Respirationens fysiologi, patologi och farmakologi Flashcards
Vad innebär tidalvolym?
Den volym luft som byts ut per andetag (ca 0,5 l i vila)
Vad innebär residualvolym? Vad är dess funktion?
Den volym luft som inte kan andas ut, det som är kvar efter maximal utandning (ca 1,5 l). Funktionen är att inte kunna andas ut för mycker koldioxid, undvika stora svängningar.
Vad är ett medelvärde för pleuratrycket (transmurala trycket?
- 5hPa
Vilka faktorer utanför lungorna påverkar thorax volym?
- Bröstkorgsväggens elasticitet
- Undertrycket mellan pleurabladen
- Bukväggens elasticitet (drar ner diafragma)
- Inspiratoriska andningsmuskler
Vilka faktorer inuti lungorna påverkar thorax volym?
- Lungvävnadens elasticitet (innehåller mkt elastisk bindväv?
- Ytspänningen
- Glattmuskulatur i bronkioler
- Expiratoriska angningsmuskler (vid höga TV, ansträngning)
Vad innebär respiratoriskt viloläge?
När krafterna inåt/utåt är i balans. Efter passiv utandning är är det samma tryck i lungorna som i atmosfären. FRC (funktionell residualkapacitet) är den volym som då finns i lungorna, ca 3l men ökar med åldern.
Vad innebär pleuratrycksgradienten?
Lungornas tyngd gör att de dras ut. Det intrapleurala trycket och alveolernas volym är större apikalt (det “drar” mer där) än basalt. De är redan mer vidgade. Detta medför att det främst är de basala alveolerna som vidgas vid inspiration. Samma ΔP ger olika ΔV. C= ΔV/ΔP.
Enligt Laplaces lag, vad borde ske med olika stora alveoler?
Enligt Laplaces lag så påverkas elastiska strukturer av vätskeskikt, att det krävs det dubbelt så stor kraft att hålla en bubbla/alveol utspänd som har hälften så stor radie som en annan. Om en alveol är lite nog skulle ytspänningseffekten göra att den drog ihop sig – små alveoler skulle tömma sig i större.
P= 2T/r
T=tension, sammandragande kraft.
Var finns surfactant och vad är dess funktion (3st)?
Surfactant är ytspänningsnedsättande och utsöndras konstitutivt uti vätskeskiktet i alveolerna, vilket medför att c blir högre i små alveoler än i stora ⇒ storleksskillnader tenderar att utjämnas.
- Ökar compliance vilket minskar andningsarbetet
- Stabiliserar alveoler så att små ej faller samman
- Minskar risken för interstitiellt lungödem
Vad är Raw är hur varierar det?
Luftvägsresistans. Luftvägarnas motstånd mot luften, friktion. Lungorna och bröstkorgsväggen står för 20% medan luftvägarna står för 80% av friktionsresistansen (mkt pga de 23 förgreningana på väg till alveoler som ökar ytan). Raw minskar ju mer luft det är i lungorna.
Hur kommer det sig att Raw minskar med ökande lungvolym?
De små luftvägarnas radie ökar mer vid stor lungvolym och R är omvänt proportionell mot r^4.
När lungorna fylls drar även alveolerna i varandra då de delar vägg (homogen massa) och volymen ökar i förhållande till ytan vilket också minskar resistansen.
Hur beräknas andningsminutvolymen?
AMV=TVxfrekvens (≈6 l/min då normalfrekvens≈12/min)
Hur beräknas alveolär ventilation?
AV=(TV-DS)xfrekvens (≈4,2 l/min)
Vad är skillnaden på anatomiskt och fysiologist dead space (DS)?
Anatomiskt DS är områden i luftvägarna där gasutbyte ej kan ske (näshåla, larynx, pharynx o.s.v.)
Fysiologiskt DS är områden där gasutbyte inte sker, det innefattar anatomiskt men även områden med dålig cirkulation eller dåligt gasutbyte.
Hur skiljer sig partialtrycket för O2, CO2 och H2O?
