फेफड़ों में मृत स्थान का आयतन कितना होता है। हवादार

वायुकोशीय वेंटिलेशन गुणांक

गुर्दे को हवा देना

स्थिर फेफड़े की मात्रा, एल।

फेफड़ों और फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की कार्यात्मक विशेषताएं

वायुकोशीय वातावरण। वायुकोशीय वातावरण की स्थिरता, शारीरिक महत्व

फेफड़े की मात्रा

फेफड़े की मात्रा को स्थिर और गतिशील में विभाजित किया गया है।

स्थिर फेफड़ों की मात्रा को उनकी गति को सीमित किए बिना, पूर्ण श्वसन आंदोलनों के साथ मापा जाता है।

गतिशील फेफड़ों की मात्रा को उनके कार्यान्वयन के लिए समय सीमा के साथ श्वसन आंदोलनों के दौरान मापा जाता है।

फेफड़ों और श्वसन पथ में वायु की मात्रा निम्नलिखित संकेतकों पर निर्भर करती है:

1. किसी व्यक्ति और श्वसन प्रणाली की एंथ्रोपोमेट्रिक व्यक्तिगत विशेषताएं।

2. फेफड़े के ऊतकों के गुण।

3. कूपिकाओं का पृष्ठ तनाव।

4. श्वसन पेशियों द्वारा विकसित बल।

1कुल क्षमता - 6

2 महत्वपूर्ण क्षमता - 4.5

3कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता -2.4

4 अवशिष्ट मात्रा - 1.2

5 ज्वारीय मात्रा - 0.5

6मृत स्थान का आयतन - 0.15

पल्मोनरी वेंटिलेशन को समय की प्रति यूनिट साँस लेने वाली हवा की मात्रा कहा जाता है (सांस लेने की मिनट मात्रा)

एमओडी - प्रति मिनट साँस लेने वाली हवा की मात्रा

एमओडी \u003d से एक्स बीएच

पूर्व-ज्वार मात्रा,

श्वसन दर

वेंटिलेशन पैरामीटर

श्वास आवृत्ति - 14 मिनट।

सांस लेने की मात्रा - 7l / मिनट

वायुकोशीय वेंटिलेशन - 5l / मिनट

डेड स्पेस वेंटिलेशन - 2l / मिनट

एल्वियोली में, एक शांत समाप्ति के अंत तक, लगभग 2500 मिली हवा (FRC - कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता) होती है, प्रेरणा के दौरान, 350 मिली हवा एल्वियोली में प्रवेश करती है, इसलिए, केवल 1/7 वायुकोशीय हवा का नवीनीकरण होता है (2500/350 \u003d 7.1)।

फुफ्फुसीय एल्वियोली में गैस विनिमय की सामान्य प्रक्रिया के लिए, यह आवश्यक है कि हवा के साथ उनका वेंटिलेशन रक्त के साथ उनकी केशिकाओं के छिड़काव के साथ एक निश्चित अनुपात में हो, अर्थात। श्वास की मिनट मात्रा छोटे वृत्त के जहाजों के माध्यम से बहने वाले रक्त की इसी मिनट की मात्रा के अनुरूप होनी चाहिए, और यह मात्रा, निश्चित रूप से, प्रणालीगत परिसंचरण के माध्यम से बहने वाले रक्त की मात्रा के बराबर है।

सामान्य परिस्थितियों में, मनुष्यों में वेंटिलेशन-छिड़काव गुणांक 0.8-0.9 है।

उदाहरण के लिए, 6 एल/मिनट के वायुकोशीय वेंटिलेशन के साथ, रक्त की मिनट मात्रा लगभग 7 एल/मिनट हो सकती है।

फेफड़ों के कुछ क्षेत्रों में, वेंटिलेशन और छिड़काव के बीच का अनुपात असमान हो सकता है।

इन संबंधों में अचानक बदलाव से एल्वियोली की केशिकाओं से गुजरने वाले रक्त का अपर्याप्त धमनीकरण हो सकता है।

शारीरिक रूप से मृत स्थान को फेफड़े का वायु-संचालन क्षेत्र कहा जाता है, जो गैस विनिमय (ऊपरी श्वसन पथ, श्वासनली, ब्रांकाई, टर्मिनल ब्रोन्किओल्स) में शामिल नहीं होता है। एएमपी कई महत्वपूर्ण कार्य करता है: यह साँस की वायुमंडलीय हवा को गर्म करता है, लगभग 30% साँस की गर्मी और पानी को बरकरार रखता है।

शारीरिक रूप से, मृत स्थान फेफड़ों के वायु-संचालन क्षेत्र से मेल खाता है, जिसकी मात्रा 100 से 200 मिलीलीटर और औसत 2 मिलीलीटर प्रति 1 किलोग्राम से भिन्न होती है। शरीर का वजन।

एक स्वस्थ फेफड़े में, कई शीर्षस्थ एल्वियोली सामान्य रूप से हवादार होती हैं, लेकिन आंशिक रूप से या पूरी तरह से रक्त से सुगंधित नहीं होती हैं।

इस शारीरिक अवस्था को "वायुकोशीय मृत स्थान" कहा जाता है।

शारीरिक स्थितियों के तहत, एएमपी रक्त की मात्रा में कमी, फेफड़ों की धमनी वाहिकाओं में दबाव में कमी और रोग स्थितियों में प्रकट हो सकता है। फेफड़ों के ऐसे क्षेत्रों में गैस विनिमय नहीं होता है।

शारीरिक और वायुकोशीय मृत स्थान की मात्रा के योग को शारीरिक या कार्यात्मक मृत स्थान कहा जाता है।

डेड स्पेस वेंटिलेशन पर अधिक:

1. नवजात शिशुओं और छोटे बच्चों में वेंटिलेशन की विशेषताएं वेंटिलेटरी समर्थन के लिए संकेत और नवजात शिशुओं और बच्चों में यांत्रिक वेंटिलेशन के बुनियादी सिद्धांत

कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता महान शारीरिक महत्व का है, क्योंकि यह वायुकोशीय अंतरिक्ष में गैसों की सामग्री में उतार-चढ़ाव को संतुलित करती है, जो श्वसन चक्र के चरणों में परिवर्तन के कारण बदल सकती है। प्रेरणा के दौरान एल्वियोली में प्रवेश करने वाली 350 मिली हवा फेफड़ों में निहित हवा के साथ मिश्रित होती है, जिसकी मात्रा औसतन 2.5 - 3.5 लीटर होती है। इसलिए, जब श्वास लेते हैं, तो एल्वियोली में गैसों के मिश्रण का लगभग 1/7 भाग अद्यतन होता है। इसलिए, वायुकोशीय स्थान की गैस संरचना महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलती है।

प्रत्येक एल्वोलस में, गैस विनिमय की अपनी विशेषता होती है वेंटिलेशन-छिड़काव अनुपात(वीपीओ)। वायुकोशीय वेंटिलेशन और फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह के बीच सामान्य अनुपात 4/5 = 0.8 है, अर्थात। प्रति मिनट, 4 लीटर हवा एल्वियोली में प्रवेश करती है और 5 लीटर रक्त फेफड़ों के संवहनी बिस्तर से बहता है (फेफड़े के शीर्ष पर, अनुपात आमतौर पर फेफड़ों के आधार से अधिक होता है)। वेंटिलेशन और छिड़काव का यह अनुपात उस समय के दौरान चयापचय के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन की खपत प्रदान करता है जब रक्त फेफड़ों की केशिकाओं में होता है। आराम से फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह का मूल्य 5-6 एल / मिनट है, ड्राइविंग बल लगभग 8 मिमी एचजी का दबाव अंतर है। कला। फुफ्फुसीय धमनी और बाएं आलिंद के बीच। शारीरिक श्रम के दौरान, फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह 4 गुना बढ़ जाता है, और फुफ्फुसीय धमनी में दबाव 2 गुना बढ़ जाता है। संवहनी प्रतिरोध में यह कमी फुफ्फुसीय वासोडिलेशन और आरक्षित केशिका उद्घाटन के परिणामस्वरूप निष्क्रिय रूप से होती है। आराम करने पर, सभी फुफ्फुसीय केशिकाओं में से केवल 50% रक्त बहता है। जैसे-जैसे भार बढ़ता है, सुगंधित केशिकाओं का अनुपात बढ़ता है, और गैस विनिमय सतह का क्षेत्रफल समानांतर में बढ़ता है। फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह क्षेत्रीय असमानता की विशेषता है, जो मुख्य रूप से शरीर की स्थिति पर निर्भर करता है। जब शरीर सीधा होता है, तो फेफड़ों के आधारों को रक्त की बेहतर आपूर्ति होती है। फेफड़ों में ऑक्सीजन के साथ रक्त की संतृप्ति और उसमें से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने का निर्धारण करने वाले मुख्य कारक वायुकोशीय वेंटिलेशन, फेफड़े का छिड़काव और फेफड़ों की प्रसार क्षमता हैं।

3. फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता।

महत्वपूर्ण क्षमता हवा की मात्रा है जिसे एक व्यक्ति गहरी संभव सांस लेने के बाद छोड़ सकता है। यह ज्वार की मात्रा और साँस लेने और छोड़ने की आरक्षित मात्रा का योग है (एक मध्यम आयु वर्ग और औसत व्यक्ति में यह लगभग 3.5 लीटर है)।

ज्वारीय आयतन हवा की वह मात्रा है जो एक व्यक्ति शांत श्वास (लगभग 500 मिली) के दौरान अंदर लेता है। एक शांत साँस के अंत के बाद फेफड़ों में प्रवेश करने वाली हवा को अतिरिक्त रूप से श्वसन आरक्षित मात्रा (लगभग 2500 मिली) कहा जाता है, एक शांत साँस छोड़ने के बाद अतिरिक्त साँस छोड़ने को श्वसन आरक्षित मात्रा (लगभग 1000 मिली) कहा जाता है। सबसे गहरी साँस छोड़ने के बाद बची हुई हवा अवशिष्ट मात्रा (लगभग 1500 मिली) है। फेफड़ों के अवशिष्ट आयतन और प्राणिक क्षमता के योग को फेफड़ों की कुल क्षमता कहते हैं। एक शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों की मात्रा को कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता कहा जाता है। इसमें अवशिष्ट मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा शामिल है। न्यूमोथोरैक्स के दौरान ढहे हुए फेफड़ों में हवा को न्यूनतम आयतन कहा जाता है।

4. वायुकोशीय वेंटिलेशन।

गुर्दे को हवा देना - सांस लेने के दौरान फेफड़ों में हवा की आवाजाही। यह विशेषता है सांस लेने की मिनट मात्रा(एमएयूडी)। साँस लेने की मिनट मात्रा 1 मिनट में साँस लेने या छोड़ने वाली हवा का आयतन है। यह ज्वार की मात्रा और श्वसन दर के उत्पाद के बराबर है। आराम करने वाले वयस्क में श्वसन दर 14 लीटर/मिनट है। सांस लेने की मिनट मात्रा लगभग 7 एल / मिनट है। शारीरिक परिश्रम के साथ, यह 120 एल / मिनट तक पहुंच सकता है।

वायुकोशीय वेंटिलेशन एल्वियोली में हवा के आदान-प्रदान की विशेषता है और वेंटिलेशन की प्रभावशीलता को निर्धारित करता है। वायुकोशीय संवातन श्वसन की सूक्ष्म मात्रा का वह भाग है जो वायुकोशियों तक पहुँचता है। वायुकोशीय वेंटिलेशन की मात्रा ज्वार की मात्रा और मृत स्थान में हवा की मात्रा के बीच के अंतर के बराबर है, प्रति मिनट श्वसन आंदोलनों की संख्या से गुणा किया जाता है। (वी वायुकोशीय वेंटिलेशन = (डीओ - वी मृत स्थान) x श्वसन दर / मिनट)। इस प्रकार, 7 एल / मिनट के फेफड़ों के कुल वेंटिलेशन के साथ, वायुकोशीय वेंटिलेशन 5 एल / मिनट है।

एनाटोमिकल डेड स्पेस। एनाटोमिकल डेड स्पेस वह आयतन है जो वायुमार्ग को भरता है जिसमें गैस विनिमय नहीं होता है। इसमें नाक गुहा, मौखिक गुहा, ग्रसनी, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स शामिल हैं। वयस्कों में यह मात्रा लगभग 150 मिली है।

कार्यात्मक मृत स्थान। इसमें श्वसन प्रणाली के सभी भाग शामिल हैं जिनमें गैस विनिमय नहीं होता है, जिसमें न केवल वायुमार्ग शामिल हैं, बल्कि वे एल्वियोली भी हैं जो हवादार हैं, लेकिन रक्त से सुगंधित नहीं हैं। वायुकोशीय मृत स्थान फेफड़ों के शिखर क्षेत्रों में एल्वियोली की मात्रा को संदर्भित करता है जो हवादार होते हैं लेकिन रक्त से सुगंधित नहीं होते हैं। रक्त की मात्रा में कमी, फेफड़ों के संवहनी तंत्र में दबाव में कमी, एनीमिया और फेफड़ों की वायुहीनता में कमी के साथ फेफड़ों में गैस विनिमय पर इसका नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। "शारीरिक" और वायुकोशीय संस्करणों के योग को कार्यात्मक या शारीरिक मृत स्थान कहा जाता है।

निष्कर्ष

ऑक्सीजन की निरंतर आपूर्ति और कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने की स्थिति में शरीर की कोशिकाओं की सामान्य महत्वपूर्ण गतिविधि संभव है। कोशिकाओं (जीव) और पर्यावरण के बीच गैसों का आदान-प्रदान श्वसन कहलाता है।

एल्वियोली में हवा का प्रवाह वायुमंडल और एल्वियोली के बीच दबाव अंतर के कारण होता है, जो छाती, फुफ्फुस गुहा, एल्वियोली की मात्रा में वृद्धि और वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष उनमें दबाव में कमी के परिणामस्वरूप होता है। . वातावरण और एल्वियोली के बीच परिणामी दबाव अंतर एल्वियोली में दबाव ढाल के साथ वायुमंडलीय वायु के प्रवाह को सुनिश्चित करता है। श्वसन की मांसपेशियों में छूट और वायुमंडलीय दबाव पर वायुकोशीय दबाव की अधिकता के परिणामस्वरूप साँस छोड़ना निष्क्रिय रूप से किया जाता है।

व्याख्यान के विषय पर शैक्षिक और नियंत्रण प्रश्न

1. श्वास का अर्थ। बाहरी श्वसन। साँस लेने और छोड़ने का तंत्र।

2. नकारात्मक अंतःस्रावी दबाव, श्वसन और परिसंचरण के लिए इसका महत्व। न्यूमोथोरैक्स। सांस के प्रकार।

3. फुफ्फुसीय और वायुकोशीय वेंटिलेशन। महत्वपूर्ण क्षमता और ज्वार की मात्रा।

व्याख्यान के रसद के लिए संगठनात्मक और पद्धति संबंधी दिशानिर्देश।

1. व्याख्यान से 15 मिनट पहले एक मल्टीमीडिया प्रोजेक्टर तैयार करें।

2. व्याख्यान के अंत में, प्रोजेक्टर को बंद कर दें, डिस्क को व्याख्यान में वापस कर दें।

विभागाध्यक्ष प्रोफेसर ई.एस. पिटकेविच

आइए कुछ सरल के बारे में बात करते हैं, जिसकी गलतफहमी के कारण, कभी-कभी सामरिक निर्णय लेना मुश्किल होता है।
तो, संरचनात्मक मृत स्थान (एएमपी) वायुमार्ग की कुल मात्रा है जो श्वास और वायुकोशीय गैसों के बीच गैस विनिमय में शामिल नहीं हैं। इस प्रकार, शारीरिक मृत स्थान का आकार श्वसन पथ के समीपस्थ भाग के आयतन के बराबर होता है, जहाँ साँस की गैस की संरचना अपरिवर्तित रहती है (नाक और मौखिक गुहा, ग्रसनी, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स)। मानक-आवृत्ति वेंटिलेशन की शर्तों के तहत, औसतन, एक वयस्क में, एएमपी बराबर होता है
150-200 मिली (2 मिली / किग्रा)।
वायुकोशीय मृत स्थान - एल्वियोली जो गैस एक्सचेंज से बंद हैं, उदाहरण के लिए, जो हवादार हैं लेकिन सुगंधित नहीं (TELA)।
हार्डवेयर डेड स्पेस एनाटोमिकल डेड स्पेस की एक तरह की कृत्रिम शुरुआत है, जिसमें एंडोट्रैचियल ट्यूब के वॉल्यूम, फेस मास्क के गुंबद और रोगी के चेहरे की सतह के बीच की जगह, कैपनोग्राफ सैंपलर एडेप्टर आदि शामिल हैं।
यह याद रखना चाहिए कि यांत्रिक वेंटिलेशन से जुड़े मृत स्थान की मात्रा कभी-कभी अपेक्षा से बहुत अधिक होती है।

फंक्शनल डेड स्पेस (FMP) - श्वसन तंत्र के उन सभी हिस्सों को समझें जिनमें रक्त प्रवाह कम या अनुपस्थित होने के कारण गैस एक्सचेंज नहीं होता है। सार गैस मिश्रण की कुल मात्रा है, एक कारण या किसी अन्य के लिए, गैस विनिमय में भाग नहीं लेना।

