ما هو الحجم الدقيق للتنفس في حالة الراحة؟ أحجام التنفس

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 للأكسدة المواد العضويةوإزالة 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) الذي يبقى في الرئتين بعد الزفير الأقصى.

السعة 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.

التنفس الصناعي! إذا فهمتها فهي تعادل ظهور البطل الخارق (الطبيب) كما في الأفلام. أسلحة فائقة(إذا فهم الطبيب تعقيدات التهوية الميكانيكية) ضد وفاة المريض.

لفهم التهوية الميكانيكية، تحتاج إلى المعرفة الأساسية: علم وظائف الأعضاء = الفيزيولوجيا المرضية (انسداد أو تقييد) التنفس؛ الأجزاء الرئيسية، هيكل جهاز التنفس الصناعي؛ توفير الغازات (الأكسجين، الهواء الجوي، الغاز المضغوط) وجرعات الغازات؛ الممتزات. القضاء على الغازات. صمامات التنفس خراطيم التنفس؛ كيس التنفس نظام الترطيب دائرة التنفس (شبه مغلقة، مغلقة، شبه مفتوحة، مفتوحة)، الخ.

توفر جميع أجهزة التنفس الصناعي التهوية من حيث الحجم أو الضغط (بغض النظر عن اسمها؛ اعتمادًا على الوضع الذي يحدده الطبيب). في الأساس، يحدد الطبيب نظام التهوية الميكانيكية لأمراض الانسداد الرئوي (أو أثناء التخدير) بالصوت، أثناء التقييد عن طريق الضغط.

يتم تحديد الأنواع الرئيسية للتهوية على النحو التالي:

CMV (التهوية الإلزامية المستمرة) - التهوية الخاضعة للرقابة (الاصطناعية).

VCV (التهوية التي يتم التحكم في حجمها) - تهوية يتم التحكم في حجمها

PCV (التهوية التي يتم التحكم فيها بالضغط) - التهوية التي يتم التحكم فيها بالضغط

IPPV (التهوية بالضغط الإيجابي المتقطع) - التهوية الميكانيكية مع الضغط الإيجابي المتقطع أثناء الإلهام

ZEEP (ضغط انتهاء الزفير صفر) - تهوية مع ضغط في نهاية الزفير يساوي الضغط الجوي

PEEP (ضغط الزفير الإيجابي) - ضغط الزفير النهائي الإيجابي (PEEP)

CPPV (التهوية بالضغط الإيجابي المستمر) - التهوية باستخدام PDKV

IRV (التهوية المعكوسة) - التهوية الميكانيكية مع الاستنشاق العكسي (المقلوب): نسبة الزفير (من 2:1 إلى 4:1)

SIMV (التهوية الإلزامية المتقطعة المتزامنة) - التهوية الإلزامية المتقطعة المتزامنة = مزيج من التنفس التلقائي والميكانيكي، عندما ينخفض ​​​​تواتر التنفس التلقائي إلى قيمة معينة، مع استمرار محاولات الاستنشاق، والتغلب على مستوى الزناد المحدد، والميكانيكية يتم تنشيط التنفس بشكل متزامن

يجب أن تنظر دائمًا إلى الحروف ..P.. أو ..V.. إذا كان P (الضغط) يعني المسافة، وإذا كان V (الحجم) يعني الحجم.

1. Vt – حجم المد والجزر,
2. و – معدل التنفس، MV – التهوية الدقيقة
3. PEEP – PEEP = ضغط الزفير النهائي الإيجابي
4. Tinsp - وقت الشهيق.
5. Pmax - الضغط الشهيق أو الحد الأقصى لضغط مجرى الهواء.
6. تدفق غاز الأكسجين والهواء.

1. حجم المد والجزر(Vt، DO) مجموعة من 5 مل إلى 10 مل / كغ (اعتمادا على الحالة المرضية، الطبيعي 7-8 مل لكل كيلو جرام) = مقدار الحجم الذي يجب أن يستنشقه المريض في المرة الواحدة. ولكن للقيام بذلك، تحتاج إلى معرفة وزن الجسم المثالي (المناسب والمتوقع) لمريض معين باستخدام الصيغة (ملاحظة: تذكر):

الرجال: مؤشر كتلة الجسم (كجم)=50+0.91 (الطول، سم – 152.4)

النساء: مؤشر كتلة الجسم (كجم)=45.5+0.91·(الطول، سم – 152.4).

مثال:رجل يزن 150 كجم. هذا لا يعني أننا يجب أن نضبط حجم المد والجزر على 150 كجم · 10 مل = 1500 مل. أولاً، نحسب مؤشر كتلة الجسم=50+0.91·(165سم-152.4)=50+0.91·12.6=50+11.466= 61,466 كجم يجب أن يزن مريضنا. تخيل يا آلي ديسيشي! بالنسبة لرجل يبلغ وزنه 150 كجم وطوله 165 سم، يجب علينا ضبط الحجم المدي (TI) من 5 مل/كجم (61.466·5=307.33 مل) إلى 10 مل/كجم (61.466·10=614.66 مل) ) اعتمادا على علم الأمراض وتمدد الرئتين.

2. المعلمة الثانية التي يجب على الطبيب تعيينها هي معدل التنفس(F). معدل التنفس الطبيعي هو 12 إلى 18 في الدقيقة أثناء الراحة. ونحن لا نعرف ما هو التردد الذي يجب ضبطه: 12 أو 15 أو 18 أو 13؟ للقيام بذلك يجب علينا أن نحسب حقوزارة الدفاع (MV). مرادفات حجم التنفس الدقيق (MVR) = التهوية الدقيقة (MVL)، ربما شيء آخر... ويعني مقدار الهواء الذي يحتاجه المريض (مل، لتر) في الدقيقة.

وزارة الدفاع=مؤشر كتلة الجسم كجم:10+1

وفقًا لصيغة داربينيان (الصيغة القديمة تؤدي غالبًا إلى فرط التنفس).

أو الحساب الحديث: MOD=BMIkg·100.

(100%، أو 120%-150% حسب درجة حرارة جسم المريض...، من التمثيل الغذائي الأساسي باختصار).

مثال:المريضة امرأة، وزنها 82 كجم، طولها 176 سم، مؤشر كتلة الجسم = 45.5 + 0.91 (الارتفاع سم - 152.4) = 45.5 + 0.91 (176 سم - 152.4) = 45.5+0.91 23.6=45.5+21.476= 66,976 يجب أن تزن كجم. MOD = 67 (تقريبًا على الفور) 100 = 6700 ملأو 6,7 لتر في الدقيقة. الآن فقط بعد هذه الحسابات يمكننا معرفة تردد التنفس. F=MOD:UP TO=6700 مل: 536 مل=12.5 مرة في الدقيقة، مما يعني 12 أو 13 مرة واحدة.

