====== A légzés élettana II. ======
  * 2012. 11. 19.
  * Előadó: Prof. Hunyady László

==== Térfogat-nyomás diagram meghatározása ====

A zárt kamrában ülő ember egy csövön keresztül lélegzik, a belélegzett levegő mennyiségét mérjük. Adott helyzetben megállítva a belégzést megkérjük az alanyt, hogy engedje el a légzőizmait. A légzőmozgások szünetében a csőben mérhető nyomás egyenlő az alveoláris nyomással. A pleurális nyomást az oesophagus belnyomásával egyenlőnek vesszük és itt mérjük. A két nyomás különbségéből megkaphatjuk a tüdő nyomás-térfogat diagramját. A mellkasfal nyomás-térfogat diagramját a pleurális és külső nyomás különbsége adja meg. Az alveoláris és külső nyomás különbsége a kettőt együtt adja meg.

A tüdőnek és a mellkasfalnak kb. azonos a compliance-e, körülbelül **0,2l/vízcm**. Együtt a kettőnek kisebb, kb. **0,1l/vízcm**, a kettő reciprokos összege.
A tüdő és a mellkasfal compliance görbéiből látszik, hogy a tüdő compliance görbéje magasabb térfogaton ellaposodik, csökken a compliance; ebből látszik, hogy a **belégzést a tüdő limitálja**.
Hasonlóképpen a **mellkasfal limitálja a kilégzést** (a tüdő zsugorodhatna tovább is rugalmasan). 

==== Surfactant szerepe ====

Csökkenti az alveoláris felületi feszültséget, ezzel **növeli a tágulékonyságot**. A **II-es típusú alveoláris sejtek** termelik.
  * A felületi feszültséget nagyságrenddel csökkenti, így a //légzési munkát// jelentősen csökkenti. W<sub>légzési</sub>=p*ΔV<sub></sub> A surfactant az alveolusok nyitásához szükséges nyomást (p) körülbelül tizedrészére csökkenti, ezzel a légzési munkát is hasonló mértékben csökkenti. Koraszülött csecsemők haláláért a sokszor a surfactant hiánya felelős. Ilyen esetben //glukokortikoidok// adásával lehet serkenteni a surfactant termelését, vagy mesterséges lélegeztetéssel lehet segíteni.
  * Az alveolusok tágassága. A **Laplace-törvény: p=2T/r**, ahol T a fal feszülése. Különböző sugarú alveolusok esetén a törvény értelmében a //kisebb sugarú alveolusok felfújnák a nagyobbakat//. A surfactant a feszülés csökkentésével hozzájárul ahhoz, hogy ez ne így legyen. A surfactant a kisebb sugarú alveolusok falára nehezedő nyomást jobban növeli.
  * A **tüdőödémától véd**. Az alveolusok szívóhatását csökkentve csökkenti a tüdőkapillárisokból kiáramló folyadék mennyiségét.
  * A **hiszterézis kialakítlása**. Összeesett tüdőben a surfactant egy része az alveolusok faláról leválva, //micellákban// helyezkedik el. Így a tüdő felfújása közben több erőt kell kifejtenünk, mint a leengedés közben, amikor már visszament a surfactant a felszínre.

==== A tüdő retrakciós tendenciájának ellensúlyozó tényezői ====

  * A tüdő **rögzítettsége** a mellkasfalhoz (vizes tárgylemez hasonlat)
  * Az **alveolusok interdependenciája**. Az egyes alveolusok rugalmasságuknál, retrakciós tendenciájuknál fogva egymást húzzák, egymást tartják kifeszítve.
  * A surfactant jelenléte biztosítja az alveolusok **egyenletes nyitását**.

==== Az FRC meghatározása ====

(A funkcionális reziduális kapacitás meghatározása. Kilégzési rezerv + reziduális kapacitás)
=== Héliumdilúciós módszer ===
Egy ismert térfogatú térben levegőt és héliumot összekeverünk. Ezután a páciens addig lélegez ebből a térből ki-be, amíg a hélium egyenletesen el nem oszlik a tüdőben és a térben. Ezután a C<sub>1</sub>*V<sub>1</sub>=C<sub>2</sub>*(V<sub>1</sub>+V<sub>2</sub>) V<sub>2</sub>=FRC egyenlettel meghatározható az FRC. Fontos, hogy a mérést nyugodt kilégzés állapotában kezdjük.

