Tartalomjegyzék

Légzés és keringés együttes alkalmazkodása II.

Hipoxiák formái

Típus [HB] Palv O2 Artériás O2 tart. Pvénás O2 Vénás O2 tart. AVDO2
Hipoxiás - csökken csökken csökken csökken - (nagyon súlyos hipoxiában csökken
Anaemiás csökken - csökken csökken csökken - (nagyon súlyos hipoxiában csökken
Stagnáló (keringéselégtelenségben) - - - csökken csökken
Hisztotoxikus (szöveti O2 felhasználás csökken) - - - csökken

Hipoxiás hipoxia: A hipoxiának azon formája, amikor ténylegesen kevés az oxigén a szervezetben. Például magaslati levegőben, légzőszervi megbetegedésekben és arteriovenosus söntök kialakulásakor.

A CO<sub>2</sub> szállítása

A szén-dioxid fizikailag oldott formában megtalálható a vérben.

CO2 + H2O - H2CO3 - HCO3- + H+

A szöveti sejtek által termelt CO2 a szénsav-anhidráz segítségével alakul szénsavvá. Azonban a szénsav által disszociált H+-t megköti a hemoglobin, így a vérplazma pH-ja nem csökken számottevően. A szén-dioxid ezen a reakciósoron keresztül bikarbonáttá alakul, és ezzel sokkal több CO2-t lehet szállítani, mint a vérben oldva. A hemoglobin által megkötött H+ segíti a hemoglobin oxigénleadását. A vörösvértest felszínén Cl-⇌HCO3- antiporter van, így a keletkezett bikarbonát kijuthat a vérplazmába. A szén-dioxidszállítás harmadik módja, hogy a szén-dioxid a hemoglobin egyik aminocsoportjához kötötten, karbamino-formában szállítódik:

HB-NH2 + CO2 - HB-NH-COO- + H+

Artériás Vénás Különbség
PCO2 40 46 6
CO2 tartalom 480 ml/l 520 ml/l 60 ml/l
Fizikailag oldott 5 % 10 %
Karbamino 5 % 20 %
Bikarbonát 90 % 70 %

Alkalmazkodás a krónikus hipoxiához

Magaslati levegőn a magassággal lényegében egyenletesen csökken az alveoláris oxigéntenzió, viszont a CO2 tenziója állandó marad. Így a CO2-tenzió fenntartását biztosítandó nem növekszik a ventiláció, így kialakul a hipoxia. Az akklimatizáció során kialakul egy nagyobb ventiláció, ami kicsivel csökkenti a CO2 tenziót, míg az oxigéntenzió az eredetihez közelít. Ezt a centrális kemoreceptorok adaptációja teszi lehetővé.

A centrális kemoreceptorok adaptációja

A centrális kemoreceptorok a CSF (liquor cerebrospinalis) pH-ját érzékelik. A CO2 bikarbonáttá alakul, így szolgáltatja a protont, ami a pH-változásért felel. Hosszútávon magas CO2 tartalomnál azonban a CO2 bejut a receptorsejtbe, ott szénsavvá alakul és protonálja az ott levő fehérjéket, a bikarbonát-ion pedig a receptorsejtben felszaporodik. Ez a bikarbonát lassan kidiffundál a sejtekből, így (napok, órák után) megnő a sejtek közötti állomány bikarbonát koncentrációja, és ez puffereli a pH-t, ezzel csökkentve a CO2 légzésfokozó hatását. Magaslati levegőn viszont a másik irányba történik az adaptáció, ez teszi lehetővé, hogy a PCO2 csökkenése ellenében is érvényre jusson a hipoxia légzésfokozó hatása.

Egyéb mechanizmusok

Hosszabb ideig tartó hipoxia hatására emelkedhet a hemoglobinszint, valamint egyéb szöveti alkalmazkodások figyelhetők meg.

