معلومة

22.19: تبادل الغاز عبر الحويصلات الهوائية - علم الأحياء

22.19: تبادل الغاز عبر الحويصلات الهوائية - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

في الجسم ، يتم استخدام الأكسجين بواسطة خلايا أنسجة الجسم ويتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون كمنتج فضلات. نسبة إنتاج ثاني أكسيد الكربون إلى استهلاك الأكسجين هي حاصل الجهاز التنفسي (RQ). وبسبب هذا ، يتم إنتاج كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالأكسجين المستهلك ، ويبلغ معدل RQ ، في المتوسط ​​، حوالي 0.7 للدهون وحوالي 0.8 للبروتين.

يستخدم RQ لحساب الضغط الجزئي للأكسجين في الفراغات السنخية داخل الرئة اللسان وسقف الفم . أعلاه ، تم حساب الضغط الجزئي للأكسجين في الرئتين ليكون 150 ملم زئبق. ومع ذلك ، لا تنكمش الرئتان تمامًا مع الزفير ؛ لذلك ، يختلط الهواء الملهم بهذا الهواء المتبقي ويقلل الضغط الجزئي للأكسجين داخل الحويصلات الهوائية. هذا يعني أن هناك تركيزًا أقل من الأكسجين في الرئتين مما هو موجود في الهواء خارج الجسم. بمعرفة RQ ، يمكن حساب الضغط الجزئي للأكسجين في الحويصلات الهوائية:

مع RQ من 0.8 و في الحويصلات الهوائية من 40 ملم زئبق ، السنخية يساوي:

لاحظ أن هذا الضغط أقل من الهواء الخارجي. لذلك ، سوف يتدفق الأكسجين من الهواء الملهم في الرئة في مجرى الدم .

في الرئتين ، ينتشر الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الشعيرات الدموية المحيطة بالحويصلات الهوائية. يرتبط الأكسجين (حوالي 98 بالمائة) بشكل عكسي بصبغة الجهاز التنفسي الهيموجلوبين الموجودة في خلايا الدم الحمراء (كرات الدم الحمراء). تحمل كرات الدم الحمراء الأكسجين إلى الأنسجة حيث ينفصل الأكسجين عن الهيموجلوبين وينتشر في خلايا الأنسجة. بشكل أكثر تحديدًا ، السنخية أعلى في الحويصلات الهوائية من الدم في الشعيرات الدموية. نظرًا لوجود هذا التدرج في الضغط ، ينتشر الأكسجين نزولاً من تدرج ضغطه ، ويخرج من الحويصلات الهوائية ويدخل إلى دم الشعيرات الدموية حيث O2 يرتبط بالهيموجلوبين. في نفس الوقت السنخية أقل من الدم . كو2 ينتشر أسفل تدرج الضغط ، ويخرج من الشعيرات الدموية ويدخل الحويصلات الهوائية.

يتحرك الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بشكل مستقل عن بعضهما البعض ؛ ينشرون تدرجات الضغط الخاصة بهم.

عندما يخرج الدم من الرئتين عبر الأوردة الرئوية ، فإن الأوردة = 100 مم زئبق ، في حين أن الأوردة = 40 ملم زئبق. عندما يدخل الدم إلى الشعيرات الدموية الجهازية ، يفقد الدم الأكسجين ويكتسب ثاني أكسيد الكربون بسبب اختلاف ضغط الأنسجة والدم. في الشعيرات الدموية الجهازية ، ، ولكن في خلايا الأنسجة ، . يدفع هذا التدرج في الضغط انتشار الأكسجين من الشعيرات الدموية إلى خلايا الأنسجة. في نفس الوقت دم والأنسجة الجهازية . يقود تدرج الضغط ثاني أكسيد الكربون2 من خلايا الأنسجة إلى الشعيرات الدموية. الدم العائد إلى الرئتين من خلال الشرايين الرئوية له وريدي و أ . يدخل الدم إلى الشعيرات الدموية في الرئة حيث تبدأ عملية تبادل الغازات بين الشعيرات الدموية والحويصلات الهوائية مرة أخرى (الشكل 1).

سؤال الممارسة

أي من العبارات التالية غير صحيح؟

  1. في الأنسجة ، يسقط مع مرور الدم من الشرايين إلى الأوردة أثناء يزيد.
  2. ينتقل الدم من الرئتين إلى القلب إلى أنسجة الجسم ، ثم يعود إلى القلب ، ثم الرئتين.
  3. ينتقل الدم من الرئتين إلى القلب إلى أنسجة الجسم ، ثم يعود إلى الرئتين ، ثم القلب.
  4. أعلى في الهواء منه في الرئتين.

[تكشف-الإجابة q = ”660519 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-الإجابة]
[hidden-answer a = ”660519 ″] العبارة c خاطئة. [/ hidden-answer]

باختصار ، يؤدي التغيير في الضغط الجزئي من الحويصلات الهوائية إلى الشعيرات الدموية إلى دفع الأكسجين إلى الأنسجة وثاني أكسيد الكربون في الدم من الأنسجة. ثم يتم نقل الدم إلى الرئتين حيث تؤدي الاختلافات في الضغط في الحويصلات الهوائية إلى انتقال ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الرئتين والأكسجين إلى الدم.

شاهد هذا الفيديو لتتعلم كيفية إجراء قياس التنفس.

يمكن العثور على رابط لعناصر تفاعلية في أسفل هذه الصفحة.


NCLEX: تبادل الغاز

أي من الهياكل التالية هو موقع تبادل الغازات في الرئة؟

يحدث تبادل الغازات في الرئة حصريًا في الحويصلات الهوائية ، وهي مجموعات صغيرة تشبه أكياس العنب في نهاية القصيبات الهوائية في الرئة. يُطلق على الغاز الموجود في الهياكل الأكبر للرئة - القصبة الهوائية ، والشعب الهوائية ، والقصبات الهوائية ، اسم "الفراغ الميت" لأنه لا يشارك في تبادل الغازات.

مثال السؤال رقم 1: تبادل الغازات

أي مما يلي هو المحفز الرئيسي للدافع للتنفس؟

تمدد القصيبات

ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الدم

انقباض القصيبات

ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الدم

الدافع الرئيسي للاندفاع إلى التنفس هو ارتفاع ثاني أكسيد الكربون (انخفاض درجة الحموضة في الدم). استجابة لانخفاض درجة الحموضة في الدم ، يقوم مركز الجهاز التنفسي النخاعي بتشغيل الحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية لزيادة معدل التنفس.

مثال السؤال رقم 1: تبادل الغازات

يمكن أن يرتبط الميوغلوبين بـ __________ جزيء (جزيئات) من الأكسجين ، بينما يمكن أن يرتبط الهيموجلوبين بـ __________ جزيء (جزيئات) الأكسجين.

يمكن أن يرتبط الميوجلوبين ، وهو بروتين مرتبط بالأكسجين في الأنسجة العضلية ، بجزيء واحد من الأكسجين. يمكن للهيموجلوبين ، وهو البروتين المعدني الرئيسي المرتبط بالأكسجين في خلايا الدم الحمراء ، أن يربط أربعة جزيئات من الأكسجين.

مثال السؤال رقم 1: تبادل الغازات

ينتج عن فرط التنفس أي مما يلي؟

في حين أن فرط التنفس أو تسرع النفس قد يكون ناتجًا عن أشكال مختلفة من الحماض ، فإنها لن تسبب انخفاضًا في درجة الحموضة في الدم ، بل تدفع الدم إلى حالة قلوية أكثر. يحدث هذا بسبب فقدان ثاني أكسيد الكربون أثناء التنفس ، يليه انخفاض تعويضي في أيونات البيكربونات. والنتيجة هي ارتفاع درجة حموضة الدم. تُعرف هذه الحالة بالقلاء التنفسي.

مثال السؤال رقم 1: تبادل الغازات

ماذا يصف مصطلح "الضغط الجزئي"؟

الفرق بين ضغط الغاز عند ارتفاع معين ومستوى سطح البحر

ضغط الغاز فوق مستوى سطح البحر

يساهم الضغط بغاز واحد في خليط غازي

ضغط خليط الغاز الكلي أثناء الانتقال (إضافة غاز جديد)

يساهم الضغط بغاز واحد في خليط غازي

تتكون العديد من الغازات ، مثل هواء الغرفة ، من عدة غازات (في حالة هواء الغرفة ، في المقام الأول النيتروجين والأكسجين والعديد من الغازات النزرة). الضغط الجزئي هو مقدار الضغط الذي يساهم به كل غاز. لإيجاد الضغط الكلي لخليط الغاز ، يمكن إيجاد مجموع كل الضغوط الجزئية لكل غاز على حدة.

مثال السؤال رقم 1: تبادل الغازات

كيف يعبر الأكسجين وثاني أكسيد الكربون الظهارة الشعرية وأغشية الخلايا السنخية أثناء تبادل الغازات؟

يحدث تبادل الغازات في الحويصلات الهوائية من خلال عملية الانتشار البسيط. الدم الذي يدخل الشعيرات الدموية في الرئة منخفض نسبيًا في الأكسجين ومرتفع مقارنة بهواء الغرفة الذي يتم سحبه إلى الحويصلات الهوائية أثناء التنفس. يكون الفصل بين الشعيرات الدموية والظهارة السنخية رقيقًا بدرجة كافية بحيث يمكن لهذه الغازات أن تتبادل عبر تدرجات الضغط الخاصة بها من خلال عملية الانتشار البسيطة.

جميع موارد NCLEX

الإبلاغ عن مشكلة مع هذا السؤال

إذا وجدت مشكلة تتعلق بهذا السؤال ، فيرجى إخبارنا بذلك. بمساعدة المجتمع يمكننا الاستمرار في تحسين مواردنا التعليمية.


تبادل الغازات

يدخل الهواء الجسم عن طريق الفم أو الأنف وينتقل بسرعة إلى البلعوم أو الحلق. ومن هناك يمر عبر الحنجرة أو الحنجرة ويدخل القصبة الهوائية.

القصبة الهوائية عبارة عن أنبوب قوي يحتوي على حلقات من الغضروف تمنعه ​​من الانهيار.

داخل الرئتين ، تتفرع القصبة الهوائية إلى القصبة الهوائية اليمنى واليسرى. تنقسم هذه أيضًا إلى فروع أصغر وأصغر تسمى القصيبات.

تنتهي أصغر القصيبات في أكياس هوائية صغيرة. هذه تسمى الحويصلات الهوائية. تنتفخ عندما يستنشق الشخص وتفرغ عندما يزفر.

أثناء تبادل الغازات ، ينتقل الأكسجين من الرئتين إلى مجرى الدم. في نفس الوقت ينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الرئتين. يحدث هذا في الرئتين بين الحويصلات الهوائية وشبكة من الأوعية الدموية الدقيقة تسمى الشعيرات الدموية ، والتي توجد في جدران الحويصلات الهوائية.

هنا ترى خلايا الدم الحمراء تنتقل عبر الشعيرات الدموية. تشترك جدران الحويصلات الهوائية في غشاء مع الشعيرات الدموية. هذا هو مدى قربهم.

هذا يسمح للأكسجين وثاني أكسيد الكربون بالانتشار ، أو التحرك بحرية ، بين الجهاز التنفسي ومجرى الدم.

ترتبط جزيئات الأكسجين بخلايا الدم الحمراء التي تعود إلى القلب. في الوقت نفسه ، يتم تفجير جزيئات ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الحويصلات الهوائية من الجسم في المرة التالية التي يزفر فيها الشخص.

يسمح تبادل الغازات للجسم بتجديد الأكسجين والتخلص من ثاني أكسيد الكربون. القيام بالأمرين ضروري للبقاء على قيد الحياة.


افكار اخيرة

لذلك هناك لديك. هذا يختتم دليل دراستنا حول تبادل الغاز والنقل. آمل أن تكون هذه المعلومات مفيدة.

إذا كنت لا تشعر بالراحة تجاه هذه المعلومات حتى الآن - فلا بأس بذلك. فقط تأكد من مراجعة أسئلة الممارسة هذه حتى تبقى المعلومات.

شكرا جزيلا على القراءة وكالعادة ، تنفس بسهولة يا صديقي.

