MR_Jentelman
23rd June 2009, 04:38 AM
هدف تنفس (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AA%D9%86%D9%81%D8%B3) ، تامین اکسیژن برای بافتها و خارج کردن دی‌اکسید کربن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AF%DB%8C%E2%80%8C%D8%A7%DA%A9%D 8%B3%DB%8C%D8%AF+%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86) است. یکی از کارهای مهم تنفس در این زمینه تهویه ریوی است. تهویه ریوی به معنی ورود و خروج هوا بین محیط و حبابچه‌های ریوی است.
دید کلی
ریه (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B1%DB%8C%D9%87) یک ساختمان ارتجاعی است که هر گاه نیرویی برای پر باد نگاه داشتن آن وجود نداشته باشد ، مانند یک بادکنک روی خود خواهد خوابید و تمام هوای خود را از طریق نای خارج خواهد کرد. و نیز هیچگونه اتصالاتی بین ریه و جدارهای قفسه سینه (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%82%D9%81%D8%B3%D9%87+%D8%B3%DB% 8C%D9%86%D9%87) وجود ندارد مگر در جایی که ریه در ناف خود از میان سینه آویزان می‌شود. ریه عملا در حفره سینه شناور است و توسط یک لایه بسیار نازک از مایع جنبی که با عمل لغزنده سازی خود حرکات ریه را در داخل حفره سینه تسهیل می کند، احاطه می‌شود.
علاوه بر آن ، مکش مداوم مایع اضافی به داخل مجاری لنفاوی مکش (Suction) مختصری را بین سطح احشایی جذب ریوی و سطح جداری جنب حفره سینه حفظ می‌کند. بنابراین دو ریه به جدار سینه می‌چسبند. چنانکه گویی به آنجا چسبانده شده‌اند، به استثنای اینکه بتدریج که قفسه سینه بزرگ و کوچک می‌شود، ریه‌ها می‌توانند به آزادی روی آن بلغزند. پرده جنب که هر ریه را مستقل و جداگانه می‌پوشاند از دو قسمت تشکیل یافته: یکی پرده جنب احشایی که به سطح ریه متصل است و دیگر پرده جنب جداری که سطح درونی قفسه سینه را می‌پوشاند. بین این دو پرده ، یک فضای مجازی و بدون هوا وجود دارد و به این جهت است که ریه‌ها به آسانی با کوچک و بزرگ شدن قفسه سینه ، عکس‌العمل نشان می‌دهند.
ر وشهای متسع کردن ریه‌ها
ریه‌ها را به دو روش ، می‌توان کوچک و بزرگ کرد.
بوسیله حرکت رو به پایین و رو به بالا دیافراگم برای دراز کردن یا کوتاه کردن حفره سینه؛ تنفس آرام طبیعی بطور کامل با حرکت دیافراگم انجام می‌شود. انقباض دیافراگم در طی "دم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AF%D9%85+%D9%88+%D8%A8%D8%A7%D8 %B2%D8%AF%D9%85)" سطوح تحتانی ریه‌ها را به پایین می‌کشد. سپس در جریان بازدم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AF%D9%85+%D9%88+%D8%A8%D8%A7%D8 %B2%D8%AF%D9%85) ، دیافراگم صرفا شل می‌شود و نیروی بازگشت ارتجاعی ریه ها ، جدار قفسه سینه و ساختمانهای شکمی ریه‌ها را فشرده و کوچک می‌کند. اما در جریان تنفس شدید ، نیروهای ارتجاعی آنقدر قدرت ندارند که موجب بازدم سریع مورد نیاز شوند و لذا نیروی اضافی مورد نیاز بطور عمده بوسیله انقباض عضلات شکمی تامین می‌شود که محتویات شکمی را بطرف بالا به کف دیافراگم می‌راند.
