ΠΡΩΤΟ ΜΕΡΟΣ-ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΑΤΟΜΙΑΣ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ
Το αναπνευστικό σύστημα εξυπηρετεί την ανταλλαγή των αερίων, που ονομάζεται αναπνοή, δηλαδή την παραλαβή του οξυγόνου από την ατμόσφαιρα και την αποβολή σ’ αυτήν του διοξειδίου του άνθρακα. Διακρίνεται στην άνω και στην κάτω αεροφόρο οδό. Η άνω αεροφόρος οδός αποτελείται από την έξω και έσω μύτη και από τη ρινική και στοματική μοίρα του φάρυγγα, μέχρι το φαρυγγικό στόμιο του λάρυγγα. Η κάτω αεροφόρος οδός, που ουσιαστικά αποτελεί το αναπνευστικό σύστημα, αποτελείται από το λάρυγγα, την τραχεία, τους δυο πνεύμονες.
ΛΑΡΥΓΓΑΣ
Ο λάρυγγας χρησιμεύει ως αεραγωγός και ως φωνητικό όργανο. Η φωνή παράγεται κυρίως από δύο πτυχές του βλεννογόνου του λάρυγγα, τις φωνητικές χορδές, οι οποίες πάλλονται από τον εκπνεόμενο αέρα. Ο λάρυγγας προς τα άνω εκβάλει στο φάρυγγα, με τον οποίον έμμεσα επικοινωνεί με τη μύτη και με το στόμα, ενώ προς τα κάτω συνεχίζει στην τραχεία. Ο λάρυγγας αποτελείται από χόνδρους, οι οποίοι αποτελούν το σκελετό του λάρυγγα, από μυς, οι οποίοι κινούν τους χόνδρους και από αγγεία και νεύρα. Η κοιλότητα του επενδύεται με βλεννογόνο.
ΤΡΑΧΕΙΑ
Η τραχεία αποτελεί ινοχόνδρινο σωλήνα και τη συνέχεια του λάρυγγα. Το μήκος της, ποικίλλει ανάλογα με την ηλικία, το φύλο και το άτομο, με μέσο όρο στους άνδρες 12 εκατοστά και στις γυναίκες 11 εκατοστά. Η τραχεία διακλαδίζεται στους δύο βρόγχους στο ύψος του 4ου θωρακικού σπονδύλου.
ΒΡΟΓΧΟΙ
Οι βρόγχοι είναι δύο, αρχίζουν από την τραχεία και στη συνέχεια πορεύονται λοξά από τα έσω προς τα κάτω και έξω και εισέρχονται από την πύλη μέσα στο σύστοιχο πνεύμονα. Ο δεξιός βρόγχος είναι πιο ευρύς και βραχύς από τον αριστερό. Οι βρόγχοι αποτελούνται από τρεις χιτώνες, οι οποίοι από τα έξω προς τα έσω είναι ο ινοχόνδρινος, ο μυϊκός και ο βλεννογόνος.
ΠΝΕΥΜΟΝΕΣ
Οι πνεύμονες είναι δύο, ο κάθε πνεύμονας βρίσκεται στη σύστοιχη κοιλότητα του υπεζωκότα και έχει σχήμα κώνου, του οποίου η έσω μοίρα έχει κοπεί κατά μήκος. Ο δεξιός πνεύμονας είναι πιο ογκώδης και πιο βαρύς από τον αριστερό και γενικά οι πνεύμονες είναι βαρύτεροι στους άνδρες από τις γυναίκες. Οι πνεύμονες διαιρούνται με βαθιά σχισμή τη μεσολόβια, σε λοβούς. Ο δεξιός πνεύμονας διαιρείται σε τρεις λοβούς, τον άνω, το μέσο και το κάτω και ο αριστερός πνεύμονας σε δύο λοβούς, τον άνω και κάτω. Ο κάθε πνεύμονας αποτελείται από το βρογχικό δένδρο, την πνευμονική ουσία, από αγγεία και νεύρα και περιβάλλεται εξωτερικά από τον περισπλάγχνιο υπεζωκότα.
Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΠΝΟΗΣ
Η λειτουργία της αναπνοής διακρίνεται σε δύο φάσεις, την εισπνοή και την εκπνοή. Κατά την εισπνοή ο αέρας περνά από τη μύτη στο ρινοφάρυγγα, θερμαίνεται και καθαρίζεται, στη συνέχεια περνά από τη σχισμή του λάρυγγα στην τραχεία, από εκεί στους βρόγχους που διακλαδιζόμενοι (εξ ου και βρογχικό δένδρο) καταλήγουν στα αεροθυλάκια, τα οποία φέρουν σταφυλοειδείς προεκβολές, τις αναπνευστικές κυψελίδες, όπου καταλήγει ο εισπνεόμενος αέρας. Οι κυψελίδες αποτελούνται από ένα λεπτό τοίχωμα, που σχηματίζει την αναπνευστική μεμβράνη και γύρω από αυτές υπάρχει ένα δίκτυο μικρών αγγείων, των πνευμονικών τριχοειδών, στα οποία κυκλοφορεί αίμα που επιστρέφει από τους ιστούς, μεταφερόμενο με την κυκλοφορία. Έτσι, ανάμεσα στον αέρα και το αίμα μεσολαβούν δύο πολύ λεπτές μεμβράνες, το τοίχωμα της κυψελίδας και το τοίχωμα του πνευμονικού τριχοειδούς, οι οποίες μαζί αποτελούν την προαναφερθείσα αναπνευστική μεμβράνη.
1 Όγκοι Πνεύμονα
Οι όγκοι του Πνεύμονα αναφέρονται στις φυσιολογικές διαφορές στον όγκο του πνεύμονα, ενώ η χωρητικότητα του πνεύμονα αντιπροσωπεύει διαφορετικούς συνδυασμούς των όγκων του πνεύμονα, συνήθως σε σχέση με την εισπνοή και την εκπνοή. Ο πνεύμονας μπορεί να κρατά, κατά μέσο όρο 6 λίτρα αέρα, αλλά μόνο ένα μικρό μέρος από αυτή την ικανότητα χρησιμοποιείται στην φυσιολογική αναπνοή. Οι μηχανισμοί της αναπνοής στα θηλαστικά ονομάζονται «παλιρροϊακοί». Αυτό σημαίνει ότι ο αέρας εισέρχεται στον πνεύμονα όπως εξέρχεται. Ο μέσος άνθρωπος αναπνέει 12-15 φορές ανά λεπτό.
