გარე სუნთქვის მექანიზმი, ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის ბიომექანიკა. სუნთქვა, მისი ძირითადი ეტაპები
იძულებითი ინჰალაცია.
ნივთიერებების ტრანსპორტირება კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში.
Პირის ღრუს- ეთერზეთები მცირე რაოდენობით.
კუჭი- წყალი, ალკოჰოლი, მინერალური მარილები, მონოსაქარიდები.
თორმეტგოჯა ნაწლავი- მონომერები, თხევადი კრისტალები.
ჯეჯუნუმი- 80%-მდე მონომერები.
ზედა განყოფილებაში- მონოსაქარიდები, ამინომჟავები, ცხიმოვანი მჟავები.
ქვედა განყოფილებაში- წყალი, მარილი.
3. ინჰალაციისა და ამოსუნთქვის ბიომექანიკა. ძალების გადალახვა ჩასუნთქვისას. პირველადი ფილტვის მოცულობა და შესაძლებლობები
სუნთქვა არის პროცესების ერთობლიობა, რომელიც იწვევს O 2-ის მოხმარებას, CO 2-ის გამოყოფას და ქიმიური ნივთიერებების ენერგიის გარდაქმნას ბიოლოგიურად სასარგებლო ფორმებად.
სუნთქვის პროცესის ეტაპები.
1) ვენტილაცია.
2) გაზის დიფუზია ფილტვებში.
3) გაზების ტრანსპორტირება.
4) აირების გაცვლა ქსოვილებში.
5) ქსოვილის სუნთქვა.
აქტიური შთაგონების ბიომექანიკა.ინჰალაცია (შთაგონება) აქტიური პროცესია.
ჩასუნთქვისას გულმკერდი ფართოვდება სამი მიმართულებით:
1) ვერტიკალურად– დიაფრაგმის შეკუმშვისა და მისი მყესის ცენტრის დაწევის გამო. ამავდროულად, შინაგანი ორგანოები ქვევით მოძრაობენ;
2) საგიტალშიმიმართულება - ასოცირდება გარე ნეკნთაშუა კუნთების შეკუმშვასთან და მკერდის ბოლოების წინ მოძრაობასთან;
3) ფრონტალურში- ნეკნები მოძრაობს ზევით და გარედან გარე ნეკნთაშუა და კარტილაგინური კუნთების შეკუმშვის გამო.
1) უზრუნველყოფილია ინსპირაციული კუნთების (გარე ნეკნთაშუა კუნთები და დიაფრაგმა) გაზრდილი შეკუმშვით.
2) დამხმარე კუნთების შეკუმშვა:
ა) გულმკერდის ხერხემლის გახანგრძლივება და მხრის სარტყელის ზურგის დამაგრება და გამოწოლა - ტრაპეცია, რომბოიდი, ამწევი სკაპულა, მცირე და დიდი გულმკერდის ჯირკვალი, წინა მხრის სარტყელი;
ბ) ლევატორის ნეკნები.
იძულებითი ინსპირაციის დროს გამოიყენება ფილტვის სისტემის რეზერვი.
ინჰალაცია აქტიური პროცესია, რადგან ჩასუნთქვისას იძლევა შემდეგი ძალები:
1) კუნთების და ფილტვის ქსოვილის ელასტიური წინააღმდეგობა (გაჭიმვისა და ელასტიურობის კომბინაცია).
2) არაელასტიური წინააღმდეგობა - ნეკნების გადაადგილებისას ხახუნის ძალის გადალახვა, შინაგანი ორგანოების წინააღმდეგობა დიაფრაგმისადმი, ნეკნების სიმძიმე, საშუალო დიამეტრის ბრონქებში ჰაერის მოძრაობის წინააღმდეგობა. დამოკიდებულია ბრონქული კუნთების ტონუსზე (10-20 მმ Hg მოზრდილებში, ჯანმრთელ ადამიანებში). ის შეიძლება გაიზარდოს 100 მმ-მდე ბრონქოსპაზმით და ჰიპოქსიით.
ინჰალაციის პროცესი.
ჩასუნთქვისას იზრდება გულმკერდის მოცულობა, პლევრის ნაპრალში წნევა იზრდება 6 მმ Hg-დან. Ხელოვნება. იზრდება – 9-მდე, ხოლო ღრმა ამოსუნთქვისას – 15 – 20 მმ Hg-მდე. Ხელოვნება. ეს არის უარყოფითი წნევა (ანუ ატმოსფერული წნევის ქვემოთ).
ფილტვები პასიურად ფართოვდება, მათში წნევა ხდება 2-3 მმ-ით ატმოსფერული წნევის ქვემოთ და ჰაერი შედის ფილტვებში.
იყო ინჰალაცია.
პასიური პროცესი. ინჰალაციის დასრულებისას სასუნთქი კუნთები მოდუნებულია, გრავიტაციის გავლენით ნეკნები ქვევით იშლება და შინაგანი ორგანოები აბრუნებენ დიაფრაგმას თავის ადგილზე. გულმკერდის მოცულობა მცირდება, ხდება პასიური ამოსუნთქვა. ფილტვებში წნევა 3-4 მმ-ით მეტია ვიდრე ატმოსფერული.
იძულებითი ამოსუნთქვის დროს ჩართულია შიდა ნეკნთაშუა კუნთები, ხერხემლის მომხრელი და მუცლის კუნთები.
სურფაქტანტის როლი.
ეს არის ფოსფოლიპიდური ნივთიერება, რომელიც წარმოიქმნება მარცვლოვანი პნევმოციტების მიერ. მისი წარმოების სტიმული ღრმა სუნთქვაა.
ინჰალაციის დროს სურფაქტანტი ნაწილდება ალვეოლის ზედაპირზე 10-20 მკმ სისქის ფირით. ეს ფილმი ხელს უშლის ალვეოლის დაშლას ამოსუნთქვის დროს, ვინაიდან სურფაქტანტი ინჰალაციის დროს ზრდის ალვეოლის ფენის ფენის ზედაპირული დაძაბულობის ძალებს.
ამოსუნთქვისას ამცირებს მათ.
პნევმოთორაქსი- პლევრის ნაპრალში შემავალი ჰაერი.
გახსნა;
დახურულია;
ცალმხრივი;
ორმხრივი.
გულმკერდის და მუცლის ტიპის სუნთქვა.
უფრო ეფექტურია, ვიდრე აბდომინალური, რადგან იმატებს ინტრააბდომინალური წნევა და იზრდება სისხლის დაბრუნება გულში.
4. ადამიანის რეფლექსების შესწავლის მეთოდები: მყესი (მუხლი, აქილევსი), აშნერი, მოსწავლე.
ბილეთი No4
1. რეფლექსური აქტივობის კოორდინაციის პრინციპები: ურთიერთობა აგზნებასა და დათრგუნვას შორის, უკუკავშირის პრინციპი, დომინანტური პრინციპი.
კოორდინაცია უზრუნველყოფილია ზოგიერთი ცენტრის შერჩევითი აღგზნებით და სხვათა დათრგუნვით. კოორდინაცია არის ცენტრალური ნერვული სისტემის რეფლექსური აქტივობის გაერთიანება ერთ მთლიანობაში, რაც უზრუნველყოფს სხეულის ყველა ფუნქციის განხორციელებას. განასხვავებენ კოორდინაციის შემდეგ ძირითად პრინციპებს:
აგზნების დასხივების პრინციპი. სხვადასხვა ცენტრის ნეირონები ურთიერთდაკავშირებულია ინტერნეირონებით, ამიტომ რეცეპტორების ძლიერი და გახანგრძლივებული სტიმულაციის დროს მოსულმა იმპულსებმა შეიძლება გამოიწვიოს არა მხოლოდ მოცემული რეფლექსის ცენტრის ნეირონების აგზნება, არამედ სხვა ნეირონებიც. აგზნების დასხივება უზრუნველყოფს, რომ ძლიერი და ბიოლოგიურად მნიშვნელოვანი სტიმულის ქვეშ, საავტომობილო ნეირონების მეტი რაოდენობა შედის პასუხში.
საერთო საბოლოო გზის პრინციპი. სხვადასხვა აფერენტული ბოჭკოების მეშვეობით ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში მოხვედრილი იმპულსები შეიძლება გადაიზარდოს (შემოახლოება) ერთსა და იმავე ინტერკალალურ, ანუ ეფერენტულ ნეირონებთან. ერთი და იგივე მოტორული ნეირონი შეიძლება აღგზნდეს სხვადასხვა რეცეპტორებიდან მომდინარე იმპულსებით (ვიზუალური, სმენითი, ტაქტილური), ე.ი. მონაწილეობა ბევრ რეფლექსურ რეაქციაში (შეიყვანეთ სხვადასხვა რეფლექსურ რკალში).
დომინირების პრინციპი. იგი აღმოაჩინა A.A. უხტომსკიმ, რომელმაც აღმოაჩინა, რომ აფერენტული ნერვის (ან კორტიკალური ცენტრის) გაღიზიანება, რომელიც ჩვეულებრივ იწვევს კიდურების კუნთების შეკუმშვას, როდესაც ცხოველის ნაწლავები სავსეა, იწვევს დეფეკაციის აქტს. ამ სიტუაციაში, დეფეკაციის ცენტრის რეფლექსური აგზნება თრგუნავს და თრგუნავს საავტომობილო ცენტრებს, ხოლო დეფეკაციის ცენტრი იწყებს რეაგირებას მისთვის უცხო სიგნალებზე.
A.A. უხტომსკი თვლიდა, რომ ცხოვრების ყოველ მოცემულ მომენტში წარმოიქმნება აგზნების განმსაზღვრელი (დომინანტური) ფოკუსი, რომელიც ექვემდებარება მთელი ნერვული სისტემის აქტივობას და განსაზღვრავს ადაპტაციური რეაქციის ბუნებას. ცენტრალური ნერვული სისტემის სხვადასხვა უბნებიდან აღგზნები დომინანტურ ფოკუსში გადადის და სხვა ცენტრების უნარი მათზე მოსულ სიგნალებზე რეაგირების უნარი შეფერხებულია. ამის წყალობით იქმნება პირობები ორგანიზმის გარკვეული რეაქციის ფორმირებისთვის იმ სტიმულზე, რომელსაც აქვს უდიდესი ბიოლოგიური მნიშვნელობა, ე.ი. სასიცოცხლო მოთხოვნილების დაკმაყოფილება.
არსებობის ბუნებრივ პირობებში დომინანტური აგზნება შეიძლება მოიცავდეს რეფლექსების მთელ სისტემებს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება საკვები, თავდაცვითი, სექსუალური და სხვა სახის აქტივობა. დომინანტური აგზნების ცენტრს აქვს მთელი რიგი თვისებები:
1) მის ნეირონებს ახასიათებთ მაღალი აგზნებადობა, რაც ხელს უწყობს სხვა ცენტრებიდან მათთან აგზნების კონვერგენციას;
2) მის ნეირონებს შეუძლიათ შემომავალი აგზნების შეჯამება;
3) მღელვარებას ახასიათებს გამძლეობა და ინერცია, ე.ი. შენარჩუნების უნარი მაშინაც კი, როდესაც სტიმული, რამაც გამოიწვია დომინანტის ფორმირება, შეწყვიტა მოქმედება.
4. უკუკავშირის პრინციპი. ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში მიმდინარე პროცესების კოორდინაცია შეუძლებელია, თუ არ არის უკუკავშირი, ე.ი. მონაცემები ფუნქციის მართვის შედეგების შესახებ. კავშირი საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ სისტემის პარამეტრების ცვლილებების სიმძიმე მის მუშაობასთან. სისტემის გამომავალსა და მის შეყვანას შორის დადებით კავშირს პოზიტიური უკუკავშირი ეწოდება, ხოლო ნეგატიურ მოგებასთან ნეგატიური უკუკავშირი. დადებითი გამოხმაურება ძირითადად პათოლოგიურ სიტუაციებს ახასიათებს.
ნეგატიური უკუკავშირი უზრუნველყოფს სისტემის სტაბილურობას (შემაშფოთებელი ფაქტორების ზემოქმედების შეწყვეტის შემდეგ პირვანდელ მდგომარეობას დაუბრუნდეს). არსებობს სწრაფი (ნერვული) და ნელი (იუმორული) უკუკავშირები. უკუკავშირის მექანიზმები უზრუნველყოფს ჰომეოსტაზის ყველა მუდმივობის შენარჩუნებას.
5. ორმხრივობის პრინციპი. იგი ასახავს ურთიერთობის ბუნებას ცენტრებს შორის, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან საპირისპირო ფუნქციების განხორციელებაზე (ჩასუნთქვა და ამოსუნთქვა, კიდურების მოხრა და გაფართოება) და მდგომარეობს იმაში, რომ ერთი ცენტრის ნეირონები, აღგზნებული, აფერხებენ ნეირონებს. სხვა და პირიქით.
6. დაქვემდებარების პრინციპი (სუბორდინაცია). ნერვული სისტემის ევოლუციის მთავარი ტენდენცია გამოიხატება ცენტრალური ნერვული სისტემის მაღალ ნაწილებში რეგულირებისა და კოორდინაციის ფუნქციების კონცენტრაციაში - ნერვული სისტემის ფუნქციების ცეფალიზაციაში. ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში იერარქიული ურთიერთობებია - რეგულირების უმაღლესი ცენტრია თავის ტვინის ქერქი, ბაზალური განგლიები, შუა, მედულა და ზურგის ტვინი ემორჩილება მის ბრძანებებს.
7. ფუნქციების კომპენსაციის პრინციპი. ცენტრალურ ნერვულ სისტემას აქვს უზარმაზარი კომპენსატორული უნარი, ე.ი. შეუძლია აღადგინოს ზოგიერთი ფუნქცია ნეირონების მნიშვნელოვანი ნაწილის განადგურების შემდეგაც, რომლებიც ქმნიან ნერვულ ცენტრს (იხ. ნერვული ცენტრების პლასტიურობა). თუ ცალკეული ცენტრები დაზიანებულია, მათი ფუნქციები შეიძლება გადავიდეს თავის ტვინის სხვა სტრუქტურებში, რაც ხორციელდება ცერებრალური ქერქის სავალდებულო მონაწილეობით. ცხოველებში, რომლებშიც ქერქი ამოღებულია დაკარგული ფუნქციების აღდგენის შემდეგ, მათი დაკარგვა კვლავ მოხდა.
ინჰიბიტორული მექანიზმების ადგილობრივი უკმარისობით ან კონკრეტულ ნერვულ ცენტრში აგზნების პროცესების გადაჭარბებული ზრდით, ნეირონების გარკვეული ნაკრები იწყებს ავტონომიურად პათოლოგიურად გაძლიერებული აგზნების წარმოქმნას - იქმნება პათოლოგიურად გაძლიერებული აგზნების გენერატორი.
