solunum fizyolojisi - CBÜ Göğüs Hastalıkları

SOLUNUM FİZYOLOJİSİ
GİRİŞ
Prof.Dr.Arzu Yorgancıoğlu
SOLUNUM
1. VENTİLASYON
(Atmosfer gazlarının hava yollarıyla solunumsal birimlere
taşınması)
2. DİSTRİBÜSYON
(Gazların solunum birimlerinde dağılımı)
3. PERFÜZYON
(Akciğer arteriyle taşınan venöz kanın alveol kapillerlerinde
dağılması)
4. DİFÜZYON
(Alveol havası ile kapiller kan arasında gaz alımverimi)
KBB 2013
1.VENTİLASYON
• İstirahatte 14-18 /d (Eforla artar)
• Her solukta 500ml hava
• Bir dakika solunum hacmi (total ventilasyon):
500 x 14-18 = 7-9lt
KBB 2013
1.VENTİLASYON
• İNSPİRASYON
• EKSPİRASYON
AKTİF
(diyafragma ve dış interkostal
kaslar)
Diyafragma kubbesi normal
solunumda 1cm, zorlu
inspirasyona 10cm alçalır
Göğüs kafesi genişler, plevra
basıncı düşer, akciğerler
genişler ,hava yolu basınçları
düşer ve gazlar akar
Yardımcı solunum kasları
sakinken görev yapmaz
PASİF
(dokular kendi esneklikleri ile
eski hallerine döner)
Plevra ve alveol basınçları
yükselir, hava atılır
Eforde istemli hiperventilasyon
ve dispnede aktif olabilir
İnspirasyona göre daha uzundur
oskültasyonda farklı duyulur
KBB 2013
1.VENTİLASYON mekaniği
ELASTİK KUVVET
Bir dokunun distorsiyonundan sonra eski haline dönmesini
sağlayan kuvvet
• Elastik organ olan akciğerler
istirahatte içe büzülmek ve göğüs
duvarından uzaklaşmak eğilimindedir
• Göğüs duvarı elastik kuvvetleri dışa
genişletme eğilimindedir
KBB 2013
Akciğerlerin elastik kuvvetleri & Göğüs duvarının elastik kuvvetleri
KBB 2013
1.VENTİLASYON mekaniği
İstirahatte
• Plevra basıncı (975cmH20) atmosfer
basıncına (970cmH20) göre daha düşük
(-5 cmH20 negatif)
• Alveol P = atmosfer P
• Alveol basıncı = 0
KBB 2013
1.VENTİLASYON mekaniği
(TAK’in % 70 ‘i)
• İnspirasyonda göğüs kafesinin genişlemesi ile
•
•
•
akciğerin elastik kuvveti gerilme nedeniyle
artar
Plevra basıncı daha negatifleşir
Toraksın elastik
kuvveti sıfıra iner
KBB 2013
1.VENTİLASYON mekaniği
TAK düzeyi
İnspirasyonda toraks duvarı elastik kuvvetleri
de içeri doğru olur.
KBB 2013
1.VENTİLASYON mekaniği
Ekspirasyon
İnspiryum bitip kaslar gevşediğinde pasif
olarak istirahat durumuna yani kuvvetlerin eşit
olduğu duruma döner
KBB 2013
1.VENTİLASYON mekaniği
Tam ekspirasyon
• Aktif bir ekspirasyonda , toraks içeri
•
basıldıkça akciğerin elastik kuvveti azalır,
göğüs duvarının ki artar.
RV düzeyinde ekspirasyonda göğüs duvarı
elastik kuvvetleri maksimuma çıkar, akciğer
elastik kuvveti buna ters yani daha kollaps
sağlayacak yöndedir
KBB 2013
KBB 2013
SOLUNUM ZORLUĞU
• Havanın akciğerlere girip çıkmasını
sağlayan güçler 
• Karşı koyan güçler 
KBB 2013
1.VENTİLASYON mekaniği
1. ELASTİK (ESNEK) DİRENÇ
2. NON-ELASTİK DİRENÇ (HAVAYOLU
DİRENCİ)
KBB 2013
ELASTİK (ESNEK) DİRENÇ
• Esnek direncin arttığı (akciğerin katılaştığı
durumlarda ) azalır.
