mekanisme
den overordnede mekanisme for vejrtrækning for at ventilere alveolerne opdeles i fire aspekter: lungeoverholdelse, overholdelse af brystvæggen, luftvejsmodstand og ventilationshastighed. Disse komponenter arbejder for at lette princippet om, at når lungen udvides, falder lufttrykket i alveolerne, hvilket får luft til at bevæge sig ind i lungerne. Når lungevolumenet falder, øges trykket, hvilket tvinger luft ud af lungerne.,
lungeoverholdelse er baseret på de elastiske egenskaber af de understøttende væv, der omgiver alveolerne og overfladespændingen af alveolerne. Den matematiske ligning er:
-
Lungekompliance = 1/elastance eller ændring i lungevolumen/ændring i lungetryk
elastiske egenskaber eksemplificeres bedst med gummibånd. Når det strækkes, hvor let og kraftigt vender vævet tilbage til sin oprindelige konfiguration? Elasticitet styres af indholdet af elastin (elastiske fibre) og kollagen (stive strukturelle fibre) i lungevæv., Alveolernes overfladespænding beskriver den lethed, hvormed alveolerne får lov til at ekspandere. En høj overfladespænding har en tendens til at få alveolerne til at kollapse og ikke ekspandere med beluftning. Overfladespænding reduceres af type II pneumocytceller i lungen, der frembringer en væskesekretion sammensat af cirka 40% dipalmitoylphosphatidylcholin, 40% andre phospholipider og 20% andre lipider.
brystvæggen overholdelse er ligeledes baseret på elastiske egenskaber., Dette er dog mere af en balance mellem brystvæggens elastiske rekyl, som forsøger at øge lungevolumen og lungens elastiske egenskaber, som forsøger at reducere lungevolumen.
Luftvejsmodstand er baseret på fysikprincippet i Ohms lov, hvor:
Når man ser på den involverede matematik, er det vigtigt at lave nogle grundlæggende antagelser. Luftens viskositet ændres ikke, Og luftvejens længde ændres ikke. Dette efterlader den eneste variabel i ligningen, der fysiologisk justerer for at være luftvejens diameter., Modstanden ved vejrtrækning styres derfor primært af luftvejsdiameteren. Diameter forandring har tre primære etiologies: intraluminal, som sekreter blokering af luftvejene; murene, såsom ødem eller det interstitielle rum, eller extraluminal, såsom tab af interstitiel kollagen og elastiske væv trækkraft.
endelig øger ventilationshastigheden valutakursen for ilt fra den miljømæssige luft ind i lungen og fjerner kuldio .id ud af lungen for at opretholde gunstige koncentrationer af disse gasser for at lette diffusion.,
Diffusion
Diffusion er princippet om, at stoffer passivt vil bevæge sig fra et område med højere koncentration til et område med lavere koncentration. Ventilation funktioner til at skabe et miljø, hvor ilt er i høj koncentration i lungerne og kuldioxid, der er i lavere koncentration i lungerne, i forhold til pulmonale kapillærer. Imidlertid er lige så vigtigt for diffusionshastigheden opløseligheden af en gas i væske, gastæthed og tilgængeligt overfladeareal til diffusion at forekomme i lungen., Kuldio .id er meget opløseligt under fysiologiske forhold; derfor er ilt den begrænsende faktor her. Gasdensiteter er ubetydelige under fysiologiske forhold. Samlet tilgængeligt overfladeareal er imidlertid en meget vigtig variabel i lungepatologi. Når det totale alveolære overfladeareal falder i forhold til tilgængelig arteriolær perfusion, falder det tilgængelige potentielle rum til at diffundere ilt i blodet. En misdannelse i nogen af disse parametre kan føre til hypo .i. Den primære notation til overvågning af diffusionsgradienten af ilt er A-A-gradienten., En-en ilt-gradienten beregnes som:
-
En-en ilt gradient = PAO – PaO
PaO er målt ved arterielle blod gas, mens PAO er beregnet ved hjælp af alveolær gas ligningen:
-
PAO = (FiO2 x ) – (PaCO2 ÷ R)
Hvor FiO2 er den fraktion af inspireret ilt (0.21 på værelset luft), Patm er det atmosfæriske tryk (760 mmHg ved havets overflade), PH2O er partialtrykket af vand (47 mmHg ved 37 grader C), PaCO2 er den arterielle kuldioxid tension, og R er den respiratoriske kvotient. Respiratorisk kvotient er cirka 0.,8 ved steady state, men varierer afhængigt af den relative udnyttelse af kulhydrat, protein og fedt.