روش دوم متسع کردن ریه‌ها بالا بردن دنده‌ها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%82%D9%81%D8%B3%D9%87+%D8%B3%DB% 8C%D9%86%D9%87) است؛ این عمل ریه‌ها را متسع می‌کند. زیرا دنده‌ها در وضعیت استراحت طبیعی بطور مایل بسوی پایین کشیده شده‌اند و به این ترتیب موجب می‌شوند که استخوان جناغ به طرف عقب یعنی به طرف ستون فقرات (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%AA%D9%88%D9%86+%D9%81%D9% 82%D8%B1%D8%A7%D8%AA) برود. اما هنگامی که قفسه سینه بالا برده می‌شود ، دنده‌ها تقریبا بطور مستقیم به طرف جلو بر آمدگی پیدا می‌کنند، بطوری که استخوان جناغ نیز به طرف جلو و به دور از ستون حرکت می‌کند و در جریان دم عمیق در مقایسه با بازدم عمیق ضخامت قدامی خلفی قفسه سینه را حدود 20 درصد بیشتر می‌کند.
عضلات دخیل در عمل ریه‌ها
عضلاتی که قفسه سینه را بالا می‌برند به عنوان دمی و عضلاتی که قفسه سینه را پایین می‌برند به عنوان عضلات بازدمی طبقه بندی می‌شوند. مهمترین عضلاتی که قفسه سینه را بالا می‌برند عبارتند از: عضلات بین دنده‌ای خارجی ، عضلات جناغی چنبری پستانی که استخوان جناغ (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%82%D9%81%D8%B3%D9%87+%D8%B3%DB% 8C%D9%86%D9%87) را به طرف بالا می‌کشند ، عضلات دندانه‌ای قدامی که بسیاری از دنده‌ها را بالا می‌کشند و عضلات نردبانی که دو دنده اول را بالا می‌کشند.
عضلاتی که قفسه سینه را در جریان بازدم به طرف پایین می‌کشند، عبارتند از: عضلات راست شکمی که یک اثر قوی در پایین کشیدن دنده‌های تحتانی دارند و همزمان با آن همراه با سایر عضلات شکمی محتویات شکم را در جهت رو به بالا بسوی دیافراگم می‌رانند ، عضلات بین دنده‌ای داخلی.
فشار جنبی و تغییرات آن در جریان تنفس
فشار جنبی ، فشار موجود در فضای باریک بین جنب ریوی و جنب جدار سینه است. این فشار در حالت طبیعی به صورت یک مکش مختصر یعنی یک فشار اندکی منفی است. فشار جنبی طبیعی در شروع دم تقریبا 5- سانتیمتر آب است. که مقدار مکشی است که برای باز نگاه داشتن ریه‌ها در حد استراحت طبیعی آنها مورد نیاز است. در جریان دم طبیعی ، بزرگ شدن قفسه سینه سطح ریه‌ها را با نیروی باز هم بیشتری بسوی خود می‌کشد و یک فشار باز هم منفی تری تولید می‌کند که حدود 7.5- سانتیمتر آب است. در جریان دم با افزایش نگاتیویته فشار جنبی از 5- به 7.5- حجم ریه 0.5 لیتر افزایش می‌یابد. در جریان بازدم وقایع برعکس خواهد بود.
فشار حبابچه‌ای فشار در داخل حبابچه‌های ریوی است. هنگامی که گلوت باز بوده و هیچگونه هوایی به داخل یا خارج از ریه‌ها جریان ندارد، فشارهای موجود در تمام قسمتهای درخت تنفسی از ابتدا تا حبابچه‌ها دقیقا با فشار جو برابر هستند که به عنوان فشار صفر سانتیمتر آب در نظر گرفته می‌شود. برای ایجاد جریان روی هوا در جریان دم فشار در حبابچه‌ها باید به مقدار مختصری به پایینتر از فشار جو (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1+%D8%AC%D9% 88) سقوط کند. در دم عادی فشار حبابچه‌ای حدود 1- سانتیمتر آب است ، این فشار منفی بسیار مختصر برای حرکت دادن حدود 0.5 لیتر هوا به داخل ریه‌ها در مدت 2 ثانیه‌ای که برای دم لازم است کافی خواهد بود.
