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:

▪ Обществознание. Шпаргалка

▪ Страховое дело. Шпаргалка

▪ История психологии. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Электрическая капсула для стимуляции желудока и улучшения аппетита 05.05.2023 Американские инженеры создали капсулу, которая при глотании электрически стимулирует клетки желудка, побуждая их вырабатывать гормон голода грелин. Первые испытания по изобретению, которое может помочь в лечении тошноты и пониженного аппетита, провели на свиньях. Гормон грелин отвечает за чувство голода и известен за способность усиливать аппетит и противодействовать тошноте. Он производится главным образом клетками желудка, поэтому ученые Массачусетского технологического института предположили, что электрическая стимуляция желудка изнутри может увеличить выработку гормона. Это пригодилось бы при лечении состояний, сопровождающихся плохим аппетитом и тошнотой у людей. Чтобы избежать имплантации электродов в орган, ученые создали прототип капсулы, которую можно проглотить, как обычную таблетку, и она будет временно действовать в желудке, пока естественным образом не покинет его. Она имеет в строении электронику, которая генерирует электрические сигналы и посылает их в клетки через электрод, намотанный на капсулу снаружи, а также содержит внутри батарею для ее питания. Чтобы жидкость в желудке не мешала электроду контактировать с клетками, инженеры придали капсуле форму, на которую их вдохновила кожа ящериц молохов. У этих животных она имеет систему микроскопических каналов, которые впитывают и направляют благодаря капиллярным силам дождевую воду и росу в рот молохов. Похожей системой каналов с гидрофильным покрытием наделили и поверхность капсулы, чтобы она отводила лишнюю жидкость от электрода, позволяя контактировать с клетками и стимулировать их. А чтобы капсула не начала действовать еще в пищеводе, ее покрыли сахарозаменителем изомальтом, деградирующим в кислоте желудка. Тестирование на 13 свиньях показало, что уже через десять минут стимуляции капсулой уровень грелина в крови возрастает примерно на 40 процентов. Капсула оставалась в желудке в течение суток, а затем все животные избавлялись от нее естественным путем в течение двух недель, что для свиней является нормальным показателем. Изучение тканей пищеварительного тракта испытуемых животных не выявило признаков воспаления, травмы или других патологий из-за капсулы, что предварительно свидетельствует о безопасности технологии. К тому же выявленное увеличение уровня грелина ученые считают достаточным для уменьшения тошноты и улучшения аппетита, но необходимы следующие опыты на людях, что это проверить.

Другие интересные новости:

▪ Гамма-лучи консервируют древесину

▪ Продукты и напитки стали слаще

▪ Математические секреты идеального снеговика

▪ Может быть, в центре Солнца есть темная материя

▪ Остатки планктона расскажут о древнем климате

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Глухая тетеря. Крылатое выражение

▪ статья Одинакова ли температура на Северном и Южном полюсе? Подробный ответ

▪ статья Компенсационные петли. Советы туристу

▪ статья Особенности сотовой связи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Широкополосные фазовращатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025