•
AKCİĞER FİBROSİSİ
Esnek direncin azaldığı (esnek doku
harabiyeti) artar
AMFİZEM
• Surfaktan yüzey gerilimini azaltarak
kompliyansı artırır
KBB 2013
ELASTİK (ESNEK) DİRENÇ
KOMPLİYANS:
• Basınç uygulanmasıyla oluşan volum değişikliği
(akciğerin gerilmeye karşı elastik direnci)
Kompliyans = volum (lt) /Basınç (cmH20)
• Normalde 0.2lt/cmH20 (bir birim basınç
farkına karşılık alınan hava miktarı)
KBB 2013
KBB 2013
2.NON-ELASTİK DİRENÇ
(HAVAYOLU DİRENCİ)
• HAVA AKIM TİPİ
• HAVA AKIM HIZI
KBB 2013
KBB 2013
2.NON-ELASTİK DİRENÇ
(HAVAYOLU DİRENCİ)
• LAMİNER AKIM
• TÜRBULAN AKIM (Direnç artar)
• Hava yolu çapı 
akım direnci 4 kat 
OBSTRÜKTİF
HASTALIKLARDA 
KBB 2013
SOLUNUM İŞİ
Akciğerler ve göğüs duvarını hareket
ettirebilmek için yapılan iş
• Esnek ve esnek olmayan dirençler 
KBB 2013
ALVEOL VENTİLASYONU
Bir dakikada gaz –alım verimi için
alveollere giren taze hava miktarı
İnspirasyonla alınan havanın eşiti değildir
KBB 2013
ALVEOL VENTİLASYONU
• Gaz-alım verimine katılmayan (orofarinkasinüsler) bölümlere “ölü boşluk ” denir.
(150cc)
• TV (500cc) – ÖB (150cc)= 350cc
• AV=350 x 14-18 =4.2-5 lt /d
KBB 2013
ALVEOL HİPOVENTİLASYONU
1.Solunum işi artar, CO 2  ventilasyon
karşılayamaz
Esnek ve non-esnek direnç artışı
2.Normal C02 üretimi ventilasyon tarafından
karşılanamaz
Akciğerler normal, Merkezi inhibisyon
KBB 2013
Arter kanında
hipoksemi ve
hiperkapni
KBB 2013
2.DİSTRİBÜSYON
Eşit dağılmaz
YER ÇEKİMİ; Plevra basıncı eşit değil,
kompliyans ve hava yolu direnci farklıdır
KBB 2013
KBB 2013
-10
-5
-2.5
Tepeler gergin,tabanlar
daha komprese
inspirasyonda PP
önce tabanlarda
düşer, hava önce alt
kısımlara yönelir.
KBB 2013
3.PERFÜZYON
• 70/dk = 5 lt kan
• Kapillerlerden geçiş süresi 0.75sn.
• Düşük basınçlı sistem
(PA sistolik P : 25mmHg,diyastolik:8mmHg,
ortalama : 15mmHg (sistemik basıncın 1/6 )
• Damar duvarları ince , çok az düz kas ,
genişleme ve depolama kapasitesi
KBB 2013
3.PERFÜZYON
• Eşit dağılmaz. Tabanlarda fazla , tepede
hemen yok gibi.
