2. स्पाइरोमेट्री।ज्वारीय मात्रा और क्षमता मापने की विधि। निम्नलिखित ज्वारीय मात्राएँ प्रतिष्ठित हैं:
ज्वार की मात्रा -हवा की वह मात्रा जो एक व्यक्ति सापेक्ष शारीरिक आराम की स्थिति में अंदर लेता और छोड़ता है। आम तौर पर, एक स्वस्थ व्यक्ति में यह आंकड़ा 0.4 से 0.5 लीटर तक हो सकता है;
प्रेरणात्मक आरक्षित मात्रा -हवा की वह अधिकतम मात्रा जो एक व्यक्ति शांत सांस के बाद अतिरिक्त रूप से अंदर ले सकता है। श्वसन आरक्षित मात्रा 1.5 - 1.8 लीटर है।
निःश्वसन आरक्षित मात्रा –हवा की अधिकतम मात्रा जो एक व्यक्ति शांत साँस छोड़ने के बाद अतिरिक्त रूप से बाहर निकाल सकता है। सामान्यतः यह मान 1.0 – 1.4 लीटर हो सकता है;
अवशिष्ट मात्रा -हवा की वह मात्रा जो अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में रहती है। एक स्वस्थ व्यक्ति में यह मान 1.0 – 1.5 लीटर होता है।
बाह्य श्वसन के कार्य को चिह्नित करने के लिए, वे अक्सर गणना का सहारा लेते हैं साँस लेने के पात्र, जिसमें कुछ निश्चित ज्वारीय मात्राओं का योग शामिल है:
फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी)- ज्वारीय मात्रा, श्वसन आरक्षित मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा का योग शामिल है। सामान्यतः यह 3 से 5 लीटर तक होता है। पुरुषों में, एक नियम के रूप में, यह आंकड़ा महिलाओं की तुलना में अधिक है।
प्रेरणात्मक क्षमता- ज्वारीय आयतन और श्वसन आरक्षित आयतन के योग के बराबर। मनुष्यों में, औसत 2.0 - 2.3 लीटर है।
कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी)- निःश्वसन आरक्षित मात्रा और अवशिष्ट मात्रा का योग। इस सूचक की गणना बंद-प्रकार के स्पाइरोग्राफ का उपयोग करके गैस कमजोर पड़ने की विधियों द्वारा की जा सकती है। एफआरसी निर्धारित करने के लिए, अक्रिय गैस हीलियम का उपयोग किया जाता है, जो श्वास मिश्रण में शामिल है।
वी.एस.पीएक्ससाथवह 1 = वीएसपी एक्ससाथवह 2 + एफएफयू एक्स सीवह 2,कहाँ
वीएसपी -स्पाइरोग्राफ वॉल्यूम ; साथवह 1-परीक्षण शुरू होने से पहले स्पाइरोग्राफ के श्वास मिश्रण में हीलियम सांद्रता; साथवह 2- परीक्षण के दौरान श्वास मिश्रण में हीलियम सांद्रता। यहाँ से
एफआरसी = (वीएसपी(साथवह 1-साथवह 2)/साथवह 2 ;
फेफड़ों की कुल क्षमता- सभी ज्वारीय आयतनों का योग।
स्पाइरोमेट्री विशेष उपकरणों - स्पाइरोमीटर का उपयोग करके की जाती है। सूखे और गीले स्पाइरोमीटर हैं। व्यावहारिक सत्र में हम विभिन्न स्पाइरोमीटर विकल्पों का उपयोग करके ज्वारीय मात्रा का अनुमान लगाएंगे।
3. स्पाइरोग्राफी -एक विधि जो आपको श्वसन वक्र, स्पाइरोग्राम रिकॉर्ड करने की अनुमति देती है, और फिर, विशेष माप और गणना के माध्यम से, ज्वार की मात्रा और क्षमता का अनुमान लगाती है (चित्र 5 देखें)।
चावल। 5 स्पाइरोग्राम और ज्वारीय मात्रा और क्षमता। पदनाम: डीओ - ज्वारीय मात्रा; आरओवी - श्वसन आरक्षित मात्रा; ROvyd. - निःश्वसन आरक्षित मात्रा; महत्वपूर्ण क्षमता - फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता।
5. न्यूमोटैकोमेट्री।वायु प्रवाह की गति का अनुमान लगाने की विधि। तथाकथित फ्लेश ट्यूब का उपयोग सेंसर के रूप में किया जाता है, जो एक रिकॉर्डिंग डिवाइस से जुड़ा होता है। इस सूचक का उपयोग श्वसन मांसपेशियों की स्थिति का आकलन करने के लिए किया जाता है।
