لماذا تحتاج إلى أربطة مطاطية لتقويم الأسنان؟ مايكل انجيرليب. جميع تمارين التنفس

تفاصيل

التنفس الخارجي (الرئوي) = النقل بالحمل الحراري إلى الحويصلات الهوائية + الانتشار من الحويصلات الهوائية إلى دم الشعيرات الدموية الرئوية.

العضلات التي تدخل في عملية التنفس:

1. الشهيق الأساسي- الوربي الخارجي (رفع الضلوع) ؛ مساعد - الصدر الكبير والصغير ، السكين والقصية الترقوية الخشائية

2. الزفير الأساسي- الوربية الداخلية. مساعد - عضلات البطن.

أنواع التنفس: خارجي(التهوية الرئوية وتبادل الغازات بين الحويصلات الهوائية والدم) و داخلي(قماش).

اعتمادًا على الاتجاه الذي تتغير فيه أبعاد الصدر أثناء التنفس التنفس الصدري والبطن وأنواع التنفس المختلطة. يعتبر التنفس الصدري أكثر شيوعًا عند النساء. مع ذلك ، يتمدد تجويف الصدر بشكل رئيسي في الاتجاه الأمامي الخلفي والجانبي ، وبالتالي فإن تهوية الأجزاء السفلية من الرئتين غالبًا ما تكون غير كافية.
يعتبر نوع التنفس البطني أكثر شيوعًا عند الرجال. يحدث تمدد تجويف الصدر بشكل رئيسي في الاتجاه الرأسي ، بسبب الحجاب الحاجز ، قد تكون تهوية قمم الرئتين غير كافية. مع نوع التنفس المختلط ، فإن التمدد المنتظم لتجويف الصدر في جميع الاتجاهات يضمن تهوية جميع أجزاء الرئتين.

مقاومة تدفق الهواء:

1. المرن

2. لزج(مع التنفس الهادئ تافهة).

مقاومة مرنة.

الضغط السنخي(PA) = فرق الضغط بين الهواء السنخي والجوي. على المنحنى ، يكون قسم التنفس الطبيعي عبارة عن خط مستقيم => تكون المقاومة المرنة للجهاز التنفسي بأكمله أثناء التنفس الطبيعي ثابتة تقريبًا.

الضغط الجنبي(PPL) = الفرق بين الضغط الجوي وضغط داخل الجنبة. من الرسم البياني => تزداد المقاومة المرنة للصدر مع زيادة الضغط.

الضغط عبر الرئوي(PT) = الفرق بين السنخية. والضغط داخل الجافية. يتم موازنة جميع القوى المؤثرة على الرئتين في لحظة الزفير الكامل (V = FFU).

مؤشر الخصائص المرنة- القابلية للتمدد (tg لمنحدر منحنى الاسترخاء) - الامتثال: أنظمة التنفس = ΔV / Pa - الزيادة في الضغط المطلوب للتمدد تزداد أكثر فأكثر مع زيادة كمية الهواء. المرونة - قدرة أنسجة الرئة على العودة إلى حالتها السابقة بعد التمدد.

التوصيل مع قابلية التمدد للبنى الأخرى: 1 / SDS = 1 / SGK + 1 / SL. (SGK = SL = 2 ∙ CDS = 0.2 لتر / سم وزن). لتحديد - صيغة مبسطة (الموضوع يستنشق V المحدد للهواء ، ويثبت GC بالعضلات ، ويفتح المزمار) => RA = 0 => Сl = V / ΔPPL.

2. مقاومة غير مرنة.

90% - الديناميكا الهوائيةالجهاز التنفسي (يشكل التدفق دوامات في أماكن تفرعات القصبات والتضيقات المرضية).

قانون Hagen-Poiseuille: V = ΔP / R = Pa / R (تم إهمال التدفق المضطرب). مقاومة مجرى الهواء R≈2 سم w.c. (المساهمة الرئيسية هي القصبة الهوائية والشعب الهوائية ، بطرق صغيرة - مبلغ كبير جدًا. مقطع عرضي). 10٪ - مقاومة الأنسجة (احتكاك وتشوه داخلي). نسب الضغط / الحجم. 1. شكل الخلية = Const (أي تغيير الزفير عن طريق الاستنشاق): فقط الجر المرن للرئتين يعمل => يخلق سلبيًا بالنسبة للضغط الجوي داخل النخاع (PPL ، STAT<0; РА,СТАТ=0). 2.Норм.дыхание. Вдох: поступление воздуха в расшир. альвеолы затруднено аэродин.сопротивлением =>لكن<0 =>تصبح PPL أكثر سلبية (RPL ، DIN = RPL ، STAT + RA).

التوتر السطحي في الحويصلات الهوائية أقل بعشر مرات من التوتر المحسوب لطبقة من الماء <=за счет التوتر السطحي- يتكون من البروتينات والدهون ، التي تنتجها الليسيثين أساسًا (ترتبط رؤوس الجزيئات المحبة للماء بجزيئات H2O ، وتتنافر الرؤوس الكارهة للماء). + منع الهواء من الهروب من الحويصلات الصغيرة إلى الحويصلات الكبيرة (على طول Laplace z.) - لأن جزيئات الفاعل بالسطح تكون أكثر كثافة مع انخفاض نصف قطر الحويصلات => ↓ التوتر العلوي في الحويصلات الصغيرة.

الارتداد المرن للرئتينهي القوة التي تميل بها الرئتان إلى الانقباض. يحدث ذلك للأسباب التالية: 2/3 من الارتداد المرن للرئتين ناتج عن الفاعل بالسطح - التوتر السطحي للسائل الذي يبطن الحويصلات الهوائية ، حوالي 30٪ – ألياف مرنة للرئتين والشعب الهوائية ، 3٪. – لهجة العضلات الملساء القصبات. يتم توجيه قوة الجر المرن دائمًا من الخارج إلى الداخل. هؤلاء. تتأثر بشدة قابلية التمدد والجر المرن للرئتين بالوجود على السطح داخل السنخ التوتر السطحي- مادة عبارة عن خليط من الدهون الفوسفورية والبروتينات.

دور الفاعل بالسطح:

1) يقلل من التوتر السطحي في الحويصلات الهوائية وبالتالي يزيد من تمدد الرئتين ؛

2) يثبت الحويصلات الهوائية ، ويمنع جدرانها من الالتصاق ببعضها البعض ؛

3) يقلل من مقاومة انتشار الغازات عبر جدار الحويصلات الهوائية ؛

4) يمنع تورم الحويصلات عن طريق تقليل التوتر السطحي في الحويصلات الهوائية ؛

5) يسهل توسع الرئتين عند أول نفس للمولود ؛

6) يعزز تنشيط البلعمة بواسطة الضامة السنخية ونشاطها الحركي.

يحدث تخليق واستبدال الفاعل بالسطح بسرعة كبيرة ، وبالتالي ، ضعف تدفق الدم في الرئتين والالتهاب والوذمة والتدخين وزيادة ونقص الأكسجين ، يمكن لبعض الأدوية الدوائية أن تقلل من احتياطياتها وتزيد من التوتر السطحي للسائل في الحويصلات الهوائية. كل هذا يؤدي إلى انخماصها أو انهيارها.

استرواح الصدر.

استرواح الصدر هو دخول الهواء إلى التجويف الجنبي ، والذي يحدث مع اختراق جروح الصدر ، وانتهاك ضيق التجويف الجنبي. في الوقت نفسه ، تنهار الرئتان ، لأن الضغط داخل الجنبة يصبح مثل الضغط الجوي. التبادل الفعال للغاز في ظل هذه الظروف أمر مستحيل. في البشر ، لا يتواصل التجاويف الجنبية اليمنى واليسرى ، ونتيجة لذلك ، استرواح الصدر أحادي الجانب ، على سبيل المثال ، على اليسار ، لا يؤدي إلى توقف التنفس الرئوي عن الرئة اليمنى. بمرور الوقت ، يتحلل الهواء من التجويف الجنبي ، وتتوسع الرئة المنهارة مرة أخرى وتملأ تجويف الصدر بالكامل. استرواح الصدر الثنائي غير متوافق مع الحياة.

الحصول على خط أسنان ناعم وجميل وابتسامة مبهرة هي الرغبة الطبيعية لكل شخص عصري.

ولكن لا يتم إعطاء مثل هذه الأسنان بطبيعتها للجميع ، لذلك يسعى الكثير من الناس للحصول على مساعدة مهنية من عيادات الأسنان لتصحيح عيوب الأسنان ، على وجه الخصوص ، لهذا الغرض.

