Lunge 2 Flashcards
F21: Mekanik
Partialtryk for tør luft
P_i = F_i x P_B
Partialtryk lig fraktion af gas gange atmosfærisk tryk
Atmosfærisk tryk (ved havniveau)
P_B = 760 mmHg
Partialtryk for våd luft (vandmættet)
i lungerne
P_i = F_i x (P_B – P_H2O)
Partialtryk lig fraktion af gas gange atmosfærisk tryk minus vandtryk
Vandtryk i mættet luft (ved vandoverflade)
P_H2O = 47 mmHg
Henry’s lov
[O2]diss = s · P(O2)
Opløst ilt afhænger lineært af ilttryk i luft (partialtryk)
s – proportionalitetskonstant, afhænger af temperatur
Ventilation (ekskursion, ekspiration, inspiration)
Ekskursion 1-10 cm (op og ned, og bredere brystkasse) Ekspiration passiv (brystkasse elasticitet, evt. ass resp muskler) Inspiration aktiv (diafragma og abdominalmuskler kontr)
Dynamiske egenskaber (ventilation)
Diafragma (primært)
Ved forceret respiration:
Intercostalmuskulaturen (afstiver intercostalrummet)
- Eksterne til indånding (løfter ribbenskasse, Bucket handle effect)
- Interne til udånding (sænker indad og nedad)
Ribben hænger nedad
Passive egenskaber (ventilation)
Elasticitet i lunger og brystvæg – modsatrettet
Elastic recoil i hver retning (lunger indad, brystvæg udad)
Ses ved punktering af lunger
Ingen muskelkraft
Intrapleurale tryk (relative tryk)
Inspiratorisk luft 0 / 760 mmHg=0
Øverst: -10 cm vand / -7 mmHg
Midt: -5 cm vand / -4 mmHg
Bund: -2,5 cm vand / - 2 mmHg
Lungens vægt der trækker brystvæggen nedad
Trækker mest i toppen, mest vægt til at trække (som en fjeder)
Konsekvens af intrapleuralt tryk
Større alveoler i apex (strækkes ikke meget ved indånding, mindre compliance)
Compliance
Tryk der skal til for ændring i volumen
C = ∆V/∆P
V (lungevolumen fra RV)
P (transpulmonært tryk)
Høj comliance – højt tryk for samme volumenændring
Lav compliance – lille tryk giver stor volumenændring
Ændringer i volumen som følge af ændringer i luftvejstryk (ind- og udånding) i:
Brystvæg, lunger, brystvæg + lunger
Illustrerer modsatrettede kræfter
Ved FRC: brystvæg og lunger i ligevægt (trækker ligemeget)
billede
Ændringer i compliance
Ekstra bindevæv i lunger: fibrose
Mistet bindevæv i lunger: emfysem
Transpulmonært tryk
Difference between the alveolar pressure and the intrapleural pressure in the pleural cavity
Ptp = Palv – Pip
Lungernes elasticitet afhænger af
Bindevæv (elastin/elastiske fibre) og basalmembran (kollagen)
Overfladespænding (skal puste hårdere for at åbne luftveje, luft løber nemt ud igen)
billede
Lungernes elasticitet afhænger af
Bindevæv (elastin/elastiske fibre) og basalmembran (kollagen)
Overfladespænding (skal puste hårdere for at åbne luftveje - vil ikke i kontakt med hinanden, luft løber nemt ud igen)
billede
Hysterese
Materiale eller et apparat reagerer forskelligt på en voksende og på en aftagende ydre påvirkning (fx overfladespænding i lungerne)
Overfladespænding (mekanisme)
Kan ikke lide luft/væske interface
Intermolekylære kræfter i væske trækker i alle retninger bortset fra opade mod luft
Kraftvektor (sum) peger derfor nedad
…….. Molekyle skubbet nedad eller opad?, får resten af oveflademolekyler til at skubbes fra hinanden (giver expanding force over længde = overfladespænding)
Surfaktant funktion
Nedsætte overfladespænding
Reducerer mængden af vandmolekyler i overfladen og dermed spædningen
Sufaktantmolekyler trækkes i alle retninger (hydrofob hale trækker opad)
Surfaktant indhold
Lipider (amfifatiske) 90%
Proteiner 10% (50% albumin og IgA, resten apoprotein)
Laplace’s lov
P = 2T/r
Tryk konstant, spænding og radius omvendt proportional
Lille bobbel, stor spænding – luft løber over i store bobler
Kræver større kraft at holde små bobler åbne (tænk balon)
Surfaktant og alveole størrelse
Tykkere lag surfaktant i små alveoler
Udvidede/store alveoler fortynder surfaktant, øger membranspænding – virker som bremse
Funktioner af surfaktant
Øger compliance
Øger alveole stabilitet
Øger infektionsresistens
Øger lymfedrænage (vha nedsat overfladespænding?)
Luftvejsmodstand
Størst tidligt (hvor præcist? Generation 3-4?)
Falder med stigende tværsnitsareal
Modstand i rør
R = 8nl / π r^4
n Viskocitet
l længde af rør
r radius af rør
Modstand i system af rør (modstand mod luftflow)
R_AW = ∆P/V. = (P(A) – P(B)) / V. = -1 cmH2O / 0,5 L/s
∆P Trykfald fra mund til alveole
V. flow
80% af totale modstand (resten er modstand i væv)
Normalværdi (total): 1,5 cmH2O / L/s
>2 mm diameter (+pha/lar): 0,6 cmH2O / L/s
<2mm diameter: 0,3 cmH2O / L/s
Fordeling af luftvejsmodstand
Ca. 1/3 i store luftveje: Pharynx + larynx: 0,6 cmH2O / L/s >2mm diameter: 0,6 cmH2O / L/s <2mm diameter: 0,3 cmH2O / L/s I alt: 1,5 cmH2O / L/s COPD???? luftvejsmodstand er højere i alt, særligt i små luftveje
Luftvejsmodstand og volumen
Jo større volumen, jo mindre luftvejsmodstand
Øgning af lungevolumen trækker konduktive luftveje åbne via omgivende væv (øget spænding i alveolevægge)
COPD patienter trækker vejret ved højere volumina for at øge elasticitet (mindske modstanden)
Flow i konduktive luftveje (to typer)
Turbulent: V = K√∆P
Laminært: V = ∆P/R
Reynolds tal (Re)
For et glat, lige rør uden delinger: Re = 2rvp / n r radius v middelhastighed (i et tværsnit af røret, langsommere langs kanten) p densitet n viskocitet Re > 3000 – turbulent Re < 2000 – laminært
Reynolds tal for luftvejene
Ikke glatte, lige rør uden delinger
Re < 1 – laminært
(kun i allermindste luftveje hvor diffusion dominerer)
