mechanisme
Het overkoepelende mechanisme van de ademhaling om alveoli te ventileren valt uiteen in vier aspecten: compliance van de longen, compliance van de borstwand, luchtwegweerstand en ventilatiesnelheid. Deze componenten werken om het principe te vergemakkelijken dat als de long uitzet, de luchtdruk in de alveoli daalt, waardoor lucht naar de longen te verplaatsen. Naarmate het longvolume afneemt, neemt de druk toe, waardoor lucht uit de longen wordt gedwongen.,
compliance van de longen is gebaseerd op de elastische eigenschappen van de ondersteunende weefsels rond de alveoli en de oppervlaktespanning van de alveoli. De wiskundige vergelijking is:
-
Long compliance = 1 / elastantie of verandering in longvolume/verandering in longdruk
elastische eigenschappen worden het best geïllustreerd door elastiekjes. Wanneer uitgerekt, hoe gemakkelijk en krachtig keert het weefsel terug naar zijn oorspronkelijke configuratie? Elasticiteit wordt gecontroleerd door het gehalte aan elastine (rekbare vezels) en collageen (stijve structurele vezels) in longweefsel., De oppervlaktespanning van de alveoli beschrijft het gemak waarmee de alveoli kunnen uitzetten. Een hoge oppervlaktespanning heeft de neiging om longblaasjes in te storten en niet uit te breiden met beluchting. De oppervlaktespanning wordt verminderd door type II pneumocytcellen in de longen die een vloeibare secretie produceren die bestaat uit ongeveer 40% dipalmitoylfosfatidylcholine, 40% andere fosfolipiden en 20% andere lipiden.
naleving van de borstwand is eveneens gebaseerd op elastische eigenschappen., Echter, dit is meer van een balans van de borstwand elastische terugslag, die probeert longvolume te verhogen, en elastische eigenschappen van de long, die proberen om longvolume te verminderen.
Luchtwegweerstand is gebaseerd op het natuurkundig principe van de wet van Ohm, waarbij:
als je naar de wiskunde kijkt, is het belangrijk om enkele basisaannames te maken. De viscositeit van lucht verandert niet en de lengte van de luchtweg verandert niet. Dit laat de enige variabele in de vergelijking die fysiologisch aanpast aan de diameter van de luchtweg., De weerstand van de ademhaling, wordt daarom voornamelijk gecontroleerd door de luchtwegdiameter. De verandering van de Diameter heeft drie primaire etiologieën: intraluminal, zoals afscheidingen die de luchtweg blokkeren; intramural, zoals oedeem of de interstitiële ruimte; of extraluminal, zoals verlies van interstitiële collageen en elastische tractieweefsels.
ten slotte verhoogt de ventilatiesnelheid de uitwisseling van zuurstof uit de omgevingslucht naar de long en verwijdert kooldioxide uit de Long om gunstige concentraties van deze gassen te handhaven om de diffusie te vergemakkelijken.,
diffusie
diffusie is het principe dat stoffen passief zullen verhuizen van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie. Ventilatiefuncties om een omgeving te creëren waar zuurstof in hoge concentratie in de longen is en kooldioxide in lagere concentratie in de longen, in vergelijking met pulmonale capillairen. Echter, even belangrijk voor diffusiesnelheid is de oplosbaarheid van een gas in vloeistof, gasdichtheid, en beschikbare oppervlakte voor diffusie optreden binnen de long., Kooldioxide is zeer goed oplosbaar in fysiologische omstandigheden; daarom is zuurstof de beperkende factor van zorg hier. De gasdichtheid is verwaarloosbaar in fysiologische omstandigheden. De totale beschikbare oppervlakte is echter een zeer belangrijke variabele in de longpathologie. Naarmate het totale alveolaire oppervlak afneemt ten opzichte van de beschikbare arteriolaire perfusie neemt de beschikbare ruimte om zuurstof in het bloed te verspreiden af. Een misvorming in een van deze parameters kan leiden tot hypoxie. De primaire notatie voor het monitoren van de diffusiegradiënt van zuurstof is de A-A gradiënt., Een-een zuurstof verloop is als volgt berekend:
-
A-A zuurstof gradiënt = PAO – PaO
PaO is gemeten door het arteriële bloed gas, terwijl PAO is berekend met behulp van de alveolaire gas vergelijking:
-
PAO = (FiO2-x ) – (PaCO2 ÷ R)
Waar FiO2 is de fractie van geïnspireerde zuurstof (0.21 op de kamer air), Patm is de atmosferische druk (760 mmHg op zee niveau), PH2O is de partiële druk van het water (47 mmHg bij 37 graden C), PaCO2 is de arteriële kooldioxide spanning, en R is de respiratoire quotiënt. Het ademhalingsquotiënt is ongeveer 0.,8 bij steady-state, maar varieert afhankelijk van het relatieve gebruik van koolhydraten, eiwitten en vetten.