text_fields
text_fields
Arrow_upward
من الأمور الشائعة في جميع الخلايا الحية عملية تحطيم الجزيئات العضوية من خلال سلسلة متتالية من التفاعلات الأنزيمية، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة. تسمى تقريبًا أي عملية تؤدي فيها أكسدة المواد العضوية إلى إطلاق طاقة كيميائية عمليه التنفس.إذا كان يتطلب الأكسجين، ثم يسمى التنفسالهوائية, وإذا حدثت التفاعلات في غياب الأكسجين - اللاهوائيةعمليه التنفس. بالنسبة لجميع أنسجة الحيوانات الفقارية والبشر، فإن المصدر الرئيسي للطاقة هو عمليات الأكسدة الهوائية، التي تحدث في ميتوكوندريا الخلايا المتكيفة لتحويل طاقة الأكسدة إلى طاقة احتياطية من المركبات عالية الطاقة مثل ATP. يسمى تسلسل التفاعلات التي تستخدم بها خلايا الجسم البشري طاقة روابط الجزيئات العضوية الداخلية والأنسجةأو الخلويةعمليه التنفس.
يُفهم تنفس الحيوانات العليا والبشر على أنه مجموعة من العمليات التي تضمن إمداد البيئة الداخلية للجسم بالأكسجين واستخدامه لأكسدة المواد العضوية وإزالة ثاني أكسيد الكربون من الجسم.
وتتحقق وظيفة التنفس عند الإنسان عن طريق:
1) التنفس الخارجي أو الرئوي، الذي يقوم بتبادل الغازات بين البيئة الخارجية والداخلية للجسم (بين الهواء والدم)؛
2) الدورة الدموية، مما يضمن نقل الغازات من وإلى الأنسجة.
3) الدم كوسيلة نقل غاز محددة؛
4) التنفس الداخلي أو النسيجي الذي يقوم بعملية الأكسدة الخلوية المباشرة ؛
5) وسائل التنظيم العصبي الهرموني للتنفس.
نتيجة نشاط جهاز التنفس الخارجي هو إثراء الدم بالأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون الزائد.
يتم ضمان التغيرات في تكوين الغازات في الدم في الرئتين من خلال ثلاث عمليات:
1) التهوية المستمرة للحويصلات الهوائية للحفاظ على التركيبة الغازية الطبيعية للهواء السنخي.
2) انتشار الغازات عبر الغشاء السنخي الشعري بحجم كافٍ لتحقيق التوازن في ضغط الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الهواء والدم السنخيين.
3) تدفق الدم المستمر في الشعيرات الدموية بالرئتين بما يتناسب مع حجم تهويتها
قدرة الرئة
text_fields
text_fields
Arrow_upward
السعة الاجمالية. كمية الهواء في الرئتين بعد أقصى قدر من الشهيق هي سعة الرئة الإجمالية، والتي تبلغ قيمتها عند الشخص البالغ 4100-6000 مل (الشكل 8.1).
وتتكون من القدرة الحيوية للرئتين، وهي كمية الهواء (3000-4800 مل) التي تخرج من الرئتين أثناء الزفير العميق بعد أعمق شهيق، و
الهواء المتبقي (1100-1200 مل)، والذي يبقى في الرئتين بعد الزفير الأقصى.
القدرة الإجمالية = القدرة الحيوية + الحجم المتبقي
القدرة الحيويةيشكل ثلاثة أحجام الرئة:
1) حجم المد والجزر
يمثل حجم (400-500 مل) من الهواء المستنشق والزفير خلال كل دورة تنفسية؛
2) حجم الاحتياطياستنشاق
(هواء إضافي)، أي. حجم الهواء (1900-3300 مل) الذي يمكن استنشاقه أثناء الاستنشاق الأقصى بعد الاستنشاق الطبيعي؛
3) حجم احتياطي الزفير
(الهواء الاحتياطي)، أي. الحجم (700-1000 مل) الذي يمكن زفيره بأقصى قدر من الزفير بعد الزفير الطبيعي.
القدرة الحيوية = حجم احتياطي الشهيق +الحجم المدي + الحجم الاحتياطي للزفير
القدرة الوظيفية المتبقية. أثناء التنفس الهادئ، بعد الزفير، يبقى حجم احتياطي الزفير والحجم المتبقي في الرئتين. ويسمى مجموع هذه المجلدات القدرة الوظيفية المتبقية،فضلا عن قدرة الرئة الطبيعية، والقدرة على الراحة، والقدرة على التوازن، والهواء العازل.
القدرة الوظيفية المتبقية = حجم احتياطي الزفير + الحجم المتبقي
الشكل 8.1. حجم الرئة وقدراتها.لتقييم جودة وظائف الرئة، يتم فحص الأحجام المدية (باستخدام أجهزة خاصة - مقاييس التنفس).
