फुफ्फुस गुहा में दबाव और सांस लेने के दौरान इसका परिवर्तन। फुफ्फुस बहाव प्रेरणा के दौरान फेफड़ों की फुफ्फुस गुहा में दबाव

श्वास, इसके मुख्य चरण। बाह्य श्वसन की क्रियाविधि. साँस लेने और छोड़ने की बायोमैकेनिक्स। फेफड़ों का लोचदार कर्षण. फुफ्फुस गुहा में दबाव, इसकी उत्पत्ति, सांस लेने के दौरान परिवर्तन।

श्वसन प्रक्रियाओं का एक समूह है जो यह सुनिश्चित करता है कि शरीर ऑक्सीजन का उपभोग करता है और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है।

कार्बनिक पदार्थों के जैविक ऑक्सीकरण के लिए वायुमंडल से कोशिकाओं तक ऑक्सीजन की आपूर्ति आवश्यक है, जिसके परिणामस्वरूप जीव के जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा निकलती है। जैविक ऑक्सीकरण की प्रक्रिया से कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होता है, जिसे शरीर से निकाला जाना चाहिए। साँस लेने की समाप्ति से पहले सभी तंत्रिका कोशिकाएँ और फिर अन्य कोशिकाएँ मर जाती हैं। इसके अलावा, श्वास शरीर के आंतरिक वातावरण के तरल पदार्थ और ऊतकों की निरंतर प्रतिक्रिया के साथ-साथ शरीर के तापमान को बनाए रखने में शामिल है।

मानव श्वास में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

1) बाह्य श्वसन (फुफ्फुसीय वेंटिलेशन) फेफड़ों की वायुकोशिका और वायुमंडलीय वायु के बीच गैसों का आदान-प्रदान है;

2) फेफड़ों में गैसों का आदान-प्रदान (फुफ्फुसीय परिसंचरण की केशिकाओं में वायुकोशीय वायु और रक्त के बीच);

3) रक्त द्वारा गैसों का परिवहन - O 2 को फेफड़ों से ऊतकों तक और CO 2 को ऊतकों से फेफड़ों तक स्थानांतरित करने की प्रक्रिया;

4) प्रणालीगत परिसंचरण की केशिकाओं और ऊतक कोशिकाओं के रक्त के बीच ऊतकों में गैसों का आदान-प्रदान;

5) आंतरिक श्वसन (सेल माइटोकॉन्ड्रिया में जैविक ऑक्सीकरण)।

गैस विनिमयवायुमंडलीय हवा और फेफड़ों के वायुकोशीय स्थान के बीच फेफड़ों की मात्रा में चक्रीय परिवर्तन के परिणामस्वरूप होता है श्वसन चक्र के चरण. साँस लेने के चरण के दौरान, फेफड़ों का आयतन बढ़ जाता है, बाहरी वातावरण से हवा श्वसन पथ में प्रवेश करती है और फिर एल्वियोली तक पहुँचती है। इसके विपरीत, साँस छोड़ने के चरण के दौरान फेफड़ों का आयतन कम हो जाता है और एल्वियोली से हवा श्वसन पथ के माध्यम से बाहरी वातावरण में बाहर निकल जाती है। फेफड़ों की मात्रा में वृद्धि और कमी साँस लेने और छोड़ने के दौरान छाती गुहा की मात्रा में परिवर्तन की बायोमैकेनिकल प्रक्रियाओं के कारण होती है।

साँस लेने के दौरान छाती गुहा की मात्रा में वृद्धिश्वसन संबंधी मांसपेशियों के संकुचन के परिणामस्वरूप होता है: डायाफ्राम और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियां। मुख्य श्वसन मांसपेशी डायाफ्राम है, जो वक्षीय गुहा के निचले तीसरे भाग में स्थित होती है और वक्ष और उदर गुहाओं को अलग करती है। जब डायाफ्रामिक मांसपेशी सिकुड़ती है, तो डायाफ्राम नीचे की ओर बढ़ता है और पेट के अंगों को नीचे और आगे की ओर विस्थापित करता है, जिससे वक्ष गुहा का आयतन मुख्य रूप से लंबवत रूप से बढ़ जाता है।

साँस लेने के दौरान छाती गुहा की मात्रा में वृद्धिबाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के संकुचन को बढ़ावा देता है, जो छाती को ऊपर उठाती है, जिससे छाती गुहा का आयतन बढ़ जाता है। बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के संकुचन का यह प्रभाव मांसपेशियों के तंतुओं के पसलियों से जुड़ाव की ख़ासियत के कारण होता है - तंतु ऊपर से नीचे और पीछे से सामने की ओर जाते हैं (चित्र 10.2)। बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के मांसपेशी फाइबर की समान दिशा के साथ, उनका संकुचन प्रत्येक पसली को शरीर और कशेरुका की अनुप्रस्थ प्रक्रिया के साथ पसली के सिर के जोड़ के बिंदुओं से गुजरने वाली धुरी के चारों ओर घुमाता है। इस आंदोलन के परिणामस्वरूप, प्रत्येक अंतर्निहित कॉस्टल आर्क ऊपर की ओर उठने की तुलना में अधिक ऊपर उठता है। सभी कॉस्टल मेहराबों की एक साथ ऊपर की ओर गति इस तथ्य की ओर ले जाती है कि उरोस्थि ऊपर और पूर्वकाल में उठती है, और छाती का आयतन धनु और ललाट तल में बढ़ जाता है। बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के संकुचन से न केवल छाती गुहा का आयतन बढ़ता है, बल्कि छाती को नीचे की ओर उतरने से भी रोकता है। उदाहरण के लिए, अविकसित इंटरकोस्टल मांसपेशियों वाले बच्चों में, डायाफ्राम के संकुचन (विरोधाभासी गति) के दौरान छाती का आकार कम हो जाता है।

गहरी सांस लेते समय साँस लेना का जैव तंत्रएक नियम के रूप में, सहायक श्वसन मांसपेशियां शामिल होती हैं - स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड और पूर्वकाल स्केलीन मांसपेशियां, और उनके संकुचन से छाती का आयतन और बढ़ जाता है। विशेष रूप से, स्केलीन मांसपेशियां ऊपरी दो पसलियों को ऊपर उठाती हैं, और स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड मांसपेशियां उरोस्थि को ऊपर उठाती हैं। साँस लेना एक सक्रिय प्रक्रिया है और श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन के दौरान ऊर्जा के व्यय की आवश्यकता होती है, जो छाती के अपेक्षाकृत कठोर ऊतकों के लोचदार प्रतिरोध, आसानी से फैलने वाले फेफड़े के ऊतकों के लोचदार प्रतिरोध, वायुगतिकीय प्रतिरोध पर काबू पाने पर खर्च होती है। वायु प्रवाह के लिए श्वसन पथ, साथ ही अंतर-पेट के दबाव में वृद्धि और परिणामस्वरूप पेट के अंगों का नीचे की ओर विस्थापन।

