حجم وقت التنفس

مثل حجم وقت التنفس هو حجم الهواء عند الضغط المحيط الذي يتم استنشاقه وزفيره لكل وحدة زمنية. من الناحية الفنية ، هو معدل نقل الهواء عبر الرئتين لكل وحدة زمنية ، والتي يمكن قياسها مباشرة أو حسابها على أنها نتاج حجم المد والجزر ومعدل التنفس. يختلف حجم وقت التنفس بشكل كبير ، اعتمادًا على متطلبات أداء الجسم وضغط الهواء المحيط.

ما هو حجم المد والجزر؟

يشتمل وقت التنفس على الحجم الإجمالي للهواء الذي يتدفق عبر الرئتين لكل وحدة زمنية عند ضغط الهواء المحيط ، أي يتم استنشاقه وزفيره. إذا تم تحديد الدقائق كمرجع زمني ، فسيتم أيضًا عرض حجم المد والجزر على شكل دقيقة حداد (AMV).

يعتمد حجم وقت التنفس لدى الأشخاص الأصحاء بشكل كبير على متطلبات أداء الجسم ، ولكن أيضًا على الارتفاع ودرجة الحرارة. في الأساس ، يمكن التكيف مع احتياجات الجسم عن طريق تغيير حجم المد والجزر ، أو حجم نفس واحد ، أو عن طريق تغيير معدل التنفس. كقاعدة عامة ، تتغير كلا المعلمتين دون وعي عند تعديل الاحتياجات. عادة ما يحدث التعديل بشكل لا إرادي عبر الجهاز العصبي اللاإرادي.

في وضعية الراحة ، يبلغ الحجم الدقيق للشخص البالغ السليم حوالي 8 إلى 10 لترات. يمكن زيادة القيمة من ثلاث إلى خمس مرات بمجهود بدني شديد. في أفضل الرياضيين المدربين تدريباً جيداً ، يمكن أن يزيد حتى خمسة عشر مرة.

أقصى استخدام لحجم المد والجزر بأقصى تردد يتوافق مع ما يسمى بقيمة حد التنفس. يمكن تحقيق ذلك من خلال التنفس الإرادي والواعي ويمكن زيادته في حدود معينة عن طريق تدريب عضلات الصدر والأضلاع.

الوظيفة والمهمة

حجم وقت التنفس ، مرور الهواء عبر الرئتين ، هو أهم متغير تحكم لتكييف إمدادات الأكسجين مع احتياجات الجسم. يؤدي الحجم الكبير جدًا لوقت التنفس الذي يمكن تحقيقه من خلال فرط التنفس إلى زيادة الإمداد بالأكسجين ، مما يسبب أعراضًا نموذجية وخطيرة على الظروف التي تهدد الحياة. والعكس أيضًا هو نقص الأكسجين ، والذي يمكن أن يحدث بسبب نقص التهوية أو قلة الأكسجين في الهواء ، مما يؤدي إلى أعراض نموذجية وظروف تهدد الحياة.

في الأشخاص الأصحاء ، يتم التحكم في حجم وقت التنفس دون وعي من خلال مركز التنفس ، وهي منطقة خاصة في الجهاز العصبي المركزي في النخاع المستطيل ، النخاع المستطيل. يتلقى مركز الجهاز التنفسي رسائل حول الضغط الجزئي للأكسجين (O2) وثاني أكسيد الكربون (CO2) وكذلك قيمة الرقم الهيدروجيني للدم عبر المستقبلات الكيميائية الموجودة في نقاط معينة في مجرى الدم. هذه هي أهم ثلاث معلمات تمكّن مركز الجهاز التنفسي من التحكم في حجم وقت التنفس بطريقة تجعل المعلمات المذكورة أعلاه ثابتة قدر الإمكان ضمن النطاق الطبيعي.

ومع ذلك ، فإن التحكم في حجم وقت التنفس ليس هو إمكانية التعديل الوحيدة للجسم. عندما تتطلب الأنسجة العضلية قدرًا كبيرًا من الأكسجين ، يتفاعل الجسم أيضًا مع زيادة النتاج القلبي من أجل دعم امتصاص الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون من خلال زيادة الدورة الدموية في الشعيرات الدموية التي تغطي الحويصلات الهوائية.