6. ऑक्सीजेमोमेट्री और ऑक्सीजेमोग्राफी।इस विधि का उपयोग रक्त में ऑक्सीजन संतृप्ति की डिग्री का आकलन करने के लिए किया जाता है। जब रक्त ऑक्सीजन से संतृप्त होता है, तो यह चमकीले लाल रंग का हो जाता है और प्रकाश प्रवाह के लिए अत्यधिक पारगम्य होता है। शिरापरक रक्त, कार्बन डाइऑक्साइड से संतृप्त, गहरे रंग का होता है और प्रकाश किरणों के लिए खराब पारगम्य होता है। ऑक्सीमीटर में एक प्रकाश संवेदनशील तत्व और एक प्रकाश स्रोत होता है, जो एक विशेष क्लिप में बनाया जाता है और ऑरिकल से जुड़ा होता है। प्रकाश संकेत को विद्युत प्रवाह में परिवर्तित किया जाता है, जिसका आयाम टखने के ऊतकों से गुजरने वाले प्रकाश प्रवाह की तीव्रता से मेल खाता है। इसके बाद, सिग्नल को प्रवर्धित किया जाता है और एक संख्या में परिवर्तित किया जाता है, जो रक्त में ऑक्सीजन संतृप्ति की डिग्री को दर्शाता है।
फेफड़ों की मात्रा को स्थिर और गतिशील में विभाजित किया गया है। स्थैतिक फुफ्फुसीय मात्रा को उनकी गति को सीमित किए बिना पूर्ण श्वसन आंदोलनों के दौरान मापा जाता है। श्वसन गतिविधियों के दौरान गतिशील फुफ्फुसीय मात्रा को उनके कार्यान्वयन के लिए समय सीमा के साथ मापा जाता है।
फेफड़ों की मात्रा. फेफड़ों और श्वसन पथ में हवा की मात्रा निम्नलिखित संकेतकों पर निर्भर करती है: 1) व्यक्ति और श्वसन प्रणाली की मानवशास्त्रीय व्यक्तिगत विशेषताएं; 2) फेफड़े के ऊतकों के गुण; 3) एल्वियोली का सतही तनाव; 4) श्वसन मांसपेशियों द्वारा विकसित बल।
ज्वारीय आयतन (वीटी) हवा की वह मात्रा है जिसे एक व्यक्ति शांत साँस लेने के दौरान अंदर लेता और छोड़ता है। एक वयस्क में, DO लगभग 500 ml होता है। डीओ का मान माप स्थितियों (आराम, भार, शरीर की स्थिति) पर निर्भर करता है। डीओ की गणना लगभग छह शांत श्वास आंदोलनों को मापने के बाद औसत मूल्य के रूप में की जाती है।
इंस्पिरेटरी रिज़र्व वॉल्यूम (आईआरवी) हवा की वह अधिकतम मात्रा है जिसे कोई व्यक्ति शांत साँस लेने के बाद अंदर ले सकता है। ROVD का आकार 1.5-1.8 लीटर है।
एक्सपिरेटरी रिज़र्व वॉल्यूम (ईआरवी) हवा की वह अधिकतम मात्रा है जिसे एक व्यक्ति शांत साँस छोड़ने के स्तर से अतिरिक्त रूप से बाहर निकाल सकता है। POvyd का मान ऊर्ध्वाधर स्थिति की तुलना में क्षैतिज स्थिति में कम होता है, और मोटापे के साथ घट जाता है। यह औसतन 1.0-1.4 लीटर है।
अवशिष्ट आयतन (वीआर) हवा का वह आयतन है जो अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में रहता है। अवशिष्ट मात्रा 1.0-1.5 लीटर है।
गतिशील फेफड़ों की मात्रा का अध्ययन वैज्ञानिक और नैदानिक रुचि का है, और उनका विवरण सामान्य शरीर विज्ञान पाठ्यक्रम के दायरे से परे है।
फुफ्फुसीय क्षमता . फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) में ज्वारीय मात्रा, श्वसन आरक्षित मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा शामिल है। मध्यम आयु वर्ग के पुरुषों में, महत्वपूर्ण क्षमता 3.5-5.0 लीटर और अधिक के बीच भिन्न होती है। महिलाओं के लिए, निम्न मान विशिष्ट हैं (3.0-4.0 एल)। महत्वपूर्ण क्षमता को मापने की पद्धति के आधार पर, साँस लेने की महत्वपूर्ण क्षमता के बीच अंतर किया जाता है, जब पूरी साँस छोड़ने के बाद अधिकतम गहरी साँस ली जाती है, और साँस छोड़ने की महत्वपूर्ण क्षमता, जब पूरी साँस लेने के बाद अधिकतम साँस छोड़ी जाती है।
श्वसन क्षमता (ईआईसी) ज्वारीय मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा के योग के बराबर है। मनुष्यों में, EUD का औसत 2.0-2.3 लीटर होता है।
कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी) शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में हवा की मात्रा है। एफआरसी निःश्वसन आरक्षित मात्रा और अवशिष्ट मात्रा का योग है। एफआरसी को गैस तनुकरण, या गैस तनुकरण और प्लीथिस्मोग्राफी द्वारा मापा जाता है। एफआरसी का मूल्य किसी व्यक्ति की शारीरिक गतिविधि के स्तर और शरीर की स्थिति से काफी प्रभावित होता है: बैठने या खड़े होने की तुलना में शरीर की क्षैतिज स्थिति में एफआरसी छोटा होता है। छाती के समग्र अनुपालन में कमी के कारण मोटापे में एफआरसी कम हो जाती है।