Παράγοντες που επηρεάζουν τους όγκους
Αρκετοί παράγοντες επηρεάζουν τους όγκους στον πνεύμονα, από αυτούς κάποιοι μπορεί να ελεγχθούν και άλλοι δεν μπορούν.
Ένα άτομο που γεννιέται και ζει σε επίπεδο θαλάσσης θα εμφανίσει μια μικρότερη χωρητικότητα πνεύμονα από ένα άτομο που ζει σε μεγάλο υψόμετρο. Αυτό οφείλεται στο ότι στα μεγαλύτερα υψόμετρα η ατμόσφαιρα είναι λιγότερο συμπυκνωμένη γι’ αυτό, ο ίδιος όγκος αέρα περιέχει λιγότερα μόρια όλων των αερίων, καθώς και του οξυγόνου. Σε απόκριση στα μεγάλο υψόμετρα, αυξάνει η ικανότητα διάχυσης στο σώμα για να επεξεργαστεί περισσότερο αέρα. Όταν κάποιος που ζει σε επίπεδα θαλάσσης ταξιδεύει σε περιοχές με μεγάλα υψόμετρα (πχ. Άνδεις, Ντένβερ, Κολοράντο, Θιβέτ, Ιμαλάια κτλ) μπορεί να αναπτύξει μια κατάσταση που ονομάζεται ασθένεια υψομέτρου επειδή οι πνεύμονες του διώχνουν σημαντικές ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα αλλά δεν προσλαμβάνουν αρκετό οξυγόνο. (σε φυσιολογικά άτομα το διοξείδιο άνθρακα είναι πρωταρχικός καθοριστής προώθησης της αναπνοής).
Οι τιμές των όγκων του πνεύμονα ποικίλλουν με την ηλικία και το ύψος του ατόμου. Για τους άνδρες, οι τιμές που ακολουθούν αφορούν άτομο βάρους 70 kg (154 lb), μεσαίου ύψους, ενώ για γυναίκες οι τιμές που δίνονται είναι οι τιμές των ανδρών μειωμένες κατά 22.5%.
Πίνακας 2
Μέτρηση
Τιμή(Άνδρες/Γυναίκες)
Υπολογισμός
Περιγραφή
Ολική χωρητικότητα πνεύμονα (TLC)
= 6.0 / 4.7 L
= IRV + Vt + ERV + RV
Ο όγκος αέρα που περιέχεται στον πνεύμονα στο τέλος μιας μέγιστης εισπνοής. Ο συνολικός όγκος του πνεύμονα (ο όγκος αέρα στον πνεύμονα μετά τη μέγιστη εισπνοή).
Ζωτική χωρητικότητα
(VC)
= 4.6 / 3.6 L
= IRV + Vt + ERV
Το ποσό αέρα που πιέζουμε τον πνεύμονα να βγάλει μετά μια μέγιστη εισπνοή. Έμφαση στην πλήρωση της εκπνοής. Ο μέγιστος όγκος αέρα που μπορεί εθελούσια να μετακινηθεί έσω και έξω από το αναπνευστικό σύστημα.
Βεβιασμένη ζωτική χωρητικότητα (FVC)
= 4.8 / 3.7 L
μετράται
Το μέγιστο ποσό αέρα που μπορεί να εξωθηθεί από τον πνεύμονα μετά μια μέγιστη εισπνοή. Έμφαση στην ταχύτητα.
Αναπνεόμενος όγκος (Vt, TV)
= 500 / 390 mL
μετράται
Το ποσό αέρα που μπορεί να αναπνευστεί έσω ή έξω κατά τη διάρκεια φυσιολογικής αναπνοής. Το ποσό αέρα που ένα άτομο φυσιολογικά αναπνέει.
Υπολειμματικός όγκος (RV)
= 1.2 / 0.93 L
μετράται
Το ποσό αέρα που μένει στον πνεύμονα μετά μια μέγιστη εκπνοή. Το ποσό αέρα που υπάρχει πάντα στον πνεύμονα και δεν μπορεί πότε να εκπνευστεί
Εκπνευστικός εφεδρικός όγκος (ERV)
= 1.2 / 0.93 L
μετράται
Το ποσό του επιπλέον αέρα που μπορεί να εξαχθεί μετά το τελικό σημείο εκπνοής σε φυσιολογική αναπνοή.(Στο τέλος μιας φυσιολογικής αναπνοής, οι πνεύμονες περιέχουν τον υπολειμματικό όγκο συν τον αποθεματικό εκπνευστικό όγκο, περίπου 2.4 λίτρα. Αν κάποιος συνεχίζει να εκπνέει όσο δυνατόν γίνεται, παραμένει μόνο ο υπολειπόμενος όγκος των 1.2 λίτρων).
Εισπνευστικός εφεδρικός όγκος (IRV)
= 3.0 / 2.3 L
μετράται IRV=VC-(TV+ERV)
Ο επιπλέον αέρας που μπορεί να εισπνευστεί μετά από μια φυσιολογική παλιρροϊκή αναπνοή. Ο μέγιστος όγκος αέρα που μπορεί να εισπνευστεί επιπλέον του παλιρροϊκού όγκου.
Λειτουργική υπολειπόμενη χωρητικότητα (FRC)
= 2.4 / 1.9 L
= ERV + RV
Το ποσό αέρα που μένει στους πνεύμονες μετά από μια παλιρροϊκή εκπνοή. Το ποσό αέρα που μένει στον πνεύμονα κατά τη φυσιολογική αναπνοή.
Εισπνευστική χωρητικότητα(IC)
= 3.5 / 2.7 L
= Vt + IRV
Ο μέγιστος όγκος που μπορεί να εισπνευστεί ακολουθώντας μια φυσιολογική εκπνοή.