حجم المد والجزر (TV) هو كمية الهواء التي يستنشقها الشخص ويزفرها أثناء التنفس الهادئ في دورة واحدة. عادي = 400-500 مل.
حجم التنفس الدقيق (MRV) هو حجم الهواء الذي يمر عبر الرئتين خلال دقيقة واحدة (MRV = DO x RR). عادي = 8-9 لتر في الدقيقة؛ حوالي 500 لتر في الساعة 12000-13000 لتر يوميا. مع زيادة النشاط البدني، يزيد MOD.
لا يشارك كل الهواء المستنشق في التهوية السنخية (تبادل الغازات)، وذلك لأن وبعضها لا يصل إلى العنيبات ويبقى في الجهاز التنفسي حيث لا توجد فرصة للانتشار. ويسمى حجم هذه المسالك الهوائية "المساحة التنفسية الميتة". الطبيعي للشخص البالغ = 140-150 مليلتر أي . 1/3 إلى.
حجم احتياطي الشهيق (IRV) هو مقدار الهواء الذي يمكن للشخص أن يستنشقه خلال أقصى قدر من الاستنشاق بعد الاستنشاق الهادئ، أي. أكثر من فعل. عادي = 1500-3000 مل.
حجم احتياطي الزفير (ERV) هو كمية الهواء التي يمكن للشخص أن يزفرها بشكل إضافي بعد الزفير الهادئ. عادي = 700-1000 مل.
السعة الحيوية للرئتين (VC) هي كمية الهواء التي يمكن للشخص أن يخرجها إلى أقصى حد بعد الشهيق الأعمق (VC=DO+ROVd+ROVd = 3500-4500 مل).
حجم الرئة المتبقي (RLV) هو مقدار الهواء المتبقي في الرئتين بعد أقصى قدر من الزفير. عادي = 100-1500 مل.
إجمالي سعة الرئة (TLC) هو الحد الأقصى لكمية الهواء التي يمكن الاحتفاظ بها في الرئتين. هاتف=VEL+TOL= 4500-6000 مل.
انتشار الغازات
تكوين الهواء المستنشق: الأكسجين - 21٪، ثاني أكسيد الكربون - 0.03٪.
تكوين هواء الزفير: أكسجين - 17٪، ثاني أكسيد الكربون - 4٪.
تكوين الهواء الموجود في الحويصلات الهوائية: الأكسجين - 14٪، ثاني أكسيد الكربون -5.6٪.
أثناء الزفير، يختلط الهواء السنخي بالهواء الموجود في الجهاز التنفسي (في "المساحة الميتة")، مما يسبب الاختلاف المشار إليه في تكوين الهواء.
يرجع انتقال الغازات عبر حاجز الهواء الدموي إلى اختلاف التركيزات على جانبي الغشاء.
الضغط الجزئي هو ذلك الجزء من الضغط الذي يقع على غاز معين. عند ضغط جوي قدره 760 ملم زئبق، يكون الضغط الجزئي للأكسجين 160 ملم زئبق. (أي 21% من 760)، في الهواء السنخي يبلغ الضغط الجزئي للأكسجين 100 ملم زئبق، وثاني أكسيد الكربون 40 ملم زئبق.
جهد الغاز هو الضغط الجزئي في السائل. يبلغ ضغط الأكسجين في الدم الوريدي 40 ملم زئبق. بسبب تدرج الضغط بين الهواء السنخي والدم - 60 ملم زئبق. (100 ملم زئبق و 40 ملم زئبق)، ينتشر الأكسجين في الدم، حيث يرتبط بالهيموجلوبين، ويحوله إلى أوكسي هيموجلوبين. يسمى الدم الذي يحتوي على كمية كبيرة من الأوكسي هيموجلوبين بالشرياني. 100 مل من الدم الشرياني يحتوي على 20 مل من الأكسجين، 100 مل من الدم الوريدي يحتوي على 13-15 مل من الأكسجين. أيضًا، على طول تدرج الضغط، يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى الدم (نظرًا لوجوده بكميات كبيرة في الأنسجة) ويتشكل الكارهيموجلوبين. بالإضافة إلى ذلك، يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء، مكونًا حمض الكربونيك (محفز التفاعل هو إنزيم الأنهيدراز الكربونيك، الموجود في خلايا الدم الحمراء)، والذي يتحلل إلى بروتون هيدروجين وأيون بيكربونات. يبلغ ضغط ثاني أكسيد الكربون في الدم الوريدي 46 ملم زئبق؛ في الهواء السنخي – 40 ملم زئبق. (تدرج الضغط = 6 مم زئبق). يحدث انتشار ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى البيئة الخارجية.
