39.2: تبادل الغازات عبر الأسطح التنفسية

Last updated
Save as PDF

Page ID: 196094

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

المهارات اللازمة للتطوير

تسمية ووصف أحجام وقدرات الرئة
افهم كيف يؤثر ضغط الغاز على كيفية انتقال الغازات داخل وخارج الجسم

تعمل بنية الرئة على زيادة مساحة سطحها لزيادة انتشار الغاز. بسبب العدد الهائل من الحويصلات الهوائية (حوالي 300 مليون في كل رئة بشرية)، فإن مساحة سطح الرئة كبيرة جدًا (75 م ²). إن وجود مثل هذه المساحة السطحية الكبيرة يزيد من كمية الغاز التي يمكن أن تنتشر داخل وخارج الرئتين.

المبادئ الأساسية لتبادل الغاز

يحدث تبادل الغازات أثناء التنفس بشكل أساسي من خلال الانتشار. الانتشار هو عملية يتم فيها النقل بواسطة تدرج التركيز. تنتقل جزيئات الغاز من منطقة ذات تركيز عالٍ إلى منطقة ذات تركيز منخفض. يخضع الدم المنخفض في تركيز الأكسجين والمرتفع في تركيز ثاني أكسيد الكربون لتبادل الغازات مع الهواء في الرئتين. يحتوي الهواء في الرئتين على تركيز أعلى من الأكسجين مقارنة بالدم المستنفد للأكسجين وتركيز أقل من ثاني أكسيد الكربون. يسمح تدرج التركيز هذا بتبادل الغازات أثناء التنفس.

الضغط الجزئي هو مقياس لتركيز المكونات الفردية في خليط من الغازات. الضغط الكلي الذي يمارسه الخليط هو مجموع الضغوط الجزئية للمكونات في الخليط. يتناسب معدل انتشار الغاز مع ضغطه الجزئي داخل خليط الغاز الكلي. تتم مناقشة هذا المفهوم بمزيد من التفصيل أدناه.

أحجام وقدرات الرئة

تتمتع الحيوانات المختلفة بقدرات رئوية مختلفة بناءً على أنشطتها. لقد طورت الفهود قدرة رئوية أعلى بكثير من البشر؛ فهي تساعد على توفير الأكسجين لجميع عضلات الجسم وتسمح لها بالجري بسرعة كبيرة. تتمتع الأفيال أيضًا بقدرة رئوية عالية. في هذه الحالة، ليس لأنهم يجرون بسرعة ولكن لأن لديهم جسمًا كبيرًا ويجب أن يكونوا قادرين على امتصاص الأكسجين وفقًا لحجم أجسامهم.

يُظهر الرسم البياني تبادل الهواء أثناء الاستنشاق والزفير، والذي يشبه نمط الموجة. أثناء التنفس الطبيعي، يتم تبادل حوالي ثمانية بالمائة فقط من الهواء في الرئتين، وتبلغ كمية الهواء في الرئتين نصف إجمالي سعة الرئة. عندما يتنفس الشخص بعمق، يتم الوصول إلى سعة الرئة الإجمالية. تسمى كمية الهواء التي يتم امتصاصها بقدرة الشهيق. يؤدي الزفير القوي إلى طرد حجم احتياطي الزفير. يتبقى حجم متبقٍ من الهواء يبلغ حوالي ثمانية بالمائة في الرئتين. القدرة الحيوية هي الفرق بين السعة الإجمالية للرئة والحجم المتبقي. حجم احتياطي الشهيق هو الفرق بين السعة الإجمالية للرئة وكمية الهواء في الرئتين بعد أخذ نفس طبيعي. القدرة الوظيفية المتبقية هي كمية الهواء في الرئتين بعد الزفير العادي. — الشكل\(\PageIndex{1}\): يتم عرض أحجام وقدرات الرئة البشرية. تبلغ سعة الرئة الإجمالية للذكور البالغين ستة لترات. حجم المد والجزر هو حجم الهواء الذي يتم استنشاقه في نفس واحد طبيعي. القدرة الشهيقية هي كمية الهواء التي يتم امتصاصها أثناء التنفس العميق، والحجم المتبقي هو كمية الهواء المتبقية في الرئتين بعد التنفس القوي.