مراجع

  • فارك ، كاكماريك روبرت PhD Rrt ، وآخرون. أساسيات إيغان للرعاية التنفسية. الطبعة الثانية عشر ، موسبي ، 2020. [رابط]
  • ديس تيري جاردينز. تشريح القلب والرئة وعلم وظائف الأعضاء: أساسيات رعاية الجهاز التنفسي. الطبعة السابعة ، Cengage Learning ، 2019. [رابط]
  • "نقل الغازات بين البيئة والحويصلات الهوائية - الأسس النظرية". المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، 2 أبريل 2015 ، www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4382809.
  • فاغنر ، بيتر. "الأساس الفسيولوجي لتبادل الغازات الرئوية: الآثار المترتبة على التفسير السريري لغازات الدم الشرياني." الجمعية الأوروبية للجهاز التنفسي ، 1 يناير 2015 ، erj.ersjournals.com/content/45/1/227.

الإفصاح: الروابط إلى الكتب الدراسية هي روابط تابعة مما يعني أنه بدون تكلفة إضافية عليك ، سنكسب عمولة إذا نقرت عليها وقمت بعملية شراء.


عملية التنفس

  • صف الآليات التي تدفع التنفس
  • ناقش كيف يرتبط الضغط والحجم والمقاومة
  • قائمة بالخطوات المتبعة في التهوية الرئوية
  • ناقش العوامل الجسدية المتعلقة بالتنفس
  • ناقش معنى حجم وقدرات الجهاز التنفسي
  • تحديد معدل التنفس
  • حدد الآليات الكامنة وراء التحكم في التنفس
  • وصف مراكز الجهاز التنفسي في النخاع المستطيل
  • وصف مراكز الجهاز التنفسي في الجسر
  • ناقش العوامل التي يمكن أن تؤثر على معدل التنفس

التهوية الرئوية هي عملية التنفس ، والتي يمكن وصفها بأنها حركة الهواء داخل وخارج الرئتين. الآليات الرئيسية التي تدفع التهوية الرئوية هي الضغط الجوي (صماكينة الصراف الآلي) ضغط الهواء داخل الحويصلات الهوائية ، ويسمى الضغط داخل الحويصلات الهوائية (صألف) والضغط داخل التجويف الجنبي ، ويسمى الضغط داخل الجنبة (صIP).

آليات التنفس

تعتمد الضغوط داخل السنخية وداخل الجنبة على بعض السمات الجسدية للرئة. ومع ذلك ، فإن القدرة على التنفس و [مدشدة] أن يدخل الهواء إلى الرئتين أثناء الشهيق ويخرج الهواء من الرئتين أثناء الزفير ويعتمد ذلك على ضغط الهواء في الغلاف الجوي وضغط الهواء داخل الرئتين.

علاقات الضغط

يعتمد الشهيق (أو الاستنشاق) والزفير (أو الزفير) على الاختلافات في الضغط بين الغلاف الجوي والرئتين. في الغاز ، الضغط هو قوة ناتجة عن حركة جزيئات الغاز المحصورة. على سبيل المثال ، يحتوي عدد معين من جزيئات الغاز في حاوية سعة 2 لتر على مساحة أكبر من نفس العدد من جزيئات الغاز في حاوية سعة لتر واحد (الشكل 22.15). في هذه الحالة ، تكون القوة التي تمارسها حركة جزيئات الغاز على جدران الحاوية سعة 2 لترًا أقل من القوة التي تمارسها جزيئات الغاز في الحاوية سعة لتر واحد. لذلك ، يكون الضغط أقل في الحاوية سعة 2 لتر وأعلى في الحاوية سعة لتر واحد. عند درجة حرارة ثابتة ، يؤدي تغيير الحجم الذي يشغله الغاز إلى تغيير الضغط ، وكذلك تغيير عدد جزيئات الغاز. يصف قانون Boyle & rsquos العلاقة بين الحجم والضغط في غاز عند درجة حرارة ثابتة. اكتشف بويل أن ضغط الغاز يتناسب عكسياً مع حجمه: إذا زاد الحجم ، ينخفض ​​الضغط. وبالمثل ، إذا انخفض الحجم ، يزداد الضغط. الضغط والحجم يرتبطان عكسيا (ص = ك /الخامس). لذلك ، فإن الضغط في الحاوية سعة لتر واحد (نصف حجم الحاوية سعة 2 لتر) سيكون ضعف الضغط في الحاوية سعة 2 لتر. يتم التعبير عن قانون Boyle & rsquos بالصيغة التالية:

في هذه الصيغة ، ص1 يمثل الضغط الأولي و الخامس1 يمثل الحجم الأولي ، في حين يتم تمثيل الضغط والحجم النهائيين ص2 و الخامس2, على التوالى. إذا تم توصيل الحاويات سعة 2 لتر و 1 لتر بواسطة أنبوب وتم تغيير حجم إحدى الحاويات ، فإن الغازات ستنتقل من ضغط أعلى (حجم أقل) إلى ضغط منخفض (حجم أعلى).

الشكل 22.15 قانون Boyle & # 39s في الغاز ، يزداد الضغط مع انخفاض الحجم.

تعتمد التهوية الرئوية على ثلاثة أنواع من الضغط: الضغط الجوي ، وداخل السنخية ، وداخل الجنبة. الضغط الجوي هو مقدار القوة التي تمارسها الغازات في الهواء المحيط بأي سطح معين ، مثل الجسم. يمكن التعبير عن الضغط الجوي من حيث وحدة الغلاف الجوي ، أو اختصار atm ، أو بوحدة ملليمتر من الزئبق (mm Hg). واحد atm يساوي 760 ملم زئبق ، وهو الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر. عادة ، بالنسبة للتنفس ، تتم مناقشة قيم الضغط الأخرى فيما يتعلق بالضغط الجوي. لذلك ، الضغط السلبي هو ضغط أقل من الضغط الجوي ، في حين أن الضغط الإيجابي هو ضغط أكبر من الضغط الجوي. يتم التعبير عن الضغط الذي يساوي الضغط الجوي على أنه صفر.

الضغط داخل الحويصلات الهوائية (الضغط داخل الرئة) هو ضغط الهواء داخل الحويصلات الهوائية ، والذي يتغير خلال مراحل التنفس المختلفة (الشكل 22.16). نظرًا لأن الحويصلات الهوائية متصلة بالغلاف الجوي عبر أنابيب المسالك الهوائية (على غرار الحاويات سعة 2 لتر واحد لتر في المثال أعلاه) ، فإن الضغط داخل الرئة للحويصلات الهوائية دائمًا ما يعادل الضغط الجوي.

الشكل 22.16 علاقات الضغط داخل الرئة وداخل الجنبة يتغير الضغط داخل السنخية خلال المراحل المختلفة للدورة. إنه يساوي 760 ملم زئبق لكنه لا يبقى عند 760 ملم زئبق.

الضغط داخل الجنبة هو ضغط الهواء داخل التجويف الجنبي ، بين الجنبة الحشوية والجدارية. على غرار الضغط داخل السنخ ، يتغير الضغط داخل الجنبة أيضًا خلال مراحل التنفس المختلفة. ومع ذلك ، نظرًا لخصائص معينة للرئتين ، يكون الضغط داخل الجنبة دائمًا أقل من الضغط داخل السنخية أو سلبيًا له (وبالتالي الضغط الجوي أيضًا). على الرغم من أنه يتقلب أثناء الشهيق والزفير ، فإن الضغط داخل الجنبة يبقى تقريبًا & ndash4 ملم زئبق طوال دورة التنفس.

تتسبب القوى المتنافسة داخل القفص الصدري في تكوين الضغط السلبي داخل الجنبة. ترتبط إحدى هذه القوى بمرونة الرئتين نفسها ، حيث تسحب الأنسجة المطاطية الرئتين إلى الداخل بعيدًا عن جدار الصدر. التوتر السطحي للسائل السنخي ، والذي يتكون في الغالب من الماء ، يخلق أيضًا سحبًا داخليًا لأنسجة الرئة. يتم مواجهة هذا التوتر الداخلي من الرئتين من خلال قوى متعارضة من السائل الجنبي وجدار الصدر. التوتر السطحي داخل التجويف الجنبي يسحب الرئتين للخارج. إن كثرة السائل البِلّوري أو القليل منه من شأنه أن يعيق خلق الضغط السلبي داخل الجنبة ، لذلك يجب مراقبة المستوى عن كثب بواسطة الخلايا الظهارية واستنزافه بواسطة الجهاز اللمفاوي. نظرًا لأن غشاء الجنب الجداري متصل بجدار الصدر ، فإن المرونة الطبيعية لجدار الصدر تتعارض مع السحب الداخلي للرئتين. في النهاية ، يكون السحب إلى الخارج أكبر قليلاً من السحب الداخلي ، مما يؤدي إلى الضغط داخل الجنبة بمقدار 4 مم زئبق بالنسبة إلى الضغط داخل السنخ. الضغط عبر الرئوي هو الفرق بين الضغط داخل الجنبة والضغوط داخل السنخية ، وهو يحدد حجم الرئتين. يتوافق الضغط الرئوي الأعلى مع حجم الرئة الأكبر.

العوامل الفيزيائية التي تؤثر على التهوية

بالإضافة إلى الاختلافات في الضغوط ، يعتمد التنفس أيضًا على تقلص واسترخاء ألياف العضلات في كل من الحجاب الحاجز والصدر. تكون الرئتان سلبيتين أثناء التنفس ، مما يعني أنهما لا تشاركان في خلق الحركة التي تساعد على الشهيق والزفير. هذا بسبب الطبيعة اللاصقة للسائل الجنبي ، والذي يسمح بسحب الرئتين إلى الخارج عندما يتحرك جدار الصدر أثناء الشهيق. يؤدي ارتداد جدار الصدر أثناء الزفير إلى ضغط الرئتين. يسبب تقلص واسترخاء الحجاب الحاجز والعضلات الوربية (الموجودة بين الضلوع) معظم تغيرات الضغط التي تؤدي إلى الشهيق والزفير. تؤدي حركات العضلات هذه وتغيرات الضغط اللاحقة إلى اندفاع الهواء إلى الرئتين أو إجباره على الخروج من الرئتين.

تؤثر الخصائص الأخرى للرئتين على الجهد المبذول للتهوية. المقاومة هي القوة التي تبطئ الحركة ، في هذه الحالة ، تدفق الغازات. حجم مجرى الهواء هو العامل الأساسي الذي يؤثر على المقاومة. يجبر قطر أنبوبي صغير الهواء عبر مساحة أصغر ، مما يتسبب في تصادم المزيد من جزيئات الهواء مع جدران الممرات الهوائية. تساعد الصيغة التالية في وصف العلاقة بين مقاومة مجرى الهواء وتغيرات الضغط:

كما ذكرنا سابقًا ، هناك توتر سطحي داخل الحويصلات الهوائية ناتج عن الماء الموجود في بطانة الحويصلات الهوائية. يميل التوتر السطحي هذا إلى منع تمدد الحويصلات الهوائية. ومع ذلك ، فإن الفاعل بالسطح الرئوي الذي تفرزه الخلايا السنخية من النوع الثاني يختلط مع ذلك الماء ويساعد في تقليل التوتر السطحي. بدون الفاعل بالسطح الرئوي ، سوف تنهار الحويصلات الهوائية أثناء الزفير.

امتثال جدار الصدر هو قدرة جدار الصدر على التمدد أثناء الضغط. يمكن أن يؤثر هذا أيضًا على الجهد المبذول في عملية التنفس. ولكي يحدث الإلهام ، يجب أن يتمدد التجويف الصدري. يؤثر تمدد التجويف الصدري بشكل مباشر على قدرة الرئتين على التمدد.إذا كانت أنسجة جدار الصدر غير متوافقة تمامًا ، فسيكون من الصعب توسيع الصدر لزيادة حجم الرئتين.

التهوية الرئوية

يقود الاختلاف في الضغوط التهوية الرئوية لأن الهواء يتدفق إلى أسفل منحدر ضغط ، أي أن الهواء يتدفق من منطقة ذات ضغط أعلى إلى منطقة ذات ضغط منخفض. يتدفق الهواء إلى الرئتين إلى حد كبير بسبب الاختلاف في الضغط ، الضغط الجوي أكبر من الضغط داخل السنخ ، والضغط داخل السنخ أكبر من الضغط داخل الجنبة. يتدفق الهواء من الرئتين أثناء الزفير بناءً على نفس المبدأ ، حيث يصبح الضغط داخل الرئتين أكبر من الضغط الجوي.