بالنسبة للغواص الحر، تعد الرئتان "أداة العمل" الرئيسية (بعد الدماغ بالطبع)، لذلك من المهم بالنسبة لنا أن نفهم بنية الرئتين وعملية التنفس بأكملها. عادة، عندما نتحدث عن التنفس، نعني التنفس الخارجي أو تهوية الرئتين - وهي العملية الوحيدة التي نلاحظها في السلسلة التنفسية. ويجب أن نبدأ في التفكير في التنفس به.
هيكل الرئتين والصدر
الرئتان عضو مسامي، يشبه الإسفنج، يشبه في هيكله مجموعة من الفقاعات الفردية أو مجموعة من العنب مع عدد كبير من التوت. كل "توت" عبارة عن الحويصلة الرئوية (الحويصلة الرئوية) - المكان الذي تحدث فيه الوظيفة الرئيسية للرئتين - تبادل الغازات. بين هواء الحويصلات الهوائية والدم يوجد حاجز دموي هوائي يتكون من جدران رقيقة جدًا من الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية. ومن خلال هذا الحاجز يحدث انتشار الغازات: يدخل الأكسجين إلى الدم من الحويصلات الهوائية، ويدخل ثاني أكسيد الكربون إلى الحويصلات الهوائية من الدم.
يدخل الهواء إلى الحويصلات الهوائية عبر المسالك الهوائية - القصبات الهوائية والقصبات الهوائية والقصبات الهوائية الأصغر، والتي تنتهي في الأكياس السنخية. يشكل تفرع القصبات الهوائية والقصيبات الفصوص (تحتوي الرئة اليمنى على 3 فصوص، والرئة اليسرى بها فصين). يوجد في المتوسط حوالي 500-700 مليون حويصلة هوائية في كلتا الرئتين، وتتراوح مساحة سطح الجهاز التنفسي من 40 م2 عند الزفير إلى 120 م2 عند الاستنشاق. في هذه الحالة، يوجد عدد أكبر من الحويصلات الهوائية في الأجزاء السفلية من الرئتين.
تحتوي القصبات الهوائية والقصبة الهوائية على قاعدة غضروفية في جدرانها، وبالتالي فهي صلبة تمامًا. تحتوي القصبات الهوائية والحويصلات الهوائية على جدران ناعمة، وبالتالي يمكن أن تنهار، أي أن تلتصق ببعضها البعض، مثل البالون المفرغ، إذا لم يتم الحفاظ على ضغط هواء معين فيها. لمنع حدوث ذلك، تشبه الرئتان عضوًا واحدًا، مغطى من جميع الجوانب بطبقة من غشاء الجنب - وهو غشاء قوي محكم الغلق.
يتكون غشاء الجنب من طبقتين - ورقتان. إحدى الأوراق مجاورة بإحكام للسطح الداخلي للصدر الصلب، والأخرى تحيط بالرئتين. يوجد بينهما تجويف جنبي يتم فيه الحفاظ على الضغط السلبي. بفضل هذا، تكون الرئتان في حالة مستقيمة. يحدث الضغط السلبي في الشق الجنبي بسبب الجر المرن للرئتين، أي رغبة الرئتين المستمرة في تقليل حجمهما.
يحدث الجر المرن للرئتين بسبب ثلاثة عوامل:
1) مرونة أنسجة جدران الحويصلات الهوائية لوجود ألياف مرنة فيها
2) نغمة عضلات الشعب الهوائية
3) التوتر السطحي للفيلم السائل الذي يغطي السطح الداخلي للحويصلات الهوائية.
يتكون الإطار الصلب للصدر من أضلاع تتميز بالمرونة بفضل الغضروف والمفاصل المرتبطة بالعمود الفقري والمفاصل. وبفضل ذلك، يزداد حجم الصدر ويقل حجمه، مع الحفاظ على الصلابة اللازمة لحماية الأعضاء الموجودة في تجويف الصدر.
من أجل استنشاق الهواء، نحتاج إلى خلق ضغط في الرئتين أقل من الضغط الجوي، ومن أجل الزفير يكون أعلى. وبالتالي، للاستنشاق، من الضروري زيادة حجم الصدر، للزفير - انخفاض في الحجم. في الواقع، يتم إنفاق معظم جهد التنفس على الاستنشاق في الظروف العادية، ويتم الزفير بسبب الخصائص المرنة للرئتين.
العضلة التنفسية الرئيسية هي الحجاب الحاجز - وهو حاجز عضلي على شكل قبة بين تجويف الصدر وتجويف البطن. تقليديا، يمكن رسم حدودها على طول الحافة السفلية للأضلاع.