მაღალი გენერატორის სიმძლავრის დროს ჩნდება ერთ რეჟიმში მოქმედი არაირონული წარმონაქმნების მთელი სისტემა, რაც ასახავს დაავადების განვითარების თვისობრივ ახალ ეტაპს; ასეთი პათოლოგიური სისტემის ცალკეულ კომპონენტებს შორის ხისტი კავშირები საფუძვლად უდევს მის წინააღმდეგობას სხვადასხვა თერაპიული გავლენის მიმართ. მისი არსი იმაში მდგომარეობს, რომ ცენტრალური ნერვული სისტემის სტრუქტურა, რომელიც ქმნის ფუნქციურ საფუძველს, ემორჩილება ცენტრალური ნერვული სისტემის იმ ნაწილებს, რომლებსაც იგი მიმართავენ და მათთან ერთად აყალიბებს პათოლოგიურ სისტემას, რაც განსაზღვრავს მისი საქმიანობის ბუნებას. ასეთი სისტემა ბიოლოგიურად უარყოფითია. თუ ამა თუ იმ მიზეზით ქრება პათოლოგიური სისტემა, მაშინ ცენტრალური ნერვული სისტემის ფორმირება, რომელიც მთავარ როლს ასრულებდა, კარგავს განმსაზღვრელ მნიშვნელობას.
2. საჭმლის მონელება პირის ღრუში და ყლაპვა (მისი ფაზები). ამ აქტების რეფლექსური რეგულირება
სუნთქვა არის ფიზიოლოგიური პროცესების კომპლექსი, რომელიც უზრუნველყოფს ჟანგბადისა და ნახშირორჟანგის გაცვლას სხეულის უჯრედებსა და გარე გარემოს შორის. იგი მოიცავს შემდეგ ნაბიჯებს:
1. გარე სუნთქვა ან ვენტილაცია. ეს არის სასუნთქი აირების გაცვლა ატმოსფერულ ჰაერსა და ალვეოლებს შორის.
2. აირების დიფუზია ფილტვებში, ე.ი. მათი გაცვლა ალვეოლისა და სისხლს შორის.
3. აირების ტრანსპორტირება სისხლით.
4. აირების დიფუზია ქსოვილებში. აირების გაცვლა სისხლსა და უჯრედშიდა სითხეს შორის.
5. უჯრედული სუნთქვა. ჟანგბადის შეწოვა და ნახშირორჟანგის წარმოქმნა უჯრედებში.
გარე სუნთქვის მექანიზმი.
გარე სუნთქვა ხორციელდება გულმკერდის რიტმული მოძრაობების შედეგად. რესპირატორული ციკლი შედგება ინჰალაციის (ინსპირაციის) და ამოსუნთქვის (ექსპირაციო) ფაზებისაგან, რომელთა შორის პაუზა არ არის. მოსვენების დროს ზრდასრულ ადამიანს აქვს სუნთქვის სიხშირე 16-20 წუთში. ინჰალაცია აქტიური პროცესია. მშვიდი ინჰალაციის დროს იკუმშება გარე ნეკნთაშუა და კარტილაგინური კუნთები. ისინი აწევენ ნეკნებს და უბიძგებენ მკერდს წინ. ეს იწვევს გულმკერდის ღრუს საგიტალური და შუბლის ზომების ზრდას. ამავდროულად, დიაფრაგმის კუნთები იკუმშება. მისი გუმბათი ეშვება და მუცლის ღრუს ორგანოები მოძრაობენ ქვემოთ, გვერდებზე და წინ. ამის გამო გულმკერდის ღრუ იზრდება ვერტიკალური მიმართულებით. ინჰალაციის დასრულების შემდეგ სასუნთქი კუნთები მოდუნდება. ამოსუნთქვა იწყება. მშვიდი ამოსუნთქვა პასიური პროცესია. მის დროს გულმკერდი უბრუნდება პირვანდელ მდგომარეობას. ეს ხდება საკუთარი წონის, დაძაბული ლიგატური აპარატის და მუცლის ღრუს ორგანოების დიაფრაგმაზე ზემოქმედების ქვეშ. ფიზიკური დატვირთვის დროს ჩნდება პათოლოგიური მდგომარეობა, რომელსაც თან ახლავს ქოშინი (ფილტვის ტუბერკულოზი, ბრონქული ასთმა და სხვ.), იძულებითი სუნთქვა. დამხმარე კუნთები ჩართულია ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის აქტში. იძულებითი ინჰალაციის დროს დამატებით იკუმშება სტერნოკლეიდომასტოიდური, სკალენური, გულმკერდის და ტრაპეციული კუნთები. ისინი ხელს უწყობენ ნეკნების დამატებით ამაღლებას. იძულებითი ამოსუნთქვისას შიდა ნეკნთაშუა კუნთები იკუმშება, რაც აძლიერებს ნეკნების დაწევას, ე.ი. ეს არის აქტიური პროცესი. არსებობს გულმკერდის და მუცლის სუნთქვის ტიპები. პირველში სუნთქვა ძირითადად ხორციელდება ნეკნთაშუა კუნთებით, მეორეში - დიაფრაგმის კუნთებით. ქალებისთვის დამახასიათებელია გულმკერდის ან ნეკნების სუნთქვა. მუცლის ან დიაფრაგმული - მამაკაცებისთვის. ფიზიოლოგიურად მუცლის ტიპი უფრო ხელსაყრელია, რადგან იგი ხორციელდება ნაკლები ენერგიის მოხმარებით. გარდა ამისა, მუცლის ღრუს ორგანოების მოძრაობა სუნთქვის დროს ხელს უშლის მათ ანთებით დაავადებებს. ზოგჯერ ჩნდება შერეული ტიპის სუნთქვა.
იმისდა მიუხედავად, რომ ფილტვები არ არის შერწყმული გულმკერდის კედელთან, ისინი იმეორებენ მის მოძრაობებს. ეს აიხსნება იმით, რომ მათ შორის არის დახურული პლევრის ნაპრალი. შიგნიდან გულმკერდის ღრუს კედელი დაფარულია პლევრის პარიეტალური ფენით, ხოლო ფილტვები მისი ვისცერული შრით. ინტერპლურალურ ნაპრალში არის მცირე რაოდენობით სეროზული სითხე. ჩასუნთქვისას გულმკერდის ღრუს მოცულობა იზრდება და ვინაიდან პლევრის ღრუ იზოლირებულია ატმოსფეროდან, მასში წნევა მცირდება. ფილტვები ფართოვდება, ალვეოლებში წნევა მცირდება ატმოსფერულ წნევაზე. ჰაერი ალვეოლებში შედის ტრაქეისა და ბრონქების მეშვეობით. ამოსუნთქვისას გულმკერდის მოცულობა მცირდება. პლევრის ნაპრალში წნევა იზრდება, ჰაერი ტოვებს ალვეოლებს. ფილტვების მოძრაობა ან ექსკურსიები უზრუნველყოფილია უარყოფითი ინტერპლევრული წნევის რყევებით. წყნარი ამოსუნთქვის შემდეგ ის 4-6 მმ ვწყ.სვ ატმოსფეროს ქვემოთაა. მშვიდი შთაგონების სიმაღლეზე, 8-9 მმ Hg. იძულებითი ამოსუნთქვის შემდეგ ის მცირდება 1-3 მმ ვწყ.სვ-ით, ხოლო იძულებითი შთაგონების შემდეგ 10-15 მმ ვწყ. უარყოფითი ინტერპლევრული წნევის არსებობა აიხსნება ფილტვების ელასტიური წევით. ეს არის ძალა, რომლითაც ფილტვები იკუმშება ფესვებისკენ, ეწინააღმდეგება ატმოსფერულ წნევას. ეს გამოწვეულია ფილტვის ქსოვილის ელასტიურობით, რომელიც შეიცავს ბევრ ელასტიურ ბოჭკოებს. გარდა ამისა, ელასტიური წევა ზრდის ალვეოლის ზედაპირულ დაძაბულობას. შიგნიდან ისინი დაფარულია სურფაქტანტის ფილმით. ეს არის ლიპოპროტეინი, რომელიც წარმოიქმნება ალვეოლური ეპითელიუმის მიტოქონდრიით. მისი მოლეკულების განსაკუთრებული სტრუქტურის გამო, ინჰალაციის დროს ის ზრდის ალვეოლების ზედაპირულ დაძაბულობას, ხოლო ამოსუნთქვისას, როდესაც მათი ზომა მცირდება, პირიქით, მცირდება. ეს ხელს უშლის ალვეოლის დაშლას, ე.ი. ატელექტაზიის გაჩენა. გენეტიკური პათოლოგიით ზოგიერთ ახალშობილში ირღვევა სურფაქტანტის წარმოება. ჩნდება ატელექტაზი და ბავშვი კვდება. სიბერეში, ისევე როგორც ფილტვების ზოგიერთ ქრონიკულ დაავადებაში, იზრდება ელასტიური ბოჭკოების რაოდენობა. ამ ფენომენს ფილტვის ფიბროზი ეწოდება. სუნთქვის ექსკურსიები რთულდება. ემფიზემით, ელასტიური ბოჭკოები, პირიქით, განადგურებულია და ფილტვების ელასტიური ბიძგი მცირდება. ალვეოლების შეშუპება და ფილტვების ექსკურსიის რაოდენობაც მცირდება. როდესაც ჰაერი შედის პლევრის ღრუში, ხდება პნევმოთორაქსი. არსებობს შემდეგი ტიპები:
1. გაჩენის მექანიზმის მიხედვით: პათოლოგიური (ფილტვის კიბო, აბსცესი, გულმკერდის შეღწევადი დაზიანება) და ხელოვნური (ტუბერკულოზის მკურნალობა).
2. იმის მიხედვით, თუ პლევრის რომელი შრეა დაზიანებული, განასხვავებენ გარე და შიდა პნევმოთორაქსს.
3. ატმოსფეროსთან ურთიერთობის ხარისხის მიხედვით განასხვავებენ ღია პნევმოთორაქსს, როდესაც პლევრის ღრუ მუდმივად ურთიერთობს ატმოსფეროსთან. დახურულია ჰაერის ერთჯერადი შესვლის შემთხვევაში. სარქვლოვანი, როდესაც ჩასუნთქვისას ატმოსფეროდან ჰაერი შედის პლევრის ნაპრალში, ხოლო ამოსუნთქვისას ხვრელი იხურება.
4. დაზიანების მხარის მიხედვით – ცალმხრივი (მარჯვენა, მარცხნივ), ორმხრივი.
პნევმოთორაქსი სიცოცხლისათვის საშიში გართულებაა. შედეგად, ფილტვები იშლება და ითიშება სუნთქვისგან. განსაკუთრებით საშიშია სარქვლოვანი პნევმოთორაქსი.
ბილეთი 22
23. ორგანიზმში კალციუმის ცვლის ჰორმონალური რეგულირება. პარათირეოიდული ჰორმონები, კალციტონინი, კალციტრიოლი, მათი ფუნქციები
ძვლებში გაცვლითი კალციუმის მარილების არსებობით უზრუნველყოფილ მექანიზმთან ერთად, რომელიც მოქმედებს როგორც ბუფერული სისტემა უჯრედშორის სითხეში კალციუმის იონების კონცენტრაციასთან მიმართებაში, ორივე ჰორმონი (პარათირეოიდული ჰორმონი და კალციტონინი) იწყებს მოქმედებას 3-5 ფარგლებში. კალციუმის იონების კონცენტრაციის სწრაფი ცვლილების შემდეგ წუთის შემდეგ. PTH სეკრეციის სიჩქარე იზრდება; როგორც უკვე ავუხსენით, ეს ააქტიურებს უამრავ მექანიზმს, რომლებიც მიზნად ისახავს კალციუმის იონების კონცენტრაციის შემცირებას. პარალელურად PTH კონცენტრაციის დაქვეითებასთან ერთად, კალციტონინის კონცენტრაცია იზრდება ახალგაზრდა ცხოველებში და, სავარაუდოდ, პატარა ბავშვებში (და მოზრდილებში, მაგრამ უფრო მცირე რაოდენობით). კალციტონინი იწვევს კალციუმის სწრაფ შეღწევას ძვლებში და, შესაძლოა, სხვა ქსოვილების ბევრ უჯრედშიც, ამიტომ ძალიან ახალგაზრდა ცხოველებში, კალციტონინის ჭარბი კონცენტრაცია შეიძლება გამოიწვიოს კალციუმის იონების მაღალი კონცენტრაციის ნორმალურად დაბრუნება ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე მხოლოდ ბუფერული. სისტემა, რომელიც შუამავლობს ადვილად ცვალებადი კალციუმის მარილების მექანიზმით. კალციუმის ხანგრძლივი ჭარბი ან დეფიციტის შემთხვევაში, მხოლოდ PTH-ის ზემოქმედება არის ნამდვილად მნიშვნელოვანი პლაზმაში კალციუმის იონების კონცენტრაციის ნორმალიზებისთვის. დიეტური კალციუმის გრძელვადიანი დეფიციტის შემთხვევაში, PTH ხშირად შეუძლია გაააქტიუროს კალციუმის გამოყოფა ძვლებიდან იმ რაოდენობით, რომელიც საკმარისია პლაზმაში ნორმალური კონცენტრაციის შესანარჩუნებლად ერთი წლის განმავლობაში, მაგრამ ცხადია, რომ კალციუმის ეს წყაროც კი შეიძლება დაქვეითდეს. შესამჩნევი ეფექტიდან გამომდინარე, ძვალი შეიძლება ჩაითვალოს კალციუმის ბუფერულ რეზერვად, რომელსაც აკონტროლებს პარათირეოიდული ჰორმონი. თუ ძვლები, როგორც კალციუმის წყარო, ამოიწურება ან, პირიქით, ზედმეტად ივსება კალციუმით, PTH და ვიტამინი D იმოქმედებს როგორც გრძელვადიანი მექანიზმი, რომელიც აკონტროლებს კალციუმის კონცენტრაციას უჯრედგარე სითხეში და არეგულირებს კალციუმის შეწოვას. ნაწლავი და მისი გამოყოფა შარდში.
თუ პარათირეოიდული ჯირკვლები არ გამოყოფენ საკმარისი რაოდენობით პარათირეოიდულ ჰორმონს, ეს იწვევს ოსტეოციტების მიერ ძვლებიდან ადვილად ცვალებადი კალციუმის გამოყოფის შემცირებას ოსტეოკლასტების თითქმის სრული და ფართო ინაქტივაციით. შედეგად, ძვლებიდან კალციუმის შეწოვა იმდენად მცირდება, რომ ეს იწვევს სხეულის სითხეებში კალციუმის დონის დაქვეითებას. იმის გამო, რომ კალციუმი და ფოსფატი აღარ გამოირეცხება ძვლებიდან, ძვლები ჩვეულებრივ რჩება მტკიცე.
კალციტონინი- პეპტიდური ჰორმონი, რომელიც შედგება 12 ამინომჟავისგან, რომლის ფიზიოლოგიური ფუნქციაა კალციუმის და ფოსფორის მეტაბოლიზმის რეგულირება. ამ ჰორმონისადმი ინტერესი აიხსნება, პირველ რიგში, მისი მონაწილეობით კალციუმის შედარებით მუდმივი დონის უზრუნველყოფაში.
ძირითადი და პირდაპირი ფაქტორი, რომელიც მოქმედებს ფარისებრ ჯირკვალზე და ააქტიურებს კალციტონინის სეკრეციის სინთეზს. მოსავლის შრატში არის კალციუმის კონცენტრაცია. სისხლში კალციუმის დონის მატება, განსაკუთრებით მისი იონიზირებული ფორმა, ზრდის კალციტონინის სეკრეციას, ხოლო შემცირება აფერხებს მას.
