Modelo mecânico para simulação do condicionamento pulmonar do ar respirado / Mechanical model for simulating the conditioning of air in the respiratory tract

RESUMO

OBJETIVO: A criação de um modelo mecânico que pudesse ser regulado para simular o condicionamento do ar inspirado e expirado nos mesmos valores normais de temperatura, pressão e umidade relativa do aparelho respiratório de um homem jovem hígido sob ventilação mecânica. MÉTODOS: Utilizando-se diversos tipos de materiais, um aparelho mecânico foi construído e regulado com valores normais de capacidade vital, volume corrente, pressão inspiratória máxima, pressão expiratória final positiva e temperatura do gás dentro do sistema. O aparelho foi submetido a ventilação mecânica por um período de 29,8 min. A cada dois segundos, foram registradas as alterações de temperatura do ar circulado no sistema. RESULTADOS: Mediante análise estatística dos dados coletados observou-se que o aparelho construído foi eficiente no condicionamento do ar aproximadamente nos moldes do aparelho respiratório de um ser humano. CONCLUSÃO: Ao final deste estudo, conseguiu-se desenvolver um aparelho mecânico capaz de simular o condicionamento do ar respirado nas mesmas condições de temperatura, pressão e umidade do aparelho respiratório de um ser humano hígido.

ABSTRACT

OBJECTIVE: To create a mechanical model that could be regulated to simulate the conditioning of inspired and expired air with the same normal values of temperature, pressure, and relative humidity as those of the respiratory system of a healthy young man on mechanical ventilation. METHODS: Using several types of materials, a mechanical device was built and regulated using normal values of vital capacity, tidal volume, maximal inspiratory pressure, positive end-expiratory pressure, and gas temperature in the system. The device was submitted to mechanical ventilation for a period of 29.8 min. The changes in the temperature of the air circulating in the system were recorded every two seconds. RESULTS: The statistical analysis of the data collected revealed that the device was approximately as efficient in the conditioning of air as is the respiratory system of a human being. CONCLUSION: By the study endpoint, we had developed a mechanical device capable of simulating the conditioning of air in the respiratory tract. The device mimics the conditions of temperature, pressure, and relative humidity seen in the respiratory system of healthy individuals.