3. ثَبَّتَ حقيقي. عادة (سابقا) 3-5 ملي بار. الآن انت تستطيع 8-10 ملي بار في المرضى ذوي الرئتين الطبيعيتين.

4. يتم تحديد وقت الاستنشاق بالثواني من خلال نسبة الشهيق إلى الزفير: أنا: ه=1:1,5-2 . في هذه المعلمة، ستكون المعرفة حول الدورة التنفسية، ونسبة التهوية إلى التروية، وما إلى ذلك مفيدة.

5. يتم ضبط الحد الأقصى لضغط Pmax، Pinsp بحيث لا يسبب رضحًا ضغطيًا أو تمزق الرئتين. عادة أعتقد أن 16-25 ملي بار، اعتمادًا على مرونة الرئتين، ووزن المريض، وقابلية التمدد صدرإلخ. على حد علمي، يمكن أن تتمزق الرئتان عندما يكون ضغط Pinsp أكثر من 35-45 ملي بار.

6. يجب ألا تزيد نسبة الأكسجين المستنشق (FiO 2) عن 55% في المستنشق خليط التنفس.

هناك حاجة إلى جميع الحسابات والمعرفة حتى يكون لدى المريض المؤشرات التالية: PaO 2 = 80-100 ملم زئبق؛ باكو 2 = 35-40 ملم زئبق. فقط، يا آلي ديسيشي!

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. عند الزيادة النشاط البدنييزيد وزارة الدفاع.

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. في الضغط الجوي 760 ملم زئبق، والضغط الجزئي للأكسجين 160 ملم زئبق. (أي 21% من 760)، ويبلغ الضغط الجزئي للأكسجين في الهواء السنخي 100 ملم زئبق، وثاني أكسيد الكربون 40 ملم زئبق.

جهد الغاز هو الضغط الجزئي في السائل. يبلغ توتر 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. في 100 مل الدم الشريانييحتوي 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 ملم زئبق). يحدث انتشار ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى البيئة الخارجية.

إحدى الخصائص الرئيسية للتنفس الخارجي هي الحجم الدقيق للتنفس (MVR). يتم تحديد التهوية من خلال حجم الهواء المستنشق أو الزفير لكل وحدة زمنية. MVR هو نتاج حجم المد والجزر وتكرار الدورات التنفسية. عادة، في حالة الراحة، يكون الأكسجين المنشط 500 مل، وتواتر الدورات التنفسية هو 12 - 16 في الدقيقة، وبالتالي فإن معدل التحلل هو 6 - 7 لتر / دقيقة. الحد الأقصى للتهوية للرئتين هو حجم الهواء الذي يمر عبر الرئتين خلال دقيقة واحدة خلال أقصى تردد وعمق حركات التنفس.

التهوية السنخية

لذا، فإن التنفس الخارجي، أو تهوية الرئتين، يضمن دخول ما يقرب من 500 مل من الهواء إلى الرئتين أثناء كل شهيق (قبل). يحدث تشبع الدم بالأكسجين وإزالة ثاني أكسيد الكربون عندما اتصال دم الشعيرات الدموية الرئوية بالهواء الموجود في الحويصلات الهوائية.الهواء السنخي هو البيئة الغازية الداخلية لجسم الثدييات والبشر. معلماته - محتوى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون - ثابتة. تتوافق كمية الهواء السنخي تقريبًا مع القدرة الوظيفية المتبقية للرئتين - كمية الهواء التي تبقى في الرئتين بعد الزفير الهادئ، وتساوي عادة 2500 مل. وهذا الهواء السنخي هو الذي يتجدد عن طريق دخول الهواء الجوي عبر الجهاز التنفسي. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه ليس كل الهواء المستنشق يشارك في تبادل الغازات الرئوية، ولكن فقط الجزء منه الذي يصل إلى الحويصلات الهوائية. لذلك، لتقييم فعالية تبادل الغازات الرئوية، ليست التهوية الرئوية هي المهمة بقدر ما هي التهوية السنخية.

كما هو معروف، جزء من حجم المد والجزر لا يشارك في تبادل الغازات، وملء المساحة الميتة تشريحيا في الجهاز التنفسي - حوالي 140 - 150 مل.

بالإضافة إلى ذلك، هناك الحويصلات الهوائية، والتي يتم تهويتها حاليًا، ولكنها غير مزودة بالدم. هذا الجزء من الحويصلات الهوائية هو الفضاء الميت السنخي. يُطلق على مجموع المساحة الميتة التشريحية والسنخية اسم المساحة الميتة الوظيفية أو الفسيولوجية. ما يقرب من ثلث حجم المد والجزر يرجع إلى تهوية الفضاء الميت المملوء بالهواء الذي لا يشارك بشكل مباشر في تبادل الغازات ويتحرك فقط في تجويف الشعب الهوائية أثناء الشهيق والزفير. لذلك، فإن تهوية الفراغات السنخية – التهوية السنخية – هي تهوية رئوية مطروحًا منها تهوية الفراغات الميتة. عادة، تكون التهوية السنخية 70 - 75٪ من قيمة MOD.

يتم حساب التهوية السنخية وفقًا للصيغة: MAV = (DO - MP)  RR، حيث MAV هي التهوية السنخية الدقيقة، DO - حجم المد والجزر، MP - حجم المساحة الميتة، RR - معدل التنفس.

الشكل 6. نسبة MOR و التهوية السنخية

نستخدم هذه البيانات لحساب قيمة أخرى تميز التهوية السنخية -معامل التهوية السنخية . هذا المعامليبين مقدار الهواء السنخي الذي يتجدد مع كل نفس. بنهاية الزفير الهادئ، يوجد حوالي 2500 مل من الهواء (FRC) في الحويصلات الهوائية؛ أثناء الاستنشاق، يدخل 350 مل من الهواء إلى الحويصلات الهوائية، وبالتالي، يتم تجديد 1/7 فقط من الهواء السنخي (2500/350 =) 7/1).

الممرات

أنف - تحدث التغييرات الأولى في الهواء الداخل في الأنف، حيث يتم تنظيفه وتدفئته وترطيبه. يتم تسهيل ذلك من خلال مرشح الشعر والدهليز والقارات. يضمن إمداد الدم المكثف إلى الغشاء المخاطي والضفائر الكهفية للأصداف ارتفاع درجة حرارة الهواء أو تبريده بسرعة إلى درجة حرارة الجسم. الماء المتبخر من الغشاء المخاطي يرطب الهواء بنسبة 75-80٪. يؤدي استنشاق الهواء لفترات طويلة مع انخفاض الرطوبة إلى جفاف الغشاء المخاطي، ودخول الهواء الجاف إلى الرئتين، وتطور الانخماص، والالتهاب الرئوي، وزيادة المقاومة في الشعب الهوائية.

