साँस लेना और साँस छोड़ना शरीर क्रिया विज्ञान के बायोमैकेनिक्स। बाहरी श्वसन। साँस लेना और साँस छोड़ना के बायोमैकेनिक्स। कारक जो फेफड़ों के लोचदार पुनरावृत्ति को निर्धारित करते हैं। फेफड़ों के वेंटिलेशन में सर्फेक्टेंट की भूमिका। फेफड़ों के वेंटिलेशन का अध्ययन करने के तरीके

श्वसन प्रक्रियाओं का एक समूह है जिसके द्वारा शरीर पर्यावरण से ऑक्सीजन का उपभोग करता है और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है।

सांस लेने के चरण:

1. बाहरी श्वसन/फेफड़ों का संवातन/- वायुमंडलीय वायु और वायुकोशीय वायु के बीच गैसों का आदान-प्रदान, फुफ्फुसीय वायुसंचार।

2. फेफड़ों में गैसों का प्रसार - फेफड़ों की केशिकाओं में वायुकोशीय वायु और रक्त के बीच गैसों का आदान-प्रदान।

3. रक्त द्वारा गैसों का परिवहन - यह चरण हृदय प्रणाली की गतिविधि के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊतकों तक ऑक्सीजन पहुँचाई जाती है, और कार्बन डाइऑक्साइड फेफड़ों तक पहुँचाया जाता है।

4. ऊतकों में गैसों का प्रसार - रक्त और ऊतकों के बीच गैसों का आदान-प्रदान।

5. ऊतक श्वसन - ऑक्सीजन की खपत और कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई के साथ होने वाली रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं।

पहले 4 चरणों का अध्ययन शरीर विज्ञान द्वारा किया जाता है, अंतिम, 5 वें - जैव रसायन द्वारा।

O2 के साथ ऊतक प्रदान करना और शरीर से CO2 को हटाना चार प्रक्रियाओं पर निर्भर करता है:

1.फेफड़ों का वेंटिलेशन

2. रक्त से और रक्त में एल्वियोली और ऊतकों में गैसों का प्रसार।

3. फेफड़ों का रक्त के साथ छिड़काव/फेफड़ों में रक्त के प्रवाह की तीव्रता/।

4. रक्त के साथ ऊतकों का छिड़काव

फुफ्फुस स्थान में नकारात्मक दबाव साँस लेने और छोड़ने की प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। फुफ्फुस विदर में नकारात्मक दबाव वह मात्रा है जिसके द्वारा फुफ्फुस विदर में दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम होता है; शांत श्वास के साथ, यह 4 मिमी एचजी के बराबर है। कला। साँस छोड़ने के अंत में और -8 मिमी एचजी। कला। सांस के अंत में। इस प्रकार, फुफ्फुस विदर में वास्तविक दबाव लगभग 752756 मिमी एचजी है। कला। और श्वसन चक्र के चरण पर निर्भर करता है। ऋणात्मक दाब ऊपर से नीचे की ओर लगभग 0.2 mmHg कम हो जाता है। कला। प्रत्येक सेंटीमीटर के लिए, चूंकि फेफड़ों के ऊपरी हिस्से निचले हिस्से की तुलना में अधिक खिंचे हुए होते हैं, जो अपने स्वयं के वजन के प्रभाव में कुछ हद तक संकुचित होते हैं।

फुफ्फुस विदर में नकारात्मक दबाव का महत्व इस तथ्य में निहित है कि यह 1) डायाफ्राम की एक गुंबद के आकार की स्थिति प्रदान करता है, क्योंकि छाती गुहा में दबाव वायुमंडलीय दबाव से नीचे है, और उदर गुहा में यह थोड़ा अधिक है। पेट की दीवार की मांसपेशियों के स्वर के कारण वायुमंडलीय दबाव; 2) साँस लेना के दौरान अपनी मांसपेशियों के संकुचन के दौरान डायाफ्राम का नीचे की ओर विस्थापन प्रदान करता है; 3) नसों के माध्यम से हृदय में रक्त के प्रवाह को भी बढ़ावा देता है; 4) संपीड़न को बढ़ावा देता है छातीसाँस छोड़ते समय (नीचे पैराग्राफ 10.2 देखें)।

नकारात्मक दबाव की उत्पत्ति। जीव के विकास की प्रक्रिया में फेफड़ों की वृद्धि छाती की वृद्धि से पिछड़ जाती है। चूंकि वायुमंडलीय हवा फेफड़ों पर केवल एक तरफ से कार्य करती है - वायुमार्ग के माध्यम से, इसे छाती के अंदर की तरफ खींचा और दबाया जाता है। फेफड़ों की खिंचाव की स्थिति के कारण, एक बल उत्पन्न होता है जो फेफड़ों के पतन का कारण बनता है। इस बल को फेफड़ों का इलास्टिक रिकॉइल (ETL) कहा जाता है। तथ्य यह है कि फेफड़े एक खिंची हुई अवस्था में हैं, इस तथ्य से इसका सबूत है कि वे न्यूमोथोरैक्स (ग्रीक पने-इटा - वायु, टोरेक्स - छाती) के दौरान ढह जाते हैं - एक रोग संबंधी स्थिति जो तब होती है जब फुफ्फुस विदर की जकड़न टूट जाती है, जैसे कि जिसके परिणामस्वरूप यह आंत और पार्श्विका फुस्फुस के बीच होने के कारण वायुमंडलीय वायु से भर जाता है। लोच - तन्यता बल की समाप्ति के बाद कपड़े की अपनी मूल स्थिति में लौटने की क्षमता। चूंकि फुफ्फुस विदर सामान्य रूप से वायुमंडल के साथ संचार नहीं करता है, इसमें दबाव ईटीएल मान द्वारा वायुमंडलीय से कम होता है: एक शांत सांस के साथ, 8 मिमी एचजी द्वारा। कला।, 4 मिमी एचजी पर एक शांत साँस छोड़ने के साथ। कला। फुफ्फुस स्थान में फ़िल्टर किया गया द्रव आंत और पार्श्विका फुफ्फुस द्वारा लसीका तंत्र में वापस चूसा जाता है, जो फुफ्फुस स्थान में नकारात्मक दबाव बनाए रखने का एक महत्वपूर्ण कारक है।

ईटीएल के घटक तत्व हैं: 1) इलास्टिन और कोलेजन फाइबर; 2) फेफड़ों के जहाजों की चिकनी मांसपेशियां, सबसे महत्वपूर्ण, 3) तरल आवरण की फिल्म की सतह का तनाव भीतरी सतहएल्वियोली सतह तनाव बल ईटीएल मूल्य के 2/3 हैं, और वायुकोशीय फिल्म का सतह तनाव एक सर्फेक्टेंट की उपस्थिति में काफी कम हो जाता है।

रास्ता: फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव। यदि आप एक श्वसन विराम के दौरान फुफ्फुस गुहा में दबाव को मापते हैं, तो आप पा सकते हैं कि यह वायुमंडलीय दबाव से 34 मिमी एचजी से कम है, अर्थात। नकारात्मक। यह फेफड़ों के जड़ तक लोचदार कर्षण के कारण होता है, जो फुफ्फुस गुहा में कुछ दुर्लभता पैदा करता है।

प्रेरणा के दौरान, छाती की मात्रा में वृद्धि के कारण फुफ्फुस गुहा में दबाव और भी कम हो जाता है, जिसका अर्थ है कि नकारात्मक दबाव बढ़ जाता है। फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव का मूल्य बराबर है: अधिकतम समाप्ति के अंत तक - 1-2 मिमी एचजी। कला।, एक शांत साँस छोड़ने के अंत तक - 2-3 मिमी एचजी। कला।, एक शांत सांस के अंत तक -5-7 मिमी एचजी। कला।, अधिकतम सांस के अंत तक - 15-20 मिमी एचजी। कला।

साँस लेना तंत्र। एक साथ होने वाली तीन प्रक्रियाओं की मदद से साँस लेना होता है: 1) छाती का विस्तार; 2) फेफड़ों की मात्रा में वृद्धि; 3) फेफड़ों में हवा का प्रवेश। स्वस्थ युवा पुरुषों में, साँस लेने और छोड़ने की स्थिति में छाती की परिधि के बीच का अंतर 710 सेमी है, और महिलाओं में यह 58 सेमी है।

प्रेरणा के दौरान छाती का विस्तार श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन द्वारा प्रदान किया जाता है - डायाफ्राम, बाहरी इंटरकोस्टल और इंटरकार्टिलाजिनस। साँस लेने के दौरान छाती तीन दिशाओं में फैलती है।

ऊर्ध्वाधर दिशा में, छाती मुख्य रूप से डायाफ्राम के संकुचन और उसके कण्डरा केंद्र के विस्थापन के कारण फैलती है, क्योंकि पूरे परिधि के साथ छाती की आंतरिक सतह पर इसके परिधीय भागों के लगाव के बिंदु गुंबद के नीचे होते हैं। डायाफ्राम। एक शांत सांस के साथ, डायाफ्राम का गुंबद लगभग 2 सेमी गिर जाता है, 10 सेमी तक गहरी सांस के साथ। डायाफ्राम की मांसपेशी मुख्य श्वसन मांसपेशी होती है, सामान्य रूप से 2/3 फेफड़ों का वेंटिलेशन इसके आंदोलनों के कारण किया जाता है। . डायाफ्राम खांसी की प्रतिक्रिया, उल्टी, तनाव, हिचकी, प्रसव पीड़ा में प्रदान करने में भाग लेता है।

ललाट दिशा में, पसलियों को ऊपर की ओर ले जाने पर कुछ पसलियों के सामने आने के कारण छाती फैल जाती है।

धनु दिशा में, उरोस्थि से पसलियों के सिरों को उठाकर आगे की ओर हटाने के कारण छाती फैलती है।

छाती के विस्तार को इसकी लोच की ताकतों द्वारा भी सुगम बनाया जाता है, क्योंकि साँस छोड़ने के दौरान छाती को ईटीएल की मदद से दृढ़ता से संकुचित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इसका विस्तार होता है। इसलिए, अंतःश्वसन के दौरान ऊर्जा केवल ईटीएल के आंशिक रूप से काबू पाने पर खर्च की जाती है और उदर भित्ति, और छाती अपने आप ऊपर उठती है और एक ही समय में लगभग 60% महत्वपूर्ण क्षमता तक फैल जाती है। अनायास ही छाती का विस्तार भी ईटीएल को दूर करने में मदद करता है। जैसे छाती फैलती है, वैसे ही फेफड़े भी करते हैं। छाती के विस्तार के साथ, निचली पसलियों की गति का इसके आयतन पर अधिक प्रभाव पड़ता है और, डायाफ्राम के नीचे की ओर गति के साथ, फेफड़ों के शीर्ष की तुलना में फेफड़ों के निचले लोब का बेहतर वेंटिलेशन प्रदान करता है।

प्रेरणा के दौरान फेफड़ों की मात्रा में वृद्धि को अलग-अलग तरीकों से समझाया गया है: फुफ्फुस स्थान में नकारात्मक दबाव में वृद्धि, या आसंजन बल (पार्श्विका और आंत के फुस्फुस का आवरण), या दोनों के कारण फेफड़े का विस्तार होता है।

हमारी राय में, फेफड़े केवल एक तरफ (वायुमार्ग के माध्यम से) हवा के वायुमंडलीय दबाव की कार्रवाई के तहत फैलते हैं; आंत और पार्श्विका फुस्फुस का आवरण के सामंजस्य (आसंजन) बलों द्वारा एक सहायक भूमिका निभाई जाती है। वायुमण्डलीय वायु द्वारा फेफड़ों को छाती की भीतरी सतह पर जिस बल से दबाया जाता है वह रैटम के बराबर होता है।

सामग्री की धारणा में सुधार करने के लिए, फेफड़ों में दबाव में परिवर्तन (प्रेरणा पर 2 मिमी एचजी, साँस छोड़ने पर +2 मिमी एचजी) की उपेक्षा की जा सकती है।

बाहर, रतम छाती पर कार्य करता है, लेकिन यह फेफड़ों में संचरित नहीं होता है, इसलिए वे वायुमार्ग के माध्यम से केवल एकतरफा वायुमंडलीय दबाव से प्रभावित होते हैं। चूंकि रैटम छाती के बाहर की तरफ काम करता है, और रैटम-रेटल अंदर की तरफ काम करता है, इसलिए सांस लेते समय ईटीएल के बल पर काबू पाना जरूरी है। चूंकि विस्तार (स्ट्रेचिंग) के कारण प्रेरणा के दौरान ईटीएल बढ़ता है

फेफड़े, फिर फुफ्फुस स्थान में नकारात्मक दबाव भी बढ़ जाता है। और इसका मतलब है कि फुफ्फुस स्थान में नकारात्मक दबाव में वृद्धि एक कारण नहीं है, बल्कि फेफड़ों के विस्तार का परिणाम है।