Ανατομικός νεκρός χώρος
= 150 / 120 mL
μετράται
Ο όγκος των αεραγωγών. Μετρούνται με την Fowler.
Φυσιολογικός νεκρός όγκος
= 155 / 120 mL
Ο ανατομικός νεκρός χώρος συν ο κυψελιδικός νεκρός χώρος.
Ο αναπνεόμενος όγκος, η ζωτική χωρητικότητα, η εισπνευστική ικανότητα και ο εκπνευστικός υπολειμματικός όγκος μπορούν να μετρηθούν άμεσα με σπειρόμετρο.
Πρότυπα Ανωμαλιών
Οι πιο κοινές αναπνευστικές ανωμαλίες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως περιοριστικές ή αποφρακτικές με βάση την ροή αέρα και τους όγκους των πνευμόνων.
Πίνακας 3
Χαρακτηριστικές φυσιολογικές αλλαγές που σχετίζονται με πνευμονικές διαταραχές
Μέτρηση
Αποφρακτικές
Περιοριστικές
FEV1/FVC
Μειώνονται
Φυσιολογικές/ αυξημένες
FEV1
Μειώνονται
Μειώνονται, φυσιολογικές/
αυξημένες
FVC
Μειώνονται/φυσιολογικές
Μειώνονται
TLC
Φυσιολογικές/αυξημένες
Μειώνονται
RV
Φυσιολογικές /αυξημένες
Μειώνονται
FEV1 = εκπνευστικός όγκος με εξαναγκασμό σε 1 sec
Αποφρακτικές ανωμαλίες: Χαρακτηρίζονται από μείωση στην ροή αέρα, ιδιαίτερα στην FEV1 και FEV1 που εκφράζεται ως ποσοστό των FVC (FEV1/FVC). Ο βαθμός μείωσης στην FEV1 σε σύγκριση με τις προβλεπόμενες τιμές καθορίζει το βαθμό της παρεμποδιστικής ανωμαλίας.
Οι ανωμαλίες αυτές προκαλούνται από:
· Αυξημένη αντίσταση στην ροή από ανωμαλίες στον αυλό των αεραγωγών (πχ όγκοι, εκκρίσεις, βλεννώδη πάχυνση)
· Αλλαγές στα τοιχώματα των αεραγωγών (πχ συστολή λείων μυών, οίδημα)
· Ελαττωμένη ενδοτικότητα (elastic recoil) (πχ σε καταστροφή παρεγχύματος που συμβαίνει στο εμφύσημα)
Με μειωμένο αεραγωγό, οι χρόνοι εκπνοής είναι μεγαλύτεροι από το φυσιολογικό και ο αέρας μπορεί να παγιδευτεί στον πνεύμονα από ατελές άδειασμα που οδηγεί σε αυξημένους όγκους πνεύμονα (πχ, TLC, RV).
Περιοριστικές ανωμαλίες: Αυτές χαρακτηρίζονται από μείωση στους όγκους πνεύμονα, ειδικά, η TLC < 80% της προβλεπόμενης τιμής. Η μείωση στην TLC καθορίζει την σοβαρότητα του περιορισμού. Η μείωση στους όγκους του πνεύμονα δημιουργεί μια μείωση στην ροή αέρα (μειωμένη EV1). Η ροή αέρα που σχετίζεται με τον όγκο αέρα αυξάνεται, οπότε η αναλογία FEV1/FVC είναι φυσιολογική ή αυξάνεται.
Οι ανωμαλίες αυτές προκαλούνται από:
· Απώλεια όγκου πνεύμονα (πχ, λοβεκτομή)
· Ανωμαλίες σε δομές που περιβάλλουν τον πνεύμονα (πχ παθήσεις υπεζωκότα, κύφωση, παχυσαρκία)
· Αδυναμία των εισπνευστικών αναπνευστικών μυών (πχ, νευρομυϊκές νόσοι)
· Ανωμαλίες στο παρέγχυμα του πνεύμονα (πχ, πνευμονική ίνωση)
Το κοινό χαρακτηριστικό είναι η ελάττωση στην ελαστικότητα των πνευμόνων, το θωρακικό τοίχωμα ή και τα δύο.
📷
Α. Φυσιολογικό
Β.Αποφρακτική νόσος: μείωση VC; αύξηση TLC, RV, FRC.
C.Περιοριστική νόσος: μείωσηVC; μείωση TLC, RV, FRC.
Πίνακας 4
Σοβαρότητα των παρεμποδιστικών και περιοριστικών πνευμονικών διαταραχών
Αποφρακτική
Σοβαρότητα
FEV1/FVC (% εκτιμώμενη)
FEV1 (% εκτιμώμενη)
Φυσιολογική
≥ 70
≥ 80
Ήπια
< 70
≥ 80
Μεσαία
< 70
50 ≤ FEV1 < 80
Σοβαρή
< 70
30 ≤ FEV1 < 50
Πολύ σοβαρή
< 70
α<30 ή <50 με χρόνια αναπνευστική ανεπάρκεια
Η σοβαρότητα βασίζεται αρχικά στο FEV1/FVC και FEV1 για τις αποφρακτικές και στο ΤLC για τις περιοριστικές.
ΠΑΡΑΘΕΜΑΤΑ
1. ΕΜΦΥΣΗΜΑ
Το εμφύσημα είναι μία μορφή χρόνιας πάθησης των πνευμόνων. Εκδηλώνεται όταν καταστρέφεται η ελαστικότητα των αερόσακων (κυψελίδων) στους πνεύμονες. Έτσι οι αεραγωγοί στενεύουν, αφού η υποστήριξή τους είναι μικρότερη. Σε άτομα με εμφύσημα, καταστρέφονται οι ιστοί που υποστηρίζουν το φυσικό σχήμα και τη λειτουργία του πνεύμονα. Περιλαμβάνεται στην χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια ή ΧΑΠ. Το εμφύσημα ανήκει στις περιοριστικές ασθένειες γιατί η καταστροφή του πνευμονικού ιστού γύρω από τους μικρότερους σάκους, τις κυψελίδες, τις κάνει ανίκανες να διατηρήσουν το λειτουργικό τους σχήμα κατά την εκπνοή. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της δυνατότητας πρόσληψης οξυγόνου από τον οργανισμό. Το εμφύσημα εμφανίζεται κατά κύριο λόγο σε άτομα μεγάλης ηλικίας. Κύρια αίτια της εκδήλωσής της πάθησης είναι το κάπνισμα, η συχνή εισπνοή μεγάλων ποσοτήτων σκόνης, η χρήση ναρκωτικών ουσιών, η έκθεση σε χημικά και η εισπνοή ατμών.
