Skip to main content
Global

39.3: Kupumua

  • Page ID
    175483
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Ujuzi wa Kuendeleza

    • Eleza jinsi miundo ya mapafu na cavity ya thoracic kudhibiti mechanics ya kupumua
    • Eleza umuhimu wa kufuata na upinzani katika mapafu
    • Jadili matatizo ambayo yanaweza kutokea kutokana na kutofautiana kwa V/Q

    Mapafu ya Mamalia iko katika cavity ya thoracic ambako wamezungukwa na kulindwa na ngome ya ubavu, misuli ya intercostal, na imefungwa na ukuta wa kifua. Chini ya mapafu hutolewa na diaphragm, misuli ya mifupa inayowezesha kupumua. Kupumua kunahitaji uratibu wa mapafu, ukuta wa kifua, na muhimu zaidi, diaphragm.

    Aina ya Kupumua

    Amfibia wamebadilika njia nyingi za kupumua. Vijana wa amfibia, kama tadpoles, hutumia gills kupumua, na hawatoi maji. Baadhi ya amfibia huhifadhi gills kwa uzima. Kama tadpole inakua, gills hupotea na mapafu kukua. Mapafu haya ni ya asili na hayabadilika kama mapafu ya mamalia. Wafibia wazima wanakosa au wana kipigo kilichopunguzwa, hivyo kupumua kupitia mapafu kunalazimika. Njia nyingine za kupumua kwa amfibia ni kuenea kwenye ngozi. Ili kusaidia ugawanyiko huu, ngozi ya amphibian inapaswa kubaki unyevu.

    Ndege wanakabiliwa na changamoto ya kipekee kwa heshima ya kupumua: Wanaruka. Kuruka hutumia kiasi kikubwa cha nishati; kwa hiyo, ndege zinahitaji oksijeni nyingi ili kusaidia michakato yao ya kimetaboliki. Ndege wamebadilisha mfumo wa upumuaji unaowapa oksijeni inayohitajika ili kuwezesha kuruka. Sawa na mamalia, ndege wana mapafu, ambayo ni viungo maalumu kwa kubadilishana gesi. Air oksijeni, kuchukuliwa wakati wa kuvuta pumzi, hutofautiana katika uso wa mapafu ndani ya damu, na dioksidi kaboni hutofautiana kutoka damu ndani ya mapafu na kufukuzwa wakati wa kutolea nje. Maelezo ya kupumua kati ya ndege na wanyama hutofautiana sana.

    Mbali na mapafu, ndege wana mifuko ya hewa ndani ya mwili wao. Air inapita katika mwelekeo mmoja kutoka kwenye mifuko ya hewa ya nyuma hadi kwenye mapafu na nje ya sac za hewa za anterior. Mzunguko wa hewa ni kinyume chake na mtiririko wa damu, na kubadilishana gesi hufanyika kwa ufanisi zaidi. Aina hii ya kupumua inawezesha ndege kupata oksijeni inayohitajika, hata kwenye miinuko ya juu ambapo ukolezi wa oksijeni ni mdogo. Mwelekeo huu wa hewa ya hewa unahitaji mizunguko miwili ya ulaji wa hewa na kutolea nje ili kupata hewa kabisa nje ya mapafu.

    Evolution uhusiano: ndege kupumua

    Ndege wamebadilisha mfumo wa kupumua unaowawezesha kuruka. Kuruka ni mchakato wa juu-nishati na inahitaji oksijeni nyingi. Zaidi ya hayo, ndege wengi kuruka katika miinuko ya juu ambapo mkusanyiko wa oksijeni katika chini. Ndege zilibadilishaje mfumo wa kupumua ambao ni wa pekee?

    Miongo kadhaa ya utafiti na paleontologists umeonyesha kwamba ndege zilibadilishwa kutoka kwa therapods, dinosaurs ya kula nyama (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Kwa kweli, ushahidi wa visukuku unaonyesha kwamba dinosaurs zinazokula nyama zilizoishi zaidi ya miaka milioni 100 iliyopita zilikuwa na mtiririko sawa na mfumo wa kupumua na mapafu na mifuko ya hewa. Archaeopteryx na Xiaotingia, kwa mfano, walikuwa wanaruka dinosaurs na wanaaminika kuwa watangulizi wa mapema wa ndege.

