वेंटिलेशन और वायु प्रवाह

वेंटिलेशन वायुमंडल और एल्वियोली के बीच हवा की थोक गति है, और वायु प्रवाह वह दर है जिस पर एक प्रेरक दबाव के जवाब में वह गति होती है। साथ में वे निर्धारित करते हैं कि प्रत्येक मिनट में कितनी ताजी गैस एल्वियोलर गैस-विनिमय सतह तक पहुँचती है और उस मात्रा को उपयोगी एल्वियोलर वेंटिलेशन और व्यर्थ डेड-स्पेस वेंटिलेशन के बीच कैसे विभाजित किया जाता है।

Definition

फुफ्फुसीय वेंटिलेशन फेफड़ों के अंदर और बाहर हवा का चक्रीय प्रवाह है, जिसे प्रति श्वास और प्रति मिनट स्थानांतरित मात्रा के रूप में मापा जाता है; एल्वियोलर वेंटिलेशन उस मात्रा का वह हिस्सा है जो गैस-विनिमय करने वाले एल्वियोली तक पहुँचता है, जबकि वायु प्रवाह वायुमार्गों के साथ दबाव अंतर द्वारा संचालित तात्कालिक आयतन दर है।

Scope

यह विषय श्वास का वर्णन करने वाली मात्राओं और दरों को शामिल करता है - ज्वारीय आयतन, श्वसन दर, मिनट और एल्वियोलर वेंटिलेशन, और डेड स्पेस - और प्रेरक दबाव और वायु प्रवाह के बीच संबंध, जिसमें जबरन साँस छोड़ने के दौरान अधिकतम प्रवाह की सीमाएँ शामिल हैं। यह वेंटिलेशन को एक मापने योग्य शारीरिक मात्रा के रूप में मानता है और नैदानिक सलाह नहीं देता है।

Core questions

• ज्वारीय आयतन और श्वसन दर को मिनट और एल्वियोलर वेंटिलेशन में कैसे संयोजित किया जाता है?
• प्रत्येक श्वास का कितना हिस्सा शारीरिक और शारीरिक डेड स्पेस के रूप में बर्बाद होता है?
• वायु प्रवाह वायुमार्गों के साथ दबाव अंतर पर कैसे निर्भर करता है?
• एक निश्चित बिंदु से परे अधिकतम साँस छोड़ने का प्रवाह प्रयास से स्वतंत्र क्यों हो जाता है?

Key concepts

• ज्वारीय आयतन
• श्वसन दर
• मिनट वेंटिलेशन
• एल्वियोलर वेंटिलेशन
• शारीरिक और शारीरिक डेड स्पेस
• अधिकतम साँस छोड़ने का प्रवाह
• प्रयास स्वतंत्रता

Key theories

प्रवाह सीमा और प्रयास स्वतंत्रता

एक जबरन साँस छोड़ने के दौरान, प्रयास की एक सीमा से परे एक निश्चित फेफड़े की मात्रा पर अधिकतम साँस छोड़ने का प्रवाह फेफड़े के लोचदार प्रतिघात और प्रवाह-सीमित खंड के अपस्ट्रीम वायुमार्गों के प्रतिरोध द्वारा निर्धारित होता है, इसलिए अतिरिक्त मांसपेशियों का प्रयास प्रवाह को नहीं बढ़ा सकता है।