კალციტონინის სეკრეციის რეგულირების არაპირდაპირი გზა დაკავშირებულია გასტრინის და ზოგიერთი სხვა ენტოჰორმონის სეკრეციასთან. საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში კალციუმის დონის დაქვეითება ხელს უწყობს გასტრინის სეკრეციას, რაც, თავის მხრივ, იწვევს ფარისებრი ჯირკვლის მიერ კალციტონინის სინთეზს და გამოყოფას.
კალციტონინი მოქმედებს cAMP-ზე სპეციფიური რეცეპტორების მეშვეობით (ძვლებში, თირკმელებში). შედეგად, უპირველეს ყოვლისა, თრგუნავს ძვლის რეზორბციას და ასტიმულირებს მათ მინერალიზაციას, კერძოდ, ვლინდება სისხლის შრატში კალციუმის და ფოსფორის დონის დაქვეითებით და ჰიდროქსიპროლინის გამოყოფით.
პარათირეოიდული ჰორმონი (PGT)არის კალციტონინის ფუნქციური ანტაგონისტი: პირველი უზრუნველყოფს კალციუმის შემადგენლობის ზრდას, ხოლო მეორე - მის შემცირებას. კალციუმის დაბალი კონცენტრაცია სისხლის პლაზმაში ასტიმულირებს PTH-ის მნიშვნელოვანი რაოდენობის გამოყოფას სისხლში. რომელიც ზრდის კალციუმის რეაბსორბციას თირკმლის მილაკებში და ფოსფატების სეკრეციას, ხოლო ძვლოვან ქსოვილში - აჩქარებს კალციუმის რეზორბციის და უჯრედშორის სივრცეში გამოყოფის პროცესს.
უჯრედულ დონეზე კალციტონინი გავლენას ახდენს კალციუმის ტრანსპორტირებაზე მის მემბრანაზე. ის ასტიმულირებს კალციუმის შეწოვას მიტოქონდრიის მიერ და ამით ანელებს კალციუმის გადინებას უჯრედებიდან. ეს პროცესი დაკავშირებულია უჯრედის მემბრანის ადენოზინტრიფოსფორის მჟავას (ATP) აქტივობასთან და დამოკიდებულია ნატრიუმის და კალიუმის თანაფარდობაზე. კალციტონინი მოქმედებს ძვლის ორგანულ შემადგენლობაზე: თრგუნავს კოლაგენის დაშლას, რაც გამოიხატება შარდში ჰიდროქსიპროლინის გამოყოფის შემცირებით.
სასუნთქი კუნთები არის ვენტილაციის "ძრავა". მშვიდი და იძულებითი სუნთქვა განსხვავდება მრავალი თვალსაზრისით, მათ შორის სასუნთქი კუნთების რაოდენობა, რომლებიც ასრულებენ სუნთქვის მოძრაობებს. გამოარჩევენ ინსპირაციული(პასუხისმგებელია ინჰალაციაზე) და ამოსუნთქვის(პასუხისმგებელია ამოსუნთქვაზე) კუნთები. სასუნთქი კუნთებიც იყოფა ძირითადიდა დამხმარე. TO მთავარი ინსპირატორიკუნთებს მიეკუთვნება: ა) დიაფრაგმა; ბ) გარე ნეკნთაშუა კუნთები; გ) შიდაკარტილაგინური კუნთები.
სურ. 4. რესპირატორული მოძრაობების მექანიზმი (მკერდის მოცულობის ცვლილებები) დიაფრაგმის და მუცლის კუნთების (A) და გარე ნეკნთაშუა კუნთების შეკუმშვის გამო (B) (მარცხნივ - ნეკნების მოძრაობის მოდელი)
მშვიდი სუნთქვის დროს შთაგონების 4/5 ხორციელდება დიაფრაგმის მიერ. დიაფრაგმის კუნთოვანი ნაწილის შეკუმშვა, რომელიც გადადის მყესის ცენტრში, იწვევს მისი გუმბათის გაბრტყელებას და გულმკერდის ღრუს ვერტიკალური ზომების ზრდას. მშვიდი სუნთქვის დროს დიაფრაგმის გუმბათი ეშვება დაახლოებით 2 სმ-ით.ნეკნების ამაღლებაში მონაწილეობს შიდა ნეკნთაშუა და კარტილაგინური კუნთები. ისინი ირიბად მიემართებიან ნეკნიდან ნეკნებზე უკან და ზევით, წინა და ქვედა (დოსოკრანიალური და ვენტროკაუდალური). მათი შეკუმშვის გამო იზრდება გულმკერდის გვერდითი და საგიტალური ზომები. მშვიდი სუნთქვის დროს ამოსუნთქვა ხდება პასიურად, ელასტიური დაბრუნების ძალების დახმარებით (ისევე, როგორც თავად გაფართოებული ზამბარა უბრუნდება თავდაპირველ პოზიციას).
იძულებითი სუნთქვის დროს მიმაგრებულია მთავარი ინსპირაციული კუნთები დამხმარე: მკერდის დიდი და მცირე, სკალენი, სტერნოკლეიდომასტოიდი, ტრაპეცია.
ნახ.5. ყველაზე მნიშვნელოვანი დამხმარე სასუნთქი კუნთები (A) და დამხმარე სასუნთქი კუნთები (B)
იმისათვის, რომ ამ კუნთებმა მონაწილეობა მიიღონ ინჰალაციის აქტში, აუცილებელია მათი მიმაგრების ადგილების დაფიქსირება. ტიპიური მაგალითია სუნთქვის გაძნელებული პაციენტის ქცევა. ასეთი პაციენტები ხელებს ეყრდნობიან სტაციონარულ საგანზე, რის შედეგადაც მხრები ფიქსირდება და თავი უკან იხრება.
იძულებითი სუნთქვის დროს ამოსუნთქვა უზრუნველყოფილია ამოსუნთქვისკუნთები: მთავარი– შიდა ნეკნთაშუა კუნთები და დამხმარე- მუცლის კედლის კუნთები (გარე და შიდა ირიბი, განივი, სწორი ნაწლავი).
იმის მიხედვით, უკავშირდება თუ არა გულმკერდის გაფართოება ნორმალური სუნთქვის დროს, პირველ რიგში ნეკნების აწევასთან ან დიაფრაგმის გაბრტყელებასთან, ისინი განასხვავებენ გულმკერდის (კასტალური) და მუცლის სუნთქვის ტიპები.
საკონტროლო კითხვები
1. რომელი კუნთებია მთავარი ინსპირაციული და ამოსუნთქვის კუნთები?
2. რა კუნთები გამოიყენება მშვიდი ინჰალაციის შესასრულებლად?
3. რომელი კუნთებია კლასიფიცირებული, როგორც დამხმარე ინსპირაციული და ამოსუნთქვის კუნთები?
4. რა კუნთები გამოიყენება იძულებითი სუნთქვის შესასრულებლად?
5. როგორია გულმკერდის და მუცლის ღრუს სუნთქვა?
სუნთქვის წინააღმდეგობა
რესპირატორული კუნთები ასრულებენ სამუშაოს ტოლი 1-5 J დასვენების დროს, რაც გადალახავს სუნთქვის წინააღმდეგობას და ქმნის ჰაერის წნევის გრადიენტს ფილტვებსა და გარე გარემოს შორის. მშვიდი სუნთქვის დროს ორგანიზმის მიერ მოხმარებული ჟანგბადის მხოლოდ 1% იხარჯება სასუნთქი კუნთების მუშაობაზე (ცენტრალური ნერვული სისტემა მოიხმარს მთელი ენერგიის 20%-ს). ენერგიის მოხმარება გარე სუნთქვის უზრუნველსაყოფად უმნიშვნელოა, რადგან:
1. ჩასუნთქვისას გულმკერდი საკუთარი ელასტიური ძალების გამო ფართოვდება და ხელს უწყობს ფილტვების ელასტიური წევის დაძლევას;
2. სასუნთქი სისტემის გარე რგოლი მუშაობს როგორც საქანელა (კუნთების შეკუმშვის ენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილი გარდაიქმნება ფილტვების ელასტიური წევის პოტენციურ ენერგიად)
3. მცირე არაელასტიური წინააღმდეგობა ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის მიმართ
არსებობს ორი სახის წინააღმდეგობა:
1) ქსოვილების ბლანტი არაელასტიური წინააღმდეგობა
2) ფილტვების და ქსოვილების ელასტიური (ელასტიური) წინააღმდეგობა.
ბლანტი არაელასტიური წინააღმდეგობა განპირობებულია:
სასუნთქი გზების აეროდინამიკური წინააღმდეგობა
ქსოვილების ბლანტი წინააღმდეგობა
არაელასტიური წინააღმდეგობის 90%-ზე მეტი გვხვდება აეროდინამიკურისასუნთქი გზების წინააღმდეგობა (წარმოიქმნება, როდესაც ჰაერი გადის სასუნთქი გზების შედარებით ვიწრო ნაწილში - ტრაქეაში, ბრონქებსა და ბრონქიოლებში). ბრონქული ხის ტოტები პერიფერიისკენ მიიწევს, სასუნთქი გზები სულ უფრო ვიწროვდება და შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ეს არის ყველაზე ვიწრო ტოტები, რომლებიც უდიდეს წინააღმდეგობას უწევენ სუნთქვას. ამასთან, მთლიანი დიამეტრი პერიფერიისკენ იზრდება და წინააღმდეგობა მცირდება. ამრიგად, 0 თაობის დონეზე (ტრაქეა) მთლიანი განივი ფართობი არის დაახლოებით 2,5 სმ2, ტერმინალური ბრონქიოლების (თაობა 16) - 180 სმ2, რესპირატორული ბრონქიოლების (მე-18 თაობიდან) - დაახლოებით 1000 სმ2 და შემდგომ. >10 000 სმ 2. აქედან გამომდინარე, სასუნთქი გზების წინააღმდეგობა ძირითადად ლოკალიზებულია პირის ღრუში, ცხვირში, ფარინქსში, ტრაქეაში, ლობარულ და სეგმენტურ ბრონქებში განშტოების დაახლოებით მეექვსე თაობამდე. 2 მმ-ზე ნაკლები დიამეტრის პერიფერიული სასუნთქი გზები სუნთქვის წინააღმდეგობის 20%-ზე ნაკლებს შეადგენს. სწორედ ამ მონაკვეთებს აქვთ ყველაზე დიდი გაფართოება ( თან - შესაბამისობით).
შესაბამისობა, ან გაფართოება (C) არის რაოდენობრივი მაჩვენებელი, რომელიც ახასიათებს ფილტვების ელასტიურ თვისებებს.
C=დ V/დ პ
სადაც C არის გაფართოების ხარისხი (მლ/სმ წყლის სვეტი); DV - მოცულობის ცვლილება (მლ), DP - წნევის ცვლილება (სმ წყლის სვეტი)
ორივე ფილტვის მთლიანი შესაბამისობა (C) მოზრდილებში არის დაახლოებით 200 მლ ჰაერი 1 სმ წყლის სვეტზე. ეს ნიშნავს, რომ ტრანსპულმონური წნევის (P tp) ზრდით წყლის სვეტის 1 სმ-ით. ფილტვის მოცულობა იზრდება 200 მლ-ით.
R= (P A -P ao)/V
სადაც R A არის ალვეოლური წნევა
P ao - წნევა პირის ღრუში
V – მოცულობითი ვენტილაციის სიჩქარე ერთეულ დროში.
ალვეოლური წნევის პირდაპირ გაზომვა შეუძლებელია, მაგრამ მისი დასკვნა შესაძლებელია პლევრის წნევით. პლევრის წნევა შეიძლება განისაზღვროს პირდაპირი მეთოდებით ან ირიბად ინტეგრალური პლეტისმოგრაფიით.
ამრიგად, უმაღლესი V, ე.ი. რაც უფრო ძლიერად ვსუნთქავთ, მით უფრო მაღალი უნდა იყოს წნევის სხვაობა მუდმივი წინააღმდეგობის დროს. მეორეს მხრივ, რაც უფრო მაღალია სასუნთქი გზების წინააღმდეგობა, მით უფრო მაღალი უნდა იყოს წნევის განსხვავება მოცემული რესპირატორული ნაკადის ინტენსივობის მისაღებად. არაელასტიურისუნთქვის წინააღმდეგობა დამოკიდებულია სასუნთქი გზების - განსაკუთრებით გლოტისა და ბრონქების სანათურზე. ვოკალური ნაკეცების შემყვანი და გამტაცებელი კუნთები, რომლებიც არეგულირებენ გლოტის სიგანეს, აკონტროლებენ ქვედა ხორხის ნერვის მეშვეობით ნეირონების ჯგუფის მიერ, რომლებიც კონცენტრირებულია მედულას ობლონგატას ვენტრალური რესპირატორული ჯგუფის რეგიონში. ეს სიახლოვე შემთხვევითი არ არის: ინჰალაციის დროს გლოტი გარკვეულწილად ფართოვდება, ამოსუნთქვისას კი ვიწროვდება, იზრდება წინააღმდეგობა ჰაერის ნაკადის მიმართ, რაც არის ამოსუნთქვის ფაზის ხანგრძლივობის ერთ-ერთი მიზეზი. ანალოგიურად, ბრონქების სანათური და მათი გამტარიანობა ციკლურად იცვლება.
ბრონქების გლუვი კუნთების ტონუსი დამოკიდებულია მისი ქოლინერგული ინერვაციის აქტივობაზე: შესაბამისი ეფერენტული ბოჭკოები გადიან როგორც საშოს ნერვის ნაწილი.
სიმპათიკური (ადრენერგული) ინერვაცია, ისევე როგორც ახლახანს აღმოჩენილი "არაადრენერგული ინჰიბიტორული" სისტემა, აქვს დამამშვიდებელი ეფექტი ბრონქების ტონზე. ამ უკანასკნელის გავლენას ახდენს გარკვეული ნეიროპეპტიდები, აგრეთვე სასუნთქი გზების კუნთოვან კედელში აღმოჩენილი მიკროგანგლიები; ამ გავლენებს შორის გარკვეული ბალანსი ხელს უწყობს ტრაქეობრონქული ხის ოპტიმალური სანათურის დადგენას ჰაერის ნაკადის მოცემული სიჩქარისთვის.
ბრონქული ტონის დისრეგულაცია ადამიანებში ბრონქოსპაზმის საფუძველია , რის შედეგადაც მკვეთრად იკლებს სასუნთქი გზების გამავლობა (ობსტრუქცია) და იზრდება სუნთქვის წინააღმდეგობა. საშოს ნერვის ქოლინერგული სისტემა ასევე მონაწილეობს ლორწოს სეკრეციის რეგულირებაში და ცხვირის პასაჟების, ტრაქეისა და ბრონქების წამწამოვანი ეპითელიუმის წამწამების მოძრაობაში, რითაც ასტიმულირებს ლორწოვან ტრანსპორტს. - სასუნთქ გზებში ჩარჩენილი უცხო ნაწილაკების გათავისუფლება. ბრონქიტისთვის დამახასიათებელი ჭარბი ლორწო ასევე ქმნის ობსტრუქციას და ზრდის სუნთქვის წინააღმდეგობას.