    Mchoro A unaonyesha mwelekeo wa hewa katika kuvuta pumzi na kutolea nje kwa ndege. Wakati wa kuvuta pumzi, hewa hupita kutoka mdomo chini ya trachea hadi kwenye mfuko wa hewa wa nyuma ulio nyuma ya mapafu. Kutoka kwenye mfuko wa hewa wa nyuma, hewa huingia kwenye mapafu, na mfuko wa hewa wa anterior mbele ya mapafu. Air kutoka sac zote za hewa pia huingia mashimo katika mifupa. Wakati wa kuvuja hewa kutoka mashimo kwenye mifupa huingia kwenye mifuko ya hewa, kisha mapafu, kisha trachea, ambako hutoka kupitia milipuko. Mchoro B inalinganisha dinosaur na ndege. Wote wana mifuko ya hewa ya anterior mbele ya mapafu, na mifuko ya hewa ya nyuma nyuma yao. Mifuko ya hewa huunganisha kwenye fursa za mashimo katika mifupa.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): (a) Ndege zina mtiririko-kupitia mfumo wa kupumua ambapo hewa inapita moja kwa moja kutoka kwenye mifuko ya nyuma ndani ya mapafu, kisha ndani ya mifuko ya hewa ya anterior. Mifuko ya hewa huunganisha kwenye fursa katika mifupa ya mashimo. (b) Dinosaurs, ambayo ndege walishuka, wana mifupa ya mashimo sawa na wanaaminika kuwa walikuwa na mfumo sawa wa kupumua. (mikopo b: mabadiliko ya kazi na Zina Deretsky, Taifa Sayansi Foundation)

    Wengi wetu tunaona kwamba dinosaurs haipo. Hata hivyo, ndege za kisasa ni wazao wa dinosaurs za ndege. Mfumo wa kupumua wa ndege wa kisasa umekuwa ukibadilika kwa mamia ya mamilioni ya miaka.

    Wamalia wote wana mapafu ambayo ni viungo vikuu vya kupumua. Uwezo wa mapafu umebadilika ili kusaidia shughuli za wanyama. Wakati wa kuvuta pumzi, mapafu hupanua na hewa, na oksijeni huenea kwenye uso wa mapafu na huingia kwenye damu. Wakati wa kutolea nje, mapafu hufukuza hewa na kiasi cha mapafu hupungua. Katika sehemu chache zifuatazo, mchakato wa kupumua kwa binadamu utaelezewa.

    Mitambo ya Kupumua Binadamu

    Sheria ya Boyle ni sheria ya gesi ambayo inasema kuwa katika nafasi iliyofungwa, shinikizo na kiasi vinahusiana kinyume. Kama kiasi kinapungua, shinikizo huongezeka na kinyume chake (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Uhusiano kati ya shinikizo la gesi na kiasi husaidia kuelezea mechanics ya kupumua.

    Katika grafu hii, shinikizo limepangwa dhidi ya kiasi. Mstari hupungua kwa kasi kwa mara ya kwanza, kisha hatua kwa hatua zaidi.
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Grafu hii inaonyesha data kutoka kwa majaribio ya awali ya 1662 ya Boyle, ambayo inaonyesha kwamba shinikizo na kiasi ni inversely kuhusiana. Hakuna vitengo wanapewa kama Boyle alitumia vitengo vya kiholela katika majaribio yake.

    Kuna daima shinikizo kidogo hasi ndani ya cavity ya thoracic, ambayo husaidia kuweka hewa ya mapafu kufunguliwa. Wakati wa kuvuta pumzi, kiasi huongezeka kama matokeo ya kupinga kwa diaphragm, na shinikizo hupungua (kulingana na Sheria ya Boyle). Kupungua kwa shinikizo katika cavity ya thoracic kuhusiana na mazingira hufanya cavity chini ya anga (Kielelezo\(\PageIndex{3}\) a). Kwa sababu ya kushuka kwa shinikizo hili, hewa hukimbia kwenye vifungu vya kupumua. Ili kuongeza kiasi cha mapafu, ukuta wa kifua huongezeka. Hii inatokana na kupinga kwa misuli ya intercostal, misuli iliyounganishwa na ngome ya namba. Kiwango cha mapafu kinaongezeka kwa sababu mikataba ya diaphragm na mkataba wa misuli ya intercostals, hivyo kupanua cavity ya thoracic. Ongezeko hili la kiasi cha cavity ya thoracic hupunguza shinikizo ikilinganishwa na anga, hivyo hewa hukimbia ndani ya mapafu, na hivyo kuongeza kiasi chake. Kuongezeka kwa kiasi kikubwa kunahusishwa na ongezeko la nafasi ya alveolar, kwa sababu bronchioles na bronchi ni miundo ngumu ambayo haibadilika kwa ukubwa.

