31. Air flow

Air moves from areas of higher pressure to areas of lower pres sure just as fluids do. A pressure gradient needs to be established to move air.

Alveolar pressure becomes less than atmospheric pressure when the muscles of inspiration enlarge the chest cavity, thus lowering the intrathoracic pressure. In-trapleural pressure decreases, caus ing expansion of the alveoli and reduction of intra-alveolar pressure. The pressure gradient between the atmosphere and the alveoli drives air into the airways. The opposite occurs with expiration.

Air travels in the conducting airways via bulk flow (mL/min). Bulk flow may be turbulent or laminar, depending on its velocity. Velocity represents the speed of movement of a single particle in the bulk flow. At high velocities, the flow may be turbulent. At lower velocities transitional flow is likely to occur. At still lower velocities, flow may be laminar (streamlined). Reynold's number predicts the air flow. The higher the number, the more likely the air will be turbulent. The velocity of particle movement slows as air moves deeper into the lungs because of the enormous increase in cross-sectional area due to branching. Diffusion is the primary mechanism by which gas moves between terminal bronchioles and alveoli (the respiratory zone).

Airway resistance: The pressure difference necessary to produce gas flow is directly related to the resistance caused by friction at the airway walls. Medium-sized airways (> 2 mm diameter) are the major site of airway resistance. Small airways have a high individual resis tance. However, their total resistance is much less because resistances in parallel add as reciprocals.

Factors affecting airway resistance: Bronchocon-striction (increased resistance) can be caused by parasympathetic stimulation, histamine (immediate hyper-sensitivity reaction), slow-reacting substance of anaphyla-xis (SRS-A = leukotrienes C4, D4, E4; mediator of asthma), and irritants. Bronchodilation (decreased resistance) can be caused by sympathetic stimulation (via beta-2 receptors). Lung volume also affects airway resistance. High lung vol umes lower airway resistance because the surrounding lung parenchyma pulls airways open by radial traction. Low lung volumes lead to increased airway resistance because there is less traction on the airways. At very low lung vol umes, bronchioles may collapse. The viscosity or density of inspired gases can affect airway resistance. The density of gas increases with deep sea div ing, leading to increased resistance and work of breathing. Low-density gases like helium can lower airway resistance During a forced expiration, the airways are compressed by increased intrathoracic pressure. Regardless of how forceful the expiratory effort is, the flow rate plateaus and cannot be exceeded. Therefore, the air flow is effort-independent; the collapse of the airways is called dynamic compression. Whereas this phenomenon is seen only upon forced expira tion in normal subjects, this limited flow can be seen dur ing normal expiration in patients with lung diseases where there is increased resistance (e. g., asthma) or increased compliance (e. g., emphysema).

New words

intrapleural - внутриплевральный

intra-alveolar - внутриальвеолярный

collapse - коллапс

viscosity - вязкость

density - плотность

Автор: Елена Беликова

<< Назад: Ventilation

>> Вперед: Mechanics of breathing

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Микробиология. Конспект лекций

▪ Уголовное право. Общая и Особенная часть. Шпаргалка

▪ Экономика и социология труда. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Нейрокомпьютерный интерфейс имплантирован человеку 30.07.2022 Нейрокомпьютерный интерфейс стал в Соединенных Штатах реальностью (хотя пока и ограниченной). В Synchron сообщают, что она стала первой в стране компанией, которой удалось имплантировать нейрокомпьютерный интерфейс человеку. Врачи из нью-йоркского медицинского центра Mount Sinai West имплантировали устройство производства компании Stentrode в моторную кору пациента, согласившегося принять участие в организованном компанией Synchron эксперименте COMMAND. Его цель заключается в оценке полезности и безопасности нейрокомпьютерных интерфейсов для обеспечения людям, страдающим на сильный паралич, возможности управления устройством без использования рук. В идеале технология Stentrode должна дать таким людям возможности самостоятельно отправлять электронные письма, текстовые сообщения и выполнять другие задачи в цифровой среде, которые воспринимаются здоровыми людьми как должное. Хирурги установили имплант путем эндоваскулярной процедуры, позволяющей избежать серьезной операции на открытом мозге, введя его через яремную вену. Операция прошла "чрезвычайно хорошо", и, как сообщают Synchron, уже через 48 часов пациент смог вернуться домой. Эксперимент, продолжающийся в Австралии, также проходит хорошо: четыре пациента, которым год назад были установлены импланты, чувствуют себя нормально. Понятно, что к тому моменту, когда врачи смогут предлагать установку нейрокомпьютерных интерфейсов от Synchron всем нуждающимся пациентам пройдет еще много времени. В июле 2021 года компания получила от Управления по продовольствию и медикаментам США (FDA) разрешение на проведение операции по имплантации интерфейса людям в рамках экспериментальной программы COMMAND, которая действует и на момент написания этой новости. Процедура, проведенная в США, стала значительным шагом вперед. Она позволит людям, страдающим параличом, вернуть возможность самостоятельного контроля за своей жизнью. Она также свидетельствует о победе компании Synchron в конкурентной борьбе - Илон Маск, к примеру, до сих пор не получил от FDA разрешения на использование имплантов, разработанных его компанией.

Другие интересные новости:

▪ Антиматерия в рамках квантовой теории: и частица, и волна

▪ Беспроводной power bank емкостью 10000 мАч

▪ Любовь мозга к границам

▪ Будущее может влиять на прошлое

▪ Каждое пятое научное исследование может быть ошибочным

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Переговорные устройства. Подборка статей

▪ статья Чрезвычайные ситуации на химически опасных объектах экономики и при использовании химического оружия. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Откуда взялось приветствие Дай пять!? Подробный ответ

▪ статья Горлянка. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомобильный пейджер с микрофоном. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь с удвоением напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026