Lgzs A gzcsere alapjai Lavoisier mintegy 200 vvel ezeltt felfedezte, hogy az llatok letmkdse s az gs egyarnt O2 fogyaszt, s CO2 termel felfedezsrt 51 ves korban, 1794-ben guillotine-al jutalmaztk, mert adszed is volt oxign felvtele diffzival soksejtekben romlik a fellet/trfogat arny nagyfellet lgzszervek - diffzis t s koncentrci klnbsg kritikus: vkony srlkeny hatrfellet (0,5 - 15 ), lgzmozgsok, vrkerings, vrfestk emberben a lgzfellet 50-100 m2 kztt van, a test tbbi rsznek fellete 2 m2
a gerincesek mrett alulrl a mitokondriumok ssztrfogata (max. 45%), a krisztk szma, a lgzfellet nagysga hatrolja be - kolibri A td anatmija I. 2 tdfl, egytt 900-1000 g, a jobboldali valamivel nagyobb, 40-50 %-ban vr teszi ki lgutak: vills elgazs, az keletkez csvek sszkeresztmetszete nagyobb, mint a szlj - 2223 elgazs feladatuk: melegts, vzgzzel val telts (lehelet) trachea - hrg - hrgcske - lgvezetk lghlyag tracheban s hrgkben C-alak porc, majd szablytalan lemezek - itt igen kevs simaizom
1 mm alatt - hrgcske, fala ktszvet simaizommal td trfogatval, ill. az izmok sszehzdsval vltozik az tmrje a gzcsere a lgvezetk+lghlyagban (300 milli) - sszfelszn 50-100 m2 gerincesek evolcijban egyre tbb bels szeptum (lsd bka) tdtguls (emfizmia) - dohnyzs hatrfellet: endotel, epitel, rostok A td anatmija II. a tdt kivlrl mellhrtyk bortjk: pleurlis (fali) s viszcerlis (zsigeri) lemez
kzttk folyadk (mellhrtyagyullads, lgmell, TBC kezelse) sszeessi tendencia (felleti feszltsg + rugalmas rostok) ellenslyoz: alveolusok interdependencija, surfactant (epitel-II sejt termke: dipalmitoil-foszfatidilkolin), mellkas expanzis tendencija nyugalomban pontosan egyensly van lgzizmok: bordakzi izmok, T1-11, kls~: belgzs, bels~: kilgzs rekeszizom, C3-5 (n. phrenicus), nyugalomban 1-2 cm mozgs: 500 ml, 10 cm is lehet - harntlzi!
hasizom (gyertya, trombita, 40/perc felett fontos) segdizmok - diszpnoe (nehzlgzs) esetn belgzst tmogatjk Lgzsi trfogatok lgzsi trfogatok - mrs spiromterrel spirogram anatmiai s fiziolgiai holttr zsirfban, btyks hattyban nagy holttr, nagy lgzsi trfogat lgzsi trfogat (500 ml) - anatmiai holttr (150 ml) =
350 ml hgitja a funkcionlis rezidulis trfogatot - viszonylag lland O2 koncentrci lgzsi perctrfogat: 14 x 350 ml = 4900 ml/perc Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 13-23. Gz koncentrcik pO2 pCO2 (Hgmm pO2 (%) (Hgmm )
) pCO2 (%) szraz leveg 160 21,0 0,3 0,04
nedves leveg 150 19,7 0,3 0,04 alveolus 102*
13,4 40 5,3 40 5,3 46 6,1
100** 13,2 40 5,3 td artria td vna lgnyoms: 760 Hgmm nyomsa 47 Hgmm vzgz parcilis
* O2 fogyaszts, anatmiai holttr hatsa ** bronchilis vnk is ide folynak Az O2 szlltsa I. O2 fizikai olddsa igen rossz - 0,3 ml/100 ml pisztrng csak hideg hegyi patakokban halpusztuls a vz tlmelegedsekor (boml szerves anyagok O2 fogyasztsa is) egyes halak, pl. ponty, piplnak - levegt nyelnek hemoglobin 70-szeresre nveli az olddst 20 ml/100 ml oxigenlva (oxihemoglobin) lnk piros, egybknt (deoxihemoglobin) stt lils
vrs - vns s kapillris vr szne vrvtelkor gerinctelenekben is elfordul, de ms pigmentek is, pl. hemocianin (puhatestek, zeltlbak), rztartalm, nem sejtbe zrva flteltettsg jellemzi az affinitst: Hgb: 30 Hgmm krl, mioglobin 5 Hgmm; Hgb 100 Hgmm-nl 97,4%-ban, 70 Hgmm-nl 94,1%ban teltett - alig cskken Az O2 szlltsa II. az affinitst klnbz tnyezk befolysoljk a diffziban a plazma koncentrci dnt tdben a magas affinits elnys - Hgb knnyen felveszi a plazmbl az O2-t, gy alacsonyan tartja a plazmakoncentrcit