Συμπτώματα
Το εμφύσημα είναι ασθένεια του πνευμονικού ιστού που προκαλείται από την καταστροφή των δομών που τρέφουν τις κυψελίδες. Σε κάποιες περιπτώσεις εμφανίζεται ως αποτέλεσμα ανεπάρκειας της α1 αντιθρυψίνης. Το κάπνισμα είναι μια κύρια αιτία αυτής της καταστροφής, που οδηγεί στην κατάρρευση των μικρών αεραγωγών των πνευμόνων κατά την βεβιασμένη εκπνοή. Όπως και στις άλλες αποφρακτικές ασθένειες ο αέρας παγιδεύεται. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν δύσπνοια και διογκωμένο στήθος. Τα άτομα αυτά δεν προσλαμβάνουν αρκετό οξυγόνο και συσσωρεύουν διοξείδιο του άνθρακα στο αίμα προκαλώντας δύσπνοια. Η δύσπνοια γίνεται εντονότερη με την πάροδο της ασθένειας και εντείνεται με την άσκηση. Σε βαριές περιπτώσεις η δύσπνοια εμφανίζεται ακόμα και σε ηρεμία. Επίσης, μπορεί να καταλήξουν σε πρόβλημα κατά το βήξιμο και μειωμένες ποσότητες πτυέλων καθώς και σε απώλεια βάρους. Το άτομο μπορεί να εμφανίζει κυάνωση (από την υποξία) ή εμφάνιση μπλε απόχρωσης εξαιτίας των αυξημένων επιπέδων της δεοξυαιμογλοβίνης στο αίμα.
📷
Πλάγια ακτινογραφία θώρακος ασθενή με εμφύσημα. Το στήθος έχει σχήμα βαρελιού και το διάφραγμα είναι επίπεδο.
Παθοφυσιολογία
📷
Πνεύμονας που εμφανίζει εμφύσημα, χαρακτηριστικό στο κάπνισμα. Στην επιφάνεια εμφανίζονται πολλαπλές κοιλότητες που περιβάλλονται από εναποθέσεις άνθρακα.
Στην φυσιολογική αναπνοή, ο αέρας εισέρχεται μέσω των βρόγχων στις κυψελίδες. Όταν εισέρχονται τοξίνες όπως ο καπνός του τσιγάρου, τα βλαβερά σωματίδια παγιδεύονται στις κυψελίδες και προκαλούν τοπική φλεγμονώδη απάντηση. Τα χημικά που ελευθερώνονται (πχ ελαστάση) μπορεί τελικά να προκαλέσουν αποδιάταξη στο περίβλημα των κυψελίδων, με σημαντικές λειτουργικές συνέπειες στον πνεύμονα. Σαν αποτέλεσμα της καταστροφής του περιβλήματος των κυψελίδων, η κοιλότητα που δημιουργείται είναι μεγαλύτερη από τις κοιλότητες των δυο κυψελιδικών χώρων ξεχωριστά. Εξαιτίας της έλλειψης μηχανικής υποστήριξης των σπασμένων περιβλημάτων, η ενδοτικότητα (elastic recoil) του πνεύμονα μεγαλώνει επιπλέον τον νέο αυτό χώρο σε βάρος του γειτονικού υγιούς παρεγχύματος. Σαν αποτέλεσμα της διάρρηξης του περιβλήματος, η ενδοτικότητα του πνεύμονα επαναφέρει την διεύρυνση του υγιούς παρεγχύματος σε κατώτερο επίπεδο, αναλογικά με την ποσότητα της διάρρηξης του περιβλήματος. Οι μεγάλες κοιλότητες που μένουν εξαιτίας της καταστροφής του περιβλήματος ονομάζονται bullae. Αυτό καταλήγει σε σημαντική μείωση της κυψελιδικής επιφάνειας που χρησιμοποιείται για την ανταλλαγή των αερίων καθώς και σε μειωμένο αερισμό του περιβάλλοντος υγιούς παρεγχύματος. Ως αποτέλεσμα συμβαίνει διεύρυνση του θωρακικού κλωβού (barrel chest) καθώς και συστολή του διαφράγματος με προβλήματα στην εκπνοή ιδιαίτερα στο τέλος της. Το πρόβλημα αυτό οδηγεί και σε δυσλειτουργία στην καρδιά. Άτομα με ανεπάρκεια στην α1 αντιθρυψίνη είναι πιθανότερο να υποφέρουν από εμφύσημα. Η α1 αντιθρυψίνη αναστέλλει ένζυμα φλεγμονής όπως η ελαστάση από την καταστροφή του κυψελιδικού ιστού. Τέτοια άτομα αρκετές φορές έχουν προσδόκιμο επιβίωσης από 0-3 έτη.
2. ΑΣΘΜΑ
Είναι μια συχνή χρόνια φλεγμονώδης ασθένεια των αεραγωγών που χαρακτηρίζεται από ποικίλα συμπτώματα, αντιστρεπτή παρεμπόδιση των αεραγωγών και βρογχόσπασμο. Θεωρείται ότι οφείλεται σε συνδυασμό γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων. Η διάγνωση του βασίζεται στα συμπτώματα, την ανταπόκριση στην θεραπεία και την σπειρομετρία. Μπορεί επίσης να ταξινομηθεί ως ατοπικό και μη ατοπικό. Η ατοπία είναι μια προδιάθεση στην ανάπτυξη τύπου 1 αντιδράσεων υπερευαισθησίας.