    Sehemu ya a inaonyesha mapafu yaliyopanuliwa na alveoli iliyojaa hewa wakati wa kuvuta pumzi. Kipigo kinavutwa chini, na misuli ya ukuta wa kifua hupigwa nje. Sehemu ya b inaonyesha mapafu yaliyoanguka wakati wa kumalizika. Kipigo kinaingizwa juu, na misuli ya kifua cha kifua huingizwa ndani.
    Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Mapafu, ukuta wa kifua, na diaphragm wote wanahusika katika kupumua, wote (a) kuvuta pumzi na (b) kumalizika muda. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Mariana Ruiz Villareal)

    Ukuta wa kifua huongezeka nje na mbali na mapafu. Mapafu ni elastic; Kwa hiyo, wakati hewa inajaza mapafu, upungufu wa elastic ndani ya tishu za mapafu hufanya shinikizo nyuma kuelekea mambo ya ndani ya mapafu. Vikosi hivi vya nje na vya ndani vinashindana kuingiza na kufuta mapafu kwa kila pumzi. Baada ya kutolea nje, mapafu hupungua ili kulazimisha hewa nje ya mapafu, na misuli ya intercostal kupumzika, kurudi ukuta wa kifua nyuma kwenye nafasi yake ya awali (Kielelezo\(\PageIndex{3}\) b). Kipigo pia kinapunguza tena na huenda juu ndani ya cavity ya thoracic. Hii huongeza shinikizo ndani ya cavity ya thoracic kuhusiana na mazingira, na hewa hutoka nje ya mapafu. Harakati ya hewa nje ya mapafu ni tukio la passive. Hakuna misuli inayoambukizwa ili kufukuza hewa.

    Kila mapafu imezungukwa na sac iliyoingizwa. Safu ya tishu ambayo inashughulikia mapafu na kuingia ndani ya nafasi inaitwa pleura ya visceral. Safu ya pili ya mistari ya parietal pleura mambo ya ndani ya thorax (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Nafasi kati ya tabaka hizi, nafasi ya intrapleural, ina kiasi kidogo cha maji ambayo hulinda tishu na kupunguza msuguano unaozalishwa kutokana na kusugua tabaka za tishu pamoja kama mapafu yanakabiliana na kupumzika. Pleurisy matokeo wakati tabaka hizi za tishu zimewaka; ni chungu kwa sababu kuvimba huongeza shinikizo ndani ya cavity ya thoracic na kupunguza kiasi cha mapafu.

    Mfano unaonyesha mapafu ya binadamu. Kila mapafu hufunikwa na sauti ya ndani ya visceral na pleura ya nje ya parietal. Nafasi ya intrapleural ni nafasi kati ya membrane mbili.
    Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Safu ya tishu inayoitwa pleura inazunguka mapafu na mambo ya ndani ya cavity ya thoracic. (mikopo: mabadiliko ya kazi na NCI)

    Unganisha na Kujifunza

    Tazama jinsi Sheria ya Boyle inavyohusiana na kupumua na kutazama video hii kwenye Sheria ya Boyle.