• Hidrostatik basınç farkı (25cm mesafe)
KBB 2013
KBB 2013
KBB 2013
4.DİFÜZYON
• Gaz alımverimi;
*Gazların parsiyal basınçları,
*Sıvıda erime hızları
*Molekül ağırlıkları
• C02 erime hızı 02 ye göre 25 kez fazla ,
molekül ağırlığı fazla olduğu için
20 kez daha hızlı difüze olur
KBB 2013
4.DİFÜZYON
• Alveolo –kapiller membran alanı
50-100m2 ve 172 mikron
• AKCİĞERLERDEN 02 DİFÜZYONU
Alveol havası (100mmHg)
kapiller kan (40mmHg)
• AKCİĞERE C02 DİFÜZYONU
Kapiller kan (44mmHg)
alveol havası (40mmHg)
KBB 2013
4.DİFÜZYON
• Difüzyon kapasitesi:
Bir gazın 1 mmHg basınç farkı ile 1
dakikadaki geçiş hızı (CO 15-25ml/dk)
KBB 2013
4.DİFÜZYON
Azalma:
1. AKM permeabilite azalması
a.Alveollerde sıvı,hücre toplanması
b.Alveol septum kalınlaşması
c.Alveolkapiller kalınlaşması
2. V/P bozukluğu
a.Ventilasyon yetersizliği
b.Perfüzyon yetersizliği
KBB 2013
VENTİLASYON/PERFÜZYON
İLİŞKİLERİ
• Ventilasyon 4.5 lt / Perfüzyon 5 lt
• Normalde istirahatte V/Q=0.9
KBB 2013
VENTİLASYON/PERFÜZYON
İLİŞKİLERİ
• Normal orana sahip alveoller
•
•
V/Q:0.9
İyi ventile ancak iyi perfüze olmayan
alan
V/Q>0.9 (Ölü boşluk)
İyi ventile olmayan ancak iyi perfüze
olan alan
V/Q <0.9(Şant)
KBB 2013
KBB 2013
KBB 2013
KBB 2013
VENTİLASYON/PERFÜZYON İLİŞKİLERİ
KBB 2013
VENTİLASYON/PERFÜZYON İLİŞKİLERİ
KBB 2013
KBB 2013
OBSTRÜKTİF HASTALIKLARIN
FİZYOLOJİ VE KLİNİĞİ
AKUT HAVA YOLU OBSTRÜKSİYONU
• Yabancı cisim
aspirasyonu, Krup, akut
bronşit, bronşiolit
• Non-elastik direnç (hava
yolu direnci) artar
• Kompliyans ve gaz
dağılımı bozulursa P (A-a
P02) artar, hipoksi ve
hiperkapni olabilir.
KRONİK HAVAYOLU
OBSTRÜKSİYONU
•
•
•
•
•
•
Kronik bronşit
Amfizem
KOAH
Astım
Bronşektazi
Kistik fibrosis
KOAH’ın Tanımı
• Kronik bronşit ve amfizeme bağlı, genellikle geridönüşümsüz özellikteki hava akımı obstrüksiyonu ile
karakterize bir hastalıktır.
• Hava akımı obstrüksiyonu çoğu olguda ilerleyicidir ve
bronş hiperreaktivitesi ile birlikte bulunabilir.
• KOAH’ın temel özelliği olan kronik hava akımı
obstrüksiyonu akciğerlerde bulunan inflamasyonla
yakından ilişkilidir.