Η θεραπεία του οξέος άσθματος γίνεται συνήθως με εισπνεόμενους βραχείας δράσης β-2-αγωνιστές και με κορτικοστεροειδή από το στόμα. Σε σοβαρές περιπτώσεις χορηγούνται ενδοφλέβια κορτικοστεροειδή, θεϊκό μαγνήσιο και νοσοκομειακή περίθαλψη. Το άτομο πρέπει να αποφεύγει αλλεργιογόνα και ερεθιστικούς παράγοντες. Τα ποσοστά του άσθματος έχουν αυξηθεί σημαντικά από το 1970.
Παθοφυσιολογία
📷
Παρεμπόδιση του αυλού των βρογχιολίων από βλεννώδεις εκκρίσεις, goblet cell metaplasia και πάχυνση της επιθηλιακής βασικής μεμβράνης σε άτομα με άσθμα.
Το άσθμα είναι μια χρόνια φλεγμονή των αεραγωγών που οδηγεί σε μια αυξημένη συστολή των παρακείμενων λείων μυών. Αυτό οδηγεί σε έξαρση της στένωσης των αγωγών και στο κλασσικό σύμπτωμα του λαχανιάσματος. Η στένωση τυπικά αντιστρέφεται με ή χωρίς θεραπεία. Οι λείοι μύες αυξάνουν σε μέγεθος με το χρόνο μαζί με την αύξηση των βλεννωδών αδένων.
ΔΕΥΤΕΡΟ ΜΕΡΟΣ-ΕΝΔΟΚΡΙΝΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Το ενδοκρινικό σύστημα ρυθμίζει την λειτουργία κάθε κυττάρου, ιστού και οργάνου στο σώμα. Δρα με σκοπό την διατήρηση ενός σταθερού εσωτερικού περιβάλλοντος στο σώμα, άσχετα με τις αλλαγές που συμβαίνουν μέσα και έξω από τον οργανισμό. Τα ενδοκρινικά κύτταρα έχουν την ικανότητα να αντιλαμβάνονται και να αντιδρούν σε αλλαγές μέσω της έκκρισης ειδικών ουσιών, των ορμονών. Οι ορμόνες μεταφέρονται στο αίμα, συνήθως προσδεμένες σε ειδικές πρωτεϊνες του πλάσματος και κυκλοφορούν στο σώμα. Όταν το σύμπλοκο ορμόνης-πρωτεϊνης προσεγγίσει ένα κύτταρο στόχο ( το κύτταρο στο οποίο στοχεύει ένα χημικό μήνυμα), η ορμόνη αποσυνδέεται από την πρωτεϊνη και εισέρχεται στο κύτταρο για να επάγει ειδική αντίδραση. Ινσουλίνη και ΔιαβήτηςΟ βιολογικός ρόλος της ινσουλίνης
Η ινσουλίνη και η γλυκαγόνη (glucagon) είναι πολυπεπτιδικές ορμόνες οι οποίες εκκρίνονται απ' ευθείας στην κυκλοφορία του αίματος από το πάγκρεας (ενδοκρινείς ορμόνες). Με τις δύο αυτές ορμόνες ρυθμίζεται η συγκέντρωση γλυκόζης στο αίμα, που κατά μέσον όρο πρέπει να παραμένει σε μια στενή περιοχή (70 mg/dL έως 110 mg/dL). Και οι δύο ορμόνες παράγονται στα νησίδια Langerhans του παγκρέατος και έχουν ακριβώς αντίθετη δράση, γεγονός στο οποίο οφείλεται και η ρυθμιστική τους ικανότητα. Η ινσουλίνη εκκρίνεται από τα β-κύτταρα που αποτελούν το 60-85% των κυττάρων των νησιδίων Langerhans. Tα β-κύτταρα "διεγείρονται" από τα μόρια γλυκόζης και η δράση της είναι ξεκάθαρα αναβολική. 'Οσο αυξάνει η συγκέντρωση γλυκόζης στο αίμα, τόσο αυξάνει ο ρυθμός έκκρισης ινσουλίνης. Με τη σειρά της η ινσουλίνη διευκολύνει την πρόσληψη γλυκόζης από τα περισσότερα είδη κυττάρων του οργανισμού, όπως τα μυϊκά κύτταρα, τα ερυθρά αιμοσφαίρια και τα λιπώδη κύτταρα (adipocytes). Χωρίς την ινσουλίνη τα κύτταρα αυτά δεν μπορούν να προσλάβουν γλυκόζη που αποτελεί την κύρια πηγή χημικής ενέργειας. Επιπλέον, η ινσουλίνη προκαλεί την "αποταμίευση" γλυκόζης στα κύτταρα και κυρίως στο ήπαρ υπό τη μορφή γλυκογόνου (glycogen).
Εάν το ήπαρ "κορεσθεί" σε γλυκογόνο, η γλυκόζη αρχίζει να κατευθύνεται στα λιπώδη κύτταρα όπου χρησιμοποιείται για τη σύνθεση λιπαρών οξέων και γλυκερόλης και τελικά τριγλυκεριδίων. Η ινσουλίνη "καθοδηγεί" τα κύτταρα, όταν αυτά αναζητούν ενέργεια, να καταναλώσουν γλυκόζη αντί λιπαρών οξέων και επομένως εμπλέκεται στους μηχανισμούς συσσώρευσης λίπους στο σώμα. Πέραν της εμπλοκής της ινσουλίνης στο ισοζύγιο σακχάρου/λίπους, η ινσουλίνη διευκολύνει την πρόσληψη αμινοξέων για σχηματισμό πρωτεϊνών, ενώ η έλλειψή της (όπως π.χ. σε καταστάσεις νηστείας) οδηγεί σε κατανάλωση και αλλοίωση των ενδοκυτταρικών πρωτεϊνών.
📷Σύνοψη των πολλαπλών φυσιολογικών δράσεων της ινσουλίνης:
Στον μεταβολισμό:
(1) 'Ελεγχος της πρόσληψης ορισμένων ουσιών και κυρίως της γλυκόζης από τους μυϊκούς και τους λιπώδεις ιστούς.