    Kazi ya Kupumua

    Idadi ya pumzi kwa dakika ni kiwango cha kupumua. Kwa wastani, chini ya hali isiyo ya kujitahidi, kiwango cha kupumua kwa binadamu ni pumzi 12—15/dakika. Kiwango cha kupumua huchangia uingizaji hewa wa alveolar, au ni kiasi gani hewa kinachoingia ndani na nje ya alveoli. Uingizaji hewa wa alveolar huzuia dioksidi kaboni kujengwa katika alveoli. Kuna njia mbili za kuweka uingizaji hewa wa tundu la mapafu mara kwa mara: ongezeko la kiwango cha kupumua huku ukipungua kiasi cha hewa kwa pumzi (kupumua kwa kina), au kupunguza kiwango cha kupumua huku ukiongeza kiasi cha mawimbi kwa pumzi. Katika hali yoyote, uingizaji hewa unabaki sawa, lakini kazi iliyofanywa na aina ya kazi inahitajika ni tofauti kabisa. Kiwango cha mawimbi na kiwango cha kupumua kinasimamiwa kwa karibu wakati mahitaji ya oksijeni yanaongezeka.

    Kuna aina mbili za kazi zilizofanywa wakati wa kupumua, kazi ya kupinga na ya elastic. Flow-resistive inahusu kazi ya alveoli na tishu katika mapafu, wakati kazi elastic inahusu kazi ya misuli intercostal, ukuta wa kifua, na diaphragm. Kuongezeka kwa kiwango cha kupumua huongeza kazi ya kupinga mtiririko wa hewa na hupunguza kazi ya elastic ya misuli. Kupungua kwa kiwango cha kupumua kunarudia aina ya kazi inayohitajika.

    Surfactant

    Interface ya hewa/maji ya alveoli ina mvutano wa juu wa uso. Mvutano huu wa uso ni sawa na mvutano wa uso wa maji kwenye interface ya kioevu-hewa ya droplet ya maji ambayo husababisha kuunganishwa kwa molekuli za maji pamoja. Surfactant ni mchanganyiko tata wa phospholipids na lipoproteins ambayo inafanya kazi ili kupunguza mvutano wa uso uliopo kati ya tishu za alveoli na hewa inayopatikana ndani ya alveoli. Kwa kupunguza mvutano wa uso wa maji ya alveolar, inapunguza tabia ya alveoli kuanguka.

    Surfactant hufanya kazi kama sabuni ili kupunguza mvutano wa uso na inaruhusu mfumuko wa bei rahisi wa hewa. Wakati puto ni ya kwanza umechangiwa, inachukua kiasi kikubwa cha jitihada za kunyoosha plastiki na kuanza kuingiza puto. Ikiwa kidogo ya sabuni ilitumika kwa mambo ya ndani ya puto, basi kiasi cha juhudi au kazi inahitajika kuanza kuingiza puto ingepungua, na itakuwa rahisi sana kuanza kupiga puto. Kanuni hiyo inatumika kwa njia za hewa. Kiasi kidogo cha surfactant kwa tishu za hewa hupunguza jitihada au kazi inayohitajika ili kuingiza njia hizo za hewa. Watoto waliozaliwa mapema wakati mwingine hawana kuzalisha surfactant ya kutosha. Matokeo yake, wanakabiliwa na ugonjwa wa dhiki ya kupumua, kwa sababu inahitaji jitihada zaidi za kuingiza mapafu yao. Surfactant pia ni muhimu kwa kuzuia kuanguka kwa alveoli ndogo jamaa na alveoli kubwa.

    Upinzani wa mapafu na Ufuatiliaji

    Magonjwa ya mapafu hupunguza kiwango cha kubadilishana gesi ndani na nje ya mapafu. Sababu mbili kuu za kupungua kwa gesi ni kufuata (jinsi elastic mapafu ni) na upinzani (ni kiasi gani kizuizi kilichopo katika hewa). Mabadiliko katika aidha yanaweza kubadilisha kasi ya kupumua na uwezo wa kuchukua oksijeni na kutolewa dioksidi kaboni.

    Mifano ya magonjwa ya kuzuia ni ugonjwa wa dhiki ya kupumua na fibrosis ya mapafu. Katika magonjwa hayo yote, njia za hewa hazipatikani na ni ngumu au fibrotic. Kuna kupungua kwa kufuata kwa sababu tishu za mapafu haziwezi kuinama na kusonga. Katika aina hizi za magonjwa ya kuzuia, shinikizo la intrapleural ni chanya zaidi na hewa huanguka juu ya kutolea nje, ambayo hupiga hewa katika mapafu. Kulazimishwa au kazi uwezo muhimu (FVC), ambayo ni kiasi cha hewa ambayo inaweza kwa nguvu exhaled baada ya kuchukua pumzi ndani kabisa iwezekanavyo, ni chini sana kuliko wagonjwa wa kawaida, na wakati inachukua exhale zaidi ya hewa ni muda mrefu sana (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Mgonjwa anayesumbuliwa na magonjwa haya hawezi kutoa kiasi cha kawaida cha hewa.

