რესპირატორული მექანიკის მთავარი გამოთვლითი პარამეტერებია:

1. რეზისტულობა (resistance);

2. ელასტიურობა (elastance);

3. დამყოლობა (compliance).

სუნთქვითი სისტემა, მიუხედავად მისი ფუნქციური დანიშნულებისა, სინამდვილეში, ეწინააღმდეგება ფილტვების ჰაერით შევსებას. მკერდი და ფილტვები, როგორც ელასტიური სტრუქტურები, დეფორმაციაზე პასუხობენ მდგრადი წინააღმდეგობით.

1. რეზისტულობა (resistance);

  სასუნთქი გზების წინაღობა, ანუ რეზისტულობა (airway resistance), ლიტერატურაში შემოკლებულად აღინიშნება – Raw, იზომება სმH2O/ლ/წმ ან მბარი/მლ/წმ-ში. N=25-30 სმH2O/ლ/წმ .

  საერთო ინსპირატორული წინაღობა N=69 სმH2O/ლ/წმ

  რეზისტულობის ფიზიკური არსი გვიჩვენებს, როგორი უნდა იყოს წნევის გრადიენტი მოცემულ სისტემაში, რათა უზრუნველყოფილიყოს ნაკადი 1ლიტრი/წმ-ში.

  თანამედროვე ხელოვნური სუნთქვის აპარატები ავტომატურად გამოითვლიან რეზისტულობას (airway resistance), რადგანაც მათ გააჩნიათ წნევისა და ნაკადის დატჩიკები: წნევა/ნაკადი=რეზისტულობა.

სასუნთქი გზების წინაღობა (airway resistance) დამოკიდებულია სასუნთქი გზების, ენდოტრაქეული მილისა და ხელოვნური სუნთქვის აპარატის სასუნთქი კონტურების (მილების) სიგრძეზე, დიამეტრსა და განვლადობაზე. ამიტომ წინაღობა იზრდება თუ ადგილი აქვს სასუნქ გზებში, ენდოტრაქეულ მილში, აპარატის მილებში ნახველის ან კონდენსატის დაგროვებას, ობსტრუქციული დაავადებების დროს, როდესაც ხდება სასუნთქი გზების დიამეტრის შევიწროვება. გაგენ-პუაზელის კანონის თანახმად, თუ მილის დიამეტრი მცირდება ორჯერ, იგივე ნაკადის შენარჩუნებისათვის, წნევის გრადიენტი, რომელიც ქმნის ან ნაკადს (нагнетающее давление), უნდა გაიზარდოს 16-ჯერ.

რაც უფრო მეტია ნაკადი, მით უფრო მეტია წინაღობა (airway resistance).

ამასთანავე, მთელი სისტემის წინაღობა დამოკიდებულია ყველაზე ვიწრო ადგილზე, სადაც იქმნება მაქსიმალური წინაღობის ზონა. ამ წინააღმდეგობის აღმოფხვრა (სასუნთქი გზებიდან უცხო სხეულის გაძევება, სასუნთქი გზების სანაცია, ან ტრაქეის ინტუბაცია ხორხის მწვავე შეშუპების დროს) იწვევს ფილტვების ვენტილაციის ნორმალიზაციას.

2. ელასტიურობა (elastance);

ელასტიურობის არსი მდგომარეობს ფიზიკური სხეულის შესაძლებლობაში დეფორმაციისას შეინარჩუნოს დაძაბულობა, რათა მოახდინოს ფორმის აღდგენისათვის საჭირო ძალდატანება. ასეთი ქმედების მაგალითია ზამბარა ან რეზინის ბუშტი. ელასტიურობის (elastance- E) ერთეულია მბარი/მლ, ანუ რამდენი მბარით უნდა გაიზარდოს წნევა სისტემაში, რათა მოცულობა გაიზარდოს 1 მლ-ით.

ხელოვნური სუნთქვის აპარატების სპეციალისტები უფრო ხშირად იყენებენ ელასტიურობის (elastance) საწინააღმდეგო მცნებას -დამყოლობას  ან დაჭიმულობას (сompliance):

elastance =1/сompliance

3. დამყოლობა (compliance).

  ფილტვების დამყოლობა განისაზღვრება მოცულობის ცვალებადობით, როგორც პასუხი წნევის ცვალებადობაზე. ინგლისურენოვან ლიტერატურაში მას ეწოდება კომპლაინსი (CL). ანუ, კომპლაინსი არის ფილტვების მოცულობის ცვალებადობა, როგორც პასუხი ტრანსალვეოლური წნევის ცვალებადობაზე. კომპლაინსის ერთეულია მლ/მბარი ანუ მლ/სმH2O, რომელიც გვიჩვენებს თუ რამდენი მლ-ით იზრდება მოცულობა 1 მბარით წნევის გაზრდისას. N=1-5 მლ/სმH2O

CL=ფილტვების მოცულობის ცვალებადობა/d(palv-Ppl)

სადაც:

CL -ფილტვების კომპლაინსი;

Palv -ალვეოლარული წნევა;

Ppl -პლევრალური წნევა.