आराम करते समय सांस छोड़ेंमनुष्यों में, यह फेफड़ों के लोचदार कर्षण के प्रभाव में निष्क्रिय रूप से किया जाता है, जो फेफड़ों के आयतन को उसके मूल मूल्य पर लौटा देता है। हालाँकि, गहरी साँस लेने के साथ-साथ खाँसने और छींकने के साथ, साँस छोड़ना सक्रिय हो सकता है, और आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियों और पेट की मांसपेशियों के संकुचन के कारण छाती गुहा की मात्रा में कमी होती है। आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियों के मांसपेशी फाइबर नीचे से ऊपर और पीछे से सामने तक पसलियों के साथ उनके लगाव के बिंदु के सापेक्ष चलते हैं। जब वे सिकुड़ते हैं, तो पसलियां कशेरुका के साथ उनके जुड़ाव के बिंदुओं से गुजरने वाली एक धुरी के चारों ओर घूमती हैं, और प्रत्येक ऊंची कोस्टल आर्क नीचे की ओर जाने की तुलना में अधिक नीचे की ओर जाती है। नतीजतन, सभी कॉस्टल मेहराब, उरोस्थि के साथ मिलकर, नीचे की ओर बढ़ते हैं, जिससे धनु और ललाट तल में वक्ष गुहा का आयतन कम हो जाता है।

जब कोई व्यक्ति गहरी सांस लेता है तो पेट की मांसपेशियां सिकुड़ जाती हैं निःश्वसन चरणउदर गुहा में दबाव बढ़ता है, जो डायाफ्राम के गुंबद के ऊपर की ओर विस्थापन को बढ़ावा देता है और ऊर्ध्वाधर दिशा में छाती गुहा की मात्रा को कम करता है।

साँस लेने के दौरान छाती और डायाफ्राम की श्वसन मांसपेशियों में संकुचन होता है फेफड़ों की क्षमता में वृद्धि, और जब वे साँस छोड़ने के दौरान आराम करते हैं, तो फेफड़े अपनी मूल मात्रा में ढह जाते हैं। साँस लेने और छोड़ने दोनों के दौरान फेफड़ों का आयतन निष्क्रिय रूप से बदलता है, क्योंकि, उनकी उच्च लोच और विस्तारशीलता के कारण, फेफड़े श्वसन मांसपेशियों के संकुचन के कारण छाती गुहा की मात्रा में परिवर्तन का पालन करते हैं। इस स्थिति को निष्क्रिय के निम्नलिखित मॉडल द्वारा दर्शाया गया है फेफड़ों का आयतन बढ़ना(चित्र 10.3)। इस मॉडल में, फेफड़ों को कठोर दीवारों और लचीले डायाफ्राम से बने कंटेनर के अंदर रखे एक लोचदार गुब्बारे के रूप में माना जा सकता है। इलास्टिक गुब्बारे और कंटेनर की दीवारों के बीच की जगह को सील कर दिया जाता है। यह मॉडल आपको लचीले डायाफ्राम को नीचे ले जाकर कंटेनर के अंदर दबाव को बदलने की अनुमति देता है। जैसे-जैसे कंटेनर का आयतन बढ़ता है, लचीले डायाफ्राम के नीचे की ओर बढ़ने के कारण, कंटेनर के अंदर, यानी कंटेनर के बाहर का दबाव, आदर्श गैस कानून के अनुसार वायुमंडलीय दबाव से कम हो जाता है। गुब्बारा इसलिए फूलता है क्योंकि उसके अंदर का दबाव (वायुमंडलीय दबाव) गुब्बारे के चारों ओर कंटेनर के दबाव से अधिक हो जाता है।

मानव फेफड़ों पर लगाया जाता है, जो पूरी तरह भर जाते हैं छाती गुहा की मात्रा, उनकी सतह और छाती गुहा की आंतरिक सतह फुफ्फुस झिल्ली से ढकी होती है। फेफड़ों की सतह पर फुफ्फुस झिल्ली (आंत का फुफ्फुस) शारीरिक रूप से छाती की दीवार (पार्श्विका फुफ्फुस) को कवर करने वाली फुफ्फुस झिल्ली से संपर्क नहीं करती है, क्योंकि वहाँ है फुफ्फुस स्थान(समानार्थी शब्द - अंतर्गर्भाशयी स्थान), द्रव की एक पतली परत से भरा हुआ - फुफ्फुस द्रव। यह तरल पदार्थ फेफड़ों की लोबों की सतह को मॉइस्चराइज़ करता है और फेफड़ों के फूलने के दौरान एक-दूसरे के सापेक्ष उनके फिसलने को बढ़ावा देता है, और फुस्फुस का आवरण की पार्श्विका और आंत परतों के बीच घर्षण की सुविधा भी देता है। तरल असंपीड्य है और दबाव कम होने पर इसका आयतन नहीं बढ़ता है फुफ्फुस गुहा. इसलिए, अत्यधिक लोचदार फेफड़े साँस लेने के दौरान छाती गुहा की मात्रा में परिवर्तन को बिल्कुल दोहराते हैं। ब्रोंची, रक्त वाहिकाएँ, तंत्रिकाएँ और लसीका वाहिकाएँ फेफड़े की जड़ बनाती हैं, जिनकी मदद से फेफड़े मीडियास्टिनम में स्थिर होते हैं। इन ऊतकों के यांत्रिक गुण बल की मुख्य डिग्री निर्धारित करते हैं जिसे उत्पन्न करने के लिए श्वसन की मांसपेशियों को संकुचन के दौरान विकसित होना चाहिए फेफड़ों की क्षमता में वृद्धि. सामान्य परिस्थितियों में, फेफड़ों का लोचदार कर्षण वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष अंतःस्रावी स्थान में द्रव की एक पतली परत में नगण्य मात्रा में नकारात्मक दबाव बनाता है। नकारात्मक अंतःस्रावी दबाव श्वसन चक्र के चरणों के अनुसार -5 (साँस छोड़ना) से -10 सेमी एक्यू तक भिन्न होता है। कला। (साँस लेना) वायुमंडलीय दबाव से नीचे (चित्र 10.4)। नकारात्मक अंतःस्रावी दबाव छाती गुहा की मात्रा में कमी (पतन) का कारण बन सकता है, जिसका छाती के ऊतक अपनी अत्यंत कठोर संरचना के साथ प्रतिकार करते हैं। छाती की तुलना में डायाफ्राम अधिक लोचदार होता है, और इसका गुंबद फुफ्फुस और पेट की गुहाओं के बीच मौजूद दबाव प्रवणता के प्रभाव में ऊपर उठता है।

ऐसी स्थिति में जहां फेफड़े फैलते या सिकुड़ते नहीं हैं (क्रमशः साँस लेने या छोड़ने के बाद एक ठहराव), श्वसन पथ में कोई वायु प्रवाह नहीं होता है और एल्वियोली में दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है। इस मामले में, वायुमंडलीय और अंतःस्रावी दबाव के बीच का ढाल फेफड़ों के लोचदार कर्षण द्वारा विकसित दबाव को बिल्कुल संतुलित करेगा (चित्र 10.4 देखें)। इन स्थितियों के तहत, अंतःस्रावी दबाव का मान श्वसन पथ में दबाव और फेफड़ों के लोचदार कर्षण द्वारा विकसित दबाव के बीच के अंतर के बराबर होता है। इसलिए, फेफड़े जितना अधिक खिंचेंगे, फेफड़ों का लोचदार कर्षण उतना ही मजबूत होगा और वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष अंतःस्रावी दबाव का मान उतना ही अधिक नकारात्मक होगा। यह साँस लेने के दौरान होता है, जब डायाफ्राम नीचे चला जाता है और फेफड़ों का लोचदार कर्षण फेफड़ों की मुद्रास्फीति का प्रतिकार करता है, और अंतःस्रावी दबाव अधिक नकारात्मक हो जाता है। साँस लेने के दौरान, यह नकारात्मक दबाव वायुमार्ग प्रतिरोध पर काबू पाने, वायुमार्ग के माध्यम से वायुकोशिका की ओर बढ़ने में मदद करता है। परिणामस्वरूप, वायु बाहरी वातावरण से एल्वियोली में प्रवेश करती है।