يتم تحديد حجم رئة الإنسان من خلال الوراثة والجنس والطول. وبالسعة القصوى، يمكن للرئة المتوسطة استيعاب ما يقرب من ستة لترات من الهواء، ولكن الرئتين لا تعمل عادة بأقصى طاقتها. يتم قياس الهواء في الرئتين من حيث أحجام الرئة وقدرات الرئة (الشكل\(\PageIndex{1}\) والجدول\(\PageIndex{1}\)). يقيس الحجم كمية الهواء لوظيفة واحدة (مثل الاستنشاق أو الزفير). السعة هي أي مجلدين أو أكثر (على سبيل المثال، الكمية التي يمكن استنشاقها من نهاية الزفير الأقصى).

**الجدول\(\PageIndex{1}\):** أحجام وقدرات الرئة (متوسط الذكور البالغين)
الحجم/السعة	تعريف	الحجم (لترات)	معادلات
حجم المد والجزر (تلفزيون)	كمية الهواء التي يتم استنشاقها أثناء التنفس الطبيعي	0.5	-
حجم احتياطي انتهاء الصلاحية (ERV)	كمية الهواء التي يمكن زفيرها بعد الزفير العادي	1.2	-
حجم احتياطي الشهيق (IRV)	كمية الهواء التي يمكن استنشاقها مرة أخرى بعد الاستنشاق العادي	3.1	-
الحجم المتبقي (RV)	الهواء المتبقي في الرئتين بعد الزفير القسري	1.2	-
القدرة الحيوية (VC)	الحد الأقصى لكمية الهواء التي يمكن نقلها داخل الرئتين أو خارجها في دورة تنفسية واحدة	4.8	خدمة+تلفزيون+إيرف
سعة الشهيق (IC)	حجم الهواء الذي يمكن استنشاقه بالإضافة إلى الزفير العادي	3.6	تلفزيون+إيرف
القدرة الوظيفية المتبقية (FRC)	حجم الهواء المتبقي بعد الزفير العادي	2.4	خدمة+تلفزيون
إجمالي سعة الرئة (TLC)	إجمالي حجم الهواء في الرئتين بعد الإلهام الأقصى	6.0	RV+شاشة+تلفزيون+IRV
حجم الزفير القسري (FEV1)	مقدار الهواء الذي يمكن إجباره على الخروج من الرئتين خلال فترة زمنية محددة، عادةً ثانية واحدة	~4.1 إلى 5.5	-

يمكن تقسيم الحجم في الرئة إلى أربع وحدات: حجم المد والجزر، وحجم احتياطي الزفير، وحجم احتياطي الشهيق، والحجم المتبقي. يقيس حجم المد والجزر (TV) كمية الهواء المستوحى والمنتهي الصلاحية أثناء التنفس الطبيعي. في المتوسط، يبلغ هذا الحجم حوالي نصف لتر، وهو أقل بقليل من سعة زجاجة مشروب 20 أونصة. حجم احتياطي الزفير (ERV) هو كمية الهواء الإضافية التي يمكن الزفير بعد الزفير العادي. إنها الكمية الاحتياطية التي يمكن زفيرها بما يتجاوز ما هو طبيعي. على العكس من ذلك، فإن حجم احتياطي الشهيق (IRV) هو كمية الهواء الإضافية التي يمكن استنشاقها بعد الاستنشاق العادي. الحجم المتبقي (RV) هو كمية الهواء المتبقية بعد الزفير من حجم احتياطي الزفير. لا تكون الرئتان فارغة تمامًا أبدًا: هناك دائمًا بعض الهواء المتبقي في الرئتين بعد الزفير الأقصى. إذا لم يكن هذا الحجم المتبقي موجودًا وتم تفريغ الرئتين تمامًا، فسوف تلتصق أنسجة الرئة ببعضها البعض وقد تكون الطاقة اللازمة لإعادة نفخ الرئة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن التغلب عليها. لذلك، هناك دائمًا بعض الهواء المتبقي في الرئتين. الحجم المتبقي مهم أيضًا لمنع التقلبات الكبيرة في غازات الجهاز التنفسي (O ₂ و CO ₂). الحجم المتبقي هو حجم الرئة الوحيد الذي لا يمكن قياسه مباشرة لأنه من المستحيل تفريغ الرئة تمامًا من الهواء. يمكن حساب هذا الحجم فقط بدلاً من قياسه.