मृत स्थान की मात्रा को कम करने के तरीके ट्रेकियोस्टोमी और टीआरआईओ 2 (यांत्रिक वेंटिलेशन के समानांतर एक कैथेटर के माध्यम से ऑक्सीजन की श्वासनली अपर्याप्तता, ऑक्सीजन की कमी - लेख के अंत में फोटो) हैं।

अब, कुछ और के बारे में, CO2 एक गैस है जो रक्त में 10 गुना अधिक घुलनशील है और साँस छोड़ने के दौरान समाप्त हो जाती है। सामान्य paCO2 रीडिंग 35-45 mmHg है। सीओपीडी वाले मरीजों में लगातार मध्यम हाइपरकेनिया होता है। सामान्यतया, कार्बन डाइऑक्साइड के अधिकतम स्वीकार्य स्तर के लिए एक विशिष्ट आंकड़ा देना असंभव है। हालांकि, यह समझा जाना चाहिए कि कार्बन डाइऑक्साइड के संचय से धमनी रक्त पीएच में आनुपातिक कमी आती है:
CO2 + H2O -> H2CO3 -> H+ + HCO3-
वेंटिलेशन मापदंडों को बनाए रखना आवश्यक है जो 7.2 से नीचे पीएच में कमी में योगदान नहीं देगा (अन्यथा, अप्रिय परिणाम अपरिहार्य हैं - ऑक्सीहीमोग्लोबिन पृथक्करण वक्र में दाईं ओर एक बदलाव, मस्तिष्क वाहिकाओं का फैलाव, आईसीपी में वृद्धि, आदि) . यांत्रिक वेंटिलेशन के ऐसे मापदंडों का उपयोग (बशर्ते कि पर्याप्त ऑक्सीजन बनाए रखा गया था) जटिलताओं के विकास के साथ नहीं था और इससे मृत्यु दर में कमी आई। इसके आधार पर, आइए 65 mmHg तक के अनुमेय (अनुमेय) हाइपरकेनिया पर विचार करें।
"कार्बन डाइऑक्साइड नार्कोसिस" की अवधारणा का अर्थ है कोमा तक बिगड़ा हुआ चेतना का विकास, पीएसीओ 2 से 70 एमएमएचजी में वृद्धि के साथ ऐंठन वाले दौरे, हाइपरकेनिया के प्रतिरोधी रोगियों में, पीएसीओ 2 के उच्च मूल्यों पर लक्षण विकसित हो सकते हैं।
ऐसे काम हैं जो दिखाते हैं कि एआरडीएस वाले रोगियों में यांत्रिक वेंटिलेशन के दौरान, श्वसन मात्रा का 50-80% तक मृत स्थान के वेंटिलेशन में जा सकता है, और आधे मिनट से अधिक रक्त परिसंचरण वायुहीन क्षेत्रों के माध्यम से बंद हो जाता है। फेफड़ों की।

सेप्टिक एआरडीएस में वेंटिलेटर अक्सर एक ही समस्या का सामना करते हैं। गंभीर प्रतिबंधात्मक फेफड़ों की बीमारी (RI .) में<100) все способы повлиять на оксигенацию (использование вентиляции по давлению, увеличение времени вдоха, вплоть до инверсии I:E), не использование больших дыхательных объемов при высоких показателях PEEP – все это ведет к гиперкапнии. Особенно на фоне гиперпродукции CO2 при септическом процессе.

पथ संचालन

नाक - आने वाली हवा में पहला बदलाव नाक में होता है, जहां इसे साफ, गर्म और सिक्त किया जाता है। यह हेयर फिल्टर, नाक के वेस्टिबुल और शंख द्वारा सुगम होता है। श्लेष्मा झिल्ली और गोले के गुफाओं के जाल में गहन रक्त की आपूर्ति शरीर के तापमान के लिए हवा को तेजी से गर्म या ठंडा करना सुनिश्चित करती है। श्लेष्मा झिल्ली से वाष्पित होने वाला पानी हवा को 75-80% तक आर्द्र कर देता है। कम आर्द्रता की हवा के लंबे समय तक साँस लेने से श्लेष्म झिल्ली का सूखना, फेफड़ों में शुष्क हवा का प्रवेश, एटेलेक्टैसिस, निमोनिया का विकास और वायुमार्ग में प्रतिरोध में वृद्धि होती है।

उदर में भोजन भोजन को हवा से अलग करता है, मध्य कान में दबाव को नियंत्रित करता है।

गला एपिग्लॉटिस की मदद से आकांक्षा को रोकने के लिए एक आवाज कार्य प्रदान करता है, और मुखर रस्सियों का बंद होना खांसी के मुख्य घटकों में से एक है।

ट्रेकिआ - मुख्य वायु वाहिनी, यह हवा को गर्म और आर्द्र करती है। श्लेष्म झिल्ली की कोशिकाएं विदेशी पदार्थों को पकड़ लेती हैं, और सिलिया बलगम को श्वासनली तक ले जाती है।

ब्रांकाई (लोबार और खंडीय) टर्मिनल ब्रोन्किओल्स के साथ समाप्त होता है।

स्वरयंत्र, श्वासनली और ब्रांकाई भी हवा को साफ करने, गर्म करने और नम करने में शामिल हैं।

प्रवाहकीय वायुमार्ग (EP) की दीवार की संरचना गैस विनिमय क्षेत्र के वायुमार्ग की संरचना से भिन्न होती है। संवाहक वायुमार्ग की दीवार में एक श्लेष्मा झिल्ली, चिकनी मांसपेशियों की एक परत, एक सबम्यूकोसल संयोजी और कार्टिलाजिनस झिल्ली होती है। वायुमार्ग की उपकला कोशिकाएं सिलिया से सुसज्जित होती हैं, जो लयबद्ध रूप से दोलन करती हैं, नासॉफिरिन्क्स की ओर बलगम की सुरक्षात्मक परत को आगे बढ़ाती हैं। ईपी म्यूकोसा और फेफड़े के ऊतकों में मैक्रोफेज होते हैं जो खनिज और जीवाणु कणों को फागोसाइटाइज और पचाते हैं। आम तौर पर, वायुमार्ग और एल्वियोली से बलगम को लगातार हटा दिया जाता है। ईपी के श्लेष्म झिल्ली को एक सिलिअटेड स्यूडोस्ट्रेटिफाइड एपिथेलियम द्वारा दर्शाया जाता है, साथ ही स्रावी कोशिकाएं जो बलगम, इम्युनोग्लोबुलिन, पूरक, लाइसोजाइम, अवरोधक, इंटरफेरॉन और अन्य पदार्थों का स्राव करती हैं। सिलिया में कई माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं जो उनकी उच्च मोटर गतिविधि (लगभग 1000 गति प्रति 1 मिनट) के लिए ऊर्जा प्रदान करते हैं, जो आपको ब्रांकाई में 1 सेमी / मिनट तक की गति से और 3 सेमी / मिनट तक थूक को परिवहन करने की अनुमति देता है। श्वासनली दिन के दौरान, लगभग 100 मिलीलीटर थूक को सामान्य रूप से श्वासनली और ब्रांकाई से निकाला जाता है, और रोग की स्थिति में 100 मिली / घंटा तक।

सिलिया बलगम की दोहरी परत में कार्य करती है। निचले हिस्से में जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ, एंजाइम, इम्युनोग्लोबुलिन होते हैं, जिनकी एकाग्रता रक्त की तुलना में 10 गुना अधिक होती है। यह बलगम के जैविक सुरक्षात्मक कार्य को निर्धारित करता है। इसकी ऊपरी परत यांत्रिक रूप से सिलिया को क्षति से बचाती है। सूजन या विषाक्त जोखिम के दौरान बलगम की ऊपरी परत का मोटा होना या कम होना अनिवार्य रूप से सिलिअटेड एपिथेलियम के जल निकासी कार्य को बाधित करता है, श्वसन पथ को परेशान करता है और प्रतिवर्त रूप से खांसी का कारण बनता है। छींकने और खांसने से फेफड़ों को खनिज और जीवाणु कणों के प्रवेश से बचाता है।

एल्वियोली

एल्वियोली में, फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त और वायु के बीच गैस विनिमय होता है। एल्वियोली की कुल संख्या लगभग 300 मिलियन है, और उनका कुल सतह क्षेत्र लगभग 80 मीटर 2 है। एल्वियोली का व्यास 0.2-0.3 मिमी है। वायुकोशीय वायु और रक्त के बीच गैस विनिमय प्रसार द्वारा किया जाता है। फुफ्फुसीय केशिकाओं का रक्त वायुकोशीय स्थान से केवल ऊतक की एक पतली परत द्वारा अलग किया जाता है - तथाकथित वायुकोशीय-केशिका झिल्ली, वायुकोशीय उपकला द्वारा गठित, एक संकीर्ण अंतरालीय स्थान और केशिका के एंडोथेलियम। इस झिल्ली की कुल मोटाई 1 माइक्रोन से अधिक नहीं होती है। फेफड़ों की पूरी वायुकोशीय सतह एक पतली फिल्म से ढकी होती है जिसे सर्फेक्टेंट कहा जाता है।