تتكون التهوية الرئوية من خطوتين رئيسيتين: الشهيق والزفير. الشهيق هو العملية التي تتسبب في دخول الهواء إلى الرئتين ، والزفير هو العملية التي تجعل الهواء يغادر الرئتين (الشكل 22.17). الدورة التنفسية هي سلسلة من الشهيق والزفير. بشكل عام ، يتم استخدام مجموعتين من العضلات أثناء الشهيق الطبيعي: الحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية. يمكن استخدام عضلات إضافية إذا لزم التنفس بشكل أكبر. عندما ينقبض الحجاب الحاجز ، فإنه يتحرك بشكل أدنى نحو تجويف البطن ، مما يخلق تجويفًا صدريًا أكبر ومساحة أكبر للرئتين. يؤدي تقلص العضلات الوربية الخارجية إلى تحريك الأضلاع للأعلى وللخارج ، مما يتسبب في تمدد القفص الصدري ، مما يزيد من حجم التجويف الصدري. بسبب القوة اللاصقة للسائل الجنبي ، فإن تمدد التجويف الصدري يجبر الرئتين على التمدد والتوسع أيضًا. تؤدي هذه الزيادة في الحجم إلى انخفاض الضغط داخل السنخ ، مما يؤدي إلى ضغط أقل من الضغط الجوي. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء تدرج ضغط يدفع الهواء إلى الرئتين.

الشكل 22.17 الشهيق وانتهاء الصلاحية يحدث الشهيق والانتهاء بسبب توسع وانكماش التجويف الصدري ، على التوالي.

عملية الزفير الطبيعي هي عملية سلبية ، مما يعني أن الطاقة ليست مطلوبة لدفع الهواء خارج الرئتين. بدلاً من ذلك ، تتسبب مرونة أنسجة الرئة في ارتداد الرئة ، حيث يرتاح الحجاب الحاجز والعضلات الوربية بعد الإلهام. في المقابل ، ينخفض ​​حجم التجويف الصدري والرئتين ، مما يؤدي إلى زيادة الضغط داخل الرئة. يرتفع الضغط داخل الرئة فوق الضغط الجوي ، مما يخلق تدرجًا في الضغط يتسبب في مغادرة الهواء للرئتين.

هناك أنواع أو أوضاع مختلفة للتنفس تتطلب عملية مختلفة قليلاً للسماح بالاستنشاق والزفير. التنفس الهادئ ، المعروف أيضًا باسم eupnea ، هو نمط من التنفس يحدث أثناء الراحة ولا يتطلب التفكير المعرفي للفرد. أثناء التنفس الهادئ ، يجب أن يتقلص الحجاب الحاجز والأضلاع الخارجية.

يتطلب التنفس العميق ، الذي يسمى التنفس الحجابي ، انقباض الحجاب الحاجز. عندما يرتاح الحجاب الحاجز ، يغادر الهواء الرئتين بشكل سلبي. التنفس الضحل ، الذي يسمى التنفس الساحلي ، يتطلب تقلص العضلات الوربية. عندما تسترخي العضلات الوربية ، يغادر الهواء الرئتين بشكل سلبي.

في المقابل ، فإن التنفس القسري ، المعروف أيضًا باسم فرط التنفس ، هو نمط من التنفس يمكن أن يحدث أثناء التمرين أو الإجراءات التي تتطلب التلاعب النشط بالتنفس ، مثل الغناء. أثناء التنفس القسري ، يحدث كل من الشهيق والزفير بسبب تقلصات العضلات. بالإضافة إلى تقلص الحجاب الحاجز والعضلات الوربية ، يجب أن تنقبض العضلات الملحقة الأخرى أيضًا. أثناء الشهيق القسري ، تتقلص عضلات الرقبة ، بما في ذلك المقاييس ، وترفع جدار الصدر ، مما يزيد من حجم الرئة. أثناء الزفير القسري ، تنقبض عضلات البطن الملحقة ، بما في ذلك العضلة المائلة ، مما يدفع أعضاء البطن إلى الأعلى مقابل الحجاب الحاجز. يساعد ذلك على دفع الحجاب الحاجز إلى داخل القفص الصدري ودفع المزيد من الهواء للخارج. بالإضافة إلى ذلك ، تساعد العضلات الملحقة (بشكل أساسي العضلات الوربية الداخلية) على ضغط القفص الصدري ، مما يقلل أيضًا من حجم التجويف الصدري.

أحجام وقدرات الجهاز التنفسي

حجم الجهاز التنفسي هو المصطلح المستخدم لأحجام مختلفة من الهواء تتحرك بواسطة الرئتين أو ترتبط بهما في نقطة معينة من الدورة التنفسية. هناك أربعة أنواع رئيسية من أحجام الجهاز التنفسي: المد والجزر ، والمتبقي ، والاحتياطي الشهيق ، والاحتياطي الزفير (الشكل 22.18). حجم المد والجزر (TV) هو كمية الهواء التي تدخل عادة إلى الرئتين أثناء التنفس الهادئ ، والتي تبلغ حوالي 500 مليلتر. حجم احتياطي الزفير (ERV) هو كمية الهواء التي يمكنك زفيرها بقوة بعد انتهاء المد والجزر الطبيعي ، حتى 1200 مليلتر للرجال. يتم إنتاج حجم احتياطي الشهيق (IRV) عن طريق الاستنشاق العميق ، بعد استنشاق المد والجزر. هذا هو الحجم الإضافي الذي يمكن إدخاله إلى الرئتين أثناء الشهيق القسري. الحجم المتبقي (RV) هو الهواء المتبقي في الرئتين إذا قمت بإخراج أكبر قدر ممكن من الهواء. الحجم المتبقي يجعل التنفس أسهل عن طريق منع انهيار الحويصلات الهوائية. يعتمد حجم الجهاز التنفسي على مجموعة متنوعة من العوامل ، ويمكن أن يوفر قياس الأنواع المختلفة من أحجام الجهاز التنفسي أدلة مهمة حول صحة الجهاز التنفسي للشخص و rsquos (الشكل 22.19).

الشكل 22.18 أحجام وقدرات الجهاز التنفسي يوضح هذان الرسمان البيانيان (أ) أحجام الجهاز التنفسي و (ب) مزيج الأحجام التي تؤدي إلى قدرة الجهاز التنفسي.

شكل 22.19 اختبار وظائف الرئة

السعة التنفسية هي مزيج من حجمين أو أكثر من الأحجام المختارة ، والتي تصف كذلك كمية الهواء في الرئتين خلال فترة زمنية معينة. على سبيل المثال ، إجمالي سعة الرئة (TLC) هو مجموع أحجام الرئة (TV ، و ERV ، و IRV ، و RV) ، والتي تمثل إجمالي كمية الهواء التي يمكن للشخص الاحتفاظ بها في الرئتين بعد الاستنشاق القوي. تبلغ كمية TLC حوالي 6000 مل من الهواء للرجال ، وحوالي 4200 مل للنساء. السعة الحيوية (VC) هي كمية الهواء التي يمكن للفرد أن ينتقل إليها داخل أو خارج رئتيه ، وهي مجموع كل الأحجام باستثناء الحجم المتبقي (TV ، و ERV ، و IRV) ، والذي يتراوح بين 4000 و 5000 ملليلتر. سعة الشهيق (IC) هي أقصى كمية من الهواء يمكن استنشاقها بعد انتهاء المد والجزر الطبيعي ، وهي مجموع حجم المد والجزر وحجم احتياطي الشهيق. من ناحية أخرى ، فإن السعة المتبقية الوظيفية (FRC) هي كمية الهواء التي تبقى في الرئة بعد انتهاء المد والجزر الطبيعي وهي مجموع حجم احتياطي الزفير والحجم المتبقي (انظر الشكل 22.18).

ارتباط تفاعلي

شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن أحجام الرئة ومقاييس التنفس. اشرح كيف يمكن استخدام نتائج اختبار قياس التنفس لتشخيص أمراض الجهاز التنفسي أو تحديد فعالية علاج المرض.

بالإضافة إلى الهواء الذي يخلق أحجامًا تنفسية ، يحتوي الجهاز التنفسي أيضًا على مساحة تشريحية ميتة ، وهو الهواء الموجود في مجرى الهواء الذي لا يصل أبدًا إلى الحويصلات الهوائية وبالتالي لا يشارك أبدًا في تبادل الغازات. الفضاء الميت السنخي يشمل الهواء الموجود داخل الحويصلات الهوائية غير القادرة على العمل ، مثل تلك المتأثرة بالمرض أو تدفق الدم غير الطبيعي. إجمالي المساحة الميتة هو الفضاء الميت التشريحي والفضاء الميت السنخي معًا ، ويمثل كل الهواء في الجهاز التنفسي الذي لا يتم استخدامه في عملية تبادل الغازات.

معدل التنفس والتحكم في التهوية

يحدث التنفس عادة دون تفكير ، على الرغم من أنه في بعض الأحيان يمكنك التحكم فيه بوعي ، مثل عندما تسبح تحت الماء أو تغني أغنية أو تنفخ الفقاعات. معدل التنفس هو إجمالي عدد مرات التنفس ، أو دورات التنفس ، التي تحدث كل دقيقة. يمكن أن يكون معدل التنفس مؤشرًا مهمًا للمرض ، حيث قد يزيد المعدل أو ينقص أثناء المرض أو في حالة المرض. يتم التحكم في معدل التنفس من خلال مركز الجهاز التنفسي الموجود داخل النخاع المستطيل في الدماغ ، والذي يستجيب بشكل أساسي للتغيرات في مستويات ثاني أكسيد الكربون والأكسجين ودرجة الحموضة في الدم.

ينخفض ​​معدل التنفس الطبيعي للطفل منذ الولادة وحتى سن المراهقة. يبلغ معدل التنفس الطبيعي للطفل الذي يقل عمره عن سنة واحدة بين 30 و 60 نفسًا في الدقيقة ، ولكن عندما يبلغ الطفل حوالي 10 سنوات ، يكون المعدل الطبيعي أقرب إلى 18 إلى 30 عامًا. في سن المراهقة ، يكون معدل التنفس الطبيعي هو على غرار البالغين ، من 12 إلى 18 نفسًا في الدقيقة.

مراكز التحكم في التهوية

يعد التحكم في التهوية تفاعلًا معقدًا لمناطق متعددة في الدماغ تشير إلى انقباض العضلات المستخدمة في التهوية الرئوية (الجدول 22.1). والنتيجة هي معدل تهوية منتظم ومتسق يزود الجسم بكميات كافية من الأكسجين ، مع إزالة ثاني أكسيد الكربون بشكل كافٍ.

ملخص لائحة التهوية

مكون النظاموظيفة
مستأجر الجهاز التنفسي النخاعييضبط الإيقاع الأساسي للتنفس
مجموعة الجهاز التنفسي البطني (VRG)يولد إيقاع التنفس ويدمج البيانات القادمة إلى النخاع
المجموعة التنفسية الظهرية (DRG)يدمج المدخلات من مستقبلات التمدد والمستقبلات الكيميائية في المحيط
مجموعة الجهاز التنفسي البابوية (PRG)يؤثر ويعدل وظائف النخاع المستطيل و rsquos
جسم الأبهريراقب الدم PCO2، ص2، ودرجة الحموضة
جسم الشريان السباتييراقب الدم PCO2، ص2، ودرجة الحموضة
الغدة النخاميةيراقب الحالة العاطفية ودرجة حرارة الجسم
المناطق القشرية للدماغتحكم في التنفس الإرادي
المستقبِلاتأرسل نبضات بخصوص حركات المفاصل والعضلات
ردود الفعل الرئوية المهيجةحماية مناطق الجهاز التنفسي للنظام من المواد الغريبة
منعكس التضخميحمي الرئتين من الانتفاخ الزائد

الخلايا العصبية التي تعصب عضلات الجهاز التنفسي هي المسؤولة عن التحكم في التهوية الرئوية وتنظيمها. مراكز الدماغ الرئيسية المشاركة في التهوية الرئوية هي النخاع المستطيل ومجموعة التنفس الجسري (الشكل 22.20).

الشكل 22.20 مراكز الجهاز التنفسي للدماغ

يحتوي النخاع المستطيل على المجموعة التنفسية الظهرية (DRG) والمجموعة التنفسية البطنية (VRG). يشارك DRG في الحفاظ على إيقاع تنفس ثابت عن طريق تحفيز عضلات الحجاب الحاجز والعضلات الوربية على الانقباض ، مما يؤدي إلى الإلهام. عندما يتوقف النشاط في DRG ، فإنه لم يعد يحفز الحجاب الحاجز والعضلات الوربية على الانقباض ، مما يسمح لهم بالاسترخاء ، مما يؤدي إلى انتهاء الصلاحية. يشارك VRG في التنفس القسري ، حيث تعمل الخلايا العصبية في VRG على تحفيز العضلات الإضافية المشاركة في التنفس القسري للانقباض ، مما يؤدي إلى الإلهام القسري. يحفز VRG أيضًا العضلات الملحقة المتضمنة في انقباض الزفير القسري.

