Strömungsphysikalische Untersuchungen an konischen und segelförmigen Trachealstenose-Modellen

Summary

After long-term forced respiration (reanimation), tracheal stenoses were seen having either web-like or conical shapes. Laboratory experiments were conducted with the aid of equivalent models that included simulated stenoses. For equal lumina, the web-like stenoses produced a larger flow resistance, thus requiring more respiratory effect, than the conical ones. This difference between the two types increased either with a further narrowing of the stenoses or with increases in respiratory flow. The explanation for these observations lies in the fact that with web-like stenoses there is an earlier transition from laminary to turbulent flow with its attendant detrimental effect upon energy requirements.

Zusammenfassung

Bei Trachealstenosen nach assistierter Langzeitbeatmung (Reanimation) beobachteten wir sowohl segelförmige als auch konische Formen. Laborversuche mit tracheaäquivalenten Rohrmodellen und imitierten Stenosen zeigten, daß bei gleichem Lumen die segelförmigen Stenosen einen höheren Strömungswiderstand bewirken und somit eine höhere Leistung der Atemarbeit fordern als die konischen. Bei zunehmender Stenose oder zunehmender Luftmenge pro Minute nimmt diese Differenz zu. Die Erklärung dieses Phänomens liegt im vorzeitigen Zeitpunkt des Übergangs von der laminären zur energetisch ungünstigeren turbulenten Strömung.