السعات هي قياسات لمجلدين أو أكثر. تقيس السعة الحيوية (VC) الحد الأقصى من الهواء الذي يمكن استنشاقه أو زفره أثناء الدورة التنفسية. إنه مجموع حجم احتياطي الزفير وحجم المد وحجم احتياطي الشهيق. سعة الشهيق (IC) هي كمية الهواء التي يمكن استنشاقها بعد انتهاء الصلاحية الطبيعي. وبالتالي، فهو مجموع حجم المد والجزر وحجم احتياطي الشهيق. تتضمن السعة الوظيفية المتبقية (FRC) حجم احتياطي الزفير والحجم المتبقي. يقيس FRC كمية الهواء الإضافي الذي يمكن الزفير بعد الزفير العادي. أخيرًا، السعة الإجمالية للرئة (TLC) هي قياس إجمالي كمية الهواء التي يمكن للرئة الاحتفاظ بها. إنه مجموع الحجم المتبقي وحجم احتياطي الزفير وحجم المد وحجم احتياطي الشهيق.

يتم قياس أحجام الرئة من خلال تقنية تسمى قياس التنفس. من المقاييس المهمة التي يتم اتخاذها أثناء قياس التنفس حجم الزفير القسري (FEV)، والذي يقيس كمية الهواء الذي يمكن إجباره على الخروج من الرئة خلال فترة محددة، عادةً ثانية واحدة (FEV1). بالإضافة إلى ذلك، يتم قياس السعة الحيوية القسرية (FVC)، وهي إجمالي كمية الهواء التي يمكن زفيرها بالقوة. يتم استخدام نسبة هذه القيم (نسبة FEV1/FVC) لتشخيص أمراض الرئة بما في ذلك الربو وانتفاخ الرئة والتليف. إذا كانت نسبة FEV1/FVC مرتفعة، فإن الرئتين غير متوافقة (مما يعني أنها صلبة وغير قادرة على الانحناء بشكل صحيح)، ومن المرجح أن يكون المريض مصابًا بتليف الرئة. يقوم المرضى بزفير معظم حجم الرئة بسرعة كبيرة. على العكس من ذلك، عندما تكون نسبة FEV1/FVC منخفضة، تكون هناك مقاومة في الرئة تتميز بالربو. في هذه الحالة، يصعب على المريض إخراج الهواء من رئتيه، ويستغرق الأمر وقتًا طويلاً للوصول إلى الحد الأقصى لحجم الزفير. في كلتا الحالتين، يكون التنفس صعبًا وتظهر مضاعفات.

الاتصال الوظيفي: معالج الجهاز التنفسي

يقوم أخصائيو الجهاز التنفسي أو ممارسو الجهاز التنفسي بتقييم وعلاج المرضى الذين يعانون من أمراض الرئة والقلب والأوعية الدموية. إنهم يعملون كجزء من فريق طبي لتطوير خطط العلاج للمرضى. قد يعالج أخصائيو الجهاز التنفسي الأطفال المبتسرين الذين يعانون من أمراض الرئة المتخلفة، والمرضى الذين يعانون من حالات مزمنة مثل الربو، أو المرضى الأكبر سنًا الذين يعانون من أمراض الرئة مثل انتفاخ الرئة ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD). قد يقومون بتشغيل معدات متطورة مثل أنظمة توصيل الغاز المضغوط وأجهزة التنفس الصناعي وأجهزة تحليل غازات الدم وأجهزة الإنعاش. عادةً ما تؤدي البرامج المتخصصة لتصبح معالجًا للجهاز التنفسي إلى درجة البكالوريوس مع تخصص معالج الجهاز التنفسي. بسبب تزايد شيخوخة السكان، من المتوقع أن تظل الفرص الوظيفية كمعالج تنفسي قوية.

