حجم الهواء المتبقي في الرئتين. الأحجام الرئوية وقدرات الرئة

في ظل ظروف الراحة، يتنفس الشخص بحيث يتم استخدام جزء فقط من الحجم الإجمالي للرئتين، لذلك هناك دائما احتياطي للاستنشاق والزفير الإضافي. ولكن حتى مع التنفس العميق، تبقى كمية معينة من الهواء في الرئتين، تبلغ حجم المتبقية.

مجموع قدرة الرئة= الحجم الاحتياطي للشهيق (2.5 لتر) + الحجم المدي (500-700 مل) + الحجم الاحتياطي للزفير (1.5 لتر) + الحجم المتبقي (1.5 لتر) = 3.5...6 لتر.

حجم المد والجزر- حجم الهواء الذي يدخل إلى الرئتين مع كل شهيق هادئ ويخرج مع زفير هادئ.

الكميات الاحتياطية للشهيق والزفير- حجم الهواء الذي يستطيع الشخص استنشاقه وزفيره طواعيةً أعلى من حجم المد والجزر.

القدرة الحيوية للرئتين- كمية الهواء التي يمكن للإنسان أن يزفرها بعد أخذ نفس عميق. وهو يساوي مجموع حجم المد والجزر وأحجام الشهيق والزفير الاحتياطية.

تتوافق التهوية الرئوية دائمًا بشكل صارم مع الاحتياجات الأيضية الحالية للجسم. تحدث الزيادة في التهوية بسبب زيادة حجم المد والجزر وزيادة وتيرة التنفس.

لا يشارك كل الهواء الذي يدخل الرئتين في تبادل الغازات؛ فالمساحة التشريحية الميتة تعادل (بالمل) ضعف وزن الجسم. تعمل المساحة الميتة الوظيفية على تقليل معدل تبادل الغازات.

يتمتع الغاز الموجود في الحويصلات الهوائية بتركيبة ثابتة، وذلك بسبب الوظائف العازلة للمساحة الميتة، حيث يتم ترطيب الهواء وتسخينه.

في ظل ظروف الراحة، يكون التنفس من خلال الأنف هو الأمثل، على الرغم من أن مقاومة التنفس تزداد مقارنة بالتنفس من خلال الفم.

عند القيام بحركات الجهاز التنفسي، تقوم عضلات الجهاز التنفسي بالعمل الذي يتم إنفاقه على التغلب على القوى الداخلية والخارجية. يتكون عمل التنفس من إنفاق الطاقة للتغلب على المقاومة الرئوية العامة (المقاومة المرنة لأنسجة الرئة نفسها والصدر) وللتغلب على مقاومة تدفق الهواء في الشعب الهوائية.

يجب أن يتوافق الحجم الدقيق للتنفس مع الحجم الدقيق للدم المتدفق عبر أوعية الدورة الدموية الرئوية. معامل التهوية والتروية هو 0.8-0.9، أي.

مع تهوية سنخية تساوي 6 لتر/دقيقة، يمكن أن يصل حجم الدورة الدموية الدقيقة إلى 7 لتر/دقيقة.

يشكل الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض حوالي 21%، أو 1/5. يبلغ الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر 760 ملم زئبق. وهذا يعني أن الضغط الجزئي للأكسجين يقابل تقريبًا 1/5 من هذه القيمة، 160 ملم زئبق، وهذا هو الرقم المحدد لمحتوى O 2 في مخاليط الغاز الطبيعي.

في الشعب الهوائية، يفقد الهواء تدريجيًا سرعة حركته (الحمل الحراري). في القصيبات التنفسية والحويصلات الهوائية، فإن انتشار الغازات له أهمية كبيرة. تتحرك الغازات على طول التدرج الجزئي للضغط. في الحويصلات الهوائية، حيث يحدث اتصال الغاز السنخي بالدم الشعري، يبلغ توتر الأكسجين P O 2 103 ملم زئبق، والضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون P CO 2 حوالي 40 ملم زئبق. في هواء الزفير، يبلغ P O 2 126 ملم زئبق، وP CO 2، على التوالي، 16 ملم زئبق. في الدم الشرياني P O 2 يعادل 95 ملم زئبق، وفي الدم الوريدي P O 2 يساوي 40 ملم زئبق. الدم الشرياني P CO 2 يتوافق مع 40 ملم زئبق، والدم الوريدي P CO 2 يقترب من 46 ملم زئبق.