عند الاستنشاق، ينقبض الحجاب الحاجز، ويمتد بنشاط نحو الأعضاء الداخلية السفلية. في هذه الحالة، يتم دفع أعضاء تجويف البطن غير القابلة للضغط إلى الأسفل وإلى الجانبين، وتمتد جدران تجويف البطن. أثناء الشهيق الهادئ، تنزل قبة الحجاب الحاجز حوالي 1.5 سم، ويزداد الحجم العمودي للتجويف الصدري تبعاً لذلك. في الوقت نفسه، تتباعد الأضلاع السفلية إلى حد ما، مما يزيد من محيط الصدر، وهو أمر ملحوظ بشكل خاص في الأقسام السفلية. عند الزفير، يسترخي الحجاب الحاجز بشكل سلبي ويتم سحبه للأعلى بواسطة الأوتار التي تثبته في حالة الهدوء.
بالإضافة إلى الحجاب الحاجز، تشارك العضلات الوربية المائلة الخارجية والغضروفية أيضًا في زيادة حجم الصدر. نتيجة لارتفاع الأضلاع يتحرك عظم القص إلى الأمام وتتحرك الأجزاء الجانبية من الأضلاع إلى الجانبين.
مع التنفس العميق والمكثف أو عند زيادة مقاومة الاستنشاق، يتم تضمين عدد من عضلات الجهاز التنفسي المساعدة في عملية زيادة حجم الصدر، والتي يمكن أن ترفع الأضلاع: الأخمعية، والصدرية الكبرى والصغرى، والمسننة الأمامية. تشمل العضلات المساعدة للاستنشاق أيضًا العضلات التي تمد العمود الفقري الصدري وتثبت حزام الكتف عند دعمه بأذرع مطوية للخلف (شبه المنحرف، المعيني، لوح الكتف الرافعة).
كما ذكر أعلاه، يحدث الاستنشاق الهادئ بشكل سلبي، تقريبا على خلفية استرخاء عضلات التنفس. مع الزفير المكثف النشط، فإن عضلات جدار البطن "تتصل"، ونتيجة لذلك ينخفض حجم تجويف البطن ويزداد الضغط فيه. ينتقل الضغط إلى الحجاب الحاجز ويرفعه. بسبب التخفيض تعمل العضلات الوربية المائلة الداخلية على خفض الأضلاع وتقريب حوافها من بعضها البعض.
حركات التنفس
في الحياة العادية، بعد مراقبة نفسك وأصدقائك، يمكنك رؤية التنفس الذي يتم توفيره بشكل أساسي عن طريق الحجاب الحاجز، والتنفس الذي يتم توفيره بشكل أساسي من خلال عمل العضلات الوربية. وهذا ضمن الحدود الطبيعية. غالبًا ما تتورط عضلات حزام الكتف في حالات المرض الخطير أو العمل المكثف، ولكنها لا تكاد تكون أبدًا في الأشخاص الأصحاء نسبيًا في حالة طبيعية.
ويعتقد أن التنفس، الذي يتم توفيره بشكل رئيسي عن طريق حركات الحجاب الحاجز، هو أكثر سمة من سمات الرجال. عادة، يكون الاستنشاق مصحوبا ببروز طفيف في جدار البطن، والزفير مصحوب بتراجع طفيف. هذا هو نوع التنفس البطني.
عند النساء، النوع الأكثر شيوعا من التنفس هو النوع الصدري، والذي يتم توفيره بشكل رئيسي من خلال عمل العضلات الوربية. وقد يكون ذلك بسبب الاستعداد البيولوجي للمرأة للأمومة، وبالتالي صعوبة التنفس من البطن أثناء الحمل. مع هذا النوع من التنفس، يتم إجراء الحركات الأكثر وضوحا من خلال القص والأضلاع.
يتم التنفس الذي تتحرك فيه الكتفين وعظام الترقوة بنشاط من خلال عمل عضلات حزام الكتف. تهوية الرئتين غير فعالة وتؤثر فقط على قمم الرئتين. لذلك، يسمى هذا النوع من التنفس القمي. في ظل الظروف العادية، لا يحدث هذا النوع من التنفس عمليا ويستخدم إما خلال بعض الجمباز أو يتطور في أمراض خطيرة.
في الغوص الحر، نعتقد أن التنفس البطني أو التنفس البطني هو الأكثر طبيعية وإنتاجية. ويقال الشيء نفسه عند ممارسة اليوغا والبراناياما.
أولاً، بسبب وجود عدد أكبر من الحويصلات الهوائية في الفصوص السفلية للرئتين. ثانيا، ترتبط حركات التنفس بنظامنا العصبي اللاإرادي. التنفس من البطن ينشط الجهاز العصبي السمبتاوي - دواسة فرامل الجسم. التنفس من الصدر ينشط الجهاز العصبي الودي - دواسة الوقود. مع التنفس القمي النشط والمطول، يحدث المبالغة في تحفيز الجهاز العصبي الودي. إنه يعمل في كلا الاتجاهين. هذه هي الطريقة التي يتنفس بها الأشخاص المذعورون دائمًا بالتنفس القمي. والعكس صحيح، إذا كنت تتنفس بهدوء مع معدتك لبعض الوقت، فإن الجهاز العصبي يهدأ وتتباطأ جميع العمليات.