    Magonjwa ya kuzuia na hali ni pamoja na emphysema, pumu, na edema ya mapafu. Katika emphysema, ambayo hutokea kwa tumbaku ya sigara, kuta za alveoli zinaharibiwa, kupungua eneo la uso kwa kubadilishana gesi. Ufuatiliaji wa jumla wa mapafu umeongezeka, kwa sababu kama kuta za alveolar zimeharibiwa, kupungua kwa mapafu ya elastic kutokana na kupoteza nyuzi za elastic, na hewa zaidi inakabiliwa na mapafu mwishoni mwa kutolea nje. Pumu ni ugonjwa ambao kuvimba husababishwa na mambo ya mazingira. Kuvimba huzuia hewa. Uzuiaji unaweza kuwa kutokana na edema (mkusanyiko wa maji), mkazo wa misuli ya laini katika kuta za bronchioles, kuongezeka kwa secretion ya kamasi, uharibifu wa epithelia ya hewa, au mchanganyiko wa matukio haya. Wale walio na uzoefu wa pumu au edema waliongezeka kutengwa kutokana na kuongezeka kwa kuvimba kwa njia za hewa. Hii inaelekea kuzuia hewa, kuzuia harakati sahihi ya gesi (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Wale walio na magonjwa ya kuzuia wana kiasi kikubwa cha hewa kilichopigwa baada ya kutolea nje na kupumua kwa kiasi kikubwa cha mapafu ili kulipa fidia kwa ukosefu wa ajira ya njia za hewa.

    Grafu viwanja kiasi exhaled dhidi ya muda. Katika mapafu ya kawaida, karibu hewa yote inaweza kulazimishwa exhaled ndani ya sekunde moja baada ya kuchukua pumzi kubwa, na kusababisha Curve kwamba kuongezeka kwa kasi kwa mara ya kwanza kisha plateaus muda mfupi baada ya pili moja. Kiasi ambacho sahani hiyo inafikiwa ni FVC. Katika mapafu ya watu wenye ugonjwa wa mapafu vizuizi, FVC ni ya chini sana lakini mtu anaweza exhale kwa kasi nzuri, na kusababisha Curve ambayo ni sawa katika sura, lakini kwa plateau ya chini, au FVC, kuliko mapafu ya kawaida. Katika mapafu ya watu wenye ugonjwa wa mapafu ya kuzuia, FVC ni ya chini na kutolea nje ni polepole sana, na kusababisha curve flatter na plateau ya chini.
    Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Uwiano wa FEV1 (kiasi cha hewa ambacho kinaweza kulazimishwa exhaled kwa sekunde moja baada ya kuchukua pumzi kubwa) kwa FVC (jumla ya hewa ambayo inaweza kulazimishwa exhaled) inaweza kutumika kutambua kama mtu ana vikwazo au pingamizi ugonjwa wa mapafu. Katika ugonjwa wa mapafu ya kuzuia, FVC imepunguzwa lakini njia za hewa hazizuiliwi, hivyo mtu anaweza kufukuza hewa kwa haraka. Katika ugonjwa wa mapafu ya kuzuia, kizuizi cha njia ya hewa husababisha kutolea nje kwa polepole pamoja na kupunguzwa kwa FVC. Hivyo, uwiano wa FEV1/FVC ni mdogo kwa watu wenye ugonjwa wa mapafu ya kuzuia (chini ya asilimia 69) kuliko watu wenye ugonjwa wa kuzuia (asilimia 88 hadi 90).

