Akciğer Kompliyansı ve Elastikiyeti
Akciğer kompliyansı, gerici (transpulmoner) basınçtaki bir birim değişikliğin neden olduğu akciğer hacmindeki değişimi ifade etmekte olup, akciğerin ne kadar kolay şişirilebildiğinin elastik bir göstergesidir. Elastikiyet ise tamamlayıcı bir özelliktir — gerilmiş akciğerin daha küçük bir hacme doğru geri çekilme eğilimini belirtir — ve bu iki özellik birlikte akciğere uygulanan basınç ile akciğerin tuttuğu hacim arasındaki ilişkiyi belirlemektedir.
Tanım
Akciğer kompliyansı, akciğer hacmindeki değişimin, bu değişime neden olan transpulmoner basınçtaki değişime oranıdır (basınç-hacim eğrisinin eğimi); akciğer elastikiyeti veya elastik geri çekilme (elastic recoil), gerilmiş akciğerin daha düşük bir hacme dönme eğilimindeyken oluşturduğu içe doğru basınçtır.
Kapsam
Bu konu, akciğer ve göğüs duvarının elastik basınç-hacim davranışını, bu elastikiyetin belirleyicilerini (doku elastik lifleri ve alveoler yüzey gerilimi), sürfaktanın yüzey gerilimini düşürmedeki rolünü ve kompliyansın basınç-hacim eğrisinin eğiminden nasıl okunduğunu kapsamaktadır. Bu metin, mekanik özelliklere ilişkin bir referans açıklaması olup, klinik bir rehber niteliği taşımamaktadır.
Temel sorular
- Kompliyans, basınç-hacim eğrisinin eğimi olarak nasıl tanımlanır ve elastanstan farkı nedir?
- Akciğerin elastik geri çekilmesine ne katkıda bulunur — doku elastik lifleri mi yoksa alveoler yüzey gerilimi mi?
- Sürfaktan yüzey gerilimini ve dolayısıyla kompliyansı ve alveoler stabiliteyi nasıl değiştirir?
- Akciğer ve göğüs duvarının elastik özellikleri, dinlenimdeki akciğer hacmini belirlemek için nasıl birleşir?
Anahtar kavramlar
- Kompliyans ve elastans
- Basınç-hacim eğrisi
- Elastik geri çekilme
- Histerezis
- Yüzey gerilimi
- Pulmoner sürfaktan
- Spesifik kompliyans
Temel kuramlar
- Akciğerin elastik süreklilik modeli
- Mead, Takishima ve Leith, akciğeri, her bir bölgedeki geri çekilme basıncının gerildiği yerel hacme bağlı olduğu, streslerin ve genişlemenin parankim boyunca nasıl dağıldığını açıklayan, birbirine bağımlı elastik bir yapı olarak ele almışlardır.
- Yüzey gerilimi ve sürfaktanın geri çekilmeye katkısı
- Akciğerin elastik geri çekilmesinin önemli bir kısmı, alveoler hava-sıvı arayüzündeki yüzey geriliminden kaynaklanmaktadır; pulmoner sürfaktan bu gerilimi düşürmekte ve stabilize etmekte, böylece kompliyansı artırmakta ve küçük alveollerin çökmesini önlemektedir.
Mekanizmalar
Gevşemiş akciğerin hacmi, gerici transpulmoner basınç ile elastik geri çekilmesi arasındaki denge ile belirlenmektedir. Hacmin transpulmoner basınca karşı grafiğe dökülmesi, eğimi kompliyansı temsil eden sigmoid bir basınç-hacim eğrisi ortaya koymaktadır; eğri, büyük ölçüde alveoler arayüzdeki yüzey gerilimi davranışı nedeniyle şişirme ve söndürme sırasında farklılık göstermektedir (histerezis). Geri çekilmeyi iki faktör oluşturmaktadır: akciğer dokusunun elastik lifleri ve alveolleri kaplayan ince sıvı filmin yüzey gerilimi. Pulmoner sürfaktan yüzey gerilimini azaltarak kompliyansı artırmakta ve bu etki düşük hacimlerde daha belirgin olduğundan, farklı boyutlardaki alveolleri stabilize etmektedir. Akciğer içe doğru geri çekilirken göğüs duvarı dışa doğru geri çekilme eğiliminde olduğundan, zıt elastik kuvvetleri dinlenimdeki akciğer hacminde buluşmaktadır.
Klinik önem
Kompliyans ve geri çekilme, akciğerin ne kadar kolay şiştiğini tanımlamakta ve değişmiş elastikiyet, akciğer hastalıklarının geniş mekanik kategorilerinin temelini oluşturmaktadır — örneğin, geri çekilme kaybı kompliyansı artırırken, fibrozis veya sürfaktan eksikliği bunu azaltmaktadır. Bu kavramlar, basınç-hacim ölçümlerinin yorumlanmasını ve akciğer koruyucu ventilasyonun arkasındaki mantığı bilgilendirmektedir. Bu madde fizyolojik özellikleri tanımlamakta olup, bireysel tanı veya tedavi için bir temel teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Akciğer elastikiyetinin nicel tanımı, klasik solunum mekaniği çalışmalarına dayanmakta ve fizyoloji el kitapları ile metinlerinde pekiştirilmektedir; kompliyansın klinik ölçümü, standartlaştırılmış pulmoner fonksiyon ve solunum mekaniği çerçeveleri içinde gerçekleştirilmektedir.
Tarihçe
Akciğer elastikiyetinin sistematik ölçümü, yirminci yüzyılın ortalarında plevral basıncı tahmin etme teknikleriyle birlikte gelişmiş, bu da basınç-hacim eğrisinin tanımlanmasına ve kompliyansın nicel olarak belirlenmesine olanak sağlamıştır. Mead ve meslektaşlarının stres dağılımı modellemesi ve yüzey geriliminin rolünün tanınması, akciğeri elastik yapan şeyin anlaşılmasını geliştirmiş, bu çalışmalar Solunum Mekaniği üzerine yazılan Fizyoloji El Kitabı cildinde sentezlenmiştir.
Öne çıkan isimler
- Jere Mead
- Peter Macklem
- John B. West
İlgili konular
Temel eserler
- mead-1970
- mead-1967
Sıkça sorulan sorular
- Kompliyans ve elastans arasındaki fark nedir?
- Kompliyans, gerici basınçtaki bir birim artış başına kazanılan hacim iken, elastans bunun tersidir — bir birim hacim değişikliği başına gereken basınçtır. Yüksek kompliyanslı bir akciğerin şişirilmesi kolaydır; sert, yüksek elastanslı bir akciğer ise şişirilmeye direnç gösterir.
- Pulmoner sürfaktan akciğer mekaniği için neden önemlidir?
- Sürfaktan, alveoler sıvı filminin yüzey gerilimini düşürerek akciğer kompliyansını artırmakta ve etkisi düşük akciğer hacimlerinde daha fazla olduğundan, küçük alveollerin çökmesini önlemeye yardımcı olmakta ve farklı boyutlardaki alveolleri stabilize etmektedir.