أحجام الرئة
أثناء التنفس الهادئ، يقوم الإنسان بالشهيق والزفير حوالي 500 مل (من 300 إلى 800 مل) من الهواء، ويسمى هذا الحجم من الهواء حجم المد والجزر. بالإضافة إلى حجم المد والجزر الطبيعي، مع أعمق إلهام ممكن، يمكن للشخص أن يستنشق ما يقرب من 3000 مل من الهواء - وهذا هو حجم الشهيق الاحتياطي. بعد الزفير الهادئ الطبيعي، يستطيع الشخص السليم العادي، عن طريق شد عضلات الزفير، "ضغط" حوالي 1300 مل إضافي من الهواء من الرئتين - وهذا حجم احتياطي الزفير.
مجموع هذه المجلدات هو القدرة الحيوية للرئتين (VC): 500 مل + 3000 مل + 1300 مل = 4800 مل.
كما نرى، أعدت الطبيعة لنا ما يقرب من عشرة أضعاف احتياطي القدرة على "ضخ" الهواء عبر الرئتين.
حجم المد والجزر هو تعبير كمي عن عمق التنفس. تحدد القدرة الحيوية للرئتين الحد الأقصى لحجم الهواء الذي يمكن إدخاله أو إخراجه من الرئتين أثناء عملية الشهيق أو الزفير الواحدة. متوسط السعة الحيوية للرئتين عند الرجال 4000 - 5500 مل، عند النساء - 3000 - 4500 مل. التدريب البدني وتمديدات الصدر المختلفة يمكن أن تزيد من VC.
بعد الزفير العميق الأقصى، يبقى حوالي 1200 مل من الهواء في الرئتين. هذا - حجم المتبقية. ولا يمكن إزالة معظمه من الرئتين إلا عن طريق استرواح الصدر المفتوح.
يتم تحديد الحجم المتبقي في المقام الأول من خلال مرونة الحجاب الحاجز والعضلات الوربية. تعد زيادة حركة الصدر وتقليل الحجم المتبقي مهمة مهمة عند التحضير للغوص إلى أعماق كبيرة. الغطس تحت الحجم المتبقي لشخص عادي غير مدرب هو غوص أعمق من 30-35 مترًا. إحدى الطرق الشائعة لزيادة مرونة الحجاب الحاجز وتقليل حجم الرئة المتبقي هي أداء أوديانا باندها بانتظام.
يسمى الحد الأقصى لكمية الهواء التي يمكن احتجازها في الرئتين مجموع قدرة الرئةوهو يساوي مجموع الحجم المتبقي والقدرة الحيوية للرئتين (في المثال المستخدم: 1200 مل + 4800 مل = 6000 مل).
يسمى حجم الهواء في الرئتين في نهاية الزفير الهادئ (مع استرخاء عضلات التنفس). القدرة الوظيفية المتبقية للرئتين. وهو يساوي مجموع الحجم المتبقي وحجم احتياطي الزفير (في المثال المستخدم: 1200 مل + 1300 مل = 2500 مل). تكون القدرة الوظيفية المتبقية للرئتين قريبة من حجم الهواء السنخي قبل بداية الشهيق.
يتم تحديد التهوية من خلال حجم الهواء المستنشق أو الزفير لكل وحدة زمنية. عادة ما يتم قياسها حجم دقيقة من التنفس. تعتمد تهوية الرئتين على عمق التنفس وتكراره، والذي يتراوح في حالة الراحة من 12 إلى 18 نفسًا في الدقيقة. الحجم الدقيق للتنفس يساوي ناتج الحجم المد والجزر وتكرار التنفس، أي. حوالي 6-9 لتر.
لتقييم حجم الرئة، يتم استخدام قياس التنفس - وهي طريقة لدراسة وظيفة التنفس الخارجي، والتي تتضمن قياس حجم وسرعة التنفس. نوصي بهذه الدراسة لأي شخص يخطط لتناول الغوص الحر على محمل الجد.
لا يوجد الهواء في الحويصلات الهوائية فحسب، بل في الشعب الهوائية أيضًا. وتشمل هذه تجويف الأنف (أو الفم أثناء التنفس عن طريق الفم)، والبلعوم الأنفي، والحنجرة، والقصبة الهوائية، والشعب الهوائية. الهواء الموجود في الشعب الهوائية (باستثناء القصيبات التنفسية) لا يشارك في تبادل الغازات. لذلك يسمى تجويف الشعب الهوائية
الفضاء الميت التشريحي. عند الشهيق، تدخل الأجزاء الأخيرة من الهواء الجوي إلى الفضاء الميت، ودون تغيير تركيبته، تتركه عند الزفير.