در جریان بازدم ، تغییرات مخالفی بوجود می‌آیند؛ فشار حبابچه‌ای به حدود 1+ سانتیمتر آب بالا می‌رود و این فشار 0.5 لیتر هوای دمی را در جریان 2 - 3 ثانیه بازدم به خارج از ریه‌ها می‌راند. اختلاف فشار بین فشار حبابچه‌ای و فشار جنبی ، به اختلاف فشار بین دو سوی ریه (Transpulmonary) موسوم است. این ریه‌ها را در هر حالت از اتساع ، روی هم بخوابانند و موسوم به فشار بازگشت ارتجاعی recoil است.
پذیرش ریه‌ها
میزان اتساع ریه‌ها به ازای هر واحد افزایش در فشار بین دو سوی ریه موسوم به پذیرش ریه‌ها (Compliance) است. کومپلیانس کل طبیعی دو ریه ، روی هم رفته در یک انسان بالغ ، تقریبا 200 میلی لیتر به ازای هر سانتیمتر آب فشار است. هر بار که فشار بین دو سوی ریه به میزان یک سانتیمتر آب افزایش می‌یابد، ریه‌ها 200 میلی لیتر متسع می‌شوند.
حجم‌های ریوی
4 حجم ریوی در نظر گرفته می‌شود که مجموع آنها برابر با حداکثر حجمی است که ریه‌ها می‌توانند متسع شوند.
حجم جاری (tital volume): حجم هوای دمی یا بازدمی در هر تنفس عادی بوده و مقدار آن حدود 500 میلی لیتر در یک فرد است.
حجم ذخیره دمی (inspiratory reserve.v): مقدار هوای اضافی است که می‌توان علاوه بر حجم جاری طبیعی با یک دم عمیق دارد ریه‌ها کرد و مقدار آن معمولا برابر با 3000 میلی لیتر است.
حجم ذخیره بازدمی (expiratory reserve.v): مقدار هوایی است که می‌توان بعد از پایان یک بازدم عادی با یک بازدم عمیق از ریه‌ها خارج کرد و مقدار آن بطور طبیعی حدود 1100 میلی لیتر است.
حجم باقیمانده (residual.v): حجم هوایی است که کماکان بعد از یک بازدم عمیق در ریه‌ها باقی می‌ماند که حدود 1200 میلی لیتر است.
تهویه حبابچه‌ای
اهمیت نهایی سیستم تهویه تنفسی تجدید کردن مداوم هوای موجود در نواحی مبادله کننده گاز در ریه‌ها در جایی است که هوا در مجاورت خون ریوی قرار می‌گیرد. این نواحی شامل حبابچه‌ها ، کیسه‌های حبابچه‌ای ، مجاری حبابچه‌ای و برونشیولهای تنفسی هستند. مقدار هوای تازه‌ای که به این نواحی می‌رسد موسوم به تهویه حبابچه‌ای است. اما برخلاف انتظار ، در جریان تنفس آرام عادی حجم هوای موجود در حجم جاری ، فقط کافی برای پر کردن مجاری هوایی تا برونشیولهای انتهایی است و فقط قسمت بسیار کمی از هوای دمی در واقع بداخل حبابچه‌ها جریان می‌یابد.
بنابراین چگونه هوای جدید فاصله کوتاه بین برونشیولهای انتهایی و حبابچه‌ها را می‌پیماید؟ جواب این است که توسط دیفوزیون. دیفوزیون یا انتشار توسط حرکت جنبشی مولکولها به انجام می‌رسد. به این معنی که هر مولکول گاز با سرعت زیاد در میان سایر مولکولها حرکت می‌کند. سرعت حرکت مولکولها در هوای تنفسی به قدری زیاد و فاصله بین برونشیولهای انتهایی و حبابچه‌ها به قدری کوتاه است که گازها این فاصله باقیمانده را فقط در جزئی از یک ثانیه می‌پیمایند.
اعمال مجاری تنفسی
هوا از طریق نای ، برونشها و برونشیولها در ریه‌ها توزیع می‌شود. نای موسوم به مجرای هوایی نسل اول و دو برونش اصلی راست و چپ موسوم به مجاری هوایی نسل دوم هستند. بعد از آن هر تقسیم مجاری هوایی ، نسل بعدی را تشکیل می‌دهد. قبل از آنکه هوا سرانجام به حبابچه‌ها برسد، بین 25 - 20 نسل از مجاری هوایی وجود دارد. یکی از مهمترین مشکلات در کلیه مجاری هوایی باز نگاه داشتن آنها است تا هوا بتواند به آسانی به حبابچه‌ها برسد یا از آنها خارج شود. برای جلوگیری از روی هم خوابیدن نای ، حلقه های غضروفی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%BA%D8%B6%D8%B1%D9%88%D9%81) متعددی حدود 6/5 قطر نای را احاطه می‌کنند.
