Объем времени дыхания

Так как Объем времени дыхания объем воздуха при атмосферном давлении, который вдыхается и выдыхается за единицу времени. С технической точки зрения, это расход воздуха через легкие за единицу времени, который можно измерить напрямую или рассчитать как произведение дыхательного объема и частоты дыхания. Объем времени дыхания сильно варьируется в зависимости от требований организма и давления окружающего воздуха.

Что такое дыхательный объем?

Объем времени дыхания включает весь объем воздуха, который проходит через легкие за единицу времени при атмосферном давлении, то есть вдыхается и выдыхается. Если в качестве отсчета времени выбраны минуты, дыхательный объем также отображается как Минутная вентиляция (AMV).

Размер объема дыхательного времени у здоровых людей в значительной степени зависит от требований к производительности организма, а также от высоты и температуры. По сути, адаптация к потребностям организма может быть осуществлена ​​путем изменения дыхательного объема, объема одного вдоха или путем изменения частоты дыхания. Как правило, оба параметра изменяются неосознанно при корректировке потребностей. Обычно адаптация происходит непроизвольно через вегетативную нервную систему.

В состоянии покоя минутный объем здорового взрослого человека составляет от 8 до 10 литров. Значение можно увеличить в три-пять раз при тяжелых физических нагрузках. У хорошо подготовленных спортсменов высокого уровня он может даже увеличиваться до пятнадцати раз.

Максимальное использование дыхательного объема при максимальной частоте соответствует так называемому предельному значению дыхания. Этого можно достичь с помощью произвольного, осознанного дыхания и в определенных пределах можно увеличить, тренируя мышцы груди и ребер.

Функция и задача

Объем времени дыхания, расход воздуха через легкие, является наиболее важной регулирующей переменной для адаптации подачи кислорода к потребностям организма. Слишком большой объем времени дыхания, которого можно достичь с помощью гипервентиляции, приводит к переизбытку кислорода, что вызывает типичные симптомы и опасно для жизни. Обратным является также недостаточное поступление кислорода, которое может происходить из-за гиповентиляции или недостаточной доли кислорода в воздухе, что приводит к типичным симптомам и опасным для жизни состояниям.

У здоровых людей объем времени дыхания неосознанно контролируется дыхательным центром, особой областью в центральной нервной системе в удлиненном мозговом веществе, продолговатом мозге. Дыхательный центр получает сообщения о парциальном давлении кислорода (O2) и углекислого газа (CO2), а также о значении pH крови через хеморецепторы, расположенные в определенных точках кровотока. Это три наиболее важных параметра, которые позволяют дыхательному центру управлять временным объемом дыхания таким образом, чтобы вышеупомянутые параметры как можно более постоянно находились в пределах нормы.

Однако регулировка объема времени дыхания - не единственная возможность регулировки для тела. Когда мышечной ткани требуется много кислорода, организм также реагирует повышенным сердечным выбросом, чтобы поддерживать поглощение кислорода и высвобождение углекислого газа за счет усиления кровообращения в капиллярах, охватывающих альвеолы.

Особая проблема с контролем объема времени дыхания возникает не только в случае чрезвычайных требований к производительности, но и в необычных условиях окружающей среды, таких как Б. находятся на большой высоте. Давление воздуха уменьшается с увеличением высоты. На высоте 4810 м над уровнем моря (гора Блан) это всего 53,9% атмосферного давления на уровне моря. Это означает, что при том же объеме времени дыхания доступно лишь немногим больше половины кислорода, доступного на уровне моря.

При нахождении в течение нескольких недель на большой высоте организм также реагирует увеличением количества красных кровяных телец (эритроцитов), чтобы поддерживать газообмен на стенках капилляров (высотная тренировка).

Здесь вы можете найти свое лекарство

Болезни и недуги

Непроизвольный контроль временного объема дыхания и регулировка потребности в кислороде в узких пределах допуска предполагает, что задействованные хеморецепторы правильно снабжают дыхательный центр в продолговатом мозге данными о концентрации кислорода и углекислого газа и величине pH крови.

Еще одним условием для правильного контроля является то, что дыхательный центр посылает соответствующие команды сокращения и расслабления дыхательным мышцам. Дополнительные условия для регулирования временного объема дыхания в зависимости от потребностей состоят в нормальном сопротивлении дыхательных путей без нарушения вентиляции и в функциональности газообмена в капиллярах альвеол. Конечно, атмосферная среда с точки зрения содержания кислорода и давления окружающей среды также должна находиться в пределах, которые дыхательный центр может все еще контролировать в отношении контроля дыхания.

Причины, которые могут привести к временной или хронической гипервентиляции, - это определенные заболевания легких или нарушения дыхательного центра. Функция дыхательного центра может быть нарушена из-за черепно-мозговой травмы или нарушения кровообращения в дыхательном центре, например, инсульта, сильного страха или стрессовых ситуаций. При продолжающейся гипервентиляции, увеличении объема дыхательного времени сверх потребности, происходит усиленный выдох углекислого газа. Обычно возникают мышечные судороги, головокружение и чувство тревоги. Так же типичны парестезии, такие как онемение или неправильное сенсорное восприятие рецепторов кожи и паралич, мышечный тремор и мышечная боль. Симптомы вызваны респираторным алкалозом, повышением значения pH, что приводит к снижению содержания ионов кальция в крови (гипокальциемия).

Противоположное заболевание, уменьшение объема времени дыхания из-за гиповентиляции, также может иметь множество различных причин. Наиболее частыми пусковыми факторами являются обструктивные заболевания легких, такие как бронхиальная астма, или воздействие на дыхательный центр опиоидными препаратами или частичная двигательная недостаточность дыхательных мышц (парез).

Так называемый синдром Пиквика возникает при ярко выраженном ожирении. Избыточная жировая ткань в брюшной полости и груди приводит к подъему диафрагмы и, как следствие, к внешнему сдавлению легких. Это вызывает хроническую гиповентиляцию, которая из-за повышенной концентрации углекислого газа приводит к чрезмерному закислению крови.