Ventilation (fysiologi)
Ventilation är en process i respirationen som innebär utbyte av luft mellan atmosfären och lungorna. Ventilationen beror av ett samspel mellan trycket i lungan och trycket i pleura (lungsäcken), där luften förflyttar sig från ett område med högt tryck till ett annat med lägre tryck, men påverkas också av resistensen i luftrören och lungans följsamhet. Ventilationen kan hos människor mätas med spirometri. Inandning (inspiration) påbörjas genom att framförallt diafragma kontraheras. Detta leder till att diafragma dras nedåt, drar med sig pleuran och därmed normalt även lungan. De externa interkostala musklerna kan hjälpa till genom att sternum (bröstbenet) och revbenen trycks utåt. Detta leder i sig till att volymen i lungorna ökar så att trycket minskar (enligt Boyles lag). Lugn utandning (exspiration) är en passiv process och sker då diafragman och de externa interkostala musklerna relaxeras och övergår till sina ursprungliga positioner. Då detta sker minskar volymen och därmed ökar också trycket i lungorna så att luft avges till atmosfären. Djup eller forcerad ventilation vid till exempel fysisk aktivitet sker på ett annat sätt än ventilation vid normalt tempo. En forcerad inandning gör att både diafragma och externa interkostala muskler kontraheras samt att mm. scalenes och m. sternocleidomastoideus kontraheras och ytterligare hjälper till att lyfta revbenen. En forcerad utandning är en aktiv process som involverar interna interkostala muskler, magmusklerna och även ryggmusklerna. Trycket inuti lungsäcken, det vill säga intrapleuralt tryck, är alltid negativt på grund av alveolvätskans ytspänning, lungans elasticitet samt den torakala väggens elasticitet. Vattnet i alveolvätskan gör att det i kontakt med luft drar ihop sig och försöker minska sin kontaktyta till luften. Denna kraft gör att alveolen dras ihop och därmed också lungan. Då detta sker tar den med sig lungsäckens viscerala membran så att trycket i pleuran sjunker. Lungans elastiska vävnad gör att den vill återfå sin form då den sträckts ut vid en inandning (ungefär som en gummisnodd). Även detta gör att det intrapleurala trycket sjunker och hindrar därför lungan från att kollapsa totalt. Den torakala väggen tenderar på grund av sin elasticitet att röra sig utåt ifrån lungan och gör därför att det parietala membranet hos pleuran dras med och ytterligare förstärker det negativa intrapleurala trycket. Pleuravätskans ytspänning är dock det som motstår det faktiska avskiljandet av den torakala väggen och lungan. Vid en inandning sjunker det intrapleurala trycket ytterligare då den torakala väggen rör sig utåt och ökar långsamt vid en utandning då väggen trycks in mot lungan igen. Om ett hål görs i thorax så att pleuran spräcks kommer lungan att kollapsa eftersom luft från atmosfären kommer att sippra in i pleuran för att jämna ut det låga trycket. Detta kommer att ske till den grad att lungan trycks ihop och omöjliggör ventilation. Detta tillstånd kallas pneumothorax. Bronkioler i andingssystemet är omgivna med glatt muskulatur och kan regleras vid ventilation. Ju mer dessa kontraherar och luftröret smalnar desto högre blir trycket och desto mer ökar resistensen. Detta leder till ett minskat luftflöde. Faktorer som påverkar resistensen är bl.a. inverkan av parasympatiska nervsystemet som vid frisättande av acetylkolin leder till att den glatta muskulaturen kontraheras. Även hormonet histamin som frisätts från t.ex. mastceller vid bl.a. allergiska reaktioner får musklerna att dras ihop. Adrenalin däremot som är ett hormon som frisätts vid till exempel fysisk aktivitet i stora mängder får luftrören att dilatera. Den lätthet varmed lungan kan sträckas ut kallas för lungans följsamhet (compliance) och avgörs av två faktorer. Om ytspänningen blir för hög kollapsar lungan så att följsamheten försvinner och den kan inte blåsas upp igen. Detta sker vid t.ex. IRDS (infant respiratory distress syndrome).