चावल। 10.4. श्वसन चक्र के श्वसन और निःश्वसन चरणों के दौरान एल्वियोली और अंतःस्रावी दबाव में दबाव. श्वसन पथ में वायु प्रवाह की अनुपस्थिति में, उनमें दबाव वायुमंडलीय दबाव (ए) के बराबर होता है, और फेफड़ों का लोचदार कर्षण एल्वियोली में दबाव ई बनाता है, इन स्थितियों के तहत, अंतःस्रावी दबाव का मान बराबर होता है अंतर ए - ई। साँस लेते समय, डायाफ्राम के संकुचन से फुफ्फुस अंतरिक्ष गुहाओं में नकारात्मक दबाव की मात्रा -10 सेमी एक्यू तक बढ़ जाती है। कला।, जो श्वसन पथ में वायु प्रवाह के प्रतिरोध को दूर करने में मदद करती है, और वायु बाहरी वातावरण से एल्वियोली में चली जाती है। अंतःस्रावी दबाव का परिमाण दबाव ए - आर - ई के बीच के अंतर से निर्धारित होता है। साँस छोड़ते समय, डायाफ्राम आराम करता है और वायुमंडलीय दबाव (-5 सेमी जल स्तंभ) के सापेक्ष अंतःस्रावी दबाव कम नकारात्मक हो जाता है। एल्वियोली, उनकी लोच के कारण, उनका व्यास कम कर देती है, और उनमें दबाव ई बढ़ जाता है। एल्वियोली और बाहरी वातावरण के बीच दबाव प्रवणता श्वसन पथ के माध्यम से एल्वियोली से हवा को बाहरी वातावरण में हटाने को बढ़ावा देती है। अंतःस्रावी दबाव का मान ए + आर के योग से एल्वियोली के अंदर के दबाव को घटाकर निर्धारित किया जाता है, यानी ए + आर - ई। ए - वायुमंडलीय दबाव, ई - फेफड़ों के लोचदार कर्षण के कारण उत्पन्न होने वाले एल्वियोली में दबाव, आर - दबाव श्वसन पथ में वायु प्रवाह के प्रतिरोध पर काबू पाने को सुनिश्चित करता है, पी - अंतःस्रावी दबाव।

जब आप सांस छोड़ते हैं, तो डायाफ्राम शिथिल हो जाता है और अंतःस्रावी दबाव कम नकारात्मक हो जाता है। इन परिस्थितियों में, एल्वियोली, उनकी दीवारों की उच्च लोच के कारण, आकार में घटने लगती है और श्वसन पथ के माध्यम से फेफड़ों से हवा को बाहर धकेलती है। वायुप्रवाह के प्रति वायुमार्ग का प्रतिरोध एल्वियोली में सकारात्मक दबाव बनाए रखता है और उनके तेजी से पतन को रोकता है। इस प्रकार, साँस छोड़ते समय शांत अवस्था में, श्वसन पथ में वायु का प्रवाह केवल फेफड़ों के लोचदार कर्षण के कारण होता है।

फुफ्फुस गुहा में दबाव (फांकें)

फेफड़े और छाती गुहा की दीवारें एक सीरस झिल्ली - फुस्फुस से ढकी होती हैं। आंत और पार्श्विका फुस्फुस की परतों के बीच एक संकीर्ण (5-10 µm) अंतर होता है जिसमें सीरस द्रव होता है, जो लसीका की संरचना के समान होता है। फेफड़े लगातार खिंचे हुए अवस्था में रहते हैं।

यदि दबाव नापने का यंत्र से जुड़ी सुई को फुफ्फुस विदर में डाला जाता है, तो यह स्थापित किया जा सकता है कि इसमें दबाव वायुमंडलीय से नीचे है। फुफ्फुस विदर में नकारात्मक दबाव फेफड़ों के लोचदार कर्षण के कारण होता है, यानी फेफड़ों की मात्रा कम करने की निरंतर इच्छा। शांत समाप्ति के अंत में, जब लगभग सभी श्वसन मांसपेशियाँ शिथिल हो जाती हैं, फुफ्फुस विदर दबाव (पीपीआई) लगभग -3 मिमीएचजी होता है। कला। इस समय एल्वियोली (Pa) में दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है। अंतर रा- -पीपीआई=3 मिमीएचजी कला। ट्रांसपल्मोनरी प्रेशर (p|) कहलाता है। इस प्रकार, फेफड़ों के लोचदार कर्षण द्वारा बनाई गई मात्रा के कारण फुफ्फुस विदर में दबाव एल्वियोली में दबाव से कम होता है।

जब आप सांस लेते हैं, तो श्वसन मांसपेशियों के संकुचन के कारण वक्ष गुहा का आयतन बढ़ जाता है। फुफ्फुस विदर में दबाव अधिक नकारात्मक हो जाता है। शांत प्रेरणा के अंत तक यह -6 mmHg तक गिर जाता है। कला। ट्रांसपल्मोनरी दबाव में वृद्धि के कारण फेफड़े फैलते हैं और वायुमंडलीय वायु के कारण उनका आयतन बढ़ जाता है।

जब श्वसन संबंधी मांसपेशियां शिथिल हो जाती हैं, तो फैले हुए फेफड़ों और पेट की दीवारों की लोचदार ताकतें ट्रांसपल्मोनरी दबाव को कम कर देती हैं, फेफड़ों का आयतन कम हो जाता है - साँस छोड़ना होता है।

सांस लेने के दौरान फेफड़ों के आयतन में परिवर्तन के तंत्र को डोनर्स मॉडल (चित्र 148) का उपयोग करके प्रदर्शित किया जा सकता है।

गहरी सांस के साथ, फुफ्फुस विदर में दबाव -20 mmHg तक गिर सकता है। कला। सक्रिय साँस छोड़ने के दौरान, यह दबाव सकारात्मक हो सकता है, फिर भी फेफड़ों के लोचदार कर्षण की मात्रा के कारण एल्वियोली में दबाव से नीचे बना रहता है।

सामान्य परिस्थितियों में, फुफ्फुस विदर में कोई गैस नहीं होती है। यदि आप फुफ्फुस विदर में एक निश्चित मात्रा में हवा डालते हैं, तो यह धीरे-धीरे ठीक हो जाएगा। फुफ्फुस विदर से गैसों का अवशोषण इस तथ्य के कारण होता है कि फुफ्फुसीय परिसंचरण की छोटी नसों के रक्त में घुली हुई गैसों का तनाव वातावरण की तुलना में कम होता है। फुफ्फुस भट्ठा में द्रव के संचय को ऑन्कोटिक दबाव द्वारा रोका जाता है: फुफ्फुस द्रव में प्रोटीन की मात्रा रक्त प्लाज्मा की तुलना में काफी कम होती है। फुफ्फुसीय परिसंचरण के जहाजों में अपेक्षाकृत कम हाइड्रोस्टेटिक दबाव भी महत्वपूर्ण है।