KOAH
KRONİK BRONŞİT
• Birbirini izleyen iki yıl
boyunca her yıl an az 3
ay süren kronik öksürük
ve balgam çıkarma
• Nefes darlığı
ilerleyebilir
AMFİZEM
• Septal dokuların harab
olması ile terminal
bronşiyollerin periferinde
kalan solunumsal
kısımların anormal ve
kalıcı genişlemesi
KBB 2013
Kronik Bronşit
Astım
Amfizem
Hava yolu
Obstrüksiyonu
KOAH
GELİŞİMİ
İnhale edilen
Zaralı etkenler
İnflamasyon
Koruyucu
mekanizmalar
Hava yolu daralması ve
peribronşiyal fibrozis
(Küçük hava yolu
hastalığı)
Tamir mekanizmaları
Akciğerde
zedelenme
Parankim yıkımı
(Amfizem)
Mukus
hipersekresyonu
(Kronik bronşit)
Fizyopatoloji
Kronik hava akımı obstrüksiyonu
• Ekspiratuar akım hızlarında
azalma
• Ventilasyonun dağılımında
ve gaz değişiminde
bozulma
• Hava tutulması ve aşırı
havalanma
(Statik ve dinamik
hiperinflasyon)
Klinik Özellikler
Fizik Muayene Bulguları
Erken dönemde:
• Ekspiryumda uzama
• Zorlu ekspirasyonda hışıltı (“wheezing”)
İleri dönemde:
•
•
•
•
Ekspiryumda uzama, istirahatte “wheezing”
Göğüs ön-arka çapında artma
Sonoritede artma
Göğüs ekspansiyonunda azalma
Klinik Özellikler
Fizik Muayene Bulguları
Terminal dönemde:
•
•
•
•
•
•
Ortopne, zorlu-güç solunum
Büzük dudak solunumu
Siyanoz, periferik ödem
Juguler venlerde dolgunluk
Hepatomegali ve hassasiyet artışı
Paradoksal solunum
KOAH Tanısı
Semptomlar
Öksürük
Balgam
Dispne
ve/veya
Risk faktörleri ile
karşılaşma öyküsü
Tütün dumanı
Mesleki toz ve kimy.
Evde ısınma/pişirme
dumanı
SPİROMETRİ
Hava akımı obstrüksiyonu
Reversibilite testi
Spirometre
AMFİZEM
•
•
•
•
V/Q Dengesizliği
Ölü boşluk, şant tipi solunum
Kompansasyon olmazsa kan gazlarına yansır.
Difüzyon kapasitesi azalır
KOAH
KRONİK BRONŞİT
• Hava yolu direnci artar
• Ekspirasyon akım hızları
düşer ( FEV1)
• İlerledikçe V/P
dengesizliği büyür.
• Hipoksi ve hiperkapni
AMFİZEM
• Hava yolu direnci artar
• Kompliyans esnek doku
azalması nedeniyle artar
• Kronik hiperinflasyona
bağlı TAK artar, RV ve
FRK artar
KBB 2013
ASTIM
• Kronik hava yolu inflamasyonu
• Diffüz reversibl hava yolu obstrüksiyonu
• Bronş aşırı duyarlılığı
ASTIM TANIMI
• Kronik hava yolu inflamasyonu
Bu inflamasyonda mast hücreleri,
eozinofiller, T-lenfositler başta olmak
üzere değişik hücreler rol oynar.
ASTIM TANIMI
• Diffüz reversibl hava yolu obstrüksiyonu
Duyarlı kişilerde nöbetler halinde gelen
hışıltı, nefes darlığı, göğüste sıkışma hissi
ve öksürük yakınmaları vardır.
Bunlar özellikle gece sabaha karşı görülür.
Spontan veya ilaçlarla tamamen veya
kısmen düzelebilir.
ASTIM TANIMI
• Bronş aşırı duyarlılığı
Kronik inflamasyon sonucu hava yolunun
uyarılara karşı duyarlılığı artmıştır.
NORMAL HAVA YOLU
BRONŞ
BRONŞ LARI
BRONŞ İOL:
KÜÇÜK
HAVA
ÇEPEÇEVRE S ARAN
KAS LAR
YOLLARI
ALVEOL: İÇİ HAVA DOLU KES ECİKLER
MUKUS
İNCE MUKUS TABAKAS I
ASTIMLI HAVA YOLU
İLTİHAPLI HAVA YOLU
ASTIM KRİZİNDE HAVA YOLU
KAS ILMIŞ KAS LAR
İLTİHAPLI
HAPS OLMUŞ HAVA
DOLU ALVEOL
DARALMIŞ
ARTMIŞ
HAVA YOLU
MUKUS
ASTIM TANISI : ANAMNEZ
• Astım Semptomları
Nefes darlığı
Öksürük
Hışıltılı Solunum
Göğüste sıkışma, baskı hissi
ASTIM TANISI : ANAMNEZ
• Semptomların Özellikleri
Tekrarlayıcı karakterde;nöbetler halinde
Daha çok gece ve/veya sabaha karşı
Kendiliğinden veya ilaçlarla hafifler veya
kaybolur
Şikayetlerin olmadığı dönemler vardır,
mevsimsel değişkenlik gösterebilir.