पृष्ठसक्रियकारकसतह के तनाव को कम करता हैसाँस छोड़ने के अंत में तरल और हवा के बीच की सीमा पर, जब फेफड़ों की मात्रा न्यूनतम होती है, लोच बढ़ाता है फेफड़े और एक decongestant कारक की भूमिका निभाता है(वायुकोशीय वायु से जलवाष्प नहीं होने देता), जिसके परिणामस्वरूप एल्वियोली सूखी रहती है। यह साँस छोड़ने के दौरान एल्वियोली की मात्रा में कमी के साथ सतह के तनाव को कम करता है और इसके पतन को रोकता है; शंटिंग को कम करता है, जो कम दबाव पर धमनी रक्त के ऑक्सीकरण में सुधार करता है और साँस के मिश्रण में O 2 की न्यूनतम सामग्री होती है।

सर्फेक्टेंट परत में निम्न शामिल हैं:

1) स्वयं सर्फेक्टेंट (हवा के साथ सीमा पर फॉस्फोलिपिड या पॉलीप्रोटीन आणविक परिसरों के माइक्रोफिल्म);

2) हाइपोफेज (प्रोटीन, इलेक्ट्रोलाइट्स, बाध्य पानी, फॉस्फोलिपिड और पॉलीसेकेराइड की एक गहरी-झूठ वाली हाइड्रोफिलिक परत);

3) एल्वियोलोसाइट्स और वायुकोशीय मैक्रोफेज द्वारा दर्शाए गए सेलुलर घटक।

सर्फेक्टेंट के मुख्य रासायनिक घटक लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट हैं। फॉस्फोलिपिड्स (लेसिथिन, पामिटिक एसिड, हेपरिन) इसके द्रव्यमान का 80-90% हिस्सा बनाते हैं। सर्फैक्टेंट ब्रोंचीओल्स को एक सतत परत में कोट करता है, श्वास प्रतिरोध को कम करता है, भरने को बनाए रखता है

कम तन्यता दबाव पर, यह उन बलों की क्रिया को कम कर देता है जो ऊतकों में द्रव संचय का कारण बनते हैं। इसके अलावा, सर्फेक्टेंट साँस की गैसों, फिल्टर और जाल के कणों को शुद्ध करता है, रक्त और एल्वियोली की हवा के बीच पानी के आदान-प्रदान को नियंत्रित करता है, सीओ 2 के प्रसार को तेज करता है, और इसका एक स्पष्ट एंटीऑक्सिडेंट प्रभाव होता है। सर्फेक्टेंट विभिन्न एंडो- और बहिर्जात कारकों के प्रति बहुत संवेदनशील है: संचार, वेंटिलेशन और चयापचय संबंधी विकार, साँस की हवा में पीओ 2 में परिवर्तन, और इसका प्रदूषण। सर्फेक्टेंट की कमी के साथ, नवजात शिशुओं में एटेलेक्टैसिस और आरडीएस होते हैं। लगभग 90-95% वायुकोशीय सर्फेक्टेंट को पुनर्नवीनीकरण, साफ़, संग्रहीत और पुनर्रचित किया जाता है। स्वस्थ फेफड़ों के एल्वियोली के लुमेन से सर्फेक्टेंट घटकों का आधा जीवन लगभग 20 घंटे है।

फेफड़े की मात्रा

फेफड़ों का वेंटिलेशन श्वास की गहराई और श्वसन गति की आवृत्ति पर निर्भर करता है। ये दोनों पैरामीटर शरीर की जरूरतों के आधार पर भिन्न हो सकते हैं। फेफड़ों की स्थिति को दर्शाने वाले कई मात्रा संकेतक हैं। एक वयस्क के लिए सामान्य औसत इस प्रकार हैं:

1. ज्वार की मात्रा(डीओ-वीटी-ज्वार की मात्रा)- शांत श्वास के दौरान श्वास लेने और छोड़ने वाली हवा की मात्रा। सामान्य मान 7-9 मिली/किग्रा हैं।

2. इंस्पिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम (आईआरवी) -आईआरवी - इंस्पिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम) - वह मात्रा जो एक शांत सांस के बाद अतिरिक्त रूप से प्राप्त की जा सकती है, अर्थात। सामान्य और अधिकतम वेंटिलेशन के बीच अंतर। सामान्य मूल्य: 2-2.5 लीटर (लगभग 2/3 वीसी)।

3. श्वसन आरक्षित मात्रा (ईआरवी - ईआरवी .) - एक्सपिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम) - वह वॉल्यूम जिसे एक शांत साँस छोड़ने के बाद अतिरिक्त रूप से निकाला जा सकता है, अर्थात। सामान्य और अधिकतम समाप्ति के बीच का अंतर। सामान्य मूल्य: 1.0-1.5 लीटर (लगभग 1/3 वीसी)।

4.अवशिष्ट मात्रा (OO - RV .) - अवशिष्ट आयतन) - अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में शेष मात्रा। लगभग 1.5-2.0 लीटर।

5. फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (VC - VT .) - महत्वपूर्ण क्षमता) - हवा की मात्रा जिसे अधिकतम प्रेरणा के बाद अधिक से अधिक निकाला जा सकता है। वीसी फेफड़ों और छाती की गतिशीलता का सूचक है। वीसी उम्र, लिंग, आकार और शरीर की स्थिति, फिटनेस की डिग्री पर निर्भर करता है। वीसी के सामान्य मूल्य - 60-70 मिली / किग्रा - 3.5-5.5 लीटर।

6. इंस्पिरेटरी रिजर्व (आईआर) -श्वसन क्षमता (ईवीडी - आईसी .) - श्वसन क्षमता) - हवा की अधिकतम मात्रा जो एक शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में प्रवेश कर सकती है। डीओ और आरओवीडी के योग के बराबर।

7.फेफड़ों की कुल क्षमता (टीएलसी - टीएलसी .) - फेफड़ों की कुल क्षमता) या अधिकतम फेफड़ों की क्षमता - अधिकतम प्रेरणा की ऊंचाई पर फेफड़ों में निहित हवा की मात्रा। वीसी और जीआर से मिलकर बनता है और इसकी गणना वीसी और जीआर के योग के रूप में की जाती है। सामान्य मूल्य लगभग 6.0 लीटर है।
एचएल की संरचना का अध्ययन वीसी को बढ़ाने या घटाने के तरीके खोजने में निर्णायक है, जो महत्वपूर्ण व्यावहारिक महत्व का हो सकता है। वीसी में वृद्धि को सकारात्मक रूप से तभी माना जा सकता है जब सीएल न बदले या बढ़े, लेकिन वीसी से कम हो, जो आरओ में कमी के कारण वीसी में वृद्धि के साथ होता है। यदि, VC में वृद्धि के साथ-साथ, RL में और भी अधिक वृद्धि होती है, तो इसे सकारात्मक कारक नहीं माना जा सकता है। जब वीसी सीएल के 70% से कम होता है, तो बाहरी श्वसन का कार्य गहराई से प्रभावित होता है। आमतौर पर, पैथोलॉजिकल स्थितियों में, टीएल और वीसी एक ही तरह से बदलते हैं, ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी वातस्फीति के अपवाद के साथ, जब वीसी, एक नियम के रूप में, कम हो जाता है, वीआर बढ़ता है, और टीएल सामान्य रह सकता है या सामान्य से ऊपर हो सकता है।

8.कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी - एफआरसी - कार्यात्मक अवशिष्ट मात्रा) - एक शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में रहने वाली हवा की मात्रा। वयस्कों में सामान्य मान 3 से 3.5 लीटर तक होता है। एफओई \u003d OO + ROvyd। परिभाषा के अनुसार, एफआरसी गैस की मात्रा है जो एक शांत साँस छोड़ने के दौरान फेफड़ों में रहती है और गैस विनिमय के क्षेत्र का एक उपाय हो सकता है। यह फेफड़ों और छाती के विपरीत रूप से निर्देशित लोचदार बलों के बीच संतुलन के परिणामस्वरूप बनता है। एफआरसी का शारीरिक महत्व इनहेलेशन (हवादार मात्रा) के दौरान वायुकोशीय वायु मात्रा का आंशिक नवीनीकरण है और फेफड़ों में लगातार वायुकोशीय हवा की मात्रा को इंगित करता है। एफआरसी में कमी के साथ, एटेलेक्टैसिस का विकास, छोटे वायुमार्गों का बंद होना, फेफड़ों के अनुपालन में कमी, फेफड़ों के एटेलेक्टिक क्षेत्रों में छिड़काव के परिणामस्वरूप ओ 2 में वायुकोशीय-धमनी अंतर में वृद्धि, और में कमी वेंटिलेशन-छिड़काव अनुपात जुड़े हुए हैं। अवरोधक वेंटिलेशन विकारों से एफआरसी में वृद्धि होती है, प्रतिबंधात्मक विकार - एफआरसी में कमी के लिए।