szvetekben alacsony affinits j - plazma koncentrci magasabb lesz affinitst cskkenti: hmrsklet nvekedse - mkd szvet melegebb pH cskkens, CO2 nvekeds Bohr-effektus: H+ felvtel - affinits cskken, ill. O2 felvtellel savassg n Haldane-effektus szerves foszft ligandok, pl. 2,3-biszfoszfoglicert (BPG), ATP, GTP BPG nvekszik ha O2 cskken, vagy pH n - magas hegysg. alacsony O2 miatt hiperventillci - pH n, O2 affinits n, nehezen adja le - BPG helyrellt konzervvrben alacsony a BPG - slyosan kivrzett
embernek sok konzervvrt adva a deszaturci nem lesz megfelel, Hgb nem adja le a felvett O2-t elegend mrtkben Az O2 szlltsa III. Hgb affinitsa lncsszetteltl is fgg: magzatban lnc helyett - nagyobb affinits methemoglobin oxidlt vasat (Fe+++) tartalmaz - nem kti az oxignt vvt enzim reduklja - nitrit, klort, stb. nveli a mennyisgt enzimgtlssal, vagy kzvetlenl karboxihemoglobin - CO kts, 200x affinits, flteltettsg 0,1 Hgmm-nl (aut, vrosi gz) vr piros marad sarlsejtes vrszegnysg - valin/glutamt
csere a lncban - polimerizci - sarl alak, kis kapillrisokon nem jut t - O2 ellts romlik - de malria krokozja nem szaporodik benne nyugalomban 70 ml, munka sorn 200 ml vr a td kapillrisokban, kb. 70 m2-en sztkenve vvt 750 ms-ig van a kapillrisban, 250 ms alatt teldik O2-vel - tartalk! A CO2 szlltsa CO2 fizikailag is jobban olddik, de kmiailag is reakciba lp a vzzel szllts fleg HCO3- formjban (88-90%), de CO2, H2CO3, s CO32-, valamint karbamino alakban is a leadott CO2 80%-a HCO3- -bl
CO2 sznsavv alakulsa tbb msodperc vvt belsejben sznsavanhidrz enzim gyorst keletkez H+ iont a deoxihemoglobin kti meg, ami gyengbb sav, mint az oxihemoglobin HCO3- kicserldik Cl- -ra - facilitlt diffzi antiporterrel - Hamburger-shift, vagy kloridvndorls tdben fordtott folyamat zajlik A lgzs szablyozsa I. emlsk: az sszenergia felhasznlsuk 510%-t fordtjk a td perfzijra s ventilcijra szorosan s egyttesen szablyozott folyamatok, elpocskolt perfzi vagy ventilci kros
alveolris hipoxia - loklis vazokonstrikci magas hegyeken tddma alakulhat ki a kzponti szablyozsban mechanizmusa pontosan nem ismert nyltvel: belgzsi s kilgzsi neuronok - az adott folyamattal aktivldnak (ms szerepk is van, nem kzpont) dorzomedilisan, nucl. tractus solitarius mellett: belgz neuronok ventrolaterlisan kilgz neuronok hdban pneumotaxis kzpont; irtsa vagus tmetszssel egytt csak altatott llatban lltja le a lgzst leszll hatsok: beszd, nek, srs, nevets, stb.
A lgzs szablyozsa II. kimenet: a rekeszizmot s a bordakzi izmokat ellt motoneuronok belgzs ingere: CO2 s H+ koncentrci nvekedse centrlis receptorok; bizonyos CO2 kszb alatt nincs lgzs O2 koncentrci cskkense, CO2 s H+ koncentrci nvekedse - glomus caroticum s aorticum szrazfldi llatokban a CO2 kontrolllt elssorban, vizi llatokban az O2 koncentrci varibilisabb, a jobb oldds miatt, ha a O2 csere jl megy, akkor biztosan az CO2 is
kilgzs ingere: a td feszlsi receptorai - Hering-Breuer reflex az input nemcsak a gzcsere s a pH szablyozs szolglatban ll, a nyels, khgs reflexeit is szolglja A gzcsere smja Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 13-1. Az emlsk lgzszerve Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 13-21, 22. Lgzizmok
Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 13-31. A hemoglobin szerkezete Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 13-2. A hemoglobin szaturcija Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 13-3. Bohr-effektus Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 13-4.
CO2 a vrben Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 13-9. A vvt szerepe a CO2 szlltsban Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 13-11. A n. phrenicus aktivitsa Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 13-49.