البلعوم يفصل الطعام عن الهواء، وينظم الضغط في الأذن الوسطى.

الحنجرة يوفر وظيفة صوتية عن طريق استخدام لسان المزمار لمنع الشفط، ويعد إغلاق الحبال الصوتية أحد المكونات الرئيسية للسعال.

قصبة هوائية - مجرى الهواء الرئيسي الذي يتم فيه تدفئة الهواء وترطيبه. تلتقط الخلايا المخاطية المواد الغريبة، وتقوم الأهداب بتحريك المخاط إلى أعلى القصبة الهوائية.

شعبتان (الفصي والقطاعي) تنتهي في القصيبات الطرفية.

وتشارك أيضًا الحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية في تنقية الهواء وتدفئةه وترطيبه.

يختلف هيكل جدار الممرات الهوائية الموصلة (AP) عن هيكل الممرات الهوائية في منطقة تبادل الغازات. يتكون جدار الشعب الهوائية الموصلة من الغشاء المخاطي، وطبقة من العضلات الملساء، والأغشية الضامة تحت المخاطية والغضروفية. الخلايا الظهاريةتم تجهيز الشعب الهوائية بأهداب تتأرجح بشكل إيقاعي وتدفع الطبقة الواقية من المخاط نحو البلعوم الأنفي. يحتوي الغشاء المخاطي للـ EP وأنسجة الرئة على بلاعم تقوم ببلعمة وهضم الجزيئات المعدنية والبكتيرية. عادة، تتم إزالة المخاط باستمرار من الجهاز التنفسي والحويصلات الهوائية. يتم تمثيل الغشاء المخاطي للـ EP بواسطة ظهارة كاذبة مهدبة، وكذلك الخلايا الإفرازية، إفراز المخاط، الغلوبولين المناعي، المكملات، الليزوزيم، المثبطات، الإنترفيرون وغيرها من المواد. تحتوي الأهداب على العديد من الميتوكوندريا التي توفر الطاقة لنشاطها الحركي العالي (حوالي 1000 حركة في الدقيقة)، مما يسمح لها بنقل البلغم بسرعة تصل إلى 1 سم/دقيقة في القصبات الهوائية وتصل إلى 3 سم/دقيقة في القصبات الهوائية. قصبة هوائية. خلال النهار، يتم عادةً إخراج حوالي 100 مل من البلغم من القصبة الهوائية والشعب الهوائية، وفي الحالات المرضية تصل إلى 100 مل / ساعة.

تعمل الأهداب في طبقة مزدوجة من المخاط. في الأسفل بيولوجيا المواد الفعالةوالإنزيمات والجلوبيولين المناعي الذي يكون تركيزه أعلى بعشر مرات من الدم. وهذا يسبب البيولوجية وظيفة وقائيةمخاط. الطبقة العليافهو يحمي الرموش ميكانيكيًا من التلف. إن سماكة الطبقة العليا من المخاط أو تقليلها بسبب الالتهاب أو التأثيرات السامة يؤدي حتمًا إلى تعطيل وظيفة تصريف الظهارة الهدبية، ويهيج الجهاز التنفسي ويسبب السعال بشكل انعكاسي. العطس والسعال يحميان الرئتين من الجزيئات المعدنية والبكتيرية.

الحويصلات الهوائية

في الحويصلات الهوائية، يحدث تبادل الغازات بين دم الشعيرات الدموية الرئوية والهواء. يبلغ إجمالي عدد الحويصلات الهوائية حوالي 300 مليون، وتبلغ مساحة سطحها الإجمالية حوالي 80 مترًا مربعًا. قطر الحويصلات الهوائية 0.2-0.3 ملم. يحدث تبادل الغازات بين الهواء السنخي والدم عن طريق الانتشار. يتم فصل دم الشعيرات الدموية الرئوية عن الفضاء السنخي فقط بطبقة رقيقة من الأنسجة - ما يسمى بالغشاء الشعري السنخي، الذي يتكون من ظهارة السنخية، ومساحة خلالية ضيقة وبطانة الشعيرات الدموية. لا يتجاوز سمك هذا الغشاء الإجمالي 1 ميكرون. يتم تغطية السطح السنخي للرئتين بالكامل بطبقة رقيقة تسمى الفاعل بالسطح.

التوتر السطحييقلل من التوتر السطحيعند الحد الفاصل بين السائل والهواء في نهاية الزفير، عندما يكون حجم الرئة في حده الأدنى، يزيد من المرونة الرئتين ويلعب دور عامل مضاد للذمة(لا يسمح بمرور بخار الماء من الهواء السنخي)، ونتيجة لذلك تظل الحويصلات الهوائية جافة. فهو يقلل من التوتر السطحي عندما يتناقص حجم الحويصلات الهوائية أثناء الزفير ويمنع انهيارها. يقلل التحويل، مما يحسن أكسجة الدم الشرياني عند الضغط المنخفض والحد الأدنى من محتوى O 2 في الخليط المستنشق.

تتكون طبقة الفاعل بالسطح من:

1) المادة الخافضة للتوتر السطحي نفسها (الميكروفيلم من المجمعات الجزيئية الفوسفورية أو البوليبروتينية الموجودة على الحدود مع الهواء)؛

2) الطور الناقص (طبقة أعمق محبة للماء من البروتينات، والكهارل، والمياه المرتبطة، والدهون الفوسفاتية والسكريات)؛

3) المكون الخلوي، ويمثله الخلايا السنخية والبلاعم السنخية.

المكونات الكيميائية الرئيسية للفاعل بالسطح هي الدهون والبروتينات والكربوهيدرات. تشكل الفوسفوليبيدات (الليسيثين وحمض البالمتيك والهيبارين) 80-90٪ من كتلتها. كما يغطي الفاعل بالسطح القصيبات بطبقة مستمرة، ويقلل من مقاومة التنفس، ويحافظ على الامتلاء

عند ضغط شد منخفض، فإنه يقلل من القوى التي تسبب تراكم السوائل في الأنسجة. بالإضافة إلى ذلك، يعمل الفاعل بالسطح على تنقية الغازات المستنشقة، وترشيح واحتجاز الجزيئات المستنشقة، وينظم تبادل الماء بين الدم والهواء السنخي، ويسرع انتشار ثاني أكسيد الكربون، وله تأثير مضاد للأكسدة واضح. يعتبر الفاعل بالسطح حساسًا للغاية لمختلف العوامل الداخلية والخارجية: اضطرابات الدورة الدموية، والتهوية والتمثيل الغذائي، والتغيرات في PO 2 في الهواء المستنشق، وتلوث الهواء. مع نقص الفاعل بالسطح، يحدث انخماص و RDS عند الأطفال حديثي الولادة. يتم إعادة تدوير ما يقرب من 90-95% من الفاعل بالسطح السنخي، وتنقيته، وتراكمه، وإعادة إفرازه. نصف عمر مكونات الفاعل بالسطح من التجويف السنخي رئتين صحيتينحوالي 20 ساعة.