शारीरिक और कार्यात्मक मृत स्थान

शारीरिक मृत स्थानवायुमार्ग का आयतन कहा जाता है जिसमें गैस विनिमय नहीं होता है। इस स्थान में नाक और मौखिक गुहा, ग्रसनी, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स शामिल हैं। मृत स्थान की मात्रा शरीर की ऊंचाई और स्थिति पर निर्भर करती है। लगभग, हम यह मान सकते हैं कि बैठे हुए व्यक्ति में, मृत स्थान का आयतन (मिलीलीटर में) शरीर के वजन के दोगुने (किलोग्राम में) के बराबर होता है। इस प्रकार, वयस्कों में यह लगभग 150-200 मिली (शरीर के वजन का 2 मिली/किलोग्राम) होता है।

नीचे कार्यात्मक (शारीरिक) मृत स्थानश्वसन तंत्र के उन सभी भागों को समझें जिनमें रक्त प्रवाह कम या अनुपस्थित होने के कारण गैस विनिमय नहीं होता है। संरचनात्मक मृत स्थान के विपरीत, कार्यात्मक मृत स्थान में न केवल वायुमार्ग शामिल होते हैं, बल्कि वे एल्वियोली भी होते हैं जो हवादार होते हैं, लेकिन रक्त से सुगंधित नहीं होते हैं।

वायुकोशीय वेंटिलेशन और मृत स्थान वेंटिलेशन

श्वसन की सूक्ष्म मात्रा का वह भाग जो वायुकोशियों तक पहुँचता है, वायुकोशीय संवातन कहलाता है, शेष मृत स्थान संवातन कहलाता है। वायुकोशीय वेंटिलेशन सामान्य रूप से श्वास की प्रभावशीलता के संकेतक के रूप में कार्य करता है। यह इस मूल्य पर है कि वायुकोशीय स्थान में बनी गैस संरचना निर्भर करती है। मिनट की मात्रा के लिए, यह केवल फेफड़ों के वेंटिलेशन की दक्षता को थोड़ा सा दर्शाता है। इसलिए, यदि श्वास की मिनट मात्रा सामान्य (7 एल / मिनट) है, लेकिन श्वास लगातार और उथली है (डीओ-0.2 एल, श्वसन दर -35 / मिनट), तो हवादार करें

मुख्य रूप से मृत स्थान होगा, जिसमें वायु वायुकोशीय की तुलना में पहले प्रवेश करती है; इस मामले में, साँस की हवा शायद ही एल्वियोली तक पहुंचेगी। क्यों कि मृत स्थान की मात्रा स्थिर है, वायुकोशीय वेंटिलेशन अधिक है, सांस जितनी गहरी होगी और आवृत्ति उतनी ही कम होगी।

फेफड़े के ऊतकों की एक्स्टेंसिबिलिटी (अनुपालन)
फेफड़े का अनुपालन लोचदार पुनरावृत्ति का एक उपाय है, साथ ही साथ फेफड़े के ऊतकों का लोचदार प्रतिरोध है, जो साँस लेना के दौरान दूर हो जाता है। दूसरे शब्दों में, एक्स्टेंसिबिलिटी फेफड़े के ऊतकों की लोच का एक उपाय है, अर्थात इसका अनुपालन। गणितीय रूप से, अनुपालन को फेफड़ों की मात्रा में परिवर्तन और अंतःस्रावी दबाव में संबंधित परिवर्तन के भागफल के रूप में व्यक्त किया जाता है।

अनुपालन फेफड़ों और छाती के लिए अलग से मापा जा सकता है। नैदानिक ​​​​दृष्टिकोण से (विशेष रूप से यांत्रिक वेंटिलेशन के दौरान), फेफड़े के ऊतकों का अनुपालन, जो प्रतिबंधात्मक फेफड़े की विकृति की डिग्री को दर्शाता है, सबसे बड़ी रुचि है। आधुनिक साहित्य में, फेफड़े के अनुपालन को आमतौर पर "अनुपालन" शब्द (अंग्रेजी शब्द "अनुपालन" से, सी के रूप में संक्षिप्त) द्वारा दर्शाया जाता है।

फेफड़ों का अनुपालन कम हो जाता है:

उम्र के साथ (50 वर्ष से अधिक उम्र के रोगियों में);

लापरवाह स्थिति में (डायाफ्राम पर पेट के अंगों के दबाव के कारण);

लैप्रोस्कोपिक सर्जरी के दौरान कार्बोक्सीपेरिटोनियम के कारण;

तीव्र प्रतिबंधात्मक विकृति विज्ञान में (तीव्र पॉलीसेग्मेंटल निमोनिया, आरडीएस, फुफ्फुसीय एडिमा, एटलेक्टासिस, आकांक्षा, आदि);

पुरानी प्रतिबंधात्मक विकृति विज्ञान में (पुरानी निमोनिया, फुफ्फुसीय फाइब्रोसिस, कोलेजनोसिस, सिलिकोसिस, आदि);

अंगों के विकृति के साथ जो फेफड़ों को घेरते हैं (न्यूमो- या हाइड्रोथोरैक्स, आंतों के पैरेसिस के साथ डायाफ्राम के गुंबद का उच्च स्तर, आदि)।

फेफड़ों का अनुपालन जितना खराब होगा, सामान्य अनुपालन के साथ समान श्वसन मात्रा प्राप्त करने के लिए फेफड़े के ऊतकों के लोचदार प्रतिरोध को दूर करना होगा। नतीजतन, फेफड़े के अनुपालन के बिगड़ने की स्थिति में, जब समान ज्वार की मात्रा तक पहुंच जाती है, तो वायुमार्ग का दबाव काफी बढ़ जाता है।

इस प्रावधान को समझना बहुत महत्वपूर्ण है: वॉल्यूमेट्रिक वेंटिलेशन के साथ, जब खराब फेफड़े के अनुपालन (उच्च वायुमार्ग प्रतिरोध के बिना) के लिए एक मजबूर ज्वार की मात्रा की आपूर्ति की जाती है, तो शिखर वायुमार्ग के दबाव और इंट्रापल्मोनरी दबाव में उल्लेखनीय वृद्धि से बैरोट्रॉमा का खतरा काफी बढ़ जाता है।

वायुमार्ग प्रतिरोध

फेफड़ों में श्वसन मिश्रण का प्रवाह न केवल ऊतक के लोचदार प्रतिरोध को दूर करना चाहिए, बल्कि वायुमार्ग के प्रतिरोधक प्रतिरोध को भी दूर करना चाहिए रॉ (अंग्रेजी शब्द "प्रतिरोध" के लिए एक संक्षिप्त नाम)। चूंकि ट्रेकोब्रोनचियल पेड़ विभिन्न लंबाई और चौड़ाई के ट्यूबों की एक प्रणाली है, फेफड़ों में गैस प्रवाह के प्रतिरोध को ज्ञात भौतिक नियमों के अनुसार निर्धारित किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, प्रवाह का प्रतिरोध ट्यूब की शुरुआत और अंत में दबाव ढाल पर निर्भर करता है, साथ ही प्रवाह के परिमाण पर भी निर्भर करता है।

फेफड़ों में गैस का प्रवाह लामिना, अशांत या क्षणिक हो सकता है। लामिना का प्रवाह गैस की परत-दर-परत अनुवादकीय गति द्वारा विशेषता है

भिन्न वेग: प्रवाह वेग केंद्र में सबसे अधिक होता है और धीरे-धीरे दीवारों की ओर कम हो जाता है। लैमिनार गैस का प्रवाह अपेक्षाकृत कम वेग पर होता है और इसे पॉइज़ुइल के नियम द्वारा वर्णित किया जाता है, जिसके अनुसार गैस प्रवाह का प्रतिरोध ट्यूब की त्रिज्या (ब्रोंकस) पर सबसे बड़ी सीमा तक निर्भर करता है। त्रिज्या को 2 गुना कम करने से प्रतिरोध में 16 गुना की वृद्धि होती है। इस संबंध में, यांत्रिक वेंटिलेशन के दौरान व्यापक संभव एंडोट्रैचियल (ट्रेकोस्टोमी) ट्यूब को चुनने और ट्रेकोब्रोनचियल पेड़ की धैर्य बनाए रखने का महत्व समझ में आता है।
ब्रोन्कियल ट्री के लुमेन के संकुचित होने के कारण ब्रोंकियोलोस्पज़म, ब्रोन्कियल म्यूकोसा की सूजन, बलगम के संचय और भड़काऊ स्राव के साथ गैस प्रवाह के लिए वायुमार्ग प्रतिरोध काफी बढ़ जाता है। प्रतिरोध प्रवाह दर और ट्यूब की लंबाई (ब्रांकाई) से भी प्रभावित होता है। से

