Intrapulmonální míchání plynem. difúzní Taylor

K objasnění obyčejný Míchání procesní plyn, které musí nastat uvnitř plic efektivně dodávat kyslík a odstranění CO2 bylo provedeno mnoho studií. Proveden v roce 1972 Knelson a zaměstnanců a 1973, Bondi, Van Liew experimenty upozornil na známou skutečnost, že inspirační pauza dýchání zvyšuje efektivitu. Z pohledu výše uvedeného zvýšeného dýchání účinnosti lze přičíst snížení respirační mrtvý prostor Vd. Velký význam v tomto případě, že má zlepšené promíchání dechového objemu „čerstvé“ plynu (VT) a „staré“ plynu funkční zbytkové kapacity (FRC), která se udržuje v plicích mezi dýchacích cyklů.

Van Liew et al. (1981) představila podrobný přehled o problému a experimentální data. Nejsnadněji se zdá, že se zaměřují na dopravní O2 z okolního vzduchu do alveolární-kapilární membrány. směšování plynu mezi VT a FRC by se měly konat nejméně tři etapy.

Nejviditelnější z nich je konvekce: inhalační proud plynu nese některé molekuly kyslíku přímo do FRC. Nicméně, tam je důvod věřit, že pouze 10-13% Vt smíchán s FRC podobným způsobem jako při každé klidné respirační cyklus.

Engel a zaměstnanci v roce 1973, zdůraznil důležitou roli srdce při míchání plynu. Došli k závěru, že přibližně 1/4 tep sníží mrtvý objem (Vd) během prvních 10 sekund po dechu držet. Vědci předpokládali, že mechanismus účinku srdce „je Taylor šíření a konvektivní směšování vlivem turbulence a sekundární pohyby.“
obdržené Předpokládáme difúzní Taylor Zvláště důležitou událostí v dýchacích cestách střední průměr.

Podélný disperze plyn je dalším krokem v procesu, vyznačující se tím, že kombinace proudění lze pozorovat: proudění podél toku dýchacích cest a radiální difúzní směřující od středu ke stěnám dýchacích cest. Když se proud má víceméně laminární, radiální difuse zřejmě podporuje kyslíku vymývání proud rychle se pohybující vrstvy v centrálních dýchacích cestách. Je-li průtok turbulentní, parabolický profil přední rychlosti laminárního substituovaný tupý. Složení plynu v turbulentní proudění podél téměř identické průřezové plochy dýchacích cest, takže radiální difúze se stává méně významné.

rychleji vrstva ve středu laminární proudění plynu je pravděpodobné, že bude hrát významnou roli v dodávání kyslíku do plicních sklípků v plicích. Nicméně v každém případě kyslíku moštu. ještě pokračovat do alveolární-kapilární membrány molekulární difúze plynů.

Ani tento zjednodušený vysvětlení Zpracovává zřejmé, že difúze probíhá nejméně ve dvou ohledech. Difúze uvnitř plicních sklípků je důležité dodávat kyslík do krve. Kromě toho Taylor difúze uvnitř dýchacích cest, zdá se, že snižuje přísun kyslíku do plicních sklípků smícháním velkého množství kyslíku ke „starým“ zůstává v dýchacích cestách plynu. Rozvoj role turbulence snižuje difúzní Taylora, ale také ukončí dodávání kyslíku při rychlejším centrálních vrstvách proudění plynu.

Je zřejmé, že hustoty plynu V takovém případě hraje důležitou roli. Nepochybně, zvýšení hustoty plynu sníží rychlost molekulární difúze. Toto zvýšení se zabrání pronikání kyslíku ve směru alveolární-kapilární membrány, ale spolu s ní se rovněž oslabit roli difúze kyslíku v disperzi Taylor, dříve než se tato může dosáhnout do alveolů. Prognóza může být buď příznivé nebo nepříznivé. Další zvýšení hustoty plynu může způsobit turbulenci, která se vyvíjí v některých cestách dýchacích a důsledky toho všeho, je těžké předvídat.

S ohledem na tyto protichůdné jevy nejen zvyšuje hustota plynu může být nepředvídatelné, pokud jde o současných znalostech vlivu, ale pozorované účinky jsou pravděpodobně schopni stát reverzibilní další změny podmínek. Snaží vysvětlit hypoxii Shuto, jsme již zmínili, že je třeba zvážit binární difúzní koeficienty, ale vzhledem k tomu pouze hodnot hustoty plynu.

V neposlední řadě je důležité, aby se pamatovat, hypoxie zřejmé, že pro téměř normoxických expozice v hloubce, a mohou být způsobeny (nebo další), další faktory, nejen hustoty plynu. Pravděpodobnost přímého vlastním tlaku účinku na dýchací systém regulace bylo výše uvedeno. Je také možné, že neuromuskulární fenomén vysokotlakého nervového syndromu zabraňuje koordinována s dechem a že během hlubinných potápění průběhu běžných metabolických procesů, přijatelné za normálních podmínek na povrchu se může měnit. Například, tam je zpráva, že expozice zředěných suspenzí čerstvých lidských krevních buněk pod vlivem zvýšeného tlaku dusíku absolutní integrální 50-100 kgf / cm 2, vede k výraznému zvýšení afinity hemoglobinu ke kyslíku (posun Hb-O2 disociační křivky doleva). Takové reverzibilní změny nebyly vidět ve zředěných roztocích hemoglobinu, i když mnohem větší hydrostatický tlak, pravděpodobně měly významný vliv na dodávku O2 do periferních buněk.

teoretické otázky, projednán v našich článcích, je více než pravděpodobné, bude mít zásadní význam při určování příležitostí osoba má proniknout do větších hloubek.