कुल फेफड़ों की क्षमता (टीएलसी) पूर्ण साँस लेने के अंत में फेफड़ों में हवा की मात्रा है। TEL की गणना दो तरीकों से की जाती है: TEL - OO + VC या TEL - FRC + Evd। टीएलसी को प्लीथिस्मोग्राफी या गैस तनुकरण का उपयोग करके मापा जा सकता है।
स्वस्थ व्यक्तियों में फुफ्फुसीय कार्य के अध्ययन और मानव फेफड़ों की बीमारी के निदान में फेफड़ों की मात्रा और क्षमताओं का मापन नैदानिक महत्व का है। फेफड़ों की मात्रा और क्षमता का माप आमतौर पर स्पाइरोमेट्री, न्यूमोटैकोमेट्री का उपयोग करके संकेतक और बॉडी प्लेथिस्मोग्राफी के एकीकरण के साथ किया जाता है। पैथोलॉजिकल स्थितियों के तहत स्थिर फेफड़ों की मात्रा कम हो सकती है जिससे फेफड़ों का विस्तार सीमित हो जाता है। इनमें न्यूरोमस्कुलर रोग, छाती, पेट के रोग, फुफ्फुस घाव शामिल हैं जो फेफड़ों के ऊतकों की कठोरता को बढ़ाते हैं, और ऐसे रोग जो कार्यशील एल्वियोली की संख्या में कमी का कारण बनते हैं (एटेलेक्टैसिस, रिसेक्शन, फेफड़ों में निशान परिवर्तन)।
मिनट श्वसन मात्रा (एमआरवी) हवा की कुल मात्रा है जो 1 मिनट में फेफड़ों से गुजरती है। आराम की स्थिति में मनुष्यों में, MOD औसतन 8 l*min-1 होता है। एमआरआर की गणना प्रति मिनट श्वसन दर को ज्वारीय मात्रा से गुणा करके की जा सकती है।
फेफड़ों का अधिकतम वेंटिलेशन हवा की वह मात्रा है जो श्वसन गति की अधिकतम आवृत्ति और गहराई के दौरान 1 मिनट में फेफड़ों से होकर गुजरती है। अधिकतम वेंटिलेशन मनमाने ढंग से होता है, काम के दौरान होता है, O2 सामग्री की कमी (हाइपोक्सिया) के साथ-साथ साँस की हवा में CO2 सामग्री (हाइपरकेनिया) की अधिकता के साथ होता है।
फेफड़ों के अधिकतम स्वैच्छिक वेंटिलेशन के साथ, श्वसन दर 50-60 प्रति मिनट तक बढ़ सकती है, और डीओ - 2-4 लीटर तक। इन शर्तों के तहत, एमओआर 100-200 एल*मिनट-1 तक पहुंच सकता है।
अधिकतम स्वैच्छिक वेंटिलेशन को जबरन सांस लेने के दौरान मापा जाता है, आमतौर पर 15 सेकंड के लिए। आम तौर पर, शारीरिक गतिविधि के दौरान, किसी व्यक्ति में अधिकतम वेंटिलेशन का स्तर हमेशा अधिकतम स्वैच्छिक वेंटिलेशन से कम होता है।
4.फेफड़ों में गैस विनिमय। वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का प्रतिशत और आंशिक दबाव। धमनी और शिरापरक रक्त में गैस का तनाव।
फेफड़ों में गैस का आदान-प्रदान।फेफड़ों में, वायुकोशीय वायु से ऑक्सीजन रक्त में प्रवेश करती है, और रक्त से कार्बन डाइऑक्साइड फेफड़ों में प्रवेश करती है।
गैसों की गति विसरण द्वारा सुनिश्चित होती है। प्रसार के नियमों के अनुसार, गैस उच्च आंशिक दबाव वाले वातावरण से कम दबाव वाले वातावरण में फैलती है। आंशिक दबाव कुल दबाव का वह भाग है जो गैस मिश्रण में किसी दिए गए गैस के अंश के लिए जिम्मेदार होता है। मिश्रण में गैस का प्रतिशत जितना अधिक होगा, उसका आंशिक दबाव उतना ही अधिक होगा। तरल में घुली गैसों के लिए, "तनाव" शब्द का प्रयोग किया जाता है, जो मुक्त गैसों के लिए प्रयुक्त "आंशिक दबाव" शब्द के अनुरूप है।
फेफड़ों में, एल्वियोली में मौजूद हवा और रक्त के बीच गैस का आदान-प्रदान होता है। एल्वियोली केशिकाओं के घने नेटवर्क से जुड़ी हुई हैं। एल्वियोली की दीवारें और केशिकाओं की दीवारें बहुत पतली होती हैं। गैस विनिमय के लिए, निर्धारण की स्थितियाँ सतह क्षेत्र हैं जिसके माध्यम से गैसें फैलती हैं और फैलने वाली गैसों के आंशिक दबाव (वोल्टेज) में अंतर होता है। फेफड़े आदर्श रूप से इन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं: गहरी सांस के साथ, एल्वियोली खिंचाव और उनकी सतह 100-150 वर्ग मीटर तक पहुंच जाती है। मी (फेफड़ों में केशिकाओं की सतह कम बड़ी नहीं है), वायुकोशीय वायु में गैसों के आंशिक दबाव और शिरापरक रक्त में इन गैसों के तनाव में पर्याप्त अंतर है।