يسمح لك الجهاز التصحيحي بتصحيح الأسنان غير المستوية أو العضة المشكلة بشكل غير صحيح. كإضافة إلى المشابك المختارة ، يتم تثبيت الأربطة المرنة (العصابات التقويمية) وتثبيتها عليها ، لتؤدي وظيفتها الخاصة والفردية والمحددة بوضوح.

في الوقت الحاضر ، تقدم العديد من العيادات مثل هذه الخدمات وتقوم بإجراءات التصحيح بالمستوى المناسب وبنتيجة نهائية ممتازة.

نحن نسحب - نسحب ، يمكننا أن ننتزع الأسنان

يجدر التفكير والفهم على الفور - لا يتم استخدام الأربطة المطاطية المتصلة بالدعامات لتصحيح العضة بشكل كبير وخطير ، تصحح الأشرطة المطاطية اتجاه حركة الفكين العلوي والسفلي فقط ، فضلاً عن تنظيم التناسق الضروري ونسبة الأسنان.

ليست هناك حاجة للخوف من استخدام مثل هذه الأربطة المرنة. بسبب المواد عالية الجودة المستخدمة في إنتاج مثل هذه الأربطة المطاطية والتقنيات الحديثة ، فإنها لا تسبب الحساسية ولا تسبب أضرارًا ميكانيكية للأسنان واللثة.

طبيب الأسنان فقط هو من يحدد الجر ، كما أنه يصحح المشاكل أو المضايقات التي نشأت بعد العملية.

الحقيقة هي أنه يجب تثبيت الأشرطة المطاطية في مثل هذا الوضع الذي سيسمح للأقواس بأداء مهمتها بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا تتداخل مع الحركات الطبيعية للفكين - المضغ والبلع والكلام.

إذا ظهر موقف غير مخطط له - إضعاف أو كسر اللثة في جانب واحد من الأسنان ، يجب عليك استشارة الطبيب على الفور. التناظر المنحرف في التوتر سيؤدي إلى نتيجة غير مرغوب فيها.

إذا لم يكن من الممكن طلب المساعدة المهنية في أسرع وقت ممكن ، فمن الأفضل إزالة جميع الأربطة المطاطية المتاحة حتى لا يكون هناك عدم تناسق في شد القضبان.

أنواع وطرق تركيب الأربطة المرنة على نظام القوس

عادةً ما يتم تثبيت الأربطة المرنة على المشابك بإحدى طريقتين للتركيب:

1. على شكل حرف V.تمتد على شكل الحرف V (على شكل علامة اختيار) وتعمل على جانبي الأسنان ، وتصحيح وضع الأسنان المتجاورة وتثبيتها على الفك المقابل بالجزء السفلي من "القراد".
2. مربع الشكلبعد التثبيت ، يشبه الشكل المربع أو المستطيل ظاهريًا ، مع ربط الفكين بـ "الزوايا" والمساهمة في حركة جسم الأسنان.

مربع الأربطة المرنة للأقواس

يتم اختيار طريقة التثبيت من قبل الطبيب المعالج ، باحثًا عن الخيار الأفضل للحصول على أفضل كفاءة لإجراء تصحيح العضة بالكامل أو تقويم الأسنان.

في بعض الأحيان يتم استخدام هذين الخيارين لتثبيت القضبان في وقت واحد ، إذا كانت الأسنان غير متساوية في الصفوف ويلزم استخدام أقصى قدر من التقوية وتقوية تأثير شد الأربطة المطاطية.

يمكن شراء الجر التقويمي بشكل مستقل في الصيدليات أو المتاجر المتخصصة ، ولكن من الأفضل ، مع ذلك ، أن تثق في اختيار طبيبك ، الذي يفهم المواد والمصنعين لهذه الأجهزة بشكل أفضل بكثير من أي مريض.

يمكن أن تؤدي المواد ذات الجودة الرديئة المستخدمة في بعض المؤسسات في إنتاج الأربطة المطاطية إلى رد فعل تحسسي أو لا تتمتع بالمرونة اللازمة للحصول على نتيجة إيجابية.

بعد كل شيء ، يتم تشغيل مثل هذا النظام لفترة طويلة جدًا ، أحيانًا لعدة سنوات ، وسيكون علاج الأسنان أكثر صعوبة خلال هذه الفترة.

عادة ، يتم تركيب المشابك في زيارتين للطبيب: في المرة الأولى يتم تقوية فك واحد ، والمرة الثانية ، بعد ملاحظة وتثبيت صحة الطريقة المختارة ، والأخرى المعاكسة.

هذا أيضًا بسبب مدة إجراء تثبيت جهاز التثبيت نفسه ، ونادرًا ما يستمر أقل من ساعة. بعد تثبيت نظام الحامل على الفك ، يتم تثبيت الأربطة المطاطية (الأشرطة المطاطية) عليه بالكامل ، وفقًا لطريقة التثبيت المختارة ، وربط الفكين في الاتجاه الصحيح وبالجهد اللازم.

قواعد استخدام الأربطة المطاطية

الجهاز الرئيسي الذي يصحح عدم انتظام الأسنان ويصحح العضة لا يزال هو نظام القوس نفسه ، والأشرطة المرنة مجرد إضافة ضرورية ، ولكنها ليست العنصر المركزي في التصميم. من المستحيل معالجة استخدام هذه الأربطة المطاطية بشكل عرضي.

هناك عدة قواعد لارتداء الأشرطة المطاطية يجب على المريض اتباعها:

إذا لم تكافئ الطبيعة شخصًا بابتسامة مبهرة وحتى صفوف من الأسنان البيضاء ، إذن ، لسوء الحظ ، لإنشاء صورة لائقة وأنيقة وجميلة ، سيتعين عليك اللجوء إلى المحترفين للحصول على المساعدة.

لكن لحسن الحظ ولحسن الحظ بالنسبة للمرضى ، يمكن للطب الحديث بشكل عام وطب الأسنان بشكل خاص أن يصنع المعجزات. سيساعد نظام القوس في وضع جيد وقضبان تقويم الأسنان المختارة جيدًا على جعل العضة أكثر صحة ، وتقوية الأسنان غير المستوية وتشكيل خط جميل من الأسنان.

يجب ألا تخاف من العواقب غير المرغوب فيها ، بالطبع ، إذا طلبت المساعدة من المتخصصين الذين أثبتوا أنفسهم في هذا المجال من النشاط.

مع الاختيار الصحيح للعيادة وطبيب الأسنان ، والحصول على مواد عالية الجودة والالتزام الصارم بجميع قواعد ومتطلبات الطبيب ، سيكون إجراء التصحيح ناجحًا ، وستصبح الابتسامة جميلة وساحرة.

أرز. الشكل 4. التغييرات في حجم الصدر وموضع الحجاب الحاجز أثناء التنفس الهادئ (تظهر ملامح الصدر والحجاب الحاجز ، الخطوط الصلبة - الزفير ، الخطوط المنقطة - الإلهام)

مع التنفس العميق والمكثف أو مع زيادة مقاومة الاستنشاق ، سلسلة من عضلات الجهاز التنفسي التبعيالتي يمكن أن ترفع الضلوع: درج ، صدري كبير وثانوي ، مسنن أمامي.تشمل العضلات المساعدة للاستنشاق أيضًا العضلات التي تمد العمود الفقري الصدري وتثبت حزام الكتف عند الاستلقاء على الذراعين المسترخيتين ( شبه منحرف ، معيني ، إلخ).
كما قلنا من قبل ، يستمر التنفس الهادئ بشكل سلبي - على خلفية عضلات مسترخية تقريبًا. مع الزفير المكثف النشط ، "تتصل" عضلات جدار البطن (مائل ومستعرض ومستقيم) ،نتيجة لذلك ، ينخفض ​​حجم التجويف البطني ، ويزداد الضغط فيه ، وينتقل الضغط إلى الحجاب الحاجز ويرفعه. بسبب التخفيض العضلات الوربية المائلة الداخليةهناك انخفاض في الأضلاع وتقارب نهاياتها. تشمل عضلات الزفير الإضافية العضلات التي تثني العمود الفقري.