يبلغ حجم المساحة الميتة التشريحية حوالي 150 مل أو حوالي ثلث حجم المد أثناء التنفس الهادئ. أولئك. ومن بين 500 مل من الهواء المستنشق، يدخل حوالي 350 مل فقط إلى الحويصلات الهوائية. في نهاية الزفير الهادئ، يوجد حوالي 2500 مل من الهواء في الحويصلات الهوائية، لذلك مع كل نفس هادئ، يتجدد 1/7 فقط من الهواء السنخي.
- < عودة
تبلغ سعة الرئة الإجمالية للرجل البالغ في المتوسط 5-6 لترات، ولكن أثناء التنفس الطبيعي يتم استخدام جزء صغير فقط من هذا الحجم. عند التنفس بهدوء، يكمل الإنسان حوالي 12-16 دورة تنفسية، حيث يستنشق ويزفر حوالي 500 مل من الهواء في كل دورة. يُطلق على هذا الحجم من الهواء عادة اسم حجم المد والجزر. عندما تأخذ نفسًا عميقًا، يمكنك استنشاق 1.5-2 لترًا إضافيًا من الهواء - وهذا هو الحجم الاحتياطي للاستنشاق. حجم الهواء المتبقي في الرئتين بعد الزفير الأقصى هو 1.2-1.5 لتر - وهذا هو الحجم المتبقي للرئتين.
قياس حجم الرئة
تحت المصطلح قياس حجم الرئةيشير عادةً إلى قياس سعة الرئة الإجمالية (TLC)، وحجم الرئة المتبقي (RLV)، والقدرة الوظيفية المتبقية (FRC) للرئتين والقدرة الحيوية للرئتين (VC). تلعب هذه المؤشرات دورًا مهمًا في تحليل قدرة الرئتين على التهوية؛ ولا غنى عنها في تشخيص اضطرابات التهوية المقيدة وتساعد في تقييم فعالية التدخل العلاجي. يمكن تقسيم قياس أحجام الرئة إلى مرحلتين رئيسيتين: قياس FRC وإجراء دراسة قياس التنفس.
لتحديد FRC، يتم استخدام إحدى الطرق الثلاث الأكثر شيوعًا:
- طريقة تخفيف الغاز (طريقة تخفيف الغاز)؛
- تخطيط حجم الجسم؛
- الأشعة السينية.
حجم الرئة وقدراتها
عادة، يتم التمييز بين أربعة أحجام رئوية - حجم احتياطي الشهيق (IRV)، حجم المد والجزر (TI)، حجم احتياطي الزفير (ERV) وحجم الرئة المتبقية (RLV) والقدرات التالية: القدرة الحيوية للرئتين (VC)، والقدرة الشهيقية (EIV)، والقدرة الوظيفية المتبقية (FRC) وإجمالي سعة الرئة (TLC).
يمكن تمثيل إجمالي سعة الرئة كمجموع لعدة أحجام وقدرات الرئة. سعة الرئة هي مجموع حجمين أو أكثر من حجم الرئة.
حجم المد والجزر (VT) هو حجم الغاز الذي يتم استنشاقه وزفيره أثناء دورة التنفس أثناء التنفس الهادئ. ينبغي حساب DO كمتوسط بعد تسجيل ست دورات تنفسية على الأقل. تسمى نهاية مرحلة الاستنشاق بمستوى نهاية الشهيق، وتسمى نهاية مرحلة الزفير بمستوى نهاية الزفير.
حجم احتياطي الشهيق (IRV) هو الحد الأقصى لحجم الهواء الذي يمكن استنشاقه بعد شهيق هادئ متوسط طبيعي (مستوى الشهيق النهائي).
الحجم الاحتياطي للزفير (ERV) هو الحد الأقصى لحجم الهواء الذي يمكن زفيره بعد الزفير الهادئ (مستوى الزفير النهائي).
حجم الرئة المتبقي (RLV) هو حجم الهواء الذي يبقى في الرئتين بعد الزفير الكامل. لا يمكن قياس TRL مباشرة، ويتم حسابه بطرح ROvyd من FRC: OOL = العدو – ROvydأو OOL = OEL – حيوي. وتعطى الأفضلية للطريقة الأخيرة.
