MedUniver Скорая помощь
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Скорая помощь:
Скорая помощь
Частная неотложка.
Шок. Шоковые состояния.
Хирургическая патология.
Помощь при ожогах.
Краш синдром. ОПН. ОПен.
Неврологическая помощь.
Эндокринология.
Помощь при отравлениях.
Поражения глаз.
Неотложная стоматология.
Неотложная психиатрия.
Неотложные состояния.
Неотложная помощь.
УЗИ диагностика.
Рекомендуем:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Ингаляционные токсины. Отложение аэрозолей в легких

Дальнейшая судьба ингалированных частиц, т.е. вероятность их отложения, определяется в основном тремя физическими механизмами: седиментацией, импакцией и диффузией. Седиментация (осаждение), т.е. равномерное прямолинейное движение частиц книзу при уравновешивании силы тяжести силой сопротивления вязкой среды описывается известным физическим законом Стокса. Скорость такого движения пропорциональна второй степени диаметра сферической частицы и лишь первой степени ее плотности. Импакция, или инерционное отделение аэрозольной частицы, происходит при резком изменении направления воздушного потока, когда частица продолжает движение в прежнем направлении и ударяется о поверхность слизистой оболочки дыхательных путей.

Диффузионный механизм связан с хаотическим (броуновским) движением мельчайших частиц, размеры которых соизмеримы с длиной свободного пробега газовых молекул и которые поэтому оказываются под неуравновешенными ударами последних. Чем интенсивнее такое хаотическое движение частицы и чем ближе ее среднее положение к поверхности слизистой оболочки, тем выше вероятность ее соударения с этой поверхностью и отложения на ней. Наряду с перечисленными основными механизмами более или менее важная роль принадлежит электростатическому отложению тех частиц, которые несут электрический заряд.

Вклад всех этих механизмов в отложение частиц разного диаметра и на разных уровнях респираторного тракта существенно неодинаков, что и определяет основные закономерности как суммарного, так и регионального отложения аэрозолей при дыхании. Так, вероятность седиментационного отложения возрастает с увеличением АД, т.е. с повышением скорости седиментации и уменьшением среднего расстояния от взвешенной в воздухе частицы до подлежащей поверхности слизистой (т.е. с уменьшением диаметра дыхательной трубки) и со снижением скорости воздушного потока, "сносящего" эту частицу в направлении своего движения и тем препятствующего ее оседанию (эта скорость тем ниже, чем глубже дыхательные пути).

Поэтому если суммарное отложение нарастает с увеличением АД, то для отложения регионального зависимость от размера частицы более сложна Относительно крупные частицы, отлагаясь в вышележащей области респираторного тракта, тем самым не могут проникнуть или только частично проникают в нижележащую, что снижает вероятность их отложения в последней. Например, исследователи нашли, что альвеолярное отложение нарастает с увеличением АД только до приблизительно 4 мкм, а при дальнейшем увеличении АД оно снижается. При этом в альвеолярную (пуль-мональную) область вообще не проникают частицы с АД 15 мкм, в то время как частицы до 2—2,5 мкм только здесь и отлагаются, поскольку они практически не успевают осесть в вышележащих областях.

ингаляционные токсины

Инерционный механизм отложения действителен только для частиц с достаточно большой массой и при этом требует достаточно высокой скорости воздушного потока перед изменением его направления. Поэтому вклад этого механизма в трахеобронхиальное отложение невелик, а в пульмональное - ничтожен, но он существен для назофарингеальной области, где благодаря импакции отлагаются наиболее крупные пылевые частицы. Вместе с тем в этой области существенную роль играет и диффузионный механизм отложения мельчайших частиц, по-видимому, в связи с тем, что турбулентность потока воздуха в носовых ходах, глотке и гортани повышает вероятность приближения пылевых частиц к слизистой оболочке на такое расстояние, которое делает возможным их удар о слизистую оболочку в результате броуновского движения.