أحجام الرئة

تعتمد تهوية الرئتين على عمق التنفس وتكرار حركات الجهاز التنفسي. كل من هذه المعلمات يمكن أن تختلف تبعا لاحتياجات الجسم. هناك عدد من مؤشرات الحجم التي تميز حالة الرئتين. القيم المتوسطة الطبيعية للشخص البالغ هي كما يلي:

1. حجم المد والجزر(افعل-VT- حجم المد والجزر)- حجم الهواء المستنشق والزفير أثناء التنفس الهادئ. القيم العادية- 7-9 مل/كجم.

2. الحجم الاحتياطي الشهيقي (IRV) -ايرف - حجم احتياطي الشهيق) - الحجم الذي يمكن أن يصل بالإضافة إلى ذلك بعد استنشاق هادئ، أي. الفرق بين التهوية العادية والحد الأقصى. القيمة الطبيعية: 2-2.5 لتر (حوالي 2/3 القدرة الحيوية).

3. حجم احتياطي الزفير (ERV) - حجم احتياطي الزفير) - الحجم الذي يمكن زفيره بشكل إضافي بعد الزفير الهادئ، أي. الفرق بين الزفير الطبيعي والحد الأقصى. القيمة العادية: 1.0-1.5 لتر (حوالي 1/3 القدرة الحيوية).

4.الحجم المتبقي (RO - RV - الحجم المتبقي) - الحجم المتبقي في الرئتين بعد أقصى قدر من الزفير. حوالي 1.5-2.0 لتر.

5. القدرة الحيوية للرئتين (VC - VT - السعة الحيوية) - كمية الهواء التي يمكن إخراجها إلى الحد الأقصى بعد الشهيق الأقصى. القدرة الحيوية هي مؤشر على حركة الرئتين والصدر. وتعتمد القدرة الحيوية على العمر والجنس وحجم الجسم وموقعه ودرجة اللياقة البدنية. قيم السعة الحيوية الطبيعية هي 60-70 مل/كجم - 3.5-5.5 لتر.

6. احتياطي الشهيق (IR) -القدرة الشهيقية (Evd - IC - سعة الشهيق) - أقصى كمية من الهواء يمكن أن تدخل إلى الرئتين بعد الزفير الهادئ. يساوي المبلغتفعل وروفد.

7.إجمالي سعة الرئة (TLC) - إجمالي سعة الرئة) أو السعة القصوىالرئتان - كمية الهواء الموجودة في الرئتين عند ذروة الإلهام الأقصى. يتكون من VC وOO ويتم حسابه كمجموع VC وOO. القيمة الطبيعية حوالي 6.0 لتر.
تعد دراسة هيكل TLC أمرًا بالغ الأهمية في توضيح طرق زيادة أو تقليل القدرة الحيوية، والتي يمكن أن يكون لها أهمية عملية كبيرة. ولا يمكن تقييم الزيادة في القدرة الحيوية بشكل إيجابي إلا في الحالات التي لا تتغير فيها القدرة الحيوية أو تزيد، ولكنها أقل من القدرة الحيوية، والتي تحدث عندما تزيد القدرة الحيوية بسبب انخفاض الحجم. إذا حدثت زيادة أكبر في TLC بالتزامن مع زيادة VC، فلا يمكن اعتبار ذلك عاملاً إيجابيًا. عندما يكون VC أقل من 70% TLC، فإن وظيفة التنفس الخارجي تضعف بشدة. عادة، في الحالات المرضية، يتغير TLC والقدرة الحيوية بنفس الطريقة، باستثناء انتفاخ الرئة الانسدادي، عندما تنخفض القدرة الحيوية، كقاعدة عامة، ويزيد VT، وقد يظل TLC طبيعيًا أو أعلى من الطبيعي.

8.القدرة الوظيفية المتبقية (FRC - FRC - الحجم الوظيفي المتبقي) - كمية الهواء التي تبقى في الرئتين بعد الزفير الهادئ. القيم الطبيعية للبالغين هي من 3 إلى 3.5 لتر. FFU = OO + ROvyd. بحكم التعريف، FRC هو حجم الغاز الذي يبقى في الرئتين أثناء الزفير الهادئ ويمكن أن يكون مقياسًا لمنطقة تبادل الغازات. يتشكل نتيجة التوازن بين القوى المرنة الموجهة بشكل معاكس للرئتين والصدر. الأهمية الفسيولوجيةيتكون FRC من تجديد جزئي لحجم الهواء السنخي أثناء الشهيق (حجم التهوية) ويشير إلى حجم الهواء السنخي الموجود باستمرار في الرئتين. ويرتبط الانخفاض في FRC مع تطور انخماص، وإغلاق المسالك الهوائية الصغيرة، وانخفاض في امتثال الرئة، وزيادة في الفرق السنخي الشرياني في O2 نتيجة التروية في مناطق انخماص الرئتين، وانخفاض في نسبة التهوية إلى التروية. تؤدي اضطرابات التهوية الانسدادية إلى زيادة في FRC، بينما تؤدي الاضطرابات المقيدة إلى انخفاض في FRC.

المساحة الميتة التشريحية والوظيفية

الفضاء الميت التشريحييسمى حجم الشعب الهوائية التي لا يحدث فيها تبادل الغازات. تشمل هذه المساحة الأنف و تجويف الفموالبلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والقصيبات. تعتمد كمية المساحة الميتة على ارتفاع الجسم وموضعه. يمكن الافتراض تقريبًا أن حجم المساحة الميتة (بالمليلتر) لدى الشخص الجالس يساوي ضعف وزن الجسم (بالكيلوجرام). وبالتالي، في البالغين حوالي 150-200 مل (2 مل / كجم من وزن الجسم).

تحت الفضاء الميت الوظيفي (الفسيولوجي).فهم جميع مناطق الجهاز التنفسي التي لا يحدث فيها تبادل الغازات بسبب انخفاض أو غياب تدفق الدم. المساحة الميتة الوظيفية، على عكس المساحة التشريحية، لا تشمل فقط المسالك الهوائية، ولكن أيضًا تلك الحويصلات الهوائية التي يتم تهويتها ولكن لا يتم إمدادها بالدم.