फेफड़ों के लचीले गुण.फेफड़ों का लोचदार कर्षण तीन कारकों के कारण होता है:

1) एल्वियोली की आंतरिक सतह को कवर करने वाली तरल फिल्म का सतह तनाव; 2) एल्वियोली की दीवारों के ऊतकों की लोच उनमें लोचदार फाइबर की उपस्थिति के कारण होती है; 3) ब्रोन्कियल मांसपेशियों का स्वर। सतह तनाव बलों का उन्मूलन (फेफड़ों को खारे घोल से भरना) फेफड़ों के लोचदार कर्षण को ^3 तक कम कर देता है।

यदि एल्वियोली की आंतरिक सतह को जलीय घोल से ढक दिया जाए, तो सतह का तनाव 5-8 गुना अधिक होगा। ऐसी परिस्थितियों में, कुछ एल्वियोली (एटेलेक्टासिस) का पूर्ण पतन हो जाएगा और कुछ का अत्यधिक विस्तार हो जाएगा। ऐसा नहीं होता है क्योंकि एल्वियोली की आंतरिक सतह एक ऐसे पदार्थ से ढकी होती है जिसका सतह तनाव कम होता है, तथाकथित पृष्ठसक्रियकारक.अस्तर की मोटाई 20-100 एनएम है। इसमें लिपिड और प्रोटीन होते हैं। सर्फेक्टेंट का उत्पादन एल्वियोली की विशेष कोशिकाओं द्वारा किया जाता है - टाइप II न्यूमोसाइट्स।सर्फेक्टेंट फिल्म में एक उल्लेखनीय गुण है: एल्वियोली के आकार में कमी के साथ सतह तनाव में कमी आती है; यह एल्वियोली की स्थिति को स्थिर करने के लिए महत्वपूर्ण है। पैरासिम्पेथेटिक प्रभावों से सर्फेक्टेंट का निर्माण बढ़ जाता है; वेगस तंत्रिकाओं के संक्रमण के बाद यह धीमा हो जाता है।

फेफड़ों का लोचदार कर्षण- वह बल जिसके कारण फेफड़े सिकुड़ने लगते हैं:

1) एल्वियोली की सतह तनाव बल;

2) फेफड़े के ऊतकों में लोचदार तंतुओं की उपस्थिति;

3) छोटी ब्रांकाई का स्वर।

फेफड़े छाती की दीवारों और डायाफ्राम द्वारा निर्मित एक ज्यामितीय रूप से बंद गुहा में स्थित होते हैं। छाती गुहा के अंदर फुस्फुस का आवरण होता है, जिसमें दो परतें होती हैं। एक पत्ता छाती से सटा हुआ है, दूसरा फेफड़ों से। परतों के बीच एक भट्ठा जैसी जगह या फुफ्फुस गुहा होती है, जो फुफ्फुस द्रव से भरी होती है।

गर्भाशय काल में और जन्म के बाद छाती फेफड़ों की तुलना में तेजी से बढ़ती है। इसके अलावा, फुफ्फुस शीट में उच्च अवशोषण क्षमता होती है। इसलिए, फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव स्थापित होता है। इस प्रकार, फेफड़ों के एल्वियोली में दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर है - 760, और फुफ्फुस गुहा में - 745-754 मिमी एचजी। कला। ये 10-30 मिमी फेफड़ों के विस्तार को सुनिश्चित करते हैं। यदि आप छाती की दीवार को छेदते हैं ताकि हवा फुफ्फुस गुहा में प्रवेश कर सके, तो फेफड़े तुरंत ढह जाएंगे (एटेलेक्टैसिस)। ऐसा इसलिए होगा क्योंकि फेफड़ों की बाहरी और भीतरी सतहों पर वायुमंडलीय वायु का दबाव बराबर होगा।

फुफ्फुस गुहा में फेफड़े हमेशा कुछ हद तक खिंची हुई अवस्था में होते हैं, लेकिन साँस लेने के दौरान उनका खिंचाव तेजी से बढ़ जाता है और साँस छोड़ने के दौरान यह कम हो जाता है। इस घटना को डोनर्स द्वारा प्रस्तावित मॉडल द्वारा अच्छी तरह से प्रदर्शित किया गया है। यदि आप एक ऐसी बोतल का चयन करते हैं जो फेफड़ों के आकार के अनुरूप मात्रा में होती है, तो पहले उन्हें इस बोतल में रखा जाता है, और नीचे की बजाय, एक रबर फिल्म खींचते हैं जो डायाफ्राम के रूप में कार्य करती है, तो फेफड़ों के प्रत्येक खिंचाव के साथ विस्तार होगा रबर तली. बोतल के अंदर नकारात्मक दबाव की मात्रा तदनुसार बदल जाएगी।

फुफ्फुस स्थान में पारा मैनोमीटर से जुड़ी एक इंजेक्शन सुई डालकर नकारात्मक दबाव को मापा जा सकता है। बड़े जानवरों में सांस लेते समय यह 30-35 तक पहुंच जाता है और सांस छोड़ते समय यह घटकर 8-12 mmHg हो जाता है। कला। साँस लेने और छोड़ने के दौरान दबाव में उतार-चढ़ाव छाती गुहा में स्थित नसों के माध्यम से रक्त की गति को प्रभावित करता है। चूँकि शिराओं की दीवारें आसानी से फैली हुई होती हैं, उन पर नकारात्मक दबाव संचारित होता है, जो शिराओं के विस्तार, उनके रक्त से भरने और शिरापरक रक्त के दाहिने आलिंद में लौटने, हृदय में रक्त के प्रवाह में योगदान देता है; बढ़ती है।

साँस लेने के प्रकार। जानवरों में, साँस लेने के तीन प्रकार होते हैं: कॉस्टल, या वक्ष, - साँस लेने के दौरान, बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों का संकुचन प्रबल होता है; डायाफ्रामिक, या पेट, - छाती का विस्तार मुख्य रूप से डायाफ्राम के संकुचन के कारण होता है; एबर-पेट - साँस लेना इंटरकोस्टल मांसपेशियों, डायाफ्राम और पेट की मांसपेशियों द्वारा समान रूप से प्रदान किया जाता है। सांस लेने का बाद का प्रकार खेत जानवरों की विशेषता है। सांस लेने के तरीके में बदलाव छाती या पेट के अंगों की बीमारी का संकेत दे सकता है। उदाहरण के लिए, पेट के अंगों की बीमारी के मामले में, कॉस्टल प्रकार की श्वास प्रबल होती है, क्योंकि जानवर रोगग्रस्त अंगों की रक्षा करता है।

विश्राम के समय महत्वपूर्ण और कुल फेफड़ों की क्षमता, बड़े कुत्ते और भेड़ औसतन 0.3-0.5, घोड़े छोड़ते हैं