ناقل انتشار الغاز التنفسي

لذلك، يتم توجيه ناقل انتشار الأكسجين باستمرار نحو الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية، وثاني أكسيد الكربون - في الاتجاه المعاكس، من الشعيرات الدموية إلى الغلاف الجوي.

يتم نقل الأكسجين من الغاز السنخي إلى الدم وثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الغاز السنخي فقط عن طريق الانتشار. القوة الدافعة للانتشار هي التدرج الجزئي للضغط لكل غاز على جانبي الحاجز المحمول جواً. يحدث الانتشار في بيئة مائية. في طبقة الفاعل بالسطح، تزداد قابلية ذوبان الأكسجين.

حاجز الدم الجوييتكون من طبقة خافضة للتوتر السطحي، وظهارة سنخية، وغشاءين رئيسيين، وبطانة الشعيرات الدموية، وغشاء كريات الدم الحمراء.

قدرة الرئتين على نشر الأكسجين عالية جدًا. لقد ثبت أنه لكل ملليمتر من عمود الزئبق من تدرج الضغط الجزئي للأكسجين بين الغاز السنخي وخلية الدم الحمراء، يدخل 25 مل من الأكسجين في الدقيقة إلى الدم عن طريق الانتشار. وهذا يكفي لكي يتعادل الضغط الجزئي للأكسجين الموجود فيه مع الحويصلات الهوائية خلال 0.8 ثانية، وهو ما يعادل الوقت الذي تستغرقه خلية دم حمراء فردية للمرور عبر أحد الشعيرات الدموية الرئوية. حتى مع وجود هامش كبير من الوقت، حيث أن 0.25 ثانية كافية لمساواة توتر الأكسجين في خلايا الدم الحمراء مع الهواء السنخي.

ولذلك، إذا زاد تدفق الدم في الشعيرات الدموية في الرئتين (تزداد السرعة الخطية لحركة خلايا الدم الحمراء) مع الضغط البدني على الجسم، وانخفض زمن مرور الشعيرات الدموية بواسطة الخلايا إلى 0.3 ثانية، فإن هذا يتحول ليكون كافيًا تمامًا لتبادل الغازات بالكامل. يستغرق ثاني أكسيد الكربون 0.1 ثانية فقط لينتشر من الدم. ذوبان ثاني أكسيد الكربون في الماء أعلى بـ 25 مرة من ذوبان الأكسجين.

إجمالي سعة الرئة هو الحد الأقصى لحجم الهواء في الرئتين عند ذروة الإلهام الأقصى. يتكون TLC من القدرة الحيوية للرئتين والحجم المتبقي.

السعة الحيوية هي الحد الأقصى لحجم الهواء الذي يمكن زفيره بعد أقصى قدر من الشهيق. تشتمل السعة الحيوية على الحجم المدي، والحجم الاحتياطي للشهيق، والحجم الاحتياطي للزفير. التقلبات الفردية في القدرات الحيوية كبيرة. في المتوسط ​​للرجال حوالي 5 لترات. للنساء - حوالي 4 لترات. ولتقييم القيمة الفعلية للقدرة الحيوية، يتم استخدام ما يسمى بالمؤشرات المناسبة للقدرة الحيوية، والتي يتم حسابها باستخدام الصيغ. يمكن أن تتأثر قيمة القدرة الحيوية بما يلي:

• ضعف العضلات الناجم عن المخدرات، أورام المخ، زيادة الضغط داخل الجمجمة، تلف الألياف العصبية الواردة بسبب شلل الأطفال أو بسبب الوهن العضلي الوبيل،
• انخفاض في حجم تجويف الصدر بسبب وجود ورم (على سبيل المثال، الورم العصبي الليفي)، الحداب، الانصباب التامور أو الجنبي، استرواح الصدر، وسرطان الرئة مع تسلل أنسجة الرئة.
• انخفاض في حجم تجويف البطن مع تقييد لاحق لرحلات الحجاب الحاجز بسبب أورام داخل البطن وملء المعدة بشكل كبير.

