Mechanizmus
Az átfogó mechanizmus, a légzés, hogy szellőztesse alveolusok lebontja a négy aspektusa van: a tüdő compliance, mellkas megfelelés, a légúti ellenállás, valamint mértékű szellőzés. Ezek az összetevők megkönnyítik azt az elvet, hogy a tüdő tágulásakor az alveolusok légnyomása csökken, ami a levegő bejutását eredményezi a tüdőbe. Ahogy a tüdő térfogata csökken, a nyomás növekszik, ami a levegőt a tüdőből kényszeríti.,
a tüdő megfelelősége az alveolusokat körülvevő támasztó szövetek rugalmas tulajdonságain és az alveolusok felületi feszültségén alapul. A matematikai egyenlet:
-
Lung compliance = 1 / elastance vagy a tüdő térfogatának változása / a tüdőnyomás változása
A rugalmas tulajdonságokat leginkább gumiszalagok példázzák. Nyújtáskor mennyire könnyen és erőteljesen tér vissza a szövet az eredeti konfigurációjához? A rugalmasságot az elasztin (rugalmas rostok) és a kollagén (merev szerkezeti rostok) tartalma szabályozza a tüdőszövetben., Az alveolusok felületi feszültsége leírja, hogy az alveolusok milyen könnyen bővíthetők. A magas felületi feszültség az alveolusok összeomlását okozza, nem pedig levegőztetéssel. A felületi feszültséget a tüdőben lévő II-es típusú pneumocita sejtek csökkentik, amelyek körülbelül 40% dipalmitoilfoszfatidil-kolinból, 40% egyéb foszfolipidből és 20% Egyéb lipidből álló folyadékszekréciót termelnek.
a mellkasfal megfelelősége hasonlóan rugalmas tulajdonságokon alapul., Ez azonban inkább a mellkasfal rugalmas visszahúzódásának egyensúlya, amely megpróbálja növelni a tüdő térfogatát, valamint a tüdő rugalmas tulajdonságait, amelyek megpróbálják csökkenteni a tüdő térfogatát.
a légutak ellenállása az Ohm törvényének fizikai elvén alapul, ahol:
az érintett matematikát tekintve fontos néhány alapvető feltételezés megfogalmazása. A levegő viszkozitása nem változik, a légutak hossza nem változik. Ez hagyja az egyetlen változót az egyenletben, amely fiziológiailag igazodik a légutak átmérőjéhez., A légzés ellenállását ezért elsősorban a légutak átmérője szabályozza. Az átmérő változásának három elsődleges etiológiája van: intraluminális, például a légutakat blokkoló váladékok; intramurális, például ödéma vagy interstitialis tér; vagy extraluminális, például interstitialis kollagén és rugalmas vontatási szövetek elvesztése.
végül a szellőzés sebessége növeli a környezeti levegőből a tüdőbe jutó oxigén árfolyamát, és eltávolítja a szén-dioxidot a tüdőből, hogy kedvező koncentrációkat tartson fenn ezeknek a gázoknak a diffúzió megkönnyítése érdekében.,
diffúzió
a diffúzió az az elv, hogy az anyagok passzívan elmozdulnak a magasabb koncentrációjú területről alacsonyabb koncentrációjú területre. A szellőztetés olyan környezetet teremt, ahol az oxigén nagy koncentrációban van a tüdőben, a szén-dioxid pedig alacsonyabb koncentrációban van a tüdőben, a pulmonalis kapillárisokhoz képest. A diffúziós sebesség szempontjából azonban ugyanilyen fontos a gáz oldhatósága folyadékban, gázsűrűség, valamint a rendelkezésre álló felület a diffúzió kialakulásához a tüdőben., A szén-dioxid fiziológiás körülmények között jól oldódik, ezért az oxigén itt az aggodalomra okot adó tényező. A gáz sűrűsége fiziológiás körülmények között elhanyagolható. A teljes rendelkezésre álló felület azonban nagyon fontos változó a tüdő patológiájában. Mivel a teljes alveoláris felület a rendelkezésre álló arterioláris perfúzióhoz képest csökken, a rendelkezésre álló potenciális hely az oxigén vérbe történő diffúzására csökken. A rendellenességek ezen paraméterek bármelyikében hipoxia kialakulásához vezethetnek. Az oxigén diffúziós gradiensének megfigyelésére szolgáló elsődleges jelölés az a-A gradiens., Egy-egy oxigén gradiens számítása a következőképpen történik:
-
Egy-egy oxigén gradiens = PAO – PaO
PaO által mért artériás vérgáz, míg PAO kiszámítása az alveoláris gáz egyenlet:
-
PAO = (FiO2-x ) – (PaCO2 ÷ R)
Amennyiben FiO2 a töredéke ihletett oxigén (0.21 a szobában a levegő), Patm a légköri nyomás (760 hgmm-rel a tenger szintje), PH2O a részleges nyomás a víz (47 hgmm, 37 ° C), PaCO2 az artériás szén-dioxid feszültség, valamint a K a légzési hányados. A légzési hányados körülbelül 0.,8 egyensúlyi állapotban, de a szénhidrát, a fehérje és a zsír relatív felhasználása szerint változik.