أرز. 5. العضلات التي تدخل في عملية التنفس:
أ: 1 - عضلة شبه منحرفة. 2 - حزام عضلة الرأس. 3 - عضلات معينية كبيرة وصغيرة ؛ 4 - العضلة المسننة الخلفية السفلية ؛ 5 - اللفافة القطنية الصدرية. 6 - مثلث قطني ؛ 7- العضلة الظهرية العريضة
ب: 1 - العضلة الصدرية الكبرى. 2 - تجويف إبطي 3 - العضلة الظهرية العريضة ؛ 4 - العضلة الأمامية المسننة. 5 - عضلة البطن المائلة الخارجية ؛ 6 - صفاق عضلة البطن المائلة الخارجية. 7 - الحلقة السرية. 8 - خط أبيض للبطن. 9 - الرباط الأربي. 10 - الحلقة الأربية السطحية. 11- الحبل المنوي

كما تعلمون بالفعل ، الرئتين والجدران الداخلية لتجويف الصدر مغطاة بغشاء مصلي - غشاء الجنب.
توجد فجوة ضيقة (5-10 ميكرون) بين صفائح الغشاء الجنبي الحشوي والجداري ، حيث يوجد سائل مصلي ، يشبه في تكوينه اللمف. نتيجة لهذا ، تحافظ الرئتان باستمرار على الحجم ، وهي في حالة تقويم.
إذا تم إدخال إبرة متصلة بجهاز قياس ضغط الدم في الشق الجنبي ، فستظهر البيانات التي تم الحصول عليها أن الضغط فيها أقل من الغلاف الجوي. الضغط السلبي في الفضاء الجنبي بسبب الارتداد المرن للرئتينأي الرغبة المستمرة في انخفاض حجم الرئتين.
يعود الارتداد المرن للرئتين إلى ثلاثة عوامل:
1. مرونة أنسجة جدران الحويصلات الهوائية بسبب وجود الألياف المرنة فيها.
2. تناغم عضلات الشعب الهوائية.
3. التوتر السطحي للفيلم السائل الذي يغطي السطح الداخلي للحويصلات الهوائية.
في ظل الظروف العادية ، لا توجد غازات في الشق الجنبي ؛ عندما يتم إدخال كمية معينة من الهواء في الشق الجنبي ، يتم حلها تدريجياً. إذا دخلت كمية صغيرة من الهواء في الفضاء الجنبي ، أ استرواح الصدر- تنهار الرئة جزئياً لكن تهويتها مستمرة. مثل هذه الدولة تسمى استرواح الصدر مغلق.بعد مرور بعض الوقت ، يتم امتصاص الهواء من التجويف الجنبي في الدم وتتوسع الرئة.

الضغط السلبي في الشق الجنبي ناتج عن الشد المرن للرئتين ، أي الرغبة المستمرة في انخفاض حجم الرئتين.

عند فتح الصدر ، على سبيل المثال ، مع وجود إصابات أو عمليات داخل الصدر ، يصبح الضغط حول الرئة مماثلاً للضغط الجوي ، وتنهار الرئة تمامًا. وتوقف تهويته بالرغم من عمل عضلات الجهاز التنفسي. يسمى هذا استرواح الصدر مفتوحًا. استرواح الصدر المفتوح الثنائي ، إذا لم تقدم رعاية طارئة للمريض ، يؤدي إلى الوفاة. من الضروري إما البدء بشكل عاجل في إنتاج التنفس غير الاصطناعي عن طريق دفع الهواء بشكل إيقاعي إلى الرئتين عبر القصبة الهوائية ، أو لإغلاق التجويف الجنبي بسرعة.

حركات التنفس

الوصف الفسيولوجي لحركات التنفس الطبيعية ، كقاعدة عامة ، لا يتوافق مع الحركات التي نلاحظها في أنفسنا ومعارفنا. يمكننا أن نرى التنفس ، الذي يتم توفيره بشكل أساسي من خلال الحجاب الحاجز ، والتنفس ، والذي يتم توفيره بشكل أساسي من خلال عمل العضلات الوربية. كلا نوعي التنفس ضمن المعدل الطبيعي. غالبًا ما يحدث اتصال عضلات حزام الكتف مع أمراض خطيرة أو عمل مكثف للغاية ولا يتم ملاحظته أبدًا في الحالة الطبيعية ، في الأشخاص الأصحاء نسبيًا.
يعتبر التنفس ، الذي يتم توفيره بشكل أساسي بسبب عمل الحجاب الحاجز ، أكثر شيوعًا عند الرجال. عادة ، يكون الاستنشاق مصحوبًا ببروز طفيف في جدار البطن ، والزفير عن طريق التراجع الطفيف. هذا هو التنفس البطني في أنقى صوره.
أقل شيوعًا ، لكنها لا تزال شائعة جدًا متناقضأو عكس ، نوع التنفس البطني ،حيث يتراجع جدار البطن عند الاستنشاق ويبرز عند الزفير. يتم توفير هذا النوع من التنفس فقط عن طريق انقباض الحجاب الحاجز ، دون إزاحة أعضاء البطن. هذا النوع من التنفس أكثر شيوعًا أيضًا عند الرجال.
تتميز النساء نوع التنفس الصدر ،يتم توفيرها بشكل أساسي من خلال عمل العضلات الوربية. قد ترتبط هذه الميزة باستعداد المرأة البيولوجي للأمومة ، ونتيجة لذلك ، بصعوبة في التنفس البطني أثناء الحمل. مع هذا النوع من التنفس ، يتم إجراء الحركات الأكثر وضوحًا بواسطة القص والأضلاع.
يتم التنفس ، الذي يشمل الكتفين وعظام الترقوة ، من خلال عمل عضلات حزام الكتف. تهوية الرئتين مع هذا النوع من التنفس ضعيفة ، فالهواء يدخل فقط في الجزء العلوي منها ، لذلك هذا نوع التنفساتصل قمي.في الأشخاص الأصحاء ، لا يحدث نوع التنفس القمي عمليًا ، بل يتطور مع أمراض خطيرة (ليس فقط أمراض الرئة!) ، ولكن هذا النوع مهم بالنسبة لنا ، حيث يتم استخدامه في العديد من تمارين التنفس.

عملية التنفس بالأرقام

أحجام الرئة

من الواضح أنه يمكن التعبير عن حجم الاستنشاق والزفير من الناحية العددية. وفي هذا العدد ، هناك أيضًا بعض الحقائق المثيرة للاهتمام ، ولكن غير المعروفة ، والتي تعد معرفتها ضرورية لاختيار نوع أو آخر من تمارين التنفس.
مع التنفس الهادئ ، يستنشق الشخص ويزفر حوالي 500 مل (300 إلى 800 مل) من الهواء ؛ يسمى هذا الحجم من الهواء حجم الجهاز التنفسي.بالإضافة إلى حجم المد والجزر المعتاد ، مع التنفس العميق ، يمكن للشخص أن يستنشق حوالي 3000 مل من الهواء - هذا هو حجم الشهيق الاحتياطي.بعد زفير هادئ طبيعي ، يستطيع أي شخص سليم ، من خلال توتر عضلات الزفير ، "إخراج" حوالي 1300 مل من الهواء من الرئتين - وهذا حجم احتياطي الزفير.مجموع هذه الأحجام هو قدرة الرئة: 500 مل + 3000 مل + 1300 مل = 4800 مل.
كما يتضح من الحسابات ، فقد وفرت الطبيعة ما يقرب من عشرة أضعاف"ضخ" الهواء عبر الرئتين قدر الإمكان. نلاحظ على الفور أن الهامش الوظيفي لـ "ضخ" الهواء (تهوية الرئة) لا يتطابق مع هامش إمكانية استهلاك الأكسجين ونقله.
حجم المد والجزر- التعبير الكمي عمق التنفس.
القدرة الحيوية للرئتين هو الحجم الأقصى للهواء الذي يمكن إدخاله أو الخروج منه إلى الرئتين أثناء شهيق أو زفير واحد. السعة الحيوية للرئتين عند الرجال أعلى (4000-5500 مل) من النساء (3000-4500 مل) ، وهي أكبر في وضعية الوقوف منها في وضعية الجلوس أو الاستلقاء. يساعد التدريب البدني على زيادة القدرة الحيوية للرئتين.
بعد أقصى قدر من الزفير العميق ، يبقى حجم كبير من الهواء في الرئتين - حوالي 1200 مل. هذا هو حجم المتبقيةهواء. يمكن إزالة معظمها من الرئتين فقط عن طريق استرواح الصدر المفتوح. هناك أيضًا بعض الهواء المتبقي في الرئتين المنهارتين ( الحجم الأدنى)انها باقية في "الفخاخ الهوائية" التي تتشكل لأن بعض القصيبات تنهار قبل الحويصلات الهوائية.