Обычно принимается, что ниже верхней части трахеи воздушный поток ламинарен, однако в пульмональной области расстояние даже от оси потока до поверхности слизистой оболочки настолько мало, что вероятность диффузионного отложения вновь возрастает. Естественно, что как в назофарингеальной, так и в пульмональной области этот механизм обусловливает отложение только тех мельчайших частиц, которые способны к броуновскому движению. Большинством исследователей принимается, что как общее, так и альвеолярное отложение, достигнув минимума при АД приблизительно 0,2—0,4 мкм (в силу закономерностей седиментации), с дальнейшим уменьшением диаметра частиц резко возрастает за счет диффузионного механизма. Этот теоретический прогноз закладывается во все математические модели отложения аэрозолей, однако он недостаточно подтвержден экспериментальными данными.

Математические модели отложения аэрозолей при дыхании предлагались многими авторами, однако до сих пор задача не решена. Некоторые модели строятся эмпирически, т.е. представляют собой математическую функцию, аппроксимирующую набор конкретных экспериментальных данных, полученных в опытах на добровольцах.

В той или иной форме характеристики дыхания принимаются во внимание и рассматриваемыми ниже теоретическими моделями, которые обычно прогнозируют снижение степени отложения с повышением частоты дыхания и повышение степени отложения с увеличением дыхательного объема. Однако при реальной физической работе легочная вентиляция до определенного предела возрастает за счет примерно равного вклада обоих названных факторов, а при особо тяжелых нагрузках дальнейшее ее увеличение достигается только благодаря увеличению дыхательного объема. При заданном режиме дыхания, соответствующем именно такой тяжелой работе, в эксперименте на добровольцах показано увеличение степени суммарного отложения частиц по сравнению с произвольным спокойным дыханием.

Отложение в пульмональной области, по-видимому, более всего зависит от длительности вдоха. Необходимо, однако, не упускать из виду, что речь идет о той или иной зависимости от характеристики дыхания не абсолютного, а относительного отложения (т.е. доли частиц, отлагающейся в дыхательных путях). Между тем в любом случае физическая работа связана с повышением минутного объема дыхания, т.е. количества ингалированной, а следовательно, и отложившейся пыли.

Возвращаясь к проблеме математического моделирования отложения, перейдем ко второму классу моделей, которые строились на основе математического описания основных физических механизмов отложения и той или иной геометрической модели респираторного тракта, причем экспериментальные данные на добровольцах использовались не столько для подбора параметров таких моделей, сколько для проверки основанного на них прогноза. В 1966 г. несколько ранее предложенных моделей подобного рода были обобщены специальной Рабочей группой по легочной динамике Международного комитета радиационной защиты (МКРЗ) первоначально для внутренней дозиметрии радиоактивных аэрозолей. Вскоре эта модель МКРЗ начала широко использоваться и для решения разнообразных задач, связанных с прогнозированием опасности фиброгенных и токсических аэрозолей.

- Читать далее "Модели отложения токсинов в легких. Задержка отложившихся в легких частиц"


Оглавление темы "Токсины в виде аэрозолей. Гипоксия при интоксикации":
1. Ингаляционные токсины. Отложение аэрозолей в легких
2. Модели отложения токсинов в легких. Задержка отложившихся в легких частиц
3. Выведение аэрозолей из легких. Трахеобронхиальный клиренс
4. Пульмональный клиренс токсинов. Фагоцитоз пыли в легких
5. Реакция альвеолярного фагоцитоза. Альвеолярный фагоцитоз токсинов
6. Биотрансформация токсинов. Зависимость биотрансформации ксенобиотиков
7. Стадии токсического действия. Моделирование токсического действия
8. Действие ксенобиотиков на тканевое дыхание. Гипоксия в результате интоксикации
9. Механизмы окислительного метаболизма токсинов. Влияние токсинов на митохондрии
10. Механизмы токсического воздействия на митохондрии. Моделирование интоксикации митохондрий
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта