Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

τραχειοβρογχικό δένδρο. Η διάκριση πρωτεύοντος, δευτερεύοντος λοβιδίου

 Μετά τον Horshfield, οι Raabe και συν, αφού καθ­ό­ρι­σαν τα μήκη, τις διαμέ­τρους, τις γωνίες διακλαδώσεως των κλάδων του τραχειο­βρογ­χικού δένδρου από την τραχεία μέχρι το τελικό βρογχιόλιο, έδειξαν ότι ο αριθμός των διακλαδώσεων του τραχειοβρογχικού δένδρου κυμαίνεται από 11 μέχρι 22, ανάλογα με την ανατομική περιοχή, που μελετάται. Έτσι, οι κορυφαίοι και οι άνω λοβαίοι βρόγχοι εξαντλούνται σε μικρότερο αριθμό γενεών, παρ, ό,τι άλλοι βρόγχοι. Οι παρατηρήσεις αυτές έδειξαν τη διακύμανση του ανοίγματος των γωνιών διακλαδώσεως, του μήκους των βρόγχων, τις διαμέτρου και του τύπου υποδιαιρέσεως των κλάδων του τραχειοβρογχικού δένδρου μεταξύ των διαφόρων ειδών. Στο σχήμα 4 παρουσιάζονται, συνοπτικά, βασικές πληροφορίες περί τη φυσιολογική ανατομία του βρογχικού δένδρου. Διαπιστώνεται η τεράστια αύξηση της εγκάρσιας διαμέτρου των περιφερικών αεραγωγών και η σημαντική μείωση του μήκους κάθε θυγατρικού κλάδου.

 Η φυσιολογική σημασία των διατά­ξε­ων αυ­τών δεν έχει απόλυτα κατανο­ηθεί, αλλά προφανώς σχετίζεται με τη λειτουργία της προσεγγιζόμενης περι­ο­χής. Πραγματικά τα επόμενα τρία φυ­σιολογικά φαινόμενα εξελίσ­σο­νται κα­τά μήκος του βρογχικού δένδρου και των περιφερικών αεροχώρων:

•  προώθηση του αέρος δια ροής, στροβι­λώ­δους στην αρχή, γραμμικής σε περιφερικότερους αερα­γω­γούς, με μικρότερο αριθμό Reynol­ds, που οφείλεται στην κλίση της διαπνευμονικής πιέσεως·
•  μίξη του εισπνεόμενου αέρα με τον αέρα που υπάρχει στους περιφερι­κό­τε­ρους αεραγωγούς και τις κυψελίδες. Η μίξη εξαρ­τά­ται από τη μερική πίεση και τη διαλυ­τό­τητα του αναπνεόμενου μίγματος. Τα δύο προηγούμενα φαινόμενα δεν είναι αμοιβαία αποκλειστά. Μοριακή διάχυση επισυμβαίνει και στους κεντρικό­τε­ρους αεραγωγούς, προς και από το κύριο ρεύμα (ένα φαινόμενο γνωστό σα σκέδαση κατά Taylor), ενώ κάποιου βαθμού ροή αναπτύσσεται ακόμη και στις περιφερικές μοίρες του πνεύμονος, ιδαίτερα, πχ., στις περιοχές μεταδόσεως της καρδιακής ώσεως.
• παθητική διάχυση των μορίων των αερίων  μέσω της κυψελιδοτριχοει­δι­κής μεμβράνης.

Εφ΄όσον η λειτουργική σκοπιμότητα των πνευμόνων είναι η ανταλλαγή των αε­ρί­ων, η διανομή του αέρος μέσω του συστήματος των κατά σειρά διχοτομήσεων των βρόγχων καταλαμβάνει χώρο που δεν προσφέρεται για λειτουργικούς σκο­πούς (νεκρός χώρος). Με τον περιορισμό, να μην αυξηθεί πολύ το απαιτούμενο έργο προωθήσεως, ο όγκος των αμιγών αεραγωγών πρέπει να είναι ο ελάχιστος δυνατός. Πραγματικά, μόνο 70 ml καταλαμβάνει ο ανατομικός νεκρός χώρος σε κάθε πνεύμονα και αντιστοιχεί περίπου με το βάρος του σώματος (σε Kgr). Όταν η ροή προωθήσεως αντικαθίσταται από τη μοριακή διάχυση, είναι αναγκαία η μεγιστοποίηση της εγκάρσιας διαμέτρου των αεραγωγών και η ελαχιστοποίηση της αποστάσεως που πρέπει να διανύσουν τα μόρια για να προσεγγίσουν την αιματική φάση. Πρέπει, επομένως, να εξασφαλισθεί μια ευρεία επιφάνεια αντ­αλ­λα­γής αερίων, που θα προσεγγίζεται μετά την ελάχιστη δυνατή διαδρομή. Σ΄αυ­τό, ακριβώς, αποσκοπεί η διατήρηση της γονικής διαμέτρου παράλληλα με τη δραστική μείωση του μήκους, σε κάθε θυγατρικό κλάδο περιφερικού αεραγωγού. Πραγματικά, ενώ με ροή προωθήσεως στους κεντρικούς αγωγούς καλύπτεται από­σταση 250 mm περίπου, μόνο 2.6 mm απομένουν να καλυφθούν με τη μοριακή διάχυση μέχρι να προσεγγισθεί η κυψελιδοτριχοειδική μεμβράνη. Είναι βεβαιωμένο ότι το βρογχικό δένδρο έχει σχεδιασθεί κατά τρόπο ώστε να ελαχιστοποιείται το έργο αναπνοής. Επιπλέον, παράγοντες όπως η σύγκλειση των αεραγωγών, οι μεταβολές της διαμέτρου στις διάφορες φάσεις του ανα­πνευ­στικού κύκλου, ο βρογχοκινητικός τόνος και ο βρογχόσπασμος μπορούν να μεταβάλουν τις διαστάσεις των αγωγών και να επιβάλουν σημαντικές τροπο­ποι­ήσεις στον τύπο της ροής και στα φαινόμενα που αφορούν στην καθήλωση και κατακράτηση της εισπνεόμενης διαμερισμένης ύλης.