أرز. 6. Spirogram - سجل التغيرات في أحجام الرئة

كمية الهواء القصوى, التي يمكن العثور عليها في الرئتين تسمى مجموع قدرة الرئة؛ يساوي مجموع الحجم المتبقي والسعة الحيوية للرئتين (في المثال المعطى: 1200 مل + 4800 مل = 6000 مل).
حجم الهواء, يقع في الرئتين في نهاية الزفير الهادئ (مع استرخاء عضلات الجهاز التنفسي) ، ويسمى قدرة الرئة المتبقية الوظيفية.يساوي مجموع الحجم المتبقي وحجم احتياطي الزفير (في المثال المستخدم: 1200 مل + 1300 مل = 2500 مل). تكون سعة الرئة المتبقية الوظيفية قريبة من حجم الهواء السنخي قبل الاستنشاق.
يتم تحديد تهوية الرئة بحجم الهواء المستنشق أو الزفير لكل وحدة زمنية. يقاس عادة حجم دقيقة من التنفس.أثناء التنفس الهادئ ، يمر 6-9 لترات من الهواء عبر الرئتين في الدقيقة. تعتمد تهوية الرئتين على عمق وتواتر التنفس ، وعادة ما تكون في حالة الراحة من 12 إلى 18 نفسًا في الدقيقة. الحجم الدقيق للتنفس يساوي ناتج حجم المد والجزر ومعدل التنفس.

الفضاء الميت

الهواء ليس فقط في الحويصلات الهوائية ، ولكن أيضًا في المجاري التنفسية. وتشمل هذه التجويف الأنفي (أو الفم مع التنفس الفموي) ، والبلعوم الأنفي ، والحنجرة ، والقصبة الهوائية ، والشعب الهوائية. لا يشارك الهواء في الشعب الهوائية (باستثناء القصيبات التنفسية) في تبادل الغازات ، لذلك يسمى تجويف الشعب الهوائية الفضاء الميت التشريحي.عند الاستنشاق ، تدخل الأجزاء الأخيرة من الهواء إلى الفضاء الميت و ، دون تغيير تكوينه ،اتركه في الزفير.
يبلغ حجم الفراغ التشريحي الميت حوالي 150 مل (حوالي ثلث حجم المد والجزر أثناء التنفس الهادئ). هذا يعني أنه من بين 500 مل من الهواء المستنشق ، يدخل 350 مل فقط الحويصلات الهوائية. يوجد في الحويصلات الهوائية في نهاية الزفير الهادئ حوالي 2500 مل من الهواء ، لذلك ، مع كل نفس هادئ ، يتم تحديث> / 7 فقط من حجم الهواء السنخي.

أهمية المسالك الهوائية

في المفهوم الممرات الهوائيةتشمل تجاويف الأنف والفم والبلعوم الأنفي والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية. في الممرات الهوائية ، لا يتم إجراء تبادل الغازات عمليًا ، لكنها ضرورية للتنفس الطبيعي. بالمرور من خلالها ، يخضع الهواء المستنشق للتغييرات التالية:
رطب.
يسخن
خالية من الغبار والكائنات الدقيقة.
من وجهة نظر العلم الحديث ، يعتبر التنفس من خلال الأنف هو الأكثر فسيولوجية: مع هذا التنفس ، تكون تنقية الهواء من الغبار فعالة بشكل خاص - مروراً بممرات أنفية ضيقة ومعقدة ، يشكل الهواء تدفقات دوامة تساهم في ملامسة جزيئات الغبار مع الغشاء المخاطي للأنف. جدران المجاري الهوائية مغطاة بالمخاط الذي تلتصق به الجزيئات المحمولة جواً. يتحرك المخاط تدريجياً (7-19 مم / دقيقة) باتجاه البلعوم الأنفي بسبب نشاط الظهارة الهدبية في تجويف الأنف والقصبة الهوائية والشعب الهوائية. يحتوي المخاط الليزوزيم ،لها تأثير مميت على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. إذا كانت مستقبلات البلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية تهيج من جزيئات الغبار والمخاط المتراكم ، يسعل الشخص ، وإذا كانت مستقبلات التجويف الأنفي متهيجة ، فإنه يعطس. هذا هو ردود الفعل الوقائية التنفسية.

إذا كانت مستقبلات البلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية تهيج من جزيئات الغبار والمخاط المتراكم ، يسعل الشخص ، وإذا كانت مستقبلات التجويف الأنفي متهيجة ، فإنه يعطس. هذه ردود فعل تنفسية وقائية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الهواء المستنشق ، الذي يمر عبر المنطقة الشمية من الغشاء المخاطي للأنف ، "يجلب" الروائح - بما في ذلك التحذير من الخطر ، والتسبب في الإثارة الجنسية (الفيرومونات) ، ورائحة النضارة والطبيعة ، وتحفيز مركز الجهاز التنفسي والتأثير على الحالة المزاجية.
تتأثر أيضًا كمية الهواء المستنشق وكفاءة تهوية الرئة بقيمة مثل تخليص(قطر الدائرة) شعبتان.يمكن أن تتغير هذه القيمة تحت تأثير العديد من العوامل ، بعضها يمكن التحكم فيه. تضيق العضلات الحلقية الملساء لجدار الشعب الهوائية التجويف. تكون عضلات الشعب الهوائية في حالة نشاط منشط يزداد مع الزفير. تتقلص عضلات القصبات مع زيادة التأثيرات الباراسمبثاوية للجهاز العصبي اللاإرادي ، تحت تأثير مواد مثل الهيستامين ، السيروتونين ، البروستاجلاندين. يحدث استرخاء الشعب الهوائية مع انخفاض في التأثيرات الودية للجهاز العصبي اللاإرادي ، تحت تأثير الأدرينالين.
يمكن أن يؤدي منع تجويف القصبات جزئيًا إلى الإفراط في إفراز المخاط الذي يحدث أثناء التفاعلات الالتهابية والحساسية ، وكذلك الأجسام الغريبة والقيح في الأمراض المعدية وما إلى ذلك - كل هذا سيؤثر بلا شك على كفاءة تبادل الغازات.

الفصل 2

قليلا عن الدورة الدموية

المرحلة السابقة - المرحلة التنفس الخارجي- ينتهي بحقيقة أن الأكسجين الموجود في تكوين الهواء الجوي يدخل الحويصلات الهوائية ، ومن هناك سيتعين عليه المرور إلى الشعيرات الدموية ، مما يؤدي إلى "تشابك" الحويصلات الهوائية بشبكة كثيفة.
تتحد الشعيرات الدموية لتكوين الأوردة الرئوية ، والتي تحمل الدم المؤكسج إلى القلب ، وبشكل أكثر تحديدًا ، إلى الأذين الأيسر. من الأذين الأيسر ، يدخل الدم الغني بالأكسجين إلى البطين الأيسر ، ثم "يذهب في رحلة" عبر الدورة الدموية الجهازية ، إلى الأعضاء والأنسجة. بعد "تبادل" العناصر الغذائية مع الأنسجة ، والتخلي عن الأكسجين وسحب ثاني أكسيد الكربون ، يدخل الدم الأذين الأيمن عبر الأوردة ، وتغلق الدورة الدموية ، وتبدأ الدائرة الصغيرة.
دائرة صغيرة من الدورة الدمويةيبدأ في البطين الأيمن ، حيث يتفرع الشريان الرئوي ويتشابك الحويصلات الهوائية مع شبكة شعيرية ، وينقل الدم إلى "شحن" الأكسجين إلى الرئتين ، ثم مرة أخرى عبر الأوردة الرئوية إلى الأذين الأيسر ، وهكذا. لا نهاية. لتقييم فعالية هذه العملية وحجمها ، تخيل أن الوقت اللازم للدورة الدموية الكاملة هو 20-23 ثانية فقط - لحجم الدم الكامل وقت "للالتفاف" تمامًا على كل من الدوائر الكبيرة والصغيرة للدورة الدموية.

الشكل 7. مخطط للدوائر الصغيرة والكبيرة للدورة الدموية

لإشباع بيئة تتغير بنشاط مثل الدم بالأكسجين ، يجب مراعاة العوامل التالية:
كمية الأكسجين وثاني أكسيد الكربونفي الهواء المستنشق - أي تكوينه ؛
كفاءة تهوية الحويصلات الهوائية- أي منطقة الاتصال التي يوجد فيها تبادل للغازات بين الدم والهواء ؛
كفاءة تبادل الغازات السنخية -أي فعالية المواد والتركيبات التي تضمن الاتصال بالدم وتبادل الغازات.