A légzés és a keringés együttes alkalmazkodása izommunkában

Nyugalomban Maximális munkavégzéskor
Oxigénfogyasztás 250 ml/perc 3-4 l/perc
Perctérfogat 5,6 l/perc 20-25 l/perc
Szívfrekvencia 70/perc 180-200/perc
Pulzustérfogat 80 ml 100-120 ml

Edzett és edzetlen ember reakciója a terhelésre különbözik. Az edzett szervezet elsősorban a pulzustérfogatot növeli, és csak később a szívfrekvenciát.

Izomkeringés 1 l/perc 18-20 l/perc
Légzési perctérfogat 7 l/perc 100-120 l/perc

A működő vázizomzatban a felhalmozódó metabolitok hatására funkcionális hiperaemia (áramlásfokozódás) alakul ki.

Palv CO2=863*VCO2/VA

A légzés izommunkához úgy alkalmazkodik, hogy a PO2 és PCO2 eleinte nem változik lényegesen. A munkavégzés kezdetekor hirtelen megemelkedik a ventiláció mértéke (idegi tényezők miatt, kortikális hatások és proprioceptorok által), majd a munkavégzés alatt lassan még magasabbra emelkedik kémiai hatások miatt ([K+] nő, [laktát] nő, ezért pH csökken). A kémiai hatások miatt (elsősorban a savas metabolitok miatt) a ventiláció tovább nő, mint amit a CO2-termelés indokolna, ezért csökken a PCO2 és növekszik a PO2, hiperventiláció lép fel.

Oxigénadósság

A munkavégzés alatti tejsavas erjedés biztosítja az izomműködéshez szükséges energiát hipoxiás körülmények között is, de a laktát bontásához később szükséges oxigén.

Keringési változások

Izommunka hatására csökken a TPR. A szimpatikus tónus felerősödik, a paraszimpatikus lecsökken. Ez a hatás vazokonstrikciót okoz elsősorban a splanchnikus területeken. A bőr ilyen szempontból speciális, mert először a redisztribúció szolgálatában áll, így összehúzódnak az erek, de később a hőleadást lehetővé téve nő az átáramlása. A vérnyomásértékek is változnak. A systolés vérnyomás emelkedik, a diastolés legtöbb esetben csökken.

Alkalmazkodás folyadék(vér)vesztéshez

A vértérfogat 10%-ának elvesztése nem okoz érdemleges változást sem a perctérfogatban, sem a vérnyomásban.

  1. 10~20%-os tartományban az alacsony nyomású baroreceptorok (volumenreceptorok) hatására csökken a perctérfogat, de az artériás vérnyomás állandó marad. Ez az első védelmi vonal.
  2. További (20~30%) térfogatcsökkenéskor már az artériás vérnyomás is csökken, ekkor aktiválódnak a magasnyomású baroreceptorok. A receptotok a szimpatikus tónust növelik, a paraszimpatikus tónust csökkentik. Ennek hatására nő a szívfrekvencia, valamint a periférián vazokonstrikció jön létre (Bőrerek, vázizmok, splanchnikus terület, végső esetben vese). A vénák is összehúzódnak, így többletvért juttatnak a keringésbe, ezzel biztosítható, hogy az agy keringése megtartott legyen. A coronariaátáramlás inkább növekszik, hogy a megnövekedett szívfrekvenciát biztosíthassa.
  3. Ennél még súlyosabb veszteségeknél (>30%) a kemoreceptorok lépnek működésbe. A légzési gázok szállításához elégtelen a keringés, ez ingerli őket, további keringési válaszokat létrehozva.
  4. 35~40% körül a vérnyomás- és perctérfogatcsökkenés üteme mérséklődik. Ezért az agyi ischaemiás reflex felelős.
  5. 45-50%-os veszteségnél a keringés összeomlik.

A térfogatcsökkenést humorális válasz kíséri: angiotenzin II, vazopresszin, adrenalin és noradrenalin koncentrációja megemelkedik a vérben. Súlyos vérveszteségben irreverzibilis állapot jön létre, ezt nevezzük keringési sokknak. Ebben az állapotban már nem segít egyedül a volumen pótlása.