प्रेरणा के दौरान फेफड़ों का विस्तार आंत और पार्श्विका फुस्फुस के बीच आसंजन (आसंजन) के बल द्वारा सुगम होता है। लेकिन वायुमार्ग के माध्यम से फेफड़ों पर अभिनय करने वाले वायुमंडलीय दबाव की तुलना में यह बल बहुत कम है। यह इस तथ्य से प्रकट होता है कि जब हवा फुफ्फुस अंतराल में प्रवेश करती है तो खुले न्यूमोथोरैक्स वाले फेफड़े ढह जाते हैं और दोनों तरफ के फेफड़े (एल्वियोली की तरफ से और फुफ्फुस अंतराल की तरफ से) एक ही वायुमंडलीय दबाव से प्रभावित होते हैं ( चित्र 10.2) देखें। चूंकि न्यूमोथोरैक्स की स्थिति में फेफड़े छाती की आंतरिक सतह से अलग हो जाते हैं, इसका मतलब है कि ईटीएल पार्श्विका और आंत के फुस्फुस के बीच आसंजन बल से अधिक है। इसलिए, आसंजन बल प्रेरणा के दौरान फेफड़ों को खिंचाव प्रदान नहीं कर सकता है, क्योंकि यह विपरीत दिशा में अभिनय करने वाले ईटीएल से कम है।

उपरोक्त सभी इंगित करते हैं कि साँस के दौरान फेफड़े विस्तारित छाती का अनुसरण करते हैं, मुख्य रूप से उन पर केवल एक तरफ से वायुमंडलीय दबाव की क्रिया के कारण - वायुमार्ग के माध्यम से। यह लगातार काम करता है - साँस लेने और छोड़ने दोनों पर। छाती और फेफड़ों के विस्तार के साथ, उत्तरार्द्ध में दबाव लगभग 2 मिमी एचजी कम हो जाता है। कला।, लेकिन इस तरह की कमी को महत्वपूर्ण नहीं माना जा सकता है, क्योंकि रैटम - 2 मिमी एचजी के बराबर दबाव फेफड़ों पर कार्य करना जारी रखता है। कला। यह दबाव फेफड़ों को छाती की भीतरी सतह पर दबाता है - यही कारण है कि साँस लेते समय फेफड़े विस्तारित छाती का अनुसरण करते हैं।

हवा फेफड़ों में प्रवेश करती है क्योंकि उनमें कुछ (2 मिमी एचजी) दबाव कम होने के कारण उनका विस्तार होता है। यह मामूली दबाव ढाल पर्याप्त है, क्योंकि वायुमार्ग में एक बड़ी निकासी होती है और हवा की गति के लिए महत्वपूर्ण प्रतिरोध प्रदान नहीं करती है। इसके अलावा, प्रेरणा के दौरान ईटीएल में वृद्धि ब्रोंची का अतिरिक्त विस्तार प्रदान करती है। साँस लेने के बाद, साँस छोड़ना सुचारू रूप से शुरू होता है, जो शांत श्वास के साथ, ऊर्जा के प्रत्यक्ष व्यय के बिना किया जाता है।

साँस छोड़ना तंत्र। एक साथ तीन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप साँस छोड़ना किया जाता है: 1) छाती का संकुचन; 2) फेफड़ों की मात्रा में कमी; 3) फेफड़ों से हवा का निष्कासन। श्वसन मांसपेशियां आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां और पेट की दीवार की मांसपेशियां हैं।

समाप्ति के दौरान छाती का संकुचन ईटीएल और पेट की दीवार के लोचदार कर्षण द्वारा प्रदान किया जाता है। यह निम्नलिखित तरीके से हासिल किया जाता है। साँस लेते समय, फेफड़े खिंच जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप ईटीएल बढ़ जाता है। इसके अलावा, डायाफ्राम उतरता है और पेट की दीवार को खींचते हुए पेट के अंगों को धक्का देता है, जिसके परिणामस्वरूप इसकी लोचदार पुनरावृत्ति बढ़ जाती है। जैसे ही फ्रेनिक और इंटरकोस्टल नसों के माध्यम से श्वसन की मांसपेशियों में आवेगों का प्रवाह बंद हो जाता है, श्वसन की मांसपेशियों का उत्तेजना बंद हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप वे आराम करते हैं। उसके बाद, ईटीएल और पेट की दीवार की मांसपेशियों के लगातार मौजूदा स्वर के प्रभाव में छाती संकरी हो जाती है, जबकि पेट के अंग डायाफ्राम पर दबाव डालते हैं और इसे ऊपर उठाते हैं।

ईटीएल डायाफ्राम के गुंबद को ऊपर उठाने में भी योगदान देता है। छाती का द्रव्यमान भी छाती के संकुचन (पसलियों को कम करने) में योगदान देता है, लेकिन मुख्य भूमिका ईटीएल द्वारा निभाई जाती है।

छाती में ईटीएल के संचरण का तंत्र और उसका संकुचन। यह वायुमार्ग और फेफड़ों के माध्यम से छाती पर वायुमंडलीय वायु के दबाव को अंदर से कम करके किया जाता है (चित्र 10.2 देखें)। दबाव में कमी ETL के बल के बराबर है, क्योंकि साथ अंदरछाती पर हवा द्वारा लगाया गया वास्तविक दबाव रैटम-रैटल के बराबर है, और रैटम छाती के बाहर काम करता है। यह दबाव अंतर साँस लेना और साँस छोड़ना दोनों पर काम करता है, लेकिन यह साँस लेना (ईटीएल पर काबू पाने) को रोकता है, और इसके विपरीत , साँस छोड़ने को बढ़ावा देता है। ईटीएल छाती को स्प्रिंग की तरह संकुचित करता है।

आंत और पार्श्विका फुस्फुस का आवरण का आसंजन बल (आसंजन) छोटा होता है और इसे ईटीएल में नहीं जोड़ा जाता है, और इससे घटाया नहीं जाता है, लेकिन केवल फुस्फुस की चादरों को एक साथ रखने में मदद करता है।

साँस छोड़ने के दौरान फेफड़े अपने स्वयं के लोचदार कर्षण की क्रिया के तहत संकुचित होते हैं, जो छाती को संकुचित करता है।

उनमें दबाव में वृद्धि (शांत साँस छोड़ने के साथ - 2 मिमी एचजी) के कारण हवा को फेफड़ों से बाहर निकाल दिया जाता है, क्योंकि साँस छोड़ने के दौरान फेफड़ों की मात्रा कम हो जाती है, जिससे हवा का संपीड़न होता है और इसे फेफड़ों से बाहर निकाल दिया जाता है। .

इसके अतिरिक्त: जब साँस लेते हैं, तो कई बल दूर हो जाते हैं:

1) छाती का लोचदार प्रतिरोध,

2) डायाफ्राम पर दबाव डालने वाले आंतरिक अंगों का लोचदार प्रतिरोध,

3) फेफड़ों का लोचदार प्रतिरोध,

4) उपरोक्त सभी ऊतकों का विस्को-गतिशील प्रतिरोध,

5) श्वसन पथ का वायुगतिकीय प्रतिरोध,

6) छाती का गुरुत्वाकर्षण,

7) गतिमान द्रव्यमान/अंगों की जड़ता बल/

शांत साँस लेने और छोड़ने के बायोमैकेनिक्स…

शांत प्रेरणा के बायोमैकेनिक्स

डायाफ्राम का संकुचन और बाहरी तिरछी इंटरकोस्टल और इंटरकार्टिलाजिनस मांसपेशियों का संकुचन एक शांत सांस के विकास में एक भूमिका निभाता है।

एक तंत्रिका संकेत के प्रभाव में, डायाफ्राम / सबसे मजबूत श्वसन पेशी / अनुबंध, इसकी मांसपेशियां कण्डरा केंद्र के संबंध में रेडियल रूप से स्थित होती हैं, इसलिए डायाफ्राम का गुंबद 1.5-2.0 सेमी, गहरी सांस लेने के साथ - 10 सेमी तक चपटा होता है उदर गुहा में दबाव बढ़ जाता है। छाती का आकार ऊर्ध्वाधर आकार में बढ़ता है।

एक तंत्रिका संकेत के प्रभाव में, बाहरी तिरछी इंटरकोस्टल और इंटरकार्टिलाजिनस मांसपेशियां सिकुड़ जाती हैं। एक पेशी तंतु में, अंतर्निहित पसली के साथ इसके लगाव का स्थान, ऊपर की पसली से इसके लगाव के स्थान की तुलना में रीढ़ से अधिक होता है, इसलिए, इस पेशी के संकुचन के दौरान अंतर्निहित पसली के बल का क्षण हमेशा इससे अधिक होता है। ऊपरी पसली का। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि पसलियां उठने लगती हैं, और वक्षीय कार्टिलाजिनस छोर, जैसे कि थे, थोड़े मुड़े हुए हैं। चूंकि साँस छोड़ने के दौरान पसलियों के वक्ष सिरे कशेरुक वाले से कम होते हैं / एक कोण पर चाप /, बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों का संकुचन उन्हें अधिक क्षैतिज स्थिति में लाता है, छाती की परिधि बढ़ जाती है, उरोस्थि ऊपर उठती है और आगे आती है, इंटरकोस्टल दूरी बढ़ जाती है। छाती न केवल ऊपर उठती है, बल्कि अपने धनु और ललाट के आयामों को भी बढ़ाती है। डायाफ्राम, बाहरी तिरछी इंटरकोस्टल और इंटरकार्टिलाजिनस मांसपेशियों के संकुचन के कारण, छाती की मात्रा बढ़ जाती है। डायाफ्राम की गति से फेफड़ों में लगभग 70-80% वेंटिलेशन होता है।

छाती अंदर से एक पार्श्विका फुस्फुस के साथ पंक्तिबद्ध होती है, जिसके साथ यह मजबूती से जुड़ी होती है। फेफड़ा एक आंत के फुस्फुस से ढका होता है, जिसके साथ यह भी मजबूती से जुड़ा होता है। सामान्य परिस्थितियों में, फुफ्फुस की चादरें एक दूसरे के खिलाफ अच्छी तरह से फिट होती हैं और एक दूसरे के सापेक्ष बलगम के स्राव के कारण / स्लाइड कर सकती हैं। उनके बीच संसक्त बल महान हैं और फुस्फुस को अलग नहीं किया जा सकता है।

साँस लेते समय, पार्श्विका फुस्फुस का आवरण विस्तारित छाती का अनुसरण करता है, आंत की चादर को अपने साथ खींचता है, और यह फेफड़े के ऊतकों को फैलाता है, जिससे उनकी मात्रा में वृद्धि होती है। इन परिस्थितियों में, फेफड़ों / एल्वियोली / में हवा एक नई, बड़ी मात्रा में वितरित की जाती है, इससे फेफड़ों में दबाव कम हो जाता है। वातावरण और फेफड़ों के दबाव में अंतर होता है/ट्रांसरेस्पिरेटरी प्रेशर/।

ट्रांसरेस्पिरेटरी प्रेशर (Рtrr) एल्वियोली (राल्व) और बाहरी / वायुमंडलीय / दबाव (Рext) में दबाव के बीच का अंतर है। रत्र = राल्व। - रावणेश। प्रेरणा के बराबर - 4 मिमी एचजी। कला। यह अंतर हवा के एक हिस्से को वायुमार्ग से फेफड़ों में प्रवेश करने के लिए मजबूर करता है। यह श्वास है।

शांत साँस छोड़ने के बायोमैकेनिक्स

शांत साँस छोड़ना निष्क्रिय रूप से किया जाता है, अर्थात। मांसपेशियों में संकुचन नहीं होता है, और साँस लेने के दौरान उत्पन्न होने वाली ताकतों के कारण छाती ढह जाती है।

साँस छोड़ने के कारण:

1. छाती का भारीपन। उभरी हुई पसली गुरुत्वाकर्षण द्वारा नीचे की ओर जाती है।

2. उदर गुहा के अंग, प्रेरणा के दौरान डायाफ्राम द्वारा नीचे धकेल दिए जाते हैं, डायाफ्राम को ऊपर उठाते हैं।

श्वसन आंदोलनों में शामिल हैं:

1. एक वायुमार्ग जो थोड़ा तन्य, संपीड़ित और वायु प्रवाह-उत्पादक है।

वायु प्रवाह को नियंत्रित करने वाले वायुमार्ग में नाक, नाक गुहा, नासोफरीनक्स, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स शामिल हैं।

नाक और नाक गुहा हवा के लिए प्रवाहकीय चैनलों के रूप में काम करते हैं, जहां इसे गर्म, आर्द्र और फ़िल्टर किया जाता है।

नाक गुहा एक समृद्ध संवहनी म्यूकोसा के साथ पंक्तिबद्ध है। घ्राण रिसेप्टर्स नाक गुहा के ऊपरी भाग में स्थित होते हैं। नासिका मार्ग नासोफरीनक्स में खुलते हैं।

स्वरयंत्र श्वासनली और जीभ की जड़ के बीच स्थित होता है।

स्वरयंत्र के निचले सिरे पर, श्वासनली शुरू होती है और छाती गुहा में उतरती है, जहां यह दाएं और बाएं ब्रांकाई में विभाजित होती है।

श्वासनली से टर्मिनल श्वसन इकाइयों (एल्वियोली) शाखा (द्विभाजित) तक 23 बार वायुमार्ग।

श्वसन पथ की पहली 16 "पीढ़ी" - ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स एक प्रवाहकीय कार्य करते हैं।

"पीढ़ी" 17...22, श्वसन ब्रोन्किओल्स और वायुकोशीय नलिकाएं, संक्रमणकालीन (क्षणिक) क्षेत्र का निर्माण करती हैं।

