas: Block 6/Laboration spirometri
Videofilm x2 labgenomgång (Canvas:Spirometri lab film) Laborationen genomförs med flödesspirometer – turbin / flöde
- statisk spirometri: volym
- dynamisk spirometri: flöde Labgenomgång/demonstation i helklass
Page 4
LABORATION: SCHEMA GRUPPVIS Laborationsschema Vi samlas i sal N Wedel(2409 E) för en kort genomgång enligt schemat och sedan genomför ni laborationen i direkt anslutning till denna. Notera att det här är ett obligatoriskt moment och att ni behöver skriva upp er på närvarolistan. Om ni inte kan närvara vid ordinarie tillfälle kommer det finnas möjlighet att deltaga i ett uppsamlingstillfälle (demonstration) i maj. Till detta ersättningsmoment måste man anmäla sig på Canvas!
0
Page 5
CO2 O2 Respiratoriskt membran (300 nm) Lungans anatomi Ledande zon Respiratorisk zon
Page 6
Alveolerna – specialanpassade för gasutbytet Alveol Kapillär Gasutbytet sker i alveolerna över det respiratoriska membranet:
-O2 från alveolen tas upp i blodet
- CO2 i blodet tas upp i alveolerna Många alveoler ger en mycket stor yta över vilken gasutbytet kan ske Respiratoriska membranet tunt – kort diffusionsavstånd
Page 7
Partialtryck – vad är det? Partialtrycket för en gas är det deltryck som gasen utövar. Dvs i luften finns 20% syre alltså utgör syrets partialtryck 20% av det totala lufttrycket eller 20 kPa då lufttrycket är 100 kPa. Partialtrycket för en gas i en vätska definieras utifrån gasens partialtryck i den gasblandning som vätskan står i jämvikt med. Dvs om vi ställer fram en skål med vatten och låter den stå tills jämvikt har uppnåtts så kommer partialtrycket för syre i vattnet att vara 20 kPa, precis som i luften.
Page 8
Partialtryck av gas i vätska – Henrys lag Jämvikt! C = k x Pgas Koncentration av gas i vätskan (anges som ml gas / 100 ml blod): Partialtryck Löslighetskonstant (varierar med typ av gas och typ av vätska) Gas( syrgas) i gasfas (luft) skall lösas i vätskefas (blod) Gas i lungans alveoler kan bara lösas i blodet till jämvikt
Page 9
Gasutbyte - Diffusion – Ficks lag P1-P2 Partialtrycksskillnad A Area T ”Thickness” D Diffusionskonstant
(molekylvikt x löslighet) Drivkraft Enligt Ficks lag: ”Bra”: stor area (A) liten väggtjocklek (T) Respiratoriskt membran skillnad i partialtryck Det respiratoriska membranet är specialanpassat för gasutbyte: stor area (många alveoler) och kort diffusionsavstånd ( tunt respiratoriskt membran)
Page 10
CO2 transport genom membrankanaler? Indikationer på att CO2 förutom diffusion också kan passera genom specifika kanaler Aquaporiner kandidater för detta Uttrycks i erytrocyter Gäller också transport av O2 över erytrocytmembran?
Page 11
Partialtryck – vad händer i alveolen?
- Inandad luft mättas med vattenånga – förändrar partialtrycken för övriga gaser ( i luft 0,5 kPa, i alveolen 6,3 kPa)
- I alveolen sker ett gasutbyte över det respiratoriska membranet till jämvikt
- Ojämn ventilation/perfusion av lungan Partialtrycket i alveolen reflekterar dessa processer ( p=O2 13,3 kPa, CO2 5,3 kPa)
Page 12
Gasblandning i en ”medel-alveol” Partialtryck av gas i gasblandning = gasens ”andel” av det totala trycket t.ex. luft vid marknivå 100kPa 21 % O2 => pO2 21 kPa Diffusion Havsytan: 100 kPa O2=21%=21 kPa
- vattenånga= 19,7kPa till alveolen Anfuktning + ojämn ventilation i lungan = 13,3kPa i alveolen Alveolmembran + kapillärmembran pCO2 och pO2 i alveolen påverkas av ändrad ventilation!
