روابط تهویه-پرفیوژن و چرا تهویه در پایه ریه بیشتر است

عملکرد تنفس این است که گازهای خون را در سطح طبیعی از طریق تعادل بین 2 مکانیسم اصلی نگه دارید: تهویه و پرفیوژن. در شرایط استراحت طبیعی ، تهویه آلوئولار و جریان خون ریوی تقریباً برابر است. میانگین تهویه آلوئولار استراحت در حدود 4 لیتر در دقیقه و میانگین جریان خون ریوی در حدود 5 لیتر در دقیقه ، نسبت طبیعی 0. 8 است.

روابط تهویه

در حالت استراحت ، بخش بزرگی از ریه غیرفعال است. فقط در ورزش ، ما کل ریه را تهویه می کنیم و از آن استفاده می کنیم. با استفاده از ریه فقط در بیشتر اوقات ، بیشتر اوقات ، نتیجه می گیرد که واحدهای مبادله گاز فردی ممکن است در حالت های مختلف فعالیت باشند. انواع واحدهای زیر ممکن است تشخیص داده شود:

• واحد عادی هر دو تهویه و پرفیوژن.
• واحد فضایی مرده تهویه ، ضعیف یا غیر پرفروش.
• واحد شنت پرفیوژن ، ضعیف یا غیر تهویه.

بنابراین می توان نتیجه گرفت که عدم تعادل جزئی تهویه در افراد سالم وجود دارد. علاوه بر این ، افزایش (بالاتر از طبیعی) عدم تطابق تهویه و پرفیوژن شایع ترین علت هیپوکسی شریانی در بیماری های ریه است.

تهویه ریوی و پرفیوژن

تأثیر تغییرات نسبت تهویه-پرفیوژن بر PO2 و PCO2 در یک واحد ریه

1. واحد موجود در این مرکز تهویه و جریان خون را به نسبت ایده آل دریافت می کند ، بنابراین تنش O₂ آلوئول در حدود 100 میلی متر جیوه و تنش CO₂ آلوئولار 40 میلی متر جیوه است. خون ترک این واحد تنش های گاز یکسانی دارد که در آلوئول ها یافت می شود
2. واحد در سمت چپ هیچ تهویه ای یعنی آلوئولی پرفیوژن اما تهویه نشده دریافت نمی کند. بنابراین ، نسبت VIQ آن برابر با صفر است. خون که از واحد خارج می شود ، همانند وریدی PO2 و POC2 مشابه است که ورود به آن به عنوان یک شنت رفتار می کند.
3. واحد در سمت راست ، هیچ جریان خون دریافت نمی کند ، یعنی آلوئول ها تهویه می شوند اما پرفیوژن نمی شوند. در اینجا تهویه به نام تهویه هدر رفته (یعنی فضای مرده آلوئولار "نامیده می شود و بنابراین نسبت V/Q از بی نهایت (∞) دارد.

V/Q منطقه ای در ریه طبیعی

تهویه به آرامی از بالا به پایین ریه افزایش می یابد. جریان خون با سرعت بیشتری از بالا به پایین ریه افزایش می یابد. ریه موجود در قله نسبت به پرفیوژن (واحدهای نسبت V/Q بالا) تهویه می شود ، در حالی که ریه در پایه پرفیوژن تر از تهویه (واحدهای نسبت پایین) است.

به عنوان یک نتیجه ، نسبت V/Q به طور غیر طبیعی در بالای ریه (جایی که جریان خون حداقل است) و در پایین بسیار پایین تر است. نسبت V/Q در قله ریه-3. 3. نسبت V/Q در پایه ریه 0. 6.

انتشار

پس از تهویه آلوئول ها با هوای تازه ، مرحله بعدی در فرآیند تنفسی انتقال گازها در سد خونی گاز است. D iffusion تبادل بین گازهای آلوئولار و خونی (O₂ و CO₂) از طریق غشای آلوئولو-کاپور است.

انتشار از طریق بافت ها توسط قانون FICK شرح داده شده است که بیان می کند: میزان انتشار یک ماده از طریق یک غشای به طور مستقیم با سطح سطح غشای ، حلالیت ماده در غشای و شیب فشار متناسب است. این ماده به طور معکوس با ضخامت غشای و ریشه مربع وزن مولکولی متناسب است.