Respirationsfysiologi
Accessoriska andningsmuskler vid. Lilla kretsloppet utgörs av det blodomlopp som utgår från hjärtats högra kammare, perfuserar lungorna och slutligen levererar syrerikt blod till hjärtats vänstra kammare, där stora blodomloppet tar vid. Anledningen till de små variationerna i koldioxidens partialtryck är att koldioxid, i form av kolsyra (H2CO3), samt dess anjon bikarbonatjon (HCO3-) ingår i ett buffertsystem som är viktigt för att reglera kroppens pH-nivåer, som måste hållas inom ett strikt intervall på 7,35-7,45. Andningens reglerande system tjänar till att först och främst generera en automatisk andningsrytm, samt därefter reglera denna rytm för att upprätthålla homeostas under förändrade villkor, exempelvis metabola förändringar (vilket reflekteras i förändringar i blodgasernas tryck, bland annat), förändringar i hållning och läge, samt episodiska förändringar, som när vi äter eller talar. Den automatiska andningsrytmen genereras av andningsneuron i hjärnstammen, ett område kallat central pattern generator, CPG, som är beläget i medulla oblongata. CPG skickar signaler genom kraniella och spinala efferenta motorneuron, som innerverar andningsmuskulaturen. Skador på dessa områden kan ge rubbningar i andningsrytmen fungerar under olika förhållanden. Den viktigaste motoriska nerven är mellangärdesnerven, nervus phrenicus, som kontrollerar diafragmans kontrahering och relaxering. Andra viktiga andningsreglerande områden är pons, som är den kraftigaste, mellersta delen, belägen ovanför medulla oblongata. Den integrerar ingående signaler från högre CNS, och modulerar aktiviteten i CPG i medulla oblongata. Detta har man sett genom att skador på pons inte medför apné, dock förändras andningsrytmen. Regleringen av andningen sker främst genom negativ återkoppling från kemoreceptorer, samt till viss del från tryck- och sträckreceptorer. Kemoreceptorerna kan delas in i följande. De perifera kemoreceptorerna skickar signaler via glossopharyngealnerven (fr. sinus caroticus) samt vagusnerven (fr. aortabågen). När pH eller O2-mättnaden sjunker, samt om CO2-mättnaden stiger, så ökar signalfrekvensen från kemoreceptorerna, vilket stimulerar hjärnans andningsreglerande områden till att öka ventilationen, genom ökad andningsfrekvens och/eller djupare andning. Centrala nervsystemet har förmågan att åsidosätta andningens reglering, vilket är viktigt för att vi ska kunna utföra saker som tal, äta, hålla andan, sniffa bland annat. Även om denna kontroll kan vara mycket precis, exempelvis vid reglering av utandning under tal och sång, så är kontrollen inte absolut. Den bygger på att input från reglerande mekanismer, som kemoreceptorerna, inte blir för hög. Det är exempelvis mycket svårt att hålla andan mycket länge, eftersom de högre hjärnfunktionerna som medger detta beteende kommer att överröstas av den starka driften till ventilation som skapas i lägre hjärnområden. Nervprojektionerna som styr viljestyrd andningskontroll går separat från de automatiserade, därför kan man slå ut den ena, med behålla funktionen i den andra. I det fall då nervprojektioner från högre hjärnområden slås ut drabbas patienten av så kallad respiratorisk apraxi, det vill säga oförmåga att hålla andan. I motsatta fallet, det vill säga om skadan är på områden som styr eller nerver som medierar automatisk andningsrytm, så kommer personen som drabbats tvingas utföra medvetna andningsrörelser för att upprätthålla ventilation. Detta kallas ondines syndrom, efter en fransk teaterpjäs där huvudpersonen drabbas av detta. Normal andningsfrekvens efter ålder (andetag per minut). TLC = total lungkapacitet. VC = vitalkapacitet, dvs. den mängd utandningsluft som man maximalt kan andas ut efter maximal inandning, eller vice versa. FRC = funktionell residualkapacitet. ERV = exspiratorisk reservvolym. FEV1 = forcerad exspiratorisk volym på en sekund. FVC = forcerad vitalkapacitet, dvs. så mycket man kan maximalt andas ut efter en maximal inandning.