5-6 लीटर हवा. इस वॉल्यूम को कहा जाता है साँस लेने वाली हवा.इस मात्रा के अलावा, कुत्ते और भेड़ें 0.5-1 और घोड़े - 10-12 लीटर - साँस ले सकते हैं। अतिरिक्त हवा.सामान्य साँस छोड़ने के बाद, जानवर लगभग समान मात्रा में हवा छोड़ सकते हैं - आरक्षित हवा.इस प्रकार, जानवरों में सामान्य, उथली श्वास के दौरान, छाती अपनी अधिकतम सीमा तक विस्तारित नहीं होती है, लेकिन यदि आवश्यक हो तो एक निश्चित इष्टतम स्तर पर होती है, श्वसन मांसपेशियों के अधिकतम संकुचन के कारण इसकी मात्रा बढ़ सकती है; श्वसन, अतिरिक्त और आरक्षित वायु मात्राएँ हैं फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता.कुत्तों में यह है 1.5 -3 लीटर, घोड़ों के लिए - 26-30, मवेशियों के लिए - 30-35 लीटर हवा। अधिकतम साँस छोड़ने पर, फेफड़ों में अभी भी कुछ हवा बची रहती है, इस मात्रा को कहा जाता है अवशिष्ट वायु.फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता और अवशिष्ट वायु हैं फेफड़ों की कुल क्षमता.कुछ बीमारियों में फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता काफी कम हो सकती है, जिससे गैस विनिमय ख़राब हो जाता है।

सामान्य परिस्थितियों और विकृति विज्ञान में शरीर की शारीरिक स्थिति का निर्धारण करने के लिए फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता का निर्धारण बहुत महत्वपूर्ण है। इसे वॉटर स्पाइरोमीटर (स्पाइरो 1-बी डिवाइस) नामक एक विशेष उपकरण का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। दुर्भाग्य से, इन विधियों को उत्पादन परिवेश में लागू करना कठिन है। प्रयोगशाला जानवरों में, महत्वपूर्ण क्षमता को एनेस्थीसिया के तहत CO2 की उच्च सामग्री वाले मिश्रण को अंदर लेकर निर्धारित किया जाता है। सबसे बड़ी साँस छोड़ने का परिमाण लगभग फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता से मेल खाता है। महत्वपूर्ण क्षमता उम्र, उत्पादकता, नस्ल और अन्य कारकों के आधार पर भिन्न होती है।

फुफ्फुसीय वेंटिलेशन। शांत साँस छोड़ने के बाद, आरक्षित या अवशिष्ट हवा फेफड़ों में रहती है, जिसे वायुकोशीय वायु भी कहा जाता है। साँस में ली गई हवा का लगभग 70% सीधे फेफड़ों में प्रवेश करता है, शेष 25-30% गैस विनिमय में भाग नहीं लेता है, क्योंकि यह ऊपरी श्वसन पथ में रहता है। घोड़ों में वायुकोशीय वायु की मात्रा 22 लीटर होती है। चूँकि शांत साँस लेने के दौरान एक घोड़ा 5 लीटर हवा लेता है, जिसमें से केवल 70%, या 3.5 लीटर, एल्वियोली में प्रवेश करता है, तो प्रत्येक सांस के साथ केवल 1/6 हवा एल्वियोली में हवादार होती है (अनुपात 3.5:22)। श्वास द्वारा ली गई वायु को वायुकोशीय कहते हैं फुफ्फुसीय वेंटिलेशन गुणांक,और 1 मिनट में फेफड़ों से गुजरने वाली हवा की मात्रा होती है फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मिनट मात्रा।मिनट की मात्रा एक परिवर्तनशील मान है, जो श्वसन दर, फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता, कार्य की तीव्रता, आहार की प्रकृति, फेफड़ों की रोग संबंधी स्थिति और अन्य कारकों पर निर्भर करता है।

वायुमार्ग (स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई, ब्रोन्किओल्स) सीधे गैस विनिमय में भाग नहीं लेते हैं, यही कारण है कि उन्हें कहा जाता है हानिकारक स्थान.हालाँकि, साँस लेने की प्रक्रिया में इनका बहुत महत्व है। नासिका मार्ग और ऊपरी श्वसन पथ की श्लेष्मा झिल्ली में सीरस श्लेष्मा कोशिकाएं और सिलिअटेड एपिथेलियम होते हैं। बलगम धूल को फँसाता है और वायुमार्ग को नम करता है। सिलिअटेड एपिथेलियम, अपने बालों की गतिविधियों के माध्यम से, धूल, रेत और अन्य यांत्रिक अशुद्धियों के कणों के साथ बलगम को नासॉफिरिन्क्स में निकालने में मदद करता है, जहां से इसे बाहर निकाल दिया जाता है। ऊपरी श्वसन पथ में कई संवेदी रिसेप्टर्स होते हैं, जिनकी जलन से सुरक्षात्मक प्रतिक्रियाएँ होती हैं, जैसे खाँसी, छींकना और खर्राटे लेना। ये रिफ्लेक्सिस धूल, भोजन, रोगाणुओं और विषाक्त पदार्थों के कणों को हटाने में मदद करते हैं जो शरीर के लिए खतरा पैदा करते हैं। इसके अलावा, नाक मार्ग, स्वरयंत्र और श्वासनली के श्लेष्म झिल्ली को प्रचुर मात्रा में रक्त की आपूर्ति के कारण, साँस की हवा गर्म हो जाती है।

फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मात्रा प्रति यूनिट समय फुफ्फुसीय परिसंचरण के माध्यम से बहने वाले रक्त की मात्रा से थोड़ी कम है। फेफड़ों के शीर्ष पर, एल्वियोली डायाफ्राम से सटे आधार की तुलना में कम कुशलता से हवादार होते हैं। इसलिए, फेफड़ों के शीर्ष के क्षेत्र में, रक्त प्रवाह पर वेंटिलेशन अपेक्षाकृत प्रबल होता है। वेनो-धमनी एनास्टोमोसेस की उपस्थिति और फेफड़ों के कुछ हिस्सों में रक्त प्रवाह के लिए वेंटिलेशन का कम अनुपात वायुकोशीय में इन गैसों के आंशिक दबाव की तुलना में धमनी रक्त में कम ऑक्सीजन तनाव और उच्च कार्बन डाइऑक्साइड तनाव का मुख्य कारण है। वायु।

साँस लेने, छोड़ने और वायुकोशीय वायु की संरचना में 20.82% ऑक्सीजन, 0.03% कार्बन डाइऑक्साइड और 79.03% नाइट्रोजन होती है। पशुधन भवनों की हवा में आमतौर पर अधिक कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड आदि होते हैं। ऑक्सीजन की मात्रा वायुमंडलीय हवा की तुलना में कम हो सकती है।

साँस छोड़ने वाली हवा में औसतन 16.3% ऑक्सीजन, 4% कार्बन डाइऑक्साइड, 79.7% नाइट्रोजन होती है (ये आंकड़े शुष्क हवा के संदर्भ में दिए गए हैं, यानी जल वाष्प को घटाकर जिससे साँस छोड़ने वाली हवा संतृप्त होती है)। साँस छोड़ने वाली हवा की संरचना स्थिर नहीं है और चयापचय की तीव्रता, फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मात्रा, परिवेश वायु तापमान आदि पर निर्भर करती है।