تكوين الهواء المستنشق والزفير والسنخي

في ظل الظروف العادية ، يتنفس الشخص هواء الغلاف الجوي ، الذي يحتوي على تركيبة ثابتة نسبيًا (الجدول 1). يحتوي هواء الزفير دائمًا على كمية أقل من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. أقل أكسجين وأكبر قدر من ثاني أكسيد الكربون في الهواء السنخي. يفسر الاختلاف في تكوين الهواء السنخي والزفير بحقيقة أن الأخير عبارة عن مزيج من هواء الفضاء الميت والهواء السنخي.

الجدول 1. تكوين الهواء (في الحجم%)

الهواء السنخي هو البيئة الغازية الداخلية للجسم. يعتمد تكوين غاز الدم الشرياني على تكوينه. تحافظ الآليات التنظيمية على ثبات تكوين الهواء السنخي. أثناء التنفس الهادئ ، يعتمد تكوين الهواء السنخي قليلاً على مراحل الشهيق والزفير. على سبيل المثال ، يكون محتوى ثاني أكسيد الكربون في نهاية الاستنشاق أقل بنسبة 0.2 - 0.3٪ فقط منه في نهاية الزفير ، حيث يتم تجديد 1/7 فقط من الهواء السنخي مع كل نفس. بالإضافة إلى ذلك ، يستمر تبادل الغازات في الرئتين بشكل مستمر ، بغض النظر عن مراحل الاستنشاق أو الزفير ، مما يساعد على معادلة تكوين الهواء السنخي. مع التنفس العميق ، بسبب زيادة معدل تهوية الرئتين ، يزداد اعتماد تكوين الهواء السنخي على الشهيق والزفير. في الوقت نفسه ، يجب أن نتذكر أن تركيز الغازات "على محور" تدفق الهواء وعلى "جانب الطريق" سيختلف أيضًا - ستكون حركة الهواء "على طول المحور" أسرع ، وسوف يكون تكوينها الاقتراب من تكوين الهواء الجوي. في الجزء العلوي من الرئتين ، يتم تهوية الحويصلات الهوائية بشكل أقل كفاءة من الأجزاء السفلية المجاورة للحجاب الحاجز.

التهوية السنخية

يتم تبادل الغازات بين الهواء والدم في الحويصلات الهوائية ، وتعمل جميع أجزاء الرئتين الأخرى فقط على "توصيل" الهواء إلى هذا المكان ، وبالتالي ، فإن الكمية الإجمالية لتهوية الرئتين ليست هي المهمة ، ولكن الكمية لتهوية الحويصلات الهوائية. وهي أقل من تهوية الرئتين بقيمة تهوية الفراغ الميت.

كفاءة التهوية السنخية (وبالتالي تبادل الغازات) تكون أعلى مع التنفس الأبطأ من التنفس المتكرر.

لذا ، مع حجم تنفس دقيق 8000 مل ، ومعدل تنفس 16 مرة في الدقيقة تهوية الأماكن الميتةسوف يكون
150 مل × 16 = 2400 مل.
التهوية السنخيةسوف تساوي
8000 مل - 2400 مل = 5600 مل.
مع حجم تنفسي دقيق 8000 مل ومعدل تنفس 32 مرة في الدقيقة سوف تكون تهوية الفضاء الميت
150 مل × 32 = 4800 مل ،
أ التهوية السنخية
8000 مل - 4800 مل = 3200 مل ،
أي سيكون نصف ما في الحالة الأولى. من هذا يتبع أول الاستنتاجات العملية: كفاءة تهوية الحويصلات الهوائية (وبالتالي تبادل الغازات) أعلى مع التنفس المتكرر أقل من التنفس المتكرر.
يتم تنظيم كمية تهوية الرئة من قبل الجسم بحيث يكون تكوين الغاز في الهواء السنخي ثابتًا. لذلك ، مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء السنخي ، يزداد الحجم الدقيق للتنفس ، مع انخفاض ، يتناقص. ومع ذلك ، فإن الآليات التنظيمية لهذه العملية ، للأسف ، ليست في الحويصلات الهوائية. يتم تنظيم عمق وتكرار التنفس من قبل مركز الجهاز التنفسي بناءً على معلومات حول كمية الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الدم. سنتحدث بمزيد من التفصيل حول كيفية حدوث ذلك في قسم "التنظيم اللاواعي للتنفس".

تبادل الغازات في الحويصلات الهوائية

يتم تبادل الغازات في الرئتين عن طريق انتشار الأكسجين من الهواء السنخي إلى الدم (حوالي 500 لتر يوميًا) وثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الهواء السنخي (حوالي 430 لترًا في اليوم). يحدث الانتشار بسبب اختلاف الضغط بين هذه الغازات في الهواء السنخي وفي الدم.

أرز. 8. التنفس السنخي

تعريف(من اللات. تعريف- التوزيع ، الانتشار) - الاختراق المتبادل للمواد المتجاورة في بعضها بسبب الحركة الحرارية لجزيئات المادة. يحدث الانتشار في اتجاه تقليل تركيز المادة ويؤدي إلى توزيع منتظم للمادة على الحجم الكامل الذي تشغله. وبالتالي ، فإن انخفاض تركيز الأكسجين في الدم يؤدي إلى تغلغلها عبر غشاء الدم والهواء (هوائي دموي)الحاجز ، حيث يؤدي التركيز الزائد لثاني أكسيد الكربون في الدم إلى إطلاقه في الهواء السنخي. من الناحية التشريحية ، يتم تمثيل الحاجز الدموي الهوائي بواسطة الغشاء الرئوي ، والذي يتكون بدوره من الخلايا البطانية الشعرية ، وغشاءان رئيسيان ، وظهارة سنخية حرشفية ، وطبقة التوتر السطحي.سمك غشاء الرئة هو فقط 0.4-1.5 ميكرون.
يمكن أن يكون الأكسجين الذي يدخل الدم وثاني أكسيد الكربون "الذي يجلبه" الدم في شكلين مذابًا ومرتبطًا كيميائيًا - في شكل اتصال غير مستقر بهيموجلوبين كريات الدم الحمراء. ترتبط كفاءة نقل الغاز بواسطة كريات الدم الحمراء ارتباطًا مباشرًا بخاصية الهيموجلوبين هذه ، وستتم مناقشة هذه العملية بمزيد من التفصيل في الفصل التالي.

الفصل 3

إن "الناقل" للأكسجين من الرئتين إلى الأنسجة والأعضاء وثاني أكسيد الكربون من الأنسجة والأعضاء إلى الرئتين هو الدم. في الحالة الحرة (المذابة) ، يتم نقل كمية صغيرة من الغازات بحيث يمكن إهمالها بأمان عند تقييم احتياجات الجسم. لتبسيط التفسير ، سنفترض أيضًا أن الكمية الرئيسية من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون تنتقل في حالة ملزمة.

نقل الأكسجين

يتم نقل الأكسجين في شكل أوكسي هيموغلوبين. أوكسي هيموجلوبين -إنه مركب من الهيموجلوبين والأكسجين الجزيئي.
تم العثور على الهيموغلوبين في خلايا الدم الحمراء كريات الدم الحمراء.تبدو كريات الدم الحمراء تحت المجهر وكأنها خبز مفلطح قليلاً ، وهي فتحة نسيت أن تخترقها حتى النهاية. يسمح مثل هذا الشكل غير المعتاد لكريات الدم الحمراء بالتفاعل مع الدم بشكل أفضل من الخلايا الكروية (نظرًا لمساحة أكبر) ، لأنه ، كما تعلم ، من الأجسام ذات الحجم المتساوي ، تحتوي الكرة على أصغر مساحة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كريات الدم الحمراء قادرة على الثني في أنبوب ، والضغط في الشعيرات الدموية الضيقة ، والوصول إلى "أركان" الجسم النائية.
فقط 0.3 مل من الأكسجين يذوب في 100 مل من الدم عند درجة حرارة الجسم الطبيعية. الأكسجين ، الذي يذوب في بلازما الدم في الشعيرات الدموية للدورة الرئوية ، ينتشر في كريات الدم الحمراء ، ويرتبط على الفور بالهيموغلوبين ، مكونًا أوكسي هيموغلوبين ، حيث يكون الأكسجين 190 مل / لتر. معدل ارتباط الأكسجين مرتفع - يتم قياس وقت امتصاص الأكسجين المنتشر بأجزاء من الثانية. في الشعيرات الدموية للحويصلات الهوائية (مع التهوية المناسبة وإمدادات الدم) ، يتم تحويل كل الهيموغلوبين في الدم تقريبًا إلى أوكسي هيموغلوبين. معدل انتشار الغازات "ذهابًا وإيابًا" أبطأ بكثير من معدل ارتباط الغازات ، والذي يمكن من خلاله استخلاص النتيجة العملية الثانية: لكي يكون تبادل الغازات ناجحًا ، يجب أن "يتوقف الهواء مؤقتًا" ، وهو الوقت الذي يكون فيه تركيز الغازات في الهواء السنخي والدم المتدفق متوازناً.
تحويل الهيموجلوبين المنخفض (الخالي من الأكسجين) (ديوكسي هيموغلوبين)إلى الهيموجلوبين المؤكسد (المحتوي على الأكسجين) ( أوكسي هيموغلوبين) يعتمد بشكل مباشر على محتوى الأكسجين المذاب في الجزء السائل من بلازما الدم ، وآليات امتصاص الأكسجين المذاب فعالة ومستقرة للغاية.