Stora inneklimatpriset
Stora Inneklimatpriset är ett pris som instiftades 2001 av Slussen Building Services i samarbete med Svensk Ventilation, Energi- och Miljötekniska föreningen och Svenska Kyltekniska Föreningen. Priset tilldelas företag eller organisation inom inneklimat, energi och VVS, som utvecklat en betydelsefull produkt, tjänst eller metodik med goda möjligheter att komma till praktisk nytta. Produkten/tjänsten/metoden skall vara innovativ, bidra till bra inomhusklimat och långsiktigt begränsad resursanvändning. Stora Inneklimatpriset syftar till att öka intresset för inneklimatteknik, stärka dess ställning och uppmärksamma teknik som främjar ett sunt inomhusklimat i energieffektiva byggnader. Juryn består av representanter från branschorganisationerna och ordförande är docent Lars Ekberg från CIT som också är adjungerad professor i installationsteknik vid Chalmers. Priset är en staty bestående av en ekstomme med en infälld mässingsventil. Pristagaren vinner, förutom ära och staty, marknadsföring, samt en föreläsning för en exklusiv skara medlemmar i nätverket FEGIS. Priset har rönt viss uppmärksamhet i media och den akademiska världen. Exempelvis i pressmeddelande Mittuniversitetet, artikel i VVS-Forum, Fastighetstidningen Energi och Miljö Sundsvalls Tidning eller hos CIT Energy Management. Priset startade 2001 för att främja inneklimatet genom att uppmärksamma tekniken som skapar den. Priset delas ut nästkommande år. 2021: Smartfront, för sin metod för uppgradering av fasad, ventilation och fönster på befintliga fastigheter. 2020: Skolfastigheter i Stockholm AB (SISAB), för SOLIDA, AI-styrt inomhusklimat. 2019: Camfil, för produkten Megalam EnerGuard – en ny typ av högeffektiva filter för avskiljning av partiklar från ventilationsluft. 2018: Swegon, för systemet WISE - en flexibel och heltäckande lösning för behovsstyrning av byggnaders system för ventilation, värme och komfortkyla. 2017: MidDec Scandinavia, utveckling av radonsensorn för inomhusluft. Sensorn mäter kontinuerligt radonhalten, och mätresultatet görs tillgängligt via internet. 2016: Lindab, för utveckling av produkten Ultralink som använder ultraljud för att mäta luftflöde och temperatur i ventilationskanaler. 2015: Free Energy Sverige, för sin värmepumplösning (HYSS) Hybrid Solar System som utnyttjar värmepumpens fördelar att ta tillvara förnybar energi. 2014: Skanska, för utveckling av Deep Green Cooling, ett koncept för komfortkyla utan eldrivna kompressorer. 2013: SWESIAQ, för SWESIAQ-modellen, en systematiska metod för hantering av innemiljöproblem. 2012: Camfil, för sin Road Show Trailer, ett rullande laboratorium för luftmiljömätningar och utställning. 2011: Swegon, för en intelligent, innovativ och kommersiellt tillgänglig helhetslösning för klimatstyrning av hotell. 2010: Systemair/PQR Consult/Gösta Schelin, för ett luftbehandlingssystem med från- och tilluft samt värmeväxling som företagen utvecklat tillsammans. 2009: Jeff Electronics, för ett kommersiellt tillgängligt, innovativt styrsystem för kyrkor och andra gamla byggnader som utgör en omistlig del av Sveriges kulturarv. 2008: ebm-papst, för en kommersiellt tillgänglig, mycket resurseffektiv fläkt som väl täcker behoven i merparten av ventilationstillämpningar. 2007: Swegon, för produkten Parasol som medger bra ventilation och hög kyleffekt utan dragproblem. 2006: Munters, för tekniken att med roterande växlare kunna överföra både värme och fukt inom tillämpningar som värmeåtervinning, avfuktning (bostäder, lokaler, virkestorkning, lager) och komfortkyla. 2005: Fläkt Woods, för en innovativ konstruktion av ventilationsfläktar, den nya fläktteknikens höga verkningsgrad gör att bra ventilation kan nås med minskad el-användning. 2004: SenseAir, för ett lättanvänt och kostnadseffektivt verktyg för att mäta temperatur och koldioxidhalt, två viktiga parametrar vid kvalitetsbestämning av inneklimat. 2003: Kontrollelektronik, för sitt arbete med applikationer av frikyla. 2013: Jan Lindholm, riksdagen.