يقع المركز التنفسي الثاني للدماغ داخل الجسور ، وتسمى مجموعة الجهاز التنفسي الجسري ، وتتكون من مراكز توقف التنفس ومراكز التنفس. مركز انقطاع التنفس هو مجموعة مزدوجة من أجسام الخلايا العصبية التي تحفز الخلايا العصبية في DRG ، وتتحكم في عمق الإلهام ، خاصة للتنفس العميق. مركز استرواح الهواء هو شبكة من الخلايا العصبية التي تمنع نشاط الخلايا العصبية في DRG ، مما يسمح بالاسترخاء بعد الشهيق ، وبالتالي التحكم في المعدل العام.

العوامل التي تؤثر على معدل وعمق التنفس

يتم تنظيم معدل التنفس وعمق الشهيق من خلال النخاع المستطيل والجسور ، ومع ذلك ، فإن هذه المناطق من الدماغ تفعل ذلك استجابة للمنبهات الجهازية. إنها علاقة جرعة - استجابة ، وردود فعل سلبية ، وكلما زاد الحافز ، زادت الاستجابة. وبالتالي ، تؤدي زيادة المنبهات إلى التنفس القسري. عوامل جهازية متعددة تشارك في تحفيز الدماغ لإنتاج التهوية الرئوية.

من المستغرب أن العامل الرئيسي الذي يحفز النخاع المستطيل والجسر لإنتاج التنفس ليس تركيز الأكسجين ، بل تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم. كما تتذكر ، فإن ثاني أكسيد الكربون هو منتج نفايات للتنفس الخلوي ويمكن أن يكون سامًا. يتم استشعار تركيزات المواد الكيميائية بواسطة المستقبلات الكيميائية. المستقبل الكيميائي المركزي هو أحد المستقبلات المتخصصة الموجودة في الدماغ وجذع الدماغ ، في حين أن المستقبل الكيميائي المحيطي هو أحد المستقبلات المتخصصة الموجودة في الشرايين السباتية والقوس الأبهري. تغيرات التركيز في بعض المواد ، مثل ثاني أكسيد الكربون أو أيونات الهيدروجين ، تحفز هذه المستقبلات ، والتي بدورها تشير إلى مراكز التنفس في الدماغ. في حالة ثاني أكسيد الكربون ، كتركيز ثاني أكسيد الكربون2 في الدم ، ينتشر بسهولة عبر الحاجز الدموي الدماغي ، حيث يتجمع في السائل خارج الخلية. كما سيتم شرحه بمزيد من التفصيل لاحقًا ، تؤدي زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة مستويات أيونات الهيدروجين وتقليل الرقم الهيدروجيني. تؤدي الزيادة في أيونات الهيدروجين في الدماغ إلى تحفيز المستقبلات الكيميائية المركزية لتحفيز مراكز الجهاز التنفسي لبدء تقلص الحجاب الحاجز والعضلات الوربية. ونتيجة لذلك ، يزداد معدل وعمق التنفس ، مما يسمح بطرد المزيد من ثاني أكسيد الكربون ، مما يؤدي إلى إدخال المزيد من الهواء إلى الرئتين وخارجهما مما يؤدي إلى انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الدم ، وبالتالي أيونات الهيدروجين في الدم. في المقابل ، يؤدي انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الدم إلى انخفاض مستويات أيونات الهيدروجين في الدماغ ، مما يؤدي إلى انخفاض معدل وعمق التهوية الرئوية ، مما ينتج عنه تنفس ضحل وبطيء.

هناك عامل آخر له دور في التأثير على نشاط الجهاز التنفسي للدماغ وهو التركيزات النظامية لأيونات الهيدروجين في الشرايين. يمكن أن تؤدي زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة مستويات H + ، كما ذكر أعلاه ، بالإضافة إلى الأنشطة الأيضية الأخرى ، مثل تراكم حمض اللاكتيك بعد التمرينات الشاقة. تستشعر المستقبلات الكيميائية الطرفية للقوس الأبهري والشرايين السباتية مستويات أيونات الهيدروجين في الشرايين. عندما تشعر المستقبلات الكيميائية الطرفية بانخفاض أو زيادة حمضية مستويات الأس الهيدروجيني ، فإنها تحفز على زيادة التهوية لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الدم بمعدل أسرع. تساعد إزالة ثاني أكسيد الكربون من الدم على تقليل أيونات الهيدروجين ، وبالتالي زيادة درجة الحموضة الجهازية.

مستويات الأكسجين في الدم مهمة أيضًا في التأثير على معدل التنفس. المستقبلات الكيميائية الطرفية مسؤولة عن استشعار التغيرات الكبيرة في مستويات الأكسجين في الدم. إذا أصبحت مستويات الأكسجين في الدم منخفضة للغاية و mdashabout 60 ملم زئبق أو أقل و mdashthen المستقبلات الكيميائية الطرفية تحفز زيادة في نشاط الجهاز التنفسي. المستقبلات الكيميائية قادرة فقط على استشعار جزيئات الأكسجين المذابة ، وليس الأكسجين المرتبط بالهيموجلوبين. كما تتذكر ، ترتبط غالبية الأكسجين بالهيموغلوبين عندما تنخفض مستويات الأكسجين المذابة ، ويطلق الهيموجلوبين الأكسجين. لذلك ، هناك حاجة إلى انخفاض كبير في مستويات الأكسجين لتحفيز المستقبلات الكيميائية للقوس الأبهري والشرايين السباتية.

تلعب منطقة ما تحت المهاد ومناطق الدماغ الأخرى المرتبطة بالجهاز الحوفي أيضًا أدوارًا في التأثير على تنظيم التنفس من خلال التفاعل مع مراكز الجهاز التنفسي. تشارك منطقة ما تحت المهاد والمناطق الأخرى المرتبطة بالجهاز الحوفي في تنظيم التنفس استجابةً للعواطف والألم ودرجة الحرارة. على سبيل المثال ، تؤدي زيادة درجة حرارة الجسم إلى زيادة معدل التنفس. الشعور بالإثارة أو استجابة القتال أو الهروب سيؤدي أيضًا إلى زيادة معدل التنفس.

اضطرابات.

الجهاز التنفسي: توقف التنفس أثناء النوم

انقطاع النفس النومي هو اضطراب مزمن يمكن أن يحدث عند الأطفال أو البالغين ، ويتميز بانقطاع التنفس أثناء النوم. قد تستمر هذه النوبات لعدة ثوانٍ أو عدة دقائق ، وقد تختلف في معدل تكرارها. يؤدي انقطاع النفس أثناء النوم إلى قلة النوم ، وهو ما ينعكس في أعراض التعب ، والقيلولة في المساء ، والتهيج ، ومشاكل الذاكرة ، والصداع الصباحي. بالإضافة إلى ذلك ، يعاني العديد من الأشخاص المصابين بانقطاع النفس النومي من جفاف الحلق في الصباح بعد الاستيقاظ من النوم ، والذي قد يكون بسبب الشخير المفرط.

هناك نوعان من انقطاع النفس النومي: انقطاع النفس الانسدادي النومي وانقطاع النفس النومي المركزي. يحدث انقطاع النفس الانسدادي النومي بسبب انسداد مجرى الهواء أثناء النوم ، والذي يمكن أن يحدث في نقاط مختلفة في مجرى الهواء ، اعتمادًا على السبب الكامن وراء الانسداد. على سبيل المثال ، قد ترتخي عضلات اللسان والحلق لبعض الأفراد المصابين بانقطاع النفس الانسدادي النومي بشكل مفرط ، مما يتسبب في دفع العضلات إلى مجرى الهواء. مثال آخر هو السمنة ، وهي عامل خطر معروف لتوقف التنفس أثناء النوم ، حيث أن الأنسجة الدهنية الزائدة في منطقة الرقبة يمكن أن تدفع الأنسجة الرخوة نحو تجويف مجرى الهواء ، مما يؤدي إلى تضييق القصبة الهوائية.

في انقطاع النفس النومي المركزي ، لا تستجيب المراكز التنفسية للدماغ بشكل صحيح لارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون وبالتالي لا تحفز تقلص الحجاب الحاجز والعضلات الوربية بانتظام. ونتيجة لذلك ، لا يحدث الشهيق ويتوقف التنفس لفترة قصيرة. في بعض الحالات ، يكون سبب الإصابة بانقطاع النفس النومي المركزي غير معروف. ومع ذلك ، فإن بعض الحالات الطبية ، مثل السكتة الدماغية وفشل القلب الاحتقاني ، قد تسبب تلفًا في الجسر أو النخاع المستطيل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبعض العوامل الدوائية ، مثل المورفين ، أن تؤثر على مراكز الجهاز التنفسي ، مما يؤدي إلى انخفاض معدل التنفس. تتشابه أعراض انقطاع النفس النومي المركزي مع أعراض انقطاع النفس الانسدادي النومي.

عادة ما يتم تشخيص الإصابة بانقطاع التنفس أثناء النوم أثناء دراسة النوم ، حيث تتم مراقبة المريض في معمل النوم لعدة ليال. يتم مراقبة مستويات الأكسجين في الدم لدى المريض و rsquos ومعدل ضربات القلب ومعدل التنفس وضغط الدم ، وكذلك نشاط المخ وحجم الهواء الذي يتم استنشاقه وزفيره. عادة ما يتضمن علاج انقطاع النفس النومي استخدام جهاز يسمى جهاز ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (CPAP) أثناء النوم. تحتوي آلة ضغط المجرى الهوائي الإيجابي المستمر على قناع يغطي الأنف أو الأنف والفم ، ويدفع الهواء إلى مجرى الهواء على فترات منتظمة. يمكن أن يساعد هذا الهواء المضغوط في إجبار مجرى الهواء برفق على أن يظل مفتوحًا ، مما يسمح بحدوث المزيد من التهوية الطبيعية. تشمل العلاجات الأخرى تغييرات في نمط الحياة لتقليل الوزن ، والقضاء على الكحول وغيره من الأدوية المحفزة لانقطاع التنفس أثناء النوم ، والتغيرات في وضع النوم. بالإضافة إلى هذه العلاجات ، قد يحتاج مرضى انقطاع النفس النومي المركزي إلى أكسجين إضافي أثناء النوم.


الملخص

حصل اكتشاف أن غاز أكسيد النيتريك (NO) هو جزيء إشارة مهم في نظام القلب والأوعية الدموية على جائزة نوبل في عام 1998. ومنذ ذلك الحين وجد أن أكسيد النيتروجين يلعب أدوارًا مهمة في مجموعة متنوعة من العمليات الفسيولوجية والفيزيولوجية المرضية في الجسم بما في ذلك تنظيم الأوعية والإرقاء. والنقل العصبي والدفاع المناعي والتنفس. تركيزات عالية بشكل مدهش من أكسيد النيتروجين في مجرى الهواء الأنفي والجيوب الأنفية لها آثار مهمة في مجال طب الأنف والأذن والحنجرة. يوفر NO خط دفاع أول ضد الكائنات الحية الدقيقة من خلال نشاطه المضاد للفيروسات والميكروبات ومن خلال تنظيمه للحركة الهدبية. قد تؤدي علاجات الأنف مثل استئصال السليلة وجراحة الجيوب الأنفية وإزالة اللحمية الضخامية واللوزتين وعلاج التهاب الأنف التحسسي إلى تغيير NO الناتج وبالتالي الاستعمار الميكروبي للمجرى التنفسي العلوي. جراحة الأنف التي تهدف إلى تخفيف انسداد الأنف قد تفعل الشيء نفسه ولكن من المتوقع أيضًا أن تحسن وظيفة الرئة لدى مرضى الربو وانسداد مجرى الهواء العلوي. لا يرتفع النتاج في عدد من الحالات المرتبطة بالتهاب مجرى الهواء المزمن ، ولكن ليس جميعها.تزداد التركيزات في حالات الربو والتهاب الأنف التحسسي والتهابات الجهاز التنفسي الفيروسية ، ولكنها تنخفض في التهاب الجيوب الأنفية والتليف الكيسي والضعف الهدبي الأولي والسعال المزمن وبعد التعرض للتبغ والكحول. لذلك ، فإن NO ، على غرار العديد من الوسطاء الالتهابيين الآخرين ، ربما يخضع لوظائف مختلفة حسب ما تمليه الظروف المحلية. في الوقت الحاضر ، يبدو أن قياس أكسيد النيتروجين في مجرى الهواء العلوي قد يكون ذا قيمة كعلامة تشخيصية بسيطة وغير باضعة لأمراض مجرى الهواء. الهدف من هذه المراجعة هو تسليط الضوء على بعض جوانب أصل ، وعلم وظائف الأعضاء ، ووظائف مجرى الهواء العلوي NO ، ومناقشة المشاكل المنهجية الخاصة التي تنتج عن التشريح المعقد. (Am J Otolaryngol 200122: 19-32. حقوق النشر © 2001 لشركة W.B. Saunders)

الجامعة الكاثوليكية في ريو غراندي دو سول ، بورتو أليغري ، البرازيل

Zhenjiang First People & # x27s Hospital، Jiangsu، People & # x27s Republic of China and

§ قسم طب الأنف والأذن والحنجرة ، مستشفى سانت مايكل & # x27s ، جامعة تورنتو ، كندا.


