عوامل تنفسی

عوامل موثر در افزایش حجم فضای سینه‌ای



1)عضلات تنفسي :
دستگاه تنفس كاملا تحت كنترل اعصاب مي‌باشد و با توجه به اينكه ريه تابع قفسه‌ی سینه است، اين كنترل بر رويعضلات قفسه‌ی سینه اعمال مي‌شود. انقباض و استراحت اين عضلات منجر به تغيير حجم قفسه صدري و در پيآن تغييرحجم
ريه‌ها مي‌شود كه ناشي از دريافت دستورات حركتي از اعصاب مربوطه است. اين فرامين از مراكز تنفسي صادرمي‌شود و پس از صدور از طريق اعصاب مربوطه به عضلات تنفسي ارسال مي گردد. انقباض عضله ديافراگم قطرفوقاني تحتاني قفسه سینه را زياد مي كند و انقباض عضلا ت بين دنده‌اي خارجي نيز دنده‌ها را به طرف بالا و جلوكشيده و سبب افزايش قطر طرفي و قطر قدامي خلفي قفسه سينه مي‌شود كه متعاقب آن عمل دم انجام ميشود. عمل بازدم معمولي ناشي از به حالت استراحت بازگشتن عضلات دمي است و به طور غیرفعال انجاممي‌شود.
لازم به ذكر است كه فلج عضلات بين دنده‌اي به تنهايي اثر زيادي بر روي تنفس ندارد زيرا ديافراگم داراي عملبسيار مؤثرتري است. ولي فلج عضله‌ی ديافراگم باعث مي‌شود كه اين عضله در مرحله‌ی ‌دم نيز به صورت گنبديبالا بماند چرا كه فشار داخل قفسه‌ی سینه بر اثر دم كاهش يافته و اين كاهش فشار در هنگام دم تا حدودي سبببالاتر كشيده شدن ديافراگم فلج شده مي‌گردد.


فضای جنب (pleural cavity):

فضايي است بين جدار ريه و قفسه‌ی سينه كه داخل آن هيچگونه گازي وجود ندارد و تنها مقدار كمي مايع در آنموجود است كه درتصوير راديولوژيك ريه قابل رويت نيست. جالب توجه آنكه فشار اين فضا، هم از فشار آتمسفر وهم از فشار داخل ريه كمتر است كه اين را اصطلاحا به عنوان فشار منفي در نظر می‌گيريم، اما فشار منفي بهمعناي فشار كمتر از صفر ميلي متر جيوه يعني خلاء نيست و ما در فضاي جنب هيچ گونه خلايي نداريم. منظور ازفشار منفي فشاري است كمتر از 760 mmHg نه كمتر از صفر.
اما چرا منفي در نظرگرفته مي‌شود؟ چون فشار فضاي جنب بر حسب ميلي متر جيوه اندازه‌گيري نمي‌شود بلكه برحسب سانتيمتر آب است و 760 mmHg برابر با صفر سانتیمتر آب می‌باشد.
همانطور كه گفته شد جنب، فضايي كاذب است كه در راديوگرافي ديده نمي شود و در درونش هيچ گازي وجودندارد. مايع موكوئيدی‌ای که در اين فضا وجود دارد شبيه ضخامت اشك بين پلك و صلبیه است كه در فضاي بين جنبجداری و احشایی وجود دارد و در هنگام حركت ريه‌ها و لغزش قفسه‌ی سینه و ريه روي يكديگر از ايجاد صداجلوگيري مي‌كند و سبب مي‌شود تا عمل تنفس به نرمي و آرامي انجام شود.
نوعي التهاب پلور به نام Pleurite Seche وجود دارد كه در آن فضاي پلور خشك مي‌شود. در بيمار مبتلا به اينبيماري ، صداي به هم ماليده شدن پلورا آن قدر شديد است كه طبيب با گوشي
قادر نيست صداهاي ريه را بشنود.
در مقابل فشار جداري ريه، هوايي كه در درون آلوئول‌ها جريان پيدا مي كند در جهت باز كردن آن‌ها عمل مي كند.بنابراين اگر جلوي اين جريان گرفته شود، مثلا در اثر ورود جسم خارجي در داخل برونشيول، جريان هوا در بخشي ازريه ادامه پيدا نخواهد كرد. بنابراين فشار بازكننده‌ی آلوئول كاهش مي يابد و در اثر فشار جداري كلاپس مي‌شوند.دراين بين نبايد سهم قفسه‌ی سینه را نيز فراموش كرد. بايد دانست به همان ميزان كه خاصيت ارتجاعی ريه مهماست، خاصيت ارتجاعي قفسه سينه نيز مهم است.
اگر ريه را از قفسه‌ی سینه خارج نمایيم (يعني فشار منفي موجود بين اين قفسه و ريه را از بين ببريم) قفسه‌یسینه متسع شده و ريه‌ها كلاپس مي‌گردند. پس آنچه در بدن ما حجم قفسه‌ی سینه و ريه را در اين اندازه نگهداشته، ارتباطي است غير مستقيم بين اين دو كه توسط فشار منفي فضاي جنب ايجاد مي‌گردد.
در هر بخشي از ريه‌ها كه كلاپس شود، تبادلات گازي وجود نخواهد داشت و ميزان سطح مشترك بين هوا و خونكاهش مي‌يابد. لازم به ذكر است كه وقتي ريه‌اي به اين مسئله مبتلا شد، از طريق واكنش جبراني قسمت هايسالم شروع به جبران مي‌كنند و آلوئول‌هايش باز مي‌شوند كه به آن آمفيزم جبراني گويند. اين نوع آمفيزم به هيچوجه بيماري نيست؛ بنابراين در
راديوگرافي ريه اگر ما به آمفيزم بر خورد كرديم وبا كلا پس شدن ريه ها هم مواجه شديم بايد بدانيم كه آمفيزم ازنوع مذكور مي‌باشد كه جهت افزايش سطح مشترك بين هوا و خون پديد آمده است.



