Simulime dhe vizualizime interaktive të parimeve fizike që kontrollojnë frymëmarrjen, shkëmbimin e gazeve dhe mekanikën e mushkërive. Rregulloni parametrat në kohë reale për të parë si fizika ndikon në funksionin respirator.
Përshkruan se si volumi i mushkërive ndryshon me presionin gjatë frymëmarrjes. Kur diafragma kontraktohet, volumi torak rritet dhe presioni intrapulmonar ulet, duke lejuar ajrin të hyjë.
GjatĂ« inhalimit, presioni intrapleural bie nga -5 cmHâO nĂ« -8 cmHâO, duke zgjeruar mushkĂ«ritĂ«. NĂ« pneumotoraks, ajri hyn nĂ« hapĂ«sirĂ«n pleurale, barazon presionin dhe shkakton kolapsin e mushkĂ«risĂ«.
Presioni total i një përzierje gazi është barazi me shumën e presioneve pjesore të çdo komponenti. Thelbësor për të kuptuar transportin e oksigjenit dhe dioksidit të karbonit.
NĂ« lartĂ«si tĂ« mĂ«dha, presioni atmosferik total ulet, duke zvogĂ«luar POâ dhe potencialisht duke shkaktuar hipoksi. Oksigjeni suplementar rrit fraksionin e oksigjenit tĂ« frymĂ«marrur (FiOâ).
Sasia e gazit tĂ« tretur nĂ« njĂ« lĂ«ng Ă«shtĂ« proporcionale me presionin e tij pjesor. Kontrollon se si Oâ dhe COâ treten nĂ« plazmĂ«n e gjakut dhe lĂ«vizin midis alveolave dhe kapilarĂ«ve.
C = koncentrimi i gazit, k = konstantja e Henry, P = presioni pjesor
COâ Ă«shtĂ« ~20 herĂ« mĂ« i tretshĂ«m se Oâ, duke lejuar heqjen efikase pavarĂ«sisht gradientĂ«ve mĂ« tĂ« ulĂ«t tĂ« presionit. SĂ«mundja e dekompresimit ndodh kur Nâ i tretur formon flluska ndĂ«rsa presioni ulet.
Vëzhgoni se si presioni intrapleural, presioni alveolar dhe presioni atmosferik ndryshojnë gjatë ciklit respirator. Klikoni "Fillo Frymëmarrjen" për të animuar.
Ligji i Fick përshkruan se si gazet lëvizin përmes membranës alveolare-kapilare. Shpejtësia e diffuzionit varet nga sipërfaqja, gradienti i presionit, distanca e diffuzionit dhe koeficienti i diffuzionit.
Krahaso alveolat normale me alveolat e sëmura në gjendje si emfizema (sipërfaqe e reduktuar) dhe fibroza pulmonare (trashësi e rritur).
SipĂ«rfaqja: 70 mÂČ
TrashĂ«sia: 0.5 ÎŒm
Diffuzioni: Normal
SipĂ«rfaqja: 30 mÂČ
TrashĂ«sia: 2.0 ÎŒm
Diffuzioni: Reduktuar 75%
Emfizema: Shkatërron muret alveolare, duke reduktuar sipërfaqen.
Fibroza Pulmonare: Trashëson membranën alveolare, duke rritur distancën e diffuzionit.
Edema: Akumulimi i lëngut rrit distancën e diffuzionit.
Ligji i Laplace përshkruan presionin brenda një strukture sferike si një alveol. Alveolat më të vogla kanë presion më të lartë dhe natyralisht do të kolapsonin pa surfactant.
P = presioni, T = tensioni i sipërfaqes, r = rrezja
Surfactanti pulmonar prodhohet nga qelizat alveolare të Tipit II. Ai ul tensionin e sipërfaqes, duke parandaluar kolapsin alveolar dhe duke reduktuar punën e frymëmarrjes.
Tensioni i Sipërfaqes: 50 dyn/cm
Presioni: 25 cmHâO
Statusi: Kolaps!
Tensioni i Sipërfaqes: 10 dyn/cm
Presioni: 3.3 cmHâO
Statusi: Stabil
Foshnjat e parakohshme nuk prodhojnë surfactant të mjaftueshëm, duke çuar në kolaps alveolar, shkëmbim të dobët të gazeve dhe dështim respirator. Trajtimi përfshin terapinë e zëvendësimit të surfactantit.