الكلمات المتقاطعة - تبادل الغازات في الأسماك والحشرات والنباتات (الإجابات مقدمة)

تأسست SSER Ltd. بواسطة Rob George وتنتج منتجات مبتكرة تحتوي على صور قوية ورسوم متحركة وتفاعل. تُستخدم مواردنا في آلاف المدارس / الكليات في المملكة المتحدة والعديد من المدارس الدولية.

شارك هذا

واحدة فقط من 41 ورقة كلمات متقاطعة / إجابات تعزز معًا معظم الموضوعات التي يتم تناولها في أي دورة في علم الأحياء للطلاب الذين تتراوح أعمارهم بين 16 و 19 عامًا. تتوفر الأربعون الكلمات المتقاطعة الأخرى / أوراق الإجابات (الموارد المتميزة) في مجموعات من 10 كلمات متقاطعة / أوراق إجابات بسعر 5 جنيهات إسترلينية فقط + ضريبة القيمة المضافة من ...
https://www.tes.com/teaching-resources/shop/RGeorge15
• تستهدف مباشرة المصطلحات الرئيسية وتعريفات أمبير بطريقة ممتعة.
• يتم توفير كل من طباعة الماجستير وأوراق الإجابة (مفيدة كمسرد).

هناك أيضًا إصدار HTML5 عبر الإنترنت (تفاعلي) مناسب لنشر VLE (جميع الكلمات المتقاطعة البالغ عددها 41). الإصدار عبر الإنترنت مناسب لمعظم الأنظمة - تطبيقات مجانية لـ IOS و amp Android.
انتقل إلى http://www.sserltd.co.uk/acatalog/Biology_Crosswords_Advanced.html

لتقديم معاينة محسّنة ، يتم عرض الصفحات أيضًا كصور (ملفات * .png). لا تحتاج إلى الاحتفاظ بهذه الصور بعد التنزيل - فقط احتفظ بملفات pdf.

المراجعات

تقييمك مطلوب ليعكس سعادتك.

من الجيد ترك بعض التعليقات.

هناك شئ خاطئ، يرجى المحاولة فى وقت لاحق.

جيلي بينشين

نشاط مراجعة كبير. شكرا لك للمشاركة.

جورج 15

شكرًا لك على الخمس نجوم Jilly - ونأمل أن تشجع المزيد على استخدام المورد.


22.3 عملية التنفس

التهوية الرئوية هي عملية التنفس ، والتي يمكن وصفها بأنها حركة الهواء داخل وخارج الرئتين. الآليات الرئيسية التي تدفع التهوية الرئوية هي الضغط الجوي (صماكينة الصراف الآلي) ضغط الهواء داخل الحويصلات الهوائية ، ويسمى الضغط داخل الحويصلات الهوائية (صألف) والضغط داخل التجويف الجنبي ، ويسمى الضغط داخل الجنبة (صIP).

آليات التنفس

تعتمد الضغوط داخل السنخية وداخل الجنبة على بعض السمات الجسدية للرئة. ومع ذلك ، فإن القدرة على التنفس - لدخول الهواء إلى الرئتين أثناء الشهيق وترك الهواء يغادر الرئتين أثناء الزفير - تعتمد على ضغط الهواء في الغلاف الجوي وضغط الهواء داخل الرئتين.

علاقات الضغط

يعتمد الشهيق (أو الاستنشاق) والزفير (أو الزفير) على الاختلافات في الضغط بين الغلاف الجوي والرئتين. في الغاز ، الضغط هو قوة ناتجة عن حركة جزيئات الغاز المحصورة. على سبيل المثال ، يحتوي عدد معين من جزيئات الغاز في حاوية سعة 2 لتر على مساحة أكبر من نفس العدد من جزيئات الغاز في حاوية سعة لتر واحد (الشكل 22.15). في هذه الحالة ، تكون القوة التي تمارسها حركة جزيئات الغاز على جدران الحاوية سعة 2 لترًا أقل من القوة التي تمارسها جزيئات الغاز في الحاوية سعة لتر واحد. لذلك ، يكون الضغط أقل في الحاوية سعة 2 لتر وأعلى في الحاوية سعة لتر واحد. عند درجة حرارة ثابتة ، يؤدي تغيير الحجم الذي يشغله الغاز إلى تغيير الضغط ، وكذلك تغيير عدد جزيئات الغاز. يصف قانون بويل العلاقة بين الحجم والضغط في غاز عند درجة حرارة ثابتة. اكتشف بويل أن ضغط الغاز يتناسب عكسياً مع حجمه: إذا زاد الحجم ، ينخفض ​​الضغط. وبالمثل ، إذا انخفض الحجم ، يزداد الضغط. الضغط والحجم يرتبطان عكسيا (ص = ك /الخامس). لذلك ، فإن الضغط في الحاوية سعة لتر واحد (نصف حجم الحاوية سعة 2 لتر) سيكون ضعف الضغط في الحاوية سعة 2 لتر. يتم التعبير عن قانون بويل بالصيغة التالية:

في هذه الصيغة ، ص1 يمثل الضغط الأولي و الخامس1 يمثل الحجم الأولي ، في حين يتم تمثيل الضغط والحجم النهائيين ص2 و الخامس2, على التوالى. إذا تم توصيل الحاويات سعة 2 لتر و 1 لتر بواسطة أنبوب وتم تغيير حجم إحدى الحاويات ، فإن الغازات ستنتقل من ضغط أعلى (حجم أقل) إلى ضغط منخفض (حجم أعلى).

تعتمد التهوية الرئوية على ثلاثة أنواع من الضغط: الضغط الجوي ، وداخل السنخية ، وداخل الجنبة. الضغط الجوي هو مقدار القوة التي تمارسها الغازات في الهواء المحيط بأي سطح معين ، مثل الجسم. يمكن التعبير عن الضغط الجوي من حيث وحدة الغلاف الجوي ، أو اختصار atm ، أو بوحدة ملليمتر من الزئبق (mm Hg). واحد atm يساوي 760 ملم زئبق ، وهو الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر. عادة ، بالنسبة للتنفس ، تتم مناقشة قيم الضغط الأخرى فيما يتعلق بالضغط الجوي. لذلك ، الضغط السلبي هو ضغط أقل من الضغط الجوي ، في حين أن الضغط الإيجابي هو ضغط أكبر من الضغط الجوي. يتم التعبير عن الضغط الذي يساوي الضغط الجوي على أنه صفر.

الضغط داخل الحويصلات الهوائية (الضغط داخل الرئة) هو ضغط الهواء داخل الحويصلات الهوائية ، والذي يتغير خلال مراحل التنفس المختلفة (الشكل 22.16). نظرًا لأن الحويصلات الهوائية متصلة بالغلاف الجوي عبر أنابيب المسالك الهوائية (على غرار الحاويات سعة 2 لتر واحد لتر في المثال أعلاه) ، فإن الضغط داخل الرئة للحويصلات الهوائية دائمًا ما يعادل الضغط الجوي.

الضغط داخل الجنبة هو ضغط الهواء داخل التجويف الجنبي ، بين الجنبة الحشوية والجدارية. على غرار الضغط داخل السنخ ، يتغير الضغط داخل الجنبة أيضًا خلال مراحل التنفس المختلفة. ومع ذلك ، نظرًا لخصائص معينة للرئتين ، يكون الضغط داخل الجنبة دائمًا أقل من الضغط داخل السنخية أو سلبيًا له (وبالتالي الضغط الجوي أيضًا). على الرغم من أنه يتقلب أثناء الشهيق والزفير ، يظل الضغط داخل الجنبة حوالي -4 ملم زئبق طوال دورة التنفس.

تتسبب القوى المتنافسة داخل القفص الصدري في تكوين الضغط السلبي داخل الجنبة. ترتبط إحدى هذه القوى بمرونة الرئتين نفسها - فالأنسجة المرنة تسحب الرئتين إلى الداخل بعيدًا عن جدار الصدر. التوتر السطحي للسائل السنخي ، والذي يتكون في الغالب من الماء ، يخلق أيضًا سحبًا داخليًا لأنسجة الرئة. يتم مواجهة هذا التوتر الداخلي من الرئتين من خلال قوى متعارضة من السائل الجنبي وجدار الصدر. التوتر السطحي داخل التجويف الجنبي يسحب الرئتين للخارج. إن كثرة السائل البِلّوري أو القليل منه من شأنه أن يعيق خلق الضغط السلبي داخل الجنبة ، لذلك يجب مراقبة المستوى عن كثب بواسطة الخلايا الظهارية واستنزافه بواسطة الجهاز اللمفاوي. نظرًا لأن غشاء الجنب الجداري متصل بجدار الصدر ، فإن المرونة الطبيعية لجدار الصدر تتعارض مع السحب الداخلي للرئتين. في النهاية ، يكون السحب إلى الخارج أكبر قليلاً من السحب الداخلي ، مما ينتج عنه ضغط داخل الجنبة بمقدار –4 مم زئبق بالنسبة إلى الضغط داخل السنخية. الضغط عبر الرئوي هو الفرق بين الضغط داخل الجنبة والضغوط داخل السنخية ، وهو يحدد حجم الرئتين. يتوافق الضغط الرئوي الأعلى مع حجم الرئة الأكبر.

العوامل الفيزيائية التي تؤثر على التهوية

بالإضافة إلى الاختلافات في الضغوط ، يعتمد التنفس أيضًا على تقلص واسترخاء ألياف العضلات في كل من الحجاب الحاجز والصدر. تكون الرئتان سلبيتين أثناء التنفس ، مما يعني أنهما لا تشاركان في خلق الحركة التي تساعد على الشهيق والزفير. هذا بسبب الطبيعة اللاصقة للسائل الجنبي ، والذي يسمح بسحب الرئتين إلى الخارج عندما يتحرك جدار الصدر أثناء الشهيق. يؤدي ارتداد جدار الصدر أثناء الزفير إلى ضغط الرئتين. يسبب تقلص واسترخاء الحجاب الحاجز والعضلات الوربية (الموجودة بين الضلوع) معظم تغيرات الضغط التي تؤدي إلى الشهيق والزفير. تؤدي حركات العضلات هذه وتغيرات الضغط اللاحقة إلى اندفاع الهواء إلى الرئتين أو إجباره على الخروج من الرئتين.

تؤثر الخصائص الأخرى للرئتين على الجهد المبذول للتهوية. المقاومة هي القوة التي تبطئ الحركة ، في هذه الحالة ، تدفق الغازات. حجم مجرى الهواء هو العامل الأساسي الذي يؤثر على المقاومة. يجبر قطر أنبوبي صغير الهواء عبر مساحة أصغر ، مما يتسبب في تصادم المزيد من جزيئات الهواء مع جدران الممرات الهوائية. تساعد الصيغة التالية في وصف العلاقة بين مقاومة مجرى الهواء وتغيرات الضغط:

كما ذكرنا سابقًا ، هناك توتر سطحي داخل الحويصلات الهوائية ناتج عن الماء الموجود في بطانة الحويصلات الهوائية. يميل التوتر السطحي هذا إلى منع تمدد الحويصلات الهوائية. ومع ذلك ، فإن الفاعل بالسطح الرئوي الذي تفرزه الخلايا السنخية من النوع الثاني يختلط مع ذلك الماء ويساعد في تقليل التوتر السطحي. بدون الفاعل بالسطح الرئوي ، سوف تنهار الحويصلات الهوائية أثناء الزفير.

امتثال جدار الصدر هو قدرة جدار الصدر على التمدد أثناء الضغط. يمكن أن يؤثر هذا أيضًا على الجهد المبذول في عملية التنفس. ولكي يحدث الإلهام ، يجب أن يتمدد التجويف الصدري. يؤثر تمدد التجويف الصدري بشكل مباشر على قدرة الرئتين على التمدد. إذا كانت أنسجة جدار الصدر غير متوافقة تمامًا ، فسيكون من الصعب توسيع الصدر لزيادة حجم الرئتين.

