Suaugęs žmogus kas minutę įkvepia nuo keturiolikos iki dvidešimties, o vaikai, priklausomai nuo amžiaus, per tą patį laiką gali atlikti iki šešiasdešimties įkvėpimų. Tai besąlyginis refleksas, padedantis organizmui išgyventi. Jo įgyvendinimas yra už mūsų kontrolės ir supratimo ribų. Išorinis ir vidinis kvėpavimas turi vadinamąjį ryšį tarp jų. Jis veikia grįžtamojo ryšio principu. Jei ląstelės neturi pakankamai deguonies, organizmas pagreitina kvėpavimą ir atvirkščiai.
Apibrėžimas
Kvėpavimas yra sudėtingas refleksinis tęstinis veiksmas. Tai užtikrina kraujo dujų sudėties pastovumą. Jį sudaro trys etapai arba grandys: išorinis kvėpavimas, dujų transportavimas ir audinių prisotinimas. Nesėkmė gali atsirasti bet kuriame etape. Tai gali sukelti hipoksiją ir net mirtį. Išorinis kvėpavimas yra pirmasis etapas, kai vyksta dujų mainai tarp žmogaus ir aplinkos. Atmosferos oras pirmiausia patenka į alveoles. Ir kitame etape jis pasklinda į kraują, kad būtų transportuojamas į audinius.
Deguonies patekimo į kraują mechanizmas pagrįstas dalinio dujų slėgio skirtumu. Keitimasis vyksta pagal koncentracijos gradientą. Tai reiškia, kad kraujas, kuriame yra daug anglies dioksido, lengvai pasisavina pakankamai deguonies ir atvirkščiai. Tuo pačiu metu audinių kvėpavimo esmė yra tokia: deguonis iš kraujo patenka į ląstelės citoplazmą, o tada praeina per cheminių reakcijų grandinę, vadinamą kvėpavimo grandine. Galiausiai anglies dioksidas ir kiti medžiagų apykaitos produktai patenka į periferinį kanalą.
Oro sudėtis
Išorinis kvėpavimas labai priklauso nuo atmosferos oro sudėties. Kuo mažiau jame yra deguonies, tuo rečiau kvėpuojama. Įprasta oro sudėtis yra maždaug tokia:
- azotas – 79,03%;
- deguonis – 20 %;
- anglies dioksidas – 0,03 %;
- visos kitos dujos – 0,04%.
Iškvėpuojant dalių santykis šiek tiek pasikeičia. Anglies dioksido kiekis pakyla iki 4%, o deguonies sumažėja tiek pat.
Kvėpavimo aparato struktūra
Išorinio kvėpavimo sistema – tai vienas su kitu sujungtų vamzdelių serija. Prieš patenkant į alveoles, oras nueina ilgą kelią, kad sušiltų ir taptų švarus. Viskas prasideda nuo nosies kanalų. Jie yra pirmoji kliūtis dulkėms ir nešvarumams. Plaukai, esantys ant nosies gleivinės, sulaiko dideles daleles, o glaudžiai išsidėstę indai šildo orą.
Tada ateina nosiaryklė ir burnos ryklės, po jų - gerklos, trachėja, pagrindiniai bronchai. Pastarieji skirstomi įdešinės ir kairės skiltys. Jie išsišakoja ir sudaro bronchų medį. Mažiausios bronchiolės gale turi elastingą maišelį – alveolę. Nepaisant to, kad gleivinė iškloja visus kvėpavimo takus, dujų mainai vyksta tik pačiame jų gale. Nenaudojama erdvė vadinama negyva erdve. Paprastai jo dydis siekia iki šimto penkiasdešimt mililitrų.
Kvėpavimo ciklas
Sveikas žmogus kvėpuoja trimis etapais: įkvėpimas, iškvėpimas ir pauzė. Laikui bėgant visas šis procesas užtrunka nuo dviejų su puse iki dešimties sekundžių ar daugiau. Tai labai individualūs nustatymai. Išorinis kvėpavimas labai priklauso nuo kūno gyvenimo sąlygų ir jo sveikatos būklės. Taigi, yra tokių sąvokų kaip kvėpavimo ritmas ir dažnis. Jas lemia krūtinės ląstos judesių skaičius per minutę, jų reguliarumas. Kvėpavimo gylį galima nustatyti išmatuojant iškvepiamo oro tūrį arba krūtinės apimtį įkvėpimo ir iškvėpimo metu. Procesas gana paprastas.