PH2O är alltid 6,3 kPa i lungorna, oberoende av höjd vilket kan störa gasutbytet på höga höjder då trycker för de andra gaserna sjunker.
Skillnaden för O2 är mkt större än för CO2 vilket gör att det går fortare för CO2 att vädras ut (inget sjukdomstillstånd där detta är ett problem).
I praktiken består diffusionsbarriären mellan alveol och blod bara av två komponenter. Vilka?
Epitelskiften i alveol och kapillär.
även lite bindvävsfibrer
Vilka parametrar påverkar enligt Fick’s diffusionslag den volym gas som diffunderar över tid?
- Tillgänglig yta för diffusion
- Gasens diffusionskoefficient
- Barriärens tjocklek
- P1 - P2, skillnad i gasens partialtryck över membran (alveol - kapillär)
Hur varierar syrets dissociationskurva, andelen mättat Hb med partialtrycket för O2?
Syrets dissociationskurva är sigmoidal. Låg syre-affinitet vid lågt PO2, alltså är få av Hb’s bindningsställen är besatta.
Vad sker vid minskat och ökat Hb?
- Sänkt Hb – anemi påverkar syrgastransporten kraftigt. Kroppen kan kompensera med att öka CO eller ökad extraktion.
- Ökat Hb beror vanligvis på ett ökat antal erythrocyter (Polycytemi) vilket ökar blodets viskositet och tryck, vilket resulterar i en mismatch mellan perfusion/ventilation i lungorna.
Hur förändras syrets dissociationskurva med ändrad temperatur?
Metabolt aktiva (arbetande) vävnader har högre temperatur gör att dissociationskurvan förskjuts åt höger, dvs att det krävs ett högre partialtryck för samma Hb-mättnad, då syret lättare släpper från Hb.
Vid lägre temperatur förskjuts kurvan åt vänster, dvs Hb bär på mer O2 vid samma partialtryck.
Vad innebär pH-Bohr effekten?
När pH sjunker ökar syresättningen i den vävnaden. Det blir acidos i metabolt aktiva vävnader.
Hb (O2)4 + 2 H+ ⇒ Hb(H+)2 + 4 O2
Vad innebär CO2-Bohr effekten? (överkurs?)
Mindre del än pH-Bohr.
Karbaminogrupper 5% av CO2-transport
(O2)4-Hb-NH3+ + CO2 ⇒ (O2)3- Hb- NH-COO- + O2 + 2H+
5% av C02 transporters löst i blodet. 90% transporteras i en annan form i artärblodet. Vilken och hur går det till?
HCO3-
Karbanhydras omvandlar till bikarbonat som minder till erythrocyter.
Hur stor andel av CO går till lungorna och hur hanterar lungorna detta?
10%
Lungorna är mkt kärlrika för att kunna ackomodera.
Lungkretsloppet är ett lågtryckskretslopp. Vilka förändringar sker vid små ändringar i PAP (Pulmonary arterial pressure) och vad kan ske när trycket blir för högt?
Små variationer i perfusionstryck genererar stora förändringar i resistans och blodflöde.
När trycket blir för högt kan diffusionsbarriären spricka.
Vad innebär ventilation-perfusions matchning? West’s zoner?
I vila:
Den lägre ventilationen apikalt matchas av en lägre perfusion pga det lägre intravaskulära trycket som får blodet att “falla neråt”. (Zon I, det alveolära trycket högre än det artäriella)
Zon II: Artäriellt tryck (Pa) högre än alveolärt (PA), PA högre än venöst (Pv)
Den då högre perfusionen basalt matchar den högre ventlilationen där. (Zon III, det alveolära trycket lägre än både det artäriella och venösa)
Zon IV: Pv > PA > Pa ?
West’s zoner benämner tryckförhållanden i vila och låg TV.
Vid ansträngnig antar hela lungan zon III.
Vad innebär alveolär DS, inkluderat shuntar?
Shuntar är del av lungkretsloppet som inte passerar alveoler, går från lungartär till lungven. Detta blod försörjer bronkerna och trachea.