خلال فترة الحمل، لا يوجد انخفاض في القدرة الحيوية؛ على الرغم من أن الرحم الحامل يرفع الحجاب الحاجز، إلا أنه في نفس الوقت يتوسع الجزء السفلي من الصدر، ويزداد حجم القدرة الحيوية. في التجويف البطني أو الصدري، المرتبط بالجراحة أو أي عملية مرضية، يقلل بشكل كبير من القدرة الحيوية. لذا. مع فتح البطن العلوي، تنخفض القدرة الحيوية إلى 25-30٪. وللأقل - ما يصل إلى 50٪ من البيانات الأصلية. بعد القدرة الحيوية عبر الصدر يمكن أن تكون في كثير من الأحيان 10-15٪ من الأصل. إن ربط البطن، وخاصة الضيقة، يقلل بشكل كبير من القدرة الحيوية، لذلك يوصى باستخدام ضمادات مرنة. يلعب التغيير في الوضع أيضًا دورًا: ستكون القدرة الحيوية في وضعية الجلوس أعلى قليلاً منها في وضعية الوقوف أو الاستلقاء، وهو ما يرتبط بموضع الأعضاء داخل البطن وإمدادات الدم إلى الرئتين. تم العثور على انخفاض كبير في القدرة الحيوية (من 10 إلى 18٪) مع الأوضاع الجراحية المختلفة للأفراد غير المُخدرين على طاولة العمليات. ينبغي الافتراض أن هذه الاضطرابات في التهوية الرئوية ستكون أكثر عمقًا عند المرضى الخاضعين للتخدير بسبب انخفاض التنسيق المنعكس.

حجم المتبقية

ويسمى هذا الحجم من الهواء المتبقي في الرئتين بعد أقصى قدر ممكن من الزفير بالحجم المتبقي. عند الرجال الأصحاء يبلغ حوالي 1500 مل، وعند النساء 1300 مل. يتم تحديد الحجم المتبقي إما عن طريق غسل كل النيتروجين الموجود في الرئتين في ظروف التنفس بالأكسجين النقي، أو عن طريق توزيع الهيليوم بشكل موحد أثناء التنفس في نظام مغلق مع امتصاص ثاني أكسيد الكربون والتجديد المستمر لحجم الأكسجين الممتص. تشير الزيادة في الحجم المتبقي إلى تدهور في التهوية السنخية، والذي يلاحظ عادة في المرضى الذين يعانون من انتفاخ الرئة والربو القصبي.

الحد الأدنى لحجم الرئة

عند فتح التجويف الجنبي، تنهار الرئة، أي أنها تنكمش إلى الحد الأدنى من الحجم. ويسمى الهواء المزاح خلال هذه العملية بهواء الانهيار. يتراوح حجمه، اعتمادًا على صلابة أنسجة الرئة والمرحلة التنفسية التي تم فيها فتح التجويف الجنبي، من 300-900 مل.

حجم الفضاء الميت. هناك مساحة ميتة تشريحية وفسيولوجية ومخدرة.

الفضاء الميت التشريحي- سعة الممرات التنفسية من فتحتي الأنف أو الشفاه إلى مدخل الحويصلات الهوائية. في المتوسط، حجمه 150 مل. ذلك يعتمد على الجنس والطول والوزن والعمر. من المفترض أن هناك 2 مل من حجم المساحة الميتة لكل كجم من الوزن. حجم المساحة الميتة يزداد مع الشهيق ويتناقص مع الزفير. مع تعمق التنفس، يزداد حجم المساحة الميتة، والتي يمكن أن تصل إلى 500-900 مل. ويرجع ذلك إلى التوسع الكبير في تجويف القصبة الهوائية والقصبة الهوائية. حجم المساحة الميتة التشريحية، مقارنة بعمق الشهيق، يميز فعالية التهوية السنخية. للقيام بذلك، يتم طرح حجم المساحة الضارة من حجم الاستنشاق، ويتم ضرب الرقم الناتج بعدد الأنفاس في الدقيقة. يسمى المؤشر الموجود بالتهوية السنخية الدقيقة (MAV). في حالات التنفس الضحل المتكرر، على الرغم من ارتفاع حجم التهوية الدقيقة، قد تكون حركة الصعود من المريخ ضئيلة. يصاحب انخفاض MAV إلى 3-4 لتر في الدقيقة اضطراب كبير في تبادل الغازات السنخية.

الفضاء الميت الفسيولوجي- حجم الغاز الذي لم تتاح له الفرصة للمشاركة بشكل طبيعي في تبادل الغازات السنخية. ويشمل ذلك الغاز الموجود في الحيز الميت التشريحي، وهو جزء من الغاز الذي كان موجودًا في الحويصلات الهوائية، لكنه لم يشارك في تبادل الغازات. يحدث هذا الأخير:

• إذا لم يكن لدى الحويصلات الهوائية التهوية تدفق دم شعري (هذه هي ما يسمى الحويصلات الهوائية غير المشبعة أو غير المشبعة)؛
• إذا دخل الهواء إلى الحويصلات الهوائية أكثر مما هو ضروري بالنسبة لحجم تدفق الدم (الحويصلات الهوائية الممتدة).