ფილტვების და ქსოვილების ელასტიური წინააღმდეგობა მოიცავს: 1) თავად ფილტვის ქსოვილის ელასტიური ძალები; 2) ელასტიური ძალები, რომლებიც გამოწვეულია სითხის ფენის ზედაპირული დაჭიმვით ალვეოლისა და ფილტვების სხვა სასუნთქი გზების კედლების შიდა ზედაპირზე.
ფილტვის პარენქიმაში ჩაქსოვილი კოლაგენი და ელასტიური ბოჭკოები ქმნიან ფილტვის ქსოვილის ელასტიურ წევას. დაშლილ ფილტვებში ეს ბოჭკოები ელასტიურად შეკუმშულ და დაგრეხილ მდგომარეობაშია, მაგრამ როდესაც ფილტვები ფართოვდება, ისინი იჭიმება და სწორდება, ხოლო გრძელდება და ავითარებს უფრო და უფრო ელასტიურ წევას. ქსოვილის ელასტიური ძალების სიდიდე, რომელიც იწვევს ჰაერით სავსე ფილტვების კოლაფსს, არის ფილტვების მთლიანი ელასტიურობის მხოლოდ 1/3.
ჰაერსა და სითხეს შორის ინტერფეისზე, რომელიც ფარავს ალვეოლურ ეპითელიუმს თხელი ფენით, წარმოიქმნება ზედაპირული დაძაბულობის ძალები. უფრო მეტიც, რაც უფრო მცირეა ალვეოლის დიამეტრი, მით მეტია ზედაპირული დაძაბულობის ძალა. ალვეოლის შიდა ზედაპირზე სითხე მიდრეკილია შეკუმშვას და ჰაერის შეკუმშვას ალვეოლებიდან ბრონქებამდე, რის შედეგადაც ალვეოლი იწყებს კოლაფსს. თუ ეს ძალები შეუფერხებლად მოქმედებდნენ, მაშინ, ცალკეულ ალვეოლებს შორის ანასტომოზის წყალობით, ჰაერი მცირე ალვეოლებიდან დიდზე გადადიოდა და თავად მცირე ალვეოლი უნდა გაქრეს. ზედაპირული დაძაბულობის შესამცირებლად და ორგანიზმში ალვეოლების შესანარჩუნებლად, არსებობს წმინდა ბიოლოგიური ადაპტაცია. ეს - ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები(სურფაქტანტები), რომლებიც მოქმედებს როგორც სარეცხი საშუალება.
სურფაქტანტიარის ნარევი, რომელიც არსებითად შედგება ფოსფოლიპიდებისგან (90-95%), მათ შორის, ძირითადად, ფოსფატიდილქოლინისგან (ლეციტინი). ამასთან, იგი შეიცავს ოთხ სურფაქტანტს სპეციფიკურ ცილას, ასევე მცირე რაოდენობით ნახშირწყალს. ფილტვებში სურფაქტანტის საერთო რაოდენობა უკიდურესად მცირეა. ალვეოლური ზედაპირის 1 მ2-ზე არის დაახლოებით 50 მმ 3 სურფაქტანტი. მისი ფირის სისქე არის საჰაერო ხომალდის ბარიერის მთლიანი სისქის 3%. სურფაქტანტი იწარმოება II ტიპის ალვეოლური ეპითელური უჯრედებით. სურფაქტანტის ფენა თითქმის 10-ჯერ ამცირებს ალვეოლის ზედაპირულ დაძაბულობას. ზედაპირული დაძაბულობის დაქვეითება ხდება იმის გამო, რომ ამ მოლეკულების ჰიდროფილური თავები ძლიერად უკავშირდება წყლის მოლეკულებს და მათი ჰიდროფობიური ბოლოები ძალიან სუსტად იზიდავს ერთმანეთს და სხვა მოლეკულებს ხსნარში. სურფაქტანტის საგრებელი ძალები ეწინააღმდეგება წყლის მოლეკულების მიმზიდველ ძალებს.
სურფაქტანტის ფუნქციები:
1) ალვეოლის ზომის სტაბილიზაცია ექსტრემალურ პოზიციებზე - ჩასუნთქვაზე და ამოსუნთქვაზე
2) დამცავი როლი: იცავს ალვეოლის კედლებს ოქსიდანტების მავნე ზემოქმედებისგან, აქვს ბაქტერიოსტატიკური აქტივობა, უზრუნველყოფს მტვრისა და მიკრობების საპირისპირო ტრანსპორტირებას სასუნთქ გზებში, ამცირებს ფილტვის მემბრანის გამტარიანობას (ფილტვის შეშუპების პრევენცია).
სურფაქტანტების სინთეზი იწყება პრენატალური პერიოდის ბოლოს. მათი ყოფნა აადვილებს პირველი ამოსუნთქვას. ნაადრევი მშობიარობის დროს ბავშვის ფილტვები შეიძლება არ იყოს მზად სუნთქვისთვის. სურფაქტანტის ნაკლებობა ან დეფექტები იწვევს მძიმე დაავადებას (რესპირატორული დისტრეს სინდრომი). ასეთი ბავშვების ფილტვებში ზედაპირული დაძაბულობა მაღალია, ამიტომ ბევრი ალვეოლი კოლაფსირებულია.
საკონტროლო კითხვები
1. რატომ არის ენერგიის მოხმარება გარე სუნთქვის უზრუნველსაყოფად უმნიშვნელო?
2. რა სახის წინააღმდეგობა არსებობს სასუნთქ გზებში?
3. რა იწვევს ბლანტი არაელასტიურ წინააღმდეგობას?
4. რა არის გაფართოება, როგორ განვსაზღვროთ იგი?
5. რა ფაქტორებზეა დამოკიდებული ბლანტი არაელასტიური წინააღმდეგობა?
6. რა განსაზღვრავს ფილტვების და ქსოვილების ელასტიურ წინააღმდეგობას?
7. რა არის სურფაქტანტები, რა ფუნქციებს ასრულებენ ისინი?
სუნთქვა
ჟანგბადის (0 2) და ნახშირორჟანგის (C0 2) გაცვლას სხეულსა და გარემოს შორის სუნთქვა ეწოდება.
სიცოცხლის პროცესში ადამიანის ორგანიზმი მოიხმარს ჟანგბადს (0 2) და გამოყოფს ნახშირორჟანგს (CO 2). ჯანსაღი
საშუალო ასაკის ნორმალური აღნაგობის მამაკაცი 70 კგ სხეულის მასით მოიხმარს 1 წუთში ბაზალური მეტაბოლიზმის პირობებში. 250 მლ 0 2 და გამოყოფს დაახლოებით 200 მლ ნახშირორჟანგს. ფიზიკური დატვირთვის დროს რამდენჯერმე იზრდება 0 2-ის მოხმარება და შესაბამისად CO 2-ის გამოყოფა. ამ შემთხვევაში, ქსოვილის მეტაბოლიზმის ზრდა უზრუნველყოფილია არა მხოლოდ 0 2-ის მოხმარების პროპორციული ზრდით, ასევე იზრდება 0 2-ის უტილიზაცია, რის შედეგადაც ხდება ოქსიჰემოგლობინის უფრო სრული აღდგენა ქსოვილებში. სხეულის საჭირო რაოდენობის 0 2 მიწოდება და CO 2-ის მოცილება შესაძლებელია მხოლოდ ნორმალური მიმდინარეობისა და რიგი თანმიმდევრული აქტების კოორდინირებული ცვლილებების პირობებში.
ადამიანებში სუნთქვა ხდება მთელი რიგი თანმიმდევრული პროცესებით: 1) აირების გაცვლა გარემოსა და ფილტვებს შორის, რასაც ჩვეულებრივ „ფილტვის ვენტილაციას“ უწოდებენ; 2) აირების გაცვლა ფილტვების ალვეოლებსა და სისხლს შორის (ფილტვის სუნთქვა); 3) აირების გაცვლა სისხლსა და ქსოვილებს შორის. საბოლოოდ, გაზები ქსოვილის შიგნით გადაადგილდებიან მოხმარების ადგილებამდე (0 2) და წარმოქმნის ადგილებიდან (CO 2-ისთვის) (უჯრედული სუნთქვა).
გაზების მოძრაობა სასუნთქ სისტემაში და გარემოსა და ქსოვილებს შორის ხდება წნევის განსხვავების შედეგად. ქსოვილში შემცირებული წნევა 0 2 იწვევს აირის მოძრაობას მისკენ. C0 2-ისთვის, წნევის გრადიენტი მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით და C0 2 გადის გარემოში.
ცნობილია, რომ ორგანიზმში წყლის ორთქლის წნევა უფრო მაღალია, ვიდრე გარემოში და ამით ორგანიზმი კარგავს წყალს სუნთქვისას.
რესპირატორული სისტემა (სურ. 17.13) შედგება ქსოვილებისა და ორგანოებისგან, რომლებიც უზრუნველყოფენ ფილტვის ვენტილაციას და ფილტვის სუნთქვას (სასუნთქი გზები, ფილტვები და კუნთოვანი სისტემის ელემენტები). სასუნთქი გზები მოიცავს: ცხვირს, ცხვირის ღრუს, ნაზოფარინქსს, ხორხს, ტრაქეას, ბრონქებს და ბრონქიოლებს. ფილტვები შედგება ბრონქიოლებისა და ალვეოლური ჩანთებისგან, ასევე ფილტვის ცირკულაციის არტერიებისგან, კაპილარებისგან და ვენებისგან. სუნთქვასთან დაკავშირებული კუნთოვანი სისტემის ელემენტებია ნეკნები, ნეკნთაშუა კუნთები, დიაფრაგმა და დამხმარე სასუნთქი კუნთები.
ფილტვები
ფილტვები არის ყველაზე მნიშვნელოვანი სტრუქტურა, რომელიც ახორციელებს სხეულის ფიზიოლოგიურ კავშირს გარემოსთან:
მათი მთლიანი ზედაპირი დაახლოებით 30-ჯერ აღემატება კანის ზედაპირს.
ზოგადად, ფილტვებს აქვს სპონგური, ფოროვანი კონუსის ფორმის წარმონაქმნები, რომლებიც მდებარეობს გულმკერდის ღრუს ორივე ნახევარში. ფილტვის უმცირესი სტრუქტურული ელემენტი, ლობული, შედგება ტერმინალური ბრონქიოლისგან, რომელიც მიდის ფილტვის ბრონქიოლამდე და ალვეოლურ პარკში. ფილტვის ბრონქიოლისა და ალვეოლური ტომრის კედლები წარმოქმნიან დეპრესიებს - ალვეოლებს. ალვეოლური კედლები შედგება I ტიპის ეპითელური უჯრედების ერთი ფენისგან და გარშემორტყმულია ფილტვის კაპილარებით.
პლევრის
თითოეული ფილტვი გარშემორტყმულია სეროზული გარსით წარმოქმნილი ტომრით - პლევრით (სურ. 17.14). პლევრის გარე (მშობლის) ფენა გულმკერდის კედლის შიდა ზედაპირთან არის მიმდებარე.
გულმკერდის ღრუ
გულმკერდის ღრუ უკანა მხარეს შემოიფარგლება პირველი ათი გულმკერდის ხერხემლით (იხ. სურ. 17.13), ბოლო ორი გულმკერდის ხერხემალი ფუნქციურად ეკუთვნის მუცლის ღრუს და აქტიურად არ მონაწილეობს სუნთქვაში. გულმკერდის წინა კედელი წარმოიქმნება მკერდის არეში. გულმკერდის გვერდითი კედელი იქმნება ნეკნებითა და ნეკნების ხრტილებით. ნეკნები წყვილად დევს ხერხემლის ორივე მხარეს. თითოეული ნეკნი ქვევით ეშვება ხერხემლიანთან მისი არტიკულაციის დონიდან და მიმაგრებულია ქვევით მკერდზე (იხ. სურ. 17.16). ნეკნებს შორის სივრცეს ეწოდება ნეკნთაშუა სივრცე.
სასუნთქი კუნთები
სასუნთქი კუნთები არის ის კუნთები, რომელთა შეკუმშვაც ცვლის გულმკერდის მოცულობას. კუნთები, რომლებიც ვრცელდება თავიდან, კისრიდან, მკლავებიდან და ზოგიერთი ზედა გულმკერდის და ქვედა საშვილოსნოს ყელის ხერხემლისგან, ისევე როგორც ნეკნთან დამაკავშირებელი გარე ნეკნთაშუა კუნთები, ამაღლებს ნეკნებს და ზრდის გულმკერდის მოცულობას. დიაფრაგმა, ხერხემლიანებზე, ნეკნებსა და მკერდზე მიმაგრებული კუნთ-მყესის ფირფიტა, გამოყოფს გულმკერდის ღრუს მუცლის ღრუსგან (სურ. 17.15). ეს არის ძირითადი კუნთი, რომელიც ჩართულია ნორმალურ ინჰალაციაში. ინჰალაციის გაზრდით, კუნთების დამატებითი ჯგუფები იკუმშება. გაზრდილი ამოსუნთქვისას მოქმედებენ ნეკნებს შორის (შიდა ნეკნთაშუა კუნთები) ნეკნებსა და ქვედა გულმკერდის და ზედა წელის ხერხემლიანები, აგრეთვე მუცლის კუნთები; ისინი აწევენ ნეკნებს და აჭერენ მუცლის ორგანოებს მოდუნებულ დიაფრაგმას, რითაც ამცირებენ გულმკერდის ტევადობას.
ინჰალაციის მექანიზმი
ინჰალაციის აქტი (შთაგონება)ხდება გულმკერდის ღრუს მოცულობის გაზრდის გამო სამი მიმართულებით - ვერტიკალური, საგიტალური და შუბლის. ეს ხდება ნეკნების აწევისა და დიაფრაგმის დაწევის გამო (სურ. 17.16).
ამოსუნთქვის მდგომარეობაში ნეკნები ქვევით არის დაშვებული; და ინჰალაციის მდგომარეობაში ისინი უფრო ჰორიზონტალურ პოზიციას იკავებენ, მაღლა დგანან; ამავდროულად, მკერდის ქვედა ბოლო მიიწევს წინ. ინჰალაციის დროს ნეკნების მოძრაობის გამო, გულმკერდის კვეთა უფრო დიდი ხდება როგორც განივი, ასევე გრძივი მიმართულებით (იხ. 17.16).
ნეკნები არის მეორე ტიპის ბერკეტები, ბრუნვის წერტილით ხერხემალთან მათ არტიკულაციაში (ნახ. 17.17, A,თან). შეკუმშვისას, გარე ნეკნთაშუა კუნთებმა ნეკნები უნდა დააახლოონ ერთმანეთთან, მაგრამ ძალის მომენტიდან კუნთების ქვედა მიმაგრებაზე. (გ) ზედაზე მეტი (ბ)ბერკეტის დიდი სიგრძის გამო (ერთად- გ), მაშინ როცა კუნთები იკუმშება, ნეკნები მაღლა იწევს.
ინჰალაციის დროს დიაფრაგმა იკუმშება, რის გამოც მისი გუმბათი უფრო ბრტყელი და ქვედა ხდება (იხ. სურ. 17.16). .