السعة الحيوية للرئتين (VC) هي حجم الهواء الذي يمكن زفيره أثناء الزفير الكامل بعد الحد الأقصى للاستنشاق. أثناء الزفير القسري، يسمى هذا الحجم القدرة الحيوية القسرية للرئتين (FVC) أثناء الزفير الأقصى الهادئ (الاستنشاق)، ويسمى هذا الحجم القدرة الحيوية لرئتي الاستنشاق (الزفير) - VVC (VCL). يتضمن مركز فيينا الدولي DO وROvd وROvyd. تبلغ القدرة الحيوية عادةً حوالي 70٪ من TLC.
سعة الشهيق (EIC) هي الحجم الأقصى الذي يمكن استنشاقه بعد الزفير الهادئ (من مستوى الزفير النهائي). EDV يساوي مجموع DO وRVD وعادة ما يكون 60-70% من السعة الحيوية.
السعة الوظيفية المتبقية (FRC) هي حجم الهواء الموجود في الرئتين والجهاز التنفسي بعد الزفير الهادئ. ويسمى FRC أيضًا بحجم الزفير النهائي. يتضمن FRC ROvyd وOOL. يعد قياس FRC خطوة حاسمة في تقييم أحجام الرئة.
إجمالي سعة الرئة (TLC) هو حجم الهواء الموجود في الرئتين في نهاية عملية الاستنشاق الكاملة. يتم حساب TEL بطريقتين: OEL = OEL + القدرة الحيويةأو OEL = FFU + Evd. الطريقة الأخيرة هي الأفضل.
يُستخدم قياس سعة الرئة الإجمالية ومكوناتها على نطاق واسع في العديد من الأمراض ويوفر مساعدة كبيرة في عملية التشخيص. على سبيل المثال، في حالة انتفاخ الرئة، عادةً ما يكون هناك انخفاض في FVC وFEV1، كما تنخفض نسبة FEV1/FVC أيضًا. ويلاحظ أيضًا انخفاض في FVC وFEV1 في المرضى الذين يعانون من اضطرابات مقيدة، ولكن نسبة FEV1/FVC لا تنخفض.
على الرغم من ذلك، فإن نسبة FEV1/FVC ليست معلمة أساسية في التشخيص التفريقي للاضطرابات الانسدادية والمقيدة. للتشخيص التفريقي لاضطرابات التهوية هذه، يعد القياس الإلزامي لـ TEL ومكوناته ضروريًا. مع الاضطرابات المقيدة، هناك انخفاض في TLC وجميع مكوناته. مع الاضطرابات الانسدادية والمقيدة الانسدادية المشتركة، يتم تقليل بعض مكونات TLC، ويتم زيادة بعضها.
يعد قياس FRC إحدى خطوتين رئيسيتين في قياس TLC. يمكن قياس FRC عن طريق طرق تخفيف الغاز أو تخطيط حجم الجسم أو الأشعة السينية. في الأفراد الأصحاء، توفر الطرق الثلاث نتائج مماثلة. عادة ما يكون معامل الاختلاف في القياسات المتكررة داخل نفس الموضوع أقل من 10%.
تُستخدم طريقة تخفيف الغاز على نطاق واسع نظرًا لبساطة التقنية والرخص النسبي للمعدات. ومع ذلك، في المرضى الذين يعانون من انسداد شديد في توصيل الشعب الهوائية أو انتفاخ الرئة، يتم التقليل من القيمة الحقيقية لـ TLC عند قياسها بهذه الطريقة، نظرًا لأن الغاز المستنشق لا يخترق المساحات قليلة التهوية أو عديمة التهوية.
تتيح لك طريقة تخطيط التحجم للجسم تحديد حجم الغاز داخل الصدر (ITV). وهكذا، فإن تخطيط التحجم في الجسم الذي تم قياسه بواسطة FRC يشمل كلاً من الأجزاء المهواة وغير المهواة من الرئتين. وفي هذا الصدد، لدى المرضى الذين يعانون من الأكياس الرئوية ومصائد الهواء، تعطي هذه الطريقة نتائج أعلى مقارنة بطريقة تخفيف الغاز. يعد تخطيط حجم الجسم طريقة أكثر تكلفة وأكثر تعقيدًا من الناحية الفنية ويتطلب جهدًا وتعاونًا أكبر من المريض مقارنة بطريقة تخفيف الغاز. ومع ذلك، فإن طريقة تخطيط التحجم في الجسم هي الأفضل لأنها تسمح بتقييم أكثر دقة لـ FRC.
يوفر الفرق بين القيم التي تم الحصول عليها باستخدام هاتين الطريقتين معلومات مهمة حول وجود مساحة هوائية غير مهواة في الصدر. في حالة الانسداد القصبي الشديد، فإن طريقة تخطيط التحجم العامة قد تبالغ في تقدير قيم FRC.