रक्त द्वारा ऑक्सीजन का बंधन।रक्त में, ऑक्सीजन हीमोग्लोबिन के साथ मिलकर एक अस्थिर यौगिक बनाता है - ऑक्सीहीमोग्लोबिन, जिसका 1 ग्राम 1.34 घन मीटर को बांध सकता है। सेमी ऑक्सीजन. बनने वाले ऑक्सीहीमोग्लोबिन की मात्रा सीधे ऑक्सीजन के आंशिक दबाव के समानुपाती होती है। वायुकोशीय वायु में, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 100-110 मिमी एचजी है। कला। इन परिस्थितियों में, रक्त का 97% हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन से बंध जाता है।
ऑक्सीहीमोग्लोबिन के रूप में, ऑक्सीजन फेफड़ों से रक्त द्वारा ऊतकों तक ले जाया जाता है। यहां, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव कम होता है और ऑक्सीहीमोग्लोबिन अलग होकर ऑक्सीजन छोड़ता है, जो ऊतकों को ऑक्सीजन की आपूर्ति प्रदान करता है।
हवा या ऊतकों में कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन को बांधने की क्षमता को कम कर देती है।
रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का बंधन।कार्बन डाइऑक्साइड रक्त में रासायनिक यौगिकों सोडियम बाइकार्बोनेट और पोटेशियम बाइकार्बोनेट में ले जाया जाता है। इसका एक भाग हीमोग्लोबिन द्वारा पहुँचाया जाता है।
ऊतक केशिकाओं में, जहां कार्बन डाइऑक्साइड का तनाव अधिक होता है, कार्बोनिक एसिड और कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनते हैं। फेफड़ों में, लाल रक्त कोशिकाओं में मौजूद कार्बोनिक एनहाइड्रेज़, निर्जलीकरण को बढ़ावा देता है, जिससे रक्त से कार्बन डाइऑक्साइड का विस्थापन होता है।
वायुमंडलीय, वायुकोशीय और साँस छोड़ने वाली हवा बनाने वाली गैसों में एक निश्चित आंशिक (आंशिक - आंशिक) दबाव होता है, यानी गैसों के मिश्रण में किसी दिए गए गैस के हिस्से के कारण दबाव होता है। कुल गैस का दबाव मीडिया के बीच इंटरफेस पर कार्य करने वाले अणुओं की गतिज गति के कारण होता है। फेफड़ों में, यह सतह वायुमार्ग और एल्वियोली है। डाल्टन के नियम के अनुसार, किसी भी मिश्रण में गैस का आंशिक दबाव उसकी आयतन सामग्री के सीधे आनुपातिक होता है। वायुकोशीय वायु मुख्य रूप से O2, CO2 और N2 का मिश्रण है। इसके अलावा, वायुकोशीय वायु में जल वाष्प होता है, जो एक निश्चित आंशिक दबाव भी डालता है, इसलिए, गैस मिश्रण का कुल दबाव 760.0 मिमी एचजी होता है। वायुकोशीय वायु में 02 (Po2) का आंशिक दबाव लगभग 104.0 मिमी Hg, CO2 (Pco2) - 40.0 मिमी Hg है।
धमनी और शिरापरक रक्त में गैस का तनाव। वायुकोशीय झिल्ली के माध्यम से गैसों का प्रसार वायुकोशीय वायु और फुफ्फुसीय केशिकाओं के शिरापरक और धमनी रक्त के बीच होता है।
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तीर_ऊपर की ओर
सभी जीवित कोशिकाओं में एंजाइमैटिक प्रतिक्रियाओं की क्रमिक श्रृंखला के माध्यम से कार्बनिक अणुओं को तोड़ने की प्रक्रिया आम है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा निकलती है। लगभग कोई भी प्रक्रिया जिसमें कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण से रासायनिक ऊर्जा निकलती है, कहलाती है साँस लेने।यदि उसे ऑक्सीजन की आवश्यकता है, तो साँस लेना कहलाता हैएरोबिक, और यदि प्रतिक्रियाएँ ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होती हैं - अवायवीयसाँस लेने. कशेरुक जानवरों और मनुष्यों के सभी ऊतकों के लिए, ऊर्जा का मुख्य स्रोत एरोबिक ऑक्सीकरण की प्रक्रियाएं हैं, जो ऑक्सीकरण की ऊर्जा को एटीपी जैसे आरक्षित उच्च-ऊर्जा यौगिकों की ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए अनुकूलित कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होती हैं। प्रतिक्रियाओं का वह क्रम जिसके द्वारा मानव शरीर की कोशिकाएँ कार्बनिक अणुओं के बंधों की ऊर्जा का उपयोग करती हैं, कहलाती हैं आंतरिक, ऊतकया सेलुलरसाँस लेने।