प्रवाह दर (साँस लेना या साँस छोड़ना) को बढ़ाकर, वायुमार्ग प्रतिरोध बढ़ जाता है।

वायुमार्ग प्रतिरोध में वृद्धि के मुख्य कारण हैं:

ब्रोंकोस्पज़्म;

ब्रोंची के श्लेष्म झिल्ली की एडिमा, (ब्रोन्कियल अस्थमा, ब्रोंकाइटिस, सबग्लोटिक लैरींगाइटिस का तेज);

विदेशी शरीर, आकांक्षा, रसौली;

थूक और भड़काऊ स्राव का संचय;

वातस्फीति (वायुमार्ग का गतिशील संपीड़न)।

अशांत प्रवाह ट्यूब (ब्रांकाई) के साथ गैस के अणुओं के अराजक आंदोलन की विशेषता है। यह उच्च वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर पर हावी है। अशांत प्रवाह के मामले में, वायुमार्ग का प्रतिरोध बढ़ जाता है, क्योंकि यह प्रवाह दर और ब्रांकाई की त्रिज्या पर और भी अधिक निर्भर करता है। ब्रोंची के व्यास में तेज बदलाव के साथ, ब्रोंची के झुकाव और शाखाओं के स्थानों में, उच्च प्रवाह, प्रवाह वेग में अचानक परिवर्तन पर अशांत आंदोलन होता है। यही कारण है कि अशांत प्रवाह सीओपीडी के रोगियों की विशेषता है, जब छूट में भी वायुमार्ग प्रतिरोध में वृद्धि होती है। ब्रोन्कियल अस्थमा के रोगियों पर भी यही बात लागू होती है।

वायुमार्ग प्रतिरोध फेफड़ों में असमान रूप से वितरित किया जाता है। मध्यम आकार की ब्रांकाई सबसे बड़ा प्रतिरोध (5-7 वीं पीढ़ी तक) बनाती है, क्योंकि बड़ी ब्रांकाई का प्रतिरोध उनके बड़े व्यास के कारण छोटा होता है, और छोटी ब्रांकाई - एक बड़े कुल पार-अनुभागीय क्षेत्र के कारण।

वायुमार्ग प्रतिरोध फेफड़ों की मात्रा पर भी निर्भर करता है। बड़ी मात्रा में, पैरेन्काइमा का वायुमार्ग पर अधिक "स्ट्रेचिंग" प्रभाव होता है, और उनका प्रतिरोध कम हो जाता है। PEEP (PEEP) का उपयोग फेफड़ों की मात्रा में वृद्धि में योगदान देता है और इसके परिणामस्वरूप, वायुमार्ग प्रतिरोध में कमी आती है।

सामान्य वायुमार्ग प्रतिरोध है:

वयस्कों में - 3-10 मिमी पानी का स्तंभ / एल / एस;

बच्चों में - 15-20 मिमी पानी का स्तंभ / एल / एस;

1 वर्ष से कम उम्र के शिशुओं में - 20-30 मिमी पानी का स्तंभ / एल / एस;

नवजात शिशुओं में - 30-50 मिमी पानी का स्तंभ / एल / एस।

साँस छोड़ने पर, वायुमार्ग प्रतिरोध प्रेरणा से 2-4 मिमी w.c./l/s अधिक होता है। यह साँस छोड़ने की निष्क्रिय प्रकृति के कारण होता है, जब वायुमार्ग की दीवार की स्थिति सक्रिय प्रेरणा की तुलना में गैस के प्रवाह को अधिक हद तक प्रभावित करती है। इसलिए, एक पूर्ण साँस छोड़ने के लिए, साँस लेने की तुलना में 2-3 गुना अधिक समय लगता है। आम तौर पर, वयस्कों के लिए साँस लेना / साँस छोड़ने के समय (I: E) का अनुपात लगभग 1: 1.5-2 होता है। यांत्रिक वेंटीलेशन के दौरान एक रोगी में साँस छोड़ने की पूर्णता का आकलन निःश्वास समय स्थिरांक की निगरानी करके किया जा सकता है।

सांस लेने का काम

साँस लेने का कार्य मुख्य रूप से साँस लेना के दौरान श्वसन की मांसपेशियों द्वारा किया जाता है; समाप्ति लगभग हमेशा निष्क्रिय होती है। उसी समय, उदाहरण के लिए, तीव्र ब्रोन्कोस्पास्म या श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली की सूजन के मामले में, साँस छोड़ना भी सक्रिय हो जाता है, जो बाहरी वेंटिलेशन के समग्र कार्य को काफी बढ़ाता है।

साँस लेना के दौरान, साँस लेने का काम मुख्य रूप से फेफड़े के ऊतकों के लोचदार प्रतिरोध और श्वसन पथ के प्रतिरोधक प्रतिरोध पर काबू पाने में खर्च होता है, जबकि खर्च की गई ऊर्जा का लगभग 50% फेफड़ों की लोचदार संरचनाओं में जमा होता है। साँस छोड़ने के दौरान, यह संग्रहीत संभावित ऊर्जा जारी की जाती है, जिससे वायुमार्ग के श्वसन प्रतिरोध को दूर किया जा सकता है।

साँस लेने या छोड़ने के प्रतिरोध में वृद्धि की भरपाई श्वसन की मांसपेशियों के अतिरिक्त काम से होती है। फेफड़ों के अनुपालन में कमी (प्रतिबंधात्मक विकृति विज्ञान), वायुमार्ग प्रतिरोध में वृद्धि (अवरोधक विकृति), क्षिप्रहृदयता (मृत स्थान के वेंटिलेशन के कारण) के साथ सांस लेने का काम बढ़ जाता है।

आम तौर पर, शरीर द्वारा खपत की जाने वाली कुल ऑक्सीजन का केवल 2-3% ही श्वसन की मांसपेशियों के काम पर खर्च होता है। यह तथाकथित "सांस लेने की लागत" है। शारीरिक श्रम के दौरान, सांस लेने की लागत 10-15% तक पहुंच सकती है। और पैथोलॉजी (विशेष रूप से प्रतिबंधात्मक) के मामले में, शरीर द्वारा अवशोषित कुल ऑक्सीजन का 30-40% से अधिक श्वसन की मांसपेशियों के काम पर खर्च किया जा सकता है। गंभीर फैलने वाली श्वसन विफलता में, सांस लेने की लागत 90% तक बढ़ जाती है। किसी बिंदु पर, वेंटिलेशन बढ़ाने से प्राप्त सभी अतिरिक्त ऑक्सीजन श्वसन की मांसपेशियों के काम में इसी वृद्धि को कवर करने के लिए जाती है। इसीलिए, एक निश्चित अवस्था में, सांस लेने के काम में उल्लेखनीय वृद्धि यांत्रिक वेंटिलेशन की शुरुआत का एक सीधा संकेत है, जिसमें सांस लेने की लागत घटकर लगभग 0 हो जाती है।

ज्वार की मात्रा बढ़ने पर लोचदार प्रतिरोध (फेफड़ों के अनुपालन) को दूर करने के लिए आवश्यक श्वास का कार्य बढ़ता है। श्वसन दर बढ़ने पर प्रतिरोधक वायुमार्ग प्रतिरोध को दूर करने के लिए आवश्यक कार्य बढ़ता है। रोगी प्रचलित विकृति के आधार पर श्वसन दर और ज्वार की मात्रा को बदलकर श्वास के काम को कम करना चाहता है। प्रत्येक स्थिति के लिए, एक इष्टतम श्वसन दर और ज्वार की मात्रा होती है जिस पर श्वास का कार्य न्यूनतम होता है। इसलिए, कम अनुपालन वाले रोगियों के लिए, सांस लेने के काम को कम करने के दृष्टिकोण से, अधिक लगातार और उथली श्वास उपयुक्त है (धीरे-धीरे आज्ञाकारी फेफड़ों को सीधा करना मुश्किल है)। दूसरी ओर, बढ़े हुए वायुमार्ग प्रतिरोध के साथ, गहरी और धीमी गति से साँस लेना इष्टतम है। यह समझ में आता है: ज्वार की मात्रा में वृद्धि आपको "खिंचाव" करने, ब्रोंची का विस्तार करने, गैस प्रवाह के प्रतिरोध को कम करने की अनुमति देती है; उसी उद्देश्य के लिए, प्रतिरोधी विकृति वाले रोगी साँस छोड़ने के दौरान अपने होठों को संकुचित करते हैं, जिससे उनका अपना "पीईईपी" (पीईईपी) बनता है। धीमी और दुर्लभ श्वास साँस छोड़ने को लंबा करने में योगदान करती है, जो कि बढ़े हुए श्वसन वायुमार्ग प्रतिरोध की स्थितियों में साँस के गैस मिश्रण को अधिक पूर्ण रूप से हटाने के लिए महत्वपूर्ण है।