ضغط الغاز والتنفس

يمكن فهم العملية التنفسية بشكل أفضل من خلال فحص خصائص الغازات. تتحرك الغازات بحرية، لكن جزيئات الغاز تصطدم باستمرار بجدران سفينتها، مما ينتج عنه ضغط الغاز.

الهواء عبارة عن خليط من الغازات، وخاصة النيتروجين (N ₂؛ 78.6 بالمائة) والأكسجين (O ₂؛ 20.9 بالمائة) وبخار الماء (H ₂ O؛ 0.5 بالمائة) وثاني أكسيد الكربون (CO ₂؛ 0.04 بالمائة). كل مكون غاز في هذا الخليط يمارس ضغطًا. ضغط الغاز الفردي في الخليط هو الضغط الجزئي لذلك الغاز. ما يقرب من 21 في المئة من غاز الغلاف الجوي هو الأكسجين. ومع ذلك، يوجد ثاني أكسيد الكربون بكميات صغيرة نسبيًا، 0.04 بالمائة. الضغط الجزئي للأكسجين أكبر بكثير من ثاني أكسيد الكربون. يمكن حساب الضغط الجزئي لأي غاز من خلال:

\[\text{P} = \text{(P}_\text{atm}\text{)} * \text{(percent content in mixture)}\nonumber\]

_{P atm، الضغط الجوي، هو مجموع كل الضغوط الجزئية لغازات الغلاف الجوي مجتمعة،}

\[\text{P}_\text{atm} = \text{P}_{\text{N}_2} + \text{P}_{\text{O}_2} + \text{P}_{\text{H}_2\text{O}} + \text{P}_{\text{CO}_2} = 760 \text{ mm Hg}\nonumber\]

× (النسبة المئوية للمحتوى في الخليط).

يبلغ ضغط الغلاف الجوي عند مستوى سطح البحر 760 ملم زئبق. لذلك، الضغط الجزئي للأكسجين هو:

\[\text{P}_{\text{O}_2} = (760\text{ mm Hg})(0.21) = 160\text{ mm Hg}\nonumber\]

وبالنسبة لثاني أكسيد الكربون:

\[\text{P}_{\text{CO}_2} = (760\text{ mm Hg})(0.0004) = 0.3\text{ mm Hg}\nonumber\]

_{على ارتفاعات عالية، ينخفض P atm ولكن التركيز لا يتغير؛ يرجع انخفاض الضغط الجزئي إلى انخفاض P _atm.}

عندما يصل خليط الهواء إلى الرئة، يتم ترطيبه. لا يغير ضغط بخار الماء في الرئة ضغط الهواء، ولكن يجب تضمينه في معادلة الضغط الجزئي. لهذا الحساب، يتم طرح ضغط الماء (47 ملم زئبق) من الضغط الجوي:

\[760\text{ mm Hg} - 47\text{ mm Hg} = 713\text{ mm Hg}\nonumber\]

والضغط الجزئي للأكسجين هو:

\[(760\text{ mm Hg} - 47\text{ mm Hg}) (0.21) = 150\text{ mm Hg}\nonumber\]

تحدد هذه الضغوط تبادل الغاز، أو تدفق الغاز، في النظام. سيتدفق الأكسجين وثاني أكسيد الكربون وفقًا لتدرج الضغط من الأعلى إلى الأدنى. لذلك، فإن فهم الضغط الجزئي لكل غاز سيساعد في فهم كيفية تحرك الغازات في الجهاز التنفسي.

تبادل الغازات عبر الحويصلات الهوائية

في الجسم، يتم استخدام الأكسجين بواسطة خلايا أنسجة الجسم ويتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون كمنتج نفايات. نسبة إنتاج ثاني أكسيد الكربون إلى استهلاك الأكسجين هي حاصل التنفس (RQ). يتراوح RQ بين 0.7 و 1.0. إذا تم استخدام الجلوكوز فقط لتغذية الجسم، فإن RQ يساوي واحدًا. سيتم إنتاج مول واحد من ثاني أكسيد الكربون لكل مول من الأكسجين المستهلك. ومع ذلك، فإن الجلوكوز ليس الوقود الوحيد للجسم. يستخدم البروتين والدهون أيضًا كوقود للجسم. لهذا السبب، يتم إنتاج كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالأكسجين ويبلغ RQ، في المتوسط، حوالي 0.7 للدهون وحوالي 0.8 للبروتين.