التهوية الرئوية

يقود الاختلاف في الضغوط التهوية الرئوية لأن الهواء يتدفق إلى أسفل منحدر ضغط ، أي أن الهواء يتدفق من منطقة ذات ضغط أعلى إلى منطقة ذات ضغط منخفض. يتدفق الهواء إلى الرئتين إلى حد كبير بسبب الاختلاف في الضغط ، الضغط الجوي أكبر من الضغط داخل السنخ ، والضغط داخل السنخ أكبر من الضغط داخل الجنبة. يتدفق الهواء من الرئتين أثناء الزفير بناءً على نفس المبدأ ، حيث يصبح الضغط داخل الرئتين أكبر من الضغط الجوي.

تتكون التهوية الرئوية من خطوتين رئيسيتين: الشهيق والزفير. الشهيق هو العملية التي تتسبب في دخول الهواء إلى الرئتين ، والزفير هو العملية التي تجعل الهواء يغادر الرئتين (الشكل 22.17). الدورة التنفسية هي سلسلة من الشهيق والزفير. بشكل عام ، يتم استخدام مجموعتين من العضلات أثناء الشهيق الطبيعي: الحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية. يمكن استخدام عضلات إضافية إذا لزم التنفس بشكل أكبر. عندما ينقبض الحجاب الحاجز ، فإنه يتحرك بشكل أدنى نحو تجويف البطن ، مما يخلق تجويفًا صدريًا أكبر ومساحة أكبر للرئتين. يؤدي تقلص العضلات الوربية الخارجية إلى تحريك الأضلاع للأعلى وللخارج ، مما يتسبب في تمدد القفص الصدري ، مما يزيد من حجم التجويف الصدري. بسبب القوة اللاصقة للسائل الجنبي ، فإن تمدد التجويف الصدري يجبر الرئتين على التمدد والتوسع أيضًا. تؤدي هذه الزيادة في الحجم إلى انخفاض الضغط داخل السنخ ، مما يؤدي إلى ضغط أقل من الضغط الجوي. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء تدرج ضغط يدفع الهواء إلى الرئتين.

عملية الزفير الطبيعي هي عملية سلبية ، مما يعني أن الطاقة ليست مطلوبة لدفع الهواء خارج الرئتين. بدلاً من ذلك ، تتسبب مرونة أنسجة الرئة في ارتداد الرئة ، حيث يرتاح الحجاب الحاجز والعضلات الوربية بعد الإلهام. في المقابل ، ينخفض ​​حجم التجويف الصدري والرئتين ، مما يؤدي إلى زيادة الضغط داخل الرئة. يرتفع الضغط داخل الرئة فوق الضغط الجوي ، مما يخلق تدرجًا في الضغط يتسبب في مغادرة الهواء للرئتين.

هناك أنواع أو أوضاع مختلفة للتنفس تتطلب عملية مختلفة قليلاً للسماح بالاستنشاق والزفير. التنفس الهادئ ، المعروف أيضًا باسم eupnea ، هو نمط من التنفس يحدث أثناء الراحة ولا يتطلب التفكير المعرفي للفرد. أثناء التنفس الهادئ ، يجب أن يتقلص الحجاب الحاجز والأضلاع الخارجية.

يتطلب التنفس العميق ، الذي يسمى التنفس الحجابي ، انقباض الحجاب الحاجز. عندما يرتاح الحجاب الحاجز ، يغادر الهواء الرئتين بشكل سلبي. التنفس الضحل ، الذي يسمى التنفس الساحلي ، يتطلب تقلص العضلات الوربية. عندما تسترخي العضلات الوربية ، يغادر الهواء الرئتين بشكل سلبي.

في المقابل ، فإن التنفس القسري ، المعروف أيضًا باسم فرط التنفس ، هو نمط من التنفس يمكن أن يحدث أثناء التمرين أو الإجراءات التي تتطلب التلاعب النشط بالتنفس ، مثل الغناء. أثناء التنفس القسري ، يحدث كل من الشهيق والزفير بسبب تقلصات العضلات. بالإضافة إلى تقلص الحجاب الحاجز والعضلات الوربية ، يجب أن تنقبض العضلات الملحقة الأخرى أيضًا. أثناء الشهيق القسري ، تتقلص عضلات الرقبة ، بما في ذلك المقاييس ، وترفع جدار الصدر ، مما يزيد من حجم الرئة. أثناء الزفير القسري ، تنقبض عضلات البطن الملحقة ، بما في ذلك العضلة المائلة ، مما يدفع أعضاء البطن إلى الأعلى مقابل الحجاب الحاجز. يساعد ذلك على دفع الحجاب الحاجز إلى داخل القفص الصدري ودفع المزيد من الهواء للخارج. بالإضافة إلى ذلك ، تساعد العضلات الملحقة (بشكل أساسي العضلات الوربية الداخلية) على ضغط القفص الصدري ، مما يقلل أيضًا من حجم التجويف الصدري.

أحجام وقدرات الجهاز التنفسي

حجم الجهاز التنفسي هو المصطلح المستخدم لأحجام مختلفة من الهواء تتحرك بواسطة الرئتين أو ترتبط بهما في نقطة معينة من الدورة التنفسية. هناك أربعة أنواع رئيسية من أحجام الجهاز التنفسي: المد والجزر ، والمتبقي ، والاحتياطي الشهيق ، والاحتياطي الزفير (الشكل 22.18). حجم المد والجزر (TV) هو كمية الهواء التي تدخل عادة إلى الرئتين أثناء التنفس الهادئ ، والتي تبلغ حوالي 500 مليلتر. حجم احتياطي الزفير (ERV) هو كمية الهواء التي يمكنك زفيرها بقوة بعد انتهاء المد والجزر الطبيعي ، حتى 1200 مليلتر للرجال. يتم إنتاج حجم احتياطي الشهيق (IRV) عن طريق الاستنشاق العميق ، بعد استنشاق المد والجزر. هذا هو الحجم الإضافي الذي يمكن إدخاله إلى الرئتين أثناء الشهيق القسري. الحجم المتبقي (RV) هو الهواء المتبقي في الرئتين إذا قمت بإخراج أكبر قدر ممكن من الهواء. الحجم المتبقي يجعل التنفس أسهل عن طريق منع انهيار الحويصلات الهوائية. يعتمد حجم الجهاز التنفسي على مجموعة متنوعة من العوامل ، ويمكن أن يوفر قياس الأنواع المختلفة من أحجام الجهاز التنفسي أدلة مهمة حول صحة الجهاز التنفسي للشخص (الشكل 22.19).

السعة التنفسية هي مزيج من حجمين أو أكثر من الأحجام المختارة ، والتي تصف كذلك كمية الهواء في الرئتين خلال فترة زمنية معينة. على سبيل المثال ، إجمالي سعة الرئة (TLC) هو مجموع أحجام الرئة (TV ، و ERV ، و IRV ، و RV) ، والتي تمثل إجمالي كمية الهواء التي يمكن للشخص الاحتفاظ بها في الرئتين بعد الاستنشاق القوي. تبلغ كمية TLC حوالي 6000 مل من الهواء للرجال ، وحوالي 4200 مل للنساء. السعة الحيوية (VC) هي كمية الهواء التي يمكن للفرد أن ينتقل إليها داخل أو خارج رئتيه ، وهي مجموع كل الأحجام باستثناء الحجم المتبقي (TV ، و ERV ، و IRV) ، والذي يتراوح بين 4000 و 5000 ملليلتر. سعة الشهيق (IC) هي أقصى كمية من الهواء يمكن استنشاقها بعد انتهاء المد والجزر الطبيعي ، وهي مجموع حجم المد والجزر وحجم احتياطي الشهيق. من ناحية أخرى ، فإن السعة المتبقية الوظيفية (FRC) هي كمية الهواء التي تبقى في الرئة بعد انتهاء المد والجزر الطبيعي وهي مجموع حجم احتياطي الزفير والحجم المتبقي (انظر الشكل 22.18).

رابط تفاعلي

شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن أحجام الرئة ومقاييس التنفس. اشرح كيف يمكن استخدام نتائج اختبار قياس التنفس لتشخيص أمراض الجهاز التنفسي أو تحديد فعالية علاج المرض.

بالإضافة إلى الهواء الذي يخلق أحجامًا تنفسية ، يحتوي الجهاز التنفسي أيضًا على مساحة تشريحية ميتة ، وهو الهواء الموجود في مجرى الهواء الذي لا يصل أبدًا إلى الحويصلات الهوائية وبالتالي لا يشارك أبدًا في تبادل الغازات. الفضاء الميت السنخي يتضمن الهواء الموجود داخل الحويصلات الهوائية غير القادرة على العمل ، مثل تلك المتأثرة بالمرض أو تدفق الدم غير الطبيعي. إجمالي المساحة الميتة هو الفضاء الميت التشريحي والفضاء الميت السنخي معًا ، ويمثل كل الهواء في الجهاز التنفسي الذي لا يتم استخدامه في عملية تبادل الغازات.

معدل التنفس والتحكم في التهوية

يحدث التنفس عادة دون تفكير ، على الرغم من أنه في بعض الأحيان يمكنك التحكم فيه بوعي ، مثل عندما تسبح تحت الماء أو تغني أغنية أو تنفخ الفقاعات. معدل التنفس هو إجمالي عدد مرات التنفس ، أو دورات التنفس ، التي تحدث كل دقيقة. يمكن أن يكون معدل التنفس مؤشرًا مهمًا للمرض ، حيث قد يزيد المعدل أو ينقص أثناء المرض أو في حالة المرض. يتم التحكم في معدل التنفس من خلال مركز الجهاز التنفسي الموجود داخل النخاع المستطيل في الدماغ ، والذي يستجيب بشكل أساسي للتغيرات في مستويات ثاني أكسيد الكربون والأكسجين ودرجة الحموضة في الدم.

ينخفض ​​معدل التنفس الطبيعي للطفل منذ الولادة وحتى سن المراهقة. يبلغ معدل التنفس الطبيعي للطفل الذي يقل عمره عن سنة واحدة بين 30 و 60 نفسًا في الدقيقة ، ولكن عندما يبلغ الطفل حوالي 10 سنوات ، يكون المعدل الطبيعي أقرب إلى 18 إلى 30 عامًا. في سن المراهقة ، يكون معدل التنفس الطبيعي هو على غرار البالغين ، من 12 إلى 18 نفسًا في الدقيقة.

مراكز التحكم في التهوية

يعد التحكم في التهوية تفاعلًا معقدًا لمناطق متعددة في الدماغ تشير إلى انقباض العضلات المستخدمة في التهوية الرئوية (الجدول 22.1). والنتيجة هي معدل تهوية منتظم ومتسق يزود الجسم بكميات كافية من الأكسجين ، مع إزالة ثاني أكسيد الكربون بشكل كافٍ.

مكون النظام وظيفة
مركز الجهاز التنفسي النخاعي يضبط الإيقاع الأساسي للتنفس
مجموعة الجهاز التنفسي البطني (VRG) يولد إيقاع التنفس ويدمج البيانات القادمة إلى النخاع
المجموعة التنفسية الظهرية (DRG) يدمج المدخلات من مستقبلات التمدد والمستقبلات الكيميائية في المحيط
مجموعة الجهاز التنفسي البابوية (PRG) يؤثر ويعدل وظائف النخاع المستطيل
جسم الأبهر يراقب الدم PCO2، ص2، ودرجة الحموضة
جسم الشريان السباتي يراقب الدم PCO2، ص2، ودرجة الحموضة
الغدة النخامية يراقب الحالة العاطفية ودرجة حرارة الجسم
المناطق القشرية للدماغ تحكم في التنفس الإرادي
المستقبِلات أرسل نبضات بخصوص حركات المفاصل والعضلات
ردود الفعل الرئوية المهيجة حماية مناطق الجهاز التنفسي للنظام من المواد الغريبة
منعكس التضخم يحمي الرئتين من الانتفاخ الزائد

الخلايا العصبية التي تعصب عضلات الجهاز التنفسي هي المسؤولة عن التحكم في التهوية الرئوية وتنظيمها. مراكز الدماغ الرئيسية المشاركة في التهوية الرئوية هي النخاع المستطيل ومجموعة التنفس الجسري (الشكل 22.20).

