Πληθυσμογράφος σώματος, περιγραφή

Αποτελείται από ένα θαλαμίσκο, που έχει όγκο περίπου 600 l και είναι αρκετά ευρύχωρος, ώστε να μπορεί ο εξεταζόμενος να καθίσει στο εσωτερικό του. Συνήθως είναι κατασκευασμένος από πλεξιγκλάς, που επιτρέπει οπτική επαφή με τον εξεταζόμενο και μειώνει ενδεχόμενη κλειστοφοβία του. Οι θάλαμοι συνήθως διαθέτουν σύστημα ενδοεπικοινωνίας, και προωθητήρα αέρος, που μπορεί να τίθεται σε λειτουργία ή να διακόπτεται από το χειριστή, ανάλογα με τις ανάγκες της δοκιμασίας. Ο πληθυσμογράφος σώματος διαθέτει πληθώρα μετρικών συστημάτων. Μέσα στο θάλαμο έχει τοποθετηθεί ένα σύστημα πνευμοταχομέτρου/κλείστρου και αισθητήρας πιέσεως. Ο τύπος του πνευμοταχογράφου ποικίλλει, ανάλογα με τον τύπο του πληθυσμογράφου. Το κλείστρο ελέγχεται από πνευματικό σύστημα και, όταν ενεργοποιηθεί, αποφράσει τους αεραγωγούς. Οι σύγχρονοι πληθυσμογράφοι διαθέτουν σύστημα προκαθορισμένων ενεργοποιήσεων του κλείστρου, κατά τη διάρκεια της δοκιμασίας. Ο αισθητήρας πιέσεως τοποθετείται μεταξύ του κλείστρου και του στόματος του εξεταζομένου και χρησιμοποιείται προκειμένου να μετρηθεί η πίεση προ του στόματος.

Η χρησιμοποιούμενη μέθοδος για τη μέτρηση των μεταβολών όγκου του συστήματος ποικίλλει ευρέως, ανάλογα με τα χρησιμοποιούμενα συστήματα. Υπάρχουν δύο πολύ διαφορετικές μέθοδοι για τη μέτρηση των μεταβολών όγκου στο θάλαμο του πληθυσμογράφου, ανάλογα με το αν χρησιμοποιείται ένας μη σταθερού ή σταθερού όγκου θάλαμος.

[α] Οι μη σταθερού όγκου πληθυσμογράφοι πιέσεως χρησιμοποιούν είτε ένα πρωτογενώς ογκομετρικό ή ροομετρικό σπιρόμετρο που προσαρμόζεται στο εξωτερικό τοίχωμα του πληθυσμογράφου. Αναφέρονται, επομένως, ως ογκομετρικοί ή ροομετρικοί πληθυσμογράφοι. Στα συστήματα αυτά μετριούνται όγκοι αέρος που προωθούνται προς και από το θάλαμο, ως αποτέλεσμα των μεταβολών του όγκου του θώρακος του εξεταζομένου κατά τη διάρκεια του αναπνευστικού κύκλου. Μπορούν να μετρηθούν μεγάλες ή μικρότερες μεταβολές του θωρακικού όγκου. Άλλες, μη πληθυσμογραφικές, παράμετροι των λειτουργικών εξετάσεων αναπνοής μπορούν, ευχερώς, να μετρηθούν, κατά την παραμονή του εξεταζομένου στον αεροστεγή θάλαμο. Στις παραμέτρους αυτές περιλαμβάνονται η εισπνευστική χωρητικότητα και οι εκπνευστικές ταχύτητες ροής. Συστήματα με τις δυνατότητες αυτές είναι μάλλον πολύπλοκα και υψηλού κόστους.

  [β] οι σταθερού όγκου, κυμναινόμενης πιέσεως πληθυσμογράφοι (πληθυσμογράφοι όγκου) διαθέτουν έναν αισθητήρα πιέσεως, που συνδέεται μέσω ανοίγματος στο τοίχωμα του θαλάμου. Ο αισθητήρας μετράει απ΄ευθείας μεταβολές πιέσεως στο εσωτερικό του θαλάμου, που παράγονται από τις αναπνευστικές κινήσεις του εξεταζόμενου. Οι μεταβολές πιέσεως ερμηνεύονται ως μεταβολές όγκου, σύμφωνα με το νόμο του Boyle:

                                P1.V1=P2.V2          ή V1=P2.V2/P1              Νόμος Boyle (à932)

Εάν ο αρχικός όγκος του θαλάμου είναι γνωστός (και αφαιρουμένου του όγκου σώματος του εξεταζομένου, με βάση την εξίσωση 1043.5) και με αρχική πίεση 0 cm H2O (ατμοσφαιρική), οι μεταβολές πιέσεως στο θάλαμο μπορούν να αντιστοιχισθούν με διαφορές στους όγκους. Για την ακριβή αποτύπωση των μεταβολών όγκου στο θάλαμο του πληθυσμογράφου, οι θερμοκρασίες στο εσωτερικό του θαλάμου πρέπει να παραμένουν σταθερές. Μερικά όργανα διαθέτουν μια μικρή διαρροή στο τοίχωμα του θαλάμου, που επιτρέπουν την εξισορρόπηση των θερμοκρασιών. Εάν κατά τη διενέργεια της δοκιμασίας  υιοθετείται ο τύπος αναπνοής ”λαχάνιασμα-panting” από τον εξεταζόμενο, η διαρροή δεν παρουσιάζει προβλήματα για τη μέτρηση των διαφορών πιέσεων.

Ένα διαξονικό σύστημα καταγραφής σε πραγματικό χρόνο, με καλή συχνότητα αποκρίσεως  είναι απαραίτητο, επίσης. Το σύστημα χρησιμοποιείται για καταγραφή των μεταβολών πιέσεως που μετριούνται στον πληθυσμογράφο, ως προς τις ταχύτητες ροής που καταγράφονται στο ροομετρικό σπιρόμετρο ή τις μεταβολές όγκου εντός του θαλάμου. Επίσης, είναι αναγκαίο ένα σύστημα επισημάνσεως και μετρήσεως της εφαπτόμενης του ίχνους καταγραφής.

Ο περιγραφείς, είναι ο πλέον διαδεδομένος τύπος πληθυσμογράφου, αλλά περιορίζεται σε προσδιορισμούς συνήθων, μόνο, πληθυσμογραφικών παραμέτρων.