वायुकोशीय वायु साँस छोड़ने वाली वायु से कार्बन डाइऑक्साइड की उच्च सामग्री - 5.62% और कम ऑक्सीजन - औसतन 14.2-14.6, नाइट्रोजन - 80.48% से भिन्न होती है। साँस छोड़ने वाली हवा में न केवल एल्वियोली से, बल्कि "हानिकारक स्थान" से भी हवा होती है, जहाँ इसकी संरचना वायुमंडलीय हवा के समान होती है।

नाइट्रोजन गैस विनिमय में भाग नहीं लेती है, लेकिन साँस की हवा में इसका प्रतिशत साँस छोड़ने और वायुकोशीय हवा की तुलना में थोड़ा कम है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि साँस छोड़ने वाली हवा की मात्रा साँस ली गई हवा की तुलना में थोड़ी कम है।

स्टॉकयार्ड, अस्तबल, बछड़ा खलिहान में कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.25% है; लेकिन पहले से ही 1% C02 सांस की उल्लेखनीय कमी का कारण बनता है, और फुफ्फुसीय वेंटिलेशन 20% बढ़ जाता है। 10% से ऊपर कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर मृत्यु का कारण बनता है।

फेफड़े लगातार छाती गुहा में विस्तारित अवस्था में रहते हैं। इसका निर्माण फुफ्फुस गुहा के अस्तित्व और उसमें नकारात्मक दबाव की उपस्थिति के परिणामस्वरूप होता है।

फुफ्फुस गुहा का निर्माण इस प्रकार होता है: फेफड़े और छाती गुहा की दीवारें एक सीरस झिल्ली से ढकी होती हैं - फुस्फुस का आवरण. आंत और पार्श्विका फुस्फुस का आवरण की परतों के बीच एक संकीर्ण (5-10 माइक्रोन) अंतर होता है, एक गुहा बनता है जिसमें सीरस द्रव होता है, जो लसीका की संरचना के समान होता है। इस द्रव में प्रोटीन की सांद्रता कम होती है, जो रक्त प्लाज्मा की तुलना में कम ऑन्कोटिक दबाव का कारण बनती है। यह परिस्थिति फुफ्फुस गुहा में द्रव के संचय को रोकती है।

फुफ्फुस गुहा में दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम है, जिसे नकारात्मक दबाव के रूप में परिभाषित किया गया है। यह फेफड़ों के लोचदार कर्षण के कारण होता है, अर्थात। फेफड़ों की अपनी मात्रा कम करने की निरंतर इच्छा। फेफड़ों के लोचदार कर्षण द्वारा बनाई गई मात्रा के कारण फुफ्फुस गुहा में दबाव वायुकोशीय दबाव से कम होता है: पी पीएल = पी एएलवी - पी आदि। . फेफड़ों का लोचदार कर्षण तीन कारकों के कारण होता है:

1) सतह तनावएल्वियोली की आंतरिक सतह को कवर करने वाली तरल की एक फिल्म - सर्फेक्टेंट। इस पदार्थ का पृष्ठ तनाव कम होता है। सर्फेक्टेंट टाइप II न्यूमोसाइट्स द्वारा निर्मित होता है और इसमें प्रोटीन और लिपिड होते हैं। इसमें एल्वियोली के आकार को कम करते हुए एल्वियोली दीवार की सतह के तनाव को कम करने का गुण होता है। जब उनका आयतन बदलता है तो यह वायुकोशीय दीवार की स्थिति को स्थिर कर देता है। यदि एल्वियोली की सतह को जलीय घोल की परत से ढक दिया जाए, तो इससे सतह का तनाव 5-8 गुना बढ़ जाएगा। ऐसी परिस्थितियों में, कुछ एल्वियोली (एटेलेक्टैसिस) का पूर्ण पतन देखा गया, जबकि अन्य अत्यधिक खिंचे हुए थे। सर्फेक्टेंट की मौजूदगी स्वस्थ शरीर में फेफड़ों की ऐसी स्थिति के विकास को रोकती है।

2) एल्वियोली की दीवारों के ऊतकों की लोच, जिसकी दीवार में लोचदार फाइबर होते हैं।

3) ब्रोन्कियल मांसपेशियों का स्वर।

फेफड़ों का लोचदार कर्षण फेफड़ों के लोचदार गुणों को निर्धारित करता है। फेफड़ों के लचीले गुण आमतौर पर मात्रात्मक रूप से व्यक्त किए जाते हैं तानानाफेफड़े के ऊतक साथ :

कहाँ ∆ वी – खिंचने पर फेफड़ों के आयतन में वृद्धि (मिलीलीटर में),

∆Р- फेफड़ों में खिंचाव होने पर ट्रांसपल्मोनरी दबाव में परिवर्तन (सेमी जल स्तंभ में)।

वयस्कों में, C 200 ml/cm पानी है। कला।, नवजात शिशुओं और शिशुओं में - 5-10 मिली/सेमी पानी। कला। यह सूचक (इसकी कमी) फेफड़ों के रोगों में परिवर्तन करता है और इसका उपयोग नैदानिक ​​उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

श्वसन चक्र की गतिशीलता के साथ फुफ्फुस दबाव बदलता है। एक शांत साँस छोड़ने के अंत में, एल्वियोली में दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है, और फुफ्फुस गुहा में - 3 मिमी एचजी। कला। अंतर R alv – R pl = R l कहलाता है ट्रांसपल्मोनरीदबाव और +3 मिमी एचजी के बराबर। कला। यह वह दबाव है जो साँस छोड़ने के अंत में फेफड़ों की फैली हुई स्थिति को बनाए रखता है।

जब आप सांस लेते हैं तो श्वसन संबंधी मांसपेशियों के संकुचन के कारण छाती का आयतन बढ़ जाता है। फुफ्फुस दबाव (पी पीएल) अधिक नकारात्मक हो जाता है - शांत प्रेरणा के अंत तक यह -6 मिमी एचजी के बराबर होता है। कला।, ट्रांसपल्मोनरी दबाव (पी एल) +6 मिमी एचजी तक बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप फेफड़े फैलते हैं, वायुमंडलीय हवा के कारण उनकी मात्रा बढ़ जाती है।

गहरी सांस के साथ, पीपीएल -20 mmHg तक गिर सकता है। कला। गहरी साँस छोड़ने के दौरान, यह दबाव सकारात्मक हो सकता है, फिर भी फेफड़ों के लोचदार कर्षण द्वारा बनाए गए दबाव की मात्रा से एल्वियोली में दबाव से नीचे बना रहता है।

यदि थोड़ी मात्रा में हवा फुफ्फुस विदर में प्रवेश करती है, तो फेफड़ा आंशिक रूप से नष्ट हो जाता है, लेकिन वेंटिलेशन जारी रहता है। इस स्थिति को बंद न्यूमोथोरैक्स कहा जाता है। कुछ समय बाद, वायु फुफ्फुस गुहा से अवशोषित हो जाती है और फेफड़े का विस्तार होता है (फुफ्फुस गुहा से गैसों की आकांक्षा इस तथ्य के कारण होती है कि फुफ्फुसीय परिसंचरण की छोटी नसों के रक्त में घुली हुई गैसों का तनाव वायुमंडल की तुलना में कम होता है) ).