بناءً على مواد من A.G. تشوتشالينا
حجم الرئة وقدراتها
أثناء عملية التهوية الرئوية، يتم تحديث تكوين الغاز في الهواء السنخي بشكل مستمر. يتم تحديد كمية التهوية الرئوية من خلال عمق التنفس، أو حجم المد والجزر، وتكرار حركات الجهاز التنفسي. أثناء حركات التنفس، تمتلئ رئتا الشخص بالهواء المستنشق، الذي يمثل حجمه جزءًا من الحجم الكلي للرئتين. لوصف التهوية الرئوية كميًا، تم تقسيم إجمالي سعة الرئة إلى عدة مكونات أو مجلدات. في هذه الحالة، تكون سعة الرئة مجموع مجلدين أو أكثر.
تنقسم أحجام الرئة إلى ثابتة وديناميكية. يتم قياس الأحجام الرئوية الساكنة أثناء حركات التنفس المكتملة دون الحد من سرعتها. يتم قياس الأحجام الرئوية الديناميكية أثناء حركات التنفس مع حد زمني لتنفيذها.
أحجام الرئة. يعتمد حجم الهواء في الرئتين والجهاز التنفسي على المؤشرات التالية: 1) الخصائص الفردية البشرية للشخص والجهاز التنفسي. 2) خصائص أنسجة الرئة. 3) التوتر السطحي للحويصلات الهوائية. 4) القوة التي تطورها عضلات الجهاز التنفسي.
حجم المد والجزر (VT) هو حجم الهواء الذي يستنشقه الشخص ويزفره أثناء التنفس الهادئ. بالنسبة للبالغين، الجرعة الموصى بها هي 500 مل تقريبًا. تعتمد قيمة DO على ظروف القياس (الراحة، الحمل، موضع الجسم). يتم حساب DO كقيمة متوسطة بعد قياس ما يقرب من ست حركات تنفس هادئة.
حجم احتياطي الشهيق (IRV) هو الحد الأقصى لحجم الهواء الذي يستطيع الشخص استنشاقه بعد استنشاق هادئ. حجم ROVD هو 1.5-1.8 لتر.
حجم احتياطي الزفير (ERV) هو الحد الأقصى لحجم الهواء الذي يمكن للشخص أن يزفره بالإضافة إلى ذلك من مستوى الزفير الهادئ. تكون قيمة POvyd أقل في الوضع الأفقي عنها في الوضع الرأسي، وتتناقص مع السمنة. وهو يساوي في المتوسط 1.0-1.4 لتر.
الحجم المتبقي (VR) هو حجم الهواء الذي يبقى في الرئتين بعد أقصى قدر من الزفير. الحجم المتبقي هو 1.0-1.5 لتر.
قدرة الرئة. تشتمل السعة الحيوية للرئتين (VC) على حجم المد والجزر، وحجم احتياطي الشهيق، وحجم احتياطي الزفير. وتتراوح القدرة الحيوية عند الرجال في منتصف العمر بين 3.5-5.0 لتر وأكثر. بالنسبة للنساء، تعتبر القيم الأقل نموذجية (3.0-4.0 لتر). اعتمادًا على منهجية قياس السعة الحيوية، يتم التمييز بين السعة الحيوية للاستنشاق، عندما يتم أخذ أقصى قدر من التنفس العميق بعد الزفير الكامل، والقدرة الحيوية للزفير، عندما يتم إجراء أقصى قدر من الزفير بعد الشهيق الكامل.
القدرة الشهيقية (EIC) تساوي مجموع حجم المد والجزر وحجم احتياطي الشهيق. في البشر، يبلغ متوسط EUD 2.0-2.3 لتر.
السعة الوظيفية المتبقية (FRC) هي حجم الهواء في الرئتين بعد الزفير الهادئ. FRC هو مجموع حجم احتياطي الزفير والحجم المتبقي. تتأثر قيمة FRC بشكل كبير بمستوى النشاط البدني للشخص ووضعية الجسم: يكون FRC أصغر في الوضع الأفقي للجسم منه في وضعية الجلوس أو الوقوف. يتناقص FRC في السمنة بسبب انخفاض الامتثال العام للصدر.
إجمالي سعة الرئة (TLC) هو حجم الهواء الموجود في الرئتين في نهاية عملية الاستنشاق الكاملة. يتم حساب TEL بطريقتين: TEL - OO + VC أو TEL - FRC + Evd.
قد تنخفض أحجام الرئة الساكنة في ظل الظروف المرضية التي تؤدي إلى توسع محدود في الرئة. وتشمل هذه الأمراض العصبية العضلية، وأمراض الصدر والبطن، والآفات الجنبية التي تزيد من صلابة أنسجة الرئة، والأمراض التي تسبب انخفاضًا في عدد الحويصلات الهوائية العاملة (الانخماص، والاستئصال، وتغييرات الندبات في الرئتين).