(2) Ενίσχυση των μηχανισμών αντιγραφής του DNA και της πρωτεϊνοσύνθεσης μέσω ελέγχου της πρόσληψης αμινοξέων. (
(3) Τροποποίηση της δραστικότητας πολλών ενζύμων.
Η δράση της στα κύτταρα περιλαμβάνει:
(1) Ενίσχυση του μηχανισμού σύνθεσης γλυκογόνου και αποθήκευσής του.
(2) Ενίσχυση των μηχανισμών σύνθεσης λιπαρών οξέων και τριγλυκεριδίων στα λιπαρά κύτταρα.
(3) Περιορίζει τη διάσπαση των πρωτεϊνών.
(4) Περιορίζει τον σχηματισμό γλυκόζης από μη υδατανθρακικά μόρια.
(5) Περιορίζει τις βλάβες που υφίστανται οργανίδια των κυττάρων.
(6) Βελτιώνει την πρόσληψη αμινοξέων.
(7) Βοηθά στην πρόσληψη καλίου από τα κύτταρα και έτσι μειώνει τη συγκέντρωσή του στο αίμα.
(8) Χαλαρώνει τον μυϊκό τόνο, αυξάνει τη ροή αίματος ιδιαίτερα μέσω των μικροαρτηριών.
(9) Βοηθά στην έκκριση υδροχλωρικού οξέος από τα επιθηλιακά καλυπτήρια κύτταρα (parietal cell) του στομάχου.
Ασθένειες που σχετίζονται με τη μειωμένη έκκριση ινσουλίνης.
Χωρίς καμία αμφιβολία, η σπουδαιότερη μεταβολική νόσος του ανθρώπου, ο σακχαρώδης διαβήτης (diabetes mellitus) είναι αποτέλεσμα έλλειψης ινσουλίνης. Και όχι μόνο στον άνθρωπο, αλλά στους σκύλους και τις γάτες. Οι δύο κυριότερες μορφές της νόσου είναι:
· Διαβήτης τύπου Ι ή ινσουλινοεξαρτώμενος σακχαρώδης διαβήτης. Είναι αποτέλεσμα ανεπάρκειας ινσουλίνης. Εμφανίζεται κυρίως κατά την παιδική ηλικία και οφείλεται σε βλάβη των β-κυττάρων του παγκρέατος. Αυτό είναι αποτέλεσμα επίθεσης του ανοσοποιητικού συστήματος στον ίδιο τον οργανισμό και επομένως αποτελεί "αυτοάνοση" νόσο. Ο διαβήτης τύπου Ι ελέγχεται αποτελεσματικά με χορήγηση ινσουλίνης. Με τον έλεγχο της γλυκόζης του αίματος, με τη χορήγηση ινσουλίνης και τον έλεγχο της διατροφής ελαχιστοποιούνται οι πιθανότητες μελλοντικών βλαβών στα αιμοφόρα αγγεία, στα νεύρα και στα διάφορα όργανα, επιτρέποντας έτσι στους πάσχοντες να έχουν μια φυσιολογική ζωή.
· Διαβήτης τύπου ΙΙ ή μη-ινσουλινοεξαρτώμενος σακχαρώδης διαβήτης. Οι πάσχοντες από διαβήτη τύπου ΙΙ αποτελούν το 90-95% του πληθυσμού των διαβητικών. Κατά κανόνα εμφανίζεται σε μεγάλη ηλικία και εκτιμάται ότι από διαβήτη τύπου ΙΙ πάσχει το περίπου το 20% των ατόμων με ηλικία 65 χρονών ή μεγαλύτερη (στη Βόρεια Αμερική). Εμφανίζεται ως σύνδρομο αντοχής προς την ινσουλίνη. Δηλαδή φαίνεται πως τα κύτταρα δεν αποκρίνονται προς την ινσουλίνη κατά τον αναμενόμενο τρόπο. Παρά τις μεγάλες ερευνητικές προσπάθειες, η πηγή του προβλήματος δεν είναι βέβαιη. Σε κάποιους ασθενείς το πρόβλημα εντοπίζεται στους κυτταρικούς υποδοχείς ινσουλίνης, σε ορισμένες περιπτώσεις εμφανίζεται κάποιο πρόβλημα στη διάδοση του (χημικού) σήματος της ινσουλίνης ενώ σε άλλες ο οργανισμός δεν παράγει ινσουλίνη. Επειδή δεν υπάρχει (τουλάχιστον αρχικά) κάποιο πρόβλημα στην έκκριση ινσουλίνης, η χορήγησή της δεν αποτελεί αποτελεσματική θεραπεία, όπως στην περίπτωση του διαβήτη τύπου Ι. Η ασθένεια συνήθως ελέγχεται με κατάλληλη δίαιτα, σωματική άσκηση και υπογλυκαιμικά σκευάσματα.
Διαβήτης της κύησης
Πρόκειται για την εμφάνιση σακχαρώδους διαβήτη για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. (δεν συμπεριλαμβάνονται στον ορισμό γυναίκες με γνωστό διαβήτη πριν την έναρξη της εγκυμοσύνης). Ο τύπος αυτός μοιάζει με το διαβήτη τύπου 2 ως προς το ότι χαρακτηρίζεται από ταυτόχρονη ελαττωμένη έκκριση ινσουλίνης και ελαττωμένη ευαισθησία των κυττάρων στην ινσουλίνη. Παχύσαρκες γυναίκες είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν διαβήτη της κύησης. Ο τύπος αυτός διαβήτη αφορά στο 3-5% των κυήσεων. 30-40% των γυναικών με διαβήτη κύησης θα αναπτύξουν διαβήτη τύπου 2 αργότερα στη ζωή τους. Ο διαβήτης της κύησης είναι αναστρέψιμος και υποχωρεί μετά τον τοκετό, μπορεί όμως να προκαλέσει περιγεννητικές επιπλοκές και προβλήματα στην υγεία μητέρας και νεογνού.