और केवल 23 वीं "पीढ़ी" एक श्वसन श्वसन क्षेत्र है और इसमें पूरी तरह से एल्वियोली के साथ वायुकोशीय थैली होते हैं।

श्वसन पथ का कुल पार-अनुभागीय क्षेत्र शाखाओं के रूप में 4.5 हजार गुना से अधिक बढ़ जाता है। दायां ब्रोन्कस आमतौर पर बाईं ओर से छोटा और चौड़ा होता है।

2. लोचदार और एक्स्टेंसिबल फेफड़े के ऊतक।

फेफड़े में ब्रोन्किओल्स और वायुकोशीय थैली होते हैं, साथ ही फुफ्फुसीय परिसंचरण की धमनियां, केशिकाएं और नसें होती हैं।

श्वसन विभाग को एल्वियोली द्वारा दर्शाया जाता है।

फेफड़ों में तीन प्रकार के एल्वोलोसाइट्स (न्यूमोसाइट्स) होते हैं जो विभिन्न कार्य करते हैं।

दूसरे प्रकार के एल्वियोलोसाइट्स फुफ्फुसीय सर्फेक्टेंट के लिपिड और फॉस्फोलिपिड के संश्लेषण को अंजाम देते हैं।

एक वयस्क में एल्वियोली का कुल क्षेत्रफल 80...90 m2 तक पहुँच जाता है, अर्थात। मानव शरीर की सतह का लगभग 50 गुना।

3. छाती, एक निष्क्रिय हड्डी-कार्टिलाजिनस आधार से युक्त, जो संयोजी स्नायुबंधन और श्वसन की मांसपेशियों से जुड़ा होता है, जो पसलियों को ऊपर उठाने और कम करने और डायाफ्राम के गुंबद की गति को अंजाम देता है।

लोचदार ऊतक की बड़ी मात्रा के कारण, फेफड़े, महत्वपूर्ण विस्तारशीलता और लोच वाले, छाती के विन्यास और आयतन में सभी परिवर्तनों का निष्क्रिय रूप से पालन करते हैं।

दो तंत्र हैं जो छाती की मात्रा में परिवर्तन का कारण बनते हैं: पसलियों को ऊपर उठाना और कम करना और डायाफ्राम के गुंबद की गति।

श्वसन की मांसपेशियों को श्वसन और श्वसन में विभाजित किया जाता है।

श्वसन मांसपेशियां डायाफ्राम, बाहरी इंटरकोस्टल और इंटरकार्टिलाजिनस मांसपेशियां हैं।

शांत श्वास के दौरान, मुख्य रूप से डायाफ्राम के संकुचन और उसके गुंबद की गति के कारण छाती का आयतन बदल जाता है।

डायाफ्राम को केवल 1 सेमी कम करने से छाती गुहा की क्षमता में लगभग 200 ... 300 मिली की वृद्धि होती है।

गहरी मजबूर श्वास के साथ, अतिरिक्त श्वसन मांसपेशियां शामिल होती हैं: ट्रेपेज़ियस, पूर्वकाल स्केलीन और स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड मांसपेशियां।

वे फुफ्फुसीय वेंटिलेशन के उच्च मूल्यों पर श्वसन की सक्रिय प्रक्रिया में शामिल होते हैं, उदाहरण के लिए, जब पर्वतारोही महान ऊंचाइयों पर चढ़ते हैं या श्वसन विफलता के दौरान, जब शरीर की लगभग सभी मांसपेशियां श्वास प्रक्रिया में प्रवेश करती हैं।

श्वसन मांसपेशियां आंतरिक इंटरकोस्टल और पेट की दीवार की मांसपेशियां, या पेट की मांसपेशियां हैं।

प्रत्येक पसली शरीर के साथ चल कनेक्शन के दो बिंदुओं और संबंधित कशेरुकाओं की अनुप्रस्थ प्रक्रिया से गुजरने वाली धुरी के चारों ओर घूमने में सक्षम है।

साँस लेना के दौरान, छाती के ऊपरी हिस्से मुख्य रूप से अपरोपोस्टीरियर दिशा में फैलते हैं, और निचले हिस्से अधिक पार्श्व रूप से विस्तारित होते हैं, क्योंकि निचली पसलियों के रोटेशन की धुरी धनु स्थिति में होती है।

इनहेलेशन चरण के दौरान, बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियां, सिकुड़ती हैं, पसलियों को ऊपर उठाती हैं, और साँस छोड़ने के चरण के दौरान, आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियों की गतिविधि के कारण पसलियां उतरती हैं।

सामान्य शांत श्वास के साथ, साँस छोड़ना निष्क्रिय रूप से किया जाता है, क्योंकि छाती और फेफड़े ढह जाते हैं - वे साँस लेने के बाद उस स्थिति को ले जाते हैं जहाँ से उन्हें श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन द्वारा बाहर लाया गया था।

हालांकि, जब खांसी, उल्टी, तनाव होता है, तो श्वसन की मांसपेशियां सक्रिय होती हैं।

एक शांत सांस के साथ, छाती की मात्रा में वृद्धि लगभग 500 ... 600 मिली है।

सांस लेने के दौरान डायाफ्राम की गति 80% तक वेंटिलेशन का कारण बनती है।

व्याख्यान खोज

श्वसन की मांसपेशियां वेंटिलेशन का "इंजन" हैं। शांत और मजबूर श्वास कई मायनों में भिन्न होता है, जिसमें श्वसन की मांसपेशियों की संख्या शामिल होती है जो श्वसन गति करती है। अंतर करना प्रश्वसनीय(साँस लेना के लिए जिम्मेदार) और निःश्वास(साँस छोड़ने के लिए जिम्मेदार) मांसपेशियां। श्वसन की मांसपेशियों को भी विभाजित किया जाता है मुख्यतथा सहायक. प्रति मुख्य श्वसनमांसपेशियों में शामिल हैं: क) डायाफ्राम; बी) बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियां; सी) आंतरिक इंटरकार्टिलाजिनस मांसपेशियां।

अंजीर। 4. डायाफ्राम और मांसपेशियों के कारण श्वसन आंदोलनों (छाती की मात्रा में परिवर्तन) का तंत्र एब्डोमिनल(ए) और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों का संकुचन (बी) (बाएं - रिब आंदोलन का मॉडल)

शांत श्वास के साथ, डायाफ्राम द्वारा 4/5 प्रेरणा बाहर की जाती है। कण्डरा केंद्र को प्रेषित डायाफ्राम के पेशी भाग के संकुचन से इसके गुंबद का चपटा हो जाता है और छाती गुहा के ऊर्ध्वाधर आयामों में वृद्धि होती है। शांत श्वास के साथ, डायाफ्राम का गुंबद लगभग 2 सेमी गिर जाता है। पसलियों को ऊपर उठाने में आंतरिक इंटरकोस्टल और इंटरकार्टिलाजिनस मांसपेशियां शामिल होती हैं। वे पसली से पसली तक पीछे और ऊपर से, पूर्वकाल और नीचे की ओर (डॉर्सोक्रानियल और वेंट्रोकॉडल) दौड़ते हैं। उनके संकुचन के कारण, छाती के पार्श्व और धनु आयाम बढ़ जाते हैं। शांत श्वास के साथ, लोचदार वापसी बलों की मदद से साँस छोड़ना निष्क्रिय रूप से होता है (ठीक उसी तरह जैसे एक फैला हुआ वसंत अपनी मूल स्थिति में लौट आता है)।

जबरन सांस लेने के दौरान, मुख्य श्वसन मांसपेशियां जुड़ जाती हैं सहायक: बड़ी और छोटी छाती, स्केलीन, स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड, ट्रेपेज़ियस।

चित्र 5. सबसे महत्वपूर्ण सहायक श्वसन मांसपेशियां (ए) और सहायक श्वसन श्वसन मांसपेशियां (बी)

इन मांसपेशियों को साँस लेने की क्रिया में भाग लेने के लिए, यह आवश्यक है कि उनके लगाव के स्थान निश्चित हों। एक विशिष्ट उदाहरण सांस लेने में कठिनाई वाले रोगी का व्यवहार है। ऐसे रोगी अपने हाथों को एक अचल वस्तु पर टिकाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कंधे स्थिर होते हैं और सिर को पीछे झुकाते हैं।

जबरन साँस लेने के दौरान साँस छोड़ना प्रदान किया जाता है निःश्वासमांसपेशियों: मुख्य- आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां और सहायक- पेट की दीवार की मांसपेशियां (बाहरी और आंतरिक तिरछी, अनुप्रस्थ, सीधी)।

सामान्य श्वास के दौरान छाती का विस्तार मुख्य रूप से पसलियों को ऊपर उठाने या डायाफ्राम को चपटा करने के साथ जुड़ा हुआ है या नहीं, इस पर निर्भर करता है छाती (कोस्टल) और पेट के प्रकार की श्वास।

परीक्षण प्रश्न

1. मुख्य श्वसन और निःश्वसन मांसपेशियां कौन सी मांसपेशियां हैं?

2. किस मांसपेशियों की सहायता से शांत श्वास ली जाती है?

3. कौन सी मांसपेशियां सहायक श्वसन और श्वसन हैं?

4. जबरन सांस लेने के लिए किन मांसपेशियों का उपयोग किया जाता है?

5. वक्ष और उदर श्वास के प्रकार क्या हैं?

श्वास प्रतिरोध

श्वसन की मांसपेशियां आराम के समय 1-5 J के बराबर काम करती हैं और सांस लेने के प्रतिरोध पर काबू पाने और फेफड़ों और बाहरी वातावरण के बीच वायुदाब ढाल बनाने में मदद करती हैं। शांत श्वास के साथ, शरीर द्वारा खपत ऑक्सीजन का केवल 1% श्वसन की मांसपेशियों के काम पर खर्च होता है (केंद्रीय तंत्रिका तंत्र सभी ऊर्जा का 20% खपत करता है)। बाह्य श्वसन के लिए ऊर्जा की खपत नगण्य है, क्योंकि:

1. जब श्वास लेते हैं, तो छाती अपने स्वयं के लोचदार बलों के कारण फैलती है और फेफड़ों की लोचदार पुनरावृत्ति को दूर करने में मदद करती है;

2. श्वसन तंत्र की बाहरी कड़ी एक झूले की तरह काम करती है (मांसपेशियों के संकुचन की ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा फेफड़ों के लोचदार कर्षण की संभावित ऊर्जा में जाता है)

3. साँस लेने और छोड़ने के लिए थोड़ा अकुशल प्रतिरोध

दो प्रकार के प्रतिरोध हैं:

1) चिपचिपा अकुशल ऊतक प्रतिरोध

2) फेफड़ों और ऊतकों का लोचदार (लोचदार) प्रतिरोध।

चिपचिपा बेलोचदार प्रतिरोध किसके कारण होता है:

- वायुमार्ग का वायुगतिकीय प्रतिरोध

चिपचिपा ऊतक प्रतिरोध

90% से अधिक बेलोचदार प्रतिरोध किसके कारण होता है वायुगतिकीयवायुमार्ग प्रतिरोध (तब होता है जब हवा श्वसन पथ के अपेक्षाकृत संकीर्ण हिस्से से गुजरती है - श्वासनली, ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स)। जैसे ही ब्रोन्कियल ट्री की परिधि में शाखाएं होती हैं, वायुमार्ग संकरा और संकरा हो जाता है, और यह माना जा सकता है कि यह सबसे संकरी शाखाएं हैं जो सांस लेने के लिए सबसे बड़ा प्रतिरोध प्रदान करती हैं। हालांकि, परिधि की ओर कुल व्यास बढ़ता है और प्रतिरोध कम हो जाता है। तो, पीढ़ी 0 (श्वासनली) के स्तर पर, कुल क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र लगभग 2.5 सेमी 2 है, टर्मिनल ब्रोन्किओल्स (पीढ़ी 16) के स्तर पर - 180 सेमी 2, श्वसन ब्रोन्किओल्स (18 वीं पीढ़ी से) - लगभग 1000 सेमी 2 और फिर > 10,000 सेमी2. इसलिए, वायुमार्ग प्रतिरोध मुख्य रूप से लगभग छठी शाखाओं वाली पीढ़ी तक मुंह, नाक, ग्रसनी, श्वासनली, लोबार और खंडीय ब्रांकाई में स्थानीयकृत होता है। 2 मिमी से कम व्यास वाले परिधीय वायुमार्ग में श्वास प्रतिरोध का 20% से कम हिस्सा होता है। यह वे विभाग हैं जिनमें सबसे अधिक विस्तारशीलता है ( सी-अनुपालन).