لكي يتم تبادل الغازات بنجاح ، يجب أن "يتوقف الهواء مؤقتًا" ، الوقت الذي يكون فيه تركيز الغازات في الهواء السنخي والدم المتدفق متوازناً.

على سبيل المثال ، يصاحب الصعود إلى ارتفاع 2000 متر فوق مستوى سطح البحر انخفاض في الضغط الجوي من 760 إلى 600 ملم زئبق. الفن ، الضغط الجزئي للأكسجين في الهواء السنخي - من 105 إلى 70 ملم زئبق. الفن ، ومحتوى أوكسي هيموغلوبين ينخفض ​​بنسبة 3٪ فقط - على الرغم من انخفاض الضغط الجوي ، تستمر الأنسجة في إمدادها بالأكسجين.
في الأنسجة التي تتطلب الكثير من الأكسجين للحياة الطبيعية (العضلات العاملة ، الكبد ، الكلى ، أنسجة الغدد) ، يطلق أوكسي هيموغلوبين الأكسجين بنشاط كبير ، وأحيانًا بشكل كامل تقريبًا. والعكس صحيح: في الأنسجة التي تكون فيها شدة العمليات التأكسدية منخفضة (على سبيل المثال ، في الأنسجة الدهنية) ، فإن معظم أوكسي هيموغلوبين "لا يتخلى" عن الأكسجين الجزيئي - المستوى التفككأوكسي هيموغلوبين منخفض. يؤدي انتقال الأنسجة من حالة الراحة إلى حالة نشطة (تقلص العضلات وإفراز الغدد) تلقائيًا إلى خلق ظروف لزيادة تفكك أوكسي هيموغلوبين وزيادة إمداد الأنسجة بالأكسجين.
قدرة الهيموجلوبين على "الاحتفاظ" بالأكسجين (تقارب الهيموغلوبين للأكسجين)ينخفض ​​مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون وأيونات الهيدروجين في الدم. وبالمثل ، تؤثر الزيادة في درجة الحرارة على تفكك أوكسي هيموغلوبين.
وهكذا ، يصبح من الواضح كيف أن العمليات الطبيعية مترابطة ومتوازنة بالنسبة لبعضها البعض. يعد تغيير قدرة أوكسي هيموغلوبين على الاحتفاظ بالأكسجين ذا أهمية كبيرة لضمان إمداد الأنسجة بالأكسجين. في الأنسجة التي تتقدم فيها عمليات التمثيل الغذائي بشكل مكثف ، يزداد تركيز أيونات ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين ، وترتفع درجة الحرارة. هذا يسرع مسار عمليات التمثيل الغذائي ويسهل "عودة" الأكسجين عن طريق الهيموجلوبين.
تحتوي ألياف العضلات والهيكل العظمي على الميوغلوبين المرتبط بالهيموغلوبين. لديها انجذاب كبير جدا للأكسجين. "الاستيلاء" على جزيء الأكسجين لا يعيده إلى الدم.

يتم ضمان الحفاظ على ثبات تكوين الهواء السنخي من خلال دورات التنفس التي يتم إجراؤها باستمرار - الاستنشاق والزفير. أثناء الاستنشاق ، يدخل الهواء الجوي إلى الرئتين عبر الممرات الهوائية ، وأثناء الزفير ، يتم إزاحة نفس حجم الهواء تقريبًا من الرئتين. بسبب تجديد جزء من الهواء السنخي ، يتم الحفاظ على ثباته.

يتم إجراء عملية الاستنشاق نتيجة زيادة حجم التجويف الصدري بسبب تقلص العضلات الوربية المائلة الخارجية وعضلات الاستنشاق الأخرى ، مما يضمن اختطاف الضلوع إلى الجانبين ، وكذلك بسبب تقلص الحجاب الحاجز الذي يصاحبه تغير في شكل قبته. يصبح الحجاب الحاجز مخروطي الشكل ، ولا يتغير موضع مركز الأوتار ، وتتجه مناطق العضلات نحو تجويف البطن ، مما يدفع الأعضاء للخلف. مع زيادة حجم الصدر ، ينخفض ​​الضغط في الفجوة الجنبية ، وينشأ فرق بين ضغط الهواء الجوي على الجدار الداخلي للرئتين وضغط الهواء في التجويف الجنبي على الجدار الخارجي للرئتين. يبدأ ضغط الهواء الجوي على الجدار الداخلي للرئتين بالانتشار ويسبب زيادة في حجم الرئتين ، وبالتالي تدفق الهواء الجوي إلى الرئتين.

الجدول 1. العضلات التي توفر تهوية للرئة

ملحوظة. قد يختلف انتماء العضلات إلى المجموعات الرئيسية والمساعدة تبعًا لنوع التنفس.

عند انتهاء الشهيق واسترخاء عضلات الجهاز التنفسي ، تعود ضلوع وقبة الحجاب الحاجز إلى وضعها قبل الاستنشاق ، بينما يقل حجم الصدر ، ويزداد الضغط في الحيز الجنبي ، والضغط على السطح الخارجي للرئتين يزداد ، يتم إزاحة جزء من الهواء السنخي ويحدث الزفير.

يتم توفير عودة الأضلاع إلى الموضع قبل الإلهام من خلال المقاومة المرنة للغضاريف الساحلية ، وتقلص العضلات الوربية المائلة الداخلية ، والعضلات البطنية ، وعضلات البطن. يعود الحجاب الحاجز إلى موضعه قبل الاستنشاق بسبب مقاومة جدران البطن ، وأعضاء البطن ، التي تنزاح عند استنشاقها للخلف ، وتقلص عضلات البطن.

آلية الاستنشاق والزفير. دورة الجهاز التنفسي

تشمل الدورة التنفسية الشهيق والزفير والتوقف بينهما. مدته تعتمد على معدل التنفس وهي 2.5-7 ثانية. مدة الشهيق بالنسبة لمعظم الناس أقصر من مدة الزفير. مدة التوقف متغيرة للغاية ، قد تكون غائبة بين الشهيق والزفير.

للشروع استنشاقمن الضروري أن ينشأ وابل من النبضات العصبية في قسم الشهيق (الاستنشاق المنشط) ويتم إرسالها على طول المسارات الهابطة في الجزء البطني والأمامي من الحبال الجانبية للمادة البيضاء من الحبل الشوكي إلى مناطق عنق الرحم والصدر. يجب أن تصل هذه النبضات إلى الخلايا العصبية الحركية للأبواق الأمامية لمقاطع C3-C5 ، والتي تشكل الأعصاب الحجابية ، وكذلك الخلايا العصبية الحركية للقطاعات الصدرية Th2-Th6 ، التي تشكل الأعصاب الوربية. العصبونات الحركية للنخاع الشوكي التي ينشطها مركز الجهاز التنفسي ترسل تدفقات إشارة على طول الأعصاب الحجابية والوربية إلى المشابك العصبية العضلية وتسبب انقباض عضلات الحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية والعضلات بين الغضروف. يؤدي هذا إلى زيادة حجم التجويف الصدري نتيجة لانخفاض قبة الحجاب الحاجز (الشكل 1) وحركة (الرفع مع الدوران) للأضلاع. نتيجة لذلك ، ينخفض ​​الضغط في الشق الجنبي (حتى 6-20 سم من عمود الماء ، اعتمادًا على عمق الاستنشاق) ، ويزداد الضغط عبر الرئوي ، وتصبح قوى الجر المرن للرئتين أكبر وتتمدد ، زيادة الحجم.

