Objętość czasu oddechu

Tak jak Objętość czasu oddechu jest objętością powietrza przy ciśnieniu otoczenia, które jest wdychane i wydychane na jednostkę czasu. Z technicznego punktu widzenia jest to przepływ powietrza przez płuca na jednostkę czasu, który można zmierzyć bezpośrednio lub obliczyć jako iloczyn objętości oddechowej i częstości oddechów. Objętość czasu oddechu jest bardzo zróżnicowana, w zależności od wymagań organizmu i ciśnienia powietrza otoczenia.

Jaka jest objętość oddechowa?

Objętość czasu oddechu obejmuje całą objętość powietrza, które przepływa przez płuca w jednostce czasu przy ciśnieniu powietrza otoczenia, tj. Jest wdychane i wydychane. Jeśli jako odniesienie czasowe wybrano minuty, objętość oddechowa jest również wyświetlana jako Wentylacja minutowa (AMV).

Wielkość objętości czasu oddychania u zdrowych ludzi jest silnie uzależniona od wymagań organizmu, ale także od wysokości i temperatury. Zasadniczo dostosowanie do potrzeb organizmu można przeprowadzić zmieniając objętość oddechową, objętość pojedynczego oddechu lub zmieniając częstotliwość oddychania. Z reguły oba parametry zmieniają się nieświadomie, gdy potrzeby są dostosowywane. Zwykle dostosowanie następuje mimowolnie za pośrednictwem autonomicznego układu nerwowego.

W pozycji spoczynkowej objętość minutowa zdrowej osoby dorosłej wynosi około 8 do 10 litrów. Wartość można zwiększyć od trzech do pięciu razy przy dużym wysiłku fizycznym. U dobrze wytrenowanych najlepszych sportowców może nawet wzrosnąć piętnastokrotnie.

Maksymalne wykorzystanie objętości oddechowej przy maksymalnej częstotliwości odpowiada tak zwanej wartości granicznej oddychania. Można to osiągnąć poprzez dobrowolne, świadome oddychanie i można je zwiększyć w pewnych granicach, ćwicząc mięśnie klatki piersiowej i żeber.

Funkcja i zadanie

Objętość czasu oddechu, przepływ powietrza przez płuca, jest najważniejszą zmienną kontrolną dostosowującą dopływ tlenu do potrzeb organizmu. Zbyt duża objętość czasu oddechu, którą można osiągnąć poprzez hiperwentylację, prowadzi do nadmiernej podaży tlenu, co powoduje typowe objawy i jest niebezpieczne dla warunków zagrażających życiu. Odwrotna sytuacja to również brak tlenu, który może wystąpić z powodu hipowentylacji lub niedostatecznej ilości tlenu w powietrzu, co prowadzi do typowych objawów i stanów zagrażających życiu.

U zdrowych ludzi objętość czasu oddychania jest nieświadomie kontrolowana przez ośrodek oddechowy, specjalny obszar w ośrodkowym układzie nerwowym w wydłużonym rdzeniu, rdzeń przedłużony. Ośrodek oddechowy otrzymuje informacje o ciśnieniu parcjalnym tlenu (O2) i dwutlenku węgla (CO2), a także o wartości pH krwi za pośrednictwem chemoreceptorów zlokalizowanych w określonych punktach krwi. Są to trzy najważniejsze parametry, które pozwalają ośrodkowi oddechowemu na kontrolowanie objętości czasu oddechu w taki sposób, aby wyżej wymienione parametry znajdowały się możliwie stale w normalnym zakresie.

Jednak kontrola objętości czasu oddychania nie jest jedyną możliwością regulacji dla organizmu. Gdy tkanka mięśniowa wymaga dużej ilości tlenu, organizm reaguje również zwiększoną pojemnością minutową serca, aby wspomóc wychwyt tlenu i uwalnianie dwutlenku węgla poprzez zwiększone krążenie krwi w naczyniach włosowatych obejmujących pęcherzyki płucne.

Szczególnym wyzwaniem dla kontroli objętości czasu oddychania jest nie tylko w przypadku nadzwyczajnych wymagań wydajnościowych, ale także w nietypowych warunkach środowiskowych, takich jak B. znajdują się na dużych wysokościach. Ciśnienie powietrza spada wraz ze wzrostem wysokości. Na 4810 m npm (Mt. Blanc) jest to tylko 53,9% ciśnienia atmosferycznego na poziomie morza. Oznacza to, że przy tej samej objętości czasu oddychania dostępna jest tylko nieco ponad połowa tlenu, który byłby dostępny na poziomie morza.

Przebywając przez kilka tygodni na dużych wysokościach organizm reaguje również wzrostem liczby czerwonych krwinek (erytrocytów) w celu wspomagania wymiany gazowej na ścianach naczyń włosowatych (trening wysokościowy).

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby i dolegliwości

Mimowolna kontrola objętości czasu oddechu i dostosowanie do zapotrzebowania na tlen w wąskich granicach tolerancji zakłada, że ​​uczestniczące chemoreceptory prawidłowo dostarczają do ośrodka oddechowego w rdzeniu przedłużonym dane o stężeniu tlenu i dwutlenku węgla, a także o wartości pH krwi.

Innym warunkiem prawidłowej kontroli jest wysyłanie przez ośrodek oddechowy odpowiednich poleceń skurczu i rozluźnienia do mięśni oddechowych. Dalsze warunki regulacji objętości czasu oddechu w zależności od potrzeb to normalny opór w drogach oddechowych bez zaburzeń wentylacji oraz funkcjonalność wymiany gazowej w naczyniach włosowatych pęcherzyków płucnych. Oczywiście środowisko atmosferyczne pod względem zawartości tlenu i ciśnienia otoczenia również musi mieścić się w granicach, które ośrodek oddechowy może nadal kontrolować w zakresie kontroli oddychania.

Przyczyny, które mogą prowadzić do chwilowej lub przewlekłej hiperwentylacji, to określone choroby płuc lub zaburzenia ośrodka oddechowego. Funkcjonowanie ośrodka oddechowego może być upośledzone na skutek urazowego uszkodzenia mózgu lub zaburzenia krążenia w ośrodku oddechowym - na przykład udaru, silnego strachu lub stresujących sytuacji. W przypadku utrzymującej się hiperwentylacji, wydłużenia czasu oddechu ponad potrzebę, następuje zwiększone wydychanie dwutlenku węgla. Zazwyczaj pojawiają się skurcze mięśni, zawroty głowy i uczucie strachu. Parestezje, takie jak drętwienie lub fałszywe wrażenia czuciowe receptorów skóry i paraliż, drżenie mięśni i ból mięśni są równie typowe. Objawy są wywoływane przez zasadowicę oddechową, wzrost wartości pH, co prowadzi do spadku jonów wapnia we krwi (hipokalcemia).

Odwrotne zaburzenie, zmniejszenie objętości czasu oddechu z powodu hipowentylacji, może mieć również wiele różnych przyczyn. Najczęściej wymienianymi czynnikami wyzwalającymi są obturacyjne choroby płuc, takie jak astma oskrzelowa lub wpływ opioidów na ośrodek oddechowy lub częściowa niewydolność motoryczna mięśni oddechowych (niedowład).

Tak zwany zespół Pickwicka występuje z wyraźną otyłością. Nadmiar tkanki tłuszczowej w jamie brzusznej i klatce piersiowej prowadzi do uniesienia przepony, a co za tym idzie, do zewnętrznego ucisku płuc. Powoduje to przewlekłą hipowentylację, która ze względu na podwyższone stężenie dwutlenku węgla prowadzi do nadmiernego zakwaszenia krwi.