श्वास विनियमन

सांस लेने की प्रक्रिया को केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है। मस्तिष्क के जालीदार गठन में एक श्वसन केंद्र होता है, जिसमें साँस लेना, साँस छोड़ना और न्यूमोटैक्सिस के केंद्र होते हैं।

सेंट्रल केमोरिसेप्टर्स मेडुला ऑबोंगटा में स्थित होते हैं और सेरेब्रोस्पाइनल तरल पदार्थ में एच + और पीसीओ 2 की एकाग्रता में वृद्धि से उत्साहित होते हैं। आम तौर पर, बाद का पीएच 7.32 है, आरसीओ 2 50 मिमी एचजी है, और एचसीओ 3 की सामग्री 24.5 मिमीोल / एल है। पीएच में मामूली कमी और पीसीओ 2 में वृद्धि से भी फेफड़ों का वेंटिलेशन बढ़ जाता है। ये रिसेप्टर्स हाइपरकेनिया और एसिडोसिस के लिए परिधीय लोगों की तुलना में अधिक धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करते हैं, क्योंकि रक्त-मस्तिष्क की बाधा पर काबू पाने के कारण सीओ 2, एच + और एचसीओ 3 को मापने के लिए अतिरिक्त समय की आवश्यकता होती है। श्वसन मांसपेशी संकुचन केंद्रीय श्वसन तंत्र को नियंत्रित करते हैं, जिसमें मेडुला ऑबोंगटा, पोन्स और न्यूमोटैक्सिक केंद्रों में कोशिकाओं का एक समूह होता है। वे श्वसन केंद्र को टोन करते हैं और उत्तेजना की दहलीज निर्धारित करते हैं जिस पर यांत्रिक रिसेप्टर्स से आवेगों द्वारा साँस लेना बंद हो जाता है। न्यूमोटैक्सिक कोशिकाएं भी साँस लेना को साँस छोड़ने में बदल देती हैं।

कैरोटिड साइनस, महाधमनी चाप, बाएं आलिंद की आंतरिक झिल्लियों पर स्थित पेरिफेरल केमोरिसेप्टर्स, ह्यूमरल मापदंडों को नियंत्रित करते हैं (पीओ 2, आरसीओ 2 धमनी रक्त और मस्तिष्कमेरु द्रव में) और तुरंत शरीर के आंतरिक वातावरण में परिवर्तन का जवाब देते हैं, बदलते हैं सहज श्वास का तरीका और इस प्रकार, धमनी रक्त और मस्तिष्कमेरु द्रव में पीएच, आरओ 2 और आरसीओ 2 को सही करना। कीमोरिसेप्टर्स से प्राप्त आवेग एक निश्चित चयापचय दर को बनाए रखने के लिए आवश्यक वेंटिलेशन की मात्रा को नियंत्रित करते हैं। वेंटिलेशन मोड को अनुकूलित करने में, अर्थात। साँस लेने की आवृत्ति और गहराई का निर्धारण, साँस लेना और साँस छोड़ना की अवधि, वेंटिलेशन के दिए गए स्तर पर श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन का बल, मैकेनोरिसेप्टर भी शामिल होते हैं। फेफड़े का वेंटिलेशन चयापचय के स्तर, चयापचय उत्पादों के प्रभाव और कीमोसेप्टर्स पर O2 द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो उन्हें केंद्रीय श्वसन तंत्र के तंत्रिका संरचनाओं के अभिवाही आवेगों में बदल देता है। धमनी केमोरिसेप्टर्स का मुख्य कार्य रक्त की गैस संरचना में परिवर्तन के जवाब में श्वसन का तत्काल सुधार है।

एल्वियोली, इंटरकोस्टल मांसपेशियों और डायाफ्राम की दीवारों में स्थानीयकृत पेरिफेरल मैकेनोरिसेप्टर्स, यांत्रिक घटनाओं के बारे में जानकारी के लिए, संरचनाओं के खिंचाव का जवाब देते हैं जिसमें वे स्थित हैं। मुख्य भूमिका फेफड़ों के यांत्रिक रिसेप्टर्स द्वारा निभाई जाती है। साँस की हवा वीपी के माध्यम से एल्वियोली में प्रवेश करती है और वायुकोशीय-केशिका झिल्ली के स्तर पर गैस विनिमय में भाग लेती है। जैसे ही एल्वियोली की दीवारें प्रेरणा के दौरान खिंचती हैं, मैकेनोरिसेप्टर उत्साहित होते हैं और श्वसन केंद्र को एक अभिवाही संकेत भेजते हैं, जो प्रेरणा (हेरिंग-ब्रेयर रिफ्लेक्स) को रोकता है।

सामान्य श्वास के दौरान, इंटरकोस्टल-डायाफ्रामिक मैकेनोरिसेप्टर उत्तेजित नहीं होते हैं और उनका एक सहायक मूल्य होता है।

नियामक प्रणाली न्यूरॉन्स द्वारा पूरी की जाती है जो उन आवेगों को एकीकृत करती है जो उनके पास केमोरिसेप्टर्स से आते हैं और श्वसन मोटर न्यूरॉन्स को उत्तेजक आवेग भेजते हैं। बल्बर श्वसन केंद्र की कोशिकाएं श्वसन की मांसपेशियों को उत्तेजक और निरोधात्मक दोनों तरह के आवेग भेजती हैं। श्वसन मोटर न्यूरॉन्स के समन्वित उत्तेजना से श्वसन की मांसपेशियों का समकालिक संकुचन होता है।

सभी श्वसन मांसपेशियों के समन्वित कार्य के कारण वायु प्रवाह बनाने वाली श्वास गति होती है। मोटर तंत्रिका कोशिकाएं

श्वसन की मांसपेशियों के न्यूरॉन्स रीढ़ की हड्डी (सरवाइकल और थोरैसिक सेगमेंट) के ग्रे पदार्थ के पूर्वकाल सींगों में स्थित होते हैं।

मनुष्यों में, सेरेब्रल कॉर्टेक्स श्वसन के केमोरिसेप्टर विनियमन द्वारा अनुमत सीमा के भीतर श्वसन के नियमन में भी भाग लेता है। उदाहरण के लिए, वाष्पशील सांस रोक उस समय तक सीमित होती है, जिसके दौरान मस्तिष्कमेरु द्रव में PaO 2 उस स्तर तक बढ़ जाता है जो धमनी और मज्जा रिसेप्टर्स को उत्तेजित करता है।

श्वसन के बायोमैकेनिक्स

फेफड़ों का वेंटिलेशन श्वसन की मांसपेशियों के काम में आवधिक परिवर्तन, छाती गुहा और फेफड़ों की मात्रा के कारण होता है। प्रेरणा की मुख्य मांसपेशियां डायाफ्राम और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियां हैं। उनके संकुचन के दौरान, डायाफ्राम का गुंबद चपटा हो जाता है और पसलियां ऊपर की ओर उठ जाती हैं, परिणामस्वरूप, छाती का आयतन बढ़ जाता है, और नकारात्मक अंतःस्रावी दबाव (पीपीएल) बढ़ जाता है। साँस लेने से पहले (साँस छोड़ने के अंत में) पीपीएल लगभग शून्य से 3-5 सेमी पानी है। वायुकोशीय दबाव (पालव) को 0 (यानी वायुमंडलीय के बराबर) के रूप में लिया जाता है, यह वायुमार्ग के दबाव को भी दर्शाता है और इंट्राथोरेसिक दबाव से संबंधित होता है।

वायुकोशीय और अंतःस्रावी दबाव के बीच ढाल को ट्रांसपल्मोनरी दबाव (Ptp) कहा जाता है। साँस छोड़ने के अंत में, यह 3-5 सेमी पानी है। स्वतःस्फूर्त प्रेरणा के दौरान, नकारात्मक पीपीएल (पानी के स्तंभ के माइनस 6-10 सेमी तक) की वृद्धि से वायुकोशीय और वायु-मार्ग में वायुमंडलीय दबाव के नीचे दबाव में कमी आती है। एल्वियोली में, दबाव शून्य से 3-5 सेमी पानी तक गिर जाता है। दबाव में अंतर के कारण, हवा बाहरी वातावरण से फेफड़ों में प्रवेश करती है (चूस जाती है)। छाती और डायाफ्राम एक पिस्टन पंप के रूप में कार्य करते हैं, फेफड़ों में हवा खींचते हैं। छाती की यह "चूसने" क्रिया न केवल वेंटिलेशन के लिए, बल्कि रक्त परिसंचरण के लिए भी महत्वपूर्ण है। सहज प्रेरणा के दौरान, हृदय में रक्त का अतिरिक्त "चूषण" (प्रीलोड रखरखाव) और फुफ्फुसीय धमनी प्रणाली के माध्यम से दाएं वेंट्रिकल से फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह की सक्रियता होती है। अंतःश्वसन के अंत में, जब गैस की गति रुक ​​जाती है, वायुकोशीय दबाव शून्य पर वापस आ जाता है, लेकिन अंतःस्रावी दबाव शून्य से 6-10 सेमी पानी तक कम रहता है।