أرز. 1. تغيرات في حجم الصدر وحجم الرئة والضغط في الحيز الجنبي أثناء الشهيق والزفير

تؤدي الزيادة في حجم الرئة إلى انخفاض ضغط الهواء في الحويصلات الهوائية (مع التنفس الهادئ ، يصبح الماء أقل بمقدار 2-3 سم من الضغط الجوي) ويدخل الهواء الجوي إلى الرئتين على طول تدرج الضغط. هناك نفس. في هذه الحالة ، سيكون معدل تدفق الهواء الحجمي في الممرات الهوائية (O) متناسبًا طرديًا مع تدرج الضغط (P) بين الغلاف الجوي والحويصلات الهوائية ويتناسب عكسًا مع المقاومة (R) للممرات الهوائية لتدفق الهواء.

مع زيادة تقلص عضلات الشهيق ، يتوسع الصدر ويزداد حجم الرئتين. يزيد عمق الإلهام. يتم تحقيق ذلك بسبب تقلص عضلات الشهيق المساعدة ، والتي تشمل جميع العضلات المتصلة بعظام حزام الكتف أو العمود الفقري أو الجمجمة ، القادرة على رفع الأضلاع وكتف الكتف وتثبيت حزام الكتف مع وضع الكتفين للخلف. أهم هذه العضلات هي: العضلة الصدرية الكبرى والثانوية ، والعضلة القصية الترقوية الخشائية ، والعضلة المسننة الأمامية.

آلية الزفيريختلف في أن الزفير الهادئ يحدث بشكل سلبي بسبب القوى المتراكمة أثناء الاستنشاق. لوقف الاستنشاق وتحويل الشهيق إلى الزفير ، من الضروري التوقف عن إرسال النبضات العصبية من مركز الجهاز التنفسي إلى الخلايا العصبية الحركية للحبل الشوكي وعضلات الشهيق. يؤدي هذا إلى استرخاء عضلات الشهيق ، ونتيجة لذلك يبدأ حجم الصدر في الانخفاض تحت تأثير العوامل التالية: الارتداد المرن للرئتين (بعد التنفس العميق والارتداد المرن للصدر) ، جاذبية الصدر ، مرفوعة وإخراجها من وضع ثابت أثناء الشهيق ، وتضغط أعضاء البطن على الحجاب الحاجز. لتنفيذ عملية الزفير المعزز ، من الضروري إرسال تيار من النبضات العصبية من مركز الزفير إلى الخلايا العصبية الحركية في النخاع الشوكي ، والتي تعصب عضلات الزفير - العضلات الوربية الداخلية وعضلات البطن. يؤدي تقلصها إلى انخفاض أكبر في حجم الصدر وإزالة المزيد من الهواء من الرئتين عن طريق رفع قبة الحجاب الحاجز وخفض الضلوع.

يؤدي تقليل حجم الصدر إلى انخفاض الضغط الرئوي. يصبح الارتداد المرن للرئتين أكبر من هذا الضغط ويؤدي إلى انخفاض في حجم الرئة. يؤدي هذا إلى زيادة ضغط الهواء في الحويصلات الهوائية (بمقدار 3-4 سم من عمود الماء أكثر من الضغط الجوي) ويهرب الهواء من الحويصلات الهوائية إلى الغلاف الجوي على طول تدرج الضغط. الزفير يحدث.

نوع التنفسيتم تحديده من خلال مساهمة عضلات الجهاز التنفسي المختلفة في زيادة حجم تجويف الصدر وملء الرئتين بالهواء أثناء الشهيق. إذا حدث الاستنشاق بشكل رئيسي بسبب تقلص الحجاب الحاجز وإزاحة أعضاء البطن (لأسفل وأمامًا) ، فإن هذا التنفس يسمى البطنيأو الحجاب الحاجز؛ إذا كان بسبب تقلص العضلات الوربية - صدر. في النساء ، يسود نوع التنفس الصدري ، عند الرجال - البطن. في الأشخاص الذين يؤدون عملاً بدنيًا شاقًا ، كقاعدة عامة ، يتم تحديد نوع التنفس البطني.

عمل عضلات الجهاز التنفسي

لإجراء تهوية الرئتين ، من الضروري بذل العمل ، والذي يتم إجراؤه عن طريق التعاقد مع عضلات الجهاز التنفسي.

مع التنفس الهادئ في ظل ظروف التمثيل الغذائي الأساسي ، يتم إنفاق 2-3٪ من إجمالي الطاقة التي ينفقها الجسم على عمل عضلات الجهاز التنفسي. مع زيادة التنفس ، يمكن أن تصل هذه التكاليف إلى 30٪ من تكاليف طاقة الجسم. بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من أمراض الرئة والجهاز التنفسي ، يمكن أن تكون هذه التكاليف أكبر.

يتم إنفاق عمل عضلات الجهاز التنفسي على التغلب على القوى المرنة (الرئتين والصدر) ، والمقاومة الديناميكية (اللزجة) لحركة تدفق الهواء عبر الجهاز التنفسي ، والقوة بالقصور الذاتي وخطورة الأنسجة النازحة.

يتم حساب قيمة عمل عضلات الجهاز التنفسي (W) من خلال تكامل ناتج التغيرات في حجم الرئة (V) والضغط داخل الجنبة (P):

يتم إنفاق 60-80 ٪ من إجمالي التكاليف على التغلب على القوى المرنة دبليو، مقاومة لزجة - حتى 30٪ دبليو.

يتم تمثيل المقاومة اللزجة بواسطة:

• المقاومة الديناميكية الهوائية للقناة التنفسية والتي تبلغ 80-90٪ من المقاومة اللزجة الكلية وتزداد مع زيادة سرعة تدفق الهواء في الجهاز التنفسي. يتم حساب السرعة الحجمية لهذا التدفق بالصيغة

أين ص أ- الفرق بين الضغط في الحويصلات الهوائية والجو ؛ ص- مقاومة مجرى الهواء.

عند التنفس عن طريق الأنف ، يكون الماء حوالي 5 سم. فن. ل -1 * ق -1 ، عند التنفس عن طريق الفم - 2 سم من الماء. فن. ل -1 * ث -1. القصبة الهوائية والفص والشعب الهوائية القطعية لديها مقاومة 4 مرات أكثر من الأجزاء البعيدة من الشعب الهوائية ؛

• مقاومة الأنسجة ، والتي تمثل 10-20٪ من المقاومة اللزجة الكلية بسبب الاحتكاك الداخلي والتشوه غير المرن لأنسجة الصدر وتجويف البطن ؛
• المقاومة بالقصور الذاتي (1-3٪ من إجمالي المقاومة اللزجة) ، وذلك بسبب تسارع حجم الهواء في الجهاز التنفسي (التغلب على القصور الذاتي).

مع التنفس الهادئ ، يكون العمل على التغلب على المقاومة اللزجة ضئيلًا ، ولكن مع زيادة التنفس أو ضعف سالكية مجرى الهواء ، يمكن أن يزيد بشكل حاد.

الارتداد المرن للرئتين والصدر

الارتداد المرن للرئتين هو القوة التي تميل بها الرئتان إلى الانقباض. يعود ثلثا الارتداد المرن للرئتين إلى التوتر السطحي للمادة الخافضة للتوتر السطحي والسائل من السطح الداخلي للحويصلات الهوائية ، وينتج حوالي 30٪ من الألياف المرنة للرئتين وحوالي 3٪ بواسطة نغمة ألياف العضلات الملساء في القصبات الهوائية.

الارتداد المرن للرئتين- القوة التي بواسطتها أنسجة الرئة تتصدى لضغط التجويف الجنبي وتضمن انهيار الحويصلات الهوائية (بسبب وجود عدد كبير من الألياف المرنة في جدار الحويصلات الهوائية والتوتر السطحي).

تتناسب قيمة الجر المرن للرئتين (E) عكسًا مع قيمة قابليتها للتوسع (C l):

إن قابلية تمدد الرئتين في الأشخاص الأصحاء هي 200 مل / سم من الماء. فن. ويعكس زيادة في حجم الرئة (V) استجابة لزيادة الضغط عبر الرئوي (P) بمقدار 1 سم من الماء. شارع.:

مع انتفاخ الرئة ، تزداد قابليتها للتمدد ، مع تناقص التليف.

تتأثر كمية التمدد والارتداد المرن للرئتين بشدة بوجود الفاعل بالسطح على السطح داخل السنخ ، وهو عبارة عن هيكل من الدهون الفسفورية والبروتينات المكونة من النوع الثاني من الخلايا الهوائية السنخية.

