Lunge 4 Flashcards
F23: Gasudveksling
To typer massebevægelse
Konvektion
Diffusion
Øgning af tværsnitsareal medfører
Fald i flowhastighed
Fra konvektion til diffusion (pga. fald i tryk – diffusionshastighed stiger)
Fick’s 1. lov
Fluxen J langs en koncentrationsgradient dc/dx
J = –D dc/dx
D diffusionskoefficient
Hurtigere i luft end i væske
Luftbevægelse i den respiratoriske zone
karakteristika
Stort tværsnitsareal Lav flowhastighed Få milimeter langt Dominerende massebevægelse: diffusion Lav luftvejsmodstand "tavse zone"
Nettoflow af gas (afhænger af) over membran
Proportionelt med A Areal A s membranopløselighed s P1-P2 koncentrationsforskel (trykgradient) Omvendt proportionalt med a membrantykkelse M gassens molekylvægt
V_net = ( k A · s / a√MW ) (P1-P2)
= D_L (P1-P2)
Lungediffusionskonstant
Areal for gasudveksling (A)
Jo større, jo mere udveksling
Størst ved slutinspiration (maksimum areal)
Tykkelse for gasudveksling (a)
Jo mindre, jo mere udveksling
Mindst ved slutinspiration (minimum tykkelse)
Afstand for diffusion (mindre trykgradient ved større afstand – udflades)
billede
Gassens egenskaber for gasudveksling
Jo mere opløselig i membran, jo mere udveksling (s)
Jo mindre molekylvægt (let molekyle), jo mere udveksling (√MW) (Grahams lov)
Henry’s lov
[O2] = s · P_O2
Koncentration opløst i membran proportional med partialtryk over
(ved ligevægt self)
Gradienten for gasudveksling
Jo større gradient, jo mere udveksling (∆P/∆x, fremadrettede bevægelse)
(P1 - P2)/a
Størst ved både indånding og udånding? Kun indånding?
Effektiv indre og ydre konveksion skaber stor (P1 - P2)
Tynd barriere (a) pga. beskyttelse fra alveole og cirkulationsside
Tykkelse og areal af blod-luft kontaktflade
0,2-0,3 µm tyk (optimale områder)
50-100 m^2 areal
Antal alveoler
300-500 mio alveoler
Diffusionsbarrieren i lungen
Heterogen Svær at definere (og dermed regne på) Ukendte faktorer = lungediffusionskapacitet D_L (konduktans) D_L = 1/R Eksperimentelt bestemt
Måling af diffusionskapacitet D_L
D_L = V_gas / (P_Agas – P_agas) = V_gas / P_Agas
Måles med CO (antager alt er bundet til Hb – P_agas = 0)
Måler hvor meget CO der er forsvinder
(måler forskel på indåndet og udåndet CO pr. min) (gennemsnit over flere cykler)
Måler P_ACO i slutekspiratorisk prøve (ånder helt ud, måler sidste del - ren alveolær luft)
Ca. 25 mL / min·mmHg CO
Ændring af diffusionskapacitet D_L
Øget gennemblødning ved fysisk arbejde
(rekruttering af kapillærer + øgning af kapillær diameter, øger areal) 3-4 gange mere blod
Faktor 2-3
For diffusionslimiteret gas