    Dead nafasi: V/Q kutolingana

    Shinikizo la mzunguko wa mapafu ni ndogo sana ikilinganishwa na ile ya mzunguko wa utaratibu. Pia ni huru ya pato la moyo. Hii ni kwa sababu ya jambo linaloitwa ajira, ambalo ni mchakato wa kufungua njia za hewa ambazo hubakia kufungwa wakati pato la moyo linaongezeka. Kama pato la moyo linavyoongezeka, idadi ya capillaries na mishipa ambayo ni perfused (kujazwa na damu) huongezeka. Capillaries hizi na mishipa hazitumiki kila wakati lakini tayari ikiwa inahitajika. Wakati mwingine, hata hivyo, kuna kutofautiana kati ya kiasi cha hewa (uingizaji hewa, V) na kiasi cha damu (perfusion, Q) katika mapafu. Hii inajulikana kama uingizaji hewa/perfusion (V/Q) kutofautiana.

    Kuna aina mbili za kutofautiana kwa V/Q. Wote huzalisha nafasi iliyokufa, mikoa ya tishu zilizovunjika au zilizozuiwa. Sehemu zilizokufa zinaweza kuathiri sana kupumua, kwa sababu hupunguza eneo la uso linalopatikana kwa usambazaji wa gesi. Matokeo yake, kiasi cha oksijeni katika damu hupungua, wakati kiwango cha dioksidi kaboni kinaongezeka. Nafasi iliyokufa imeundwa wakati hakuna uingizaji hewa na/au perfusion hufanyika. Anatomical nafasi ya kufa au shunt anatomical, inatokana na kushindwa anatomical, wakati nafasi ya kisaikolojia wafu au shunt kisaikolojia, hutokea kutokana na kuharibika kwa kazi ya mapafu au mishipa.

    Mfano wa shunt ya anatomical ni athari za mvuto kwenye mapafu. Mapafu huathirika hasa na mabadiliko katika ukubwa na mwelekeo wa nguvu za mvuto. Wakati mtu amesimama au ameketi sawa, gradient shinikizo la pleural husababisha kuongezeka kwa uingizaji hewa zaidi chini ya mapafu. Matokeo yake, shinikizo la intrapleural ni hasi zaidi chini ya mapafu kuliko hapo juu, na hewa zaidi hujaza chini ya mapafu kuliko juu. Vivyo hivyo, inachukua nishati kidogo ya kusubu damu chini ya mapafu kuliko ya juu wakati katika nafasi ya kukabiliwa. Perfusion ya mapafu si sare wakati amesimama au ameketi. Hii ni matokeo ya majeshi ya hydrostatic pamoja na athari za shinikizo la hewa. Shunt ya anatomical inakua kwa sababu uingizaji hewa wa hewa haufanani na perfusion ya mishipa inayozunguka hewa hizo. Matokeo yake, kiwango cha kubadilishana gesi ni mdogo. Kumbuka kwamba hii haina kutokea wakati amelala chini, kwa sababu katika nafasi hii, mvuto haipendekezi kuvuta chini ya mapafu chini.

    Shunt ya kisaikolojia inaweza kuendeleza ikiwa kuna maambukizi au edema katika mapafu ambayo huzuia eneo. Hii itapungua uingizaji hewa lakini haiathiri perfusion; kwa hiyo, mabadiliko ya uwiano wa V/Q na kubadilishana gesi huathirika.

    Mapafu yanaweza kulipa fidia kwa mismatches hizi katika uingizaji hewa na perfusion. Ikiwa uingizaji hewa ni mkubwa zaidi kuliko perfusion, arterioles hupanua na bronchioles huzuia. Hii huongeza perfusion na inapunguza uingizaji hewa. Vivyo hivyo, kama uingizaji hewa ni chini ya perfusion, arterioles constrict na bronchioles kupanua kurekebisha usawa.

    Unganisha na Kujifunza

    Tembelea tovuti hii ili uone mitambo ya kupumua.

    Muhtasari

    Mfumo wa mapafu na cavity ya thoracic kudhibiti mechanics ya kupumua. Juu ya msukumo, mikataba ya diaphragm na hupunguza. Mkataba wa misuli ya intercostal na kupanua ukuta wa kifua nje. Shinikizo la intrapleural hupungua, mapafu hupanua, na hewa hutolewa ndani ya hewa. Wakati wa kupumua, misuli ya intercostal na diaphragm hupumzika, kurudi shinikizo la intrapleural nyuma kwenye hali ya kupumzika. Mapafu hupungua na hewa karibu. Hewa hutoka nje ya mapafu. Kuna mvutano wa juu wa uso kwenye interface ya hewa ya hewa katika mapafu. Surfactant, mchanganyiko wa phospholipids na lipoproteins, hufanya kama sabuni katika hewa ili kupunguza mvutano wa uso na kuruhusu ufunguzi wa alveoli.