يحتوي النخاع المستطيل على المجموعة التنفسية الظهرية (DRG) والمجموعة التنفسية البطنية (VRG). يشارك DRG في الحفاظ على إيقاع تنفس ثابت عن طريق تحفيز عضلات الحجاب الحاجز والعضلات الوربية على الانقباض ، مما يؤدي إلى الإلهام. عندما يتوقف النشاط في DRG ، فإنه لم يعد يحفز الحجاب الحاجز والعضلات الوربية على الانقباض ، مما يسمح لهم بالاسترخاء ، مما يؤدي إلى انتهاء الصلاحية. يشارك VRG في التنفس القسري ، حيث تعمل الخلايا العصبية في VRG على تحفيز العضلات الإضافية المشاركة في التنفس القسري للانقباض ، مما يؤدي إلى الإلهام القسري. يحفز VRG أيضًا العضلات الملحقة المتضمنة في انقباض الزفير القسري.

يقع المركز التنفسي الثاني للدماغ داخل الجسور ، وتسمى مجموعة الجهاز التنفسي الجسري ، وتتكون من مراكز توقف التنفس ومراكز التنفس. مركز انقطاع التنفس هو مجموعة مزدوجة من أجسام الخلايا العصبية التي تحفز الخلايا العصبية في DRG ، وتتحكم في عمق الإلهام ، خاصة للتنفس العميق. مركز استرواح الهواء هو شبكة من الخلايا العصبية التي تمنع نشاط الخلايا العصبية في DRG ، مما يسمح بالاسترخاء بعد الشهيق ، وبالتالي التحكم في المعدل العام.

العوامل التي تؤثر على معدل وعمق التنفس

يتم تنظيم معدل التنفس وعمق الشهيق من خلال النخاع المستطيل والجسور ، ومع ذلك ، فإن هذه المناطق من الدماغ تفعل ذلك استجابة للمنبهات الجهازية. إنها علاقة جرعة - استجابة ، وردود فعل سلبية ، وكلما زاد الحافز ، زادت الاستجابة. وبالتالي ، تؤدي زيادة المنبهات إلى التنفس القسري. عوامل جهازية متعددة تشارك في تحفيز الدماغ لإنتاج التهوية الرئوية.

من المستغرب أن العامل الرئيسي الذي يحفز النخاع المستطيل والجسر لإنتاج التنفس ليس تركيز الأكسجين ، بل تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم. كما تتذكر ، فإن ثاني أكسيد الكربون هو منتج نفايات للتنفس الخلوي ويمكن أن يكون سامًا. يتم استشعار تركيزات المواد الكيميائية بواسطة المستقبلات الكيميائية. المستقبل الكيميائي المركزي هو أحد المستقبلات المتخصصة الموجودة في الدماغ وجذع الدماغ ، في حين أن المستقبل الكيميائي المحيطي هو أحد المستقبلات المتخصصة الموجودة في الشرايين السباتية والقوس الأبهري. تغيرات التركيز في بعض المواد ، مثل ثاني أكسيد الكربون أو أيونات الهيدروجين ، تحفز هذه المستقبلات ، والتي بدورها تشير إلى مراكز التنفس في الدماغ. في حالة ثاني أكسيد الكربون ، كتركيز ثاني أكسيد الكربون2 في الدم ، ينتشر بسهولة عبر الحاجز الدموي الدماغي ، حيث يتجمع في السائل خارج الخلية. كما سيتم شرحه بمزيد من التفصيل لاحقًا ، تؤدي زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة مستويات أيونات الهيدروجين وتقليل الرقم الهيدروجيني. تؤدي الزيادة في أيونات الهيدروجين في الدماغ إلى تحفيز المستقبلات الكيميائية المركزية لتحفيز مراكز الجهاز التنفسي لبدء تقلص الحجاب الحاجز والعضلات الوربية. ونتيجة لذلك ، يزداد معدل وعمق التنفس ، مما يسمح بطرد المزيد من ثاني أكسيد الكربون ، مما يؤدي إلى إدخال المزيد من الهواء إلى الرئتين وخارجهما مما يؤدي إلى انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الدم ، وبالتالي أيونات الهيدروجين في الدم. في المقابل ، يؤدي انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الدم إلى انخفاض مستويات أيونات الهيدروجين في الدماغ ، مما يؤدي إلى انخفاض معدل وعمق التهوية الرئوية ، مما ينتج عنه تنفس ضحل وبطيء.

هناك عامل آخر له دور في التأثير على نشاط الجهاز التنفسي للدماغ وهو التركيزات النظامية لأيونات الهيدروجين في الشرايين. يمكن أن تؤدي زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة مستويات H + ، كما ذكر أعلاه ، بالإضافة إلى الأنشطة الأيضية الأخرى ، مثل تراكم حمض اللاكتيك بعد التمرينات الشاقة. تستشعر المستقبلات الكيميائية الطرفية للقوس الأبهري والشرايين السباتية مستويات أيونات الهيدروجين في الشرايين. عندما تشعر المستقبلات الكيميائية الطرفية بانخفاض أو زيادة حمضية مستويات الأس الهيدروجيني ، فإنها تحفز على زيادة التهوية لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الدم بمعدل أسرع. تساعد إزالة ثاني أكسيد الكربون من الدم على تقليل أيونات الهيدروجين ، وبالتالي زيادة درجة الحموضة الجهازية.

مستويات الأكسجين في الدم مهمة أيضًا في التأثير على معدل التنفس. المستقبلات الكيميائية الطرفية مسؤولة عن استشعار التغيرات الكبيرة في مستويات الأكسجين في الدم. إذا أصبحت مستويات الأكسجين في الدم منخفضة جدًا - حوالي 60 ملم زئبق أو أقل - فإن المستقبلات الكيميائية الطرفية تحفز زيادة نشاط الجهاز التنفسي. المستقبلات الكيميائية قادرة فقط على استشعار جزيئات الأكسجين المذابة ، وليس الأكسجين المرتبط بالهيموجلوبين. كما تتذكر ، ترتبط غالبية الأكسجين بالهيموغلوبين عندما تنخفض مستويات الأكسجين المذابة ، ويطلق الهيموجلوبين الأكسجين. لذلك ، هناك حاجة إلى انخفاض كبير في مستويات الأكسجين لتحفيز المستقبلات الكيميائية للقوس الأبهري والشرايين السباتية.

تلعب منطقة ما تحت المهاد ومناطق الدماغ الأخرى المرتبطة بالجهاز الحوفي أيضًا أدوارًا في التأثير على تنظيم التنفس من خلال التفاعل مع مراكز الجهاز التنفسي. تشارك منطقة ما تحت المهاد والمناطق الأخرى المرتبطة بالجهاز الحوفي في تنظيم التنفس استجابةً للعواطف والألم ودرجة الحرارة. على سبيل المثال ، تؤدي زيادة درجة حرارة الجسم إلى زيادة معدل التنفس. الشعور بالإثارة أو استجابة القتال أو الهروب سيؤدي أيضًا إلى زيادة معدل التنفس.

اضطرابات.

الجهاز التنفسي: توقف التنفس أثناء النوم

انقطاع النفس النومي هو اضطراب مزمن يمكن أن يحدث عند الأطفال أو البالغين ، ويتميز بانقطاع التنفس أثناء النوم. قد تستمر هذه النوبات لعدة ثوانٍ أو عدة دقائق ، وقد تختلف في معدل تكرارها. يؤدي انقطاع النفس أثناء النوم إلى قلة النوم ، وهو ما ينعكس في أعراض التعب ، والقيلولة في المساء ، والتهيج ، ومشاكل الذاكرة ، والصداع الصباحي. بالإضافة إلى ذلك ، يعاني العديد من الأشخاص المصابين بانقطاع النفس النومي من جفاف الحلق في الصباح بعد الاستيقاظ من النوم ، والذي قد يكون بسبب الشخير المفرط.

هناك نوعان من انقطاع النفس النومي: انقطاع النفس الانسدادي النومي وانقطاع النفس النومي المركزي. يحدث انقطاع النفس الانسدادي النومي بسبب انسداد مجرى الهواء أثناء النوم ، والذي يمكن أن يحدث في نقاط مختلفة في مجرى الهواء ، اعتمادًا على السبب الكامن وراء الانسداد. على سبيل المثال ، قد ترتخي عضلات اللسان والحلق لبعض الأفراد المصابين بانقطاع النفس الانسدادي النومي بشكل مفرط ، مما يتسبب في دفع العضلات إلى مجرى الهواء. مثال آخر هو السمنة ، وهي عامل خطر معروف لتوقف التنفس أثناء النوم ، حيث أن الأنسجة الدهنية الزائدة في منطقة الرقبة يمكن أن تدفع الأنسجة الرخوة نحو تجويف مجرى الهواء ، مما يؤدي إلى تضييق القصبة الهوائية.

في انقطاع النفس النومي المركزي ، لا تستجيب المراكز التنفسية للدماغ بشكل صحيح لارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون وبالتالي لا تحفز تقلص الحجاب الحاجز والعضلات الوربية بانتظام. ونتيجة لذلك ، لا يحدث الشهيق ويتوقف التنفس لفترة قصيرة. في بعض الحالات ، يكون سبب الإصابة بانقطاع النفس النومي المركزي غير معروف. ومع ذلك ، فإن بعض الحالات الطبية ، مثل السكتة الدماغية وفشل القلب الاحتقاني ، قد تسبب تلفًا في الجسر أو النخاع المستطيل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبعض العوامل الدوائية ، مثل المورفين ، أن تؤثر على مراكز الجهاز التنفسي ، مما يؤدي إلى انخفاض معدل التنفس. تتشابه أعراض انقطاع النفس النومي المركزي مع أعراض انقطاع النفس الانسدادي النومي.

عادة ما يتم تشخيص الإصابة بانقطاع التنفس أثناء النوم أثناء دراسة النوم ، حيث تتم مراقبة المريض في معمل النوم لعدة ليال. يتم مراقبة مستويات الأكسجين في الدم ومعدل ضربات القلب ومعدل التنفس وضغط الدم ، وكذلك نشاط الدماغ وحجم الهواء الذي يتم استنشاقه وزفيره. عادة ما يتضمن علاج انقطاع النفس النومي استخدام جهاز يسمى جهاز ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (CPAP) أثناء النوم. تحتوي آلة ضغط المجرى الهوائي الإيجابي المستمر على قناع يغطي الأنف أو الأنف والفم ، ويدفع الهواء إلى مجرى الهواء على فترات منتظمة. يمكن أن يساعد هذا الهواء المضغوط في إجبار مجرى الهواء برفق على أن يظل مفتوحًا ، مما يسمح بحدوث المزيد من التهوية الطبيعية. تشمل العلاجات الأخرى تغييرات في نمط الحياة لتقليل الوزن ، والتخلص من الكحول والأدوية الأخرى لتوقف التنفس أثناء النوم ، والتغييرات في وضع النوم. بالإضافة إلى هذه العلاجات ، قد يحتاج مرضى انقطاع النفس النومي المركزي إلى أكسجين إضافي أثناء النوم.


22.19: تبادل الغاز عبر الحويصلات الهوائية - علم الأحياء

ما هو أهم عامل خطر قابل للتعديل لتطوير تبادل الغازات الضعيفة؟

عند تقييم مفهوم تبادل الغازات ، كيف يمكن للممرضة أن تصف بشكل أفضل حركة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون؟

  1. يتم تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون عبر الغشاء الشعري لتوفير الأكسجين للهيموجلوبين.
  2. ينتقل الغاز من منطقة ذات ضغط مرتفع إلى منطقة ذات ضغط منخفض عبر الغشاء السنخي.
  3. يجب أن يكون مستوى الأكسجين الملهم كافيًا لتحل محل جزيئات ثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية.
  4. يتم تبادل الغازات بين الغلاف الجوي والدم بناءً على قدرة الهيموجلوبين على حمل الأكسجين.

ب. ينتقل الغاز من منطقة ذات ضغط مرتفع إلى منطقة ذات ضغط منخفض عبر الغشاء السنخي.