फेफड़े हैं लोचदार संरचना, जो विस्तारित अवस्था में इसका समर्थन करने वाले बल की अनुपस्थिति में, गुब्बारे की तरह ढह जाता है और श्वासनली के माध्यम से इसमें मौजूद सारी हवा को बाहर निकाल देता है। इस मामले में, फेफड़ों और छाती की दीवार को जोड़ने वाली कोई संरचना नहीं होती है, सिवाय उन संरचनाओं के जो अपने द्वार को मीडियास्टिनम से जोड़ते हैं। इस प्रकार, फेफड़े छाती गुहा में "तैरते" हैं, जो फुफ्फुस द्रव की एक पतली परत से घिरे होते हैं, जो गुहा में उनके आंदोलन को सुविधाजनक बनाता है।

स्थायी अतिरिक्त द्रव का अवशोषणलसीका चैनलों में फेफड़ों की फुफ्फुस परत की आंत की सतह से छाती गुहा की दीवार के फुफ्फुस की पार्श्विका परत तक एक कमजोर चूषण पैदा होता है, इसलिए फेफड़े छाती की दीवार से चिपके हुए लगते हैं और, जब यह फैलता है और संकीर्ण, अपनी आंतरिक सतह पर स्वतंत्र रूप से सरक सकता है।

फुफ्फुस दबाव- यह फुफ्फुस की फुफ्फुसीय और पार्श्विका परतों के बीच संकीर्ण अंतराल में द्रव का दबाव है। यह पहले कहा गया था कि आम तौर पर फुफ्फुस का एक दूसरे से कमजोर अवशोषण होता है, अर्थात। दबाव थोड़ा नकारात्मक है. प्रेरणा की शुरुआत में, सामान्य फुफ्फुस दबाव लगभग -5 सेमीएच2ओ होता है। कला., इस दबाव में फेफड़े आराम की स्थिति में खुले रहते हैं। सामान्य साँस लेने के दौरान, छाती का विस्तार फेफड़ों को अपने साथ खींचता है, और थोड़ा अधिक नकारात्मक दबाव विकसित होता है - लगभग -7.5 सेमी पानी। कला।

यह चित्र इन रिश्तों को दर्शाता है अंतःस्रावी दबाव के बीचऔर फेफड़ों की मात्रा में परिवर्तन। निचले वक्र से पता चलता है कि साँस लेते समय, फुफ्फुस गुहा के अंदर नकारात्मक दबाव -5 से -7.5 सेमी पानी तक बढ़ जाता है। कला।, और ऊपरी वक्र फेफड़ों की मात्रा में 0.5 लीटर की वृद्धि दर्शाता है। साँस छोड़ने के दौरान, घटनाएँ विपरीत दिशा में विकसित होती हैं।

एल्वियोली के अंदर वायु का दबाव वायुकोशीय दबाव कहा जाता है. जब स्वरयंत्र खुला होता है और फेफड़ों में या फेफड़ों से हवा की कोई आवाजाही नहीं होती है, तो वायुकोश तक श्वसन पथ के सभी हिस्सों में दबाव वायुमंडलीय दबाव के समान और बराबर होता है, जिसे फेफड़ों में दबाव का शून्य स्तर माना जाता है। श्वसन पथ, यानी 0 सेमी पानी के बराबर. कला।

हवा अंदर लेते समयएल्वियोली में दबाव वायुमंडलीय दबाव (शून्य से नीचे) से थोड़ा कम होने के बाद ही एल्वियोली में प्रवेश करना शुरू होता है। चित्र में दूसरा वक्र (वायुकोशीय दबाव) दर्शाता है कि सामान्य प्रेरणा के दौरान, वायुकोशीय दबाव लगभग -1 सेमीH2O तक कम हो जाता है। कला। यह मामूली नकारात्मक दबाव 2 सेकंड में शांत साँस लेने के दौरान 0.5 लीटर हवा को फेफड़ों में प्रवेश करने के लिए पर्याप्त है।

साँस छोड़ने के दौरानदबाव में बदलाव दूसरी दिशा में होता है: वायुकोशीय दबाव लगभग +1 सेमी पानी तक बढ़ जाता है। कला., जबकि साँस छोड़ने के 2-3 सेकंड में फेफड़ों से 0.5 लीटर हवा निकलती है।

ट्रांसपल्मोनरी दबाव. चित्र में वायुकोशीय और अंतःस्रावी दबाव के बीच अंतर पर ध्यान दें। इस अंतर को ट्रांसपल्मोनरी दबाव कहा जाता है। यह एल्वियोली के अंदर दबाव और फेफड़ों की बाहरी सतह पर दबाव के बीच अंतर को दर्शाता है। ट्रांसपल्मोनरी दबाव फेफड़ों में लोचदार बलों का एक माप है, जो सांस लेने के किसी भी चरण में फेफड़ों की मात्रा को कम करने की प्रवृत्ति रखता है। इस दबाव को पतन दबाव कहा जाता है।

फुफ्फुस गुहा और मीडियास्टिनम में दबाव सामान्यतः हमेशा नकारात्मक होता है। आप फुफ्फुस गुहा में दबाव को मापकर इसे सत्यापित कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, फुफ्फुस की दो परतों के बीच एक दबाव नापने का यंत्र से जुड़ी एक खोखली सुई डाली जाती है। एक शांत साँस लेने के दौरान, फुफ्फुस गुहा में दबाव वायुमंडलीय दबाव से 1.197 kPa (9 मिमी Hg) होता है, एक शांत साँस छोड़ने के दौरान - 0.798 kPa (6 मिमी Hg)।

नकारात्मक इंट्राथोरेसिक दबाव और प्रेरणा के दौरान इसकी वृद्धि का अत्यधिक शारीरिक महत्व है। नकारात्मक दबाव के कारण, एल्वियोली हमेशा खिंची हुई अवस्था में रहती है, जिससे फेफड़ों की श्वसन सतह काफी बढ़ जाती है, खासकर साँस लेने के दौरान। नकारात्मक इंट्राथोरेसिक दबाव हेमोडायनामिक्स में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, हृदय में रक्त की शिरापरक वापसी सुनिश्चित करता है और फुफ्फुसीय सर्कल में रक्त परिसंचरण में सुधार करता है, खासकर इनहेलेशन चरण के दौरान। छाती का चूषण प्रभाव लसीका परिसंचरण को भी बढ़ावा देता है। अंत में, नकारात्मक इंट्राथोरेसिक दबाव अन्नप्रणाली के माध्यम से भोजन के बोलस की गति में योगदान देने वाला एक कारक है, जिसके निचले हिस्से में दबाव वायुमंडलीय दबाव से 0.46 kPa (3.5 मिमी Hg) कम है।

न्यूमोथोरैक्स।न्यूमोथोरैक्स फुफ्फुस गुहा में हवा की उपस्थिति है। इस मामले में, अंतःस्रावी दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर हो जाता है, जो फेफड़ों के पतन का कारण बनता है। इन परिस्थितियों में, फेफड़ों के लिए श्वसन क्रिया करना असंभव है।

