การเปลี่ยนแปลงของระบบทางเดินหายใจที่สัมพันธ์กับอายุ

ระบบทางเดินหายใจมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตลอดช่วงชีวิตวัยผู้ใหญ่ ปอดสูญเสียความยืดหยุ่นในการหดตัว ผนังทรวงอกแข็งขึ้น และความแข็งแรงของกล้ามเนื้อทางเดินหายใจมีแนวโน้มลดลง ทำให้ปริมาตรปอดเปลี่ยนแปลง ทางเดินหายใจขนาดเล็กปิดง่ายขึ้น และประสิทธิภาพของการแลกเปลี่ยนก๊าซลดลง การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของการสูงวัยตามปกติ และอธิบายได้ว่าทำไมค่าอ้างอิงการทำงานของปอดจึงต้องปรับตามอายุ

Definition

การเปลี่ยนแปลงของระบบทางเดินหายใจที่สัมพันธ์กับอายุ คือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและไม่ใช่โรคในโครงสร้างและการทำงานของปอดที่มาพร้อมกับการสูงวัย ซึ่งรวมถึงการลดลงของความยืดหยุ่นในการหดตัวของปอด, การเพิ่มขึ้นของความแข็งตัวของผนังทรวงอก, การเปลี่ยนแปลงของปริมาตรปอด, และการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนก๊าซและปริมาณสำรองในการหายใจ

Scope

บทความนี้ครอบคลุมลักษณะโครงสร้างและการทำงานของปอดที่สูงวัย: การสูญเสียความยืดหยุ่นในการหดตัวของปอด, การแข็งตัวของผนังทรวงอก, การเปลี่ยนแปลงของปริมาตรปอดทั้งแบบคงที่และแบบพลวัต, ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนก๊าซ, และการลดลงของปริมาณสำรองระหว่างการออกแรง บทความนี้อธิบายสรีรวิทยาปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุ และไม่ใช่แนวทางในการวินิจฉัยหรือจัดการโรคระบบทางเดินหายใจในผู้สูงอายุ

Core questions

• ความยืดหยุ่นในการหดตัวของปอดเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่ออายุมากขึ้น?
• เกิดอะไรขึ้นกับปริมาตรปอด เช่น ปริมาตรอากาศค้างในปอด (residual volume) และความจุปอดที่หายใจเข้าออกได้เต็มที่ (vital capacity) เมื่อคนเราอายุมากขึ้น?
• ทำไมทางเดินหายใจขนาดเล็กจึงมีแนวโน้มที่จะปิดง่ายขึ้นในปอดของผู้สูงอายุ?
• การสูงวัยส่งผลต่อการแลกเปลี่ยนก๊าซและปริมาณสำรองในการหายใจระหว่างการออกแรงอย่างไร?

Key concepts

• การสูญเสียความยืดหยุ่นในการหดตัวของปอด
• การแข็งตัวของผนังทรวงอก
• ปริมาตรอากาศค้างในปอด (residual volume) และปริมาตรการปิด (closing volume) เพิ่มขึ้น
• ความจุปอดที่หายใจเข้าออกได้เต็มที่ (vital capacity) และการไหลของอากาศออกลดลง
• ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนก๊าซลดลง
• ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อทางเดินหายใจและปริมาณสำรองลดลง

Mechanisms

เมื่ออายุมากขึ้น โครงสร้างเนื้อเยื่ออีลาสติกของปอดจะเปลี่ยนแปลงไป ทำให้ปอดหดตัวได้น้อยลง ในขณะที่ผนังทรวงอกแข็งขึ้น การเปลี่ยนแปลงทั้งสองนี้ร่วมกันทำให้สมดุลของแรงที่กำหนดปริมาตรปอดเปลี่ยนแปลงไป เพิ่มปริมาตรอากาศค้างในปอด (residual volume) และปริมาตรที่ทางเดินหายใจขนาดเล็กเริ่มปิด การสูญเสียความยืดหยุ่นยังลดการไหลของอากาศออกสูงสุด ทำให้ค่าการวัดต่างๆ เช่น ปริมาตรอากาศหายใจออกสูงสุดในหนึ่งวินาที (forced expiratory volume) ลดลง พื้นที่ผิวสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซมีแนวโน้มลดลง และการระบายอากาศจะจับคู่กับการไหลเวียนเลือดได้ไม่สม่ำเสมอเท่าเดิม ซึ่งลดประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนก๊าซลงเล็กน้อย ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อทางเดินหายใจและความสามารถในการเพิ่มการระบายอากาศระหว่างการออกแรงก็ลดลงเช่นกัน ทำให้ปริมาณสำรองลดลง แม้ว่าการแลกเปลี่ยนก๊าซขณะพักมักจะยังคงเพียงพอ

Clinical relevance

เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้ช่วงปกติของการทำงานของปอดเปลี่ยนแปลงไปตามอายุ จึงเป็นเหตุผลที่ค่าอ้างอิงต้องปรับตามอายุ และเป็นพื้นฐานทางสรีรวิทยาสำหรับการตีความการทำงานของปอดในผู้สูงอายุ บทความนี้อธิบายสรีรวิทยาของการสูงวัยตามปกติเพื่อเป็นบริบททางการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือรักษาภาวะระบบทางเดินหายใจใดๆ

History

ปอดที่สูงวัยได้รับการอธิบายส่วนใหญ่ผ่านการศึกษาการทำงานของปอดแบบภาคตัดขวางและแบบติดตามผลในกลุ่มอายุต่างๆ ซึ่งบันทึกการสูญเสียความยืดหยุ่นอย่างต่อเนื่อง การเพิ่มขึ้นของปริมาตรอากาศค้างในปอด และการลดลงของการไหลของอากาศออก การทบทวนในภายหลังได้สังเคราะห์ข้อสังเกตเหล่านี้เข้ากับผลการศึกษาโครงสร้างเกี่ยวกับการสูญเสียเนื้อเยื่ออีลาสติกและการขยายตัวของช่องอากาศส่วนปลายในปอดที่สูงวัยตามปกติ

Key figures

• Jean-Paul Janssens
• Gwen S. Skloot
• Elizabeth J. Kovacs

Seminal works

• janssens-2005
• skloot-2017
• budde-skloot-2022

Frequently asked questions

การทำงานของปอดลดลงหรือไม่เมื่ออายุมากขึ้นตามปกติ?

ใช่ ค่าการวัดต่างๆ เช่น ความจุปอดที่หายใจเข้าออกได้เต็มที่ (vital capacity) และการไหลของอากาศออกสูงสุดจะลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปตามอายุ ในขณะที่ปริมาตรอากาศค้างในปอด (residual volume) เพิ่มขึ้น ซึ่งสะท้อนถึงการสูญเสียความยืดหยุ่นในการหดตัวของปอดและผนังทรวงอกที่แข็งขึ้น นี่คือเหตุผลที่ค่าอ้างอิงต้องปรับตามอายุ

ทำไมผู้สูงอายุจึงมีปริมาณสำรองในการหายใจน้อยลง?

การที่ปอดหดตัวได้น้อยลง ผนังทรวงอกแข็งขึ้น และกล้ามเนื้อทางเดินหายใจอ่อนแอลง ทำให้ความสามารถในการเพิ่มการระบายอากาศระหว่างการออกแรงลดลง ดังนั้นช่องว่างระหว่างการหายใจขณะพักและการหายใจสูงสุดจึงน้อยลง แม้ว่าการแลกเปลี่ยนก๊าซขณะพักจะเพียงพอ