ასაკიდან, სქესიდან და აქტივობის ტიპებიდან გამომდინარე, სუნთქვა ძირითადად ხდება ნეკნთაშუა კუნთებით - ნეკნთაშუა ან გულმკერდის სუნთქვით, ან დიაფრაგმით - დიაფრაგმული ან მუცლის ტიპის სუნთქვით. ასევე არსებობს შერეული ტიპი, რომლის დროსაც სუნთქვა მოიცავს გულმკერდის ქვედა ნაწილებს და მუცლის ზედა ნაწილებს; ეს ხდება ხანდაზმულ ადამიანებში, ასევე გულმკერდის სიმტკიცე და ფილტვის ქსოვილის ელასტიურობის დაქვეითება (ფილტვის ემფიზემა, პნევმოსკლეროზი და ა.შ.). .
სუნთქვის ტიპი არ არის მკაცრად მუდმივი და შეიძლება განსხვავდებოდეს პაციენტის საწყისი პოზიციის, სხეულის ტიპის, სქესის, საქმიანობის ტიპისა და მდგომარეობის მიხედვით. ამრიგად, ზურგზე მძიმე ტვირთის ტარებისას გულმკერდი ხერხემალთან ერთად უმოძრაოდ ფიქსირდება ღეროსა და ნეკნთაშუა სივრცეების კუნთებით; სუნთქვა ხდება მხოლოდ დიაფრაგმის მოძრაობებით. ორსულ ქალებში დიაფრაგმის ქვევით გადაადგილება ძნელია და ამიტომ ჭარბობს სუნთქვის კასტალური ტიპი.
გაზრდილი სუნთქვით, მაგალითად სპორტსმენებში, ჩასუნთქვის აქტში ჩართულია მთელი რიგი დამატებითი ან დამხმარე სასუნთქი კუნთები.
ჩასუნთქვისას გულმკერდისა და მასში ფილტვების მოცულობა იზრდება; ამავდროულად, მათში წნევა მცირდება და ჰაერი სასუნთქი გზების გავლით ხვდება ფილტვის ალვეოლებში.
ამოსუნთქვის მექანიზმი
ინჰალაციის დროს ადამიანის სასუნთქი კუნთები გადალახავს მთელ რიგ ძალებს: 1) ზევით აწეული ნეკნების წონა; 2) ნეკნთა ხრტილების ელასტიური წინააღმდეგობა; 3) მუცლის და მუცლის ღრუს კედლების წინააღმდეგობა, დაჭერილი ქვევით დიაფრაგმის დაღმავალი გუმბათით. როდესაც ინჰალაცია სრულდება და სასუნთქი კუნთები მოდუნდება, ამ ძალების გავლენით ნეკნები ქვევით და დიაფრაგმის გუმბათი ამოდის. შედეგად, გულმკერდის მოცულობა მცირდება. ამგვარად, ამოსუნთქვის (გადასვლის) აქტი ჩვეულებრივ ხდება პასიურად, კუნთების მონაწილეობის გარეშე.
იძულებითი ამოსუნთქვის დროს ჩამოთვლილ ძალებს, რომლებიც ამცირებენ გულმკერდის მოცულობას, უერთდება შიდა ნეკნთაშუა კუნთების შეკუმშვა, უკანა ქვემო სერატუსის კუნთები და მუცლის კუნთები.
როდესაც შიდა ნეკნთაშუა კუნთები იკუმშება, ნეკნები იკლებს.
როდესაც მუცლის კუნთები იკუმშება, ისინი უბიძგებენ მუცლის ორგანოებს და დიაფრაგმის გუმბათს ზემოთ.
ამოსუნთქვისას მცირდება გულმკერდის მოცულობა და, შესაბამისად, ფილტვები, იმატებს წნევა ალვეოლებში და ჰაერი ტოვებს ფილტვებს.
ჯანმრთელ ადამიანში მშვიდ მდგომარეობაში სუნთქვა რიტმულია, ხოლო სუნთქვითი მოძრაობების რაოდენობა წუთში 14-18, ხოლო სპორტსმენებში - 8-12. სუნთქვა შეიძლება იყოს სწრაფი ან იშვიათი.
სუნთქვის გახშირება შეინიშნება ფიზიკური დატვირთვის შემდეგ (ვარჯიშის დროს), ნერვული აგზნების დროს და ა.შ.
რესპირატორული მოძრაობების დაქვეითება აღინიშნება დაავადებებში, რომლებიც თრგუნავენ სასუნთქი ცენტრის ფუნქციებს ან ბრონქებში ანატომიური ცვლილებებისას (შევიწროება, შეკუმშვა და ა.შ.).
ჯანმრთელი ადამიანი სუნთქავს რიტმულად და ღრმად. მაგრამ ასევე არის სუნთქვის რიტმის დარღვევა, რაც, როგორც წესი, რესპირატორული ცენტრის კოორდინაციის უნარის დარღვევის შედეგია, რაც ხასიათდება იმით, რომ სასუნთქი კუნთების ცალკეული ჯგუფების ჰარმონიული, კოორდინირებული მუშაობაა. ჩაშალა. ამასთან დაკავშირებით, ხდება სასუნთქი კუნთების უფრო სწრაფი დაღლილობა, რაც იწვევს კუნთების ჟანგბადის მიწოდების დარღვევას და პაციენტის დაღლილობას.
სუნთქვის რიტმი შეიძლება დაირღვეს საფეხბურთო სირბილის დროს (ტრანსპორტი), მოთხილამურეებში და სხვა სპორტებში, აგრეთვე სპორტსმენების ტესტირებისას გადაჭარბებული ვარჯიშის სიმპტომების დროს (მაგალითად, „საფეხურიანი ტესტის“ ან „სირბილის“ დროს. ადგილზე“).
სუნთქვის მოძრაობების მექანიკა
ფილტვებში ჰაერის გადაადგილება მოითხოვს სამუშაოს შესრულებას. ფილტვებში ჰაერის შესაღწევად სამი სახის ძალა უნდა დაიძლიოს, კერძოდ: 1) ელასტიური წინააღმდეგობა; 2) წინააღმდეგობა ჰაერის ნაკადის მიმართ ტრაქეობრონქულ ხეში და 3) წინააღმდეგობა არაელასტიური ქსოვილებისგან, როგორიცაა ნეკნები.
ფილტვების გაფართოება გამოწვეულია გულმკერდის მოცულობის ზრდით.
თუ გარეთ წნევა ატმოსფერულ წნევაზე მაღალი ხდება, მხოლოდ მცირე რაოდენობით ჰაერი ტოვებს ფილტვებს, რადგან მცირე
წნევა-მოცულობის მრუდის დახრილობა, ანუ მოცულობის ცვლილება წნევის ერთეულ ცვლილებაზე, ე.წ. გაფართოება.ფიზიოლოგიურ პირობებში (თუ დაჭიმვის წნევა არის -2-დან -10 სმ-მდე წყლის სვეტი), ფილტვებს აქვს საოცარი დაჭიმულობა. ადამიანებში ის აღწევს დაახლოებით 200 მლ/სმ წყალს. ხელოვნება, თუმცა, უფრო მაღალ წნევაზე ის მცირდება. ეს შეესაბამება წნევა-მოცულობის მრუდის უფრო ბრტყელ მონაკვეთს.
ფილტვების შესაბამისობა გარკვეულწილად მცირდება ფილტვის ვენებში წნევის მატებასთან ერთად და ფილტვები სისხლით ივსება. ალვეოლური შეშუპების დროს ის მცირდება ზოგიერთი ალვეოლის გაბერვის შეუძლებლობის შედეგად. დაავადებები, რომლებსაც თან ახლავს ფილტვის ფიბროზი და ანთებითი პროცესები, ასევე იწვევს მათი გაფართოების შემცირებას. ეს გამოწვეულია ელასტიური ქსოვილების ცვლილებებით.
ელასტინისა და კოლაგენის ბოჭკოები გადის ალვეოლის კედლებში, ასევე გემებსა და ბრონქებში. განმარტებით, ფილტვების შესაბამისობა უდრის მათი მოცულობის ცვლილებას წნევის ერთეულ ცვლილებაზე. მის შესაფასებლად საჭიროა ინტრაპლევრალური წნევის გაზომვა. ამავდროულად, ფიქსირდება წნევა საყლაპავში: სუბიექტი ყლაპავს კათეტერს ბოლოში პატარა ბუშტით.
ფილტვების შესაბამისობა შეიძლება შეფასდეს ძალიან მარტივად: სუბიექტს სთხოვენ, რაც შეიძლება ღრმად ჩაისუნთქოს და შემდეგ ამოისუნთქოს ჰაერი სპირომეტრში ნაწილებად, ვთქვათ, 500 მლ. ამავდროულად, განისაზღვრება წნევა საყლაპავში. შემდეგ აგებულია ნახ. მრუდის მსგავსი წნევა-მოცულობის გრაფიკი. 17.18. ეს მეთოდი საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ყველაზე მეტი ინფორმაცია ფილტვების ელასტიურობის შესახებ. ფილტვების შესაბამისობა ასევე შეიძლება გაიზომოს მშვიდი სუნთქვის დროს (სურ. 17.19). ეს მეთოდი ემყარება იმ ფაქტს, რომ ჰაერის ნაკადის არარსებობის შემთხვევაში (ინჰალაციისა და ამოსუნთქვის ბოლოს), ინტრაპლევრალური წნევა ასახავს მხოლოდ ფილტვების ელასტიურ წევას და არ არის დამოკიდებული ჰაერის ნაკადის მოძრაობის დროს წარმოქმნილ ძალებზე. ამრიგად, შესაბამისობა ტოლი იქნება ფილტვის მოცულობების სხვაობის თანაფარდობა ინჰალაციის და ამოსუნთქვის ბოლოს ინტრაპლევრალური წნევის განსხვავებასთან იმავე მომენტებში.
ფილტვების ვენტილაციაზე მოქმედებს: სასუნთქი გზების (ნახველი, ლორწო და ა.შ.) ნაწილობრივი ბლოკირება (დაბლოკვა) და შემდეგ შევსება.
სასუნთქი გზები (ფილტვების ნაწილები) უფრო ნელა მოხდება. სუნთქვის სიხშირის მატებასთან ერთად ჰაერის მოცულობა, რომელიც შედის ასეთ ზონაში, სულ უფრო მცირდება.
ელასტიურობა აქვს არა მხოლოდ ფილტვებს, არამედ გულმკერდსაც.
ჩვეულებრივ, გულმკერდი შეკუმშულია, ფილტვები დაჭიმულია და მათში მოქმედი ელასტიური ძალები აბალანსებს ერთმანეთს.
ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ მოცულობაში, რომელიც ტოლია ფუნქციური ნარჩენი სიმძლავრის (FOR), დასვენების წნევა უარყოფითია. ეს ნიშნავს, რომ გულმკერდი გაფართოებისკენ მიდრეკილია. მხოლოდ მაშინ, როდესაც მოცულობა მიაღწევს ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობის (VC) დაახლოებით 75%-ს, რელაქსაციის წნევა ხდება ატმოსფერული წნევის ტოლი, ანუ გულმკერდი მოდის წონასწორობის მდგომარეობაში. ნებისმიერ მოცულობაზე, ფილტვების რელაქსაციის წნევა და გულმკერდი უდრის მათი რელაქსაციის წნევის ჯამს, რომელიც იზომება ცალკე. ვინაიდან წნევა (მოცულობისთვის) უკუპროპორციულია შესაბამისობისა, ფილტვებისა და გულმკერდის მთლიანი შესაბამისობა შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით.
ცნობილია, რომ ალვეოლის კედლების მოპირკეთებული უჯრედები წარმოქმნიან სეკრეტს, რომელიც მნიშვნელოვნად ამცირებს ალვეოლური სითხის ზედაპირულ დაძაბულობას.
სეკრეციის (სურფაქტანტის) მოქმედება ზედაპირულ დაძაბულობაზე აიხსნება მისი დაბალი ზედაპირული დაძაბულობით ალვეოლებში და, შესაბამისად, იზრდება ფილტვების შესაბამისობა და შესაბამისად მცირდება ინჰალაციის დროს შესრულებული სამუშაო; და ასევე უზრუნველყოფს ალვეოლების სტაბილურობას, ფილტვებში არის დაახლოებით 300 მილიონი მათგანი და ყველა მათგანი მიდრეკილია კოლაფსისკენ (ატელექტაზი), რომლის კერები ხშირად ყალიბდება ფილტვებში დაავადების დროს.
სურფაქტანტის ნაკლებობით, ფილტვები უფრო "ხისტი" ხდება (ანუ ნაკლებად იშლება).
ცნობილია, რომ ფილტვების ქვედა ნაწილები უფრო კარგად ვენტილირებადია, ვიდრე ზედა ნაწილები. ეს აშკარად განპირობებულია იმით, რომ ფილტვების ფუძის მიდამოში ინტრაპლევრალური წნევა ნაკლებად უარყოფითია, ვიდრე მწვერვალების მიდამოში.
სასუნთქი გზების წინააღმდეგობა
ჰაერი გადის მილში (სურ. 17.20), თუ მის ბოლოებს შორის არის წნევის სხვაობა. ჰაერის ნაკადის სიჩქარე და მახასიათებლები დამოკიდებულია მის მნიშვნელობაზე. დაბალი სიჩქარით, დინების ხაზები შეიძლება იყოს მილის კედლების პარალელურად (A).ეს არის ეგრეთ წოდებული ლამინარული რეჟიმი. ნაკადის სიჩქარის მატებასთან ერთად ის სულ უფრო და უფრო ერთგვაროვანი ხდება, განსაკუთრებით იმ ადგილებში, სადაც მილის ტოტებია, სადაც ჰაერის ნაკადების გამოყოფა შეიძლება მოხდეს ადგილობრივი მორევების წარმოქმნით. (B).დაბოლოს, ძალიან მაღალი სიჩქარით, დინების ხაზები მთლიანად კარგავენ წესრიგს და დინებას ამ შემთხვევაში ტურბულენტური ეწოდება. (IN).
განტოლება, რომელიც ეხება წნევას და ნაკადის სიჩქარეს (ანუ მოცულობითი სიჩქარე) ლამინურ ნაკადში პირველად იქნა მიღებული ფრანგების მიერ.
სად ვ - სითხის ნაკადი, რ- წნევა, რომელიც ქმნის ნაკადს (AP, იხ. სურ. 17.20), გ- მილის რადიუსი, ც- სითხის სიბლანტე, / - მილის სიგრძე. განტოლებიდან ირკვევა, რომ წნევა პროპორციულია ნაკადის სიჩქარის (I = კვ). რადგან ნაკადის წინააღმდეგობა რ ტოლია წნევის გაყოფა ნაკადის სიჩქარეზე, შეგვიძლია დავწეროთ:
როგორც ხედავთ, მილის რადიუსი დიდ როლს თამაშობს; როდესაც ის განახევრდება, ნაკადის წინააღმდეგობა იზრდება 16-ჯერ.
ასევე მნიშვნელოვანია, რომ წნევასა და ნაკადს შორის ურთიერთობაზე გავლენას ახდენს სითხის სიბლანტე და არა სიმკვრივე.
სრულად განვითარებული ლამინარული ნაკადის ერთ-ერთი მახასიათებელია ის, რომ მილის ცენტრში გაზის ნაწილაკები საშუალო სიჩქარით ორჯერ მოძრაობენ (იხ. სურ. 17.20).