अनुपालन, या विस्तारशीलता (सी) - फेफड़ों के लोचदार गुणों को दर्शाने वाला एक मात्रात्मक संकेतक

सी =डी वी/डी पी

जहां सी एक्स्टेंसिबिलिटी की डिग्री है (एमएल / सेमी वॉटर कॉलम); डीवी - आयतन परिवर्तन (एमएल), डीपी - दबाव परिवर्तन (सेमी जल स्तंभ)

एक वयस्क में दोनों फेफड़ों (सी) का कुल अनुपालन लगभग 200 मिलीलीटर हवा प्रति 1 सेमी पानी है। इसका मतलब है कि ट्रांसपल्मोनरी दबाव (Ptp) में 1 सेमी पानी की वृद्धि के साथ। फेफड़ों की मात्रा 200 मिलीलीटर बढ़ जाती है।

आर = (आरए-राव)/वी

जहां आरए वायुकोशीय दबाव है

पाओ - मुंह में दबाव

वी समय की प्रति इकाई वॉल्यूमेट्रिक वेंटिलेशन दर है।

वायुकोशीय दबाव को सीधे नहीं मापा जा सकता है, लेकिन इसे फुफ्फुस दबाव से प्राप्त किया जा सकता है। फुफ्फुस दबाव प्रत्यक्ष तरीकों या परोक्ष रूप से अभिन्न plethysmography द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।

इस प्रकार, उच्चतर V, अर्थात। जितना अधिक हम सांस लेते हैं, उतना ही अधिक दबाव अंतर निरंतर प्रतिरोध पर होना चाहिए। दूसरी ओर, वायुमार्ग प्रतिरोध जितना अधिक होगा, किसी दिए गए श्वसन प्रवाह दर को प्राप्त करने के लिए दबाव का अंतर उतना ही अधिक होना चाहिए। अलचकदारश्वास प्रतिरोध वायुमार्ग के लुमेन पर निर्भर करता है - विशेष रूप से ग्लोटिस, ब्रांकाई। मुखर सिलवटों के योजक और अपहरणकर्ता की मांसपेशियां, जो ग्लोटिस की चौड़ाई को नियंत्रित करती हैं, को न्यूरॉन्स के एक समूह द्वारा अवर स्वरयंत्र तंत्रिका के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है जो मेडुला ऑबोंगटा के उदर श्वसन समूह के क्षेत्र में केंद्रित होते हैं। यह पड़ोस आकस्मिक नहीं है: साँस लेना के दौरान, ग्लोटिस कुछ हद तक फैलता है, जबकि साँस छोड़ने पर यह हवा के प्रवाह के प्रतिरोध को बढ़ाता है, जो कि श्वसन चरण की लंबी अवधि के कारणों में से एक है। इसी तरह, ब्रांकाई के लुमेन और उनकी सहनशीलता चक्रीय रूप से बदलती है।

ब्रोंची की चिकनी मांसपेशियों का स्वर इसके कोलीनर्जिक संक्रमण की गतिविधि पर निर्भर करता है: संबंधित अपवाही तंतु वेगस तंत्रिका से गुजरते हैं।

ब्रोन्कियल टोन पर एक आराम प्रभाव सहानुभूति (एड्रीनर्जिक) संक्रमण के साथ-साथ हाल ही में खोजी गई "गैर-एड्रीनर्जिक निरोधात्मक" प्रणाली द्वारा प्रदान किया जाता है। उत्तरार्द्ध के प्रभाव की मध्यस्थता कुछ न्यूरोपैप्टाइड्स द्वारा की जाती है, साथ ही साथ वायुमार्ग की मांसपेशियों की दीवार में पाए जाने वाले माइक्रोगैंग्लिया; इन प्रभावों के बीच एक निश्चित संतुलन किसी दिए गए वायु प्रवाह दर के लिए ट्रेकोब्रोनचियल पेड़ के इष्टतम लुमेन की स्थापना में योगदान देता है।

मनुष्यों में ब्रोन्कियल स्वर की गड़बड़ी ब्रोंकोस्पज़्म का आधार बनाती है , जिसके परिणामस्वरूप वायुमार्ग की धैर्य (रुकावट) में तेज कमी और श्वास प्रतिरोध में वृद्धि हुई है। वेगस तंत्रिका की कोलीनर्जिक प्रणाली भी बलगम स्राव के नियमन में शामिल होती है और नाक के मार्ग, श्वासनली और ब्रांकाई के सिलिअटेड एपिथेलियम के सिलिया की गति होती है, जिससे म्यूकोसिलरी परिवहन उत्तेजित होता है। - वायुमार्ग में प्रवेश करने वाले विदेशी कणों की रिहाई। अतिरिक्त बलगम जो ब्रोंकाइटिस की विशेषता है, एक रुकावट भी पैदा करता है और श्वास प्रतिरोध को बढ़ाता है।

फेफड़ों और ऊतकों के लोचदार प्रतिरोध में शामिल हैं: 1) फेफड़े के ऊतकों की लोचदार ताकतें ही; 2) एल्वियोली और फेफड़ों के अन्य वायुमार्ग की दीवारों की आंतरिक सतह पर तरल परत के सतह तनाव के कारण लोचदार बल।

फेफड़ों के पैरेन्काइमा में बुने हुए कोलेजन और लोचदार फाइबर फेफड़े के ऊतकों का एक लोचदार कर्षण बनाते हैं। ढहे हुए फेफड़ों में, ये तंतु लोचदार रूप से संकुचित और मुड़ी हुई अवस्था में होते हैं, लेकिन जब फेफड़े का विस्तार होता है, तो वे खिंचाव और सीधा हो जाते हैं, जबकि अधिक से अधिक लोचदार पुनरावृत्ति को बढ़ाते और विकसित करते हैं। ऊतक लोचदार बलों का परिमाण, जो हवा से भरे फेफड़ों के पतन का कारण बनता है, फेफड़ों की कुल लोच का केवल 1/3 है।

हवा और तरल के बीच इंटरफेस में, जो एक पतली परत के साथ वायुकोशीय उपकला को कवर करता है, सतह तनाव बल उत्पन्न होते हैं। इसके अलावा, एल्वियोली का व्यास जितना छोटा होगा, सतह तनाव बल उतना ही अधिक होगा। एल्वियोली की आंतरिक सतह पर, द्रव सिकुड़ जाता है और एल्वियोली से ब्रांकाई की ओर हवा को निचोड़ता है, परिणामस्वरूप, एल्वियोली ढहने लगती है। यदि इन बलों ने बिना किसी बाधा के काम किया, तो व्यक्तिगत एल्वियोली के बीच फिस्टुला के लिए धन्यवाद, छोटी एल्वियोली से हवा बड़े लोगों में चली जाएगी, और छोटी एल्वियोली को खुद गायब होना होगा। सतह के तनाव को कम करने और शरीर में एल्वियोली को संरक्षित करने के लिए, विशुद्ध रूप से जैविक अनुकूलन है। यह - सर्फेकेंट्स(सर्फैक्टेंट्स) डिटर्जेंट के रूप में कार्य करता है।

पृष्ठसक्रियकारकएक मिश्रण है जिसमें अनिवार्य रूप से फॉस्फोलिपिड्स (90-95%) होते हैं, जिसमें मुख्य रूप से फॉस्फेटिडिलकोलाइन (लेसिथिन) शामिल होता है। इसके साथ ही इसमें चार सर्फेक्टेंट-विशिष्ट प्रोटीन होते हैं, साथ ही थोड़ी मात्रा में कार्बन हाइड्रेट भी होता है। फेफड़ों में सर्फेक्टेंट की कुल मात्रा बेहद कम होती है। वायुकोशीय सतह के प्रति 1 m2 में लगभग 50 मिमी3 सर्फेक्टेंट होते हैं। इसकी फिल्म की मोटाई हवाई अवरोध की कुल मोटाई का 3% है। सर्फैक्टेंट टाइप II वायुकोशीय उपकला कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है। सर्फेक्टेंट परत एल्वियोली की सतह के तनाव को लगभग 10 गुना कम कर देती है। सतह तनाव में कमी इस तथ्य के कारण होती है कि इन अणुओं के हाइड्रोफिलिक सिर पानी के अणुओं से मजबूती से बंधे होते हैं, और उनके हाइड्रोफोबिक सिरे एक दूसरे और समाधान में अन्य अणुओं के लिए बहुत कमजोर रूप से आकर्षित होते हैं। सर्फेक्टेंट के प्रतिकारक बल पानी के अणुओं की आकर्षक ताकतों का प्रतिकार करते हैं।

सर्फैक्टेंट कार्य:

1) चरम स्थितियों में एल्वियोली के आकार का स्थिरीकरण - प्रेरणा और समाप्ति पर

2) सुरक्षात्मक भूमिका: एल्वियोली की दीवारों को ऑक्सीकरण एजेंटों के हानिकारक प्रभावों से बचाता है, इसमें बैक्टीरियोस्टेटिक गतिविधि होती है, वायुमार्ग के माध्यम से धूल और रोगाणुओं का रिवर्स परिवहन प्रदान करता है, फेफड़े की झिल्ली (फुफ्फुसीय एडिमा की रोकथाम) की पारगम्यता को कम करता है।

अंतर्गर्भाशयी अवधि के अंत में सर्फेक्टेंट का संश्लेषण शुरू होता है। उनकी उपस्थिति पहली सांस की सुविधा प्रदान करती है। समय से पहले प्रसव में, बच्चे के फेफड़े सांस लेने के लिए तैयार नहीं हो सकते हैं। सर्फैक्टेंट की कमी या दोष गंभीर बीमारी (श्वसन संकट सिंड्रोम) का कारण बनते हैं। इन बच्चों के फेफड़ों में सतही तनाव अधिक होता है, इसलिए कई एल्वियोली ढहने की स्थिति में होते हैं।

परीक्षण प्रश्न

1. बाह्य श्वसन के लिए ऊर्जा की खपत नगण्य क्यों है?

2. किस प्रकार के वायुमार्ग प्रतिरोध को प्रतिष्ठित किया जाता है?

3. चिपचिपा बेलोचदार प्रतिरोध का क्या कारण है?

4. एक्स्टेंसिबिलिटी क्या है, इसे कैसे निर्धारित किया जाए?

5. चिपचिपा बेलोचदार प्रतिरोध किन कारकों पर निर्भर करता है?

6. फेफड़ों और ऊतकों के लोचदार प्रतिरोध का क्या कारण है?

7. सर्फेक्टेंट क्या हैं, वे कौन से कार्य करते हैं?

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बाह्य श्वसन की क्रियाविधि। साँस लेना और साँस छोड़ना के बायोमैकेनिक्स।

बाह्य श्वसनशरीर और पर्यावरण के बीच गैसों का आदान-प्रदान है। यह दो प्रक्रियाओं का उपयोग करके किया जाता है - त्वचा के माध्यम से फुफ्फुसीय श्वसन और श्वसन।

फुफ्फुसीय श्वसन में वायुकोशीय वायु और पर्यावरण के बीच और वायुकोशीय वायु और केशिकाओं के बीच गैसों का आदान-प्रदान होता है। बाहरी वातावरण के साथ गैस विनिमय के दौरान, 21% ऑक्सीजन और 0.03-0.04% कार्बन डाइऑक्साइड युक्त हवा प्रवेश करती है, और साँस छोड़ने वाली हवा में 16% ऑक्सीजन और 4% कार्बन डाइऑक्साइड होती है। ऑक्सीजन वायुमंडलीय वायु से वायुकोशीय वायु में प्रवेश करती है, और कार्बन डाइऑक्साइड विपरीत दिशा में निकलती है।

वायुकोशीय वायु में फुफ्फुसीय परिसंचरण की केशिकाओं के साथ आदान-प्रदान करते समय, ऑक्सीजन का दबाव 102 मिमी एचजी होता है। कला।, और कार्बन डाइऑक्साइड - 40 मिमी एचजी। कला।, ऑक्सीजन के शिरापरक रक्त में तनाव - 40 मिमी एचजी। कला।, और कार्बन डाइऑक्साइड - 50 मिमी एचजी। कला। बाहरी श्वसन के परिणामस्वरूप, फेफड़ों से धमनी रक्त बहता है, ऑक्सीजन से भरपूर और कार्बन डाइऑक्साइड में खराब।

कठिन कोशिका के लयबद्ध आंदोलनों के परिणामस्वरूप बाहरी श्वसन किया जाता है। श्वसन चक्र में श्वसन और श्वसन चरण होते हैं, जिसके बीच कोई विराम नहीं होता है। एक वयस्क में आराम करने पर, श्वसन दर 16-20 प्रति मिनट होती है।

साँसएक सक्रिय प्रक्रिया है। एक शांत सांस के साथ, बाहरी इंटरकोस्टल और इंटरकार्टिलाजिनस मांसपेशियां सिकुड़ती हैं। वे पसलियों को ऊपर उठाते हैं, जबकि उरोस्थि आगे बढ़ती है। इससे छाती गुहा के धनु और ललाट आयामों में वृद्धि होती है। उसी समय, डायाफ्राम की मांसपेशियां सिकुड़ जाती हैं। इसका गुंबद उतरता है, और पेट के अंग नीचे की ओर और आगे की ओर बढ़ते हैं। इससे छाती की गुहा भी ऊर्ध्वाधर दिशा में बढ़ जाती है।

साँस लेना की समाप्ति के बाद, श्वसन की मांसपेशियों को आराम मिलता है - शुरू होता है साँस छोड़नाशांत साँस छोड़ना एक निष्क्रिय प्रक्रिया है।

इसके दौरान, छाती अपने स्वयं के वजन, खिंचाव वाले स्नायुबंधन तंत्र और पेट के अंगों के डायाफ्राम पर दबाव के प्रभाव में अपनी मूल स्थिति में लौट आती है। पर शारीरिक गतिविधिसांस की तकलीफ (फुफ्फुसीय तपेदिक, ब्रोन्कियल अस्थमा, आदि) के साथ रोग संबंधी स्थितियां जबरन सांस लेती हैं। सहायक मांसपेशियां साँस लेने और छोड़ने की क्रिया में शामिल होती हैं। जबरन प्रेरणा के साथ, स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड, स्केलीन, पेक्टोरल और ट्रेपेज़ियस मांसपेशियां अतिरिक्त रूप से सिकुड़ जाती हैं। वे पसलियों के अतिरिक्त उठाने में योगदान करते हैं। जबरन साँस छोड़ने के दौरान, आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां सिकुड़ती हैं, जो पसलियों के वंश को बढ़ाती हैं। वे। जबरन साँस छोड़ना एक सक्रिय प्रक्रिया है।

फुफ्फुस गुहा में दबाव और इसकी उत्पत्ति और बाहरी श्वसन के तंत्र में भूमिका। श्वसन चक्र के विभिन्न चरणों में फुफ्फुस गुहा में दबाव में परिवर्तन।

फुफ्फुस गुहा में दबाव हमेशा वायुमंडलीय से नीचे होता है - नकारात्मक दबाव.

फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव का मूल्य:

अधिकतम समाप्ति के अंत तक - 1-2 मिमी एचजी। कला।,
एक शांत साँस छोड़ने के अंत तक - 2-3 मिमी एचजी। कला।,
एक शांत सांस के अंत तक - 5-7 मिमी एचजी। कला।,
अधिकतम सांस के अंत तक - 15-20 मिमी एचजी। कला।

छाती की वृद्धि की तीव्रता फेफड़ों के ऊतकों की तुलना में अधिक होती है। इससे फुफ्फुस गुहा की मात्रा में वृद्धि होती है, और चूंकि यह वायुरोधी है, दबाव नकारात्मक हो जाता है।

फेफड़ों का लोचदार हटना- वह बल जिससे ऊतक गिर जाता है।

फेफड़ों का लोचदार प्रत्यावर्तन किसके कारण होता है :

1) एल्वियोली की आंतरिक सतह को कवर करने वाली तरल फिल्म का सतही तनाव;

2) उनमें लोचदार फाइबर की उपस्थिति के कारण एल्वियोली की दीवारों के ऊतक की लोच;

3) ब्रोन्कियल मांसपेशियों का स्वर।

1. साँस लेना और साँस छोड़ना के बायोमैकेनिक्स

ZhEL और इसके घटक। उनके निर्धारण के लिए तरीके। अवशिष्ट वायु।

बाहरी श्वसन तंत्र के कामकाज का अंदाजा एक श्वसन चक्र के दौरान फेफड़ों में प्रवेश करने वाली हवा की मात्रा से लगाया जा सकता है। अधिकतम साँस लेने के दौरान फेफड़ों में प्रवेश करने वाली हवा की मात्रा फेफड़ों की कुल क्षमता बनाती है। यह लगभग 4.5-6 लीटर है और इसमें फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता और अवशिष्ट मात्रा शामिल है।

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता- हवा की वह मात्रा जो कोई व्यक्ति गहरी सांस लेने के बाद छोड़ सकता है। यह संकेतकों में से एक है शारीरिक विकासजीव और पैथोलॉजिकल माना जाता है यदि यह उचित मात्रा का 70-80% है। जीवन के दौरान, यह मान बदल सकता है। यह कई कारणों पर निर्भर करता है: उम्र, ऊंचाई, अंतरिक्ष में शरीर की स्थिति, भोजन का सेवन, शारीरिक गतिविधिगर्भावस्था की उपस्थिति या अनुपस्थिति।

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता में श्वसन और आरक्षित मात्रा होती है। ज्वार की मात्राहवा की मात्रा है जो एक व्यक्ति आराम से साँस लेता है और साँस छोड़ता है। इसका मूल्य 0.3-0.7 लीटर है। यह वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के आंशिक दबाव को एक निश्चित स्तर पर बनाए रखता है। इंस्पिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम हवा की मात्रा है जो एक सामान्य साँस के बाद एक व्यक्ति द्वारा अतिरिक्त रूप से साँस ली जा सकती है। एक नियम के रूप में, यह 1.5-2.0 लीटर है। यह अतिरिक्त खिंचाव के लिए फेफड़े के ऊतकों की क्षमता की विशेषता है। एक्सपिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम हवा की मात्रा है जिसे सामान्य साँस छोड़ने के बाद निकाला जा सकता है।

अवशिष्ट मात्रा- अधिकतम साँस छोड़ने के बाद भी फेफड़ों में हवा का एक स्थिर आयतन। यह लगभग 1.0-1.5 लीटर है।

श्वसन चक्र की एक महत्वपूर्ण विशेषता प्रति मिनट श्वसन गति की आवृत्ति है। आम तौर पर, यह प्रति मिनट 16-20 गति होती है। श्वसन चक्र की अवधि की गणना श्वसन दर के मान से 60 s को विभाजित करके की जाती है।

प्रवेश और समाप्ति समय स्पाइरोग्राम से निर्धारित किया जा सकता है।

फेफड़े की मात्रा:

1. ज्वारीय आयतन (TO) = 500 मिली

2. इंस्पिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम (आरआईवी) = 1500-2500 मिली

3. निःश्वास आरक्षित मात्रा (ईआरवी) = 1000 मिली

4. अवशिष्ट मात्रा (आरओ) = 1000 -1500 मिली

फेफड़ों की क्षमता:

- फेफड़ों की कुल क्षमता (टीएलसी) \u003d (1 + 2 + 3 + 4) \u003d 4-6 लीटर

- फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) \u003d (1 + 2 + 3) \u003d 3.5-5 लीटर

- फेफड़ों की कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) \u003d (3 + 4) \u003d 2-3 लीटर

- श्वसन क्षमता (ईवी) \u003d (1 + 2) \u003d 2-3 लीटर

फेफड़ों के वेंटिलेशन की मिनट मात्रा और विभिन्न भारों के तहत इसके परिवर्तन, इसके निर्धारण के तरीके। "हानिकारक स्थान" और प्रभावी फुफ्फुसीय वेंटिलेशन। दुर्लभ और गहरी साँस लेना क्यों अधिक प्रभावी है।

मिनट मात्रा- शांत श्वास के दौरान वातावरण के साथ हवा की मात्रा का आदान-प्रदान। यह ज्वार की मात्रा और श्वसन दर के उत्पाद द्वारा निर्धारित किया जाता है और 6-8 लीटर होता है।

इसका मूल्य, औसतन 500 मिली है, प्रति मिनट श्वसन दर 12-16 है और इसलिए, श्वास की मिनट मात्रा औसतन 6-8 लीटर है।

हालांकि, श्वसन प्रणाली में प्रवेश करने वाली सभी हवा गैस विनिमय में भाग नहीं लेती हैं। हवा का हिस्सा वायुमार्ग (स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई, ब्रोन्किओल्स) को भरता है और एल्वियोली तक नहीं पहुंचता है, क्योंकि यह साँस छोड़ने के दौरान शरीर को छोड़ने वाला पहला व्यक्ति है।

इस हवा को कहा जाता है हानिकारक स्थान की हवा।इसकी मात्रा औसतन 140-150 मिली है। इसलिए, प्रभावी फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की अवधारणा पेश की गई है। यह प्रति मिनट हवा की मात्रा है जो गैस विनिमय में भाग लेती है। एक ही मिनट में प्रभावी फुफ्फुसीय वेंटिलेशन श्वास की मात्रा भिन्न हो सकती है। तो, ज्वार की मात्रा जितनी बड़ी होगी, हानिकारक स्थान में हवा की सापेक्ष मात्रा उतनी ही कम होगी। इसलिए, शरीर को ऑक्सीजन की आपूर्ति के लिए दुर्लभ और गहरी साँस लेना अधिक प्रभावी होता है, क्योंकि एल्वियोली का वेंटिलेशन बढ़ता है।

श्वास, इसके मुख्य चरण। बाहरी श्वसन के तंत्र। साँस लेना और साँस छोड़ना के बायोमैकेनिक्स।

श्वसन एक जटिल सतत प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप रक्त की गैस संरचना लगातार अद्यतन होती है।

श्वसन की प्रक्रिया में, तीन लिंक प्रतिष्ठित हैं: बाहरी, या फुफ्फुसीय श्वसन, रक्त द्वारा गैसों का परिवहन, और आंतरिक, या ऊतक, श्वसन।

श्वसन शारीरिक प्रक्रियाओं का एक समूह है जो ऊतकों को ऑक्सीजन की निरंतर आपूर्ति, ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं में इसके उपयोग के साथ-साथ कार्बन डाइऑक्साइड के शरीर से हटाने और चयापचय के दौरान बनने वाले आंशिक रूप से पानी को सुनिश्चित करता है। श्वसन प्रणाली में नाक गुहा, स्वरयंत्र, ब्रांकाई और फेफड़े शामिल हैं। श्वास में निम्नलिखित मुख्य चरण होते हैं:

बाहरी श्वसन, जो फेफड़ों और बाहरी वातावरण के बीच गैस विनिमय प्रदान करता है;

वायुकोशीय वायु और फेफड़ों में बहने वाले शिरापरक रक्त के बीच गैस विनिमय;

रक्त द्वारा गैसों का परिवहन; धमनी रक्त और ऊतकों के बीच गैस विनिमय;

ऊतक श्वसन।

बाहरी श्वसन शरीर और आसपास के वायुमंडलीय वायु के बीच गैसों का आदान-प्रदान है। यह दो चरणों में किया जाता है - वायुमंडलीय और वायुकोशीय वायु के बीच गैसों का आदान-प्रदान और फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त और वायुकोशीय वायु के बीच गैस विनिमय।

श्वसन तंत्र में वायुमार्ग, फेफड़े, फुस्फुस का आवरण, छाती का कंकाल और मांसपेशियां और डायाफ्राम शामिल हैं। बाहरी श्वसन तंत्र का मुख्य कार्य शरीर को ऑक्सीजन प्रदान करना और इसे अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड से मुक्त करना है। बाह्य श्वसन तंत्र की क्रियात्मक स्थिति को लय, गहराई, श्वास की आवृत्ति, फेफड़ों के आयतन के मान से, ऑक्सीजन के अवशोषण और कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई आदि के संकेतकों द्वारा आंका जा सकता है।

गैसों का परिवहन रक्त द्वारा किया जाता है। यह उनके मार्ग में गैसों के आंशिक दबाव (वोल्टेज) में अंतर द्वारा प्रदान किया जाता है: फेफड़ों से ऊतकों तक ऑक्सीजन, कोशिकाओं से फेफड़ों तक कार्बन डाइऑक्साइड।

आंतरिक या ऊतक श्वसन को भी दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है। पहला चरण रक्त और ऊतकों के बीच गैसों का आदान-प्रदान है। दूसरा कोशिकाओं द्वारा ऑक्सीजन की खपत और उनके द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई (सेलुलर श्वसन) है।

श्वास लेना और सांस छोड़ना

साँस लेना श्वसन (श्वसन) की मांसपेशियों के संकुचन के साथ शुरू होता है।

मांसपेशियां, जिसके संकुचन से छाती गुहा की मात्रा में वृद्धि होती है, को श्वसन कहा जाता है, और मांसपेशियों, जिसके संकुचन से छाती गुहा की मात्रा में कमी आती है, को श्वसन कहा जाता है। मुख्य श्वसन पेशी डायाफ्राम पेशी है। डायाफ्राम की मांसपेशी का संकुचन इस तथ्य की ओर जाता है कि इसका गुंबद चपटा हो जाता है, आंतरिक अंगों को नीचे धकेल दिया जाता है, जिससे ऊर्ध्वाधर दिशा में छाती गुहा की मात्रा में वृद्धि होती है। बाहरी इंटरकोस्टल और इंटरकार्टिलाजिनस मांसपेशियों के संकुचन से धनु और ललाट दिशाओं में छाती गुहा की मात्रा में वृद्धि होती है।

फेफड़े एक सीरस झिल्ली से ढके होते हैं - फुस्फुस का आवरण, जिसमें आंत और पार्श्विका की चादरें होती हैं। पार्श्विका परत छाती से जुड़ी होती है, और आंत की परत फेफड़े के ऊतकों से जुड़ी होती है। छाती की मात्रा में वृद्धि के साथ, श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन के परिणामस्वरूप, पार्श्विका शीट छाती का अनुसरण करेगी। फुफ्फुस की चादरों के बीच चिपकने वाली ताकतों की उपस्थिति के परिणामस्वरूप, आंत की चादर पार्श्विका का पालन करेगी, और उनके बाद फेफड़े। इससे फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव में वृद्धि होती है और फेफड़ों की मात्रा में वृद्धि होती है, जो उनमें दबाव में कमी के साथ होती है, यह वायुमंडलीय दबाव से कम हो जाती है और हवा फेफड़ों में बहने लगती है - प्रेरणा होती है।

फुफ्फुस की आंत और पार्श्विका परतों के बीच एक भट्ठा जैसा स्थान होता है जिसे फुफ्फुस गुहा कहा जाता है। फुफ्फुस गुहा में दबाव हमेशा वायुमंडलीय दबाव से कम होता है, इसे नकारात्मक दबाव कहा जाता है। फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव का मूल्य बराबर है: अधिकतम समाप्ति के अंत तक - 1-2 मिमी एचजी। कला।, एक शांत साँस छोड़ने के अंत तक - 2-3 मिमी एचजी। कला।, एक शांत सांस के अंत तक -5-7 मिमी एचजी। कला।, अधिकतम सांस के अंत तक - 15-20 मिमी एचजी। कला।

फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव फेफड़ों के तथाकथित लोचदार पुनरावृत्ति के कारण होता है - वह बल जिसके साथ फेफड़े लगातार अपनी मात्रा को कम करने का प्रयास करते हैं। फेफड़ों का लोचदार हटना दो कारणों से होता है:

एल्वियोली की दीवार में बड़ी संख्या में लोचदार फाइबर की उपस्थिति;

एल्वियोली की दीवारों की भीतरी सतह को ढकने वाली तरल फिल्म का पृष्ठ तनाव।

वह पदार्थ जो एल्वियोली की आंतरिक सतह को कोट करता है, सर्फेक्टेंट कहलाता है।

साँस छोड़ने की बायोमैकेनिक्स

सर्फेक्टेंट में कम सतह तनाव होता है और एल्वियोली की स्थिति को स्थिर करता है, अर्थात्, जब साँस लेता है, तो यह एल्वियोली को ओवरस्ट्रेचिंग से बचाता है (सर्फेक्टेंट अणु एक दूसरे से दूर स्थित होते हैं, जो सतह के तनाव में वृद्धि के साथ होता है), और जब साँस छोड़ते हैं, नीचे गिरने से (सर्फेक्टेंट अणु एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं)। एक दूसरे के लिए, जो सतह के तनाव में कमी के साथ होता है)।

प्रेरणा के कार्य में फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव का मूल्य तब प्रकट होता है जब वायु फुफ्फुस गुहा में प्रवेश करती है, अर्थात, न्यूमोथोरैक्स। यदि थोड़ी मात्रा में हवा फुफ्फुस गुहा में प्रवेश करती है, तो फेफड़े आंशिक रूप से ढह जाते हैं, लेकिन उनका वेंटिलेशन जारी रहता है। इस स्थिति को बंद न्यूमोथोरैक्स कहा जाता है। थोड़ी देर बाद फुफ्फुस गुहा से हवा अंदर खींची जाती है और फेफड़े फैल जाते हैं।

फुफ्फुस गुहा की जकड़न के उल्लंघन के मामले में, उदाहरण के लिए, छाती के मर्मज्ञ घावों के साथ या किसी बीमारी से हार के परिणामस्वरूप फेफड़े के ऊतकों के टूटने के साथ, फुफ्फुस गुहा वातावरण और उसमें दबाव के साथ संचार करता है। वायुमंडलीय दबाव के बराबर हो जाता है, फेफड़े पूरी तरह से ढह जाते हैं, उनका वेंटिलेशन बंद हो जाता है। इस न्यूमोथोरैक्स को खुला कहा जाता है। खुला द्विपक्षीय न्यूमोथोरैक्स जीवन के साथ असंगत है।

आंशिक कृत्रिम बंद न्यूमोथोरैक्स (सुई के साथ फुफ्फुस गुहा में हवा की एक निश्चित मात्रा की शुरूआत) का उपयोग चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, तपेदिक में, प्रभावित फेफड़े का आंशिक पतन रोग संबंधी गुहाओं (गुफाओं) के उपचार को बढ़ावा देता है।

गहरी सांस लेने के साथ, कई सहायक श्वसन मांसपेशियां साँस लेने की क्रिया में भाग लेती हैं, जिसमें शामिल हैं: गर्दन, छाती, पीठ की मांसपेशियां। इन मांसपेशियों के संकुचन के कारण पसलियां हिलने लगती हैं, जिससे श्वसन पेशियों को मदद मिलती है।

शांत श्वास के दौरान, साँस लेना सक्रिय होता है और साँस छोड़ना निष्क्रिय होता है। शांत साँस छोड़ने के लिए बल:

छाती के गुरुत्वाकर्षण बल;

फेफड़ों का लोचदार कर्षण;

पेट के अंगों का दबाव;

कॉस्टल कार्टिलेज का लोचदार कर्षण साँस लेना के दौरान मुड़ जाता है।

पर सक्रिय साँस छोड़नाआंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां शामिल हैं, पीछे की ओर अवर सेराटस मांसपेशी, पेट की मांसपेशियां।

श्वसन के बायोमैकेनिक्स। प्रेरणा के बायोमैकेनिक्स।

मापदण्ड नाम	अर्थ
लेख विषय:	श्वसन के बायोमैकेनिक्स। प्रेरणा के बायोमैकेनिक्स।
रूब्रिक (विषयगत श्रेणी)	दवा

चावल। 10.1. छाती गुहा के आयतन पर डायाफ्रामिक पेशी के संकुचन का प्रभाव. साँस लेना (धराशायी रेखा) के दौरान डायाफ्रामिक मांसपेशियों के संकुचन के कारण डायाफ्राम नीचे गिर जाता है, पेट के अंग नीचे और आगे बढ़ते हैं। नतीजतन, छाती गुहा की मात्रा बढ़ जाती है।

साँस लेते समय वक्ष गुहा का बढ़नाश्वसन की मांसपेशियों के संकुचन के परिणामस्वरूप होता है: डायाफ्राम और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियां। मुख्य श्वसन पेशी डायाफ्राम है, जो छाती गुहा के निचले तीसरे भाग में स्थित है और छाती और पेट की गुहाओं को अलग करती है। जब डायाफ्रामिक पेशी सिकुड़ती है, तो डायाफ्राम नीचे की ओर गति करता है और पेट के अंगों को नीचे और आगे की ओर विस्थापित करता है, जिससे छाती गुहा का आयतन मुख्य रूप से लंबवत बढ़ जाता है (चित्र 10.1)।

साँस लेते समय वक्ष गुहा का बढ़नाबाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के संकुचन को बढ़ावा देता है, जो छाती को ऊपर उठाते हैं, छाती गुहा की मात्रा में वृद्धि करते हैं। बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के संकुचन का यह प्रभाव मांसपेशियों के तंतुओं के पसलियों से लगाव की ख़ासियत के कारण होता है - तंतु ऊपर से नीचे और पीछे से सामने की ओर जाते हैं (चित्र। 10.2)। बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के मांसपेशी फाइबर की एक समान दिशा के साथ, उनका संकुचन प्रत्येक पसली को शरीर के साथ पसली के सिर के जोड़ बिंदुओं और कशेरुका की अनुप्रस्थ प्रक्रिया से गुजरने वाली धुरी के चारों ओर घुमाता है। इस आंदोलन के परिणामस्वरूप, प्रत्येक अंतर्निहित कॉस्टल आर्क, श्रेष्ठ के नीचे उतरने से अधिक ऊपर उठता है। सभी कॉस्टल मेहराबों के एक साथ ऊपर की ओर गति इस तथ्य की ओर ले जाती है कि उरोस्थि ऊपर और सामने की ओर उठती है, और धनु और ललाट विमानों में छाती की मात्रा बढ़ जाती है। बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों का संकुचन न केवल छाती गुहा की मात्रा को बढ़ाता है, बल्कि छाती को नीचे जाने से भी रोकता है। उदाहरण के लिए, अविकसित इंटरकोस्टल मांसपेशियों वाले बच्चों में, डायाफ्रामिक संकुचन (विरोधाभासी आंदोलन) के दौरान छाती का आकार कम हो जाता है।

चावल। 10.2 बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के तंतुओं की दिशा और प्रेरणा के दौरान छाती गुहा की मात्रा में वृद्धि. ए - प्रेरणा के दौरान बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों का संकुचन निचली पसली को ऊपरी पसली की तुलना में अधिक ऊपर उठाता है। नतीजतन, कॉस्टल मेहराब ऊपर उठते हैं और (बी) धनु और ललाट तल में छाती गुहा की मात्रा बढ़ाते हैं।

गहरी सांस लेने के साथ श्वसन जैव यांत्रिकीएक नियम के रूप में, सहायक श्वसन मांसपेशियां शामिल होती हैं - स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड और पूर्वकाल स्केलीन मांसपेशियां, और उनके संकुचन से छाती की मात्रा बढ़ जाती है। विशेष रूप से, खोपड़ी की मांसपेशियां ऊपरी दो पसलियों को ऊपर उठाती हैं, जबकि स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड मांसपेशियां उरोस्थि को ऊपर उठाती हैं। साँस लेना एक सक्रिय प्रक्रिया है और श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन के दौरान ऊर्जा के व्यय की आवश्यकता होती है, जो छाती के कठोर ऊतकों के खिलाफ लोचदार प्रतिरोध को दूर करने के लिए खर्च की जाती है, आसानी से एक्स्टेंसिबल फेफड़े के ऊतकों का लोचदार प्रतिरोध, वायुगतिकीय प्रतिरोध वायु प्रवाह के लिए वायुमार्ग, साथ ही इंट्रा-पेट के दबाव और परिणामस्वरूप विस्थापन पेट के अंगों को नीचे की ओर बढ़ाने के लिए।

आराम से सांस छोड़ेंमनुष्यों में, यह फेफड़ों की लोचदार पुनरावृत्ति की क्रिया के तहत निष्क्रिय रूप से किया जाता है, जो फेफड़ों की मात्रा को उसके मूल मूल्य पर लौटाता है। हालांकि, गहरी सांस लेने के साथ-साथ खांसने और छींकने के दौरान, समाप्ति सक्रिय होनी चाहिए, और आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियों और पेट की मांसपेशियों के संकुचन के कारण छाती गुहा की मात्रा में कमी होती है। मांसपेशी फाइबरआंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां नीचे से ऊपर और पीछे से पसलियों से उनके लगाव के बिंदुओं के सापेक्ष जाती हैं। उनके संकुचन के दौरान, पसलियां कशेरुक के साथ उनके जोड़ के बिंदुओं से गुजरने वाली एक धुरी के चारों ओर घूमती हैं, और प्रत्येक बेहतर कॉस्टल आर्च अवर एक से अधिक ऊपर उठता है। नतीजतन, सभी कॉस्टल मेहराब, उरोस्थि के साथ, नीचे की ओर उतरते हैं, धनु और ललाट विमानों में छाती गुहा की मात्रा को कम करते हैं।

जब कोई व्यक्ति गहरी सांस लेता है, तो पेट की मांसपेशियों में संकुचन होता है श्वसन चरणउदर गुहा में दबाव बढ़ाता है, जो डायाफ्राम के गुंबद के ऊपर की ओर विस्थापन में योगदान देता है और ऊर्ध्वाधर दिशा में छाती गुहा की मात्रा को कम करता है।

प्रेरणा के दौरान छाती और डायाफ्राम की श्वसन मांसपेशियों के संकुचन का कारण बनता है फेफड़ों की क्षमता में वृद्धिऔर जब वे साँस छोड़ने के दौरान आराम करते हैं, तो फेफड़े अपने मूल आयतन में गिर जाते हैं। साँस लेने और छोड़ने दोनों के दौरान फेफड़ों की मात्रा, निष्क्रिय रूप से बदलती है, क्योंकि उनकी उच्च लोच और विस्तारशीलता के कारण, फेफड़े श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन के कारण छाती गुहा की मात्रा में परिवर्तन का पालन करते हैं। इस स्थिति को निष्क्रिय के निम्नलिखित मॉडल द्वारा चित्रित किया गया है: फेफड़ों की क्षमता में वृद्धि(चित्र 10.3)। इस मॉडल में, फेफड़ों को एक लोचदार गुब्बारे के रूप में माना जाता है जिसे कठोर दीवारों और एक लचीले डायाफ्राम से बने कंटेनर के अंदर रखा जाता है। लोचदार गुब्बारे और कंटेनर की दीवारों के बीच का स्थान वायुरोधी होता है। लचीला डायाफ्राम नीचे जाने पर यह मॉडल आपको टैंक के अंदर दबाव बदलने की अनुमति देता है। कंटेनर के आयतन में वृद्धि के साथ, लचीले डायाफ्राम के नीचे की ओर गति के कारण, कंटेनर के अंदर का दबाव, यानी कंटेनर के बाहर, आदर्श गैस कानून के अनुसार वायुमंडलीय दबाव से कम हो जाता है। गुब्बारा फुलाता है क्योंकि उसके अंदर (वायुमंडलीय) दबाव गुब्बारे के चारों ओर कंटेनर में दबाव से अधिक हो जाता है।

चावल। 10.3. डायाफ्राम को नीचे करने पर फेफड़ों की निष्क्रिय मुद्रास्फीति को प्रदर्शित करने वाले मॉडल का योजनाबद्ध आरेख. जब डायाफ्राम को नीचे किया जाता है, तो कंटेनर के अंदर हवा का दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम हो जाता है, जिससे लोचदार गुब्बारा फुला जाता है। पी - वायुमंडलीय दबाव।

