spirometri.se

Välkommen till aerosolsidan!

Aerosol-sidan är en samling dokument som ligger under spirometri.se. Här finns information om principerna för inhalationsbehandling med läkemedel i aerosolform. Grundläggande fysikaliska principer, liksom likheter och skillnader mellan olika apparater kommer att behandlas.

 

Vad är en aerosol?

Det finns flera saker som kallas aerosoler. Jag tillämpar denna definition av begreppet:


Definition: En aerosol är ett system bestående av två faser, där den ena är en gas och den andra en vätska eller fast fas. Vätskan eller den fasta fasen är uppdelad i så små droppar eller partiklar att dessa kan hålla sig svävande i gasen.

Definitionen är inte helt knivskarp - det är till exempel svårt att säga var den övre gränsen för storleken av dropparna/partiklarna går. Dimma är en aerosol, men regn är det nog inte. Någonstans däremellan går gränsen.

En aerosol har i den här bemärkelsen ofta ett "före" och ett "efter", till exempel som en vätska som ännu inte har nebuliserats, eller pulver som inte fördelats. Damm under sängen är inte en aerosol, men virvlar det runt i luften så har man en aerosol. När det sedan fallit till golvet igen så upphör det att vara aerosol.

Deponeringsbegreppet

En aerosol kan egentligen inte påverka människokroppen så mycket. Det är först när aerosolens droppar eller partiklar landar - deponeras - som de kan göra skada. Deponering av aerosoler som används för inhalationsbehandling sker i huvudsak på två olika sätt, genom sedimentation och genom impaktion. Deponeringen i luftvägar och lungor sker i princip på tre avgränsbara platser; 1) mun och svalgregionen, 2) de flödesbegränsande bronkerna (ungefär efter 4-7 delningar i bronkträdet räknat från trakea), 3) i den alveolära delen av lungorna.

Impaktion

Impaktion innebär att en droppe eller partikel tenderar att fortsätta rakt fram (på grund av att den är tyngre än omgivande gas) när gas-strömmen svänger. Man kan jämföra med en bil som sladdar av den hala vintervägen och "impakterar" i dikesrenen. Impaktion har alltså sin största betydelse rörelseenergin hos partikeln är stor (rörelseenergin beror på partikelns massa och hastighet) och när "kurvorna" är snäva. Kurvorna i det här fallet är luftströmmens kurvor - eller snarare virvlar. Med ökande virvelbildning (turbulens) ökar också graden av impaktionsberoende deponering.

Impaktion sker ffa i två regioner: dels mun och svalg, dels i de flödesbegränsande luftvägarna (dvs medelstora bronker). I dessa avsnitt är luftströmmarna turbulenta.

Sannolikheten att en partikel skall deponeras pga impaktion ökar proportionellt med storleken i kvadre och flödet. Eller så här om man skriver ut det:

Impaktionsgrad = (MMAD)2 x flödet

Av detta förhållande ser vi att partikelns storlek är det absolut viktigaste - men att även flödet spelar roll. Blir partiklarna större som måste alltså flödet bli betydligt lägre för att samma grad av impak6ton skall uppträda.

Sedimentation

Sedimentation innebär att droppar eller partiklar p.g.a. gravitationen faller nedåt. För att deponering skall ske krävs ju att partikeln träffar en yta (nedåt) och impaktionen är hög med tunga partiklar som får vara lång tid på ett ställe där det är kort väg till en yta att falla ned på. Lång uppehållstid och korta avstånd finns alveolärt och impaktion är således den helt dominerande deponeringsmekanismen i alveolerna.

Andra mekanismer

Elektrostatiska krafter och diffusion är fenomen som ffa kan påverka mycket små patiklar och brukar sällan ha någon betydelse för farmakologiska aerosoler i lungorna. i någon större omfattning. Mycket små partiklar har mycket låg massa och är därför inte intressanta

Senast uppdaterad ( 2009-11-15 19:16 )