التهوية السنخية والمساحة الميتة

ويسمى الجزء من الحجم الدقيق للتنفس الذي يصل إلى الحويصلات الهوائية بالتهوية السنخية، والباقي هو تهوية الفضاء الميت. تعتبر التهوية السنخية بمثابة مؤشر على كفاءة التنفس بشكل عام. يعتمد تكوين الغاز الموجود في الفضاء السنخي على هذه القيمة. أما بالنسبة لحجم الدقائق، فهو يعكس إلى حدٍ ما فعالية التهوية. لذا، إذا كان حجم التنفس الدقيق طبيعيًا (7 لتر/دقيقة)، لكن التنفس متكرر وضحل (يصل إلى 0.2 لتر، RR-35/دقيقة)، فيجب التهوية

سيكون هناك مساحة ميتة بشكل رئيسي، حيث يدخل الهواء قبل الحويصلات الهوائية؛ وفي هذه الحالة، بالكاد يصل الهواء المستنشق إلى الحويصلات الهوائية. بسبب ال حجم المساحة الميتة ثابت، والتهوية السنخية أكبر، وكلما كان التنفس أعمق، انخفض التردد.

القابلية للتوسعة (المرونة) أنسجة الرئة
امتثال الرئة هو مقياس للجر المرن، فضلاً عن المقاومة المرنة لأنسجة الرئة، والتي يتم التغلب عليها أثناء الاستنشاق. بمعنى آخر، القابلية للتمدد هي مقياس لمرونة أنسجة الرئة، أي مرونتها. رياضيا، يتم التعبير عن الامتثال باعتباره حاصل التغير في حجم الرئة والتغير المقابل في الضغط داخل الرئة.

يمكن قياس الامتثال بشكل منفصل للرئتين والصدر. من وجهة نظر سريرية (خاصة أثناء التهوية الميكانيكية)، فإن امتثال أنسجة الرئة نفسها، والذي يعكس درجة علم الأمراض الرئوية التقييدية، هو الأكثر أهمية. في الأدبيات الحديثة، يُشار عادةً إلى امتثال الرئة باسم "الامتثال" (من كلمة انجليزية"الامتثال"، والمختصر بـ C).

انخفاض امتثال الرئة:

مع التقدم في السن (في المرضى الذين تزيد أعمارهم عن 50 سنة)؛

في وضعية الاستلقاء (بسبب الضغط من الأعضاء تجويف البطنإلى الحجاب الحاجز)؛

خلال المنظار التدخلات الجراحيةبسبب كربوكسي الصفاق.

لعلم الأمراض التقييدية الحادة (الالتهاب الرئوي المتعدد القطاعات الحاد، RDS، وذمة رئوية، انخماص، الطموح، وما إلى ذلك)؛

للأمراض التقييدية المزمنة (الالتهاب الرئوي المزمن، التليف الرئوي، داء الكولاجين، داء السحار السيليسي، وما إلى ذلك)؛

مع أمراض الأعضاء المحيطة بالرئتين (الاسترواح الصدري أو الهيدروثوراكس، وارتفاع قبة الحجاب الحاجز مع شلل جزئي معوي، وما إلى ذلك).

كلما كان امتثال الرئتين أسوأ، كلما زاد التغلب على المقاومة المرنة لأنسجة الرئة من أجل تحقيق نفس الحجم المدي كما هو الحال مع الامتثال الطبيعي. وبالتالي، في حالة تدهور امتثال الرئة، عندما يتم الوصول إلى نفس الحجم المد والجزر، يزداد الضغط في الشعب الهوائية بشكل ملحوظ.

من المهم جدًا فهم هذه النقطة: مع التهوية الحجمية، عندما يتم توفير حجم مدي قسري لمريض يعاني من ضعف امتثال الرئة (بدون مقاومة عالية للمجرى الهوائي)، فإن الزيادة الكبيرة في ذروة ضغط مجرى الهواء والضغط داخل الرئة تزيد بشكل كبير من خطر الإصابة بالرضح الضغطي.

مقاومة مجرى الهواء

يجب أن يتغلب تدفق الخليط التنفسي في الرئتين ليس فقط على المقاومة المرنة للأنسجة نفسها، ولكن أيضًا على المقاومة المقاومة للممرات الهوائية الخام (اختصار للكلمة الإنجليزية "المقاومة"). وبما أن الشجرة الرغامية القصبية عبارة عن نظام من الأنابيب متفاوتة الطول والعرض، فيمكن تحديد مقاومة تدفق الغاز في الرئتين من خلال المقاييس المعروفة. القوانين الفيزيائية. بشكل عام، تعتمد مقاومة التدفق على تدرج الضغط في بداية ونهاية الأنبوب، وكذلك على حجم التدفق نفسه.

يمكن أن يكون تدفق الغاز في الرئتين صفحيًا أو مضطربًا أو عابرًا. يتميز التدفق الصفحي بحركة انتقالية للغاز طبقة تلو الأخرى

السرعة المتغيرة: تكون سرعة التدفق في أعلى مستوياتها في المركز وتتناقص تدريجيا نحو الجدران. يسود تدفق الغاز الصفحي نسبيا سرعات منخفضةويوصف بقانون بوازويل، الذي بموجبه تعتمد مقاومة تدفق الغاز إلى أقصى حد على نصف قطر الأنبوب (القصبات الهوائية). يؤدي تقليل نصف القطر مرتين إلى زيادة المقاومة بمقدار 16 مرة. وفي هذا الصدد، تتضح أهمية اختيار أوسع أنبوب ممكن داخل الرغامى (فغر الرغامى) والحفاظ على سالكية القصبة الهوائية. القصبات الهوائيةأثناء التهوية الميكانيكية.
تزداد مقاومة الجهاز التنفسي لتدفق الغاز بشكل ملحوظ مع التشنج القصبي وتورم الغشاء المخاطي القصبي وتراكم المخاط والإفرازات الالتهابية بسبب تضييق تجويف الشعب الهوائية. تتأثر المقاومة أيضًا بمعدل التدفق وطول الأنبوب (الأنابيب). مع

عن طريق زيادة معدل التدفق (إجبار الاستنشاق أو الزفير)، تزداد مقاومة مجرى الهواء.

الأسباب الرئيسية لزيادة مقاومة مجرى الهواء هي:

تشنج قصبي.

تورم الغشاء المخاطي القصبي (تفاقم الربو القصبي، التهاب الشعب الهوائية، التهاب الحنجرة تحت المزمار)؛

جسم غريب، طموح، الأورام.

تراكم البلغم والإفرازات الالتهابية.

انتفاخ الرئة (ضغط ديناميكي للممرات الهوائية).