उच्च जानवरों और मनुष्यों की श्वसन को प्रक्रियाओं के एक सेट के रूप में समझा जाता है जो शरीर के आंतरिक वातावरण में ऑक्सीजन की आपूर्ति सुनिश्चित करता है, कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण के लिए इसका उपयोग करता है और शरीर से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाता है।
मनुष्य में श्वास का कार्य निम्नलिखित द्वारा साकार होता है:
1) बाहरी, या फुफ्फुसीय, श्वसन, जो शरीर के बाहरी और आंतरिक वातावरण (वायु और रक्त के बीच) के बीच गैस विनिमय करता है;
2) रक्त परिसंचरण, जो ऊतकों तक और उनसे गैसों के परिवहन को सुनिश्चित करता है;
3) एक विशिष्ट गैस परिवहन माध्यम के रूप में रक्त;
4) आंतरिक, या ऊतक, श्वसन, जो सेलुलर ऑक्सीकरण की सीधी प्रक्रिया को अंजाम देता है;
5) श्वास के न्यूरोह्यूमोरल विनियमन के साधन।
बाहरी श्वसन प्रणाली की गतिविधि का परिणाम ऑक्सीजन के साथ रक्त का संवर्धन और अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई है।
फेफड़ों में रक्त की गैस संरचना में परिवर्तन तीन प्रक्रियाओं द्वारा सुनिश्चित किया जाता है:
1) वायुकोशीय वायु की सामान्य गैस संरचना को बनाए रखने के लिए वायुकोश का निरंतर वेंटिलेशन;
2) वायुकोशीय वायु और रक्त में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के दबाव में संतुलन प्राप्त करने के लिए पर्याप्त मात्रा में वायुकोशीय-केशिका झिल्ली के माध्यम से गैसों का प्रसार;
3) फेफड़ों की केशिकाओं में उनके वेंटिलेशन की मात्रा के अनुसार निरंतर रक्त प्रवाह
फेफड़ों की क्षमता
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तीर_ऊपर की ओर
कुल क्षमता. अधिकतम साँस लेने के बाद फेफड़ों में हवा की मात्रा फेफड़ों की कुल क्षमता होती है, जिसका मान एक वयस्क में 4100-6000 मिली (चित्र 8.1) होता है।
इसमें फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता शामिल होती है, जो हवा की मात्रा (3000-4800 मिली) होती है जो सबसे गहरी साँस लेने के बाद गहरी साँस छोड़ने के दौरान फेफड़ों से निकलती है, और
अवशिष्ट वायु (1100-1200 मिली), जो अधिकतम साँस छोड़ने के बाद भी फेफड़ों में बनी रहती है।
कुल क्षमता = महत्वपूर्ण क्षमता + अवशिष्ट मात्रा
महत्वपूर्ण क्षमतातीन फेफड़ों की मात्रा बनाता है:
1) ज्वारीय आयतन
, प्रत्येक श्वसन चक्र के दौरान अंदर ली गई और छोड़ी गई हवा की मात्रा (400-500 मिली) का प्रतिनिधित्व करता है;
2) आरक्षित मात्रासाँस लेना
(अतिरिक्त हवा), अर्थात्। हवा की मात्रा (1900-3300 मिली) जो सामान्य साँस लेने के बाद अधिकतम साँस लेने के दौरान अंदर ली जा सकती है;
3) निःश्वसन आरक्षित मात्रा
(आरक्षित हवा), अर्थात्। मात्रा (700-1000 मिली) जिसे सामान्य साँस छोड़ने के बाद अधिकतम साँस छोड़ने पर छोड़ा जा सकता है।
महत्वपूर्ण क्षमता = प्रेरणात्मक आरक्षित मात्रा +ज्वारीय आयतन + निःश्वसन आरक्षित आयतन
कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता. शांत श्वास के दौरान, साँस छोड़ने के बाद, निःश्वसन आरक्षित मात्रा और अवशिष्ट मात्रा फेफड़ों में रहती है। इन आयतनों का योग कहा जाता है कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता,साथ ही सामान्य फेफड़ों की क्षमता, आराम करने की क्षमता, संतुलन क्षमता, बफर वायु।
कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता = निःश्वसन आरक्षित मात्रा + अवशिष्ट मात्रा
चित्र.8.1. फेफड़ों का आयतन और क्षमताएँ।साँस लेने की कार्यात्मक विशेषताओं के लिए, विभिन्न फेफड़ों की मात्रा और क्षमताओं का उपयोग करने की प्रथा है। फेफड़ों की मात्रा को स्थिर और गतिशील में विभाजित किया गया है। पहले पूर्ण श्वसन गतिविधियों पर मापा जाता है। उत्तरार्द्ध को सांस लेने की गतिविधियों के दौरान और उनके कार्यान्वयन के लिए समय सीमा के साथ मापा जाता है। क्षमता में कई खंड शामिल हैं।
फेफड़ों और श्वसन पथ में हवा की मात्रा निम्नलिखित संकेतकों पर निर्भर करती है: 1) किसी व्यक्ति की मानवशास्त्रीय व्यक्तिगत विशेषताएं और श्वसन प्रणाली की संरचना; 2) फेफड़े के ऊतकों के गुण; 3) एल्वियोली का सतही तनाव; 4) श्वसन मांसपेशियों द्वारा विकसित बल।
ज्वारीय मात्रा (TO)- हवा की मात्रा जो एक व्यक्ति शांत साँस लेने के दौरान अंदर लेता है और छोड़ता है (चित्र 5)। एक वयस्क में, DO लगभग 500 ml होता है। डीओ का मान माप स्थितियों (आराम, भार, शरीर की स्थिति) पर निर्भर करता है। डीओ की गणना लगभग छह शांत श्वास आंदोलनों को मापने के बाद औसत मूल्य के रूप में की जाती है।
प्रेरणात्मक आरक्षित मात्रा (आईआर इंडस्ट्रीज़)- हवा की अधिकतम मात्रा जिसे विषय शांत सांस के बाद अंदर लेने में सक्षम है। पीओ वीडी का मान 1.5-1.8 लीटर है।
निःश्वसन आरक्षित मात्रा (ईआर उच्छवास मात्रा)) - हवा की अधिकतम मात्रा जिसे एक व्यक्ति शांत साँस छोड़ने के बाद अतिरिक्त रूप से बाहर निकाल सकता है। श्वसन PO मान ऊर्ध्वाधर स्थिति की तुलना में क्षैतिज स्थिति में कम होता है, और मोटापे के साथ घट जाता है। यह औसतन 1.0-1.4 लीटर है।
अवशिष्ट मात्रा (वीआर)- हवा की वह मात्रा जो अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में रहती है। अवशिष्ट मात्रा 1.0-1.5 लीटर है।
गतिशील फेफड़ों की मात्रा का अध्ययन वैज्ञानिक और नैदानिक रुचि का है, और उनका विवरण सामान्य शरीर विज्ञान में एक पाठ्यक्रम के दायरे से परे है,
फुफ्फुसीय क्षमता. फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) में ज्वारीय मात्रा, श्वसन आरक्षित मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा शामिल है। मध्यम आयु वर्ग के पुरुषों में, महत्वपूर्ण क्षमता 3.5-5.0 लीटर और उससे अधिक के बीच भिन्न होती है। महिलाओं के लिए, निम्न मान विशिष्ट हैं (3.0-4.0 एल)। महत्वपूर्ण जीवन शक्ति को मापने की विधि के आधार पर, साँस लेने की महत्वपूर्ण क्षमता के बीच अंतर किया जाता है, जब पूरी साँस छोड़ने के बाद अधिकतम गहरी साँस ली जाती है, और साँस छोड़ने की महत्वपूर्ण क्षमता, जब पूरी साँस लेने के बाद अधिकतम साँस छोड़ी जाती है।
श्वसन क्षमता (ई इंडस्ट्रीज़)) ज्वारीय आयतन और श्वसन आरक्षित आयतन के योग के बराबर है। मनुष्यों में Evd का औसत 2.0-2.3 लीटर होता है।
चित्र 5. फेफड़ों का आयतन और क्षमताएँ
कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी)- शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में हवा की मात्रा। एफआरसी निःश्वसन आरक्षित मात्रा और अवशिष्ट मात्रा का योग है। एफआरसी को गैस तनुकरण, या "गैसों का तनुकरण" और प्लीथिस्मोग्राफी द्वारा मापा जाता है। एफआरसी का मूल्य किसी व्यक्ति की शारीरिक गतिविधि के स्तर और शरीर की स्थिति से काफी प्रभावित होता है: बैठने या खड़े होने की तुलना में शरीर की क्षैतिज स्थिति में एफआरसी छोटा होता है। छाती के समग्र अनुपालन में कमी के कारण मोटापे में एफआरसी कम हो जाती है।
फेफड़ों की कुल क्षमता (टीएलसी)- पूर्ण प्रेरणा के अंत में फेफड़ों में हवा की मात्रा। TEL की गणना दो तरीकों से की जाती है:
टीएलसी = 00 + वीसी या टीएलसी = एफआरसी + ईवीडी। टीएलसी को प्लीथिस्मोग्राफी या गैस तनुकरण का उपयोग करके मापा जा सकता है।
स्वस्थ लोगों में बाहरी श्वसन प्रणाली के कार्य का अध्ययन करने और फेफड़ों की बीमारी का निदान करने में फुफ्फुसीय मात्रा और क्षमताओं का मापन नैदानिक महत्व का है।
मनुष्यों में श्वास का अध्ययन करने की मुख्य विधियों में शामिल हैं:
· स्पिरोमेट्री फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) और इसके घटक वायु मात्रा को निर्धारित करने की एक विधि है।
· स्पाइरोग्राफी श्वसन तंत्र के बाहरी भाग के कार्य के संकेतकों को ग्राफ़िक रूप से रिकॉर्ड करने की एक विधि है।
· न्यूमोटाकोमेट्री, जबरन सांस लेने के दौरान साँस लेने और छोड़ने की अधिकतम गति को मापने की एक विधि है।
· न्यूमोग्राफी छाती की श्वसन गतिविधियों को रिकॉर्ड करने की एक विधि है।
· पीक फ्लोरोमेट्री स्व-मूल्यांकन और ब्रोन्कियल धैर्य की निरंतर निगरानी का एक सरल तरीका है। डिवाइस - पीक फ्लो मीटर आपको प्रति यूनिट समय (पीक निःश्वसन प्रवाह) के दौरान साँस छोड़ने के दौरान गुजरने वाली हवा की मात्रा को मापने की अनुमति देता है।
· कार्यात्मक परीक्षण (स्टेंज और जेनचे)।
स्पिरोमेट्री
फेफड़ों की कार्यात्मक स्थिति उम्र, लिंग, शारीरिक विकास और कई अन्य कारकों पर निर्भर करती है। फेफड़ों की स्थिति का सबसे आम लक्षण फेफड़ों की मात्रा का माप है, जो श्वसन अंगों के विकास और श्वसन प्रणाली के कार्यात्मक भंडार का संकेत देता है। साँस लेने और छोड़ने वाली हवा की मात्रा को स्पाइरोमीटर का उपयोग करके मापा जा सकता है।
श्वसन क्रिया का आकलन करने के लिए स्पिरोमेट्री सबसे महत्वपूर्ण तरीका है। यह विधि फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता, फेफड़ों की मात्रा, साथ ही वॉल्यूमेट्रिक वायु प्रवाह दर निर्धारित करती है। स्पिरोमेट्री के दौरान, एक व्यक्ति यथासंभव जोर से सांस लेता और छोड़ता है। सबसे महत्वपूर्ण डेटा श्वसन पैंतरेबाज़ी - साँस छोड़ना के विश्लेषण द्वारा प्रदान किया जाता है। फेफड़ों की मात्रा और क्षमता को स्थैतिक (बुनियादी) श्वसन पैरामीटर कहा जाता है। 4 प्राथमिक फुफ्फुसीय आयतन और 4 क्षमताएँ हैं।
फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता
फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता हवा की अधिकतम मात्रा है जिसे अधिकतम साँस लेने के बाद बाहर निकाला जा सकता है। अध्ययन के दौरान, वास्तविक महत्वपूर्ण क्षमता निर्धारित की जाती है, जिसकी तुलना अपेक्षित महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) से की जाती है और सूत्र (1) का उपयोग करके गणना की जाती है। औसत ऊंचाई के एक वयस्क में, बीईएल 3-5 लीटर होता है। पुरुषों में इसका मान महिलाओं की तुलना में लगभग 15% अधिक होता है। 11-12 वर्ष की आयु के स्कूली बच्चों के पास लगभग 2 लीटर का वैल है; 4 वर्ष से कम उम्र के बच्चे - 1 लीटर; नवजात शिशु - 150 मिली।
VIT=DO+ROVD+ROVD, (1)
जहां महत्वपूर्ण क्षमता फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता है; करो - श्वसन मात्रा; आरओवीडी - श्वसन आरक्षित मात्रा; ROvyd - निःश्वसन आरक्षित मात्रा।
जेईएल (एल) = 2.5 क्रोस्ट (एम)। (2)
ज्वार की मात्रा
ज्वारीय आयतन (टीवी), या साँस लेने की गहराई, साँस लेने की मात्रा है
आराम करने पर हवा बाहर निकलती है। वयस्कों में, डीओ = 400-500 मिली, 11-12 साल के बच्चों में - लगभग 200 मिली, नवजात शिशुओं में - 20-30 मिली।
निःश्वसन आरक्षित मात्रा
एक्सपिरेटरी रिज़र्व वॉल्यूम (ईआरवी) वह अधिकतम मात्रा है जिसे शांत साँस छोड़ने के बाद प्रयास से छोड़ा जा सकता है। रोविड = 800-1500 मिली.