Άλλοι τύποι διαβήτη
Σακχαρώδης διαβήτης μπορεί να εμφανιστεί και στις ακόλουθες περιπτώσεις :
· Γενετικά ελαττώματα των β-κυττάρων του παγκρέατος
· Γενετικό ελάττωμα της δράσης της ινσουλίνης
· Νόσοι του παγκρέατος
· Ορμονικές διαταραχές και ενδοκρινικά νοσήματα
· Διαβήτης λόγω λήψης φαρμάκων
Διαγνωστικές εξετάσεις για τη διάγνωση του διαβήτη1.FPG (Fasting Plasma Glucose) Ένας ασθενής με δυο ξεχωριστά τεστ FPG μεγαλύτερα ή ίσα με το 126 mg/dl διαγιγνώσκεται με διαβήτη. Τιμές FPG μεταξύ 110 και 126 mg/dl είναι ενδεικτικές για δυσλειτουργία ή οριακή δυσλειτουργία της πρόσληψης γλυκόζης από τα κύτταρα. Οι τιμές FPG μικρότερες από 110 mg/dl είναι φυσιολογικές.2.OGTT (Oral Glucose Tolerance Test) Αν η FPG είναι οριακή, ένα άλλο τεστ γίνεται, το τεστ ανοχής στη γλυκόζη από το στόμα (OGTT). Σε αυτό, ο ασθενής επίσης νηστεύει για 8 ώρες. Ο ασθενής μετά πίνει συμπυκνωμένο διάλυμα γλυκόζης, λαμβάνεται αίμα και δοκιμάζεται σε περιοδικά διαστήματα. Μετρώνται τα επίπεδα γλυκόζης και μερικές φορές και ινσουλίνης. Το επίπεδο γλυκόζης σε 2 ώρες πρέπει να είναι κάτω από 140 mg/dl. Τιμές OGTT στις 2 ώρες μεταξύ 140 και 200 mg/dl δείχνει εξασθενημένη ανοχή στην γλυκόζη ενώ τιμές πάνω από 200 mg/dl επιβεβαιώνουν διάγνωση διαβήτη. Τα άτομα με αυξημένες τιμές γλυκόζης και εξασθενημένη ανοχή στην γλυκόζη έχουν μεγαλύτερο κίνδυνο για εμφάνιση διαβήτη τύπου ΙΙ. Αν η ασθενής είναι έγκυος, τιμή FPG μεγαλύτερη της 110 mg/dl υποδηλώνει διαβήτη κύησης και πρέπει να ακολουθείται αυστηρή δίαιτα σε όλη την κύηση.Προβλήματα που σχετίζονται με αυξημένες συγκεντρώσεις ινσουλίνης: Ενώ τα μυϊκά και τα λιπώδη κύτταρα χρειάζονται ινσουλίνη για να μπορέσουν να προσλάβουν γλυκόζη από το αίμα, τα νευρικά κύτταρα απορροφούν γλυκόζη απ' ευθείας. Σε περίπτωση νηστείας, η πτώση της συγκέντρωσης γλυκόζης στο αίμα ενεργοποιεί τον μηχανισμό διάσπασης του γλυκογόνου του ήπατος.
Σε περίπτωση υπερβολικής συγκέντρωσης ινσουλίνης στο αίμα η συγκέντρωση γλυκόζης μειώνεται σε επικίνδυνα επίπεδα και επέρχεται μια κατάσταση γνωστή ως υπογλυκαιμία. Το νευρικό σύστημα παύει να τροφοδοτείται ενεργειακά με γλυκόζη, οπότε εμφανίζονται συμπτώματα όπως ίλιγγοι, ταραχή, αδυναμία σωστής ομιλίας, λιποθυμία. Η λιποθυμία συχνά αναφέρεται ως υπογλυκαιμικό κώμα και αποτελεί κατάσταση που μπορεί να απειλήσει τη ζωή. Οι πάσχοντες από διαβήτη κινδυνεύουν να υποστούν υπογλυκαιμία αν χορηγηθεί μεγαλύτερη από την απαιτούμενη ποσότητα ινσουλίνης. Το υπογλυκαιμικό κώμα προλαμβάνεται αν ο ασθενής με τα πρώτα συμπτώματα υπογλυκαιμίας λάβει ποσότητα γλυκόζης. Για τον λόγο αυτό οι διαβητικοί ασθενείς πρέπει να έχουν πάντοτε μαζί τους δισκία γλυκόζης ή ακόμα και απλές καραμέλες.
Η "μοίρα" της ινσουλίνης στον οργανισμό: Μόλις "προσδεθεί" το μόριο της ινσουλίνης και προκαλέσει την πρόσληψη γλυκόζης, μπορεί να απελευθερωθεί στο εξωκυτταρικό περιβάλλον ή μπορεί να απορροφηθεί (μαζί με τον υποδοχέα) και να διασπαστεί από το κύτταρο με τη βοήθεια ειδικού ενζύμου. Τα περισσότερα μόρια ινσουλίνης καταστρέφονται από ηπατικά κύτταρα. 'Έχει υπολογιστεί ότι ένα μόριο ινσουλίνης καταστρέφεται περίπου 71 min μετά την εισαγωγή του στην κυκλοφορία του αίματος .
ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ
ΠΡΩΤΟ ΜΕΡΟ- ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
1.1
Η σπειρομέτρηση είναι μια απλή εργαστηριακή εξέταση που αποσκοπεί να καταμετρήσει (να «φωτογραφίσει») την ανεμπόδιστη ή μη διαδρομή που θα διανύσει ο αέρας μέσα στους βρόγχους κατά την πλήρη αναπνοή. Με την εξέταση αυτή μετρούνται όγκοι, ροές και χωρητικότητες του αναπνευστικού συστήματος σε συνάρτηση με τον χρόνο.
📷
Η χρησιμότητα και οι ενδείξεις της σπειρομέτρησης είναι πολλές: 1. Μέτρηση της αεραγωγιμότητας των βρόγχων. Οι αναμενόμενες τιμές έχουν προκαθοριστεί βάσει διεθνών σταθερών και τοποθετούνται ανάλογα με την ηλικία, το φύλο, τη φυλή και τα σωματομετρικά στοιχεία του εξεταζόμενου. Χρησιμεύει στην πρόγνωση για ασφάλεια ζωής και σε άτομα με οικογενειακό ιστορικό αναπνευστικών παθήσεων.
