Kaj je aerosol? Kako in s kakšnimi napravami ga ustvarimo?

 Terapevtski aerosol je raztopina tekočih ali trdnih delcev premera od 0, 001 do 100 mikrometrov, ki se prenaša s plinom (običajno zrakom). Zaradi slednjega jo je moč vdihavati in s tem zdraviti bolezni dihal. 

 Aerosol torej sestavljajo:

1. plin (mešanica plinov v zraku ali kisik)

2. zdravilna učinkovina v obliki mikroskopskih tekočih ali trdnih delcev 

Aerosole lahko najdemo tudi v naravi. Njihovi tipični predstavniki so dim, prah in meglica. 

Na odlaganje delcev aerosola vplivajo predvsem trije dejavniki:

1. Odlaganje zaradi ovir je posledica anatomije dihal. Vdihnjeni delci potujejo naravnost, dokler ne trčijo ob krivino ali oviro na njihovi poti, zaradi česar se na tistem mestu odložijo. Do odlaganja zaradi ovir tako pride v zgornjih dihalih ter večjih bronhialnih cevkah.

2. Odlaganje zaradi težnosti povzroča sila gravitacije, ki deluje na delce aerosola. Ti potujejo navzdol proti izvoru težnosti, dokler ne dosežejo točke, ko se sila gravitacije izenači z eno ali več nasproti delujočimi silami. Do odlaganja zaradi težnosti tako pride v manjših dihalnih poteh in alveolah (mešičkih). 

3. Razpršitev – Delci se naključno gibljejo v različnih smereh, kar imenujemo 'Brownovo gibanje'. Manjši delci se gibljejo hitreje, zato ti dosežejo tudi oddaljenejše dele dihalnega sistema. 

 Kako ustvarimo aerosol:

Aerosol je moč ustvariti na različne načine. Najpogosteje so to: 

1. Razprševanje raztopin, pri čemer bolnik za njihov vnos v dihala uporablja inhalator.  

2. Razprševanje zdravilnih učinkovin v obliki suhega praha, ki jih bolnik v dihala vnaša s pomočjo tako imenovanih suhih inhalatorjev.  

3. Razprševanje s pomočjo doz s potisnim plinom. Takšna doza vsebuje točno določeno količino zdravilne učinkovine ter potisni plin, ki ob pritisku na ventil ustvari aerosol.  

 

Kaj vpliva na odlaganje aerosola v dihalih?

Na odlaganje aerosola v različnih predelih dihalnega trakta vpliva več fizikalnih in kemijskih dejavnikov. Najpomembnejši je masni srednji aerodinamični premer (mass median aerodynamic ameter – MMAD). V zadnjih letih je lastnosti tega dejavnika raziskoval in nato pojasnil pofesor Claudio Terzano z rimske univerze 'La Sapienza'. Zanimala ga je zlasti učinkovitost našanja zdravilnih učinkovin s pomočjo aerosola. 

Določanje premera okroglega delca je sicer preprosto opravilo. Toda v primeru aerosola imamo opravka z nepravilnimi oblikami, pri katerih bi uporaba običajne formule za izračun geometrijskega premera dala izkrivljene rezultate. Zato je pri delcih z nepravilno okroglo obliko, kakršna je značilna tudi za terapevtske aerosole, potrebno uporabiti posebno formulo za izračun aerodinamičnega premera (aerodynamic diameter – dae). Ta pokaže, kako se majhen delec obnaša v zraku in pri potovanju preko različnih ovir (ustnik, filtri, ipd.). 

Ko se delec nahaja v stanju prostega pada, nanj vplivata dve sili:

1. Sila težnosti, ki delec vleče k tlom, 

2. Zračni upor oziroma sila trenja, ki je odvisna od oblike delca in ga zavira pri njegovem prostem padu. 

Delec ob začetku prostega pada najprej pridobiva hitrost (pospešuje), kmalu pa začne nanj v nasprotni smeri delovati sila trenja, ki nastaja ob zračnem uporu. Hitrost padanja delca se zmanjšuje, dokler ne doseže tako imenovano končno hitrost. 

Dinamični premer (dae) medtem podaja podatke o velikosti geometrijskega premera (d) in gostoti (ρ) ...

Dae = d   ρ

… s čimer ustreza premeru krogle z enotno gostoto, ki ima enako sedimentacijsko hitrost kot proučevani delec, upoštevaje njegovo obliko in gostoto.

Dinamični premer (dae) je definiran kot premer krogle z enotno gostoto (1 kubični centimeter), ki ob prostem padu doseže enako hitrost kot proučevani delec.

Delci aerosola z aerodinamičnim premerom večjim od 20 µm se tako ob njihovem vdihavanju odložijo v zgornjih dihalih. Sluz in dlačice v nosu, ki služijo obrambi pred
okužbami, jim preprečujejo, da bi dosegli spodnja dihala. Za zdravljenje spodnjih dihal z aerosolno terapijo morajo zato delci meriti od 0,5 do 5 µm. Poleg tega je profesor Claudio
Terzano v svojih raziskavah ugotovil, da lahko delci z aerodinamičnim premerom manjšim od 10 µm, dosežejo bronhije in mešičke (alveole). 

 

Kateri dejavniki še vplivajo na odlaganje aerosola v dihalih?

 

Na odlaganje aerosola v dihalih poleg aerodinamičnega premera delcev vplivajo še številni dejavniki. Med njimi so najpomembnejši:

1) Učinkovitost naprave za inhaliranje

 

2) Velikost, gostota, topnost, kemijska sestava, električni naboj, fizično stanje delcev ter higroskopskost

Higroskopskost oziroma lastnost vezanja vlage ima pomembno vlogo pri odlaganju aerosola. Večja kot je sposobnost aerosola, da nase veže vlago, večja je posledično (zaradi dodatne vlage) njegova masa in s tem tudi aerodinamični premer.

Ko delci vstopijo v dihalni sistem, se soočijo z 99-odstotno relativno vlažnostjo. Zato se okrog netopnih delcev nabere plast vode, pri topnih pa se zaradi absorpcije vode poveča njihov premer. Ta, kot smo že spoznali, vpliva na odlaganje delcev v dihalnem traktu. Delci s premerom večjim od 20 µm se tako ob njihovem vdihavanju odložijo v zgornjih dihalih, delci s premerom manjšim 5 µm pa v spodnjih dihalih.

Koliko se bo delec povečal zaradi vezanja vlage, je odvisno od njegovega začetnega premera ter časa, ki ga preživi v dihalnem sistemu.


Na odlaganje aerosola v dihalih poleg zgoraj navedenih dejavnikov vplivajo še:

1) Telesne značilnosti posameznika, starost, spol, rasa, morfologija dihalnega trakta ter morebitne bolezni dihal, ki spremenijo geometrijo dihalnih poti ali vzorec dihanja

2) Prostornina pljuč (vpliva na količino vdihanega zraka), ostanek vdihanega zraka v pljučih ter hitrost dihanja

Če med dvema vdihoma poteče 10 sekund ali več, delci aerosola ostanejo dlje v dihalnem traktu, s čimer se poveča uspešnost njihovega odlaganja. Zadrževanje diha med aerosolno terapijo tako poveča njeno učinkovitost.  

Več o inhalacijah in inhalatorjih si preberite tukaj.

KONTAKTIRAJTE NAS ALI POŠLJITE POVPRAŠEVANJE tukaj.

 

© 2012 pemamedika.com, Vse pravice pridržane.