פיזיולוגיה של מערכת הנשימה – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ ←נפחי הריאה: תקלדה |
הרחבה |
||
שורה 50:
נאדיות הריאה ודרכי האוויר נמצאים פנימית ל[[אדר (אנטומיה)|אדר]], ופועלים עליהם אותם לחצים. אם נפעיל את שרירי בית החזה ונעלה את הלחץ בחלל האדר כדי לנשוף, אזי נגרום לדחיסה של הנאדיות ושל דרכי האוויר. הלחץ בנאדיות עצמן מורכב מהלחץ האלסטי שמופעל על ידי הדפנות שלהן, יחד עם הלחץ האדרי שמופעל על כל המערכת. ככל שמתקדמים במעלה דרכי האוויר, חלה ירידה של הלחץ, עד שבנקודה מסוימת לאורך דרכי האוויר, הלחץ יורד למידה שבה הוא משתווה ללחץ האדרי. נקודה זו נקראת נקודת שוויון הלחצים (equal pressure point,{{כ}} EPP). למעשה, ככל שהלחץ האלסטי של הנאדיות נמוך יותר, כך הלחץ האדרי משפיע יותר על זרימה של אוויר, ונקודת ההשתוות תהיה קרובה למיקום נאדיות הריאה. שינוי מיקומה של נקודה זו יכול להצביע על פתולוגיה: למשל, במצבים בהם יש לייפת (פיברוזיס) של הריאה, או ריאות מנופחות, הלחץ האלסטי של הנאדיות גבוה יותר, וזה גורם לנקודת EPP לנוע לעבר פתחת מערכת הנשימה. אצל חולי [[נפחת]], הלחץ האלסטי על הנאדיות אובד, ונקודת שוויון הלחצים מתקרבת מאד לנאדיות. משמעות הדבר היא שזרימה של אוויר החוצה יכולה להתבצע רק כשהריאות מלאות.
==אוורור==
== הערכת וונטילציה במאמץ ==▼
אוורור הוא הסעת אוויר אטמוספירי עשיר בחמצן מהחוץ אל הנאדיות וסילוק אוויר דל בחמצן מהריאות אל החוץ. אוורור דקתי (minute ventilation,{{כ}} <math>\dot V_E</math>), או נפח דקתי, מייצג את נפח האוויר המאוורר את דרכי הנשימה בדקה אחת, והוא שווה למכפלת תדירות הנשימה (f), כלומר, מספר הנשימות בדקה, בנפח החילופי. אדם בריא הנושם 12 נשימות בדקה בנות 500 מ"ל כל אחת יאוורר את דרכי הנשימה שלו ב-6 ליטרים בדקה.
אולם, לא כל הנפח הזה הוא נפח עשיר בחמצן. חלקו הוא אוויר דל בחמצן הנשאר בדרכי הנשימה מתום הנשיפה הקודמת, ומאחר שהוא אינו משתתף בשחלוף הגזים בנאדיות, הוא נקרא [[נפח מת]] (dead space,{{כ}} V<sub>D</sub>). נפח מת הנובע מסיבה מבנית של דרכי הנשימה נקרא נפח מת אנטומי, והוא מגיע לכדי 150 מ"ל באדם בריא. לכן הוגדר אוורור נאדי (Alveolar ventilation,{{כ}} <math>\dot V_A</math>), המייצג את נפח האוויר המשתתף בשחלוף הגזים בנאדיות בדקה אחת, והוא שווה למכפלת תדירות הנשימה בהפרש הנפח החילופי והנפח המת. נשימת נפחים חילופיים קטנים בתדירות גבוהה מקטינה את האוורור הנאדי, ולפיכך אינה יעילה, לעתים עד כדי אי-ספיקה נשימתית.
במאמץ, תפוקת ה[[לב]] היא פרופורציונית לינארית לעוצמת המאמץ. לעומת זאת, ב[[מערכת הנשימה]] אין קשר ישר בין מידה הוונטילציה לבין עוצמת המאמץ: מאחר שהיא מושפעת ממספר פקטורים:▼
מדידת הנפח המת היא מורכבת, ולכן פותחו דרכים עקיפות לחישוב האוורור הנאדי. באחת הדרכים נעשה שימוש בייצור הפחמן הדו-חמצני. מאחר שכמעט כל הפחמן הדו-חמצני הנפלט בנשיפה – מקורו בנאדיות, קצב ייצור הפחמן הדו-חמצני שווה למכפלת האוורור הנאדי באחוז הפחמן הדו-חמצני באוויר שבנאדיות – <math>\dot V_{CO_2} = \dot V_A \cdot F_{ACO_2}</math>. כמו כן, הוא שווה למכפלת האוורור הדקתי באחוז הפחמן הדו-חמצני באוויר הננשף – <math>\dot V_{CO_2} = \dot V_E \cdot F_{ECO_2}</math>. מכאן, האוורור הנאדי שווה למכפלת האוורור הדקתי ביחס אחוזי הפחמן הדו-חמצני באוויר בנאדיות והאוויר הננשף – <math>\dot V_A = \dot V_E \cdot \frac{F_{ECO_2}}{F_{ACO_2}}</math>. את האוורור הדקתי ניתן למדוד באמצעות ספירומטר ואת אחוז הפחמן הדו-חמצני באוויר הננשף על ידי איסופו בשק וקביעת ריכוזו. למדידת אחוז הפחמן הדו-חמצני באוויר הנאדיות קיימות שתי שיטות: האחת באמצעות מד פחמן דו-חמצני – [[קפנוגרף]] – והשנייה המסתמכת על שוויון לחצים של פחמן דו-חמצני בנאדיות (<math>P_{ACO_2}</math>) ובדם העורקי (<math>P_{aCO_2}</math>). מאחר שמתקיים כי אחוז הפחמן הדו-חמצני באוויר הנאדיות שווה למנת לחץ הפחמן הדו-חמצני בלחץ האטמוספירי, בניכוי לחץ אדי המים – <math>F_{ACO_2} = \frac{P_{ACO_2}}{P_{atm} - P_{H_2O}}</math>, הרי שבהסתמך על שוויון הלחצים <math>F_{ACO_2} = \frac{P_{aCO_2}}{P_{atm} - P_{H_2O}}</math>, ומכאן ניתן לקבל את המשוואה <math>\dot V_A = \frac{V_{CO_2}}{P_{aCO_2}} \cdot (P_{atm} - P_{H_2O})</math>.
▲במאמץ, תפוקת ה[[לב]]
*ייצור של פחמן דו-חמצני (יחידות של נפח) לדקה: זהו יחס ישר לרמת הוונטילציה: הוא משקף את הרמה המטבולית ואת עומס המאמץ. ככל שהמאמץ משמעותי יותר, כך ייצור הפחמן הדו-חמצני גבוה יותר ויש לפנות אותו במידה רבה יותר- הוונטילציה מוגברת. ערך זה מושפע גם מה[[תזונה]]- למשל, כשמתבססים על סוכרים יותר מאשר חלבון, אזי נפח הפחמן הדו-חמצני בגוף יהיה גבוה יותר (היחס בין ייצור פחמן דו-חמצני לבין צריכה של חמצן עולה).
| |||