Αντιστάσεις αεραγωγών, airway resistance, Rfl

Η αντίσταση των αεραγωγών στη ροή (Rfl) είναι η επίδραση της τριβής μεταξύ των μορίων του αέρα και, επίσης, μεταξύ των μορίων του αέρα και των τοιχωμάτων των αεραγωγών. Με τον όρο αντιστάσεις αεραγωγών, RAW  θεωρούμε μέτρηση της Rfl στο αναπνευστικό σύστημα. Με τον όρο αντίσταση εκφράζονται οι μη ελαστικές ιδιότητες του συστήματος. Η οδηγούσα πίεση είναι η πίεση με την οποία πρωθείται ο αέρας μέσω των αεραγωγών. Ισούται με τη διαφορά της ατμοσφαιρικής πιέσεως, PAΤΜ, και της κυψελιδικής πιέσεως, PA. Θεωρώντας ότι η ατμοσφαιρική πίεση είναι σταθερή, ίση με 0, οι μεταβολές στην PA καθορίζουν το μέτρο της πιέσεως που απαιτείται για τη ροή που καταγράφεται. Η σχέση παρίσταται με την εξίσωση που μετατρέπεται στην:

 

RAW=(PATM­- PA)/ V̇  =  PA/V̇ 

 

Οι αεραγωγοί που διαμορφώνουν τις αντιστάσεις ροής είναι το στόμα, ο φάρυγξ, ο λάρυγξ, οι κεντρικοί αεραγωγοί, και οι μικρότεροι, περιφερικοί αεραγωγοί. Η διάμετρος των ενδοθωρακικών αεραγωγών μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια του αναπνευστικού κύκλου. Στην εισπνοή, οι ενδοθωρακικοί αεραγωγοί διατείνονται και επιμηκύνονται, λόγω της αρνητικότερης υπεζωκοτικής πιέσεως. Αντίθετα, οι αεραγωγοί αυτοί βραχύνονται και συμπτύσσονται, κατά την εκπνοή, με αποτέλεσμα, οι RAW είναι μικρότερες στους μεγάλους πνευμονικούς όγκους, και αυξάνονται κατά την εξέλιξη της εκπνοής. Οι αντιστάσεις ροής δια των αεραγωγών εκφέρονται σε cmH2O/L/sec.

Μετρώνται υπό την αυθαίρετα οριζόμενη ροή 0.5 l/sec, τη ροή που παρατηρείται κατά την ήρεμη αναπνοή. Εάν η αντίσταση ροής στους αεραγωγούς είχε μετρηθεί υπό μεγαλύτερη ροή, θα έδινε υψηλότερη τιμή. Ο λόγος της εξαρτήσεως της αντιστάσεως από τη ροή είναι ότι η σχέση μεταξύ της ΔΡ και της V̇ είναι διαφορετική προκειμένου για γραμμική ροή, παρά για στροβιλώδη και ο τύπος ροής, πχ., το ποσοστό της ροής που εκφέρεται υπό μορφή στροβιλώδους ροής, εξαρτάται από την ταχύτητα ροής για δεδομένη συνθήκη.

Παράγοντες που επιδρούν στις γεωμετρικές ιδιότητες των αεραγωγών, επηρεάζουν την αντίσταση ροής σε αυτούς, μερικές φορές κατά δραστικό τρόπο. 

