Funkce plic

Plíce jsou orgánem, který má velké množství funkcí. Funkce dělíme na respirační a non- respirační.

  • respirační složka
    • přesun plynů mezí atmosférou a alveoli (dýchací pohyby)
    • výměna plynů mezi plicní kapilárou a alveolem (alveolární difuze)
      • přesun O2
      • přesun CO2
    • produkce surfaktantu
  • nerespirační složka
    • udržování acidobazické rovnováhy
    • imunologická brána vstupu
    • produkce hormonů (přeměna angiotenzinu I na angiotenzin II angiotenzin konvertujícím hormonem)
    • vaskulární funkce (filtrace pevných částic- malých trombů, reservoár cca 500 ml krve)
    • metabolická funkce (inaktivace NA, inaktivace serotoninu, produkce zánětlivých faktorů jako npř. histaminu a ecosanoidů)

Respirační funkce

Přesun plynů mezi alveoli a atmosférou

Plíce zprostředkovávají přesun plynů mezi alveoli a atmosférou. Celý proces nazýváme dýchání. Děj můžeme rozdělit na dvě části inspirium a expirium. V inspiriu dochází k násávání vzduchu do plic a při expiriu k výdechu plynů. Hlavní svaly, které se zde zapojují jsou bránice a intercostální svaly.

Nádech je zprostředkován zejména pohybem bránice směrem dolů (za klidových podmínek o 1 – 2 cm, maximálně však až 10 cm), popř. je doplněn pootočením žeber pomocí intercostální svalů. Výdech je díky plicní elasticitě zcela pasivní.

Pomocné dýchací svaly se uplatňují pouze při vyšších nárocích na výměnu plynů nebo pokud je výměna plynů nějak ztížena (obstrukce, plicní fibróza).

K nádechu tedy dochází díky zvětšení rozměru plic a poklesu tlaku v plicích a to z klidových -5 cm H2O na – 8 cm H2O. Vzduch tedy proudí do plic. Díky plicní elasticitě kdy se plíce a hrudní koš mají tendenci vracet do původní polohy je výdech pasivní děj. Dojde k vypuzení vzduchu a návratu tlaku k -5 cm H2O. Během celého výdechu jsou hlasivky více přitisklé k sobě a působí odpor proudícímu vzduchu. Zajišťují tak positivní tlak na konci výdechu (3- 4 cm H2O) a preventují tak kolaps alveolů.

  • bránice je hlavním dýchacím svalem při klidném dýchání, intercostální svaly pak doplňují bránici při hlubokém nádechu
    • bránice se pohybuje dolů a zvětší tak vertikální rozměr plic
    • intercostální svaly pootočí žebra a zvětší předozadní rozměr plic respektive hrudního koše
  • elasticita plic pak umožňuje pasivní výdech (expirium)

Výměna plynů mezi plicní kapilárou a alveolem

Další funkcí je výměny plynou mezi alveolem a plicní kapilárou. Jak se mění plyn mezi alveolem a atmosférou již víme. Teď je potřeba aby docházelo také k výměně plynů mezi plicní kapilárou a alveolem.

Děj při kterém k výměn plynů dochází se nazývá alveolární difuze, která je popsána samostatně zde.

Syntéza surfaktantu

Daší nedílnou funckí plic je syntéza surfaktantu. Surfaktant je mukopolysacharid produkovaný pneumocyty II. typu. Pokrývá povrch alveolů a snižuje povrchové napětí. To v praxi znamená, že působí proti kolapsu alveolů. Tvoří se cca od 25 týdne a dnes je jednou z hlavních determinant životaschopnosti plodu.

Non- respiračn funkce

Udržování acidobazické rovnováhy

Jak vyplývá z rovnice pro výpočet pH plíce tím, že hospodaří s CO2 zasahují do kontroly pH. Jedná se o respirační složku acidobazické rovnováhy. Podílejí se hlavně na rychlých změnách pH. Hypokapnie vede k alkaloze a hyperkapnie naopak k acidoze.

Imunologická brána

Díky enormně velké ploše plic (70 m2) na které dochází ke styku s vnějším prostředí nazýváme plíce jako imunologickou bránu vstupu. Plíce obsahují plicní makrofágy, které zprostředkovávají styk s vnějším prostředím a naším imunologickým aparátem.

Vaskulární funkce

Díky tomu, že plicní kapiláry mají průměr slouží jako síto pro krev proudící do systémového oběhu. Vychytávají tak pevné částice kolující v krevním oběhu jako jsou například malé tromby.

Zároveň obsahují až 500 ml krve a slouží tak jako zásobník krve pro případ akutní potřeby navýšit kolující objem.

Zároveň velké plicní žíly obsahují baroreceptory a uplatňují se jako dlouhodobý kontrolor intravaskulárního objemu.

Metabolická a endokrinní funkce plic

Vzhledem k tomu, že téměř celý tepový objem prochází skrze plíce jsou dobře uzpůsobeny k mnoha metabolickým dějům.

Inaktivují NA, serotonin, prostaglandiny, adrenalin a ADH.

Konvertují angiotesnin I na angiotenzin II pomocí angiotensin konvertujícího enzymu. Zde se uplatňují ACE inhibitory při léčbě hypertenze. Narušením osy RAAS. Tento děj neprobíhá pouze v plicích, avšak v plicích probíhá nejvíce.

Mezi metabolické funkce se dá rovněž zařadit také produkce NO, jednoho z hlavních vazodilátorů a také produkce surfaktantu. Produkci surfaktantu však pro svou blízkost k dýchání zde řadíme mezi funkce respirační.

Zároveň zde dochází k tvorbě a skladování histaminu, ecosanoidů a endothelinu.