Όγκος αναπνευστικού χρόνου

Οπως και Όγκος αναπνευστικού χρόνου είναι ο όγκος αέρα σε πίεση περιβάλλοντος που εισπνέεται και εκπνέεται ανά μονάδα χρόνου. Τεχνικά, είναι η ροή του αέρα μέσω των πνευμόνων ανά μονάδα χρόνου, η οποία μπορεί να μετρηθεί άμεσα ή να υπολογιστεί ως το προϊόν του παλιρροιακού όγκου και του αναπνευστικού ρυθμού. Ο όγκος του αναπνευστικού χρόνου ποικίλλει σημαντικά, ανάλογα με τις απαιτήσεις απόδοσης του σώματος και την πίεση του αέρα του περιβάλλοντος.

Ποιος είναι ο παλιρροιακός όγκος;

Ο όγκος του αναπνευστικού χρόνου περιλαμβάνει τον συνολικό όγκο αέρα που ρέει μέσω των πνευμόνων ανά μονάδα χρόνου σε πίεση αέρα περιβάλλοντος, δηλαδή εισπνέεται και εκπνέεται. Εάν επιλεγούν τα λεπτά ως αναφορά χρόνου, ο παλιρροιακός όγκος εμφανίζεται επίσης ως Λεπτός αερισμός (AMV).

Το μέγεθος του όγκου του αναπνευστικού χρόνου σε υγιή άτομα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις απαιτήσεις απόδοσης του σώματος, αλλά και από το υψόμετρο και τη θερμοκρασία. Βασικά, η προσαρμογή στις ανάγκες του σώματος μπορεί να γίνει αλλάζοντας τον παλιρροιακό όγκο, τον όγκο μιας μόνο αναπνοής ή αλλάζοντας τον ρυθμό αναπνοής. Κατά κανόνα, και οι δύο παράμετροι αλλάζουν ασυνείδητα όταν προσαρμόζονται οι ανάγκες. Συνήθως η προσαρμογή γίνεται ακούσια μέσω του αυτόνομου νευρικού συστήματος.

Σε ηρεμία, ο ελάχιστος όγκος ενός υγιούς ενήλικου ατόμου είναι περίπου 8 έως 10 λίτρα. Η τιμή μπορεί να αυξηθεί τρεις έως πέντε φορές με έντονη σωματική άσκηση. Σε καλά εκπαιδευμένους κορυφαίους αθλητές, μπορεί ακόμη και να αυξηθεί έως και δεκαπέντε φορές.

Η μέγιστη χρήση του παλιρροιακού όγκου στη μέγιστη συχνότητα αντιστοιχεί στη λεγόμενη οριακή τιμή αναπνοής. Μπορεί να επιτευχθεί με εθελοντική, συνειδητή αναπνοή και μπορεί να αυξηθεί εντός ορισμένων ορίων εκπαιδεύοντας τους μυς του στήθους και των πλευρών.

Λειτουργία & εργασία

Ο όγκος του αναπνευστικού χρόνου, η ροή του αέρα μέσω των πνευμόνων, είναι η πιο σημαντική μεταβλητή ελέγχου για την προσαρμογή της παροχής οξυγόνου στις ανάγκες του σώματος. Πολύ υψηλός όγκος χρόνου αναπνοής, ο οποίος μπορεί να επιτευχθεί μέσω υπεραερισμού, οδηγεί σε υπερπροσφορά οξυγόνου, το οποίο προκαλεί τυπικά συμπτώματα και επικίνδυνο για απειλητικές για τη ζωή καταστάσεις. Το αντίθετο, επίσης, είναι η έλλειψη οξυγόνου, η οποία μπορεί να συμβεί λόγω υποαερισμού ή ανεπαρκούς αναλογίας οξυγόνου στον αέρα, οδηγεί σε τυπικά συμπτώματα και απειλητικές για τη ζωή καταστάσεις.

Σε υγιείς ανθρώπους, ο όγκος του χρόνου αναπνοής ελέγχεται ασυνείδητα από το αναπνευστικό κέντρο, μια ειδική περιοχή στο κεντρικό νευρικό σύστημα στο επιμήκη μυελό, το μυελό oblongata. Το αναπνευστικό κέντρο λαμβάνει μηνύματα σχετικά με τη μερική πίεση του οξυγόνου (O2) και του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) καθώς και για την τιμή του pH του αίματος μέσω χημειοϋποδοχέων που βρίσκονται σε ορισμένα σημεία στην κυκλοφορία του αίματος. Αυτές είναι οι τρεις πιο σημαντικές παράμετροι που επιτρέπουν στο αναπνευστικό κέντρο να ελέγχει τον όγκο του αναπνευστικού χρόνου με τέτοιο τρόπο ώστε οι προαναφερθείσες παράμετροι να είναι όσο το δυνατόν πιο σταθερά εντός του φυσιολογικού εύρους.

Ωστόσο, ο έλεγχος του όγκου του χρόνου αναπνοής δεν είναι η μόνη δυνατότητα προσαρμογής για το σώμα. Όταν ο μυϊκός ιστός απαιτεί πολύ οξυγόνο, το σώμα αντιδρά επίσης με αυξημένη καρδιακή έξοδο προκειμένου να υποστηρίξει την πρόσληψη οξυγόνου και την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα μέσω της αυξημένης κυκλοφορίας του αίματος στα τριχοειδή που εκτείνονται στις κυψελίδες.