    Kupumua na kubadilishana gesi hubadilishwa na mabadiliko katika kufuata na upinzani wa mapafu. Ikiwa ufuatiliaji wa mapafu hupungua, kama hutokea katika magonjwa ya kuzuia kama fibrosis, hewa huzidi na kuanguka juu ya kutolea nje. Air inakuwa trapped katika mapafu, na kufanya kupumua ngumu zaidi. Ikiwa upinzani unaongezeka, kama inatokea kwa pumu au emphysema, njia za hewa zimezuiliwa, zikitegea hewa kwenye mapafu na kusababisha kupumua kuwa vigumu. Mabadiliko katika uingizaji hewa wa hewa au perfusion ya mishipa inaweza kuathiri kubadilishana gesi. Mabadiliko haya katika uingizaji hewa na perfusion, inayoitwa V/Q kutofautiana, yanaweza kutokea kutokana na mabadiliko ya anatomical au kisaikolojia.

    faharasa

    uingizaji hewa wa alveolar
    ni kiasi gani cha hewa kilicho katika alveoli
    anatomical wafu nafasi
    (pia, shunt ya anatomical) kanda ya mapafu ambayo haina uingizaji hewa sahihi/perfusion kutokana na kuzuia anatomical
    kufuata
    kipimo cha elasticity ya mapafu
    nafasi iliyokufa
    eneo katika mapafu ambayo inakosa uingizaji hewa sahihi au perfusion
    recoil elastic
    mali ya mapafu ambayo anatoa tishu za mapafu ndani
    kazi ya elastic
    kazi uliofanywa na misuli intercostal, kifua ukuta, na diaphragm
    mtiririko-resistive
    kazi ya kupumua iliyofanywa na alveoli na tishu katika mapafu
    uwezo muhimu wa kazi (FVC)
    kiasi cha hewa ambayo inaweza kulazimishwa exhaled baada ya kuchukua pumzi ndani iwezekanavyo
    misuli ya intercostal
    misuli kushikamana na ngome ubavu kwamba mikataba juu ya msukumo
    nafasi ya intrapleural
    nafasi kati ya tabaka za pleura
    ugonjwa wa kuzuia
    magonjwa (kama vile emphysema na pumu) yanayotokana na kuzuia hewa; kufuata huongezeka katika magonjwa haya
    physiological wafu nafasi
    (pia, shunt ya kisaikolojia) mkoa wa mapafu ambayo haina uingizaji hewa sahihi/perfusion kutokana na mabadiliko ya kisaikolojia katika mapafu (kama kuvimba au edema)
    pleroni
    tishu safu inayozunguka mapafu na mistari ya mambo ya ndani ya cavity thoracic
    kichomi
    kuvimba kwa uchungu wa tabaka za tishu za pleural
    kuajiri
    mchakato wa kufungua hewa ambayo kwa kawaida hubakia imefungwa wakati pato la moyo huongezeka
    upinzani
    kipimo cha kuzuia mapafu
    ugonjwa wa dhiki ya kupumua
    ugonjwa unaojitokeza kutokana na kiasi upungufu wa surfactant
    kiwango cha kupumua
    idadi ya pumzi kwa dakika
    ugonjwa wa kuzuia
    ugonjwa unaosababishwa na kizuizi na kupungua kwa kufuata alveoli; ugonjwa wa dhiki ya kupumua na fibrosis ya mapafu ni mifano
    surfactant
    sabuni-kama kioevu katika hewa kwamba lowers mvutano uso wa alveoli kuruhusu kwa ajili ya upanuzi
    uingizaji hewa/perfusion (V/Q) kutofautiana
    kanda ya mapafu ambayo haina uingizaji hewa sahihi wa alveolar (V) na/au perfusion ya damu (Q)