मानव फेफड़ों से जुड़ा हुआ है जो पूरी तरह से भर जाता है छाती गुहा मात्रा, उनकी सतह और छाती गुहा की आंतरिक सतह फुफ्फुस झिल्ली से ढकी होती है। फेफड़ों की सतह की फुफ्फुस झिल्ली (आंत का फुस्फुस का आवरण) शारीरिक रूप से फुफ्फुस झिल्ली के संपर्क में नहीं आती है जो छाती की दीवार (पार्श्विका फुस्फुस का आवरण) को कवर करती है क्योंकि इन झिल्लियों के बीच होती है फुफ्फुस स्थान(पर्याय - अंतःस्रावी स्थान), द्रव की एक पतली परत से भरा - फुफ्फुस द्रव। यह द्रव फेफड़ों के लोब की सतह को नम करता है और फेफड़ों की सूजन के दौरान एक दूसरे के सापेक्ष उनके फिसलने को बढ़ावा देता है, और पार्श्विका और आंत के फुस्फुस के बीच घर्षण की सुविधा भी देता है। द्रव असंपीड्य है और दाब कम होने पर इसका आयतन नहीं बढ़ता है। फुफ्फुस गुहा. इस कारण से, अत्यधिक लोचदार फेफड़े प्रेरणा के दौरान छाती गुहा की मात्रा में परिवर्तन को बिल्कुल दोहराते हैं। ब्रोंची, रक्त वाहिकाएं, तंत्रिकाएं और लसीकाएं फेफड़े की जड़ बनाती हैं, जिसके साथ फेफड़े मीडियास्टिनम में तय होते हैं। इन ऊतकों के यांत्रिक गुण प्रयास की मुख्य डिग्री निर्धारित करते हैं, संकुचन के दौरान श्वसन की मांसपेशियों को विकसित करना चाहिए ताकि कारण बन सकें फेफड़ों की क्षमता में वृद्धि. सामान्य परिस्थितियों में, फेफड़ों का लोचदार हटना वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष अंतःस्रावी स्थान में द्रव की एक पतली परत में नकारात्मक दबाव की एक नगण्य मात्रा बनाता है। नकारात्मक अंतःस्रावी दबाव श्वसन चक्र के चरणों के अनुसार -5 (साँस छोड़ना) से -10 सेमी aq तक भिन्न होता है। कला। (प्रेरणा) वायुमंडलीय दबाव के नीचे (चित्र 10.4)। नकारात्मक अंतःस्रावी दबाव छाती गुहा की मात्रा में कमी (पतन) का कारण बन सकता है, जो छाती के ऊतकों को उनकी अत्यंत कठोर संरचना के साथ विरोध करता है। डायाफ्राम, छाती की तुलना में अधिक लोचदार होता है, और इसका गुंबद फुफ्फुस और उदर गुहाओं के बीच मौजूद दबाव प्रवणता के प्रभाव में ऊपर उठता है।

ऐसी स्थिति में जहां फेफड़े का विस्तार नहीं होता है और पतन नहीं होता है (एक विराम, क्रमशः, साँस लेने या छोड़ने के बाद), वायुमार्ग में वायु प्रवाह नहीं होता है और एल्वियोली में दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है। इस मामले में, वायुमंडलीय और अंतःस्रावी दबाव के बीच ढाल फेफड़ों के लोचदार पुनरावृत्ति द्वारा विकसित दबाव को बिल्कुल संतुलित करेगा (चित्र 10.4 देखें)। इन शर्तों के तहत, अंतःस्रावी दबाव का मान वायुमार्ग में दबाव और फेफड़ों के लोचदार पुनरावृत्ति द्वारा विकसित दबाव के बीच के अंतर के बराबर होता है। इस कारण से, फेफड़े जितने अधिक खिंचे हुए होंगे, फेफड़े का लोचदार खिंचाव उतना ही मजबूत होगा और वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष जितना अधिक नकारात्मक होगा, अंतःस्रावी दबाव का मान होगा। यह प्रेरणा के दौरान होता है, जब डायाफ्राम उतरता है और फेफड़ों की लोचदार पुनरावृत्ति फेफड़ों की मुद्रास्फीति का प्रतिकार करती है, और अंतःस्रावी दबाव अधिक नकारात्मक हो जाता है। जब साँस लेते हैं, तो यह नकारात्मक दबाव वायुमार्ग के माध्यम से वायु को एल्वियोली की ओर धकेलता है, वायुमार्ग प्रतिरोध पर काबू पाता है। नतीजतन, हवा बाहरी वातावरण से एल्वियोली में प्रवेश करती है।

चावल। 10.4. श्वसन चक्र के श्वसन और श्वसन चरणों के दौरान एल्वियोली और अंतःस्रावी दबाव में दबाव. वायुमार्ग में वायु प्रवाह की अनुपस्थिति में, उनमें दबाव वायुमंडलीय (ए) के बराबर होता है, और फेफड़ों का लोचदार कर्षण एल्वियोली में दबाव ई बनाता है। -10 सेमी aq तक गुहाएं। कला।, श्वसन पथ में वायु प्रवाह के प्रतिरोध को दूर करने में मदद करता है, और वायु बाहरी वातावरण से एल्वियोली तक जाती है। अंतःस्रावी दबाव का मान दबावों ए - आर - ई के बीच अंतर के कारण होता है। साँस छोड़ते समय, डायाफ्राम आराम करता है और अंतःस्रावी दबाव वायुमंडलीय दबाव (-5 सेमी पानी के स्तंभ) के सापेक्ष कम नकारात्मक हो जाता है। एल्वियोली, उनकी लोच के कारण, उनके व्यास को कम करते हैं, उनमें दबाव ई बढ़ जाता है। एल्वियोली और बाहरी वातावरण के बीच दबाव ढाल श्वसन पथ के माध्यम से वायु को बाहरी वातावरण में एल्वियोली से निकालने में योगदान देता है। अंतःस्रावी दबाव का मान ए + आर के योग से एल्वियोली के अंदर के दबाव को घटाकर निर्धारित किया जाता है, यानी ए + आर - ई। ए वायुमंडलीय दबाव है, ई फेफड़ों की लोचदार पुनरावृत्ति के कारण एल्वियोली में दबाव है, आर वह दबाव है जो वायुमार्ग में वायु प्रवाह के प्रतिरोध पर काबू पाता है, पी - अंतःस्रावी दबाव।

साँस छोड़ते समय, डायाफ्राम आराम करता है और अंतःस्रावी दबाव कम नकारात्मक हो जाता है। इन स्थितियों के तहत, एल्वियोली, अपनी दीवारों की उच्च लोच के कारण, आकार में कमी करने लगती है और वायुमार्ग के माध्यम से फेफड़ों से हवा को बाहर निकालती है। वायु प्रवाह के लिए वायुमार्ग प्रतिरोध एल्वियोली में सकारात्मक दबाव बनाए रखता है और उनके तेजी से पतन को रोकता है। , साँस छोड़ने के दौरान शांत अवस्था में, श्वसन पथ में हवा का प्रवाह केवल फेफड़ों के लोचदार पीछे हटने के कारण होता है।

वातिलवक्ष. यदि हवा अंतःस्रावी स्थान में प्रवेश करती है, उदाहरण के लिए घाव के उद्घाटन के माध्यम से, फेफड़ों में एक पतन होता है, छाती मात्रा में थोड़ी बढ़ जाती है, और जैसे ही अंतःस्रावी दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर हो जाता है, डायाफ्राम उतर जाता है। इस स्थिति को न्यूमोथोरैक्स कहा जाता है, जिसमें फेफड़े परिवर्तन का पालन करने की क्षमता खो देते हैं। छाती गुहा मात्रासांस लेने की गतिविधियों के दौरान। इसके अलावा, साँस लेना के दौरान, हवा घाव के उद्घाटन के माध्यम से छाती गुहा में प्रवेश करती है और साँस छोड़ने के दौरान बाहर निकलती है, श्वसन आंदोलनों के दौरान फेफड़ों की मात्रा को बदले बिना, जिससे बाहरी वातावरण और शरीर के बीच गैस विनिमय असंभव हो जाता है।

बाह्य श्वसन की प्रक्रियाश्वसन चक्र के श्वसन और श्वसन चरणों के दौरान फेफड़ों में हवा की मात्रा में परिवर्तन के कारण। शांत श्वास के साथ, श्वसन चक्र में साँस लेने की अवधि और साँस छोड़ने की अवधि का अनुपात औसतन 1:1.3 है। किसी व्यक्ति की बाहरी श्वसन को श्वसन आंदोलनों की आवृत्ति और गहराई की विशेषता होती है। स्वांस - दरएक व्यक्ति को 1 मिनट के लिए श्वसन चक्रों की संख्या से मापा जाता है और एक वयस्क में आराम करने पर इसका मान 1 मिनट में 12 से 20 के बीच होता है। बाहरी श्वसन का यह संकेतक शारीरिक कार्य के दौरान बढ़ता है, परिवेश के तापमान में वृद्धि, और उम्र के साथ भी बदलता है। उदाहरण के लिए, नवजात शिशुओं में, श्वसन दर 60-70 प्रति 1 मिनट है, और 25-30 वर्ष की आयु के लोगों में औसतन 16 प्रति 1 मिनट है। साँस लेने की गहराई एक श्वसन चक्र के दौरान साँस लेने और छोड़ने वाली हवा की मात्रा से निर्धारित होती है। उनकी गहराई से श्वसन आंदोलनों की आवृत्ति का उत्पाद बाहरी श्वसन के मुख्य मूल्य की विशेषता है - फेफड़े का वेंटिलेशन. फेफड़े के वेंटिलेशन का एक मात्रात्मक माप श्वसन की मिनट मात्रा है - यह हवा की मात्रा है जिसे एक व्यक्ति 1 मिनट में लेता है और छोड़ता है। आराम करने वाले व्यक्ति की सांस की मिनट मात्रा का मूल्य 6-8 लीटर के भीतर भिन्न होता है। एक व्यक्ति में शारीरिक कार्य के दौरान, श्वास की मिनट की मात्रा 7-10 गुना बढ़ सकती है।

चावल। 10.5. फेफड़ों में हवा की मात्रा और क्षमता और शांत श्वास, गहरी प्रेरणा और समाप्ति के दौरान फेफड़ों में हवा के आयतन में परिवर्तन का वक्र (स्पाइरोग्राम)। एफआरसी - कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता।

फेफड़े की हवा की मात्रा. पर श्वसन शरीर क्रिया विज्ञानमनुष्यों में फेफड़े के आयतन का एक एकीकृत नामकरण अपनाया गया है, जो श्वसन चक्र के अंतःश्वसन और प्रश्वास चरण में फेफड़ों को शांत और गहरी श्वास से भर देता है (चित्र 10.5)। शांत श्वास के दौरान किसी व्यक्ति द्वारा श्वास लेने या छोड़ने वाले फेफड़ों की मात्रा को सामान्यतः कहा जाता है ज्वार की मात्रा. शांत श्वास के दौरान इसका मूल्य औसतन 500 मिली है। अधिकतम राशिवायु, श्वसन मात्रा से अधिक व्यक्ति द्वारा साँस ली जा सकती है, इसे आमतौर पर कहा जाता है श्वसन आरक्षित मात्रा(औसत 3000 मिली)। हवा की अधिकतम मात्रा, एक शांत साँस छोड़ने के बाद एक व्यक्ति साँस छोड़ सकता है, जिसे आमतौर पर श्वसन आरक्षित मात्रा (औसत 1100 मिली) कहा जाता है। अंत में, अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में हवा ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ की मात्रा को अवशिष्ट मात्रा कहा जाता है, इसका मूल्य लगभग 1200 मिलीलीटर है।

दो या दो से अधिक फेफड़ों के आयतन का योग कहलाता है फेफड़ों की क्षमता. हवा की मात्रामानव फेफड़ों में श्वसन फेफड़ों की क्षमता, महत्वपूर्ण फेफड़ों की क्षमता और कार्यात्मक अवशिष्ट फेफड़ों की क्षमता की विशेषता होती है। श्वसन क्षमता (3500 मिली) ज्वारीय मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा का योग है। फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता(4600 मिली) में ज्वार की मात्रा और श्वसन और श्वसन आरक्षित मात्रा शामिल है। कार्यात्मक अवशिष्ट फेफड़े की क्षमता(1600 मिली) श्वसन आरक्षित मात्रा और अवशिष्ट फेफड़े की मात्रा का योग है। जोड़ फेफड़ों की क्षमतातथा अवशिष्ट मात्रायह कुल फेफड़ों की क्षमता को कॉल करने के लिए प्रथागत है, जिसका मूल्य मनुष्यों में औसतन 5700 मिलीलीटर है।

साँस लेते समय, मानव फेफड़ेडायाफ्राम और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के संकुचन के कारण, वे अपनी मात्रा को स्तर से बढ़ाना शुरू कर देते हैं, और शांत श्वास के दौरान इसका मूल्य होता है ज्वार की मात्रा, और गहरी साँस के साथ - विभिन्न मूल्यों तक पहुँचता है आरक्षित मात्रासांस। साँस छोड़ते समय, फेफड़ों का आयतन कार्य के प्रारंभिक स्तर पर वापस आ जाता है अवशिष्ट क्षमतानिष्क्रिय रूप से, फेफड़ों की लोचदार पुनरावृत्ति के कारण। यदि हवा बाहर निकलने वाली हवा के आयतन में प्रवेश करना शुरू कर देती है कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता, जो गहरी सांस लेने के साथ-साथ खांसने या छींकने के दौरान होता है, तब पेट की दीवार की मांसपेशियों को सिकोड़कर साँस छोड़ी जाती है। इस मामले में, अंतःस्रावी दबाव का मान, एक नियम के रूप में, वायुमंडलीय दबाव से अधिक हो जाता है, जिसके कारण उच्चतम गतिवायुमार्ग में वायु प्रवाह।