Mechanisms

प्रत्येक श्वास एक ज्वारीय आयतन को स्थानांतरित करती है; श्वसन दर से गुणा करने पर यह मिनट वेंटिलेशन देता है। प्रत्येक ज्वारीय श्वास का एक निश्चित हिस्सा उन संवाहक वायुमार्गों को भरता है जो गैस का आदान-प्रदान नहीं करते हैं (शारीरिक डेड स्पेस) और कोई भी एल्वियोली जो हवादार होते हैं लेकिन छिद्रित नहीं होते हैं (एल्वियोलर डेड स्पेस), इसलिए एल्वियोलर वेंटिलेशन मिनट वेंटिलेशन माइनस डेड-स्पेस वेंटिलेशन है। वायु प्रवाह स्वयं श्वसन मांसपेशियों द्वारा वायुमार्गों के साथ बनाए गए दबाव अंतर से उत्पन्न होता है और वायुमार्ग प्रतिरोध द्वारा विरोध किया जाता है। अधिकतम जबरन साँस छोड़ने के दौरान, वायुमार्गों का गतिशील संपीड़न एक प्रवाह-सीमित खंड बनाता है, इसलिए मामूली प्रयास से ऊपर प्रत्येक फेफड़े की मात्रा पर प्राप्त करने योग्य प्रवाह फेफड़े के प्रतिघात और अपस्ट्रीम प्रतिरोध द्वारा तय होता है, न कि इस बात से कि विषय कितनी जोर से धक्का देता है।

Clinical relevance

वेंटिलेशन और वायु प्रवाह वे मात्राएँ हैं जिन्हें स्पिरोमेट्री द्वारा मापा जाता है - उदाहरण के लिए जबरन साँस छोड़ने की मात्रा और जबरन महत्वपूर्ण क्षमता - और उनके पैटर्न फेफड़ों की शिथिलता की व्यापक यांत्रिक श्रेणियों को अलग करते हैं। प्रवाह सीमा को समझना बताता है कि जबरन साँस छोड़ने के माप क्यों प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हैं। यह प्रविष्टि शरीर विज्ञान और माप का वर्णन करती है और व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

वेंटिलेशन और वायु प्रवाह को मापने के लिए मानकीकृत तरीके स्पिरोमेट्री और फेफड़ों के कार्य परीक्षणों की व्याख्या पर अंतरराष्ट्रीय तकनीकी बयानों में निर्धारित किए गए हैं, जो परिभाषित करते हैं कि जबरन साँस छोड़ने के प्रवाह और मात्रा को कैसे प्राप्त और रिपोर्ट किया जाना चाहिए।

History

जबरन साँस छोड़ने के प्रवाह के शरीर विज्ञान को 1960 के दशक में स्पष्ट किया गया था जब मीड, मैकलेम और सहयोगियों ने दिखाया कि गतिशील वायुमार्ग संपीड़न के कारण अधिकतम प्रवाह प्रयास-स्वतंत्र हो जाता है, जो जबरन स्पिरोमेट्री के लिए तर्क प्रदान करता है। इन मापों का मानकीकरण तब से लगातार अमेरिकन थोरेसिक सोसाइटी और यूरोपीय रेस्पिरेटरी सोसाइटी के बयानों में संहिताबद्ध किया गया है।

Key figures

• Jere Mead
• Peter Macklem
• John B. West

Seminal works

• mead-1967
• graham-2019

Frequently asked questions

मिनट वेंटिलेशन और एल्वियोलर वेंटिलेशन में क्या अंतर है?

मिनट वेंटिलेशन प्रति मिनट कुल हवा का संचलन है (ज्वारीय आयतन गुणा श्वसन दर), जबकि एल्वियोलर वेंटिलेशन उस हवा का केवल वह हिस्सा है जो गैस-विनिमय करने वाले एल्वियोली तक पहुँचता है, डेड स्पेस में बर्बाद हुई मात्रा को घटाने के बाद।

एक व्यक्ति जोर लगाकर जबरन साँस छोड़ने के प्रवाह को क्यों नहीं बढ़ा सकता है?

प्रयास के एक मध्यम स्तर से परे, वायुमार्ग गतिशील रूप से संपीड़ित होते हैं और एक प्रवाह-सीमित खंड बनता है; उस बिंदु से अधिकतम प्रवाह फेफड़े के लोचदार प्रतिघात और अपस्ट्रीम वायुमार्ग प्रतिरोध द्वारा तय होता है, इसलिए अतिरिक्त प्रयास प्रवाह को नहीं बढ़ाता है।