Bazı faktörlerle (alerjen, iritan, egzersiz, virüs
inf., emosyon vs.) provoke olur.
ASTIM TANISI; Muayene
• Hastalığın ve krizin ağırlık derecesine göre
değişir.
ASTIM TANISI
ASTIM TANISI; Pefmetreler
ASTIM TANISI;
Fonksiyonel Tanı
• Spirometri tetkiki (FEV1 )
• Zirve akım hızı (PEF) ölçümü
• Tanıda diğer fonksiyonel testler
– Erken reversibilite
– Geç reversibilite
– PEF değişkenliği
– Basit egzersiz testi
– Nonspesifik bronş provokasyonu
BRONŞEKTAZİ
• Bir veya daha fazla bronşun, bronş
duvarındaki kas ve elastik yapıların
harabiyeti sonucunda, anormal ve kalıcı
olarak genişlemesi
• Kongenital veya edinsel
KLİNİK
• Kronik veya tekrarlayan öksürük ve bol
balgam (pürülan veya mükopürülan,
miktarı günde birkaç santimetreküp ile
bir litre arasında), hemoptizi
• En sık fizik bulgu rallerdir (orta ve
kaba). %20 olguda Hipokrat parmağı, çok
ilerlemiş
olgularda
kor
pulmonale
belirtileri
BRONŞEKTAZİ
•
•
•
•
•
Havayolu direnci artar
FEV1 azalır.
Distribüsyon bozulur
Yaygın olursa V/Q bozulur
Solunum işi artar hipoksi ve hiperkapni gelişir.
KİSTİK FİBROSİS
• Kalıtsal metabolizma defekti
• Ter bezleri, bronş bezleri, ince barsak, pankreas ve
•
•
•
•
karaciğer safra kanalları anormal koyu sekresyon
yapar.
Hava yollarında obstrüksiyon ve mukusilier klirens
bozulur
Hiperinflasyon , enfeksiyonlarla bronşektazi
Hava yolu direncinde artma
Ölü boşluk artışı ile gaz dağılımı bozulur P (A-a) 02
artar
RESTRİKTİF AKCİĞER
HASTALIKLARININ FİZYOLOJİ
VE KLİNİĞİ
RESTRİKTİF AKCİĞER
HASTALIKLARI
•
•
•
•
•
•
•
Akciğer konsolidasyonu (pnomoni)
Akciğer apsesi ve kistleri
Tip I Solunum Yetmezliği
Interstisyel Akciğer hastalıkları
Plevra hastalıkları
Göğüs Duvarı Hastalıkları
Diyafragma hastalıkları
KBB 2013
AKCİĞER KONSOLİDASYONU
•
•
•
•
•
Akciğer parankiminin inflamasyonudur.
Fonksiyon bozukluğu yaygınlığına bağlıdır.
Genişlemeye karşı esnek direnç arttığı için VK 
Sekresyon olmadıkça non-elastik direnç değişmez.
Elastik direncin lokal artışına bağlı ventilasyon
bozulabilir perfüzyon sürer  hipoksi
• Yaygınsa kosolidasyon tedavi olmadan O2
tedavisine yanıt alınamaz.

AKCİĞER ABSESİ
• Abse akciğer parankiminin nekroz, erime
ve kavite oluşumu ile sonuçlanan lokalize
yangısıdır.