وفي كلتا الحالتين، يتم تحديد طبيعة الاضطرابات من خلال مصطلح “انتهاك نسبة التهوية إلى تدفق الدم”. في ظل هذه الظروف، سيكون حجم الحجم الفسيولوجي الضار أكبر من الحجم التشريحي. في ظل الظروف العادية، ونظرًا للارتباط الجيد بين نسبة التهوية/تدفق الدم، فإن كلا الحجمين الميتين متساويان.

تحت التخدير، يعد انتهاك هذا الارتباط أمرًا شائعًا، حيث أن الآلية المنعكسة للحفاظ على كفاية التهوية وكفاية نضح الحويصلات الهوائية تحت التخدير تكون ضعيفة، خاصة بعد تغيير وضع المريض على طاولة العمليات. يتطلب هذا الظرف أن يكون حجم MAV خلال فترة التخدير أعلى من حجم ما قبل الجراحة بمقدار 0.5-1 لتر، على الرغم من انخفاض التمثيل الغذائي.

المساحة الميتة للتخدير هي حجم الغاز الموجود بين دائرة التنفس في الأجهزة الدورية أو صمام الاستنشاق في الأنظمة المفتوحة ونقطة اتصال المريض بالجهاز. وفي حالات استخدام الأنابيب الرغامية يكون هذا الحجم أقل من الحجم التشريحي أو يساويه؛ مع التخدير القناعي، يكون حجم التخدير الضار أكبر بكثير من الحجم التشريحي، مما قد يكون له تأثير سلبي على الأفراد ذوي عمق الشهيق الضحل أثناء التخدير مع التنفس التلقائي وهو مهم بشكل خاص أثناء التخدير عند الأطفال. ومع ذلك، فمن غير المقبول تمامًا تقليل حجم المساحة الميتة التشريحية باستخدام أنابيب القصبة الهوائية ذات قطر أضيق بالنسبة إلى تجويف القصبة الهوائية. في هذه الحالة، تزداد مقاومة التنفس للأنبوب الرغامي بشكل حاد، مما يؤدي إلى زيادة الحجم المتبقي، وتعطيل تبادل الغازات السنخية ويمكن أن يسبب انسداد تدفق الدم السنخي.

الأهمية الفسيولوجية للفضاء الميت

المعنى الدلالي لمصطلح "الفضاء الميت" أو "الفضاء الضار" مشروط. في هذا الفضاء، خلال كل دورة تنفسية، تحدث عملية تكييف الهواء: التنظيف من الغبار والكائنات الحية الدقيقة والترطيب والتدفئة. درجة تنقية الهواء من الكائنات الحية الدقيقة تكاد تكون مثالية: في المنطقة المحيطية للرئة فقط في 30٪ من الحالات توجد المكورات العنقودية والعقدية المفردة. إفراز الشعب الهوائية له تأثير مبيد للجراثيم.

وبالتالي فإن الفضاء "الضار" مفيد. ومع ذلك، عندما ينخفض ​​عمق الشهيق بشكل حاد، يمكن أن يتداخل حجم المساحة الميتة مع كفاية التهوية السنخية.

تم إعداد المقال وتحريره بواسطة: الجراح

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 الإجمالي 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 تحديد فترة زمنية 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 يمكن أن يستنشقه الشخص 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 ROvyd أقل في الوضع الأفقي عنها في الوضع الرأسي، وتنخفض 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 الحجم المدي، والحجم الاحتياطي للشهيق، والحجم الاحتياطي للزفير. 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).

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 الحيويةتشكل ثلاثة أحجام من 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.

