4) Zależność VA/Q:

a) mechanizmy regulujące wielkość przeplywu krwi przez płuca:

W pozycji pionowej przepływ krwi w płucach zwieksza się w kierunku od szczytów do podstaw płuc, w pozycji leżącej przepływ krwi jest większy w tylnej części płuc niż w przedniej, zaś w pozycji głową ku dołowi przepływ w częściach szczytowych przewyższa przepływ w częściach podstawowych płuc.

Niejednorodność przepływu płucnego można wytlumaczyć różnicami w działaniu siły ciężkości w poszczególnych partiach naczyń płucnych., można zauważyć wzajemny stosunek ciśnienia wewnątrzpęcherzykowego, przepływu i oporu naczyniowego w czterech kolejnych strefach płuc w pozycji stojącej. Jednak bez względu na pozycję ciała przepływ krwi przez płuca ma charakter pulsacyjny.

Miejscowe różnice w przepływie krwi w płucach (perfuzji)

Perfuzja (Q) poszczególnych obszarów płuc jest nierównomierna.

Przepływ krwi w częściach szczytowych jest znacznie mniejszy niż w częściach podstawnych płuc

jest to związane z wpływem siły grawitacji, która powoduje przesunięcie większej ilości krwi do naczyń krwionośnych dolnych partii płuc niż do naczyń zlokalizowanych w szczytach płuc.

b) zależność między wentylacją a przepływem krwii przez płuca (VA/Q):

Warunkiem optymalnej wymiany gazowej (prawidłowej prężności O₂ i CO₂ we krwi tętniczej) jest takie dostosowanie wentylacji płuc do przepływu krwi w naczyniach włosowatych płuc, aby stosunek wentylacja/perfuzja (VA/Q) wynosił 0,85 - taką wartość ma ten stosunek w środkowych partiach płuc, ponieważ tam: VA = 4600 ml i Q= 5400 ml

w szczytowych częściach płuc - zarówno wentylacja jak i przepływ krwi są stosunkowo niskie, daje to wysoki stosunek VA/Q ok. 3,3

wartość ta świadczy o przewadze wentylacji nad przepływem

nadmiar wentylacji sprawia, że część powietrza doprowadzanego do pęcherzyków w szczytach płuc w fazie wdechu nie uczestniczy w wymianie gazowej,

biorąc pod uwagę wyżej omówione właściwości, szczytowe części płuc nazywamy pęcherzykową przestrzenią fizjologicznie bezużyteczną

w podstawnych częściach płuc - zarówno wentylacja jak i przepływ krwi są wysokie, daje to niski stosunek VA/Q ok. 0,55

wartość ta świadczy o przewadze przepływu krwi nad wentylacją

nadmierny przepływ krwi powoduje, że część krwi przepływającej przez naczynia włosowate otaczające pęcherzyki płucne w podstawnej części płuc nie uczestniczy w wymianie gazowej - ta odtlenowana krew miesza się wraz z krwią prawidłowo utlenowaną i powraca do lewego przedsionka serca. Stanowi ona mieszankę krwi odtlenowanej i utlenowanej zawartej w lewej połowie serca, czyli tzw. fizjologiczny przeciek płucny .

• przeciek płucny - to część pojemności minutowej serca, w której krew nie zostaje utlenowana. Miarą przecieku płucnego jest gradient tlenowy pęcherzykowo tętniczy P(A-a) O2. W prawidłowych warunkach warunkach u młodych os. nie przekracza 5mm Hg, zwiększa się z wiekiemm u os. starszych (ponieważ zwiększają się nierównomierności VA/Q w poszczególnych częściach płuc.

Przeciek płucny jest sumą przeieku fizjologicznego i przecieku anatomicznego.

Przeciek fizjologiczny jest spowodowany fizjologiczną nierównością VA/Q, znika podczas oddychania czystym tlenem (hiperoksja), pozostający niewielki gradient tlenowypęcherzykowo tętniczy P(A-a) O2 to tzw. przeciek plucny anatomiczny.

• pneumocyty I rzędu - stanowia ok 90%, spłaszczone komórki ze znikomą ilością cytoplazmy i skąpą liczbą organelli.

• pneumocyty II rzędu - są małego rozmiaru, mają kształt sześcienny, wysterczają do światła pęcherzyków i zawierają więcej cytoplazmy oraz liczne organelle komórkowe. Pokrywają ok 10% powierzchni pęcherzykowej.

Pneumocyty typu II są unerwione przez włókna nerwu błędnego i włókna współczulne. W swej błonie komórkowej posiadają receptory komórkowe acetylocholinowe typu M oraz receptory adrenergiczne typu beta.

Liczne struktury błoniaste i organelle, zwłaszcza rozwinięty aparat Golgiego, wskazują na zdolnosci wydzielniczetych komórek. W ich cytoplazmie występują ciałka blaszkowate, zawierające materiał fosfolipidowy, który po połączeniu z białkiem w aparacie Golgiego jest uwalniany do światła pęcherzyka, tworząc czynnik powierzchniowy pęcherzyków (surfaktant).

Pneumocyty typu II mogą przekształcać się w pneumocyty I i stanowią dla nich populację rezerwową.

• próba Valsalvy - polega na nasilonym wydechu przy zamkniętej głośni. (próba ta byla stos. również jako orientacyjny test pobudliwości odruchu z baroreceptorów tętniczych). Wyróżniamy 4 fazy:

I - zwiększone cisnienie wewnątrz klatki piersiowej przenosi sie na aortę, powodując mechaniczne zwiekszenie cisnienia tętniczego. Cisnienie tętnicze pobudza baroreceptory i zwalnia rytm serca.

II - ciśnienie tętnicze zmniejsza się z powodu zmniejszenia powrotu żylnego. Pojawia się wysilkowe zwiększenie aktywności współczulnej i przyspieszenie rytmu serca, przywracając ciśnienie tętnicze do wartości wyjściowych.

Bezpośrednio po zwolnieniu parcia wydechowego występuje przelotnie faza III

III - spadek ciśnienia tetniczego z powodu zwiększonego obciążenia wtórnego lewej komory dużym oporem obwodowym spowodowanym wzmożoną aktywnością współczulną i zwężeniem naczyń. Towarzyszy temu przyspieszenie akcji serca.

IV - (po zakończeniu parcia wydechowego) ; pogłębiają się ruchy oddechowe, zwiększa się nagle powrót żylny, zmniejsza płucny opór naczyniowy - zwiększa się pojemność minutową serca.

---