عوامل مؤثر بر میزان انتشار از طریق غشای تنفسی

1. ضخامت غشای: ضخامت کلی غشاء در حدود 0. 5 میکرون است. میزان انتشار گازها به طور معکوس با ضخامت غشای تنفسی متناسب است. افزایش ضخامت (مانند فیبروز ریوی ، احتقان یا ورم) انتشار را کاهش می دهد.

2. سطح سطح غشای: سطح سطح غشای تنفسی در بزرگسالان عادی در حدود 50-100 متر مربع (70 متر مربع) بسیار زیاد است. سطح سطح در حذف یک ریه در آمفیزم بسیاری از انسجام آلوئول ، با انحلال بسیاری از دیواره های آلوئول کاهش می یابد. بنابراین ، اتاق های جدید بسیار بزرگتر از آلوئولی های اصلی هستند ، اما سطح کل سطح اغلب به دلیل از بین رفتن دیواره های آلوئولار کاهش می یابد.

3. گرادیان فشار: گرادیان فشار در غشای تنفسی تفاوت بین فشار جزئی گاز در آلوئول ها و فشار جزئی آن در خون (مویرگهای ریوی) است.

فشار O₂ در آلوئول ها (100 میلی متر جیوه) از فشار آن در خون وریدی وارد مویرگهای ریوی (40 میلی متر جیوه) بیشتر است. بنابراین ، O₂ از آلوئولی به خون پخش می شود.

فشار CO₂ در خون وارد شده به مویرگهای ریوی (46 میلی متر جیوه) بیشتر از فشار جزئی آن در آلوئولی ها (40 میلی متر جیوه) است. بنابراین ، Co₂) از خون به داخل آلوئول پخش می شود.

4- ضریب انتشار برای انتقال هر گاز از طریق غشای تنفسی به حلالیت آن در غشای و ریشه مربع وزن مولکولی آن بستگی دارد. هرچه حلالیت گاز بیشتر باشد ، تعداد مولکولهای موجود برای انتشار هرگونه اختلاف فشار مشخص بیشتر خواهد بود. Co₂ بیش از 20 برابر محلول در اکسیژن موجود در آب بافت است.

ظرفیت انتشار غشای تنفسی

این حجم گاز است که هر دقیقه با اختلاف فشار 1 میلی متر جیوه از طریق غشاء پخش می شود. در میلی لیتر/ دقیقه/ میلی متر جیوه بیان شده است. تمام عوامل مورد بحث در بالا که بر انتشار از طریق غشای تنفسی تأثیر می گذارند می توانند بر ظرفیت انتشار تأثیر بگذارند.

ظرفیت انتشار برای O2

در طول ورزش توسط چندین عامل افزایش می یابد ، از جمله آنها:

1. افتتاح تعدادی از مویرگهای ریوی قبلاً خفته (استخدام) یا اتساع مویرگهای در حال حاضر باز (جابجایی) ، در نتیجه سطح خون را که اکسیژن می تواند پراکنده باشد ، افزایش می دهد.
2. تطابق بهتر بین تهویه آلوئولی و پرفیوژن مویرگهای آلوئول با خون. بنابراین ، در حین ورزش ، اکسیژن رسانی خون نه تنها با افزایش تهویه آلوئول بلکه با ظرفیت بیشتر غشای تنفسی برای انتقال اکسیژن به خون افزایش می یابد.

تعادل برای اکسیژن

به طور معمول O₂ به اندازه کافی در غشای تنفسی پخش می شود به طوری که تنش O₂ O₂ و تنش O₂ آلوئولار در حدود 0. 25 ثانیه برابر می شوند (زمان تعادل). در ریه های طبیعی ، خون در طی مویرگهای ریوی در حدود 0. 75 ثانیه (زمان ترانزیت) حرکت می کند.

خون به طور معمول در مویرگهای ریه حدود 3 برابر بیشتر از حد لازم برای ایجاد اکسیژن رسانی کامل باقی می ماند. بنابراین ، حدود 0. 5 ثانیه وجود دارد که هیچ افزایش در محتوای O₂ وجود ندارد. این زمان حاشیه ایمنی یا ذخیره ای را فراهم می کند که در دوره های استرس به عنوان مثال ، جذب کافی O₂ را تضمین می کند. نقص ورزش و انتشار به عنوان ضخیم شدن غشای تنفسی.

در ورزش ، خون در حدود 0. 25 ثانیه در امتداد مویرگهای ریوی حرکت می کند. بنابراین ، در این زمان سریع اکسیژن رسانی کامل خون وجود دارد.