  გულ-მკერდის (თორაკალური) კომპლაინსი არის გულ-მკერდის ღრუს მოცულობის ცვალებადობა, განპირობებული ტრანსთორაკალური წნევის ცვალებადობით.

  CT=ტრანსთორაკალური წნევის ცვალებადობა /d(Patm-Ppl)

რეალური ხელოვნური სუნთქვის პირობებში განისაზღვრება პაციენტის რესპირატორული სისტემის კომპლაინსი, ანუ გაერთიანებული ფილტვებისა და გულ-მკერდის კომპლაინსი.

ელასტიურობა (E, elastance) -კომპლაინსის საწინააღმდეგო მცნებაა. სასუნთქი სისტემის საერთო ელასტიურობა უდრის ფილტვების და გულ-მკერდის ელასტიურობის ჯამს:

Ers=EL+Echest

ანუ, ფილტვებისა და გულ-მკერდის დამყოლობის ჯამს :

1/Crs=1/CL+1/Cchest

სასუნთქი გზების წინაღობა (Raw) -წნევის ცვალებადობის ის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა სასუნთქ გზებში ჰაერის გარკვეული ნაკადის შესაქმნელად:

Raw=სასუნთქ გზებში წნევის ცვალებადობა/ჰაერის ნაკადი

გამტარობა - წინაღობის საწინააღმდეგო ერთეულია

Ptp= (vt + Ers)+(V x Raw) + Pi + PFder

Ptp - ფილტვების გასაშლელად საჭირო წნევა

vt - სუნთქვითი მოცულობა

V - ჰაერის ნაკადის სიჩქარე

Pi - გაზის ინერტულობის დასაძლევი წნევა

PFder - ფილტვების, გულ-მკერდის და მუცლის ღრუს ორგანოების წინაღობის დასაძლევად საჭირო წნევა.

  დროის კონსტანტა (Time constant) (Tc).

დროის კონსტანტა არის კომპლაინსის და რეზისტენტობის ნამრავლი:

Tc = Cst х Raw (წმ)

დროის კონსტანტა ასახავს ერთდროულად სასუნთქი სისტემის ელასტიურ თვისებებსა და სასუნთქი გზების წინაღობას. ის შეიცავს დროის მონაკვეთს, რომელიც საჭიროა მსხვილ ბრონქებსა და ალვეოლებში წნევის სრული წონასწორობის მისაღწევად, რის გამოც ხდება აირების ნარევის მოძრაობის შეწყვეტა, მას შემდეგ, რაც შეიცვალა წნევა ენდოტრაქეალური მილის და აპარატის კონტურის შეერთების წერტილში.

დროის კონსტანტა სხვადასხვა ადამიანისთვის ინდივიდუალურია და განსხვავებულია. ამოსუნთქვისას სასუნთქი სისტემის ელასტიური ძალების ზემოქმედებით, ხდება სასუნთქი გზების წინაღობის დაძლევა და ფილტვებიდან ჰაერის გამოძევება. პასიური ამოსუნთქვა გრძელდება დროის კონსტანტაზე 5-ჯერ მეტი დროის განმავლობაში (Tc х 5). ეს ნიშნავს, რომ აპარატული ჩასუნთქვისას, ხელოვნური სუნთქვის აპარატი რელაქსირებულ პაციენტს მოცემული წნევისთვის მაქსიმალურ სუთქვით მოცულობას მიაწოდებს იგივე დროში - Tc х 5.

დროის კონსტანტა დამოკიდებულია ფილტვების საერთო დამყოლობაზე ( და არა წონის 1 კილოგრამზე გადანაწილებულ დამყოლობაზე),  ამიტომ, რაც უფრო ნაკლებია სხეულის მასა, მით უფრო მეტია დროის კონსტანტა.

  დროის კონსტანტა განაპირობებს სუნთქვის სიხშირეს მშვიდ მდგომარეობაში, როდესაც სუნთქვითი მუშაობა მინიმალურია. აქედან გამომდინარე, ახალშობილებში ტაქიპნოე სუნთქვითი დარღვევების დროს, ასახავს დროის კონსტანტის შეცირებას ფილტვების დამყოლობის დაქვეითების გამო. პირიქით, ბრონქიალური ასთმის დროს, როდესაც ამოსუნთქვა გაგრძელებულია, სუნთქვის სიხშირე კლებულობს. ამიტომ, ხელოვნური სუნთქვის რეჟიმის არჩევა დამოკიდებულია სუნთქვითი დარღვევების პათოგენეზზე. (Cario WA, Martin RJ: principles of assisted ventilation. Pediatr Clin North Am 33:321, 1986).

ამოსუნთქვა

ფილტვების ელასტიური ტიაგა - არის ძირითადი ძალა, რომელსაც გამოჰყავს ჰაერი ფილტვებიდან, უზრუნველყოფილი ალვეოლარული ზედაპირული დაჭიმულობით და ქსოვილების ელასტიურობით.