Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Ο όγκος ενός αερίου αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του, ενόσω η πίεση παραμένει σταθερή.

                                                         V=k.T

Όπου Τ, η απόλυτη θερμοκρασία, k, σταθερά.

 Εάν V₁ και V₂ είναι, ο όγκος της αυτής ποσότητας αερίου, υπό θερμοκρασία Τ₁ και Τ₂, αντίστοιχα, ο λόγος των όγκων είναι ίσος με το λόγο των θερμοκρασιών:

V₁/V₂= Τ₁/Τ₂              {1}

Υπό όρους απόλυτης θερμοκρασίας, οι όγκοι αέρος στο αναπνευστικό σύστημα εκφέρονται σε 273°+37°=310°Κ. Σε περιβάλλον 6°C (απόλυτη θερμοκρασία = 279°Κ), οι όγκοι αέρος στο αναπνευστικό σύστημα μειώνονται στο 1/10 των τιμών, που έχουν σε συνήθεις συνθήκες θερμοκρασίας, χωρίς να ληφθεί υπ΄ όψη η μείωση του όγκου, λόγω των εξισορροπήσεων των υδρατμών. Οι εξισώσεις του Charles χρησιμοποιούνται, προκειμένου να μετατραπούν οι μετρούμενοι στις συνθήκες του εργαστηρίου όγκοι (ΑTPS), σε όγκους στις συνθήκες του σώματος (BTPS). Ένα φαινόμενο που μπορεί να περιπλέκει τις μετρήσεις όγκων, στις δοκιμασίες λειτουργικού ελέγχου αναπνοής, είναι η σχέση των μεταβολών της θερμοκρασίας με τις, συναρτήσει πιέσεως, μεταβολές όγκου. Οταν ένα αέριο συμπιέζεται (ελάττωση του όγκου που καταλαμβάνει), η θερμοκρασία του αυξάνεται. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται «αδιαβατική θέρμανση»  και η επίδρασή του είναι αρκετά σημαντική, ώστε εισάγει σφάλματα στις σχετικές δοκιμασίες μηχανικής της αναπνοής.

Εάν συνδυάσουμε το Νόμο Charles και Gay Lussac με το Νόμο Boyle θα λάβουμε

P.V=nRT                         {2}

όπου n =ο αριθμός των μορίων του αερίου, R = σταθερά, που εμπεριέχει διορθώσεις διαστάσεων, που ισούται με 0.082 l.atm.mole^-1.βαθμοί Kelvin^-1_· η,  παγκόσμιος σταθερά των αερίων· Τ, η απόλυτη θερμοκρασία °Κ.  Υπό σταθερή θερμοκρασία και πίεση ένα γραμμομόριο αερίου καταλαμβάνει όγκο 22.4 l. η αντίστοιχη τιμή για το CO₂ και το N₂O είναι, περίπου 22.2 L. Στο εργαστήριο φυσιολογίας της αναπνοής, η πίεση εκφέρεται, συνήθως, σε 760 mmHg, ο όγκος σε l, η θερμοκρασία  σε °C, και ο αριθμός των μορίων σε γραμμομόρια (moles). Στις περιπτώσεις αυτές, ο R ισούται με 63.36 l.mmHg.mole^-1.K^-1.  Ο «γενικός νόμος» των ιδανικών αερίων μπορεί να εκφρασθεί με την εξίσωση

P₁.V₁/T₁=P₂.V₂/T₂    {3}

όπου ο δείκτης 1 δηλώνει τις αρχικές συνθήκες πιέσεως, θερμοκρασίας και όγκου και ο δείκτης 2, τις τελικές.

Στην εξίσωση {3} βασίζεται η αρχή λειτουργίας της πληθυσμογραφίας σώματος.

βλέπε, επίσης, πίνακα