التحدي الخاص للتحكم في حجم وقت التنفس ليس فقط في حالة متطلبات الأداء غير العادية ، ولكن أيضًا في الظروف البيئية غير العادية مثل. تم العثور على B. على ارتفاعات كبيرة. ينخفض ​​ضغط الهواء مع زيادة الارتفاع. عند ارتفاع 4،810 مترًا فوق مستوى سطح البحر (جبل بلانك) يمثل الضغط الجوي 53.9٪ فقط عند مستوى سطح البحر. هذا يعني أنه مع نفس حجم وقت التنفس ، يتوفر أكثر بقليل من نصف الأكسجين الذي سيكون متاحًا عند مستوى سطح البحر.

عند الإقامة لعدة أسابيع على ارتفاعات عالية ، يتفاعل الجسم أيضًا مع زيادة خلايا الدم الحمراء (كرات الدم الحمراء) من أجل دعم تبادل الغازات على جدران الشعيرات الدموية (التدريب على المرتفعات).

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الامراض والاعتلالات

يتطلب التحكم اللاإرادي في حجم وقت التنفس والتكيف مع الطلب على الأكسجين ضمن حدود التسامح الضيقة أن تقوم المستقبلات الكيميائية المعنية بتزويد مركز الجهاز التنفسي في النخاع المستطيل ببيانات عن تركيز الأكسجين وثاني أكسيد الكربون وقيمة الرقم الهيدروجيني للدم.

شرط أساسي آخر للتحكم الصحيح هو أن مركز الجهاز التنفسي يرسل أوامر الانقباض والاسترخاء المناسبة إلى عضلات الجهاز التنفسي. مزيد من الشروط لتنظيم حجم وقت التنفس على أساس الاحتياجات هي مقاومة مجرى الهواء العادية دون اضطرابات التهوية ووظيفة تبادل الغازات في الشعيرات الدموية للحويصلات الهوائية. بالطبع ، يجب أن تكون بيئة الغلاف الجوي من حيث محتوى الأكسجين والضغط المحيط أيضًا ضمن الحدود التي لا يزال بإمكان مركز التنفس التحكم فيها فيما يتعلق بالتحكم في التنفس.

الأسباب التي يمكن أن تؤدي إلى فرط التنفس المؤقت أو المزمن هي بعض أمراض الرئة أو اضطرابات الجهاز التنفسي. يمكن أن تتعطل وظيفة مركز الجهاز التنفسي بسبب إصابة الدماغ الرضحية أو اضطراب الدورة الدموية في مركز الجهاز التنفسي - على سبيل المثال ، السكتة الدماغية أو القلق الشديد أو المواقف العصيبة. مع استمرار فرط التنفس ، زيادة حجم وقت التنفس بما يتجاوز الحاجة ، هناك زيادة في زفير ثاني أكسيد الكربون. عادةً ما تظهر تقلصات العضلات والدوخة ومشاعر الخوف. تنمل مثل التنميل أو الانطباعات الحسية غير الصحيحة لمستقبلات الجلد والشلل ، ورعاش العضلات وآلام العضلات هي فقط نفس النمط. تنجم الأعراض عن قلاء تنفسي ، وهو زيادة في قيمة الأس الهيدروجيني ، مما يؤدي إلى انخفاض أيونات الكالسيوم في الدم (نقص كالسيوم الدم).

يمكن أن يكون للاضطراب المعاكس ، وهو انخفاض حجم وقت التنفس بسبب نقص التهوية ، العديد من الأسباب المختلفة. العوامل المسببة الأكثر شيوعًا هي أمراض الرئة الانسدادي مثل الربو القصبي أو التأثير على مركز الجهاز التنفسي بواسطة الأدوية الأفيونية أو الفشل الحركي الجزئي لعضلات الجهاز التنفسي (شلل جزئي).

تحدث متلازمة بيكويك المزعومة مع السمنة الواضحة. تؤدي الأنسجة الدهنية الزائدة في البطن والصدر إلى ارتفاع الحجاب الحاجز ، وترتبط بهذا ، إلى ضغط خارجي على الرئتين. يؤدي هذا إلى نقص التهوية المزمن ، والذي يؤدي إلى زيادة حموضة الدم بسبب زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون.