Andningsfysiologi och Luftvägarnas Anatomi

Repetitionskort i ordförrådsstil täckande luftvägarnas anatomi, andningsmekanik, lungvolymer, tryckförändringar, nervös reglering och andningsarbete utifrån föreläsningsanteckningarna.

Ledande zon

Den del av luftvägarna som transporterar luft utan att delta i gasutbytet, bestående av näshåla, munhåla, farynx, larynx, trachea, bronker och bronkioler (generation $0\text{--}16$).

Respiratorisk zon

Den del av luftvägarna där gasutbyte sker, bestående av respiratoriska bronkioler, alveolära gångar (alveolar ducts) och alveolsäckar (generation $17\text{--}23$).

Alveoler

Luftblåsor i lungorna där gasutbytet sker, vilka tillsammans täcker en total yta på cirka $50\,\text{m}^2$.

Boyles lag

Fysikalisk lag som anger att tryck $\times$ volym är konstant i en sluten gasbehållare vid konstant temperatur.

Poiseuilles lag

Fysikaliskt samband där flödesmotståndet i ett rör är omvänt proportionellt mot radien upphöjt till fyra ($R \sim 1/r^4$).

Cilier i luftvägarna

Hårlika epitelutskott under slemlagret som slår i uppåtgående riktning mot matstrupen för att föra bort slem med inandade partiklar.

Alveolära makrofager

Immunceller i alveolerna som hålls rent genom att fagocytera mikroskopiska partiklar och damm.

Hostreflex

Motorisk reflex styrd från hjärnstammen genom inspiration, stängning av glottis, forcerad exspiration mot stängd glottis och plötslig öppning som ger en kraftig luftstöt.

Tidalvolym ($\text{TV}$)

Volymen luft som andas in eller ut under ett normalt viloandetag, motsvarande cirka $500\,\text{ml}$.

Inspiratorisk reservvolym ($\text{IRV}$)

Den maximala volym luft som kan andas in utöver en normal inandning, cirka $3100\,\text{ml}$.

Exspiratorisk reservvolym ($\text{ERV}$)

Den maximala volym luft som kan andas ut utöver en normal utandning, cirka $1200\,\text{ml}$.

Residualvolym ($\text{RV}$)

Den volym luft som återstår i lungorna efter en maximal utandning, cirka $1200\,\text{ml}$.

Vitalkapacitet ($\text{VC}$)

Den maximala volym luft som kan andas ut efter en maximal inandning ($\text{VC} = \text{TV} + \text{IRV} + \text{ERV}$), cirka $4800\,\text{ml}$.

Funktionell residualkapacitet ($\text{FRC}$)

Mängden luft som finns kvar i lungorna efter en normal viloutandning ($\text{FRC} = \text{ERV} + \text{RV}$), cirka $2400\,\text{ml}$.

Total lungkapacitet ($\text{TLC}$)

Den totala mängden luft som lungorna rymmer vid maximal inandning ($\text{TLC} = \text{VC} + \text{RV}$), cirka $6000\,\text{ml}$.

Anatomiskt dödt rum

Luftvolymen i de ledande luftvägarna där inget gasutbyte sker, cirka $150\,\text{ml}$.

Alveolär ventilation

Den volym frisk luft som når alveolerna per minut, beräknad som $(\text{Tidalvolym} - \text{Dödt rum}) \times \text{Andningsfrekvens}$ (t.ex. $(500 - 150) \times 15 = 5250\,\text{ml/min}$).

Diafragma

Den viktigaste inandningsmuskeln som sänks cirka $1\,\text{cm}$ vid viloandning och upp till $10\,\text{cm}$ vid maximal inandning.

Externa interkostalmuskler

Inandningsmuskler som lyfter och roterar revbenen samt stadgar interkostalrummen för att förhindra insug vid trycksänkning.

Intrapleuralrum

Det slutna spaltrummet mellan pleura viscerale (som täcker lungan) och pleura parietale (som täcker bröstkorgen och diafragma).

Intrapleuralt undertryck

Det negativa trycket i pleurasäcken (ca $-5\,\text{mmHg}$ i vila vid FRC) som orsakas av dragkampen mellan lungans inåtriktade elastiska återfjädring och bröstkorgens utåtriktade expansion.

Pneumothorax

Tillstånd där hål i pleuramembranet upphäver det intrapleurala undertrycket, varvid lungan faller ihop p.g.a. sin elasticitet och bröstkorgen expanderar.

Aktiv utandning

Forcerad utandning med hjälp av interna interkostalmuskler och bukmuskler som skapar ett positivt övertryck i intrapleuralrummet och thorax.

Dynamisk kompression

Ihopklämning av luftvägarna under aktiv utandning då trycket utanför luftvägarna överstiger trycket inuti, vilket sätter gränsen för lungornas tömning och ger upphov till residualvolymen.

Sympatisk bronkodilation

Dilatation av luftvägarna via adrenalin verksamt på $\beta_2$-receptorer, vilket minskar luftvägsmotståndet.

Parasympatisk bronkokonstriktion

Sammandragning av luftvägarna via vagusnerven och acetylkolin, vilket ökar luftvägsmotståndet.

Obstruktiv lungsjukdom

Sjukdomstillstånd som astma och KOL där trånga luftvägar ökar motståndet och leder till dynamisk kompression i broskfria bronkioler vid utandning.

Elastiskt andningsarbete

Det arbete som krävs för att övervinna lungans elasticitet under inandningen, vilket lagras som potentiell energi för den passiva utandningen.

Resistivt andningsarbete

Friktionsarbetet som krävs för att övervinna luftvägsmotståndet när luften strömmar genom luftvägarna, vilket förloras som värme.