در جدار برونشها تیغه‌های غضروفی با گسترش کمتری وجود دارند که سختی قابل قبولی را ایجاد می‌کنند و با این وجود حرکت ریه‌ها را برای بزرگ و کوچک شدن امکان پذیر می‌سازند. این تیغه‌های غضروفی بتدریج در نسلهای بعدی برونشیولها که قطری کمتر از 5.1 میلیمتر دارند، از بین می‌روند. برونشیولها فاقد هر گونه سختی در جدار خود هستند که مانع از روی هم خوابیدن آنها می‌شود. بلکه توسط همان فشارهای موجود بین داخل و خارج ریه که حبابچه‌ها را متسع می‌کنند، گشاد می‌شوند. به این معنی که بتدریج که حبابچه‌ها بزرگ می‌شوند، برونشیولها نیز گشاد می‌شوند.
جدار عضلانی برونشها و برونشیولها و کنترل آن
در کلیه مناطق نای و برونشها که توسط تیغه‌های غضروفی اشغال نمی‌شوند، جدارها بطور عمده از عضله صاف (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B9%D8%B6%D9%84%D9%87+%D8%B5%D8% A7%D9%81) تشکیل شده‌اند. همچنین جدار برونشیولها بطور تقریبا کامل از عضله صاف درست شده به استثنای انتهایی ترین برونشیول موسوم به برونشیول تنفسی که فقط دارای چند فیبر عضله صاف است. تعداد زیادی از بیماریهای انسدادی ریه تنگ شدن برونشها کوچک و برونشیولها ناشی می‌گردند و علت این امر غالبا انقباض خود عضله صاف است.
کنترل مستقیم برونشیولها توسط فیبرهای عضلانی سمپاتیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B9%D8%B5%D8%A7%D8%A8+%D8% B3%D9%85%D9%BE%D8%A7%D8%AA%DB%8C%DA%A9+%D9%88+%D9% BE%D8%A7%D8%B1%D8%A7%D8%B3%D9%85%D9%BE%D8%A7%D8%AA %DB%8C%DA%A9) نسبتا ضعیف است زیرا معدودی از این فیبرها به قسمتهای مرکزی ریه‌ها نفوذ می‌کنند. اما باید دانست که درخت برونش تا حد زیادی در معرض هورمونهای "نوراپی نفرین" موجود در گردش خون قرار دارد که توسط تحریک سمپاتیکی قسمت مرکزی غدد فوق کلیوی به داخل خون آزاد می‌شوند. هر دوی این هورمونها و بویژه اپی نفرین به علت اثر تحریکی قویترش بر روی رسپتورهای بتا موجب اتساع درخت برونشی می‌شوند.
معدودی فیبرهای عصبی پاراسمپاتیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B9%D8%B5%D8%A7%D8%A8+%D8% B3%D9%85%D9%BE%D8%A7%D8%AA%DB%8C%DA%A9+%D9%88+%D9% BE%D8%A7%D8%B1%D8%A7%D8%B3%D9%85%D9%BE%D8%A7%D8%AA %DB%8C%DA%A9) از اعصاب واگ نیز به داخل پارانشیم ریه ، نفوذ می‌کنند. این اعصاب استیل کولین ترشح می‌کنند و در صورت تحریک شدن ، موجب تنگی خفیف تا متوسط برونشیولها می‌شوند. هنگامی که یک روند بیماری زا ، از قبیل آسم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A8%DB%8C%D9%85%D8%A7%D8%B1%DB%8 C+%D8%A2%D8%B3%D9%85) قبلا موجب تنگی برونشیولها شده باشد اضافه شدن تحریک عصبی پاراسمپاتیکی غالبا این حالت را شدیدتر می‌کند. در این حال ، تجویز داروهایی از قبیل آتروپین که اثرات استیل کولین را جلوگیری می‌کنند، می‌توانند گاهی مجاری هوایی را شل کرده و انسداد را برطرف سازند.
