Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Λόγω του τρόπου διχοτομήσεως των αεραγωγών (ασύμμετρος διχοτόμηση), η ολική εγκάρσια διατομή των μεγάλων κεντρικών αεραγωγών είναι πολύ μικρότερη της ολικής εγκάρσιας διαμέτρου των περιφερικών αεραγωγών. Ο όρος ‘ασύμμετρος’ δηλώνει ότι οι δύο θυγατρικοί κλάδοι διαφέρουν μεταξύ τους (και προς το μητρικό τους) ως προς το μήκος και την επιφάνεια εγκάρσιας διατομής. Η διακλάδωση του τραχειοβρογχικού δένδρου αριθμείται μ΄έναν από τους εξής δύο τρόπους: [α] Οι θυγατρικές γενεές αριθμούνται από το 0 (τραχεία) προοδευ­τι­κά προς την περιφέρεια, [β] η γονική τάξη αριθμείται από το αναπνευστικό βρογ­χι­όλιο τρίτης τάξεως, διαμέτρου ³0.7 cm, που παίρνει τον αριθμό 1. Ως δείκτης διακλαδώσεως ορίζεται ο λόγος του αριθμού διαιρέσεων για κάθε τάξη, προς τον αριθμό διακλαδώσεων της αμέσως ανώτερης τάξεως. Για τον ανθρώπινο πνεύ­μονα, ο δείκτης διακλαδώσεως είναι περίπου ίσος με 1.4, όχι ακριβώς 2, όπως θα αναμενόταν προκειμένου για ένα, ακριβώς διχοτο­μού­μενο, σύστημα. Η διάμετρος κάθε τάξεως μπορεί να υπολογισθεί από τη διάμετρο του θυγατρικού κλάδου, εκτός από τα περιφερικά αναπνευστικά βρογχιόλια, 1ης τάξεως. Κάθε θυγατρικός κλάδος είναι διαταγμένος ‘εν σειρά’ με κλάδους επόμενης (ή προηγούμενης) γενεάς. Επομένως, ο όγκος αέρος που εισέρχεται στην τραχεία, ρέει κατά μήκος αλληλοδιαδόχων γενεών ή τάξεων βρόγχων ή βρογχιολίων. Υπό την ίδια, επομένως, ογκομετρική ροή (παροχή=όγκος/μονάδα χρόνου) η γραμμι­κή ταχύτητα ροής είναι μικρότερη στους μικρότερους αεραγωγούς, επειδή η συν­ολική εγκάρσια διάμετρός τους είναι πολύ μεγαλύτερη. Κατά τη διάρκεια της εκπνοής, η αύξηση της ταχύτητας ροής προς τους κεντρικότερους αεραγωγούς συνεπά­γε­ται μεταβολή του τύπου της ροής, από γραμμική στους μικρούς περιφερικούς αγωγούς σε στροβιλώδη, στους κεντρικούς αεραγωγούς. Το αντί­θε­το παρατηρεί­ται κατά την εισπνοή. Παρόμοιος, μικτός, τύπος ροής παρατη­ρείται, ακόμη και, επί ήρεμης αναπνοής. Ο μικτός τύπος ροής εκφράζεται από την εξίσωση:

ΔP=[k₁•V`+k<sub>2</sub>•V`²].

O πρώτος όρος της εξισώσεως αναφέρεται στη γραμμική ροή και ο δεύτερος στη στροβιλώδη. Ο συντελεστής k₁ συσχετίζεται με τη γραμμική γλοιότητα, επί ομαλής ροής και ο συντελεστής k₂ συσχετίζεται με την κινητική γλοιότητα, επί στροβιλώδους ροής. Η τελευταία εξίσωση προτάθηκε, αρχικά, από τον Rohrer, το 1915. Για ικανό εύρος πιθανών ροών, η προηγούμενη εξίσωση μπορεί να απλουστευθεί ως εξής:

 ΔP=k•V`ⁿ

Όπου, n, ισούται με 1, προκειμένου περί ομαλής ροής και 2, προκειμένου περί στροβιλώδους. Για τύπους μικτής ροής, όπως αυτή που παρατηρείται στο τραχειοβρογχικό δένδρο, το n παίρνει τιμές μεταξύ 1 και 2, καθώς ο τύπος ροής μεταβάλλεται, ανάλογα με τη συνολική εγκάρσια επιφάνεια των αεραγωγών. Έτσι, προκειμένου περί ροής, μεταξύ 0.3 και 3 l/sec, που είναι πολύ πέρα από τη ροή που καταγράφεται, επί ήρεμης αναπνοής, οι όροι της εξισώσεως μπορούν να αντικατασταθούν ως εξής:

ΔP=2.4•V`^1.3.

Οπου ΔP, η αγωγός πίεση σε cm Η₂Ο και V`, η ογκομετρική ροή σε l/sec.

Σημειώνεται ότι η προώθηση αέρος στο παρέγχυμα δεν γίνεται με συμβατική ροή, όπως περιγράφτηκε παραπάνω, αλλά με μορια;κή κίνηση, κατά Brown