حجم ریه

حجم ریه همچنین به عنوان حجم تنفسی شناخته می شود. این به حجم گاز در ریه ها در یک زمان معین در طول چرخه تنفسی اشاره دارد. ظرفیت های ریه از جمع بندی حجم های مختلف ریه حاصل می شود. میانگین ظرفیت کل ریه یک مرد بالغ انسان در حدود 6 لیتر هوا است. اندازه گیری حجم ریه بخشی جدایی ناپذیر از تست عملکرد ریوی است. این حجم بسته به عمق تنفس ، قومیت ، جنسیت ، سن ، ترکیب بدن [1] و در برخی از بیماری های تنفسی متفاوت است. تعدادی از حجم ریه را می توان با حجم اسپیرومتری- جزر و مد ، حجم ذخیره الهام بخش و حجم ذخیره بازدم اندازه گیری کرد. با این حال ، اندازه گیری حجم باقیمانده ، ظرفیت باقیمانده عملکردی و ظرفیت کل ریه از طریق پلیسیسموگرافی بدن ، شستشوی نیتروژن و تکنیک رقت هلیوم است.

تصویر: ریه ها درجا - نمای قدامی [2]

حجم ریه [ویرایش |منبع ویرایش]

• حجم جزر و مد (تلویزیون)

این مقدار هوا است که می توان در طول یک چرخه تنفسی استنشاق یا بازدم کرد [3]. این عملکرد مراکز تنفسی ، عضلات تنفسی و مکانیک دیواره ریه و قفسه سینه را نشان می دهد [4].

مقدار عادی بزرگسالان 10 ٪ از ظرفیت حیاتی (VC) ، تقریباً 300-500ml (6-8 میلی لیتر در کیلوگرم) است [4] ؛اما می تواند تا 50 ٪ VC در ورزش افزایش یابد [5]

• حجم رزرو الهام بخش (IRV)

این مقدار هوا است که می توان پس از یک حجم جزر و مدی طبیعی استنشاق کرد. معمولاً در ذخیره نگه داشته می شود ، اما در هنگام تنفس عمیق استفاده می شود. ارزش عادی بزرگسالان 1900-3300 میلی لیتر است.

• حجم ذخیره منعکس کننده (ERV)

این حجم هوا است که می توان پس از بازدم حجم جزر و مد طبیعی به زور بازدم کرد. مقدار عادی بزرگسالان 700-1200 میلی لیتر است. ERV با چاقی ، آسیت یا بعد از جراحی فوقانی شکم کاهش می یابد [4]

این حجم هوای باقیمانده در ریه ها پس از حداکثر بازدم است. مقدار عادی بزرگسالان به طور متوسط در 1200 میلی لیتر (20-25 میلی لیتر در کیلوگرم) به طور غیر مستقیم از جمع بندی FRC و ERV اندازه گیری می شود و با اسپیرومتری قابل اندازه گیری نیست.

در بیماری های انسدادی ریه با ویژگی های خالی کردن ناقص ریه ها و به دام انداختن هوا ، RV ممکن است به طور قابل توجهی زیاد باشد. RV همچنین می تواند به عنوان درصد کل ظرفیت و مقادیر ریه بیش از 140 ٪ به طور قابل توجهی خطرات باروتراما ، پنوموتوراکس ، عفونت و کاهش بازده وریدی را به دلیل فشارهای داخل قفسه سینه بالا افزایش دهد ، همانطور که در بیماران مبتلا به RV بالا که نیاز به جراحی دارندو تهویه مکانیکی بنابراین نیاز به فشار تورم بعد از عمل بالا دارد.[6]

ظرفیت های ریه [ویرایش |ویرایش منبع ]

• ظرفیت دمی (IC)

حداکثر حجم هوایی است که می توان در حالت استراحت استنشاق کرد. از مجموع حجم ذخیره دمی و حجم جزر و مدی محاسبه می شود. آی سی = IRV+TV

• ظرفیت کل ریه (TLC)

حداکثر حجم هوایی است که ریه ها می توانند در خود جای دهند یا مجموع تمام محفظه های حجمی یا حجم هوای موجود در ریه ها پس از حداکثر دم است. مقدار طبیعی حدود 6000 میلی لیتر (4 تا 6 لیتر) است. TLC با جمع چهار حجم اولیه ریه (TV، IRV، ERV، RV) محاسبه می شود.

TLC ممکن است در بیماران مبتلا به نقایص انسدادی مانند آمفیزم افزایش یافته و در بیماران مبتلا به ناهنجاری های محدود کننده از جمله ناهنجاری های دیواره قفسه سینه و کیفوسکولیوز کاهش یابد [7].

این مقدار کل هوایی است که پس از حداکثر استنشاق بازدم می شود. مقدار آن حدود 4800 میلی لیتر است و بسته به سن و اندازه بدن متفاوت است. با جمع کردن حجم جزر و مد، حجم ذخیره دمی و حجم ذخیره بازدمی محاسبه می شود. VC = TV+IRV+ERV.