ტურბულენტური დინების მახასიათებლები სრულიად განსხვავებულია. წნევა ამ შემთხვევაში აღარ არის სითხის ნაკადის სიჩქარის პროპორციული, მაგრამ დაახლოებით დინების სიჩქარის კვადრატის (რ= კვ 2 ). სიბლანტე ამ რეჟიმში არ თამაშობს მნიშვნელოვან როლს და სითხის სიმკვრივის ზრდა მოცემული ნაკადის სიჩქარეზე ზრდის წნევის ვარდნას.
ნაკადი ლამინარულია თუ ტურბულენტური დიდწილად დამოკიდებულია ე.წ. რეინოლდსის რიცხვზე. (რე), მიღებული განტოლებიდან:
სად დ - სითხის სიმკვრივე, ვ - საშუალო წრფივი სიჩქარე, r - მილის რადიუსი, r] - სითხის სიბლანტე. სწორ, გლუვ მილებში ტურბულენტობა შესაძლებელია 2000-ზე მეტი რეინოლდსის რიცხვებში.
სასუნთქი გზების წინააღმდეგობაშეიძლება გამოითვალოს პირის ღრუსა და ალვეოლში წნევის სხვაობის გაყოფით დინების სიჩქარეზე
ძნელია ყველა ამ კანონის გამოყენება მილების ისეთ რთულ სისტემაზე, როგორიც არის ბრონქული ხე - ყველა მისი ტოტებით, დიამეტრის ცვლილებებით და არათანაბარი კედლებით. პრაქტიკაში, ნაკადის მახასიათებლები დიდად არის დამოკიდებული მილის "შეყვანის" მახასიათებლებზე. თუ რომელიმე ჩანგალზე ტურბულენტობა ჩნდება, ჰაერის ნაკადი თითქოს მას "ამოიზიდავს" და ის მხოლოდ გარკვეულ მანძილზე ქრება წარმოშობის წერტილიდან. ვინაიდან ბრონქული ხე მუდმივად ტოტდება, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ჭეშმარიტი ლამინარული ნაკადი (იხ. სურ. 17.20) ხდება მხოლოდ ყველაზე პატარა სასუნთქ გზებში, სადაც რეინოლდსის რიცხვი ძალიან მცირეა (ტერმინალურ ბრონქიოლებში ეს შეიძლება იყოს დაახლოებით 1). სხვა რაიონებში ნაკადი გარდამავალი ხასიათისაა (B). ტურბულენტური ნაკადი შეიძლება შეინიშნოს ტრაქეაში, განსაკუთრებით ფიზიკური დატვირთვის დროს, როდესაც ჰაერის სიჩქარე იზრდება. ზოგადად, ბრონქულ ხეში წნევის „განსხვავების“ გამოსათვლელად უნდა იქნას გამოყენებული ჰაერის ნაკადის როგორც პირველი, ასევე მეორე ხარისხი:
სასუნთქი გზების წინააღმდეგობა უდრის ალვეოლებსა და პირის ღრუს შორის წნევის სხვაობის თანაფარდობას ჰაერის ნაკადთან (იხ. სურ. 17.20). მისი გაზომვა შესაძლებელია ზოგადი პლეტისმოგრაფიით (სურ. 17.21). სანამ სუბიექტი ამოისუნთქავს (A),
წნევა პლეტისმოგრაფიულ პალატაში ტოლია ატმოსფერული წნევის. ინსპირაციის დროს ალვეოლებში წნევა მცირდება და ალვეოლური ჰაერის მოცულობა იზრდება AV. ამ შემთხვევაში კამერაში ჰაერი მცირდება და მისი წნევის შეცვლით შესაძლებელია გამოთვლა AV(იხ. სურ. 17.22).
სად ვარ და რ 2 - წნევა პალატაში, შესაბამისად, ჩასუნთქვის მცდელობის წინ და დროს; ვ { - კამერის მოცულობა ამ მცდელობამდე, ა AV- კამერის (ან ფილტვების) მოცულობის ცვლილება. აქედან შეგიძლიათ გამოთვალოთ
AV. თუ ფილტვის მოცულობა ცნობილია, შეგიძლიათ გადახვიდეთ D1/ინტრაალვეოლურ წნევაზე ბოილ-მარიოტის კანონის გამოყენებით. (პ 3 ვ 2 = პ 4 (ვ 2 + AV), სად რ 3 და P4 - წნევა პირის ღრუში, შესაბამისად, ჩასუნთქვის მცდელობის წინ და დროს, ვ 2 - FRC, რომელიც გამოითვლება ამ ფორმულის გამოყენებით).
ამავდროულად ხდება ჰაერის ნაკადის გაზომვა, რაც შესაძლებელს ხდის სასუნთქი გზების წინააღმდეგობის გამოთვლას. იგივე ზომები მიიღება ამოსუნთქვისას. ფილტვის მოცულობის განსაზღვრის მეთოდი ნაჩვენებია ნახ. 17.22.
სასუნთქი გზების წინააღმდეგობა ასევე შეიძლება გამოითვალოს მშვიდი სუნთქვის დროს ინტრაპლევრალური წნევის გაზომვით საყლაპავში ჩასმული კათეტერის გამოყენებით (იხ. სურ. 17.19). თუმცა, შედეგები ასევე მოიცავს ქსოვილის წინააღმდეგობას. ინტრაპლევრალური წნევა განისაზღვრება, ერთის მხრივ, ფილტვების ელასტიური წევის საწინააღმდეგო ძალებით, ხოლო მეორეს მხრივ, სასუნთქი გზებისა და ქსოვილების წინააღმდეგობის დაძლევის ძალებით.
იმისათვის, რომ სუნთქვის დროს ფილტვები და გულმკერდი იმოძრაოს, საჭიროა სამუშაოს დახარჯვა. ამ შემთხვევაში, ყველაზე მოსახერხებელია მისი გაზომვა წნევისა და მოცულობის პროდუქტით.
ფილტვების მოძრაობაზე დახარჯული სამუშაო შეიძლება შეფასდეს წნევა-მოცულობის მრუდით (ნახ. 17.23). ინჰალაციისას ინტრაპლევრალური წნევა იცვლება ABC მრუდის შესაბამისად და მუშაობა იხარჯება ფილტვების მოძრაობაზე, რომელიც შეესაბამება ABVGO არეალს. ტრაპეცია OADVGO ასახავს ელასტიური ძალების დასაძლევად საჭირო სამუშაოს, ხოლო დაჩრდილული ABVDA განყოფილება ასახავს სასუნთქი გზებისა და ქსოვილების ბლანტი წინააღმდეგობის დაძლევაზე დახარჯულ სამუშაოს (იხ. სურ. 17.19). რაც უფრო მაღალია სასუნთქი გზების წინააღმდეგობა ან ჰაერის ნაკადის სიჩქარე ინსპირაციის დროს, მით უფრო უარყოფითი იქნება ინტრაპლევრალური წნევა, მით მეტი B წერტილი გადაინაცვლებს მარჯვნივ (უარყოფითი მნიშვნელობებისკენ) D წერტილთან შედარებით და უფრო დიდი ფართობი. დაჩრდილული ტერიტორია იქნება.
ამოსუნთქვის დროს სასუნთქი გზების (და ქსოვილების) წინააღმდეგობის დასაძლევად საჭირო სამუშაო შეესაბამება ADVEA რეგიონს. ნორმალურ პირობებში, ის „ჩაწერილია“ OADVGO ტრაპეციაში, ანუ ბლანტი ძალების დასაძლევად მუშაობა შეიძლება განხორციელდეს ელასტიურ სტრუქტურებში შენახული ენერგიის გამოყენებით და გამოთავისუფლებული პასიური ამოსუნთქვის დროს. ADVEA და OADVGO არეებს შორის განსხვავება შეესაბამება სითბოს სახით გაფანტულ ენერგიას.
რაც უფრო მაღალია სუნთქვის სიჩქარე და ჰაერის ნაკადი, მით უფრო დიდია ABCDA განყოფილების ფართობი (ანუ მუშაობა ბლანტი ძალების დასაძლევად). მეორეს მხრივ, რაც უფრო დიდია მოქცევის მოცულობა (ტელევიზორი), მით უფრო დიდია OADVGO ტრაპეციის ფართობი (ანუ სამუშაო ელასტიური ძალების დასაძლევად).
პაციენტები ფილტვების დაქვეითებით (პნევმოსკლეროზი, ემფიზემა და ა.შ.) უფრო ხშირად სუნთქავენ და აქვთ ზედაპირული სუნთქვა; და სასუნთქი გზების ობსტრუქციის დროს სუნთქვა ნელია. ორივე შემთხვევაში, ეს ხელს უწყობს სამუშაოს საჭირო რაოდენობის შემცირებას.
მძიმე ფიზიკური სამუშაოს შესრულებისას, სპორტის დროს, განსაკუთრებით ციკლური სპორტის დროს (ნიჩბოსნობა, ცურვა, თხილამურებით სრიალი, მორბენალი და ა. ზონები ცხელი და ნოტიო კლიმატით და ა.შ.).
ზოგადი სამუშაოფილტვებისა და გულმკერდის მოძრაობაზე დახარჯული თანხის გაზომვა რთულია, თუმცა გარკვეული შეფასებები იქნა მიღებული ხელოვნური ფილტვის რესპირატორში ხელოვნური ვენტილაციის დროს. ეს სამუშაო შეიძლება გამოითვალოს იმავე გზით სუნთქვისთვის ჟანგბადის მოხმარების გაზომვით და ეფექტურობის ფაქტორის (ეფექტურობის) გათვალისწინებით:
ითვლება, რომ ეს თანაფარდობაა 5-10%.
მშვიდი სუნთქვისთვის ჟანგბადის მოხმარება უკიდურესად მცირეა - მთლიანი 0 2 მოხმარების 5%-ზე ნაკლები. ნებაყოფლობითი ჰიპერვენტილაციით ისინი შეიძლება გაიზარდოს 30%-მდე. სპორტსმენებში ფიზიკური მუშაობის დროს (ვარჯიში ან შეჯიბრი) იზრდება სასუნთქი კუნთების მიერ ჟანგბადის შეწოვა და, შესაბამისად, რესპირატორული კუნთები არის შემზღუდველი ფაქტორი ფიზიკური სამუშაოს შესრულებაში (დატვირთვა).
სადაც ა ვ- მოცულობის ცვლილება და AR- წნევის ცვლილება.
ფილტვისა და გულმკერდის კედლის საერთო შესაბამისობა შეიძლება განისაზღვროს გრაფიკის შედგენით, რომელიც გამოხატავს ინტრაპულმონალურ წნევას, რომელიც საჭიროა ფილტვში გაზის ცნობილი მოცულობის შესანარჩუნებლად. ეს კეთდება ექსპერიმენტულად ფილტვების გარკვეული მოცულობით შევსებით, ყველა სასუნთქი კუნთის მოდუნებით და პირის ღრუში წნევის გაზომვით (დახურული ნესტოებით). ფილტვის შესაბამისობა უდრის ინტრაპლევრალურ წნევას და შეიძლება განისაზღვროს იმავე გზით (ნახ. 17.24).
დადგინდა, რომ მთლიანი ელასტიური წინააღმდეგობის 3/4-დან 7/8-მდე იქმნება ალვეოლის შიდა ზედაპირის მოპირკეთებული თხევადი ფირის ზედაპირული დაჭიმვით, დანარჩენი კი ქსოვილის ელასტიური თვისებებით. რაც უფრო მაღალია ზედაპირული დაძაბულობა, მით მეტი ენერგიაა საჭირო მისი წინააღმდეგობის დასაძლევად. ზედაპირული დაძაბულობა მცირდება სურფაქტანტით. ითვლება, რომ სურფაქტანტი ასტაბილურებს ფილტვის ალვეოლებს ისე, რომ ისინი არ იშლება ამოსუნთქვისას.
ნაჩვენებია, რომ ჰაერის ნაკადისადმი წინააღმდეგობა იქმნება ძირითადად საშუალო ზომის ბრონქებში (სურ. 17.25). პუაზეეს განტოლებაზე დაყრდნობით, მოსალოდნელია, რომ ადგილი
ყველაზე პატარა ბრონქიოლებს ექნებათ უდიდესი წინააღმდეგობა, მაგრამ სინამდვილეში ეს ასე არ არის. საჰაერო ბილიკები 2 მმ-ზე ნაკლები დიამეტრით ქმნის ჰაერის ნაკადის გაზომილი წინააღმდეგობის 20%-ზე ნაკლებს. მცირე საჰაერო გადასასვლელების სიმრავლე ქმნის ჰაერის ნაკადის დიდ მთლიან კვეთას. ფილტვების ძალიან მცირე მოცულობისთვის აღწერილია "დახურული სასუნთქი გზების" ფენომენი, ანუ მცირე ბრონქიოლების შექცევადი კოლაფსი. ასეთ პირობებში ჩასუნთქვისას იხარჯება გარკვეული რაოდენობის ენერგია გასახსნელად
დროზეა დამოკიდებული გულმკერდისა და ფილტვის მოძრაობა არაელასტიური ქსოვილების წინააღმდეგობის წინააღმდეგ. ზრდასრულ მამაკაცებში ის შეადგენს სუნთქვის დროს ენერგიის მთლიანი ხარჯვის დაახლოებით 20%-ს.
მთლიანი სამუშაო, რომელიც საჭიროა ჰაერის ფილტვში და მის გარეთ გადასატანად, გულმკერდის მოძრაობის ჩათვლით, შეიძლება გამოითვალოს წნევა-მოცულობის გრაფიკიდან (ნახ. 17.26):
ეს სამუშაო შედგება ელასტიური ძალების წინააღმდეგ (იხ. სურ. 17.26) და არაელასტიური ძალების წინააღმდეგ (იხ. სურ. 17.26). მოცემული წუთიანი მოცულობისთვის არის სამუშაო ინტენსივობა ზე
რომელშიც დრეკადი და დროზე დამოკიდებული არაელასტიური კომპონენტების ჯამი მინიმალურია (სურ. 17.27). ნორმალური სუნთქვის დროს ჰაერის გადაადგილება ფილტვებში და მის გარეთ საჭიროებს ჟანგბადის მთლიანი მოხმარების 5%-ზე ნაკლებს (სურ. 17.28).
ჯ.მ. პეტიტი და სხვ. (1962) დაამყარა კავშირი ეფექტურობასა და სუნთქვის სიხშირეს შორის ადამიანებში. ავტორებმა ჩაწერეს დიაფრაგმის და სწორი ნაწლავის EMG და დაასკვნეს, რომ ნელი და ღრმა სუნთქვისას ხდება ანტაგონისტური კუნთების კოორდინაცია, ხოლო სწრაფი სუნთქვისას მათი ფუნქციონირება უფრო კოორდინირებული იყო. სწორედ ამ ფაქტორით ხსნიან ეფექტურობის ზრდას სუნთქვის მატებასთან ერთად.
A.V. ოტისმა (1950) შესთავაზა სუნთქვის მექანიკური სიმძლავრის განსაზღვრა შემდეგი განტოლების გამოყენებით:
სად ვ - გარე სუნთქვის მექანიკური ძალა (W); ვ - სუნთქვის წუთიერი მოცულობა; TO { \\ TO 2 - მუდმივები.
