Dechová práce

Složkami dechové práce jsou natažení elastických struktur hrudníku a plic (elastická práce), pohyb jejich nepoddajných struktur (viskózní práce) a pak také práce dýchacích svalů při proudění vzduchu dýchacími cestami. Během normálního klidného dýchání se téměř veškerá svalová kontrakce objevuje jen během nádechu. Výdech je dán pasivním procesem, způsobeným elastickým smrštěním plic. Z toho vyplývá, že práce je potřebná hlavně k nádechu.

Dechová práce může být rozdělena na práci potřebnou k roztažení plic proti elastickým silám (compliance), dále na práci potřebnou k překonání viskozity plic (rezistance) a práci potřebnou k překonání odporu dýchacích cest.

Práci můžeme vyjádřit jako součin změny objemu a tlaku a lze ji vypočítat z relaxační tlakové křivky.

Křivka relaxační tlakové práce

• plocha ABCA = elastická práce pro vdech
  • odlišnost křivek relaxačního tlaku celkového dýchacího systému a samotných plic
• plocha ABDEA = skutečná elastická práce potřebná pro zvýšení objemu plic
  • elastická práce potřebná k roztažení celého respiračního systému je nižší než elastická práce nutná k roztažení jen samotných plic
    • je to způsobeno tím, že část práce vykoná elastická energie hrudní stěny (AFGBA)

Dynamický tlakově-objemový diagram

Při vdechu překonávají inspirační svaly elastické síly, při výdechu jsou elastické síly plic hnací silou. Barevné plochy v diagramu představují inspirační a exspirační dechovou práci, která je konána proti proudovému odporu dýchacích cest (+ třecí odpory plic a hrudníku).

• šrafovaná plocha = práce proti elastickým silám plic a hrudníku
  • inspirační práce = W_Rinsp + W_elast
  • exspirační práce = W_Rexsp − W_elast

Pokud je usilovné dýchání větší než W_elast, je potřeba i pro výdech vynaložit aktivní energii.

Složky dechové práce

• Neelastická práce
  • viskózní odpor = 7 %
  • odpor dýchacích cest = 28 %
• Elastická práce = 65 %

Většina práce je provedena dýchacími svaly, normálně jen malé procento z celkové dechové práce je potřebné k překonání viskozity a o něco více je potřeba k překonání odporu v dýchacích cestách. Během těžkého dýchání, kdy vzduch proudí dýchacími cestami velkou rychlostí, je větší podíl celkové práce použito k překonání tohoto odporu. Dechová práce za klidného dýchání se rovná přibližně 0,3−0,8 kg. m./min. Tuto hodnotu samozřejmě ovlivňují různé faktory, jako je například zdravotní stav jedince nebo fyzická námaha, která dechovou práci zvyšuje. Přesto i při tělesné námaze zaujímá dechová práce jen malou část z celkové spotřeby energie organismem (cca méně než 3 %). Nemoci jako emfyzém, astma, městnavé srdeční selhání s dyspnoí a ortopnoí dechovou práci zvyšují. Compliance a viskozita je zvýšena při nemocích způsobujících fibrózu plic. Odpor dýchacích cest je zvýšen hlavně při jejich obstrukcích. Při astmatu je exspirační práce vyšší než inspirační.

Odkazy

Související články

• Plíce, stavba a funkce
• Mechanika dýchání

Použitá literatura

• SILBERNAGL, Stefan a Agamemnon DESPOPOULOS. Atlas fyziologie člověka. 6. vydání. Praha : Grada, 2004. 448 s. s. 238. ISBN 80-247-0630-X.

• GUYTON, Arthur C a John E HALL. Textbook of Medical Physiology. 11. vydání. Elsevier, 2006. 11; s. 782–784. ISBN 978-0-7216-0240-0.

• GANONG, William F. Přehled lékařské fyziologie. 20. vydání. Praha : Galén, 2005. 890 s. s. 495. ISBN 80-7262-311-7.