Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Αν και ο πνεύμονας, κατά συνήθεια θεωρείται ως τέλειο ελαστικό σώμα και  η ελαστικότητά του εκτιμάται υπό στατικές συνθήκες, η ενδοτικότητα του πνεύμονος, σε συγκερασμό με τις διαμορφούμενες αντιστάσεις στη ροή, προσδιορίζουν μια σταθερά χρόνου για το σύστημα. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολλές διαφορετικές σταθερές χρόνου, που εξαρτώνται από τις περιοχικές διαμορφώσεις της ενδοτικότητας και των αντιστάσεων στη ροή.

Η σταθερά χρόνου κάθε αναπνευστικής μονάδας (ή ολοκλήρου του πνεύμονος) ισούται με το γινόμενο της ενδοτικότητας (C, που εκφράζει τη μεταβολή του όγκου που συνεπάγεται ορισμένη μεταβολή της πιέσεως και εκφέρεται σε μονάδες ml/cmH₂O) και των αντιστάσεων στη ροή (R, που εκφράζει τη μεταβολή της πιέσεως που συνεπάγεται η για ορισμένο χρόνο ροή κατά μήκος του αγωγού και εκφέρεται σε μονάδες cm H₂O/ml/sec). Η σταθερά χρόνου εκφράζει την ευχέρεια ή τη δυσχέρεια με την οποία ανανεώνεται ο αέρας στην αντίστοιχη πνευμονική περιοχή.  

Εκπνευστική καμπύλη ροής- όγκου. Η εφαπτομένη στο σημείο Α ισούται με ΔV`/ΔV  (=C•R=1/t)

 Ο πνεύμονας μπορεί να θεωρηθεί ως σύ­νο­λο άπειρων επιμέρους μονάδων με τις ‘δι­κές’ τους σταθερές χρόνου. Επί φυσιολο­γικών ατόμων, όλες οι μονάδες έχουν παρ­ό­μοιες, μικρές, σταθερές χρόνου, εκκενώ­νονται και επαναπλη­ρώ­νο­νται περίπου ταυ­τό­χρονα, και ευρίσκονται στην ίδια φά­ση του αναπνευστικού κύκλου.

Μικρές αποκλίσεις, μεταξύ των κορυ­φαί­ων από τις βασικές περιοχές (επί ατόμου σε όρθια θέση) ή μεταξύ των ανωτέρων από τις κατώτερες περιοχές (επί ατό­μου σε πλαγία κατακεκλιμμένη θέση), οφείλονται στην επίδραση της βαρύ­τη­τας. Επί παθολογικών, όμως, καταστάσεων, με ανομότιμη κατανομή βλαβών, με­ρικές περιοχές παραμένουν λιγότερο ή περισσότερο φυσιολογικές, ενώ άλλες υφί­στανται εκτεταμένη ή περιορισμένη προσβολή. Η εγκατάσταση περιοχικών βλα­βών που συνεπάγονται τοπικές μεταβολές της ενδοτικότητας (οίδημα, κατα­στρο­φή του συνδετικού ιστού, ατελεκτασία) ή των αντιστάσεων ροής στους αερα­γω­γούς (βρογχόσπασμος, βρογχοστένωση) επιφέρουν περιοχικές μεταβολές στη σταθερά χρόνου. Οι περιοχικές σταθερές χρόνου είναι, στις περιπτώσεις αυτές, ομότιμα παθολογικές. Οι περιοχές με διαφορετικές σταθερές χρόνου δε συν­το­νίζονται στις φάσεις του αναπνευστικού κύκλου, μπορεί να ευρίσκονται σε ‘εισ­πνοή’ ενώ το σύστημα ευρίσκεται σε ‘εκπνοή’ και δεν ανανεώνουν τον αέρα τους στον προβλεπόμενο χρόνο, ούτε στον προβλεπόμενο ρυθμό. Αποτελούν αίτιο ελαττώσεως της VC, ενώ, καθώς ο αέρας που δέχονται είναι υποξικός, προ­ερχόμενος από την ‘εκπνοή’ των παρακειμένων κυψελίδων με μικρότερη στα­θερά χρόνου, αποτελούν περιοχές στις οποίες πραγματοποιείται κακής ποιότητας ανταλλαγή αερίων και διαταραχών στην περιοχική σχέση αερισμού –αιματώσεως.