• En sık anaerob mikroorganizmalar
KLİNİK
**yakın zamanda geçirilmiş cerrahi operasyon
(özellikle ağız, diş, burun), bilinç kaybı,
yabancı cisim aspirasyonu, alkol
intoksikasyonu, DM, uzun süreli steroid
kullanımı
• Ateş, titreme, balgam çıkarma, öksürük,
plevraya yakınsa yan ağrısı, bronşa
açılınca bol, koyu kıvamda, pis kokulu
balgam
• Olay lokal olduğu için fonksiyonel
değişim azdır.
• Tamir olayına yeterli doku katılırsa
esnek direnç artabilir VK gaz
dağılımı bozulur  hipoksi
AKCİĞER KİSTLERİ
• Olay yine lokal olduğu için fonksiyonel
değişim azdır.
• Tamir olayına yeterli doku katılırsa
esnek direnç artabilir VK gaz
dağılımı bozulur  hipoksi
AKCİĞER FİBROZİSİ
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Sarkoidozis
Eosinofilik granuloma
Tuberoz skleroz
Nörofibromatozis
İdiopatik interstisyel fibrozis
Lenfanjioleiomyomatozis
Depo hastalıkları
ARDS
Wegener granulomatozu
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Skleroderma
Polimyozit-Dermatomyozit
SLE
Romatoid artrit
Ankilozan spondilit
Sjögren sendromu
Vaskülitler
Tedavi veya ilaca bağlı
Mesleksel ve çevresel
maruziyete bağlı
KLİNİK
– En sık nefes darlığı ve öksürük
– Artrit, myozit, göz ile ilgili problemler,
Raynaud fenomeni
kollagen doku hast,
sarkoidozis, vaskülit
• Ayrıntılı meslek öyküsü, ev hayvanları
ve hobiler, kullandığı ilaçlar, sigara
öyküsü,
aile
öyküsü
dikkatle
sorgulanmalı!
• Fibrozisin genişliğine bağlı fonksiyon
bozukluğu görülür.
• Konnektif doku  VK
• V/P oranı bozulur  hipoksi
TİP I SOLUNUM YETMEZLİĞİ
• Alveoller kapanır veya sıvı dolar şant +
•
mekanik yük   solunum işi   hipoksi
(O2 tedavisine yanıt -)
Akciğer kompliyansı, FRK ve VK 
(RESTRİKTİF SOL. BOZ.)
PLEVRA HASTALIKLARI
• Plevral boşlukta sıvı (Plörezi), hava (pnomotoraks), pü
(ampiyem), kan (hemotoraks), sıvı-hava toplanması
(hidropnomotoraks) durumları ve plevral kalınlaşmalar
 akciğerin genişlemesini engeller  RESTRİKTİF
SOL.BOZ. (sıvının miktarına bağlı)
• Elastik direnç artar , VK 
• V/P bozukluğu ,şant  hipoksi
GÖĞÜS DUVARI HASTALIKLARI
• Solunum kas fonksiyonunu bozan (Dermatomyozit, MG,
•
•
•
•
•
musküler distrofi) veya göğüs kafesinin genişlemesini
engelleyen hastalıklar
Poliomyelit,polinevrit veya spinal yaralanmalarda
solunum kasları felci  alveol hipoventilasyonu
hipoksemi ve hiperkapni
Obesite (göğüs duvarında aşırı yağ birikimi)
Göğüs deformiteleri (skolyoz, kifoz,kifoskolyoz)
Elastik direnç VK ve TAK
V/P bozukluğu hipoksi
DİYAFRAGMA HASTALIKLARI
• Diyafragma felci, evantrasyonu, inflamasyonu
• VK ve TAK 
• V/P bozulursa  hipoksi
• Konnektif doku 
• Elastik direnç VK ve TAK
• V/P bozulursa  hipoksi
KBB 2013