Rrjedhja përmes rrugëve të frymëmarrjes ndjek Ligjin e Poiseuille. Rezistenca është në proporcion të zhdrejtë me rrezen në fuqinë e katërt - një ndryshim i vogël në diametrin e rrugëve të frymëmarrjes shkakton një ndryshim dramatik në rezistencë.
Vizualizoni se si ngushtimi i rrugëve të frymëmarrjes (bronkokonstriksioni) redukton dramatikisht rrjedhën e ajrit. Kjo ndodh gjatë një sulmi astme.
Astma: Bronkokonstriksioni redukton rrezen â rritje 16Ă e rezistencĂ«s me vetĂ«m 50% reduktim tĂ« diametrit.
BPOC: Inflamacioni kronik dhe prodhimi i mukusit rrisin rezistencën.
Epiglotiti: Obstruksioni i rrugëve të sipërme të frymëmarrjes mund të jetë i rrezikshëm për jetën.
Puna e frymĂ«marrjes (WOB) Ă«shtĂ« energjia e nevojshme pĂ«r tĂ« kryer njĂ« cikĂ«l respirator. Llogaritet si integrali i presionit ndaj volumit: W = â«P·dV. NĂ« kushte normale, WOB Ă«shtĂ« rreth 0.5 J/L.
C = kompliance, R = rezistenca, VÌ = rrjedha volumetrike
Në BPOC, puna e frymëmarrjes mund të rritet 3-5 herë për shkak të rritjes së rezistencës dhe reduktimit të kompliance-s. Kjo çon në lodhjen e muskujve respiratorë.
Konstanta kohore (Ï = R Ă C) pĂ«rshkruan se sa shpejt ndodh mbushja ose zbrazja e njĂ« kompartimenti pulmonar. NjĂ« vlerĂ« Ï = 0.2s do tĂ« thotĂ« se 63% e ndryshimit tĂ« volumit ndodh nĂ« 0.2 sekonda.
Ï = konstanta kohore (s), R = rezistenca, C = kompliance
NĂ« ventilimin mekanik, njĂ« Ï e gjatĂ« (>0.6s) kĂ«rkon kohĂ« mĂ« tĂ« gjatĂ« ekspirimi pĂ«r tĂ« parandaluar "air trapping" (kapjen e ajrit). Kjo Ă«shtĂ« e zakonshme nĂ« BPOC.
Raporti V/Q është thelbësor për efikasitetin e shkëmbimit të gazeve. Vlera ideale është ~1.0. V/Q < 1 tregon shunt (perfuzion pa ventilacion), V/Q > 1 tregon hapësirë të vdekur (ventilacion pa perfuzion).
Kompliance (C = ÎV/ÎP) mat elasticitetin e mushkĂ«rive. Rezistenca (R = ÎP/VÌ) mat opozitĂ«n ndaj rrjedhĂ«s sĂ« ajrit. TĂ« dyja janĂ« parametra kritikĂ« nĂ« vlerĂ«simin e funksionit pulmonar.
Kompliance normale: 50-100 mL/cmHâO (statike), 30-50 (dinamike)
Rezistenca normale: 0.5-2.0 cmHâO·s/L
BPOC: Kompliance â (emfizemĂ«), Rezistenca â (bronkit)
Ventilacioni alveolar (VÌA) Ă«shtĂ« vĂ«llimi i ajrit qĂ« arrin alveolat çdo minutĂ«. ĂshtĂ« mĂ« i vogĂ«l se ventilacioni minutor sepse njĂ« pjesĂ« e ajrit mbetet nĂ« hapĂ«sirĂ«n e vdekur anatomike.
Vd = hapësira e vdekur anatomike (~150 mL)
Ligji i Graham pĂ«rshkruan se shpejtĂ«sia e diffuzionit sĂ« njĂ« gazit Ă«shtĂ« invers proporcionale me rĂ«njĂ«n katrore tĂ« masĂ«s sĂ« tij molekulare. Kjo shpjegon pse COâ diffuzon mĂ« shpejt se Oâ.
MM = masa molekulare (g/mol)
COâ (MM=44) diffuzon ~1.2 herĂ« mĂ« shpejt se Oâ (MM=32) pĂ«r tĂ« njĂ«jtin gradient presioni. Kjo kompenson gradientin mĂ« tĂ« vogĂ«l tĂ« presionit tĂ« COâ (6 mmHg vs 60 mmHg pĂ«r Oâ).