Biofyzika dýchania

Fyzikálne zákony plynov významné pre dýchanie

• Vdychovaný vzduch – zmes plynov (suchý vzduch: N2 78,03 %, O2 20,99 %, vzácne plyny 0,95 %, CO2 0,03 %)

• Stavová rovnica ideálneho plynu

p.V = n.R.T

• Boyl – Mariottov zákon:

p.V = konšt.

•  Gay - Lussacov zákon:

Vt = V0 (1+ k).t

Daltonov zákon

P = p1 + p2 + p3 + … = Σ pk

Henryho zákon

pV

V

k

p .

Korekcia na podmienky:

STPD Standard Temperature, Pressure, Dry:0C (237 K), tlak 101 kPa, tlak vodných pár = 0(fyzikálne štandardné podmienky)

BTPS Body Temperature, Pressure, Saturated:37C, aktuálny tlak vzduchu, plné nasýtenie vodnými parami

ATPS Ambient Temperature, Pressure, Saturated:Teplota okolia, aktuálny tlak vzduchu, plné nasýtenie vodnými parami(„spirometrické podmienky“)

Mechanika dýchania

• vonkajšie dýchanie • vnútorné dýchanie

Dychový cyklus• Inspírium - aktívny dej • Expírium - pasívny dej

Vonkajšie dýchanie:• ventilácia • intrapulmonálna distribúcia• respirácia• perfúzia

Dychové objemy a kapacity

• dychový objem (tidal volume) VT

• inspiračný rezervný objem (IRV)• expiračný rezervný objem (ERV)• reziduálny objem (RV)

– kolapsový objem (KV)– minimálny objem (MV)

kapacity• vitálna kapacita VC (VT + IRV + ERV)• inspiračná kapacita IC (VT +IRV)• expiračná kapacita EC (VT +ERV)• funkčná reziduálna kapacita FRC (RV+ERV)• celková kapacita (TLC)

TLC

IRV

VC

IC

VT

ERV

FRC

RV

KV

RV

MV

Meranie a záznam dychových objemov a kapacít

Spirometer zatvoreného systému

T – dýchacia trubica

N – nádoba spirometra s vodou

RZ – registračné zariadenie (závažie, stupnica)

Z – spirometrický zvon

K – kladky

K

RZZ

N

DT

Meranie a záznam dychových objemov a kapacít

Spirometer otvoreného systému

P – prietokový snímač

PO – pneumatický odpor

PO

P

Meranie a záznam dychových objemov a kapacít

Pletysmograf

• Tlakovo konštantný

• Objemovo konštantný