Till det alveolära DS (luft går in och ut, utan att gasutbyte sker) hör icke-perfurerade alveoler samt vid infektioner då slem kan förhindra ventilation.
Vad innebär hypoxisk vasokonstriktion?
Vid lokalt lågt PO2 dras blodkärl som försörjer denna grupp alveoler ihop sig för att inte lägga energi på områden med dålig ventilation. (Depol. ⇒ Ca2+inflöde ⇒ kontraktion)
Vad är atelektas?
Sammanfallna små luftvägar som inte ventileras – deltar inte i gasutbytet. Små luftvägar börjar slutas hos unga vid 10 % av VC, 40 % hos äldre. Vital kapaciteten = TLC - RV.
Var finns respirationscentrum?
Multipel lokalisation av RRN (respiratory regulatory neurons) i pons och medulla oblongata
Vilket centra för andning sätter den basala rytmen?
Dorsala gruppen (inspiration), får input från CNIX och CNX samt sträckreceptorer i lungorna (ger info om fyllnadsgrad?)
Vilket centra är aktivt vid ökad inspiration och expiration?
Ventrala gruppen.
Vad gör pneumotaktiskt centrum?
Begränsar inspirations frekvensen.
Vad gör Apneustiskt centrum?
Det ger maximal inspiration.
Vad finns i den kemosensitiva arean bilateralt i medulla oblongata? Vad reagerar de på och hur?
Centrala kemoreceptorer. Dessa detekterar indirekt stigande arteriellt PCO2 (även direkt men liten effekt) via H+ i CSF i ventriklar. H+ kan inte passera BBB, utan det är CO2 som är fritt permeabelt som dissocierar och bildar H+ och HCO3-. Kemoreceptorerna reagerar på sjunkande pH (pga dålig bufferkapacitet går detta fort, 30-60 sek) och signalerar till ökad respiration.
Omställning till högre CO2-nivåer kan ske.
Var finns perifera kemoreceptorer? Vad reagerar de på?
Perifera kemoreceptorer består av en speciell typ av cell, glomusceller. Detta finns i adventitian i sinus caroticus (carotid bodies) och på aortabågen (aortic bodies). Dessa är mest genomblödda i hela kroppen. De reagerar främst på förandringar i PO2 (men kan också reagera på CO2 och H+). Signalerar respektive via CNIX och CNX till RRN.
Överkurs?:
Hypoxi stänger K-kanal ⇒ depol. ⇒ öppnar Ca-kanal ⇒ exocytos ⇒AP i kranialnerv
Är det PO2 eller PCO2 som dominerar regleringen av respirationen?
PCO2 står för ca 2/3, PO2 för 1/3. PO2 blir viktigare vid dålig CO2-transport.
Vilka är de ledande teorierna till att PO2, PCO2 och pH vid ansträngning förblir konstanta och då inte är orsaken till ökad ventilation?
- Kollaterala signaler till RRN vid signaler till arbetande muskler
- Proprioceptiva signaler från muskler och leder till RRN
- Muskelhypoxi stimulerar RRN?
Vad är astma?
Det är återkommande luftvägsobstruktion. Överkänslighet i bronkerna, ofta med allergiskt inslag, mot ex.
- Rökning
- Kemikalier, parfym, mediciner..
- Stress, kyla och fysisk ansträngning
- Allergen
Även inflammatoriska förändringar i luftvägarna
Symptom på astma?
- Hosta
- Pipljud
- Väsningar
- Svårigheter att andas ut
- Segt slem
- Irriterande hosta
Vilka fem undersökningar görs vid diagnostisering av astma?
- Spirometri
- PEF (Peak expiratory flow)
- Fysiologisk lungundersökning
- Allergiutredning
- Mätning av NO i utandningsluften (NO kopplas till immunceller i lungorna)
Ange tre differentialdiagnoser till astma.
- Sensorisk hyperaktivitet
- Doftkänslighet
- KOL
Ange riskfaktorer och skyddande faktorer för utvecklande av astma?