=== Teljestest-pletizmográfia ===
(más néven intrathoracális térfogat)
A pácienst egy légmentesen zárt kabinba ültetjük. Ezután a légzőcső elzárása után megkérjük, hogy végezzen légzőmozgást. A mellkasát tudja tágítani, viszont levegőt nem tud lélegezni. A kamra térfogata annyival csökken, amennyivel a mellkasa tágult, ezt mérni tudjuk egy szervomechanizmussal, ami a doboz nyomását állandó értéken tartja. A légzőcső nyomásváltozásából és a doboz térfogatcsökkenéséből meghatározható a tüdő térfogata:
FRC=(P<sub>2</sub>*ΔV)/(P<sub>1</sub>-P<sub>2</sub>)

Fiziológiás állapotban a két mérés azonos értéket ad. Kóros állapotban azonban (pl. tüdőn belüli, légzéstől elzárt gázterek, bullák) különbözhet a két érték, mert a teljestest-pletizmográfia a bullák térfogatváltozását is méri, míg a héliumdilúciós módszer csak a légzésben ténylegesen részt vevő tereket méri.

==== A légzőmozgások ====

Mind a kilégzést, mind a belégzést **harántcsíkolt izmok** végzik. Azonban a normál, nyugalmi légzésnél csak a belégzés jár aktív izommunkával, a rekesz és a külső intercostalis izmok aktiválódnak. A kilégzést ezen izmok elernyedése után a tüdő és a mellkasfal retrakciós tendenciája okozza.
Erőltetett légzésben részt vesznek a légzési segédizmok is: belégzésnél a sternocleidomastoideus, kilégzésnél a m. intercostalis internus és a hasizmok. Ezek – mivel harántcsíkolt izmok – szomatikus beidegzéssel rendelkeznek és beidegzésük sérülésekor bénulhatnak, ezért a //C4//(n.phrenicus kilépése) fölötti gerincsérülés //légzésbénulással// jár.

**Nyomásviszonyok változása**
  * V ±0,5 l 
  * P<sub>intrapulmonalis</sub> ± 1 H<sub>2</sub>Ocm
  * v<sub>áramlási</sub> ± 0,5 l/s
  * p<sub>intrapleurális</sub> -5~-7 H<sub>2</sub>Ocm

(Az intrapleurális nyomás nagyban függ attól, hogy hol mérjük; magasabban mérve kisebb értéket kapunk)

==== A légutak ellenállása ====
  * **Bronchusok simaizomtónusa.**
  - //β2 adrenerg// receptorok receptorok hatására (szimpatikus inger) relaxál a bronchusok simaizma, ezért ez az **ellenállás csökkenését** okozza.
  - //M1 muszkarinerg ACh-receptorok// (paraszimpatikus) **bronchokonstrikciót** okoznak a simaizomtónus növelésével.
  - //Hisztamin// Ca<sup>2+</sup> jel létrehozása útján szintén **bronchokonstrikciót** okoz (Asthma bronchiale).
  - Ugyanígy szűkítenek a //por, füst és hideg levegő//.

Elsősorban a **nagy légutak ellenállása jelentős** az ellenállás kialakításában és szabályozásában. A Hagen-Poiseuoille törvény itt is alkalmazható.
  * **Tüdővolumen** - Kis tüdővolumen mellett a tüdő ellenállása megnő, mert a légutak is zsugorodnak. Nagy tüdővolumen mellett ugyanezen mechanizmus folytán lecsökken az ellenállás. Asthma bronchialében szenvedő beteg mellkasa felpuffad, hogy ilyen módon csökkenthesse a légútjainak ellenállását.
  * Belégzett gáz **sűrűsége** - A levegő nitrogénjét héliummal helyettesítve a légzés könnyebb lesz, mert a levegő viszkozitását csökkentettük.
  * A turbulens áramlásra nem igaz a Hagen-Poiseuille törvény, a turbulens áramlás gyorsabb.

==== A tágulékonyság szerepe ====

Asthma bronchialében szenvedő beteg kilégzése akadályozott. De az emphysema (a tüdő rugalmasságának csökkenése) ugyanígy kilégzési nehézségeket okoz.

V=(p<sub>alveoláris</sub>−p<sub>b</sub>)/R=(p<sub>retrakciós</sub>-p<sub>pleurális</sub>)/R

Egészséges emberben erőltetett kilégzéskor a pleurális nyomás kb. +5 vízcm. Ehhez az alveolus további 5 vízcm-t ad hozzá. Az alveolusból kifelé haladva //lineárisan csökken a nyomás//, mígnem eléri azt a pontot, ahol a belső nyomás kisebb, mint a pleurális nyomás. Ez a pont (//„Összenyomási pont”//) a kilégzés további erőltetésekor befelé tolódik el, de egészséges emberben olyan magasságban van, ahol már porcmerevítése van a légutaknak, fiziológiásan nem okoz gondot a pleurális nyomás növekedése igen erőltetett kilégzéskor sem. Emphysemás betegben viszont az ernyedt, tágult alveolus nem tud elég nagy nyomással hozzájárulni a kilégzéshez, ezért a kilégzési pont befelé tolódik el, így ennek a betegnek erőltetett kilégzéskor összenyomódnak a légutai, mert a kompressziós pont olyan helyre tevődik, ahol már nincs porcmerevítése a légutakanak.