2. Κλινική διάγνωση. Το βρογχικό άσθμα, η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ), η διάμεση πνευμονοπάθεια είναι παθήσεις που η ορθή παρακολούθησή τους στηρίζεται στη σπειρομέτρηση. Πρακτικά σήμερα παρακολουθείται η καμπύλη ροής όγκου (F/V) και ο βίαια εκπνεόμενος όγκος (FEV1) που αποτελούν τις σπουδαιότερες παραμέτρους του λειτουργικού ελέγχου της αναπνοής.
3. Διαφοροδιάγνωση μεταξύ αποφρακτικού ή περιοριστικού συνδρόμου.
Παθήσεις όπως η πνευμονική ίνωση, η κυφοσκολίωση, η ατελεκτασία, οι νόσοι του κολλαγόνου, οι κοκκιωματώσεις, η διάμεση πνευμονίτιδα κ.ά. έχουν τυπική εικόνα στον λειτουργικό έλεγχο της αναπνοής και αποτελούν το αποκαλούμενο περιοριστικό μοντέλο. Αντιθέτως, το αποφρακτικό μοντέλο απαρτίζεται κυρίως από το βρογχικό άσθμα και τη ΧΑΠ και διαφοροποιείται σημαντικά από το άλλο.
4. Η χρήση βρογχοδιασταλτικών σε ασθενείς με εγκατεστημένη χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια είναι λίγο-πολύ συνεχής. Ο μοναδικός τρόπος εκτίμησης της αποτελεσματικής βρογχοδιαστολής είναι η σπειρομέτρηση και πρακτικά δεν μπορεί να υπάρξει σωστή αντιμετώπιση της νόσου χωρίς τακτικό λειτουργικό έλεγχο αναπνοής.
5. Μέτρηση της αναστρεψιμότητας μετά από εισπνοές βρογχοδιασταλτικού φαρμάκου (αεροζόλ) σε ασθενή με αρρύθμιστο άσθμα.
6.Επανεκτίμηση των παραμέτρων του ασθενούς.
7. Κάπνισμα. Η ανίχνευση της βλάβης των μικρών αεραγωγών (διάμετρος).
8. Προεγχειρητική εκτίμηση.
9. Επαγγέλματα. Η επίδραση ορισμένων επαγγελμάτων επί του αναπνευστικού μπορεί να είναι πρόσκαιρα ή μόνιμα βλαπτική. Ο λειτουργικός έλεγχος του αναπνευστικού μπορεί να διαφωτίσει τον κλινικό να πράξει αποτελεσματικότερα και να προφυλάξει τον εξεταζόμενο από την περαιτέρω έκθεση στον βλαπτικό παράγοντα. Σπουδαίο ρόλο διαδραματίζει στο επαγγελματικό άσθμα.
10. Βοηθά θεαματικά στη διαφοροδιάγνωση της δύσπνοιας, ειδικά όταν αυτή είναι καρδιογενούς αιτιολογίας.
Οι ενδείξεις και η χρησιμότητα της σπειρομέτρησης είναι περισσότερες από αυτές που αναφέρονται και ποικίλλουν. Η εξέταση της σπειρομέτρησης είναι εύκολη, φθηνή, αναίμακτη και σύντομη.
Μετά το 6ο έτος ηλικίας μπορούμε να έχουμε αξιόπιστες σπειρομετρήσεις.
Το άτομο αναπνέει μέσα σ' ένα σπειρόμετρο, το οποίο καταγράφει το συνολικό όγκο του εκπνεόμενου αέρα (ζωτική χωρητικότητα) και τον όγκο του αέρα που εκπνέεται σ' ένα δευτερόλεπτο (εκπνευστικό όγκο). Αν η αναλογία μεταξύ αυτών των δυο μετρήσεων είναι κάτω του φυσιολογικού, το άτομο ενδέχεται να έχει αποφρακτικού τύπου πνευμονοπάθεια, όπως το άσθμα, οπότε οι αεροφόρες οδοί έχουν στενέψει, με αποτέλεσμα να γίνεται η εκπνοή με αργότερο ρυθμό.
Αν οι δυο μετρήσεις είναι εξίσου μειωμένες, το πιθανότερο είναι ότι το άτομο έχει κάποια περιοριστικού τύπου πνευμονοπάθεια που περιορίζει την ικανότητα των πνευμόνων, αλλά οι αεροφόρες οδοί είναι φυσιολογικές.
ΟΔΗΓΟΣ ΑΝΑΦΟΡΩΝ: ΕΡΩΤΗΣΗ 1
ΔΕΥΤΕΡΟ ΜΕΡΟΣ-ΕΝΔΟΚΡΙΝΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
Μέτρηση Γλυκόζης Πλάσματος σε νηστείαΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΑΝΟΧΗΣ ΓΛΥΚΟΖΗΣ
1. Επιλέξτε ένα άτομο από την ομάδα. Το άτομο αυτό θα πρέπει να παρουσιαστεί στο εργαστήριο σε κατάσταση νηστείας (δεν θα πρέπει να έχουν φάει τις τελευταίες 12-18 ώρες).
2. Προσδιορίστε το φυσιολογικό επίπεδο γλυκόζης στο αίμα στο άτομο αυτό. Επίσης θα πρέπει να δώσει δείγμα ούρων που θα εξεταστεί για γλυκόζη με ταινίες μέτρησης γλυκόζης σε ούρα.
3. Κάθε άτομο θα τρώει 30ml μέλι ή διάλυμα γλυκόζης .
4. Μετά τη λήψη του μελιού, θα επαναλαμβάνετε η δοκιμή κάθε 30 min (δείγμα ούρων και αίματος).
5. Καταγράψτε και φτιάξτε ένα διάγραμμα για τα αποτελέσματα των τεστ γλυκόζης του αίματος. Επίσης σημειώστε το χρόνο που η γλυκόζη εμφανίζεται στα ούρα. Πως αυτά τα αποτελέσματα συγκρίνονται με τη φυσιολογική καμπύλη της δοκιμής της γλυκόζης;