VVS- och fastighetsprogrammet
VVS- och fastighetsprogrammet är ett nationellt yrkesförberedande gymnasieprogram som ger kunskaper för att arbeta inom sektorerna fastighet, kyl- och värmepump, ventilation samt VVS (värme, ventilation och sanitet). I programmets examensmål står bland annat. Inriktningsval görs normalt inför årskurs 2, efter en gemensam första årskurs för samtliga elever. Undantag kan förekomma, till exempel om eleverna läser programmet som en lärlingsutbildning. Samtliga inriktningar kan leda till fortsatta studier på yrkeshögskola. Inriktningen fastighet ska ge fördjupade kunskaper om uppbyggnad av system i energitekniska anläggningar samt om funktioner hos system med tillhörande komponenter och den tekniska dokumentation som används i yrket. Den ska också ge fördjupade kunskaper i service, drift och underhåll samt utomhus- och inomhusmiljö. Inriktningen ska ge fördjupade kunskaper för att kunna kommunicera med beställare och kunder i olika boendemiljöer. Inriktningen kan leda till arbete som till exempel fastighetstekniker, fastighetsskötare och fastighetsvärd. Inriktningen kyl- och värmepumpsteknik ska ge fördjupade kunskaper i installation, service, drift och underhåll av olika anläggningar, till exempel isbanor, kyl- och frysdiskar och värmepumpar. Den ska ge grundläggande kunskaper om energioptimering och utveckla förmåga till systemtänkande. Inriktningen ska ge eleverna kunskaper om miljö och säkerhet, särskilt gällande hantering av köldmedier. Inriktningen kan leda till arbete som till exempel kylmontör eller kyltekniker inom bland annat fastighet och industri. Inriktningen ventilationsteknik ska ge fördjupade kunskaper i service, drift och underhåll samt mätning och injustering. Den ska ge fördjupade kunskaper om hur olika ventilationssystem fungerar samt hur man utför felsökning och åtgärdar fel med hjälp av rätt typ av utrustning och verktyg. Inriktningen ska utveckla förståelse av plan- och sektionsritningar för installationer, flödesscheman samt styr- och reglerscheman. Den ska också ge kännedom om vikten av fungerande ventilation för att uppnå god inomhusmiljö. Inriktningen kan leda till arbete som till exempel ventilationstekniker. Inriktningen VVS ska ge fördjupade kunskaper i installation, service och underhåll av till exempel värme- och sanitetssystem. Den ska ge eleverna kunskaper för att bygga system med givna funktioner och enligt gällande installationsregler och bygglagstiftning. Inriktningen ska även ge fördjupade kunskaper om energi- och miljöfrågor samt om säkerhet inom VVS-teknik. Inriktningen kan leda till arbete som till exempel montör inom områdena VVS, industrirör och isolering av tekniska installationer. Observera att en stor mängd yrkestitlar finns inom inriktningen fastighet. En elev som läst till fastighetsskötare kan vid anställning få yrkestitel som till exempel kvartersvärd, miljövärd, bo-coach eller liknande, beroende på vilka yrkestitlar arbetsgivaren använder sig av. En fastighetstekniker kan till exempel rekryteras till en tjänst som drifttekniker. Det är också viktigt att notera att ingen av yrkesutgångarna på gymnasiets fastighetsinriktning är att likställa med arbetet som vaktmästare. Många arbetsuppgifter inom yrkesområdena innebär kontakter med entreprenörer, beställare och kunder. Det ställer krav på social förmåga och känsla för service. Därför ska utbildningen utveckla elevernas förmåga att kommunicera och samverka med andra människor och andra yrkesgrupper. Utbildningen ska också utveckla serviceförmåga, kvalitetsmedvetenhet och kreativitet. Utbildningen kan även förbereda för eget företagande inom området. Arbetsplatsförlagt lärande ska förekomma på alla yrkesprogram. Det arbetsplatsförlagda lärandet ska bidra till att eleverna utvecklar yrkeskunskaper och en yrkesidentitet samt förstår yrkeskulturen och blir en del av yrkesgemenskapen på en arbetsplats. Det arbetsplatsförlagda lärandet kan också ge inblick i företagandets villkor.