To αντίστροφο της σταθεράς χρόνου, στο σημείο Α της εκπνευστικής καμ­πύ­λης ισούται με το γινόμενο E•G (=1/C • 1/R=t), γεγονός που σημαίνει ότι η καμ­πύ­λη δυναμικής ροής-όγκου εμπεριέχει χαρα­κτη­ριστικά διατασιμότητας αντιστά­σε­ων του συ­σ­­τήματος, στη φάση που αντιστοιχεί με την εκπνευστική ροή στο επί­πεδο αερα­γω­γών Α.

Ως σταθερά χρόνου ορίζεται ο χρόνος σε secs που απαιτείται για την έκπτυξη του πνεύμονος στο 63% του όγκου που θα ελάμβανε εάν η πίεση πληρώσεως επρόκειτο να παραμείνει σταθερή για αόριστο διάστημα. Σύμφωνα με όσα προαναφέρθηκαν ισχύει:

Περιοχές του πνεύμονος που έχουν αυξημένες αντιστάσεις ή αυξημένη ενδο­τι­κότητα, εμφανίζουν μεγαλύτερη σταθερά χρόνου και χρειάζονται μεγαλύτερο διάστημα, προκειμένου να εκπτυχθούν στο 63% του μέγιστου όγκου τους, υπό οποιαδήποτε πίεση πληρώσεως. Εάν διατίθεται μικρός χρόνος πληρώσεως, μόνο εκείνες οι περιοχές του πνεύμονος με μικρές σταθερές χρόνου προλαβαίνουν να πληρωθούν μέχρι την προβλεπόμενη χωρητικότητά τους. Αντίθετα, οι περιοχές με παρατεταμένες σταθερές χρόνου δε λαμβάνουν το ποσό από τον αναπνεόμενο αέρα που τους αναλογεί. Αυτό συνεπάγεται [α] ανόμοια κατανομή του αερισμού και έκπτωση της ανταλλαγής αερίων και [β] μικρότερο V_T από τον αναμενόμενο, λόγω των περιοχών εκείνων που δεν έλαβαν επαρκή αέρα. Εάν υπάρξει διακοπή της, πάντως μικρότερης, εισπνοής, ακόμη και οι περιοχές με μεγαλύτερες σταθερές χρόνου μπορεί να πληρωθούν μέχρι τις προβλεπόμενες χωρητικότητές τους. Εάν η εισπνοή διακοπεί απότομα πριν από την έκπτυξη του πνεύμονα στο προβλεπόμενο επίπεδο, μπορεί να παρατηρηθεί επαναδιανομή του αέρα που ήδη υπάρχει στους πνεύμονες, καθώς οι περιοχές με μικρή σταθερά χρόνου θα έχουν περάσει στη φάση εκπνοής, ενώ οι περιοχές με μεγάλη σταθερά χρόνου θα εξακολουθούν να παραμένουν σε φάση εισπνοής. Ο εκπνεόμενος αέρας από τις περιοχές με μικρή σταθερά χρόνου εκτρέπεται προς τις περιοχές με μεγάλη σταθερά χρόνου. Αποτέλεσμα αυτού είναι ότι οι περιοχές αυτές δε συμβάλλουν στην ανταλλαγή αερίων, δεδομένου ότι δέχονται εκπνεόμενο άερα, από τον οποίο έχει ήδη αποστραγγισθεί το Ο₂ κι έχει εμπλουτισθεί με το προσερχόμενο CO₂

Σταθερά χρόνου, εξάρτηση από συχνότητα αναπνοής.

περιοχική σταθερά χρόνου