يتم استخدام RQ لحساب الضغط الجزئي للأكسجين في المساحات السنخية داخل الرئة، السنخية\(\text{P}_{\text{O}_2}\). أعلاه، تم حساب الضغط الجزئي للأكسجين في الرئتين ليكون 150 ملم زئبق. ومع ذلك، لا تنفد الرئتين تمامًا مع الزفير؛ لذلك يمتزج الهواء المستوحى مع هذا الهواء المتبقي ويخفض الضغط الجزئي للأكسجين داخل الحويصلات الهوائية. هذا يعني أن تركيز الأكسجين في الرئتين أقل مما هو موجود في الهواء خارج الجسم. عند معرفة RQ، يمكن حساب الضغط الجزئي للأكسجين في الحويصلات الهوائية:

\[\text{alveolar P}_{\text{O}_2} = \text{inspired P}_{\text{O}_2} - \frac{\text{alveolar P}_{\text{O}_2}} {\text{RQ}} \nonumber\]

مع معدل RQ يبلغ 0.8 و a\(\text{P}_{\text{CO}_2}\) في الحويصلات الهوائية التي يبلغ قطرها 40 ملم زئبق،\(\text{P}_{\text{O}_2}\) فإن السنخ يساوي:

\[\text{alveolar P}_{\text{O}_2} = 150\text{ mm Hg} - \frac{40\text{ mm Hg}} {0.8} = \text{mm Hg}\nonumber\]

لاحظ أن هذا الضغط أقل من الهواء الخارجي. لذلك، سيتدفق الأكسجين من الهواء المستوحى في الرئة (\(\text{P}_{\text{O}_2}\)= 150 ملم زئبق) إلى مجرى الدم (\(\text{P}_{\text{O}_2}\)= 100 ملم زئبق) (الشكل\(\PageIndex{2}\)).

في الرئتين، ينتشر الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الشعيرات الدموية المحيطة بالحويصلات الهوائية. يرتبط الأكسجين (حوالي 98 بالمائة) بشكل عكسي بصبغة الجهاز التنفسي الهيموجلوبين الموجودة في خلايا الدم الحمراء (RBCs). تحمل كرات الدم الحمراء الأكسجين إلى الأنسجة حيث ينفصل الأكسجين عن الهيموجلوبين وينتشر في خلايا الأنسجة. وبشكل أكثر تحديدًا،\(\text{P}_{\text{O}_2}\) تكون السنخية أعلى في الحويصلات الهوائية\(\text{P}_{\text{ALVO}_2}\) = 100 ملم زئبق) من الدم\(\text{P}_{\text{O}_2}\) (40 ملم زئبق) في الشعيرات الدموية. نظرًا لوجود هذا التدرج في الضغط، ينتشر الأكسجين إلى أسفل تدرج الضغط، ويخرج من الحويصلات الهوائية ويدخل دم الشعيرات الدموية حيث يرتبط O ₂ بالهيموجلوبين. في نفس الوقت،\(\text{P}_{\text{CO}_2}\) تكون السنخية أقل\(\text{P}_{\text{ALVO}_2}\) = 40 ملم زئبق من الدم\(\text{P}_{\text{CO}_2}\) = (45 ملم زئبق). يقوم ثاني _أكسيد الكربون بنشر تدرج ضغطه، ويخرج من الشعيرات الدموية ويدخل الحويصلات الهوائية.