في بعض الأحيان، تستخدم المستشفيات طريقة قديمة إلى حد ما لتحديد القدرات الوظيفية للرئتين. لا يمكن لاستخدام هذه الطريقة تحديد الدرجة الدقيقة للاضطرابات في الجهاز التنفسي، ولكن إعطاء التوجيه للطبيب فيما يتعلق بهذا الانحراف أو ذاك عن القاعدة أو تأكيد افتراضه بشأن تشخيص معين، هو بالطبع ضمن اختصاصها. هذا هو حول تصوير الرئتين(من اليونانية، سبيرو - للتنفس، جرافو - للكتابة). لن نخوض في الخصائص التقنية لهذه الدراسة. لنفترض فقط أن الشخص يستنشق أو يزفر من خلال أنبوب متصل بجهاز خاص يسجل باستخدام الإلكترونيات الحديثة أحجام الهواء الذي نستنشقه أو نزفره ويسجل الاهتزازات التي تنشأ أثناء هذه العملية على شريط ورقي (مخطط التنفس).

تغير مؤشرات تصوير التنفسيمكن الحصول عليه لأمراض مثل التهاب الشعب الهوائية، والربو القصبي، وانتفاخ الرئة، أو لانسداد القصبات الهوائية أو القصبة الهوائية. لكن أولاً، دعونا نحدد المهمة التالية: النظر في المؤشرات الطبيعية لوظائف الجهاز التنفسي وتذكرها، إن أمكن، وفقًا لدراسة تخطيط التنفس. للقيام بذلك، لنأخذ مخطط التنفس لرجل سليم يبلغ من العمر حوالي ثلاثين عامًا، وغير مدخن، حسب المهنة، على سبيل المثال، طبيب أو محامٍ (كما هو موضح في الصورة).

مع كل استنشاق، يتلقى الشخص، أثناء الراحة، حوالي 500 مل من الهواء، وبالتالي، يزفر نفس الكمية. وقد تم استدعاء هذه الكمية حجم المد والجزر (TO). إذا طلبت منه أن يأخذ نفساً عميقاً بعد نفس بسيط، فسوف يلبي طلبك بسهولة. وفقا للمؤلفين القدامى، فإن حجم الاستنشاق الأقصى الإضافي هو 1500، حسنا، على الأكثر، 2000 مل. وفقا للبيانات الحديثة الحجم الاحتياطي الشهيقي (IRV)يمكن أن تصل إلى قيمة 3000 مل. بعد الزفير الطبيعي، يكون الشخص قادرا على الضغط بقوة على 1500-2000 مل آخر من الهواء من الرئتين - وهذا سيكون حجم احتياطي الزفير (ERV). إذا جمعنا جميع قيم الحجوم الاحتياطية من الشهيق والزفير والحجم المدي، نحصل على الخاصية القدرة الحيوية للرئتين (VC)والتي يبلغ متوسطها 4000-4500 مل.

بغض النظر عن مدى صعوبة محاولة الشخص، فإنه لا يزال غير قادر على إخراج كل الهواء من رئتيه. حتى بعد الزفير الأقصى، سيكون هناك معين الحجم المتبقي (VR)الهواء يساوي 1200-1500 مل. عند إضافة السعة الحيوية للرئتين إلى الحجم المتبقي، تسمى القيمة إجمالي سعة الرئة (TLC)‎يعادل 6 لتر تقريبًا.

للأسف، لا يمكن استخدام كل الهواء الموجود في حجم المد والجزر (TI) للغرض المقصود منه، أي أنه لا يشارك كل الهواء في تبادل الغاز ونقل الغاز. جزئيا يبقى في القصبة الهوائية، وكذلك في نظام الشعب الهوائية المتفرعة. لذلك، يقال أنه يتم استخدام جزء من الهواء (حوالي 150 مل) من الحجم المدي (VT) لملء المساحة الميتة التشريحية. تجدر الإشارة إلى أنه ليست كل الحويصلات الهوائية على اتصال بالشعيرات الدموية، مما يشير إلى أن بعضها غير فعال وظيفيًا في تبادل الغازات، على الرغم من أنه يتم تهويتها بنفس طريقة تهوية الحويصلات الهوائية المتلامسة مع شبكة الأوعية الدموية. هذه هي الطريقة التي يتم بها تشكيل الفضاء الميت الفسيولوجي، ويتم تمثيله من خلال مزيج من الحويصلات الهوائية غير الفعالة والفضاء الميت التشريحي.

وخاصية أخرى مهمة من بين الخصائص أحجام الرئة- هذا الحجم الدقيق للتنفس (MOV). ويتم حسابه بضرب حجم المد والجزر (TI) في عدد مرات الاستنشاق. أي أنه إذا كان الحجم المدي (TI) يبلغ 550 مل، وتم أخذ 19 نفسًا في دقيقة واحدة، فإن قيمة MVR ستكون مساوية 10450 مل.