განტოლების პირველი ნაწილი ახასიათებს ძალას, რომელიც საჭიროა ფილტვების და გულმკერდის ელასტიური წინააღმდეგობის დასაძლევად, პლუს სასუნთქ გზებში ჰაერის ნაკადის ლამინარული წინააღმდეგობა; მეორე ნაწილი არის ძალა, რომელიც საჭიროა სასუნთქ გზებში ჰაერის ნაკადის ტურბულენტური წინააღმდეგობის დასაძლევად. მოსვენებულ ადამიანში და მსუბუქი ფიზიკური მუშაობის დროს MOR მნიშვნელობებით არაუმეტეს 30 ლ, გარე სუნთქვის მექანიკური სიმძლავრეა 0.04-0.31 W, თუმცა, MOR მნიშვნელობით 120-125 ლ, ეს სიმძლავრე აღწევს 6.97-8.37. სამ
მოსვენების მდგომარეობასთან შედარებით 25 ლ-ით მატებასთან ერთად (8-12 ლ), სუნთქვის ჟანგბადის ღირებულება იზრდება და ყოველი ლიტრი ვენტილაციისთვის იხარჯება დამატებით 1 მლ ჟანგბადი (0 2), ხოლო მატებასთან ერთად. MOR 50-80 ლ - შესაბამისად 2,0- 3,2 მლ 0 2 . თუ MOD-ის მნიშვნელობა აღემატება 100 მლ-ს, 1 ლიტრზე მეტი 0 2 იხარჯება სასუნთქი კუნთების მუშაობაზე. თუ MOD აღემატება 150 ლიტრს, მაშინ სუნთქვის ჟანგბადის ღირებულება დაახლოებით 4,5 ლიტრია. R.J. Shepard (1966) თვლის, რომ MOP დონე 120 ლ არის კრიტიკული ზღვარი, რომლის ზემოთაც გარე სუნთქვის აპარატის მუშაობის ენერგეტიკული ღირებულება განსაკუთრებით მაღალი ხდება.
ფილტვების მოცულობის ცვლილებები
ჩასუნთქვისას ფილტვის მოცულობა თანაბრად არ იცვლება. ამის სამი ძირითადი მიზეზი არსებობს. პირველ რიგში, გულმკერდის ღრუ არათანაბრად იზრდება ყველა მიმართულებით. მეორეც, არა ყველა
ფილტვის ნაწილები თანაბრად გაფართოებულია. მესამე, ვარაუდობენ გრავიტაციული ეფექტის არსებობას, რაც ხელს უწყობს ფილტვის ქვევით გადაადგილებას (სურ. 17.29).
ნორმალური (არაიძულებითი) ჩასუნთქვისას და ამოსუნთქული ნორმალური (არაიძულებითი) ამოსუნთქვის დროს ჰაერის მოცულობას ე.წ. ჰაერის სუნთქვა.მაქსიმალური ამოსუნთქვის მოცულობა წინა მაქსიმალური ჩასუნთქვის შემდეგ ეწოდება ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა (VC).ის არ უდრის ფილტვში ჰაერის მთლიან მოცულობას (ფილტვის მთლიანი მოცულობა), რადგან ფილტვები მთლიანად არ იშლება. ჰაერის მოცულობას, რომელიც რჩება უძილო ფილტვებში, ეწოდება ნარჩენი ჰაერი.არის დამატებითი მოცულობა, რომლის ჩასუნთქვა შესაძლებელია მაქსიმალური ძალისხმევით ნორმალური ინჰალაციის შემდეგ. და ჰაერი, რომელიც ამოისუნთქება მაქსიმალური ძალისხმევით ნორმალური ამოსუნთქვის შემდეგ არის სარეზერვო მოცულობავჭამ ამოსუნთქვა.ფუნქციური ნარჩენი სიმძლავრე შედგება ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობისა და ნარჩენი მოცულობისგან. ეს არის ჰაერი ფილტვებში, რომელშიც ნორმალური სასუნთქი ჰაერი განზავებულია. შედეგად, ფილტვებში გაზის შემადგენლობა, როგორც წესი, მკვეთრად არ იცვლება ერთი სუნთქვის მოძრაობის შემდეგ.
ვენტილაცია
ფილტვების ვენტილაცია დამოკიდებულია მოქცევის მოცულობაზე (TV) და სუნთქვის სიხშირეზე. ჰაერის მოცულობას, რომელსაც ფილტვები იტევს, რაც შეიძლება ღრმად ჩასუნთქვისას ე.წ ფილტვების მთლიანი მოცულობა(OEL).მოცულობა, რომელიც ადამიანს შეუძლია ამოისუნთქოს მაქსიმალური ჩასუნთქვის შემდეგ ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა (VC).მოსვენებულ მდგომარეობაში ინდივიდისთვის დამახასიათებელი სუნთქვის ნორმალური სიღრმე ეწოდება მოქცევის მოცულობა (TO)და არის დაახლოებით 10% TEL ან 15-18% VC. მოქცევის მოცულობისა და ამოსუნთქვის რაოდენობის ნამრავლია წუთიანი მოცულობასუნთქვა (MOD).ეს მნიშვნელობა, პირველ რიგში, დამოკიდებულია მეტაბოლიზმის დონეზე, სხეულის მასაზე (წონაზე), ასაკზე და მოსვენების პირობებში მოზრდილებში ის შეიძლება განსხვავდებოდეს 3-დან 10 ლიტრამდე.
ნახ. სქემატურად არის წარმოდგენილი ადამიანის ფილტვის 17.30 მოცულობა. ზემოთ, დიდი დიაგრამა გვიჩვენებს ფილტვის ოთხ ძირითად მოცულობას და მათ სავარაუდო მნიშვნელობებს. გარე წრე მიუთითებს უდიდეს მოცულობაზე, რომელზედაც შესაძლებელია ფილტვების დაჭიმვა; შიდა წრე (ნარჩენი მოცულობა) ზღუდავს დარჩენილ მოცულობას ფილტვებიდან მთელი ჰაერის გამოდევნის შემდეგ (სპონტანური სუნთქვის დროს). ცენტრალური დიაგრამის ირგვლივ უფრო მცირეა; მათზე დაჩრდილული ადგილები წარმოადგენს ფილტვის ოთხ შესაძლებლობებს. მკვდარი კოსმოსური გაზის მოცულობა შედის ნარჩენ მოცულობაში, ფუნქციურ ნარჩენ სიმძლავრეში და ფილტვების მთლიან ტევადობაში, როგორც ეს არის ჩვეულებრივი გაზომვის შემთხვევაში
ადამიანის მიერ ნორმალურ პირობებში ჩასუნთქული ჰაერის საერთო რაოდენობადან დაახლოებით 150 მლ არ შედის ალვეოლებში და ნაწილდება ზედა სასუნთქ გზებში - ფარინქსში, ხორხში, ტრაქეასა და ბრონქებში - ეგრეთ წოდებულ მკვდარ სივრცეში (SD) და შესაბამისად, არ მონაწილეობს გაზის გაცვლაში.
არსებობს ანატომიური და ფიზიოლოგიური მკვდარი სივრცე. ანატომიური მკვდარი სივრცის მოცულობა შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით:
ნორმალურ პირობებში, ანატომიური დეპუტატის მნიშვნელობა საკმაოდ მუდმივია. მე
სუნთქვის პროცესში ყველა ჩასუნთქული ჰაერი არ აღწევს ალვეოლებში და მონაწილეობს გაზის გაცვლაში; აქედან გამომდინარე, საჭიროა კიდევ ერთი კონცეფციის დანერგვა - წუთში ალვეოლარული ვენტილაცია (MAV). მოზრდილებში MAV საშუალოდ 2,5-5 ლ/წთ. კავშირი სუნთქვის წუთ მოცულობას (MVR) და წუთ ალვეოლურ ვენტილაციას შორის შეიძლება გამოიხატოს ფორმულებით:
ვინაიდან MAB განსაზღვრავს გაზის გაცვლას, მისი წილის შემცირება MAP-ში გამოიწვევს გაზის გაცვლის გაუარესებას და პირიქით. ამავე MOR-ში, სუნთქვის სიხშირის (RR) ზრდა იწვევს MAV-ის შემცირებას და, შესაბამისად, გაზის გაცვლის გაუარესებას. ნახ. 17.31 გვიჩვენებს, რომ ერთი და იგივე MOR (8000 მლ) შეიძლება მიიღოთ სხვადასხვა სუნთქვის სიხშირეზე (და, რა თქმა უნდა, სხვადასხვა DO-ზე). მაგრამ თუ ნორმალური RR და ნორმალური DO ალვეოლარული ვენტილაციის წილი MAV-ში საკმაოდ მაღალია და შეადგენს 5600 მლ-ს (იხ. ნახ. 17.31, ბ), მაშინ ტაქიპნოეით MAV მცირდება 3200 მლ-მდე და მოცულობის წილი არა. გაზის გაცვლაში ჩართული იზრდება (იხ. 17.31, ა). ეს იწვევს გაზის გაცვლის გაუარესებას და სუნთქვის ღირებულების ზრდას.
ჯანმრთელი და ავადმყოფი ორგანიზმების ფილტვების ადეკვატური სპონტანური ვენტილაციის მნიშვნელოვანი ელემენტია სინქრონული აქტივობა.
ვენტილაცია-პერფუზია ურთიერთობები. ფილტვის სისხლის ნაკადის
ფილტვებში გაზის გაცვლის ეფექტურობა დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ ნაწილდება ჩასუნთქული ჰაერის მოცულობა ალვეოლებში და სისხლის ნაკადის ფილტვის სისხლძარღვებში. იდეალურ შემთხვევაში, სისხლის ყოველ მეტრზე, რომელიც მიედინება ფილტვის სისხლძარღვებში წუთში, უნდა იყოს 0,8 ლიტრი ალვეოლარული ჰაერი, ანუ ეგრეთ წოდებული ვენტილაცია-პერფუზიის კოეფიციენტი არის 0,8 (ნახ. 17.33).
თუ გავაანალიზებთ ჯანმრთელი ადამიანის გაზის გაცვლას, მაშინ თითქმის ყველა შემთხვევაში ფილტვებში ჰაერის მეტ-ნაკლებად არათანაბარი განაწილება გამოვლინდება. ჯანმრთელ ადამიანში დასვენების დროს ყველა ალვეოლი არ არის ჩართული სუნთქვაში და ფილტვის ყველა კაპილარი არ არის ჩართული სისხლის მიმოქცევაში. თუმცა, ფილტვებში ჰაერის განაწილების ერთგვაროვნება იზრდება მემორანდუმის გაზრდისას, მაგალითად, ფიზიკური დატვირთვის დროს.
ფილტვის სისხლძარღვებში სისხლის ნაკადის არათანაბარი განაწილება ასევე იწვევს ვენტილაცია-პერფუზიის ურთიერთობის დარღვევას. ჯანმრთელ ადამიანსაც კი თითქმის არასოდეს აქვს სისხლის ნაკადის იდეალურად ერთგვაროვანი განაწილება, ისევე როგორც ვენტილაცია. სხეულის პოზიციის ცვლილებებით, სიმძიმის გამო სისხლის ნაკადის განაწილების ცვლილებები ხდება.
უმოძრაო პაციენტებში (განსაკუთრებით პოსტოპერაციულ პერიოდში ერთ პოზაში ხანგრძლივი ყოფნის მქონე პაციენტებში და ა.შ.) სველი, ეგრეთ წოდებული შეგუბებითი ხიხინი ფილტვების ქვედა უკანა ნაწილებში (მათი არარსებობის შემთხვევაში ზედა ნაწილებში) არის. ასოცირდება ზუსტად სისხლის ნაკადის და ვენტილაციის არათანაბარ განაწილებასთან. ის ფაქტი, რომ არტერიული სისხლის გაჯერება 0 2 არასოდეს აღწევს 100% -ს და ჩვეულებრივ არის 96%, აიხსნება არათანაბარი ვენტილაციისა და სისხლის ნაკადის შედეგად.
ამრიგად, ჩვეულებრივ, თითოეული ფილტვის ვენტილაცია-პერფუზიის ურთიერთობა ინდივიდუალურად შენარჩუნებულია ავტონომიური მექანიზმებით, რაც დამოკიდებულია მთელ რიგ გარე და შინაგან მიზეზებზე.
სუნთქვის რეგულირება
ცნობილია, რომ ფილტვების მთავარი ფუნქციაა ჟანგბადის (0 2) და ნახშირორჟანგის (CO 2) გაცვლა ჰაერსა და სისხლს შორის, ანუ ნორმალური დონის შენარჩუნება. პ ქ და რ თან არტერიულ სისხლში.
CO 2 (H + ) და 0 2 დონე არტერიულ სისხლში ჩვეულებრივ რეგულირდება ვიწრო ფარგლებში ფილტვის ვენტილაციის საშუალებით.
ორგანიზმში ჟანგბადის (0 2) შთანთქმის ფართო ცვალებადობისა და მისგან ნახშირორჟანგის (CO 2) გამოყოფის მიუხედავად, რ 0 და რ თან არტერიულ სისხლში ჩვეულებრივ რჩება საკმაოდ მუდმივი. ეს საოცარი რეგულირება მიიღწევა ფილტვის ვენტილაციის შესანიშნავი კონტროლით.
ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში არის სპეციალური უბნები, რომლებიც მონაწილეობენ სასუნთქი კუნთების თითოეული ვენტილაციის ძალის შექმნაში და ასევე არეგულირებენ სასუნთქი სისტემის საერთო აქტივობას. ცენტრალური ნერვული სისტემის მონაწილეობა შედგება ორი ფუნქციურად განცალკევებული ელემენტისგან: 1) ავტომატური სუნთქვა, რომელიც დაკავშირებულია ძირითადად ტვინის ღეროს სტრუქტურებთან და 2) ნებაყოფლობითი სუნთქვა, რომელიც დაკავშირებულია ტვინის უფრო მაღალი დონის სტრუქტურებთან, ძირითადად ცერებრალურთან. ქერქი.
აღმოჩნდა, რომ ცენტრალური ნერვული სისტემის უმაღლესი ნაწილი, თავის ტვინის ქერქი, გავლენას ახდენს სუნთქვის სიღრმეზე და სიხშირეზე. როდესაც ცერებრალური ქერქის კონკრეტული უბნები სტიმულირდება, სუნთქვა ან იზრდება ან მცირდება. ეს ადგილები ნებაყოფლობით კონტროლს ექვემდებარება და თავს იჩენს, როცა ვჭამთ ან ვსაუბრობთ.
რესპირატორული რეგულირების სისტემა (სურ. 17.34) მოიცავს სამ ძირითად ელემენტს:
რეცეპტორები, რომლებიც იღებენ ინფორმაციას და გადასცემენ მას
ცენტრალური რეგულატორი, რომელიც მდებარეობს თავის ტვინში. აქ ხდება ინფორმაციის დამუშავება და აქედან იგზავნება ბრძანებები
3) ეფექტორები (რესპირატორული კუნთები), რომლებიც უშუალოდ ახორციელებენ ფილტვების ვენტილაციას.