يتميز التدفق المضطرب بالحركة الفوضوية لجزيئات الغاز على طول الأنبوب (القصبات الهوائية). يسود بمعدلات تدفق حجمية عالية. في حالة التدفق المضطرب، تزداد مقاومة مجرى الهواء، لأنها تعتمد إلى حد أكبر على سرعة التدفق ونصف قطر القصبات الهوائية. تحدث الحركة المضطربة عند التدفقات العالية، والتغيرات المفاجئة في سرعة التدفق، وفي أماكن الانحناءات وفروع القصبات الهوائية، ومع تغير حاد في قطر القصبات الهوائية. هذا هو السبب في أن التدفق المضطرب هو سمة من سمات المرضى الذين يعانون من مرض الانسداد الرئوي المزمن، حتى في حالة مغفرة زيادة المقاومةالجهاز التنفسي. الأمر نفسه ينطبق على المرضى الذين يعانون من الربو القصبي.

تتوزع مقاومة مجرى الهواء بشكل غير متساو في الرئتين. يتم إنشاء أكبر مقاومة من قبل القصبات الهوائية ذات العيار المتوسط ​​(حتى الجيل الخامس إلى السابع)، حيث أن مقاومة القصبات الهوائية الكبيرة صغيرة بسبب قطرها الكبير، والشعب الهوائية الصغيرة - بسبب المساحة الإجمالية الكبيرة للمقطع العرضي.

تعتمد مقاومة مجرى الهواء أيضًا على حجم الرئة. مع حجم كبير، يكون للحمة تأثير أكبر على الشعب الهوائية، وتقل مقاومتها. يساعد استخدام PEEP على زيادة حجم الرئة، وبالتالي تقليل مقاومة مجرى الهواء.

مقاومة مجرى الهواء الطبيعي هي:

في البالغين - 3-10 ملم عمود الماء/لتر/ثانية؛

عند الأطفال - 15-20 ملم عمود ماء/لتر/ثانية؛

عند الرضع أقل من سنة واحدة - 20-30 ملم عمود مائي/لتر/ثانية؛

عند الأطفال حديثي الولادة - 30-50 ملم عمود ماء/لتر/ثانية.

عند الزفير، تكون مقاومة مجرى الهواء أكبر بمقدار 2-4 ملم عمود ماء/لتر/ثانية منها عند الشهيق. ويرجع ذلك إلى الطبيعة السلبية للزفير، عندما تؤثر حالة جدار الشعب الهوائية على تدفق الغاز إلى حد أكبر مما كانت عليه أثناء الاستنشاق النشط. لذلك، يستغرق الزفير الكامل 2-3 مرات أطول من الشهيق. عادة، تكون نسبة وقت الشهيق/الزفير (I:E) للبالغين حوالي 1: 1.5-2. يمكن تقييم اكتمال الزفير لدى المريض أثناء التهوية الميكانيكية من خلال مراقبة ثابت وقت الزفير.

عمل التنفس

تتم عملية التنفس بشكل أساسي عن طريق عضلات الشهيق أثناء الشهيق؛ الزفير دائمًا ما يكون سلبيًا. في الوقت نفسه، في حالة، على سبيل المثال، تشنج قصبي حاد أو تورم الغشاء المخاطي للجهاز التنفسي، يصبح الزفير نشطا أيضا، مما يزيد بشكل كبير من العمل العام للتهوية الخارجية.

أثناء الاستنشاق، يتم إنفاق عمل التنفس بشكل أساسي على التغلب على المقاومة المرنة لأنسجة الرئة والمقاومة المقاومة للجهاز التنفسي، بينما يتراكم حوالي 50٪ من الطاقة المستهلكة في الهياكل المرنة للرئتين. أثناء الزفير، يتم تحرير هذه الطاقة الكامنة المخزنة، مما يسمح بالتغلب على مقاومة الزفير في الشعب الهوائية.

يتم تعويض الزيادة في مقاومة الشهيق أو الزفير بعمل إضافي عضلات الجهاز التنفسي. يزداد عمل التنفس مع انخفاض امتثال الرئة (علم الأمراض التقييدي)، وزيادة مقاومة مجرى الهواء (علم الأمراض الانسدادي)، وتسرع التنفس (بسبب تهوية الفضاء الميت).

عادة، يتم إنفاق 2-3٪ فقط من إجمالي الأكسجين الذي يستهلكه الجسم على عمل عضلات الجهاز التنفسي. هذا هو ما يسمى "تكلفة التنفس". في عمل بدنييمكن أن تصل تكلفة التنفس إلى 10-15٪. ومع علم الأمراض (خاصة المقيدة)، يمكن إنفاق أكثر من 30-40٪ من إجمالي الأكسجين الذي يمتصه الجسم على عمل عضلات الجهاز التنفسي. للانتشار الشديد توقف التنفستزيد تكلفة التنفس بنسبة تصل إلى 90٪. في مرحلة ما، يذهب كل الأكسجين الإضافي الذي تم الحصول عليه عن طريق زيادة التهوية لتغطية الزيادة المقابلة في عمل عضلات الجهاز التنفسي. ولهذا السبب، في مرحلة معينة، تعتبر الزيادة الكبيرة في عمل التنفس مؤشرا مباشرا لبدء التهوية الميكانيكية، حيث تنخفض تكلفة التنفس إلى ما يقرب من 0.

يزداد عمل التنفس المطلوب للتغلب على المقاومة المرنة (امتثال الرئة) مع زيادة حجم المد والجزر. يزداد العمل المطلوب للتغلب على مقاومة مجرى الهواء مع زيادة معدل التنفس. يسعى المريض إلى تقليل عمل التنفس عن طريق تغيير معدل التنفس وحجم المد والجزر اعتمادًا على الحالة المرضية السائدة. لكل حالة، هناك معدلات تنفس مثالية وأحجام مدية يكون فيها عمل التنفس في حده الأدنى. وبالتالي، بالنسبة للمرضى الذين يعانون من انخفاض الامتثال، من وجهة نظر تقليل عمل التنفس، فإن التنفس الأكثر تواترا وضحلا مناسب (الرئتان الصلبتان يصعب تصويبهما). من ناحية أخرى، عندما تزداد مقاومة مجرى الهواء، يكون التنفس العميق والبطيء هو الأمثل. هذا أمر مفهوم: زيادة حجم المد والجزر تسمح لك بـ "التمدد" وتوسيع القصبات الهوائية وتقليل مقاومتها لتدفق الغاز. لنفس الغرض، يقوم المرضى الذين يعانون من أمراض الانسداد بالضغط على شفاههم أثناء الزفير، مما يؤدي إلى إنشاء "زقزقة" خاصة بهم. يساعد التنفس البطيء وغير المتكرر على إطالة عملية الزفير، وهو أمر مهم للمزيد إزالة كاملةخليط غاز الزفير في ظل ظروف زيادة مقاومة الزفير في الجهاز التنفسي.

تنظيم التنفس

يتم تنظيم عملية التنفس عن طريق الجهاز المركزي والمحيطي الجهاز العصبي. يوجد في التكوين الشبكي للدماغ مركز تنفسي يتكون من مراكز الشهيق والزفير والانجذاب الرئوي.