يلعب الفاعل بالسطح دورًا مهمًا في الحفاظ على بنية الرئتين وخصائصهما ، ويسهل تبادل الغازات ويؤدي الوظائف التالية:

• يقلل من التوتر السطحي في الحويصلات الهوائية ويزيد من تمدد الرئتين ؛
• يمنع التصاق جدران الحويصلات الهوائية.
• يزيد من قابلية الذوبان في الغازات ويسهل انتشارها عبر الجدار السنخي ؛
• يمنع تطور وذمة الحويصلات الهوائية.
• يسهل توسع الرئتين عند أول نفس لحديثي الولادة ؛
• يعزز تنشيط البلعمة بواسطة الضامة السنخية.

سيتم إنشاء الجر المرن للصدر بسبب مرونة الغضاريف الوربية والعضلات وغشاء الجنب الجداري وهياكل النسيج الضام التي يمكن أن تنقبض وتتوسع. في نهاية الزفير ، تتجه قوة الشد المرن للصدر إلى الخارج (باتجاه اتساع الصدر) وتكون في الحجم الأقصى. مع تطور الإلهام ، يتناقص تدريجياً. عندما يصل الاستنشاق إلى 60-70٪ من قيمته القصوى الممكنة ، يصبح الارتداد المرن للصدر مساوياً للصفر ، ومع تعميق الاستنشاق يتم توجيهه إلى الداخل ويمنع توسع الصدر. عادة ، قابلية تمدد الصدر (C | k) تقترب من 200 مل / سم من الماء. فن.

يتم حساب التمدد الكلي للصدر والرئتين (C 0) بالصيغة 1 / C 0 \ u003d 1 / C l + 1 / C gk. متوسط ​​قيمة C 0 هو 100 مل / سم من الماء. فن.

في نهاية الزفير الهادئ ، يكون الارتداد المرن للرئتين والصدر متساويين ، لكنهما في الاتجاه المعاكس. إنهم يوازنون بعضهم البعض. في هذا الوقت ، يكون الصدر في الوضع الأكثر استقرارًا ، وهو ما يسمى مستوى تنفس هادئونقطة انطلاق لدراسات مختلفة.

الضغط الجنبي السلبي واسترواح الصدر

يشكل الصدر تجويفًا محكمًا يوفر عزلًا للرئتين عن الغلاف الجوي. تُغطى الرئتان بطبقة من غشاء الجنب الحشوي ، والسطح الداخلي للصدر مغطى بطبقة من غشاء الجنب الجداري. تمر الأوراق الواحدة إلى الأخرى عند بوابات الرئة وبينها يتم تشكيل مساحة تشبه الشق مملوءة بالسائل الجنبي. غالبًا ما يُطلق على هذا الفراغ اسم التجويف الجنبي ، على الرغم من أن التجويف بين الصفائح يتشكل فقط في حالات خاصة. الطبقة السائلة في الشق الجنبي غير قابلة للانضغاط وغير قابلة للتمدد ، ولا يمكن للصفائح الجنبية أن تتحرك بعيدًا عن بعضها البعض ، على الرغم من أنها يمكن أن تنزلق بسهولة (مثل زجاجتين متصلتين بأسطح مبللة ، يصعب فصلهما ، ولكن من السهل إزاحتهما على طول طائرات).

أثناء التنفس الطبيعي ، يكون الضغط بين الصفائح الجنبية أقل من الضغط الجوي ؛ انه دعا الضغط السلبيفي الفضاء الجنبي.

أسباب حدوث الضغط السلبي في الشق الجنبي هي وجود شد مرن للرئتين والصدر وقدرة الصفائح الجنبية على التقاط (امتصاص) جزيئات الغاز من سائل الشق الجنبي أو الهواء الذي يدخله أثناء إصابات أو ثقوب في الصدر لأغراض علاجية. بسبب وجود ضغط سلبي في الفضاء الجنبي ، يتم باستمرار ترشيح كمية صغيرة من الغازات من الحويصلات الهوائية فيه. في ظل هذه الظروف ، يمنع نشاط امتصاص الصفائح الجنبية تراكم الغازات فيه ويحمي الرئتين من السقوط.

من الأدوار المهمة للضغط السلبي في الجوف الجنبي إبقاء الرئتين في حالة شد حتى أثناء الزفير ، وهو أمر ضروري بالنسبة لهما لملء حجم تجويف الصدر بالكامل ، والذي يحدده حجم الصدر.

في الأطفال حديثي الولادة ، تكون نسبة حجم حمة الرئة وتجويف الصدر أكبر منها عند البالغين ، وبالتالي ، في نهاية الزفير الهادئ ، يختفي الضغط السلبي في الشق الجنبي.

عند البالغين ، في نهاية الزفير الهادئ ، يكون الضغط السلبي بين غشاء الجنب في المتوسط ​​3-6 سم من الماء. فن. (أي 3-6 سم أقل من الغلاف الجوي). إذا كان الشخص في وضع رأسي ، فإن الضغط السلبي في الشق الجنبي على طول المحور الرأسي للجسم يختلف اختلافًا كبيرًا (يتغير بمقدار 0.25 سم من عمود الماء لكل سنتيمتر من الارتفاع). يكون الحد الأقصى في منطقة قمم الرئتين ، لذلك ، أثناء الزفير ، يظلان أكثر تمددًا ، ومع الشهيق اللاحق ، يزداد حجمهما وتهويتهما إلى حدٍ ما. في قاعدة الرئتين ، يمكن أن يقترب الضغط السلبي من الصفر (أو حتى يصبح إيجابيًا إذا فقدت الرئتان مرونتها بسبب الشيخوخة أو المرض). مع كتلتها ، تضغط الرئتان على الحجاب الحاجز وجزء الصدر المجاور له. لذلك ، في منطقة القاعدة في نهاية انتهاء الصلاحية ، هم الأقل تمددًا. سيؤدي ذلك إلى خلق ظروف تمددها بشكل أكبر وتهوية محسّنة أثناء الشهيق ، مما يزيد من تبادل الغازات مع الدم. تحت تأثير الجاذبية ، يتدفق المزيد من الدم إلى قاعدة الرئتين ، ويتجاوز تدفق الدم في هذه المنطقة من الرئتين التهوية.

في الشخص السليم ، فقط مع الزفير القسري ، يمكن أن يصبح الضغط في الفضاء الجنبي أكبر من الضغط الجوي. إذا تم إجراء الزفير بأقصى جهد في مساحة صغيرة مغلقة (على سبيل المثال ، في جهاز قياس ضغط الهواء) ، فإن الضغط في التجويف الجنبي يمكن أن يتجاوز 100 سم من الماء. فن. بمساعدة مثل هذه المناورة التنفسية ، يحدد مقياس ضغط الهواء قوة عضلات الزفير.

في نهاية التنفس الهادئ ، يكون الضغط السلبي في الحيز الجنبي 6-9 سم من الماء. يمكن للفن ، وبأكثر إلهام مكثف أن يصل إلى قيمة أكبر. إذا تم التنفس بأقصى جهد في ظروف تداخل المجاري الهوائية واستحالة دخول الهواء إلى الرئتين من الغلاف الجوي ، فإن الضغط السلبي في الشق الجنبي لفترة قصيرة (1-3 ثوان) يصل إلى 40- 80 سم من الماء. فن. بمساعدة مثل هذا الاختبار وجهاز مقياس ضغط الهواء ، يتم تحديد قوة عضلات الشهيق.

عند التفكير في آليات التنفس الخارجي ، يأخذ المرء في الاعتبار أيضًا الضغط عبر الرئوي- الفرق بين ضغط الهواء في الحويصلات الهوائية والضغط في الحيز الجنبي.

استرواح الصدريسمى تدفق الهواء إلى الفضاء الجنبي ، مما يؤدي إلى انهيار الرئتين. في ظل الظروف العادية ، على الرغم من تأثير قوى الجر المرنة ، تظل الرئتان مستقيمتان ، نظرًا لوجود سائل في الشق الجنبي ، لا يمكن فصل غشاء الجنب. عندما يدخل الهواء الشق الجنبي ، والذي يمكن ضغطه أو توسيعه في الحجم ، تنخفض درجة الضغط السلبي فيه أو يصبح مساويًا للضغط الجوي. تحت تأثير قوى الرئة المرنة ، تنفصل الطبقة الحشوية عن الطبقة الجدارية ويقل حجم الرئتين. يمكن أن يدخل الهواء الشق الجنبي من خلال فتح جدار الصدر المتضرر أو من خلال اتصال الرئة التالفة (على سبيل المثال ، في مرض السل) مع الشق الجنبي.