Amestecarea gazului intrapulmonare. difuzie Taylor

Pentru a clarifica comun amestecare a gazului de proces, care trebuie sa aiba loc in plamani pentru a furniza în mod eficient oxigenul si elimina CO2 a fost realizat numeroase studii. Efectuat în 1972 Knelson și angajați și în 1973, Bondi, experimentele Van Liew a atras atenția asupra faptului că a stabilit pauza inspiratorie de respirație crește eficiența. Din punctul de vedere al eficienței a crescut de respirație menționată mai sus poate fi atribuită o scădere a respiratorii Vd spațiu mort. De o mare importanță în acest caz are o amestecare îmbunătățită a volumului de gaz „proaspete“ mareelor ​​(VT) și capacitatea reziduală funcțională „vechi“ de gaz (FRC), care este reținut în plămâni între ciclurile de respirație.

Van Liew și colab. (1981) a prezentat o imagine de ansamblu detaliată a problemei și datele experimentale. Cel mai ușor, se pare să se concentreze asupra transportului O2 din aerul ambiant la membrana alveolo capilare. amestec de gaz între Vt și FRC ar trebui să aibă loc cel puțin trei etape.

Cele mai evidente dintre ele este convectie: inhalat curent de gaz transportă unele molecule de oxigen direct la FRC. Cu toate acestea, există motive să credem că doar 10-13% Vt amestecat cu FRC într-un mod similar în timpul fiecărui ciclu respirator liniștit.

Engel și personalul în 1973, a subliniat rolul important al inimii în gazul de agitare. Ei au ajuns la concluzia că aproximativ 1/4 bătaie de inimă a redus volumul mort (Vd) în timpul primelor 10 secunde respirație cală. Cercetatorii au emis ipoteza că mecanismul de acțiune al inimii „este în Taylor de difuzie, și convective de amestecare, datorită turbulenței și mișcări secundare.“
primit Taylor își asumă difuzie un eveniment deosebit de important în căile respiratorii diametru mediu.

Dispersie gaz longitudinala este o altă etapă a procedeului, în care se poate observa combinația de convecție: un flux de-a lungul lungimii fluxului căilor respiratorii și radial prin difuzie direcționată dinspre centru spre pereții tractului respirator. Când curgerea are laminar mai mult sau mai puțin, difuzie radială promovează aparent fluxul de oxigen de spălare se deplasează rapid strat in caile respiratorii centrale. Când curgerea devine turbulentă, un front profil parabolic al vitezei de curgere laminară substituit bont. Compoziția gazului în curgere turbulentă de-a lungul unei zone a secțiunii transversale aproape identică a căilor respiratorii, astfel încât difuzia radială devine mai puțin semnificativă.

mai repede strat în centrul fluxului de gaz laminar este probabil să joace un rol semnificativ în furnizarea de oxigen la alveolele plămânilor. Cu toate acestea, în orice caz, trebuie să oxigen. încă proceda la membrana alveolo capilară prin difuzie moleculară a gazelor.

Chiar și această simplificată explicații Se procesează evident că difuzia are loc în cel puțin două moduri. Difuzia în interiorul alveolelor este important pentru a furniza oxigen în sânge. Mai mult, difuzia Taylor in interiorul cailor respiratorii, se pare că reduce aportul de oxigen alveolelor prin amestecarea unei cantități mari de oxigen cu gazul „vechi“ rămase în căile respiratorii. Rolul de dezvoltare de turbulență reduce difuzia Taylor, dar se termină, de asemenea, livrarea de oxigen la o straturi mai rapid centrale ale fluxului de gaz.

Este evident că densitatea gazului în acest caz, joacă un rol important. Fără îndoială, creșterea densității gazului va reduce viteza de difuzie moleculară. Această creștere va împiedica pătrunderea oxigenului în direcția membranei alveolo-capilare, dar împreună cu ea va slăbi, de asemenea, rolul de difuzie a oxigenului în dispersia Taylor, înainte ca acesta din urmă poate ajunge la alveolelor. Prognoza poate fi fie favorabile sau nefavorabile. O altă creștere a densității gazului poate provoca turbulențe care se dezvolta in anumite cailor respiratorii, iar consecințele acestui fapt, se pare, este dificil de prezis.

Având în vedere aceste fenomene contradictorii nu numai creșterea densității gazului poate fi imprevizibilă în ceea ce privește cunoștințele actuale, impactul, dar efectele observate sunt, probabil, posibilitatea de a deveni reversibile în cazul în care condițiile necesare noi modificări. Încercarea de a explica hipoxie Shuto, am menționat deja necesitatea de a lua în considerare coeficienții de difuzie binare, în plus față de luând în considerare doar valorile densității de gaz.

În cele din urmă, este important să se amintiți-vă, hipoxie evident că pentru expunerile aproape normoxice la adâncime și pot fi cauzate de (sau suplimentar), alți factori, nu numai că densitatea gazului. Probabilitatea efectului de auto-presiune directă asupra sistemului respirator de reglementare a fost văzut mai sus. Este de asemenea posibil ca fenomenul neuromuscular al sindromului nervos de înaltă presiune previne coordonată cu respirația și că timpul de adâncime curs de scufundare a proceselor metabolice normale, acceptabile în condiții normale pe suprafață poate varia. De exemplu, există un raport că expunerea suspensiilor diluate de celule sanguine umane proaspete sub influența azotului presiune ridicată absolute integral 50-100 kgf / cm2, conduce la o creștere pronunțată a afinității hemoglobinei pentru oxigen (schimbare curba de disociere Hb-O2 la stânga). Astfel de modificări reversibile nu au fost observate în soluții diluate de hemoglobină, chiar dacă mult mai mare presiune hidrostatică, probabil, a avut un impact semnificativ asupra furnizării de O2 la celulele periferice.

întrebări teoretice, discutat în articolele noastre este mai mult decât probabil va fi vital în determinarea oportunităților unei persoane de a pătrunde la adâncimi mai mari.