توجد المستقبلات الكيميائية المركزية في النخاع المستطيل وتستثار عندما يتم تركيز H+ وPCO2 في السائل النخاعي. عادة، يكون الرقم الهيدروجيني للأخير هو 7.32، PCO 2 هو 50 مم زئبق، ومحتوى HCO 3 هو 24.5 مليمول / لتر. حتى الانخفاض الطفيف في الرقم الهيدروجيني وزيادة PCO 2 يزيد من التهوية. تستجيب هذه المستقبلات لفرط ثاني أكسيد الكربون والحماض بشكل أبطأ من تلك المحيطية، حيث يلزم وقت إضافي لقياس قيم ثاني أكسيد الكربون وH + وHCO 3 بسبب التغلب على حاجز الدم في الدماغ. يتم التحكم في انقباضات عضلات الجهاز التنفسي من خلال آلية التنفس المركزية، التي تتكون من مجموعة من الخلايا في النخاع المستطيل والجسر ومراكز الانجذاب الرئوي. إنهم يضبطون مركز الجهاز التنفسي، وبناءً على نبضات المستقبلات الميكانيكية، يحددون عتبة الإثارة التي يتوقف عندها الاستنشاق. تقوم الخلايا الهوائية أيضًا بتحويل الشهيق إلى الزفير.

المستقبلات الكيميائية المحيطية، الموجودة على الأغشية الداخلية للجيب السباتي، وقوس الأبهر، والأذين الأيسر، تتحكم في المعلمات الخلطية (PO 2، PCO 2 في الدم الشرياني والسائل النخاعي) وتستجيب فورًا للتغيرات البيئة الداخليةالجسم، وتغيير النظام التنفس التلقائيوبالتالي تصحيح الرقم الهيدروجيني، PO 2 وPCO 2 في الدم الشرياني والسائل النخاعي. تنظم النبضات الصادرة عن المستقبلات الكيميائية مقدار التهوية المطلوبة للحفاظ على مستوى استقلابي معين. في تحسين وضع التهوية، أي. وتشارك المستقبلات الميكانيكية أيضًا في تحديد تردد وعمق التنفس، ومدة الشهيق والزفير، وقوة تقلص عضلات الجهاز التنفسي عند مستوى معين من التهوية. يتم تحديد تهوية الرئتين من خلال مستوى التمثيل الغذائي وتأثير المنتجات الأيضية والأكسجين على المستقبلات الكيميائية التي تحولها إلى نبضات واردة الهياكل العصبيةآلية التنفس المركزية. وتتمثل المهمة الرئيسية للمستقبلات الكيميائية الشريانية في التصحيح الفوري للتنفس استجابة للتغيرات في تكوين غازات الدم.

تستجيب المستقبلات الميكانيكية المحيطية، المترجمة في جدران الحويصلات الهوائية والعضلات الوربية والحجاب الحاجز، لتمدد الهياكل التي توجد فيها، للمعلومات حول الظواهر الميكانيكية. دور أساسيتلعب المستقبلات الميكانيكية للرئتين. يتدفق الهواء المستنشق عبر VP إلى الحويصلات الهوائية ويشارك في تبادل الغازات على مستوى الغشاء السنخي الشعري. عندما تتمدد جدران الحويصلات الهوائية أثناء الشهيق، يتم تحفيز المستقبلات الميكانيكية وترسل إشارة واردة إلى مركز الجهاز التنفسي، مما يمنع الشهيق (منعكس هيرينغ بروير).

أثناء التنفس الطبيعي، لا تكون المستقبلات الميكانيكية الوربية الحجابية متحمسة ولها قيمة مساعدة.

وينتهي الجهاز التنظيمي بالخلايا العصبية التي تدمج النبضات التي تأتي إليها من المستقبلات الكيميائية وترسل نبضات الإثارة إلى الخلايا العصبية الحركية التنفسية. ترسل خلايا المركز التنفسي البصلي نبضات مثيرة ومثبطة إلى عضلات الجهاز التنفسي. يؤدي الإثارة المنسقة للخلايا العصبية الحركية في الجهاز التنفسي إلى تقلص متزامن لعضلات الجهاز التنفسي.

حركات التنفس التي تخلق تدفق الهواءتحدث بسبب العمل المنسق لجميع عضلات الجهاز التنفسي. الخلايا العصبية الحركية

توجد الخلايا العصبية العضلية التنفسية في القرون الأمامية للمادة الرمادية الحبل الشوكي(قطاعات عنق الرحم والصدر).

عند البشر، تشارك القشرة الدماغية أيضًا في تنظيم التنفس ضمن الحدود التي يسمح بها تنظيم المستقبل الكيميائي للتنفس. على سبيل المثال، يكون حبس النفس الإرادي محدودًا بالوقت الذي يرتفع فيه PaO 2 في السائل النخاعي إلى مستويات تثير المستقبلات الشريانية والنخاعية.

الميكانيكا الحيوية للتنفس

تحدث تهوية الرئتين بسبب التغيرات الدورية في عمل عضلات الجهاز التنفسي وحجم تجويف الصدر والرئتين. العضلات الرئيسية للإلهام هي الحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية. أثناء تقلصها، يتم تسطيح قبة الحجاب الحاجز وترتفع الأضلاع إلى الأعلى، ونتيجة لذلك يزداد حجم الصدر ويزداد الضغط داخل الجنبة السلبي (Ppl). قبل بدء الاستنشاق (في نهاية الزفير)، يكون PPL حوالي 3-5 سم من عمود الماء. يُؤخذ الضغط السنخي (Palv) على أنه 0 (أي يساوي الضغط الجوي)، كما أنه يعكس الضغط في الشعب الهوائية ويرتبط بالضغط داخل الصدر.

يسمى التدرج بين الضغط السنخي والضغط داخل الجنبة بالضغط الرئوي (Ptp). في نهاية الزفير يكون 3-5 سم من عمود الماء. أثناء الشهيق التلقائي، تؤدي الزيادة في Ppl السالب (حتى 6-10 سم تحت عمود الماء) إلى انخفاض الضغط في الحويصلات الهوائية والجهاز التنفسي تحت الضغط الجوي. في الحويصلات الهوائية، ينخفض ​​الضغط إلى ناقص 3-5 سم من عمود الماء. بسبب اختلاف الضغط، يدخل الهواء (يمتص) من بيئة خارجيةإلى الرئتين. يعمل الصدر والحجاب الحاجز كمضخة مكبس، حيث يسحب الهواء إلى الرئتين. إن عملية "الشفط" هذه للصدر مهمة ليس فقط للتهوية، ولكن أيضًا للدورة الدموية. أثناء الشهيق التلقائي، يحدث "شفط" إضافي للدم إلى القلب (الحفاظ على التحميل المسبق) وتنشيط تدفق الدم الرئوي من البطين الأيمن عبر الجهاز الشريان الرئوي. في نهاية الشهيق، عندما تتوقف حركة الغاز، يعود الضغط السنخي إلى الصفر، لكن الضغط داخل الجنبة يظل منخفضًا إلى -6-10 سم في عمود الماء.