يتحرك الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بشكل مستقل عن بعضهما البعض؛ وينتشران أسفل تدرجات الضغط الخاصة بهما. عندما يخرج الدم من الرئتين عبر الأوردة الرئوية، فإن الوريد\(\text{P}_{\text{O}_2}\) = 100 ملم زئبق، بينما الوريدي\(\text{P}_{\text{CO}_2}\) = 40 ملم زئبق. عندما يدخل الدم إلى الشعيرات الدموية الجهازية، سيفقد الدم الأكسجين ويكتسب ثاني أكسيد الكربون بسبب اختلاف الضغط بين الأنسجة والدم. في الشعيرات الدموية الجهازية،\(\text{P}_{\text{O}_2}\) = 100 ملم زئبق، ولكن في خلايا الأنسجة،\(\text{P}_{\text{O}_2}\) = 40 ملم زئبق. يؤدي تدرج الضغط هذا إلى انتشار الأكسجين خارج الشعيرات الدموية إلى خلايا الأنسجة. في نفس الوقت، الدم\(\text{P}_{\text{CO}_2}\) = 40 ملم زئبق والأنسجة الجهازية\(\text{P}_{\text{CO}_2}\) = 45 ملم زئبق. يؤدي تدرج الضغط إلى إخراج ثاني _أكسيد الكربون من خلايا الأنسجة إلى الشعيرات الدموية. الدم العائد إلى الرئتين عبر الشرايين الرئوية له وريدي\(\text{P}_{\text{O}_2}\) = 40 ملم زئبق و\(\text{P}_{\text{CO}_2}\) = 45 ملم زئبق. يدخل الدم الشعيرات الدموية الرئوية حيث تبدأ عملية تبادل الغازات بين الشعيرات الدموية والحويصلات الهوائية مرة أخرى (الشكل\(\PageIndex{2}\)).

آرت كونيكشن

يُظهر الرسم التوضيحي حركة الهواء غير المؤكسج إلى الرئتين والهواء المؤكسج خارج الرئتين. كما يظهر دوران الدم عبر الجسم. تبدأ الدورة الدموية عندما يخرج الدم غير المؤكسج في الشرايين من الجانب الأيمن من القلب ويدخل الرئتين. يخرج الدم المؤكسج من الرئتين، ويدخل الجانب الأيسر من القلب، الذي يضخه إلى بقية الجسم عبر الشرايين. يبلغ الضغط الجزئي للأكسجين في الغلاف الجوي 160 ملليمتر من الزئبق، والضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون هو 0.2 ملليمتر من الزئبق. يبلغ الضغط الجزئي للأكسجين في الشرايين 100 ملليمتر من الزئبق، والضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون هو 40 ملليمتر من الزئبق. يبلغ الضغط الجزئي للأكسجين في الأوردة 40 ملليمترًا من الزئبق، والضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون هو 46 ملليمترًا من الزئبق. — الشكل\(\PageIndex{2}\): تتغير الضغوط الجزئية للأكسجين وثاني أكسيد الكربون مع تحرك الدم عبر الجسم.

أي من العبارات التالية خاطئة؟

في الأنسجة،\(\text{P}_{\text{O}_2}\) تنخفض مع مرور الدم من الشرايين إلى الأوردة، بينما\(\text{P}_{\text{CO}_2}\) يزداد.
ينتقل الدم من الرئتين إلى القلب إلى أنسجة الجسم، ثم يعود إلى القلب، ثم الرئتين.
ينتقل الدم من الرئتين إلى القلب إلى أنسجة الجسم، ثم يعود إلى الرئتين، ثم القلب.
\(\text{P}_{\text{O}_2}\)أعلى في الهواء منه في الرئتين.

باختصار، يؤدي التغيير في الضغط الجزئي من الحويصلات الهوائية إلى الشعيرات الدموية إلى دفع الأكسجين إلى الأنسجة وثاني أكسيد الكربون إلى الدم من الأنسجة. ثم يتم نقل الدم إلى الرئتين حيث تؤدي الاختلافات في الضغط في الحويصلات الهوائية إلى خروج ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الرئتين، والأكسجين إلى الدم.

رابط إلى التعلم

شاهد هذا الفيديو لمعرفة كيفية إجراء قياس التنفس.