समाप्ति आमतौर पर एक निष्क्रिय प्रक्रिया है। श्वसन की मांसपेशियों को आराम देने के बाद, छाती और फेफड़ों की लोचदार पीछे हटने वाली ताकतें फेफड़ों से गैस को हटाने (निचोड़ने) और फेफड़ों की मूल मात्रा की बहाली का कारण बनती हैं। ट्रेकोब्रोनचियल ट्री (सूजन स्राव, श्लेष्म झिल्ली की सूजन, ब्रोन्कोस्पास्म) की बिगड़ा हुआ धैर्य के मामले में, साँस छोड़ने की प्रक्रिया मुश्किल है, और साँस छोड़ने की मांसपेशियां भी साँस लेने की क्रिया में भाग लेने लगती हैं (आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां, पेक्टोरल मांसपेशियां, पेट की मांसपेशियां, आदि)। जब श्वसन की मांसपेशियां समाप्त हो जाती हैं, तो साँस छोड़ने की प्रक्रिया और भी कठिन हो जाती है, साँस छोड़ने वाले मिश्रण में देरी होती है और फेफड़े गतिशील रूप से अधिक फुलाए जाते हैं।

फेफड़ों के गैर-श्वसन कार्य

फेफड़ों के कार्य गैसों के प्रसार तक सीमित नहीं हैं। उनमें शरीर के सभी एंडोथेलियल कोशिकाओं का 50% होता है जो झिल्ली की केशिका सतह को रेखाबद्ध करते हैं और फेफड़ों से गुजरने वाले जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के चयापचय और निष्क्रियता में शामिल होते हैं।

1. फेफड़े अपने स्वयं के संवहनी बिस्तर को विभिन्न तरीकों से भरकर और जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों को प्रभावित करके सामान्य हेमोडायनामिक्स को नियंत्रित करते हैं जो संवहनी स्वर (सेरोटोनिन, हिस्टामाइन, ब्रैडीकिनिन, कैटेकोलामाइन) को नियंत्रित करते हैं, एंजियोटेंसिन I को एंजियोटेंसिन II में परिवर्तित करते हैं, और प्रोस्टाग्लैंडिन के चयापचय में भाग लेते हैं। .

2. फेफड़े प्लेटलेट एकत्रीकरण के अवरोधक प्रोस्टेसाइक्लिन को स्रावित करके और रक्तप्रवाह से थ्रोम्बोप्लास्टिन, फाइब्रिन और इसके क्षरण उत्पादों को हटाकर रक्त जमावट को नियंत्रित करते हैं। नतीजतन, फेफड़ों से बहने वाले रक्त में फाइब्रिनोलिटिक गतिविधि अधिक होती है।

3. फेफड़े प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और वसा चयापचय में शामिल होते हैं, फॉस्फोलिपिड्स को संश्लेषित करते हैं (फॉस्फेटिडिलकोलाइन और फॉस्फेटिडिलग्लिसरॉल सर्फेक्टेंट के मुख्य घटक हैं)।

4. फेफड़े शरीर के ऊर्जा संतुलन को बनाए रखते हुए गर्मी पैदा करते हैं और खत्म करते हैं।

5. फेफड़े यांत्रिक अशुद्धियों से रक्त को शुद्ध करते हैं। सेल समुच्चय, माइक्रोथ्रोम्बी, बैक्टीरिया, हवा के बुलबुले, वसा की बूंदें फेफड़ों द्वारा बनाए रखी जाती हैं और विनाश और चयापचय से गुजरती हैं।

वेंटिलेशन के प्रकार और वेंटिलेशन विकारों के प्रकार

एल्वियोली में गैसों के आंशिक दबाव के आधार पर, वेंटिलेशन प्रकारों का एक शारीरिक रूप से स्पष्ट वर्गीकरण विकसित किया गया है। इस वर्गीकरण के अनुसार, निम्न प्रकार के वेंटिलेशन को प्रतिष्ठित किया जाता है:

1. सामान्य वेंटिलेशन - सामान्य वेंटिलेशन, जिसमें एल्वियोली में CO2 का आंशिक दबाव लगभग 40 मिमी Hg के स्तर पर बना रहता है।

2. हाइपरवेंटिलेशन - बढ़ा हुआ वेंटिलेशन जो शरीर की चयापचय आवश्यकताओं से अधिक है (PaCO2 .)<40 мм.рт.ст.).

3. हाइपोवेंटिलेशन - शरीर की चयापचय आवश्यकताओं (PaCO2> 40 मिमी Hg) की तुलना में कम वेंटिलेशन।

4. बढ़ा हुआ वेंटिलेशन - एल्वियोली में गैसों के आंशिक दबाव (उदाहरण के लिए, मांसपेशियों के काम के दौरान) की परवाह किए बिना, आराम के स्तर की तुलना में वायुकोशीय वेंटिलेशन में कोई भी वृद्धि।

5.Eupnea - आराम की एक व्यक्तिपरक भावना के साथ आराम से सामान्य वेंटिलेशन।

6. हाइपरपेनिया - सांस लेने की गहराई में वृद्धि, भले ही श्वसन आंदोलनों की आवृत्ति बढ़ गई हो या नहीं।

7. तचीपनिया - सांस लेने की आवृत्ति में वृद्धि।

8. ब्रैडीपनिया - श्वसन दर में कमी।

9. एपनिया - श्वसन गिरफ्तारी, मुख्य रूप से श्वसन केंद्र की शारीरिक उत्तेजना की कमी (धमनी रक्त में CO2 तनाव में कमी) के कारण।

10. सांस की तकलीफ (सांस की तकलीफ) - सांस की तकलीफ या सांस की तकलीफ की एक अप्रिय व्यक्तिपरक भावना।

11. ऑर्थोपनिया - बाएं दिल की अपर्याप्तता के परिणामस्वरूप फुफ्फुसीय केशिकाओं में रक्त के ठहराव से जुड़ी सांस की गंभीर कमी। क्षैतिज स्थिति में, यह स्थिति बढ़ जाती है, और इसलिए ऐसे रोगियों के लिए झूठ बोलना मुश्किल होता है।

12. श्वासावरोध - श्वसन गिरफ्तारी या अवसाद, मुख्य रूप से श्वसन केंद्रों के पक्षाघात या वायुमार्ग के बंद होने से जुड़ा हुआ है। इसी समय, गैस विनिमय तेजी से परेशान होता है (हाइपोक्सिया और हाइपरकेनिया मनाया जाता है)।

नैदानिक ​​​​उद्देश्यों के लिए, दो प्रकार के वेंटिलेशन विकारों के बीच अंतर करना उचित है - प्रतिबंधात्मक और अवरोधक।

प्रतिबंधात्मक प्रकार के वेंटिलेशन विकारों में वे सभी रोग स्थितियां शामिल हैं जिनमें श्वसन भ्रमण और फेफड़ों के विस्तार की क्षमता कम हो जाती है, अर्थात। उनकी लोच कम हो जाती है। इस तरह के विकार देखे जाते हैं, उदाहरण के लिए, फेफड़े के पैरेन्काइमा (निमोनिया, फुफ्फुसीय एडिमा, फुफ्फुसीय फाइब्रोसिस) या फुफ्फुस आसंजन के घावों में।

श्वसन संबंधी विकारों का अवरोधक प्रकार वायुमार्ग के संकीर्ण होने के कारण होता है, अर्थात। उनके वायुगतिकीय प्रतिरोध में वृद्धि। इसी तरह की स्थितियां होती हैं, उदाहरण के लिए, वायुमार्ग में बलगम के संचय के साथ, उनके श्लेष्म झिल्ली की सूजन या ब्रोन्कियल मांसपेशियों की ऐंठन (एलर्जी ब्रोंकियोलोस्पाज्म, ब्रोन्कियल अस्थमा, दमा ब्रोंकाइटिस, आदि)। ऐसे रोगियों में, साँस लेने और छोड़ने के लिए प्रतिरोध बढ़ जाता है, और इसलिए, समय के साथ, फेफड़ों की वायुहीनता और उनमें FRC बढ़ जाता है। लोचदार तंतुओं की संख्या में अत्यधिक कमी (वायुकोशीय सेप्टा का गायब होना, केशिका नेटवर्क का एकीकरण) की विशेषता वाली एक रोग संबंधी स्थिति को फुफ्फुसीय वातस्फीति कहा जाता है।