الزفير هو عادة عملية سلبية. بعد استرخاء عضلات الجهاز التنفسي، تؤدي قوى الجر المرنة للصدر والرئتين إلى إزالة (ضغط) الغازات من الرئتين واستعادة الحجم الأصلي للرئتين. إذا كانت سالكية الشجرة الرغامية القصبية ضعيفة (إفراز التهابي، وتورم الغشاء المخاطي، تشنج قصبي)، فإن عملية الزفير صعبة، وعضلات الزفير (العضلات الوربية الداخلية، عضلات الصدر، عضلات البطن، الخ). عندما يتم استنفاد عضلات الزفير، تصبح عملية الزفير أكثر صعوبة، ويتم الاحتفاظ بخليط الزفير وتصبح الرئتان منتفختين بشكل ديناميكي.

وظائف الرئة غير التنفسية

ولا تقتصر وظائف الرئتين على نشر الغازات. أنها تحتوي على 50٪ من جميع الخلايا البطانية في الجسم، والتي تبطن السطح الشعري للغشاء وتشارك في عملية التمثيل الغذائي وتعطيل المواد النشطة بيولوجيا التي تمر عبر الرئتين.

1. تتحكم الرئتان في ديناميكا الدم العامة عن طريق تغيير ملء قاع الأوعية الدموية والتأثير على المواد النشطة بيولوجيًا التي تنظم قوة الأوعية الدموية (السيروتونين، الهيستامين، البراديكينين، الكاتيكولامينات)، وتحويل الأنجيوتنسين الأول إلى أنجيوتنسين الثاني، والمشاركة في استقلاب البروستاجلاندين.

2. تنظم الرئتان تخثر الدم عن طريق إفراز البروستاسيكلين، وهو مثبط لتجمع الصفائح الدموية، وإزالة الثرومبوبلاستين والفيبرين ومنتجات تحللها من مجرى الدم. ونتيجة لذلك، فإن الدم المتدفق من الرئتين لديه نشاط تحلل الفبرين أعلى.

3. تشارك الرئتان في استقلاب البروتين والكربوهيدرات والدهون، وتوليف الدهون الفوسفاتية (فوسفاتيديل كولين وفوسفاتيديل الجلسرين - المكونات الرئيسية للفاعل بالسطح).

4. تنتج الرئتان الحرارة وتزيلها، مما يحافظ على توازن الطاقة في الجسم.

5. تقوم الرئتان بتنظيف الدم من الشوائب الميكانيكية. تحتفظ الرئتان بمجموعات الخلايا، والثروميات الدقيقة، والبكتيريا، وفقاعات الهواء، وقطرات الدهون، وتخضع للتدمير والتمثيل الغذائي.

أنواع التهوية وأنواع اضطرابات التهوية

تم تطوير تصنيف واضح من الناحية الفسيولوجية لأنواع التهوية، بناءً على الضغوط الجزئية للغازات في الحويصلات الهوائية. وفقًا لهذا التصنيف يتم تمييز أنواع التهوية التالية:

1.التهوية الطبيعية - التهوية الطبيعية، حيث يتم الحفاظ على الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية عند حوالي 40 ملم زئبق.

2. فرط التنفس - زيادة التهوية التي تتجاوز الاحتياجات الأيضية للجسم (PaCO2<40 мм.рт.ст.).

3. نقص التهوية - انخفاض التهوية مقارنة باحتياجات الجسم الأيضية (PaCO2>40 مم زئبق).

4. زيادة التهوية - أي زيادة في التهوية السنخية مقارنة بمستوى الراحة، بغض النظر عن الضغط الجزئي للغازات في الحويصلات الهوائية (على سبيل المثال، أثناء العمل العضلي).

5.Eupnea - تهوية طبيعية أثناء الراحة، مصحوبة بشعور شخصي بالراحة.

6. فرط التنفس - زيادة في عمق التنفس بغض النظر عما إذا كان تواتر حركات الجهاز التنفسي يزداد أم لا.

7. تسرع النفس – زيادة في معدل التنفس.

8. بطء التنفس - انخفاض معدل التنفس.

9. انقطاع النفس - توقف التنفس، الناجم بشكل رئيسي عن نقص التحفيز الفسيولوجي لمركز الجهاز التنفسي (انخفاض ضغط ثاني أكسيد الكربون في الدم الشرياني).

10. ضيق التنفس - غير سار شعور شخصيضيق في التنفس أو صعوبة في التنفس.

11. التنفس العظمي - ضيق شديد في التنفس يرتبط بركود الدم في الشعيرات الدموية الرئوية نتيجة لقصور القلب الأيسر. في الوضع الأفقيهذه الحالة تزداد سوءا، وبالتالي يصعب على هؤلاء المرضى الاستلقاء.

12. الاختناق - توقف أو اكتئاب التنفس، ويرتبط بشكل رئيسي بشلل مراكز التنفس أو إغلاق الشعب الهوائية. يتم انتهاك تبادل الغازات بشكل حاد (لوحظ نقص الأكسجة وفرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم).

لأغراض التشخيص، من المستحسن التمييز بين نوعين من اضطرابات التهوية - المقيدة والانسدادية.

يشمل النوع المقيد من اضطرابات التهوية جميع الحالات المرضية التي يتم فيها تقليل رحلة الجهاز التنفسي وقدرة الرئتين على التوسع، أي. تقل قابليتها للتوسعة. ويلاحظ مثل هذه الاضطرابات، على سبيل المثال، مع آفات الحمة الرئوية (الالتهاب الرئوي، وذمة رئوية، والتليف الرئوي) أو مع التصاقات الجنبي.

يحدث النوع الانسدادي من اضطرابات التهوية بسبب تضييق المسالك الهوائية، أي. زيادة مقاومتهم الهوائية. تحدث حالات مماثلة، على سبيل المثال، عندما يتراكم المخاط في الجهاز التنفسي، أو تورم الغشاء المخاطي أو تشنج عضلات الشعب الهوائية (تشنج قصبي تحسسي، الربو القصبي، التهاب الشعب الهوائية الربو، الخ). في مثل هؤلاء المرضى، تزداد مقاومة الاستنشاق والزفير، وبالتالي، مع مرور الوقت، تزداد تهوية الرئتين و FRC الخاصة بهم. تسمى الحالة المرضية التي تتميز بانخفاض مفرط في عدد الألياف المرنة (اختفاء الحاجز السنخي، وتوحيد شبكة الشعيرات الدموية) بالنفاخ الرئوي.