ملخص

يمكن للرئتين استيعاب كمية كبيرة من الهواء، ولكن لا يتم ملؤهما عادة إلى أقصى سعة. تشمل قياسات حجم الرئة حجم المد والجزر وحجم احتياطي الزفير وحجم احتياطي الشهيق والحجم المتبقي. مجموع هذه العناصر يساوي إجمالي سعة الرئة. تعتمد حركة الغاز داخل الرئتين أو خارجها على ضغط الغاز. الهواء عبارة عن خليط من الغازات؛ لذلك، يمكن حساب الضغط الجزئي لكل غاز لتحديد كيفية تدفق الغاز في الرئة. الفرق بين الضغط الجزئي للغاز في الهواء يدفع الأكسجين إلى الأنسجة وثاني أكسيد الكربون خارج الجسم.

اتصالات فنية

الشكل\(\PageIndex{2}\): أي العبارات التالية خاطئة؟

في الأنسجة،\(\text{P}_{\text{O}_2}\) تنخفض مع مرور الدم من الشرايين إلى الأوردة، بينما\(\text{P}_{\text{CO}_2}\) يزداد.
ينتقل الدم من الرئتين إلى القلب إلى أنسجة الجسم، ثم يعود إلى القلب، ثم الرئتين.
ينتقل الدم من الرئتين إلى القلب إلى أنسجة الجسم، ثم يعود إلى الرئتين، ثم القلب.
\(\text{P}_{\text{O}_2}\)أعلى في الهواء منه في الرئتين.

إجابة: ج

مسرد المصطلحات

سنخي\(\text{P}_{\text{O}_2}\): الضغط الجزئي للأكسجين في الحويصلات الهوائية (عادة حوالي 100 ملم زئبق)

حجم احتياطي الزفير (ERV): كمية الهواء الإضافي الذي يمكن الزفير بعد الزفير العادي

نسبة FEV1/FVC: نسبة كمية الهواء التي يمكن إجبارها على الخروج من الرئة في ثانية واحدة إلى الكمية الإجمالية التي يتم إجبارها على الخروج من الرئة؛ مقياس لوظيفة الرئة يمكن استخدامه للكشف عن حالات المرض

حجم الزفير القسري (FEV): (أيضًا القدرة الحيوية القسرية) مقياس لمقدار الهواء الذي يمكن إجباره على الخروج من الرئة بأقصى قدر من الإلهام خلال فترة زمنية محددة

القدرة الوظيفية المتبقية (FRC): حجم احتياطي الزفير بالإضافة إلى الحجم المتبقي

سعة الشهيق (IC): حجم المد والجزر بالإضافة إلى حجم احتياطي الشهيق

حجم احتياطي الشهيق (IRV): كمية الهواء الإضافية التي يمكن إلهامها بعد الاستنشاق العادي

سعة الرئة: قياس حجمين أو أكثر من أحجام الرئة (مقدار الهواء الذي يمكن استنشاقه من نهاية الصلاحية إلى السعة القصوى)

حجم الرئة: قياس الهواء لوظيفة رئوية واحدة (الاستنشاق العادي أو الزفير)

ضغط جزئي: مقدار الضغط الذي يمارسه غاز واحد داخل خليط من الغازات

الحجم المتبقي (RV): كمية الهواء المتبقية في الرئة بعد انتهاء الصلاحية القصوى

حاصل التنفس (RQ): نسبة إنتاج ثاني أكسيد الكربون لكل جزيء أكسجين مستهلك

قياس التنفس: طريقة لقياس أحجام الرئة وتشخيص أمراض الرئة

حجم المد والجزر (تلفزيون): كمية الهواء المستلهمة والمنتهية الصلاحية أثناء التنفس الطبيعي

إجمالي سعة الرئة (TLC): مجموع الحجم المتبقي وحجم احتياطي الزفير وحجم المد والجزر وحجم احتياطي الشهيق

الوريدي\(\text{P}_{\text{CO}_2}\): الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الأوردة (40 ملم زئبق في الأوردة الرئوية)

الوريدي\(\text{P}_{\text{O}_2}\): الضغط الجزئي للأكسجين في الأوردة (100 ملم زئبق في الأوردة الرئوية)

القدرة الحيوية (VC): مجموع حجم احتياطي الزفير وحجم المد والجزر وحجم احتياطي الشهيق