Riskfaktorer:
- Arv (2-3 ggr högre risk)
- Allergener (kvalster, fukt, mögel, djur)
- Tobaksrök (barn till rökare får sämre lungkapacitet)
- Infektioner
- Luftföroreningar
- Diet
- Arbetsmiljö
- Stress
Skyddande faktorer:
- Upprepade virusinfektioner tidigt i livet kan stimulera det omogna immunförsvaret.
- Hep A-antikroppar
Vad sker kortfattat i astmans två faser?
Fas I: Akut attack
Mastceller frisätter:
- Histamin
- Spasmogener – som orsakar bronchospasm (del av fas I)
- Chemotaxiner och chemokiner som triggar den sena fasen.
Fas II: Sen fas Inflammatorisk reaktion med frisättning av mediatorer från eosinofiler ⇒ - epitelskada - ödem - mucus utsöndring
Hur behandlas astma icke-farmakologiskt?
- Miljösanering
- Rökstopp
- Motion
Astma behandlas farmakologiskt på fyra olika sätt. Vilka?
- Profylaktiskt
- Symptomatiskt
- Anti-inflammatoriskt
- Vaccinering
β-2-stimulerare används som behandling av astma. Vad är effekterna av dem?
- Relaxation av bronkerna
- Ökning av flimmerhårsaktivitet
- Minskad histaminfrisättning från mastceller
- Minskad slemutsöndring
- Minskad vagusaktivitet (parasymp.)
Kortverkande bronkvidgare (β2-agonister)
- Indikation?
- Duration?
- 2 ex på substanser?
- Intag?
- För akut fas och tillfällig försämring
- 4-6 h
- Salbutamol och terbutalin
- Inhalation
Långtidsverkande bronkvidgare – LABA (Long-acting β2-adrenoceptor agonists):
- Indikation?
- Duration?
- 2 ex på substanser?
- Intag?
- Nattliga besvär, tilläggsbehandling
- ca 12h
- Salmeterol och formoterol
- Inhalation
Varför inhaleras β2-stimulerare vid astmabehandling?
För att minimera biverkningarna. Lokal verkan.
Vad ska man ha i åtanke/vara försiktig med vid astmabehandling med β2-stimulerare?
- De lindrar enbart symptomen, botar ej underliggande inflammation. Bör därför kompletteras med anti-inflammatorisk behandling.
- Toleransutveckling. β2-receptorerna nedregleras efter en tids behandling vilket genererar ett svagare svar. LABA kan t.o.m. nedreglera det endogena svaret. (24h-LABA kan ses som farligt).
Antiinflammatoriska läkemedel mot astma – glukokortikoider ICS (steroider):
- Ex. på substans?
- Intag? Varför?
- Verkningsmekanism?
- Effekter?
- Biverkan?
- Budesonid
- Inhalation, har mindre biverkan än peroralt (trots kraftig första passage effekt som begränsar effekten till lungorna något)
- Hämmar fosfolipas A2 som katalyserar
fosfolipid ⇒ arachidonate
Detta ger en sekundär COX-hämning då arachidonate är ett förstadium till bl.a. prostaglandiner. - Bred antiinflammatorisk effekt
- Cushings syndrom
Ge en möjlig förklaring till de synergistiska effekter som ses vid behandling med kombinationsläkemedel (ICS och β2-agonister) och ge exempel på en sådan effekt.
Molekylära interaktioner mellan de två receptorsystemen.
- Glukokortikoider uppreglerar β2-receptorer igen vid den toleransutveckling som kan ses vid behandling med enbart β2-agonister.
Underhållsbehandlingen av astma är uppbyggd som en 5-stegstrappa. Hur ser den ut i steg 1?
Vid behovsbehandling med kortverkande bronkvidgare
Underhållsbehandlingen av astma är uppbyggd som en 5-stegstrappa. Hur ser den ut i steg 2?
Låg-medelhög dos ICS (≈inhalation corticosteroid)
Underhållsbehandlingen av astma är uppbyggd som en 5-stegstrappa. Hur ser den ut i steg 3?