مريض يخضع لقياس غازات الدم الشرياني (ABG). ما الذي ستحدده الممرضة على أنه المعلمات التي سيتم تقييمها بواسطة هذا الاختبار؟

  1. نسبة الهيموجلوبين والهيماتوكريت
  2. حالة التوازن الحمضي القاعدي في الدم الشرياني
  3. كفاية نقل الأكسجين
  4. وجود الصمة الرئوية

ب. حالة التوازن الحمضي القاعدي في الدم الشرياني

تتوقع الممرضة أن أي من المرضى التاليين سيحتاج إلى العلاج بإدخال أنبوب صدري؟

  1. مريض بالربو وضيق شديد في التنفس
  2. مريض يخضع لتنظير القصبات لأخذ خزعة
  3. مريض يعاني من الانصباب الجنبي يتطلب إزالة السوائل
  4. مريض يعاني من مشكلة استرواح الصدر

د- مريض يعاني من مشكلة استرواح الصدر

تقوم الممرضة بإعطاء جلايكورتيكويد فموي لمريض مصاب بالربو. ما نتيجة التقييم التي قد تحددها الممرضة كاستجابة علاجية لهذا الدواء؟

  1. عدم وجود صعوبة ملحوظة في التنفس أو ضيق في التنفس خلال الـ 24 ساعة الماضية
  2. انخفاض كمية إفرازات الأنف والعطس
  3. عدم إنتاج البلغم ، وانخفاض في نوبات السعال
  4. الإغاثة من نوبة الربو الحادة

ج: عدم وجود صعوبة ملحوظة في التنفس أو ضيق في التنفس خلال الـ 24 ساعة الماضية

الممرضة تعتني بمريض يعاني من مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD). يخبر المريض الممرضة أنه يواجه "صعوبة في التنفس". معدل تنفسه 32 نفسًا في الدقيقة ، ونبضه 120 نبضة في الدقيقة ، وتشبع الأكسجين 90٪. ما هو أفضل تدخل تمريضي لهذا المريض؟

  1. ابدأ الأكسجين عن طريق قناع الوجه بنسبة 60٪ FiO2 (جزء من الأكسجين الملهم).
  2. إدارة جرعة PRN (حسب الضرورة) من الجلوكوكورتيكويد داخل الأنف.
  3. شجعه على السعال والتنفس العميق لتنظيف مجرى الهواء.
  4. بدء الأكسجين عبر قنية أنفية ، وابدأ بمعدل تدفق 3 لتر / دقيقة.

د- بدء الأكسجين عبر قنية أنفية ، وابدأ بمعدل تدفق 3 لتر / دقيقة.


المواد والأساليب

وفقًا للإرشادات السريرية الصينية لتشخيص وعلاج الالتهاب الرئوي COVID-19 (الإصدار السابع) الصادر عن لجنة الصحة الوطنية في الصين (29) ، تنقسم التصنيفات السريرية إلى أعراض خفيفة ومتوسطة وحادة وحادة. وفقًا لمعيار التفريغ الخاص بالدليل ، يمكن إخراج المرضى الذين يستوفون الشروط التالية: (1) تعود درجة حرارة الجسم إلى وضعها الطبيعي لأكثر من ثلاثة أيام متتالية (2) تحسنًا ملحوظًا في الأعراض التنفسية (3) تظهر الصور المقطعية على الرئة تحسنًا كبيرًا من الآفات النضحية الحادة (4) ونتائج اختبار الحمض النووي السلبية للبلغم ومسحة البلعوم الأنفي وعينات الجهاز التنفسي الأخرى لاثنين من الاختبارات المتتالية (مع وقت أخذ العينات على الأقل يوم واحد). تم تجنيد ما مجموعه 13 مريضا من مرضى الالتهاب الرئوي COVID-19 (4 رجال و 9 نساء ، متوسط ​​العمر 35.8 سنة) مع أعراض معتدلة لدراستنا. تم تأكيد جميع المرضى مختبريًا لـ COVID-19 عند دخولهم المستشفى لأول مرة وتم التحقق منها لاحقًا من قبل مركز السيطرة على الأمراض ووهان. ليس لديهم تاريخ من أمراض الرئة والتدخين ، كما تم تأكيد صحة الرئة من خلال فحص الصدر بالأشعة السينية ، والذي تم إجراؤه في الفحص البدني السنوي (عام 2019). تمت مراجعة السجلات السريرية والنتائج المختبرية والأشعة المقطعية للصدر بأثر رجعي لهؤلاء المرضى الذين خرجوا من المستشفى ، والذين تم قبولهم في مستشفى تونغجي ، كلية تونغجي الطبية ، جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا ، ووهان ، الصين. قمنا أيضًا بتجنيد 12 متطوعًا يتمتعون بصحة جيدة بمتوسط ​​عمر 32.5 عامًا (المدى ، من 24 إلى 40 عامًا) كمجموعة تحكم. تمت الموافقة على دراستنا من قبل لجنة الأخلاقيات بكلية تونغجي الطبية ، جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا ، ووقعت جميع المواد على استمارات الموافقة المستنيرة.

تم الحصول على فحوصات التصوير المقطعي المحوسب النهائية لمرضى في وضع الاستلقاء (خضع 11 مريضًا للفحص بعد الخروج ، وخضع مريضان للفحص قبل وقت قصير من الخروج) باستخدام أحد أنظمة التصوير المقطعي المحوسب الثلاثة: LightSpeed ​​16 أو Volume CT ، GE Healthcare ، Wisconsin ، الولايات المتحدة الأمريكية (9) / 13) Somatom Definition AS + ، Siemens ، Germany (2/13) و uCT 780 ، United Imaging ، الصين (2/13). تم استخدام المعلمات التالية: جهد الأنبوب = 100 إلى 120 كيلو فولت ، المصفوفة = 512 × 512 ، سماكة الشريحة = 1.00 إلى 1.25 مم ، ومجال الرؤية (FOV) = 350 مم × 350 مم. تم تنظيم تيار الأنبوب من خلال نظام تعديل التعريض التلقائي ، وكان عرض الموازاة الفردي للصور المعاد بناؤها 0.50 إلى 1.25 ملم.

تم إجراء جميع فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي باستخدام ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي لكامل الجسم 3.0-T متعدد النوى [uMR780 (Xe) ، ووهان ، الصين] بمغناطيس أفقي باستخدام ملف RF سترة الإرسال والاستقبال (35.45 ميجا هرتز لـ 129 Xe). تم إنتاج HP 129 Xe بتقنية الضخ البصري لتبادل الدوران باستخدام نظام الاستقطاب التجاري (verImagin Healthcare ، ووهان ، الصين) ، مع إجراء تراكم التجميد بإصبع بارد. خليط غازي من 2٪ زينون مخصب (86٪ 129 Xe نظير) ، 88٪ 4 He ، و 10٪ N2 تم استخدامه في هذه الدراسة (36). بعد عملية تراكم الزينون ، تمت إذابة غاز HP باستخدام الماء الساخن واستخلاصه في كيس Tedlar سعة 1 لتر ، والذي تم تطهيره إلى حوالي 9 باسكال باستخدام مضخة فراغ. كان استقطاب الدوران المتاح لغاز 129 Xe في كيس Tedlar حوالي 25٪. قبل تجارب الرنين المغناطيسي (MR) ، استنشق المريض 1 لتر من خليط الغازات (5٪ زينون + 95٪ نيوتن).2) من السعة المتبقية الوظيفية (FRC) لمعايرة زاوية الانقلاب. بعد ذلك ، يستنشق الشخص 1 لتر من خليط الغاز (40٪ زينون + 60٪ N2) من FRC لقياس وظيفة التهوية الرئوية ، ووظيفة تبادل الغازات ، ومعلمات البنية المجهرية ، على التوالي. تم استخدام ما مجموعه أربعة أكياس من غاز الزينون لكل مريض. تم الاحتفاظ بالمرضى في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي لمدة تقل عن 15 دقيقة لكل مسح زينون بالرنين المغناطيسي ، وكانت المدة أقل من 15 ثانية.

تم تقييم وظيفة التهوية الرئوية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي HP 129 Xe الغاز. تم إجراء فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي على كل موضوع باستخدام تسلسل ثلاثي الأبعاد متوازن وخالي من الحالة الثابتة مع FOV = (38 سم) 2 ، المصفوفة = 96 × 84 ، رقم الشريحة = 20 ، سماكة الشريحة = 9 مم ، عرض النطاق الترددي = 800 هرتز لكل بكسل ، زاوية انعكاس = 12 درجة إلى 14 درجة ، ووقت التكرار / وقت الصدى = 5.6 / 2.65 مللي ثانية. تم الحصول أيضًا على صور بروتون للتجويف الصدري للمطابقة باستخدام ملف الجسم 1 H بعد فحص 129 Xe MRI أثناء نفس حبس التنفس. تم الحصول على فحوصات البروتون بالرنين المغناطيسي باستخدام تسلسل صدى متدرج سريع التالف مع FOV = (38 سم) 2 ، مصفوفة = 96 × 48 (صدى جزئي = 82٪) ، عدد الشرائح = 20 ، سماكة الشريحة = 9 مم ، عرض النطاق الترددي = 800 هرتز لكل بكسل ، زاوية الانقلاب = 20 درجة ، ووقت التكرار / وقت الصدى = 4.5 / 2.2 مللي ثانية. تم إعادة بناء جميع صور الغاز والبروتون البالغ عددها 129 X إلى مصفوفة 96 × 96 لأغراض حساب عيوب التهوية. في هذه الدراسة ، لم نقم بإجراء تصحيح مجال التحيز بأثر رجعي ، والذي تم استخدامه من قبل مجموعات أخرى لتصحيح B1 عدم التجانس (3335) ، لأن هذه التصحيحات غالبًا ما تزيل عن غير قصد كثافة عدم التماثل التي تسببها التغيرات الفسيولوجية. تم استخدام تقنية HP 129 Xe لاستعادة تشبع التحول الكيميائي (CSSR) للحصول على المعلمات الوظيفية لتبادل الغاز والدم للرئة من خلال نموذج تبادل الزينون (MOXE) باستخدام معامل انتشار 129 Xe المذاب في الطور 3.3 × 10 - 6 سم 2 ثانية -1 (16). بالنسبة لجمع بيانات CSSR ، تم استخدام 21 نقطة زمنية للتبادل تتراوح من 10 إلى 700 مللي ثانية ، وتم الحصول على الأطياف باستخدام نبضة تردد لاسلكي 90 درجة مع عرض نطاق يبلغ 50 هرتز لكل نقطة و 1024 نقطة أخذ عينات. يوضح الجزء السفلي من الشكل 4 المعلمات الفسيولوجية ، بما في ذلك تي, د، وهيماتوكريت الدم (Hct). تم حساب نسبة إشارة زينون من كرات الدم الحمراء وإشارة الزينون من TP الخلالية في وقت تبادل قدره 100 مللي ثانية (RBC / TP) (17, 25). تم استخدام صور HP 129 Xe DW-MRI لاشتقاق معلمات البنية المجهرية الرئوية. تم الحصول على فحوصات DW-MRI لأربعة ب القيم (0 ، 10 ، 20 ، 30 ثانية / سم 2) باستخدام معلمات أخذ العينات المتشابكة والاستحواذ: FOV = (38 سم) 2 ، المصفوفة = 64 × 32 ، رقم الشريحة = 4 ، سماكة الشريحة = 30 مم ، عرض النطاق الترددي = 600 هرتز لكل بكسل ، زاوية انعكاس = 8 ° إلى 11 ° ، ووقت التكرار / وقت الصدى = 15.5 / 12.5 مللي ثانية. كما هو مبين في الجزء العلوي من الشكل 4 ، بما في ذلك المعلمات الشكلية الرئوية ص, إلم، و SVR ، عن طريق تركيب بيانات DW-MRI لنموذج الانتشار متباين الخواص (37) من 129 بكسل انتشار Xe بكسل باستخدام خوارزمية المربعات الصغرى غير الخطية بعد إعادة بناء الصور إلى مصفوفة 64 × 64 (18). تم إجراء PFTs في نفس يوم فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي باستخدام مقياس التنفس المحمول (sp-1 ، Schiller AG ، سويسرا). المعلمات المجهرية المشتقة من التصوير بالرنين المغناطيسي ص, إلمتم حساب SVR و ADC كخرائط (على سبيل المثال ، على أساس كل بكسل على حدة) ، ومع ذلك ، فإن القيم الواردة في هذه المقالة هي متوسط ​​الحجم على رئتي المريض ، وأشرطة الخطأ المذكورة هي SDs على نفس المنطقة.

يُظهر المخطط العلوي جيلين من المسالك الهوائية التنفسية للرئة لنموذج الرئة Weibel: تتضمن المعلمات المورفومترية الرئيسية نصف القطر الخارجي (ص) ، نصف القطر الداخلي (ص) ، وعمق الكم السنخي (ح). يوضح الرسم التوضيحي السفلي الرسم التخطيطي لمنطقة تبادل الدم والغاز في الحويصلات الهوائية. يُفترض أن يكون سمك الحاجز الكلي د. تي هو ثابت زمن تبادل غازات الزينون في الرئة. Hct هو الهيماتوكريت في الرئة.


شاهد الفيديو: ميديكا - الجهاز التنفسي: عملية التنفس (أغسطس 2022).