प्रेरणात्मक आरक्षित मात्रा
इंस्पिरेटरी रिज़र्व वॉल्यूम (आईआरवी) हवा की वह अधिकतम मात्रा है जिसे शांत साँस लेने के बाद अतिरिक्त रूप से अंदर लिया जा सकता है। श्वसन आरक्षित मात्रा को दो तरीकों से निर्धारित किया जा सकता है: स्पाइरोमीटर से गणना या मापा जाता है। गणना करने के लिए, महत्वपूर्ण क्षमता मूल्य से श्वसन और श्वसन आरक्षित मात्रा का योग घटाना आवश्यक है। स्पाइरोमीटर का उपयोग करके श्वसन आरक्षित मात्रा निर्धारित करने के लिए, आपको स्पाइरोमीटर में 4 से 6 लीटर हवा भरनी होगी और, वातावरण से एक शांत साँस लेने के बाद, स्पाइरोमीटर से अधिकतम सांस लेनी होगी। स्पाइरोमीटर में हवा की प्रारंभिक मात्रा और गहरी प्रेरणा के बाद स्पाइरोमीटर में शेष मात्रा के बीच का अंतर श्वसन आरक्षित मात्रा से मेल खाता है। आरओवीडी =1500-2000 मिली.
अवशिष्ट मात्रा
अवशिष्ट मात्रा (वीआर) अधिकतम साँस छोड़ने के बाद भी फेफड़ों में शेष हवा की मात्रा है। केवल अप्रत्यक्ष तरीकों से मापा जाता है। उनमें से एक का सिद्धांत यह है कि हीलियम जैसी विदेशी गैस को फेफड़ों में इंजेक्ट किया जाता है (पतलाकरण विधि) और इसकी सांद्रता को बदलकर फेफड़ों के आयतन की गणना की जाती है। अवशिष्ट मात्रा महत्वपूर्ण क्षमता का 25-30% है। OO=500-1000 मि.ली. लें।
फेफड़ों की कुल क्षमता
कुल फेफड़ों की क्षमता (टीएलसी) अधिकतम प्रेरणा के बाद फेफड़ों में हवा की मात्रा है। TEL = 4500-7000 मिली. सूत्र (3) का उपयोग करके गणना की गई
ओईएल=वेल+ओओ. (3)
फेफड़ों की कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता
फेफड़ों की कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफओएलसी) एक शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में शेष हवा की मात्रा है।
सूत्र (4) का उपयोग करके गणना की गई
FOEL=ROVD. (4)
इनपुट कैपेसिटेंस
इनलेट क्षमता (आईयूसी) हवा की अधिकतम मात्रा है जिसे शांत साँस छोड़ने के बाद अंदर लिया जा सकता है। सूत्र (5) का उपयोग करके गणना की गई
ईवीडी=डीओ+आरओवीडी। (5)
श्वसन तंत्र के भौतिक विकास की डिग्री को दर्शाने वाले स्थैतिक संकेतकों के अलावा, अतिरिक्त गतिशील संकेतक भी हैं जो फेफड़ों के वेंटिलेशन की प्रभावशीलता और श्वसन पथ की कार्यात्मक स्थिति के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं।
बलात् प्राणाधार क्षमता
फ़ोर्स्ड वाइटल कैपेसिटी (FVC) हवा की वह मात्रा है जिसे अधिकतम साँस लेने के बाद ज़बरदस्ती साँस छोड़ने के दौरान छोड़ा जा सकता है। आम तौर पर वीसी और एफवीसी के बीच का अंतर 100-300 मिलीलीटर होता है। इस अंतर में 1500 मिलीलीटर या उससे अधिक की वृद्धि छोटी ब्रांकाई के लुमेन के संकुचन के कारण वायु प्रवाह के प्रतिरोध को इंगित करती है। एफवीसी = 3000-7000 मिली.
शारीरिक मृत स्थान
एनाटॉमिकल डेड स्पेस (एडीएस) - वह मात्रा जिसमें गैस विनिमय नहीं होता है (नासॉफिरिन्क्स, ट्रेकिआ, बड़ी ब्रांकाई) - सीधे निर्धारित नहीं किया जा सकता है। डीएमपी = 150 मिली.
सांस रफ़्तार
श्वसन दर (आरआर) एक मिनट में श्वसन चक्रों की संख्या है। बीएच = 16-18 बीपीएम/मिनट।
साँस लेने की मात्रा मिनट
मिनट श्वसन मात्रा (एमवीआर) 1 मिनट में फेफड़ों में हवा की मात्रा है।
एमओडी = टीओ + बीएच। एमओडी = 8-12 एल.
वायुकोशीय वेंटिलेशन
एल्वियोलर वेंटिलेशन (एवी) एल्वियोली में प्रवेश करने वाली साँस छोड़ने वाली हवा की मात्रा है। एबी = 66 - 80% मॉड। एबी = 0.8 एल/मिनट।
श्वास आरक्षित
ब्रीथिंग रिज़र्व (आरआर) वेंटिलेशन बढ़ाने की संभावनाओं को दर्शाने वाला एक संकेतक है। आम तौर पर, आरडी अधिकतम फुफ्फुसीय वेंटिलेशन (एमवीएल) का 85% है। एमवीएल = 70-100 एल/मिनट।