Įkvėpimas atliekamas diafragmos ir tarpšonkaulinių raumenų susitraukimo metu. Neigiamas slėgis, kuris susidaro šiuo momentu, tarsi „siurbia“atmosferos orą į plaučius. Tokiu atveju krūtinė plečiasi. Iškvėpimas yra priešingas veiksmas: raumenys atsipalaiduoja, alveolių sienelės linkusios atsikratyti per didelio tempimo ir grįžti į pradinę būseną.
Plaučių ventiliacija
Išorinio kvėpavimo funkcijos tyrimas padėjo mokslininkams geriau suprasti reikšmingųligų skaičius. Jie net išskyrė atskirą medicinos šaką – pulmonologiją. Yra keli kriterijai, pagal kuriuos analizuojamas kvėpavimo sistemos darbas. Išorinio kvėpavimo rodikliai nėra griežta reikšmė. Jie gali skirtis priklausomai nuo asmens konstitucijos, amžiaus ir sveikatos būklės:
- Potvynių tūris (IKI). Tai oro kiekis, kurį žmogus įkvepia ir iškvepia ramybės būsenoje. Norma yra nuo trijų šimtų iki septynių šimtų mililitrų.
- Įkvėpimo rezervinis tūris (IRV). Tai oras, kurio vis dar galima pridėti į plaučius. Pavyzdžiui, jei ramiai įkvėpkite, paprašykite žmogaus giliai įkvėpti.
- Iškvėpimo rezervo tūris (ERV). Tai oro tūris, kuris išeis iš plaučių, jei po įprasto iškvėpimo giliai įkvėpsite. Abu skaičiai yra apie pusantro litro.
- Likutinis tūris. Tai oro kiekis, kuris lieka plaučiuose po gilaus iškvėpimo. Jo vertė yra nuo tūkstančio iki pusantro tūkstančio mililitrų.
- Keturi ankstesni rodikliai kartu sudaro gyvybinę plaučių talpą. Vyrams jis lygus penkiems litrams, moterims - trims su puse.
Plaučių ventiliacija – tai bendras oro kiekis, praeinantis per plaučius per vieną minutę. Suaugusio sveiko žmogaus ramybės būsenoje šis skaičius svyruoja nuo šešių iki aštuonių litrų. Išorinio kvėpavimo funkcijos tyrimas būtinas ne tik turintiems patologijų, bet ir sportininkams, taip pat vaikams (ypač neišnešiotiems naujagimiams). Dažnai tokių žinių prireikia reanimacijoje, kai pacientas perkeliamas į ventiliatorių (dirbtinė plaučių ventiliacija)arba pašalintas iš jo.
Normalaus kvėpavimo tipai
Išorinio kvėpavimo funkcija labai priklauso nuo proceso tipo. Taip pat iš žmogaus konstitucijos ir lyties. Pagal krūtinės išsiplėtimo būdą galima išskirti du kvėpavimo tipus:
- Krūtinė, kurios metu pakyla šonkauliai. Ji vyrauja tarp moterų.
- Pilvas, kai suplota diafragma. Toks kvėpavimas labiau būdingas vyrams.
Yra ir mišrus tipas, kai dalyvauja visos raumenų grupės. Šis rodiklis yra individualus. Tai priklauso ne tik nuo lyties, bet ir nuo žmogaus amžiaus, nes bėgant metams krūtinės ląstos paslankumas mažėja. Jam įtakos turi ir profesija: kuo sunkesnis darbas, tuo labiau vyrauja pilvo tipas.
Patologiniai kvėpavimo tipai
Išorinio kvėpavimo rodikliai labai pasikeičia, kai yra kvėpavimo nepakankamumo sindromas. Tai nėra atskira liga, o tik kitų organų: širdies, plaučių, antinksčių, kepenų ar inkstų patologijos pasekmė. Sindromas yra ūmus ir lėtinis. Be to, jis skirstomas į tipus:
- Kliudantis. Įkvėpus atsiranda dusulys.
