Læringsmål
- Forklar betydningen af eftergivelighed og modstand i lungerne
Atmningsfrekvensen er antallet af vejrtrækninger pr. minut. I gennemsnit er menneskets respirationsfrekvens under ikke-anstrengelsesforhold 12-15 vejrtrækninger/minut. Åndedrætsfrekvensen bidrager til den alveolære ventilation, eller hvor meget luft der bevæger sig ind og ud af alveolerne. Alveolær ventilation forhindrer ophobning af kuldioxid i alveolerne. Der er to måder at holde den alveolære ventilation konstant på: øge åndedrætsfrekvensen, mens tidalvolumenet af luft pr. indånding mindskes (overfladisk vejrtrækning), eller mindske åndedrætsfrekvensen, mens tidalvolumenet pr. indånding øges. I begge tilfælde forbliver ventilationen den samme, men det udførte arbejde og den type arbejde, der er nødvendigt, er helt forskellige. Både tidalvolumen og respirationsfrekvens reguleres nøje, når iltbehovet stiger.
Der er to typer arbejde, der udføres under respirationen, nemlig flowresistivt og elastisk arbejde. Flowresistivt arbejde henviser til det arbejde, der udføres af alveolerne og vævene i lungerne, mens elastisk arbejde henviser til det arbejde, der udføres af de interkostale muskler, brystvæggen og diafragmaet. Ved at øge respirationshastigheden øges det flowresistive arbejde i luftvejene og mindskes det elastiske arbejde i musklerne. En nedsættelse af respirationsfrekvensen vender den krævede arbejdstype om.
Surfactant
Luft-vævs/vand-grænsefladen i alveolerne har en høj overfladespænding. Denne overfladespænding svarer til overfladespændingen af vand ved grænsefladen mellem væske og luft i en vanddråbe, som resulterer i, at vandmolekylerne binder sig sammen. Overfladeaktive stoffer er en kompleks blanding af fosfolipider og lipoproteiner, som virker for at reducere overfladespændingen mellem alveolevævet og luften i alveolerne. Ved at sænke overfladespændingen i alveolevæsken mindskes alveolernes tendens til at kollapse.
Surfactant virker som et rengøringsmiddel for at reducere overfladespændingen og gør det lettere at puste luftvejene op. Når en ballon først pustes op, kræver det en stor kraftanstrengelse at strække plastikken og begynde at puste ballonen op. Hvis der blev påført en lille smule rengøringsmiddel på ballonens indre, ville den indsats eller det arbejde, der er nødvendigt for at begynde at puste ballonen op, blive mindre, og det ville blive meget lettere at begynde at puste ballonen op. Det samme princip gælder for luftvejene. En lille mængde surfaktant i luftvejsvævet reducerer den indsats eller det arbejde, der er nødvendigt for at puste luftvejene op. Spædbørn, der fødes for tidligt, producerer undertiden ikke nok surfaktant. Som følge heraf lider de af respiratorisk distress syndrom, fordi det kræver større anstrengelser at puste deres lunger op. Surfactant er også vigtigt for at forhindre, at små alveoler kollapser i forhold til store alveoler.
Lungemodstand og eftergivelighed
Lungesygdomme nedsætter hastigheden af gasudvekslingen ind og ud af lungerne. To hovedårsager til nedsat gasudveksling er eftergivelighed (hvor elastisk lungen er) og modstand (hvor meget obstruktion der findes i luftvejene). En ændring i en af dem kan ændre vejrtrækningen og evnen til at optage ilt og frigive kuldioxid dramatisk.
Figur 1. Forholdet mellem FEV1 og FVC.
Forholdet mellem FEV1 (den mængde luft, der kan udåndes med magt i et sekund efter at have taget en dyb indånding) og FVC (den samlede mængde luft, der kan udåndes med magt) kan bruges til at diagnosticere, om en person har restriktiv eller obstruktiv lungesygdom. Ved restriktiv lungesygdom er FVC reduceret, men luftvejene er ikke blokeret, så personen er i stand til at uddrive luft rimeligt hurtigt. Ved obstruktiv lungesygdom resulterer luftvejsobstruktion i langsom udånding samt nedsat FVC. FEV1/FVC-forholdet er således lavere hos personer med obstruktiv lungesygdom (mindre end 69 procent) end hos personer med restriktiv sygdom (88 til 90 procent).
Restriktiv sygdom
Eksempler på restriktiv sygdom er respiratorisk distress syndrom og lungefibrose. Ved begge sygdomme er luftvejene mindre eftergivelige, og de er stive eller fibrotiske. Der er et fald i compliance, fordi lungevævet ikke kan bøje og bevæge sig. Ved disse typer restriktive sygdomme er det intrapleurale tryk mere positivt, og luftvejene kollapser ved udånding, hvilket fastholder luften i lungerne. Den tvungne eller funktionelle vitale kapacitet (FVC), som er den mængde luft, der kan udåndes med magt efter at have taget det dybest mulige åndedrag, er meget lavere end hos normale patienter, og den tid, det tager at udånde det meste af luften, er stærkt forlænget (figur 1). En patient, der lider af disse sygdomme, kan ikke udånde den normale mængde luft.
Obstruktive sygdomme
Obstruktive sygdomme og tilstande omfatter bl.a. emfysem, astma og lungeødem. Ved emfysem, som oftest opstår som følge af tobaksrygning, ødelægges alveolernes vægge, hvilket mindsker overfladen til gasudveksling. Lungernes samlede eftergivelighed øges, fordi lungernes elastiske tilbageslag falder som følge af tab af elastiske fibre, efterhånden som alveolernes vægge beskadiges, og mere luft bliver fanget i lungerne i slutningen af udånding. Astma er en sygdom, hvor betændelse udløses af miljømæssige faktorer. Betændelsen blokerer luftvejene. Obstruktionen kan skyldes ødem (væskeansamling), spasmer af glatte muskler i bronkiolernes vægge, øget slimsekretion, skader på luftvejernes epitel eller en kombination af disse hændelser. Personer med astma eller ødem oplever øget okklusion på grund af øget inflammation i luftvejene. Dette har en tendens til at blokere luftvejene, hvilket forhindrer den korrekte bevægelse af gasser (figur 1). Personer med obstruktive sygdomme har store mængder luft fanget efter udånding og trækker vejret med et meget stort lungevolumen for at kompensere for den manglende rekruttering af luftvejene.
Try It
Bidrag!
Har du en idé til forbedring af dette indhold? Vi vil gerne have dit input.
Forbedre denne sideLær mere