न्यूमोथोरैक्स खुला या बंद हो सकता है। खुले न्यूमोथोरैक्स के साथ, फुफ्फुस गुहा वायुमंडलीय हवा के साथ संचार करती है, लेकिन बंद न्यूमोथोरैक्स के साथ ऐसा नहीं होता है। यदि श्वासनली के माध्यम से हवा को पंप करके कृत्रिम श्वसन नहीं किया जाता है तो द्विपक्षीय खुले न्यूमोथोरैक्स से मृत्यु हो जाती है।

नैदानिक ​​​​अभ्यास में, प्रभावित फेफड़े के लिए कार्यात्मक आराम बनाने के लिए एक बंद कृत्रिम न्यूमोथोरैक्स का उपयोग किया जाता है (हवा को सुई के माध्यम से फुफ्फुस गुहा में पंप किया जाता है), उदाहरण के लिए, फुफ्फुसीय तपेदिक में। कुछ समय बाद, फुफ्फुस गुहा से हवा अवशोषित हो जाती है, जिससे उसमें नकारात्मक दबाव बहाल हो जाता है और फेफड़े का विस्तार होता है। इसलिए, न्यूमोथोरैक्स को बनाए रखने के लिए, फुफ्फुस गुहा में बार-बार हवा डालना आवश्यक है।

श्वसन चक्र

श्वसन चक्र में साँस लेना, छोड़ना और श्वसन रुकना शामिल है। आमतौर पर साँस लेना साँस छोड़ने की तुलना में कम समय का होता है। एक वयस्क में साँस लेने की अवधि 0.9 से 4.7 सेकंड है, साँस छोड़ने की अवधि 1.2-6 सेकंड है। साँस लेने और छोड़ने की अवधि मुख्य रूप से फेफड़े के ऊतकों के रिसेप्टर्स से आने वाले प्रतिवर्त प्रभावों पर निर्भर करती है। श्वसन विराम श्वसन चक्र का एक परिवर्तनशील घटक है। यह आकार में भिन्न होता है और अनुपस्थित भी हो सकता है।

श्वसन गति एक निश्चित लय और आवृत्ति के साथ होती है, जो प्रति मिनट छाती भ्रमण की संख्या से निर्धारित होती है। एक वयस्क में श्वसन दर 12-18 प्रति मिनट होती है। बच्चों में, साँस उथली होती है और इसलिए वयस्कों की तुलना में अधिक बार आती है। तो, एक नवजात शिशु प्रति मिनट लगभग 60 बार सांस लेता है, 5 साल का बच्चा प्रति मिनट 25 बार। किसी भी उम्र में श्वसन गति की आवृत्ति दिल की धड़कन की संख्या से 4-5 गुना कम होती है।

श्वसन गति की गहराई छाती के भ्रमण के आयाम और विशेष तरीकों का उपयोग करके निर्धारित की जाती है जो फेफड़ों की मात्रा का अध्ययन करने की अनुमति देती है।

साँस लेने की आवृत्ति और गहराई कई कारकों से प्रभावित होती है, विशेष रूप से भावनात्मक स्थिति, मानसिक तनाव, रक्त की रासायनिक संरचना में परिवर्तन, शरीर की फिटनेस की डिग्री, चयापचय का स्तर और तीव्रता। साँस लेने की गति जितनी अधिक बार और गहरी होती है, उतनी ही अधिक ऑक्सीजन फेफड़ों में प्रवेश करती है और, तदनुसार, अधिक मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड समाप्त हो जाती है।

दुर्लभ और उथली सांस लेने से शरीर की कोशिकाओं और ऊतकों को अपर्याप्त ऑक्सीजन की आपूर्ति हो सकती है। इसके परिणामस्वरूप उनकी कार्यात्मक गतिविधि में कमी आती है। श्वसन गति की आवृत्ति और गहराई रोग संबंधी स्थितियों में, विशेषकर श्वसन प्रणाली के रोगों में, महत्वपूर्ण रूप से बदल जाती है।

साँस लेना तंत्र.साँस लेना (प्रेरणा) तीन दिशाओं में छाती के आयतन में वृद्धि के कारण होता है - ऊर्ध्वाधर, धनु (एटेरो-पोस्टीरियर) और ललाट (कोस्टल)। छाती गुहा के आकार में परिवर्तन श्वसन मांसपेशियों के संकुचन के कारण होता है।

जब बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियां सिकुड़ती हैं (सांस लेने के दौरान), पसलियां अधिक क्षैतिज स्थिति लेती हैं, ऊपर की ओर उठती हैं, जबकि उरोस्थि का निचला सिरा आगे बढ़ता है। साँस लेने के दौरान पसलियों की गति के कारण छाती का आकार अनुप्रस्थ और अनुदैर्ध्य दिशाओं में बढ़ जाता है। डायाफ्राम के संकुचन के परिणामस्वरूप, इसका गुंबद चपटा हो जाता है और नीचे गिर जाता है: पेट के अंग नीचे, बगल की ओर और आगे की ओर धकेल दिए जाते हैं, परिणामस्वरूप, छाती का आयतन ऊर्ध्वाधर दिशा में बढ़ जाता है।

साँस लेने की क्रिया में छाती और डायाफ्राम की मांसपेशियों की प्रमुख भागीदारी के आधार पर, वक्षीय, या कोस्टल, और पेट, या डायाफ्रामिक, श्वास के प्रकारों को प्रतिष्ठित किया जाता है। पुरुषों में, उदर प्रकार की श्वास प्रबल होती है, महिलाओं में - वक्षीय।

कुछ मामलों में, उदाहरण के लिए, शारीरिक कार्य के दौरान, सांस की तकलीफ के दौरान, तथाकथित सहायक मांसपेशियां - कंधे की कमर और गर्दन की मांसपेशियां - साँस लेने की क्रिया में भाग ले सकती हैं।

जैसे ही आप सांस लेते हैं, फेफड़े निष्क्रिय रूप से विस्तारित छाती का अनुसरण करते हैं। फेफड़ों की श्वसन सतह बढ़ जाती है, लेकिन उनमें दबाव कम हो जाता है और वायुमंडलीय से 0.26 kPa (2 मिमी Hg) कम हो जाता है। यह वायुमार्ग के माध्यम से फेफड़ों में हवा के प्रवाह को बढ़ावा देता है। ग्लोटिस फेफड़ों में दबाव को तेजी से बराबर होने से रोकता है, क्योंकि इस स्थान पर वायुमार्ग संकुचित होते हैं। केवल प्रेरणा की ऊंचाई पर ही फैली हुई एल्वियोली पूरी तरह से हवा से भर जाती है।

साँस छोड़ने का तंत्र।साँस छोड़ना (प्रश्वास) बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों की छूट और डायाफ्राम के गुंबद को ऊपर उठाने के परिणामस्वरूप होता है। इस स्थिति में, छाती अपनी मूल स्थिति में लौट आती है और फेफड़ों की श्वसन सतह कम हो जाती है। ग्लोटिस क्षेत्र में वायुमार्ग के संकीर्ण होने के कारण फेफड़ों से हवा धीमी गति से निकलती है। साँस छोड़ने के चरण की शुरुआत में, फेफड़ों में दबाव वायुमंडलीय दबाव से 0.40-0.53 kPa (3-4 मिमी Hg) अधिक हो जाता है, जो उनसे पर्यावरण में हवा को छोड़ने की सुविधा प्रदान करता है।