Μια ιδιαίτερη πρόκληση για τον έλεγχο του όγκου του χρόνου αναπνοής δεν είναι μόνο στην περίπτωση μιας εξαιρετικής απαίτησης απόδοσης, αλλά και σε ασυνήθιστες περιβαλλοντικές συνθήκες όπως Β. Βρίσκονται σε μεγάλα ύψη. Η πίεση του αέρα μειώνεται με το αυξανόμενο υψόμετρο. Στα 4.810 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας (Όρος Blanc) είναι μόνο το 53,9% της πίεσης του αέρα στο επίπεδο της θάλασσας. Αυτό σημαίνει ότι με τον ίδιο όγκο χρόνου αναπνοής, διατίθεται μόνο λίγο περισσότερο από το μισό οξυγόνο που θα ήταν διαθέσιμο στη στάθμη της θάλασσας.

Όταν μένει για αρκετές εβδομάδες σε μεγάλα υψόμετρα, το σώμα αντιδρά επίσης με αύξηση των ερυθρών αιμοσφαιρίων (ερυθροκύτταρα) προκειμένου να υποστηρίξει την ανταλλαγή αερίων στα τοιχώματα των τριχοειδών αγγείων (προπόνηση σε υψόμετρο).

Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ

Ασθένειες και παθήσεις

Ο ακούσιος έλεγχος του όγκου του αναπνευστικού χρόνου και η προσαρμογή στη ζήτηση οξυγόνου εντός στενών ορίων ανοχής προϋποθέτει ότι οι συμμετέχοντες χημειοϋποδοχείς προμηθεύουν σωστά το αναπνευστικό κέντρο στο μυελό oblongata με δεδομένα σχετικά με τη συγκέντρωση οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα καθώς και την τιμή pH του αίματος.

Μια άλλη προϋπόθεση για σωστό έλεγχο είναι ότι το αναπνευστικό κέντρο στέλνει τις κατάλληλες εντολές συστολής και χαλάρωσης στους αναπνευστικούς μύες. Περαιτέρω προϋποθέσεις για τη ρύθμιση του όγκου του αναπνευστικού χρόνου βάσει των αναγκών συνίστανται στην κανονική αντίσταση των αεραγωγών χωρίς διαταραχές εξαερισμού και στη λειτουργικότητα της ανταλλαγής αερίων στα τριχοειδή αγγεία. Φυσικά, το ατμοσφαιρικό περιβάλλον από την άποψη της περιεκτικότητας σε οξυγόνο και της πίεσης του περιβάλλοντος πρέπει επίσης να βρίσκεται εντός των ορίων που το κέντρο αναπνοής μπορεί ακόμα να ελέγχει όσον αφορά τον έλεγχο της αναπνοής.

Αιτίες που μπορούν να οδηγήσουν σε προσωρινό ή χρόνιο υπεραερισμό είναι ορισμένες ασθένειες των πνευμόνων ή διαταραχές του αναπνευστικού κέντρου. Η λειτουργία του αναπνευστικού κέντρου μπορεί να επηρεαστεί από τραυματική εγκεφαλική βλάβη ή από κυκλοφοριακή διαταραχή στο αναπνευστικό κέντρο - για παράδειγμα, εγκεφαλικό επεισόδιο ή σοβαρός φόβος ή αγχωτικές καταστάσεις. Με επίμονο υπεραερισμό, αύξηση του όγκου του αναπνευστικού χρόνου πέραν της ανάγκης, υπάρχει αυξημένη εκπνοή διοξειδίου του άνθρακα. Συνήθως, εμφανίζονται μυϊκές κράμπες, ζάλη και συναισθήματα άγχους. Οι παραισθησίες όπως μούδιασμα ή ψευδείς αισθητικές εντυπώσεις των υποδοχέων του δέρματος και παράλυση, μυϊκός τρόμος και μυϊκός πόνος είναι εξίσου τυπικά. Τα συμπτώματα προκαλούνται από αναπνευστική αλκάλωση, αύξηση της τιμής του pH, η οποία οδηγεί σε μείωση των ιόντων ασβεστίου στο αίμα (υποκαλιαιμία).

Η αντίθετη διαταραχή, η μείωση του όγκου του αναπνευστικού χρόνου λόγω υποαερισμού, μπορεί επίσης να έχει πολλές διαφορετικές αιτίες. Οι πιο συνηθισμένοι παράγοντες ενεργοποίησης είναι αποφρακτικές πνευμονικές ασθένειες όπως βρογχικό άσθμα ή επίδραση στο αναπνευστικό κέντρο μέσω οπιοειδών φαρμάκων ή μερική κινητική ανεπάρκεια των αναπνευστικών μυών (πάρεση).

Το λεγόμενο σύνδρομο Pickwick εμφανίζεται με έντονη παχυσαρκία. Ο υπερβολικός λιπώδης ιστός στην κοιλιά και το στήθος οδηγεί σε αυξημένο διάφραγμα και, σε συνδυασμό με αυτό, σε εξωτερική συμπίεση των πνευμόνων. Αυτό προκαλεί χρόνιο υποαερισμό, το οποίο, λόγω της αυξημένης συγκέντρωσης διοξειδίου του άνθρακα, οδηγεί σε οξίνιση του αίματος.