- Apribojantis tipas. Iškvėpus atsiranda dusulys.
- Mišrus tipas. Paprastai tai yra terminalo stadija ir apima pirmąsias dvi parinktis.
Be to, yra keletas nenormalaus kvėpavimo tipų, kurie nėra susiję su konkrečia liga:
- Chayne's Breath – Stokes. Pradedant negiliai, kvėpavimas palaipsniui gilėja ir penktą ar septintąkvėpavimas pasiekia normalų lygį. Tada vėl tampa reta ir sekli. Pabaigoje visada būna pauzė – kelios sekundės be įkvėpimo. Pasitaiko naujagimiams, sergantiems TBI, intoksikacija, hidrocefalija.
- Kussmaulo kvėpavimas. Tai gilus, triukšmingas ir retas kvėpavimas. Atsiranda esant hiperventiliacijai, acidozei, diabetinei komai.
Išorinio kvėpavimo patologija
Išorinio kvėpavimo pažeidimas atsiranda tiek normaliai funkcionuojant organizmui, tiek kritinėse situacijose:
- Tachipnėja – būklė, kai kvėpavimo dažnis viršija dvidešimt kartų per minutę. Tai atsitinka ir fiziologiškai (po treniruotės, tvankioje patalpoje), ir patologiškai (su kraujo ligomis, karščiavimu, isterija).
- Bradipnoe – retas kvėpavimas. Paprastai tai susiję su neurologinėmis ligomis, padidėjusiu intrakranijiniu spaudimu, smegenų edema, koma, intoksikacija.
- Apnėja yra kvėpavimo nebuvimas arba sustojimas. Gali būti susijęs su kvėpavimo raumenų paralyžiumi, apsinuodijimu, trauminiu smegenų pažeidimu ar smegenų edema. Taip pat yra kvėpavimo sustojimo miego metu simptomas.
- Dusulys – dusulys (kvėpavimo ritmo, dažnio ir gylio pažeidimas). Atsiranda esant per dideliam fiziniam krūviui, bronchinei astmai, lėtiniam obstrukciniam bronchitui, hipertenzijai.
Kur reikalingos žinios apie išorinio kvėpavimo ypatybes?
Išorinio kvėpavimo tyrimas turėtų būti atliekamas diagnostikos tikslais, siekiant įvertinti visos sistemos funkcinę būklę. Pacientamspatenka į rizikos grupę, pavyzdžiui, rūkaliai ar pavojingų pramonės šakų darbuotojai, taip atskleidžiant polinkį susirgti profesinėmis ligomis. Chirurgams ir anesteziologams šios funkcijos būklė yra svarbi ruošiant pacientą operacijai. Neįgalumo grupei patvirtinti ir apskritai darbingumui įvertinti atliekamas dinaminis išorinio kvėpavimo tyrimas. Taip pat ambulatoriškai stebint ligonius, sergančius lėtinėmis širdies ar plaučių ligomis.
Studijų rūšys
Spirometrija – tai būdas įvertinti kvėpavimo sistemos būklę pagal normalaus ir priverstinio iškvėpimo tūrį, taip pat iškvėpimą per 1 sekundę. Kartais diagnostikos tikslais atliekamas tyrimas bronchus plečiančiu preparatu. Jo esmė slypi tame, kad pacientui pirmiausia atliekamas tyrimas. Tada jam įkvepia bronchus plečiančio vaisto. Ir po 15 minučių vėl vyksta tyrimas. Rezultatai lyginami. Daroma išvada, kad kvėpavimo takų patologija yra grįžtama arba negrįžtama.
Bodypletismografija – atliekama siekiant įvertinti bendrą plaučių talpą ir kvėpavimo takų aerodinaminį pasipriešinimą. Norėdami tai padaryti, pacientas turi įkvėpti oro. Jis yra sandarioje kameroje. Tokiu atveju fiksuojamas ne tik dujų kiekis, bet ir jėga, su kuria jos įkvepiamos, taip pat oro srauto greitis.