გარდა ამისა, არსებობს მთელი რიგი მექანორეცეპტორები, რომელთა აგზნება გავლენას ახდენს სუნთქვის ბუნებაზე. მათ შორის არის წნევის რეცეპტორები. როდესაც ისინი აღფრთოვანებულნი არიან, ხდება რეაქციები, რომლებიც მერყეობს დროებითი აპნოედან სუნთქვის მნიშვნელოვან მატებამდე. სახსრების მოძრაობა და კიდურების კუნთების დაჭიმვა ზრდის როგორც სუნთქვის სიჩქარეს, ასევე მოქცევის მოცულობას. ტკივილი ასევე მოქმედებს სუნთქვაზე.
ფილტვების პასუხი ვარჯიშზე
სანამ ინტრაპლევრალური წნევა რჩება ატმოსფერული წნევის ქვემოთ, ფილტვების ზომა მჭიდროდ მიჰყვება გულმკერდის ღრუს ზომას. ფილტვის მოძრაობა ხდება სასუნთქი კუნთების შეკუმშვის შედეგად გულმკერდის კედლისა და დიაფრაგმის ნაწილების მოძრაობასთან ერთად.
ვენტილაცია და ფილტვის სისხლის მიმოქცევა, 0 2 და CO 2-ის ტრანსპორტირება და დიფუზიის უნარი ფიზიკური დატვირთვის დროს შეიძლება რამდენჯერმე გაიზარდოს.
ფიზიკური დატვირთვისას ფილტვების ვენტილაცია მკვეთრად მატულობს და ინტენსიური ფიზიკური მუშაობის დროს შეიძლება ძალიან გაძლიერდეს. ჯანმრთელ ახალგაზრდებში მაქსიმალური მიღება
ჟანგბადი (MIC) ზოგჯერ აღწევს 4 ლ/წთ, ხოლო ფილტვის ვენტილაცია - 120 ლ/წთ, ანუ 15-ჯერ აღემატება მოსვენების დონეს. გაზრდილი ვენტილაცია მჭიდრო კავშირშია 0 2 მოხმარების და CO 2 გამოყოფის ზრდასთან. საინტერესოა, რომ ფიზიკური დატვირთვის დროს ამ ზრდის მიზეზები ჯერ კიდევ დიდწილად გაურკვეველია (J.B. West, 1988).
დატვირთვის ქვეშ რ თან არ იზრდება არტერიული სისხლი; პირიქით, მძიმე ფიზიკური შრომისას ის ჩვეულებრივ ოდნავ იკლებს. ზომიერი ვარჯიშის დროს არტერიული სისხლის pH თითქმის მუდმივი რჩება, მაგრამ მძიმე ფიზიკური შრომისას ის მცირდება ანაერობული გლიკოლიზის პროცესში რძემჟავას (ლაქტატის) გამოყოფის გამო. ნათელია, რომ არცერთმა ფაქტორმა არ უნდა გამოიწვიოს ვენტილაციის მკვეთრი მატება მსუბუქი ან ზომიერი ფიზიკური დატვირთვის დროს.
კვლევა აჩვენებს, რომ თუ კიდურების პასიურ მოძრაობებს აკეთებთ, ფილტვების ვენტილაცია იზრდება. როგორც ჩანს, ეს გამოწვეულია სახსრებში ან კუნთებში განლაგებული რეცეპტორების რეფლექსური რეაქციის გამო.
ვარაუდობენ, რომ ვარჯიშის დროს ვენტილაციის მატება შეიძლება ნაწილობრივ გამოწვეული იყოს სხეულის ტემპერატურის მატებით და ტვინის საავტომობილო ქერქიდან მომდინარე იმპულსებით.
კვლევებმა აჩვენა, რომ ვარჯიში (და განსაკუთრებით შეჯიბრებები) შუა მთიან და ცხელ და ნოტიო კლიმატში იწვევს სპორტსმენის სხეულის ძლიერ რეაქციას გარე ფაქტორებზე.
გარე სუნთქვაწარმოადგენს გაზების გაცვლას სხეულსა და გარე გარემოს შორის. იგი ხორციელდება ორი პროცესის - ფილტვის სუნთქვისა და კანის მეშვეობით სუნთქვის გზით.
ფილტვის სუნთქვა გულისხმობს აირების გაცვლას ალვეოლურ ჰაერსა და გარემოს შორის და ალვეოლურ ჰაერსა და კაპილარებს შორის. გარე გარემოსთან გაზის გაცვლისას ჰაერი შედის 21% ჟანგბადისა და 0,03-0,04% ნახშირორჟანგის შემცველობით, ხოლო ამოსუნთქული ჰაერი შეიცავს 16% ჟანგბადს და 4% ნახშირორჟანგს. ჟანგბადი მიედინება ატმოსფერული ჰაერიდან ალვეოლურ ჰაერში და ნახშირორჟანგი გამოიყოფა საპირისპირო მიმართულებით.
ალვეოლურ ჰაერში ფილტვის ცირკულაციის კაპილარებთან გაცვლისას ჟანგბადის წნევა არის 102 მმ Hg. არტ., და ნახშირორჟანგი - 40 მმ Hg. არტ., ვენური სისხლის ჟანგბადის დაძაბულობა - 40 მმ Hg. არტ., და ნახშირორჟანგი - 50 მმ Hg. Ხელოვნება. გარე სუნთქვის შედეგად ფილტვებიდან ჟანგბადით მდიდარი და ნახშირორჟანგით ღარიბი არტერიული სისხლი მიედინება.
გარეგანი სუნთქვა ტარდება რთული უჯრედის რიტმული მოძრაობების შედეგად. რესპირატორული ციკლი შედგება ინჰალაციის და ამოსუნთქვის ფაზებისაგან, მათ შორის პაუზის გარეშე. მოსვენების დროს ზრდასრულ ადამიანს აქვს სუნთქვის სიხშირე 16-20 წუთში.
ჩაისუნთქეაქტიური პროცესია. მშვიდი ინჰალაციის დროს იკუმშება გარე ნეკნთაშუა და კარტილაგინური კუნთები. ისინი აწევენ ნეკნებს და მკერდი წინ მიიწევს. ეს იწვევს გულმკერდის ღრუს საგიტალური და შუბლის ზომების ზრდას. ამავდროულად, დიაფრაგმის კუნთები იკუმშება. მისი გუმბათი ეშვება და მუცლის ორგანოები მოძრაობენ ქვემოთ, გვერდებზე და წინ. ამის გამო გულმკერდის ღრუ იზრდება ვერტიკალური მიმართულებით.
ინჰალაციის დასრულების შემდეგ სასუნთქი კუნთები მოდუნდება - ა ამოსუნთქვა.მშვიდი ამოსუნთქვა პასიური პროცესია. მის დროს გულმკერდი უბრუნდება პირვანდელ მდგომარეობას საკუთარი წონის, დაძაბული ლიგატური აპარატისა და მუცლის ღრუს ორგანოების დიაფრაგმაზე ზემოქმედებით. ფიზიკური დატვირთვის დროს ჩნდება პათოლოგიური მდგომარეობა, რომელსაც თან ახლავს ქოშინი (ფილტვის ტუბერკულოზი, ბრონქული ასთმა და სხვ.), იძულებითი სუნთქვა. დამხმარე კუნთები ჩართულია ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის აქტში. იძულებითი ინჰალაციის დროს დამატებით იკუმშება სტერნოკლეიდომასტოიდური, სკალენური, გულმკერდის და ტრაპეციული კუნთები. ისინი ხელს უწყობენ ნეკნების დამატებით ამაღლებას. იძულებითი ამოსუნთქვით, შიდა ნეკნთაშუა კუნთები იკუმშება, რაც ზრდის ნეკნების დაწევას. იმათ. იძულებითი ამოსუნთქვა აქტიური პროცესია.
წნევა პლევრის ღრუში და მისი წარმოშობა და როლი გარე სუნთქვის მექანიზმში. პლევრის ღრუში წნევის ცვლილებები რესპირატორული ციკლის სხვადასხვა ფაზაში.
წნევა პლევრის ღრუში ყოველთვის დაბალია ატმოსფერული - უარყოფითი წნევა.
უარყოფითი წნევის რაოდენობა პლევრის ღრუში:
· მაქსიმალური ამოსუნთქვის ბოლოს - 1-2 მმ Hg. Ხელოვნება.,
· მშვიდი ამოსუნთქვის ბოლოს - 2-3 მმ.ვცხ.სვ. Ხელოვნება.,
· მშვიდი შთაგონების ბოლოს - 5-7 მმ Hg. Ხელოვნება.,
· მაქსიმალური შთაგონების ბოლოს - 15-20 მმ Hg. Ხელოვნება.
გულმკერდის ზრდის ტემპი უფრო მაღალია, ვიდრე ფილტვის ქსოვილის. ეს იწვევს პლევრის ღრუს მოცულობის ზრდას და რადგან ის დალუქულია, წნევა ხდება უარყოფითი.
ფილტვების ელასტიური წევა- ძალა, რომლითაც ქსოვილი იშლება.
ფილტვების ელასტიური წევა განპირობებულია :
1) თხევადი ფილმის ზედაპირული დაძაბულობა, რომელიც ფარავს ალვეოლის შიდა ზედაპირს;
2) ალვეოლის კედლების ქსოვილის ელასტიურობა მათში ელასტიური ბოჭკოების არსებობის გამო;
3) ბრონქული კუნთების ტონუსი.
5. სასიცოცხლო სითხე და მისი კომპონენტები. მათი განსაზღვრის მეთოდები. ნარჩენი ჰაერი.
გარე სუნთქვის აპარატის ფუნქციონირების შეფასება შეიძლება ფილტვებში შემავალი ჰაერის მოცულობით ერთი რესპირატორული ციკლის განმავლობაში. მაქსიმალური შთაგონების დროს ფილტვებში შემომავალი ჰაერის მოცულობა ქმნის ფილტვების მთლიან მოცულობას. ეს არის დაახლოებით 4,5-6 ლიტრი და შედგება ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობისა და ნარჩენი მოცულობისგან.
ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა- ჰაერის რაოდენობა, რომელიც ადამიანს შეუძლია ამოისუნთქოს ღრმა ჩასუნთქვის შემდეგ. ის ორგანიზმის ფიზიკური განვითარების ერთ-ერთი მაჩვენებელია და პათოლოგიურად ითვლება, თუ სათანადო მოცულობის 70-80%-ს შეადგენს. სიცოცხლის განმავლობაში, ეს მნიშვნელობა შეიძლება შეიცვალოს. ეს დამოკიდებულია რამდენიმე მიზეზზე: ასაკზე, სიმაღლეზე, სხეულის პოზიცია სივრცეში, საკვების მიღებაზე, ფიზიკურ აქტივობაზე, ორსულობის არსებობაზე ან არარსებობაზე.
ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა შედგება მოქცევის და სარეზერვო მოცულობებისგან. მოქცევის მოცულობა- ეს არის ჰაერის რაოდენობა, რომელსაც ადამიანი ისუნთქავს და ამოისუნთქავს მშვიდ მდგომარეობაში. მისი მოცულობა 0,3-0,7 ლიტრია. ის ინარჩუნებს ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის ნაწილობრივ წნევას ალვეოლურ ჰაერში გარკვეულ დონეზე. სასუნთქი სარეზერვო მოცულობა არის ჰაერის რაოდენობა, რომელიც ადამიანს დამატებით შეუძლია ჩაისუნთქოს მშვიდი სუნთქვის შემდეგ. როგორც წესი, ეს არის 1,5-2,0 ლიტრი. იგი ახასიათებს ფილტვის ქსოვილის უნარს, გაიაროს დამატებითი გაჭიმვა. ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობა არის ჰაერის რაოდენობა, რომელიც შეიძლება ამოისუნთქოს ნორმალური ამოსუნთქვის შემდეგ.
ნარჩენი მოცულობა- ჰაერის მუდმივი მოცულობა ფილტვებში მაქსიმალური ამოსუნთქვის შემდეგაც კი. ეს არის დაახლოებით 1.0-1.5 ლიტრი.
რესპირატორული ციკლის მნიშვნელოვანი მახასიათებელია სუნთქვის მოძრაობის სიხშირე წუთში. ჩვეულებრივ, ეს არის 16-20 მოძრაობა წუთში. სუნთქვის ციკლის ხანგრძლივობა გამოითვლება 60 წამის გაყოფით სუნთქვის სიხშირეზე.
შესვლისა და ვადის გასვლის დრო შეიძლება განისაზღვროს სპიროგრამის გამოყენებით.
ფილტვის მოცულობა:
1. მოქცევის მოცულობა (TO) = 500 მლ
2. სუნთქვის სარეზერვო მოცულობა (ინსპირაციული RO) = 1500-2500 მლ.
3. ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობა (ექსპირაციული მოცულობა) = 1000 მლ
4. ნარჩენი მოცულობა (VR) = 1000 -1500მლ
ფილტვის სიმძლავრე:
ფილტვების საერთო მოცულობა (TLC) = (1+2+3+4) = 4-6 ლიტრი
ფილტვების სასიცოცხლო მოცულობა (VC) = (1+2+3) =3,5-5 ლიტრი
ფილტვების ფუნქციური ნარჩენი მოცულობა (FRC) = (3+4) = 2-3 ლიტრი
- ინჰალაციის მოცულობა (IV) = (1+2) = 2-3 ლიტრი
ფილტვის ვენტილაციის წუთიერი მოცულობა და მისი ცვლილებები სხვადასხვა დატვირთვის ქვეშ, მისი განსაზღვრის მეთოდები. „მავნე სივრცე“ და ეფექტური ფილტვის ვენტილაცია. რატომ არის იშვიათი და ღრმა სუნთქვა უფრო ეფექტური?
წუთიანი მოცულობა- მშვიდი სუნთქვის დროს გარემოსთან გაცვლილი ჰაერის რაოდენობა. იგი განისაზღვრება მოქცევის მოცულობისა და სუნთქვის სიხშირის პროდუქტით და არის 6-8 ლიტრი.
მისი ღირებულება, საშუალოდ, არის 500 მლ, სუნთქვის სიხშირე წუთში 12-16 და, შესაბამისად, სუნთქვის წუთიერი მოცულობა, საშუალოდ, 6-8 ლიტრია.
თუმცა, ყველა ჰაერი, რომელიც შედის სასუნთქ სისტემაში, არ მონაწილეობს გაზის გაცვლაში. ჰაერის ნაწილი ავსებს სასუნთქ გზებს (ხორხი, ტრაქეა, ბრონქები, ბრონქიოლები) და არ აღწევს ალვეოლებში, რადგან ამოსუნთქვისას ის პირველი ტოვებს სხეულს.
ამ ჰაერს ჰქვია - მავნე სივრცის ჰაერი.მისი მოცულობა, საშუალოდ, 140-150 მლ. აქედან გამომდინარე, შემოღებულია ეფექტური ფილტვის ვენტილაციის კონცეფცია. ეს არის ჰაერის რაოდენობა ერთ წუთში, რომელიც მონაწილეობს გაზის გაცვლაში. ეფექტური ფილტვის ვენტილაცია სუნთქვის ერთსა და იმავე წუთში შეიძლება განსხვავებული იყოს. ასე რომ, რაც უფრო დიდია მოქცევის მოცულობა, მით უფრო მცირეა ჰაერის ფარდობითი მოცულობა მავნე სივრცეში. ამიტომ იშვიათი და ღრმა სუნთქვა უფრო ეფექტურია ორგანიზმის ჟანგბადით მომარაგებაში, ვინაიდან იზრდება ალვეოლების ვენტილაცია.