जब साँस लेते हैं, तो छाती गुहा की मात्रा में वृद्धि को रोका जाता है फेफड़ों का लोचदार हटना, कठोर छाती, पेट के अंगों की गति और अंत में, वायु मार्ग का वायुकोशीय की ओर वायु की गति के प्रति प्रतिरोध। पहला कारक, अर्थात् फेफड़ों का लोचदार हटना, सबसे बड़ी हद तक प्रेरणा के दौरान फेफड़ों की मात्रा में वृद्धि को रोकता है।

श्वसन के बायोमैकेनिक्स। प्रेरणा के बायोमैकेनिक्स। - अवधारणा और प्रकार। "श्वसन के बायोमैकेनिक्स। प्रेरणा के बायोमैकेनिक्स" श्रेणी का वर्गीकरण और विशेषताएं। 2017, 2018।

सांस लेने के चरण:

1) बाहरी श्वसन - बाहरी वातावरण और फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त के बीच O 2 और CO 2 का आदान-प्रदान:

- "फुफ्फुसीय वेंटिलेशन" - बाहरी वातावरण और फेफड़ों के एल्वियोली के बीच गैस विनिमय;

वायुकोशीय वायु और फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त के बीच गैस विनिमय।

2) रक्त द्वारा O 2 और CO 2 का परिवहन।

3) ऊतक श्वसन।

4) इंट्रासेल्युलर (माइटोकॉन्ड्रियल)।

बाहरी श्वसन के लिए उपकरण:

वायुमार्ग और फेफड़ों के एल्वियोली;

छाती और फुफ्फुस गुहा का मस्कुलोस्केलेटल फ्रेम;

रक्त परिसंचरण का छोटा चक्र;

न्यूरोहुमोरल उपकरण।

श्वास क्षेत्र:

1) प्रवाहकीय क्षेत्र (1-16) - हवा से भरा हुआ जो गैस विनिमय में भाग नहीं लेता है,

2) ट्रांजिट ज़ोन (17-21) - O2 परिवहन प्रदान करता है,

3) श्वसन क्षेत्र (22-23) - गैस विनिमय।

मृत स्थान की मात्रा (शारीरिक और वायुकोशीय) - ज़ोन 1 और 2 में हवा। कार्य: शुद्ध करना, गर्म करना या ठंडा करना, वायुमंडलीय हवा को आर्द्र करना।

एक स्वस्थ फेफड़े में, कुछ शीर्षस्थ एल्वियोली सामान्य रूप से हवादार होती हैं, लेकिन आंशिक रूप से या पूरी तरह से रक्त-वायुकोशीय मृत स्थान से सुगंधित नहीं होती हैं। फिजियोल में। रूपा. आईओसी में कमी के मामले में, फेफड़ों के जहाजों में रक्तचाप और पैट में प्रकट हो सकता है। स्थितियां - एनीमिया, फुफ्फुसीय अन्त: शल्यता के साथ। फेफड़ों के ऐसे क्षेत्रों में गैस विनिमय नहीं होता है।

साँस लेना और साँस छोड़ना के बायोमैकेनिक्स:

2 बायोमैकेनिज्म: - पसलियों को ऊपर उठाना और कम करना; - डायाफ्राम की गति।

श्वसन मांसपेशियां: डायाफ्राम, बाहरी इंटरकोस्टल, (+ ट्रेपेज़ियस, पूर्वकाल स्केलीन और स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड)

श्वसन पेशी: इंट। इंटरकोस्टल, पेट की मांसपेशियां।

पसली की हरकत. साँस लेना के दौरान, ऊपरी छाती अपरोपोस्टीरियर दिशा में फैलती है, निचला - पार्श्व दिशाओं में। संकुचन, बाहरी इंटरकोस्टल और इंटरकॉन्ड्रल मांसपेशियां प्रेरणा चरण के दौरान पसलियों को ऊपर उठाती हैं, इसके विपरीत, साँस छोड़ने के चरण के दौरान, आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियों की गतिविधि के कारण पसलियां उतरती हैं।

डायाफ्राम आंदोलनों।डायाफ्राम में छाती गुहा का सामना करने वाले गुंबद का आकार होता है। एक शांत सांस के दौरान, डायाफ्राम का गुंबद 1.5-2.0 सेमी गिर जाता है।

ट्रांसपल्मोनरी दबाव, फेफड़ों का लोचदार हटना:

साँस लेने और छोड़ने के दौरान वायुकोशीय दबाव में परिवर्तन बाहरी वातावरण से वायु को एल्वियोली और पीछे की ओर ले जाने का कारण बनता है। प्रेरणा लेने पर फेफड़ों का आयतन बढ़ जाता है। उनमें वायुकोशीय दबाव कम हो जाता है और परिणामस्वरूप, बाहरी वातावरण से हवा फेफड़ों में प्रवेश करती है। इसके विपरीत, साँस छोड़ने पर, फेफड़ों का आयतन कम हो जाता है, वायुकोशीय दबाव बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप वायुकोशीय वायु बाहरी वातावरण में भाग जाती है।

अंतःस्रावी दबाव- आंत और पार्श्विका फुस्फुस के बीच भली भांति बंद फुफ्फुस गुहा में दबाव। उनके लोचदार कर्षण के कारण फेफड़े के ऊतकों के साथ छाती की बातचीत के परिणामस्वरूप अंतःस्रावी दबाव उत्पन्न होता है। उसी समय, फेफड़ों की लोचदार पुनरावृत्ति एक प्रयास विकसित करती है जो हमेशा छाती की मात्रा को कम करने का प्रयास करती है।

शांत श्वास के दौरान, अंतःस्रावी दबाव एटीएम से नीचे होता है। साँस लेते समय - -6 मिमी Hg, साँस छोड़ते समय - -3 मिमी Hg।

वायुकोशीय और अंतःस्रावी दबाव के बीच के अंतर को ट्रांसपल्मोनरी दबाव कहा जाता है। बाहरी एटीएम के साथ मूल्य और अनुपात। ट्रांसपल्मोनरी दबाव अंततः फेफड़ों के वायुमार्ग में हवा की गति का मुख्य कारक है।

स्पोक के अंत में ट्रांसपुलम दबाव। साँस लेना - 4 मिमी एचजी, साँस छोड़ना - 2 मिमी एचजी।

फेफड़े के वेंटिलेशन पैरामीटर:

मिनट श्वसन मात्रा (MOD)- 1 मिनट में फेफड़ों से गुजरने वाली हवा की मात्रा। एमओडी \u003d से * बीएच \u003d 8l।

फेफड़ों का मिनट वायुकोशीय वेंटिलेशन (MAVL = (DO-वॉल्यूम ऑफ डेड स्पेस) * BH)।

अधिकतम वेंटिलेशन- श्वसन गति की अधिकतम आवृत्ति और गहराई के दौरान 1 मिनट में फेफड़ों से गुजरने वाली हवा का आयतन।

फेफड़े की मात्रा:

ज्वार की मात्रा (TO) - शांत श्वास के दौरान एक व्यक्ति द्वारा साँस लेने और छोड़ने वाली हवा की मात्रा। 300-800 मिली।

इंस्पिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम (आरआईवी)- अधिकतम। हवा की मात्रा जो एक शांत सांस के बाद विषय श्वास ले सकता है। रोवड \u003d 1.5-1.8 लीटर।

एक्सपिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम (ईआरवी)- अधिकतम। हवा की मात्रा जो एक व्यक्ति अतिरिक्त रूप से शांत साँस छोड़ने के स्तर से निकाल सकता है। रोविद = 1.0-1.4 एल।

अवशिष्ट मात्रा (आरओ)हवा का आयतन है जो अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में रहता है। ओओ \u003d 1.0-1.5 एल।

फेफड़ों की क्षमता:

महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) - हवा की अधिकतम मात्रा जिसे अधिकतम के बाद निकाला जा सकता है। सांस। YEL=DO+ROVD+ROVd.

पुरुषों में = 3.5-5.0 लीटर या अधिक। महिला = 3.0-4.0 लीटर।

श्वसन क्षमता (Evd)=DO+ROvd. ईवीडी \u003d 2.0-2.3 लीटर।

-कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी)- एक शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में हवा की मात्रा। एफओई \u003d ROvyd + OO \u003d 1800-2500 मिली।

-फेफड़ों की कुल क्षमता (टीएलसी)- पूरी सांस के अंत में फेफड़ों में हवा का आयतन। OEL \u003d OO + VC, OEL \u003d FOE + Evd। पुरुषों में = 6l, महिलाओं में = 5l।

फेफड़ों के वेंटिलेशन का अध्ययन करने के तरीके:

स्वस्थ व्यक्तियों में फेफड़ों के कार्य के अध्ययन और मानव फेफड़ों की बीमारी के निदान में फेफड़ों की मात्रा और क्षमता का मापन नैदानिक महत्व का है। फेफड़ों की मात्रा और क्षमता का मापन आमतौर पर स्पिरोमेट्री, न्यूमोटैकोमेट्री द्वारा संकेतक, स्पाइरोग्राफी के एकीकरण के साथ किया जाता है।

अंतःश्वसन की समाप्ति के बाद श्वसन पेशियों को आराम मिलता है - साँस छोड़नाशांत साँस छोड़ना एक निष्क्रिय प्रक्रिया है। इसके दौरान, छाती अपने स्वयं के वजन, खिंचाव वाले स्नायुबंधन तंत्र और पेट के अंगों के डायाफ्राम पर दबाव के प्रभाव में अपनी मूल स्थिति में लौट आती है। शारीरिक परिश्रम के साथ, सांस की तकलीफ (फुफ्फुसीय तपेदिक, ब्रोन्कियल अस्थमा, आदि) के साथ रोग संबंधी स्थितियां, मजबूर श्वास होती हैं। सहायक मांसपेशियां साँस लेने और छोड़ने की क्रिया में शामिल होती हैं। जबरन प्रेरणा के साथ, स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड, स्केलीन, पेक्टोरल और ट्रेपेज़ियस मांसपेशियां अतिरिक्त रूप से सिकुड़ जाती हैं। वे पसलियों के अतिरिक्त उठाने में योगदान करते हैं। जबरन साँस छोड़ने के दौरान, आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां सिकुड़ती हैं, जो पसलियों के वंश को बढ़ाती हैं। वे। जबरन साँस छोड़ना एक सक्रिय प्रक्रिया है।

फुफ्फुस गुहा में दबाव हमेशा वायुमंडलीय से नीचे होता है - नकारात्मक दबाव.

फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव का मूल्य:

अधिकतम समाप्ति के अंत तक - 1-2 मिमी एचजी। कला।,

एक शांत साँस छोड़ने के अंत तक - 2-3 मिमी एचजी। कला।,

एक शांत सांस के अंत तक - 5-7 मिमी एचजी। कला।,

अधिकतम सांस के अंत तक - 15-20 मिमी एचजी। कला।

फेफड़ों का लोचदार हटना- वह बल जिससे ऊतक गिर जाता है।

फेफड़ों का लोचदार प्रत्यावर्तन किसके कारण होता है :

1) एल्वियोली की आंतरिक सतह को कवर करने वाली तरल फिल्म का सतही तनाव;

2) उनमें लोचदार फाइबर की उपस्थिति के कारण एल्वियोली की दीवारों के ऊतक की लोच;

3) ब्रोन्कियल मांसपेशियों का स्वर।

5. वीसी और उसके घटक। उनके निर्धारण के लिए तरीके। अवशिष्ट वायु।

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता- हवा की वह मात्रा जो कोई व्यक्ति गहरी सांस लेने के बाद छोड़ सकता है। यह शरीर के शारीरिक विकास के संकेतकों में से एक है और उचित मात्रा का 70-80% होने पर इसे पैथोलॉजिकल माना जाता है। जीवन के दौरान, यह मान बदल सकता है। यह कई कारणों पर निर्भर करता है: उम्र, ऊंचाई, अंतरिक्ष में शरीर की स्थिति, भोजन का सेवन, शारीरिक गतिविधि, गर्भावस्था की उपस्थिति या अनुपस्थिति।

प्रवेश और समाप्ति समय स्पाइरोग्राम से निर्धारित किया जा सकता है।

फेफड़े की मात्रा:

1. ज्वारीय आयतन (TO) = 500 मिली

2. इंस्पिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम (आरआई इंस्पिरेटरी) = 1500-2500 मिली

3. निःश्वास आरक्षित मात्रा (श्वसन आरओ)=1000 मिली

4. अवशिष्ट मात्रा (आरओ) = 1000 -1500 मिली

फेफड़ों की क्षमता:

फेफड़ों की कुल क्षमता (टीएलसी)= (1+2+3+4) = 4-6 लीटर

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) \u003d (1 + 2 + 3) \u003d 3.5-5 लीटर

कार्यात्मक अवशिष्ट फेफड़े की क्षमता (FRC) = (3+4) = 2-3 लीटर

- श्वसन क्षमता (ईवी) = (1+2) = 2-3 लीटर