منبع:دانشنامه رشد
دید کلی
ریه (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B1%DB%8C%D9%87) یک ساختمان ارتجاعی است که هر گاه نیرویی برای پر باد نگاه داشتن آن وجود نداشته باشد ، مانند یک بادکنک روی خود خواهد خوابید و تمام هوای خود را از طریق نای خارج خواهد کرد. و نیز هیچگونه اتصالاتی بین ریه و جدارهای قفسه سینه (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%82%D9%81%D8%B3%D9%87+%D8%B3%DB% 8C%D9%86%D9%87) وجود ندارد مگر در جایی که ریه در ناف خود از میان سینه آویزان می‌شود. ریه عملا در حفره سینه شناور است و توسط یک لایه بسیار نازک از مایع جنبی که با عمل لغزنده سازی خود حرکات ریه را در داخل حفره سینه تسهیل می کند، احاطه می‌شود.
علاوه بر آن ، مکش مداوم مایع اضافی به داخل مجاری لنفاوی مکش (Suction) مختصری را بین سطح احشایی جذب ریوی و سطح جداری جنب حفره سینه حفظ می‌کند. بنابراین دو ریه به جدار سینه می‌چسبند. چنانکه گویی به آنجا چسبانده شده‌اند، به استثنای اینکه بتدریج که قفسه سینه بزرگ و کوچک می‌شود، ریه‌ها می‌توانند به آزادی روی آن بلغزند. پرده جنب که هر ریه را مستقل و جداگانه می‌پوشاند از دو قسمت تشکیل یافته: یکی پرده جنب احشایی که به سطح ریه متصل است و دیگر پرده جنب جداری که سطح درونی قفسه سینه را می‌پوشاند. بین این دو پرده ، یک فضای مجازی و بدون هوا وجود دارد و به این جهت است که ریه‌ها به آسانی با کوچک و بزرگ شدن قفسه سینه ، عکس‌العمل نشان می‌دهند.
ر وشهای متسع کردن ریه‌ها
ریه‌ها را به دو روش ، می‌توان کوچک و بزرگ کرد.
بوسیله حرکت رو به پایین و رو به بالا دیافراگم برای دراز کردن یا کوتاه کردن حفره سینه؛ تنفس آرام طبیعی بطور کامل با حرکت دیافراگم انجام می‌شود. انقباض دیافراگم در طی "دم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AF%D9%85+%D9%88+%D8%A8%D8%A7%D8 %B2%D8%AF%D9%85)" سطوح تحتانی ریه‌ها را به پایین می‌کشد. سپس در جریان بازدم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AF%D9%85+%D9%88+%D8%A8%D8%A7%D8 %B2%D8%AF%D9%85) ، دیافراگم صرفا شل می‌شود و نیروی بازگشت ارتجاعی ریه ها ، جدار قفسه سینه و ساختمانهای شکمی ریه‌ها را فشرده و کوچک می‌کند. اما در جریان تنفس شدید ، نیروهای ارتجاعی آنقدر قدرت ندارند که موجب بازدم سریع مورد نیاز شوند و لذا نیروی اضافی مورد نیاز بطور عمده بوسیله انقباض عضلات شکمی تامین می‌شود که محتویات شکمی را بطرف بالا به کف دیافراگم می‌راند.
روش دوم متسع کردن ریه‌ها بالا بردن دنده‌ها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%82%D9%81%D8%B3%D9%87+%D8%B3%DB% 8C%D9%86%D9%87) است؛ این عمل ریه‌ها را متسع می‌کند. زیرا دنده‌ها در وضعیت استراحت طبیعی بطور مایل بسوی پایین کشیده شده‌اند و به این ترتیب موجب می‌شوند که استخوان جناغ به طرف عقب یعنی به طرف ستون فقرات (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%AA%D9%88%D9%86+%D9%81%D9% 82%D8%B1%D8%A7%D8%AA) برود. اما هنگامی که قفسه سینه بالا برده می‌شود ، دنده‌ها تقریبا بطور مستقیم به طرف جلو بر آمدگی پیدا می‌کنند، بطوری که استخوان جناغ نیز به طرف جلو و به دور از ستون حرکت می‌کند و در جریان دم عمیق در مقایسه با بازدم عمیق ضخامت قدامی خلفی قفسه سینه را حدود 20 درصد بیشتر می‌کند.
عضلات دخیل در عمل ریه‌ها
عضلاتی که قفسه سینه را بالا می‌برند به عنوان دمی و عضلاتی که قفسه سینه را پایین می‌برند به عنوان عضلات بازدمی طبقه بندی می‌شوند. مهمترین عضلاتی که قفسه سینه را بالا می‌برند عبارتند از: عضلات بین دنده‌ای خارجی ، عضلات جناغی چنبری پستانی که استخوان جناغ (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%82%D9%81%D8%B3%D9%87+%D8%B3%DB% 8C%D9%86%D9%87) را به طرف بالا می‌کشند ، عضلات دندانه‌ای قدامی که بسیاری از دنده‌ها را بالا می‌کشند و عضلات نردبانی که دو دنده اول را بالا می‌کشند.
عضلاتی که قفسه سینه را در جریان بازدم به طرف پایین می‌کشند، عبارتند از: عضلات راست شکمی که یک اثر قوی در پایین کشیدن دنده‌های تحتانی دارند و همزمان با آن همراه با سایر عضلات شکمی محتویات شکم را در جهت رو به بالا بسوی دیافراگم می‌رانند ، عضلات بین دنده‌ای داخلی.
فشار جنبی و تغییرات آن در جریان تنفس
فشار جنبی ، فشار موجود در فضای باریک بین جنب ریوی و جنب جدار سینه است. این فشار در حالت طبیعی به صورت یک مکش مختصر یعنی یک فشار اندکی منفی است. فشار جنبی طبیعی در شروع دم تقریبا 5- سانتیمتر آب است. که مقدار مکشی است که برای باز نگاه داشتن ریه‌ها در حد استراحت طبیعی آنها مورد نیاز است. در جریان دم طبیعی ، بزرگ شدن قفسه سینه سطح ریه‌ها را با نیروی باز هم بیشتری بسوی خود می‌کشد و یک فشار باز هم منفی تری تولید می‌کند که حدود 7.5- سانتیمتر آب است. در جریان دم با افزایش نگاتیویته فشار جنبی از 5- به 7.5- حجم ریه 0.5 لیتر افزایش می‌یابد. در جریان بازدم وقایع برعکس خواهد بود.
فشار حبابچه‌ای فشار در داخل حبابچه‌های ریوی است. هنگامی که گلوت باز بوده و هیچگونه هوایی به داخل یا خارج از ریه‌ها جریان ندارد، فشارهای موجود در تمام قسمتهای درخت تنفسی از ابتدا تا حبابچه‌ها دقیقا با فشار جو برابر هستند که به عنوان فشار صفر سانتیمتر آب در نظر گرفته می‌شود. برای ایجاد جریان روی هوا در جریان دم فشار در حبابچه‌ها باید به مقدار مختصری به پایینتر از فشار جو (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1+%D8%AC%D9% 88) سقوط کند. در دم عادی فشار حبابچه‌ای حدود 1- سانتیمتر آب است ، این فشار منفی بسیار مختصر برای حرکت دادن حدود 0.5 لیتر هوا به داخل ریه‌ها در مدت 2 ثانیه‌ای که برای دم لازم است کافی خواهد بود.
در جریان بازدم ، تغییرات مخالفی بوجود می‌آیند؛ فشار حبابچه‌ای به حدود 1+ سانتیمتر آب بالا می‌رود و این فشار 0.5 لیتر هوای دمی را در جریان 2 - 3 ثانیه بازدم به خارج از ریه‌ها می‌راند. اختلاف فشار بین فشار حبابچه‌ای و فشار جنبی ، به اختلاف فشار بین دو سوی ریه (Transpulmonary) موسوم است. این ریه‌ها را در هر حالت از اتساع ، روی هم بخوابانند و موسوم به فشار بازگشت ارتجاعی recoil است.