كشش سطحي (Surface Tension):


در سطح داخلي غشاء آلوئول‌ها لايه‌ی نازكي از مايع وجود دارد؛ به علت اينكه آلوئول‌ها محلي براي تبادلات گازهايتنفسي هستند و اين گازها به شرطي از غشاء تنفسي عبور مي كنند كه به صورت آزاد و محلول باشند. در عينحال وجود اين گازهاي مايع يك مشكل فيزيكي را ايجاد مي‌نمايد. براي مثال هرگاه سطح آب را در لوله موئيني درنظر بگيريم مشاهده مي‌شود كه آب
در جدارهاي لوله كمي به بالا كشيده شده است، اين خاصيت صرفا مربوط به لوله‌هاي موئين نيست ولي در اين نوعلوله‌ها است كه قابل رويت مي‌گردد. بنابراين اگر اين سطح را بزرگ‌تر كنيم قانوني كه در بين مولكول‌هاي سطحيمايع بود هنوز هم وجود دارد. حال مقطع دايره اي شكل لوله را به كره تبديل مي كنيم و در جدار داخلي كره مايعيداريم كه پيوند مولكول‌هایي از اين مايع كه در مجاورت هوا قرار دارند باعث مي‌شود كه به سمت مركز خودشكشيده شود و اين كشش را recoil pressure مي ناميم. بنابراين وجود اين مايع و مجاورت آن با محيطي چون هواايجاد كشش سطحي مي كند كه درجهت كلاپس كردن آلوئول‌ها عمل مي‌كند و اين مغاير با مكانيسم وارد شدنهوا به آلوئول‌هاست.
اين كشش (T) روي هواي داخل آلوئول فشار (P) را ايجاد مي نمايد كه هر چه (T) بيشتر شود فشار درون آلوئول (alveolar pressure) نيز بيشتر مي‌شود.
در اينجا قانوني به نام لاپلاس مطرح مي شود كه به صورت زير بيان مي گردد:
در فرمول زير هرچه كشش بیشتر باشد فشار بيشتر است. لذا هر چه قطر کره (r) کمتر باشد
تمايل بيشتري به بسته شدن دارد.
نكته مهم آنكه حجم آلوئول‌هاي قاعده‌ی ريه كم‌تر از قله‌ی ريه است و اين يك مسئله‌ی فيزيكي را پديد مي آوردچون آلوئول‌ها از طريق مجاري به هم متصل هستند بايد ديد در هنگام دم و ورود هوا به آن‌ها چه پيش خواهد آمد؟

در هنگام دم هوا وارد آلوئول هاي كوچك و بزرگ مي‌شود ولي از اين پس جريان ديگري بين آلوئول‌ها اتفاق مي افتدكه از نظر هدف كار ريه كاملا غير قابل قبول است به اين صورت كه فشار آلوئول كوچك بيشتر از آلوئول بزرگ است وهوا از آلوئول‌هاي كوچك‌تر وارد آلوئول هاي بزرگ‌تر مي‌گردد. اگر چنين جرياني ادامه يابد آلوئول هاي كوچك كوچك‌ترشده و بسته مي شوند و آلوئول‌هاي بزرگتر باز هم بزرگ‌تر شده و پاره مي شوند. البته مسلم است كه چنينچيزي هيچ گاه رخ نخواهد داد و اگر راه حلي بيابيم كه با آن كشش سطحي مولكول‌هاي سطحي مايع جدارآلوئول‌ها كم شود در حقيقت باعث كاهش نيروي كلاپس كننده شده‌ايم.

ريه خود اين تدبير را به اجرا گذاشته و براي كاهش نيروي پيوند دهنده بين مولكول‌هاي سطحي مايع، سلول‌هايريوي ماده‌اي به نام سورفاكتانت ترشح مي‌كنند.

عمل فيزيولوژيك سورفاكتانت:
1. كاهش كشش سطحي در آلوئول‌ها و كاهش مقدار كاري كه براي باز شدن آلوئول‌ها در هر بار نفس كشيدن لازماست .
2. ثبات تغييرات فشار آلوئول‌هاي گوناگون به اندازه‌هاي مختلف.
3. سورفاكتانت كمك مي كند تا آلوئول‌ها خشك نگه داشته شوند (البته اين به معني خشكي كامل نيست).كشش سطحي موجب تمايل آلوئول ها به collapseمي‌شود و سبب مي گردد كه مايع از مويرگ‌هاي ريوي ديوارهآلوئول‌ها به داخل فضاي آلوئولي كشيده شود. اين تمايل به وسيله‌ی سورفاكتانت كاهش يافته و از تجمع مايع درريه (ادم ریوی) جلوگيري مي‌شود كه برخي اين عمل را عمل اصلي سورفاكتانت مي‌دانند.