Låg-medelhög dos ICS + LABA (förstahandsalternativ)
Låg-medelhög dos ICS + LTRA (andrahandsalternativ)
LTRA= leukotrienantagonist)
Underhållsbehandlingen av astma är uppbyggd som en 5-stegstrappa. Hur ser den ut i steg 4?
Medelhög-hög dos ICS och LABA
ev. tilläggsbehandling med LTRA
Underhållsbehandlingen av astma är uppbyggd som en 5-stegstrappa. Hur ser den ut i steg 5?
Orala steroider och/eller omalizumab
Leukotrienreceptorantagonist – LTRA (antileukotriener):
- ex substans?
- Indikation?
- Effekt?
- Intag?
- Montelukast
- Akut och sen fas samt mot allergen
- Hämmar bronkospasm, eosinofiler och slemutsöndring
- Peroralt
Anti-IgE-antikropp
- ex substans?
- Indikation?
- Administrering?
- Omalizumab
- Svår allergisk astma
- Subkutan injektion
Antikolinergika
- ex. substans?
- Indikation?
- Administrering?
- Tiotropium (/ipratropium)
- Vid inslag av bronkit, tilläggsbehandling om resterande inte fungerar
- Inhalation, tsm med β2-agonist
Hur används anti-histaminer som astmabehandling?
De används inte som astmabehandling.
Hur ser sjukdomsförloppet ut vid KOL? (symptom)
Förloppet är irreversibelt. Svårt astma kan utvecklas till KOL. Smygande nedsättning av lungkapaciteten med följande symptom:
- Harkling och hosta.
- Bronkit, skador på slemkörtlar och cilier
- Bronkiolit
- Emfysem (nedbrytning av alveolernas skiljeväggar ⇒ mindre yta för gasutbyte
- Ökat tryck i lungkretsloppet som kan ge högerkammarsvikt
- Syrebrist (pga emfysem) ger helkroppseffekter såsom benskörhet
Vad sker på cellnivå vid KOL?
Cigarettrök (ffa) aktiverar alveolära makrofager. Dessa utsöndrar proteaser, och cytokiner som attraherar neutrofiler. Neutrofilerna utsöndrar i sin tur proteaser, såsom neutrofilelastas och MMP’s. Detta leder till emfysem och mukös hypersekretion.
Behandling av KOL, 6 st totalt
Icke-farmakologisk och farmakologisk.
Icke-farmakologisk: 1. RÖKSTOPP 2. Fysisk aktivitet Farmakologisk: Bronkvidgare: 3. β2-stimulerare 4. Antikolinerigika 5. Steroider endast vid svår KOL, används mkt sällan Infektionsprofylax 6. Influensavaccination (- Acetylcystein?)
Vad är rinit och vilka typer finns det?
Rinit är inflammation i näsans slemhinna.
- Säsongsbunden rinokonjunktivit (hösnuva)
- Allergisk rinit
- Perenn icke-allergisk rinit (kronisk nästäppa, mångårig)
- Idiopatisk rinit (hyperreaktiv nässlemhinna)
Hur behandlas rinit?
- Sanering av miljön
- Anhistaminer
- Sterioder (nässpray, mer eller minde effektiva)
- Natriumkromoglikat (minkar bronkernas hyperaktivitet, ej direkt dilaterande)
- Anti-IgE-antikropp (omalizumab)
Hur kan rinit behandlas med antihistaminer?
H1-receptorantagonister peroralt: - klemastin - loratadin nässpray: - levakabastin - azelastin
Hosta kan behandlas genom suppression av hostcentrum. Hur och när ska man undvika det?
Med narkotiska analgetika
- kodein (metylmorfin)
- noskapin
Bör ej användas vid kronisk bronkit eller astma då hosta är en skyddsmekanism.
Hosta kan behandlas med slemlösande medel. Vilka två typer? Ange ett exempel per typ och hur de verkar.
Expektorantia – ökar vatteninnehållet i slemmet
- Guajfenesin
Mukolytika – bryter ner disulfidbindningar i protein
- Acetylcystein