VC توانایی تنفس عمیق و سرفه را نشان می دهد، که منعکس کننده قدرت عضلانی دمی و بازدمی است. VC برای سرفه موثر باید 3 برابر بیشتر از تلویزیون باشد [8]. VC گاهی اوقات در اختلالات انسدادی و همیشه در اختلالات محدود کننده کاهش می یابد [8]

• ظرفیت باقیمانده تابع (FRC)

مقدار هوای باقی مانده در ریه ها در پایان یک بازدم طبیعی است. با جمع کردن حجم ذخیره باقیمانده و بازدمی محاسبه می شود. مقدار طبیعی حدود 1800 - 2200 میلی لیتر است. FRC = RV+ERV.

FRC به تلاش متکی نیست و موقعیت استراحت را زمانی که عقب نشینی های الاستیک داخلی و خارجی متعادل هستند برجسته می کند. FRC در اختلالات محدود کننده کاهش می یابد. نسبت FRC به TLC یک شاخص ابر تورم است [9]. در COPD، FRC تا 80٪ TLC است [4].

اندازه گیری حجم ریه [ویرایش |ویرایش منبع ]

اندازه‌گیری حجم ریه برای تشخیص صحیح فیزیولوژیکی مهم است، با این حال، نقش آن در ارزیابی شدت بیماری، ناتوانی عملکردی، سیر بیماری و پاسخ به درمان بحث‌برانگیز است.[10] اندازه گیری را می توان با استفاده از اسپیرومتری انجام داد. پلتیسموگرافی بدن، شستشوی نیتروژن و رقیق سازی هلیوم با سه تکنیک اخیر که در اندازه گیری حجم های ساکن ریه استفاده می شود [7].

پلتیسموگرافی بدن [ ویرایش |ویرایش منبع ]

پلتیسموگرافی از کلمه یونانی به معنای بزرگ شدن گرفته شده است. پلتیسموگرافی بدن در درجه اول FRC را با استفاده از قانون بویل اندازه گیری می کند. این به ویژه برای بیمارانی که دارای فضاهای هوایی در داخل ریه هستند که با درخت برونش ارتباط برقرار نمی کند مناسب است.

فرد به راحتی در یک جعبه بدون هوا نشسته است (حجم های استاتیک ریه را می توان با اندازه گیری تغییرات فشار در یک جعبه حجم ثابت یا حجم در یک جعبه فشار ثابت به دست آورد) که در آن تغییرات فشار و حجم را می توان با دقت اندازه گیری کرد.

شستشوی نیتروژن [ ویرایش |ویرایش منبع ]

این تکنیک بر اساس شستن N2 از ریه ها است، در حالی که بیمار 100٪ O2 را با استفاده از خواص رقیق سازی گازها تنفس می کند.

• بیمار 100% اکسیژن تنفس می کند و تمام نیتروژن موجود در ریه ها شسته می شود.
• حجم بازدم و غلظت نیتروژن در آن حجم اندازه گیری می شود.
• تفاوت در حجم نیتروژن در غلظت اولیه و در غلظت نهایی بازدم امکان محاسبه حجم داخل قفسه سینه، معمولا FRC را می دهد.

رقیق سازی هلیوم [ویرایش |ویرایش منبع ]

روش اندازه گیری حجم ریه بر اساس تعادل گاز در ریه با حجم مشخصی از گاز حاوی هلیوم است. این روش شامل اتصال سوژه به یک اسپیرومتر پر از 10 درصد هلیوم در اکسیژن است. پس از اینکه آزمودنی دوباره مخلوط هلیوم-اکسیژن را تنفس کرد و با اسپیرومتر به تعادل رسید، غلظت هلیوم در ریه ها مانند اسپیرومتر خواهد شد. از اصل بقای جرم، می‌توانیم بنویسیم: C1 × V1 = C2 (V1 + V2) جایی که C1 برابر با غلظت اولیه هلیوم در اسپیرومتر است.

• V1 برابر با حجم اولیه مخلوط هلیوم-اکسیژن در اسپیرومتر است.
• C2 برابر غلظت هلیوم پس از تعادل است،
• V2 برابر با حجم ناشناخته در ریه ها است.
• V2=V1 (C1-C2)/C2

• اگر آزمایش در پایان حجم جزر و مدی معمولی (پایان بازدم) شروع شود، حجم هوای باقی مانده در ریه ها نشان دهنده FRC است.
• اگر آزمایش در پایان یک FVC شروع شود، آنگاه تست RV را اندازه گیری می کند.
• به طور مشابه، اگر آزمایش پس از حداکثر دم شروع شود، V2 برابر با ظرفیت کل ریه خواهد بود.

برای درک بیشتر تکنیک تخمین حجم ریه، ویدیوی زیر را تماشا کنید