پذیرش ریه‌ها
میزان اتساع ریه‌ها به ازای هر واحد افزایش در فشار بین دو سوی ریه موسوم به پذیرش ریه‌ها (Compliance) است. کومپلیانس کل طبیعی دو ریه ، روی هم رفته در یک انسان بالغ ، تقریبا 200 میلی لیتر به ازای هر سانتیمتر آب فشار است. هر بار که فشار بین دو سوی ریه به میزان یک سانتیمتر آب افزایش می‌یابد، ریه‌ها 200 میلی لیتر متسع می‌شوند.
حجم‌های ریوی
4 حجم ریوی در نظر گرفته می‌شود که مجموع آنها برابر با حداکثر حجمی است که ریه‌ها می‌توانند متسع شوند.
حجم جاری (tital volume): حجم هوای دمی یا بازدمی در هر تنفس عادی بوده و مقدار آن حدود 500 میلی لیتر در یک فرد است.
حجم ذخیره دمی (inspiratory reserve.v): مقدار هوای اضافی است که می‌توان علاوه بر حجم جاری طبیعی با یک دم عمیق دارد ریه‌ها کرد و مقدار آن معمولا برابر با 3000 میلی لیتر است.
حجم ذخیره بازدمی (expiratory reserve.v): مقدار هوایی است که می‌توان بعد از پایان یک بازدم عادی با یک بازدم عمیق از ریه‌ها خارج کرد و مقدار آن بطور طبیعی حدود 1100 میلی لیتر است.
حجم باقیمانده (residual.v): حجم هوایی است که کماکان بعد از یک بازدم عمیق در ریه‌ها باقی می‌ماند که حدود 1200 میلی لیتر است.
تهویه حبابچه‌ای
اهمیت نهایی سیستم تهویه تنفسی تجدید کردن مداوم هوای موجود در نواحی مبادله کننده گاز در ریه‌ها در جایی است که هوا در مجاورت خون ریوی قرار می‌گیرد. این نواحی شامل حبابچه‌ها ، کیسه‌های حبابچه‌ای ، مجاری حبابچه‌ای و برونشیولهای تنفسی هستند. مقدار هوای تازه‌ای که به این نواحی می‌رسد موسوم به تهویه حبابچه‌ای است. اما برخلاف انتظار ، در جریان تنفس آرام عادی حجم هوای موجود در حجم جاری ، فقط کافی برای پر کردن مجاری هوایی تا برونشیولهای انتهایی است و فقط قسمت بسیار کمی از هوای دمی در واقع بداخل حبابچه‌ها جریان می‌یابد.
بنابراین چگونه هوای جدید فاصله کوتاه بین برونشیولهای انتهایی و حبابچه‌ها را می‌پیماید؟ جواب این است که توسط دیفوزیون. دیفوزیون یا انتشار توسط حرکت جنبشی مولکولها به انجام می‌رسد. به این معنی که هر مولکول گاز با سرعت زیاد در میان سایر مولکولها حرکت می‌کند. سرعت حرکت مولکولها در هوای تنفسی به قدری زیاد و فاصله بین برونشیولهای انتهایی و حبابچه‌ها به قدری کوتاه است که گازها این فاصله باقیمانده را فقط در جزئی از یک ثانیه می‌پیمایند.
اعمال مجاری تنفسی
هوا از طریق نای ، برونشها و برونشیولها در ریه‌ها توزیع می‌شود. نای موسوم به مجرای هوایی نسل اول و دو برونش اصلی راست و چپ موسوم به مجاری هوایی نسل دوم هستند. بعد از آن هر تقسیم مجاری هوایی ، نسل بعدی را تشکیل می‌دهد. قبل از آنکه هوا سرانجام به حبابچه‌ها برسد، بین 25 - 20 نسل از مجاری هوایی وجود دارد. یکی از مهمترین مشکلات در کلیه مجاری هوایی باز نگاه داشتن آنها است تا هوا بتواند به آسانی به حبابچه‌ها برسد یا از آنها خارج شود. برای جلوگیری از روی هم خوابیدن نای ، حلقه های غضروفی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%BA%D8%B6%D8%B1%D9%88%D9%81) متعددی حدود 6/5 قطر نای را احاطه می‌کنند.