Page 13
Gasutbyte & jämvikter i lungor & perifer vävnad Diffusion till jämvikt både i lungan och i perifer vävnad Jämvikter upprättas mellan blodet och de vävnader det passerar igenom Viktigt: Blodet töms ej på O2 i perifer vävnad Blodet töms ej på CO2 i lungvävnaden Lungan: CO2 från kapillär till alveol Lungan: O2 från alveol till kapillär Vävnad: CO2 från vävnad till kapillär Vävnad: O2 från kapillär till vävnad
Page 14
Transport av syrgas Diffusion + bindning till Hb tar ungefär 0.2 sek O2 koncentration = fysikaliskt löst + bundet till Hb Mängden fysikaliskt löst syrgas räcker inte för att tillgodose syrgasbehovet. Transportsystem behövs för att förse vävnaderna med syrgas Hemoglobin Syrgas transporteras i blodet på två olika sätt:
- Bundet till hemoglobin i röda blodkroppar (HbO2)
- Fysikaliskt löst i blodet (pO2)
Page 15
Syresättning av blod i lungkapillär Vi syresätter blodet (O2 binder till hemoglobinet) mycket effektivt
I en frisk lunga i vila tar det 0,25 s till dess allt hemoglobin är mättat, dvs en tredjedel av den tid blodet passerar över alveolen. Ger god marginal fullgott syreupptag vid ökat blodflöde såsom uppkommer vid arbete
Page 16
Saturation (mättnad) Saturation Sa O2 Mängd syrgas i blod bestäms av: Saturation och mängd hemoglobin O2 koncentration = fysikaliskt löst + bundet till Hb Hemoglobinmolekyl Saturation : hur stor andel av Hb:s inbindningsställen för O2 som är upptagna 100% mättnad = alla fyra inbindningsställen bundit in O2 Anemi/blodbrist: för få bärare men 100% saturation
Page 17
Faktorer som påverkar syrgasinnehållet i artärblod 15g Hb/100ml blod x 1,34 ml O2/gHb
20,0ml O2 / 100ml blod 0,3ml O2 / 100ml blod
20,3ml O2 / 100ml blod Bundet till Hb: Fysikaliskt löst: ∑ Hb koncentration 115-147 g/l 131-163 g/l Saturation ≈ 98% Könsskillnader finns hos många däggdjur. Ej associerat med nivå av erytropoietin Skillnad kvarstår post- menopausalt Hb: Mängd hemoglobin (kapillärprov, venprov) pO2: Partialtryck/ diffusionsfunktion (artärprov , A. radialis) SaO2: Hemoglobinets mättnad (pulsoximeter ) Klinik: viktigt mäta rätt parameter!
Page 18
Mätning av syrgassaturation Pulsoximeter: spektrofotometri Mäter bara pulserande blod Mäter absorbans (oxiderat respektive reducerat Hb har olika absorbans När kan O2 koncentration eller saturation vara påverkade?
O2 koncentration: -Anemi (”blodbrist”; brist på röda blodkroppar/hemoglobin) (brist på järn/folsyra, blödning i tarmkanalen) Saturation: -Lungrelaterat ex diffusionsstörning eller astma
Page 19
Transport av koldioxid
•Bikarbonat
(bildas i RBK via
karbanhydras/
kloridshift;
största andelen)
•Bundet till Hb
•Fysikaliskt löst i
blod
Metabolt
aktiv vävnad
CO2 produktion
Koldioxid bildas i kroppens celler vid metabolism
Koldioxid transporteras från vävnaden med blodet till alveolerna
Koldioxid lämnar kroppen vid utandning eller via urinutsöndring
Page 20
Gasutbyte i perifer vävnad Fysikaliskt lösta gaser i blodet (O2, CO2) kan ses som jämvikter mellan transportsystem – blod – vävnad -CO2 går från vävnad till plasma längs sin koncentrations (partialtrycks) –gradient.
