Биофизика внешнего дыхания и его протезирования

Двухкомпонентная модель Полное давление: P = P EEXP + P ДИН + Р СТАТ Динамический компонент: P ДИН = R F; Статический компонент: Р СТАТ = V/C; P = P EEXP + R F + V/C

Двухкомпонентная модель P = P EEXP + R F + V/C F = dV/dt P = P EEXP + RdV/dt + V/C V = F(t)dt P = P EEXP + R F + ( F(t)dt)/C

Расчет растяжимости С P PLAT = P PEAK – P ДИН = P СТАТ + P EEXP P СТАТ = V/C = P PLAT – P EEXP C = V/(P PLAT – P EEXP )

Нормальные значения С Здоровые взрослые: 80–100 мл см вод. ст. –1 Взрослые на ИВЛ: 50–100 мл см вод. ст. –1 (0,5–1 л кПа –1 ) (0,5–1 л кПа –1 ) Длительная ИВЛ: 50–60 мл см вод. ст. –1 Грубая патология:

Расчет сопротивления R P ДИН = R F = P PEAK – P PLAT R = (P PEAK – P PLAT )/F; но при dF/dt = 0, F = V T /T I R = (P PEAK – P PLAT ) T I /V T

Нормальные значения R Женщины: 0,033 0,012 см вод. ст. мин л –1 (0,2 0,07 кПа с л –1 ) (0,2 0,07 кПа с л –1 ) Мужчины: 0,028 0,012 см вод. ст. мин л –1 (0,17 0,07 кПа с л –1 ) (0,17 0,07 кПа с л –1 ) На фоне ИВЛ: 0,2 см вод. ст. мин л –1 ( 1,2 кПа с л –1 ) ( 1,2 кПа с л –1 ) Явная обструкция: >0,33 см вод. ст. мин л –1 (>2 кПа с л –1 ) (>2 кПа с л –1 )

Ограничение линейной зависимости P PLAT (V T )

Ограничение линейной зависимости Р ДИН (F) P ДИН = K 1 F/r 4 + K 2 F 2 /r 5

Трехкомпонентная модель Инерционный компонент: P ин = I dF/dt P = P EEXP + P ДИН + Р СТАТ + P ИН P = P EEXP + R F + V/C + I dF/dt P = P EEXP + RdV/dt + V/C + I d 2 V/dt 2 P = P EEXP + R F + ( F(t)dt)/C + I dF/dt

Система внешнего дыхания как колебательный контур

Петля «давление – объем»

Работа дыхания W

W A = OAInBC W B = ODInEFC

Работа дыхания W W ВЫД = ABEx W ВЫД = DFEx W ЭЛ = ODFC W РЕЗ = DInEF

Работа дыхания W W = 0,7 –1 Дж/л W ЭЛ 70% W РЕЗ 30%

Работа самостоятельного дыхания