در جدار برونشها تیغه‌های غضروفی با گسترش کمتری وجود دارند که سختی قابل قبولی را ایجاد می‌کنند و با این وجود حرکت ریه‌ها را برای بزرگ و کوچک شدن امکان پذیر می‌سازند. این تیغه‌های غضروفی بتدریج در نسلهای بعدی برونشیولها که قطری کمتر از 5.1 میلیمتر دارند، از بین می‌روند. برونشیولها فاقد هر گونه سختی در جدار خود هستند که مانع از روی هم خوابیدن آنها می‌شود. بلکه توسط همان فشارهای موجود بین داخل و خارج ریه که حبابچه‌ها را متسع می‌کنند، گشاد می‌شوند. به این معنی که بتدریج که حبابچه‌ها بزرگ می‌شوند، برونشیولها نیز گشاد می‌شوند.
جدار عضلانی برونشها و برونشیولها و کنترل آن
در کلیه مناطق نای و برونشها که توسط تیغه‌های غضروفی اشغال نمی‌شوند، جدارها بطور عمده از عضله صاف (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B9%D8%B6%D9%84%D9%87+%D8%B5%D8% A7%D9%81) تشکیل شده‌اند. همچنین جدار برونشیولها بطور تقریبا کامل از عضله صاف درست شده به استثنای انتهایی ترین برونشیول موسوم به برونشیول تنفسی که فقط دارای چند فیبر عضله صاف است. تعداد زیادی از بیماریهای انسدادی ریه تنگ شدن برونشها کوچک و برونشیولها ناشی می‌گردند و علت این امر غالبا انقباض خود عضله صاف است.
کنترل مستقیم برونشیولها توسط فیبرهای عضلانی سمپاتیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B9%D8%B5%D8%A7%D8%A8+%D8% B3%D9%85%D9%BE%D8%A7%D8%AA%DB%8C%DA%A9+%D9%88+%D9% BE%D8%A7%D8%B1%D8%A7%D8%B3%D9%85%D9%BE%D8%A7%D8%AA %DB%8C%DA%A9) نسبتا ضعیف است زیرا معدودی از این فیبرها به قسمتهای مرکزی ریه‌ها نفوذ می‌کنند. اما باید دانست که درخت برونش تا حد زیادی در معرض هورمونهای "نوراپی نفرین" موجود در گردش خون قرار دارد که توسط تحریک سمپاتیکی قسمت مرکزی غدد فوق کلیوی به داخل خون آزاد می‌شوند. هر دوی این هورمونها و بویژه اپی نفرین به علت اثر تحریکی قویترش بر روی رسپتورهای بتا موجب اتساع درخت برونشی می‌شوند.
معدودی فیبرهای عصبی پاراسمپاتیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B9%D8%B5%D8%A7%D8%A8+%D8% B3%D9%85%D9%BE%D8%A7%D8%AA%DB%8C%DA%A9+%D9%88+%D9% BE%D8%A7%D8%B1%D8%A7%D8%B3%D9%85%D9%BE%D8%A7%D8%AA %DB%8C%DA%A9) از اعصاب واگ نیز به داخل پارانشیم ریه ، نفوذ می‌کنند. این اعصاب استیل کولین ترشح می‌کنند و در صورت تحریک شدن ، موجب تنگی خفیف تا متوسط برونشیولها می‌شوند. هنگامی که یک روند بیماری زا ، از قبیل آسم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A8%DB%8C%D9%85%D8%A7%D8%B1%DB%8 C+%D8%A2%D8%B3%D9%85) قبلا موجب تنگی برونشیولها شده باشد اضافه شدن تحریک عصبی پاراسمپاتیکی غالبا این حالت را شدیدتر می‌کند. در این حال ، تجویز داروهایی از قبیل آتروپین که اثرات استیل کولین را جلوگیری می‌کنند، می‌توانند گاهی مجاری هوایی را شل کرده و انسداد را برطرف سازند.
منبع:دانشنامه رشد