- O2 går längs sin koncentrationsgradient ut till vävnaden.
Jämvikt, fysikaliskt löst gas //vävnad, fysikaliskt löst gas // transportsystemen Arbete: öppning av fler kapillärer (diffusionsavståndet minskar / diffusionsytan ökar)
vävnadens pO2 är lägre (större syrgasextraktion)
Page 21
Bohr-effekten Högerförskjutning Hb vid samma PO2 lägre affinitet, släpper lättare Hemoglobinets syreaffinitet beror på miljön – dess egenskaper anpassas efter omgivningen Hb avger mer O2 (minskad affinitet) i miljöer med:
-lägre pH ( laktat)
-högre temperatur
-högre CO2 koncentration som t.ex. i en arbetande muskel Syrgasavgivning till perifer vävnad sker i den branta fasen av dissociationskurvan En liten sänkning av partialtrycket leder till att stora mängder syrgas dissocierar från Hb
Page 22
Haldane-effekt Mängden löst CO2 i blodet beror på hemoglobinets mättnad m a p syrgas Ju mindre HbO2 ju mer löst CO2 dvs att ju mer hemoglobin avlastar syrgas till perifer vävnad, ju mer CO2 kan transporteras ”…..när Hb avlastar syre till perifer vävnad, så underlättas upptaget av koldioxid från samma vävnad till blodbanan….”
Page 23
Transporten av CO2 i blod är kopplad till blodets pH CO2 CO2 CO2 CO2 Acidos (pH-sänkning) Alkalos (pH-höjning) Reglering av pH: respiration och njurar Viktigt vid narkos/respirator
Page 24
Lung – och systemkretslopp
Lungkretsloppet (lilla kretsloppet) är ett lågtryckskretslopp
Lungan: ett enda organ
Ligger på samma höjd som hjärtat
Ej perfundera ovanför lungspetshöjd
Ej distribuera blod
Saknar prekapillära resistenskärl
Kapillärerna runt alveolerna mycket tunt membran
Omges eg. enbart av gas – tryck utanför kapillär
det samma som alveoltryck
Om högre än kapillärtryck: kollaps
Extraalveolära kärl: artärer och vener i lungparenkym
Påverkas av lungvolym (elastiska fibrer i parenkymet)
Page 25
Cirkulation i vila – gravitationseffekter Högre hydrostatiskt tryck i basala delar av lungan => Kapillärer vidgas => Högre blodflöde Lägre hydrostatiskt tryck i apikala delar av lungan => Kapillärer smalnar av ⇒Lägre blodflöde Passiva mekanismer! Hos en stående person är ventilation/volym störst basalt, och minskar apikalt Lågt perfusionstryck: Sämre perfusion av lungans apikala delar, speciellt i vila
Page 26
Lokal reglering - Hypoxisk pulmonell vasokonstriktion Försämrad ventilation av alveol leder till vasokonstriktion Aktiva mekanismer! Blodflödet shuntas undan från dåligt ventilerade alveoler. Blodflödet riktas till väl ventilerade alveoler. Minskat alveolärt pO2 leder till kontraktion av glatt muskulatur i blodkärl Oklar mekanism (NO? TXA2?) men sannolikt lokalt initierad kärlreaktion -Bronkialkonstriktion -Hög höjd – generell kärlkonstriktion lungan -Perinatalfysiologi ( lågt blodföde i lungan före födsel, högt motstånd i lungkretsloppet)
Page 27
Att läsa mer själva Läs i kompendiet:
- Bohreffekt
- Haldaneeffekt
- Blodflöde-tryckförhållande
- Ventilation/perfusionsanpassning
Page 28
(No content)