Η αντίσταση στη ροή είναι συνάρτηση του αριθμού, του μήκους, και της διαμέτρου των αεραγωγών. Αν και ο αριθμός των αεραγωγών είναι σταθερός, το μήκος τους εξαρτάται από τον πνευμονικό όγκο στον οποίο μετριούνται, εφ΄όσον είναι μεγαλύτερο κατά το τέλος της εισπνοής, παρά κατά το τέλος της εκπνοής. Η διάμετρος των αεραγωγών μεταβάλλεται ακόμη περισσότερο, κατά τη διάρκεια του αναπνευστικού κύκλου, και οι αεραγωγοί είναι ευρύτεροι κατά το τέλος της εισπνοής, παρά κατά το τέλος της εκπνοής. Η διάμετρός τους, όμως, μεταβάλλεται ως αποτέλεσμα αντεπιδράσεων παραγόντων, άλλοι από τους οποίους τείνουν να προκαλούν βρογχόσπασμο και άλλοι, βρογχοδιαστολή. Η αύξηση, πχ., του τόνου των λείων μυικών ινών των βρόγχων, η ελαστικότητα και η επιφανειακή τάση συγκαταλέγονται μεταξύ των παραγόντων εκείνων που τείνουν στη μείωση του αυλού των βρόγχων. Η έξωθεν ακτινωτή έλξη του τοιχώματος των βρόγχων από το παρακείμενο πνευμονικό παρέγχυμα και η προς τα έξω κατευθυνόμενη διατοιχωματική πίεση (διαπνευμονική) αποτελούν παράγοντες που τείνουν να διευρύνουν τους αεραγωγούς. Μεγάλη επίδραση στη διαμόρφωση των αντιστάσεων ασκεί, επίσης, ο πνευμονικός όγκος στον οποίο γίνεται η μέτρηση. Κατά τη διάρκεια δυναμικής εκπνευστικής προσπάθειας, υπό πνευμονικούς όγκους χαμηλότερους της FRC, η αντίσταση ροής αυξάνεται οξέως, με την προοδευτική ελάττωση του πνευμονικού όγκου προς τη μικρότερη δυνατή τιμή του RV. Οι αντιστάσεις αυξάνονται, αν και με βραδύτερο ρυθμό, καθώς ο πνευμονικός όγκος αυξάνεται πέρα από το επίπεδο της FRC, λόγω της επιτεινούμενης έλξεως των τοιχωμάτων από το εκπτυσσόμενο πνευμονικό παρέγχυμα.  Η αύξηση της εγκάρσιας διαμέτρου των αεραγωγών μειώνει την αντίσταση ροής, ενώ , επιπλέον, καθώς η διατομή των αεραγωγών αυξάνεται, με την πρόοδο της αναπνοής, η ταχύτητα ροής μειώνεται για την ίδια ογκομετρική ροή, γεγονός που επηρεάζει τον τύπο της ροής, καθιστώντας την περισσότερο γραμμική, για την ίδια ταχύτητα ροής. Όπως προαναφέρθηκε, οι αεραγωγοί επιμηκύνονται κατά τη διάρκεια της εισπνοής και βραχύνονται κατά τη διάρκεια της εκπνοής, που σημαίνει ότι η μεταβολή του μήκους αναιρεί μέρος της βελτιώσεως των αντιστάσεων που προκάλεσε η διεύρυνσή του, επίσης, κατά την εισπνοή. Κατά παρόμοιο τρόπο, η εκπνευστική βράχυνση των αεραγωγών αντιστρατεύεται, αλλά σε μικρό ποσοστό, την ελάττωση των αντιστάσεων που επιβάλλεται κατά την εκπνοή.

Οι βρογχικές εκκρίσεις, το οίδημα του βλεννογόνου, η  συμφόρηση των αγγείων του βλεννογόνου και ο βρογχόσπασμος, διαμεσολαβούμενος από χημικούς παράγοντες (ισταμίνη) ή νευρογενείς μηχανισμούς (διέγερση του πνευμονογαστρικού) προκαλούν αύξηση της αντιστάσεως, καθώς ασκούν δυσμενείς επιδράσεις στις γεωμετρικές ιδιότητες των βρόγχων.

Λιγότερο εμφανής αιτία αυξήσεως των αντιστάσεων είναι η απώλεια της ελαστικότητας του πνευμονικού παρεγχύματος. Η αύξηση της πνευμονικής διατασιμότητας προκαλεί ελάττωση της διαπνευμονικής πιέσεως και ελάττωση της ακτινωτής υποστηρίξεως των τοιχωμάτων των αγωγών, τα οποία έτσι, συμπίπτουν, με αποτέλεσμα αύξηση των αντιστάσεων.

μέτρηση αντιστάσεων

Αντιστάσεις ροής, ανατομική εντόπιση
Αντιστάσεις ροής, εξαρτήσεις
Αντιστάσεις ροής, μεταβολές
Αντιστάσεις ροής, περιοχικές
Αντιστάσεις ροής, πνευμονοπάθειες
Αντιστάσεις ροής, φυσιολογικές τιμές