Zbytkový objem: funkce, role a nemoci

Reziduální objem je množství vzduchu, které zůstává jako zbytkový vzduch v plicích a dýchacích cestách i při hlubokém výdechu. Udržuje vnitřní tlak plicních sklípků a zabraňuje jejich kolapsu a nevratnému slepení. Kromě toho zbytkový vzduch v malé míře umožňuje kontinuitu výměny plynu během pauzy dýchání mezi výdechem a inhalace.

Co je to zbytkový objem?

Reziduální objem je množství vzduchu, které zůstává jako zbytkový vzduch v plicích a dýchacích cestách i při hlubokém výdechu. Zbytek objem plic odpovídá množství vzduchu, které zůstává v plicích a dýchacích cestách navzdory maximálnímu dobrovolnému výdechu. Maximální expirace znamená, že expiruje také rezervní expirační objem, který po zbytku normálně zůstává v plicích kromě zbytkového objemu. U zdravých a průměrně velkých lidí je zbytkový objem přibližně 1.3 litru a je nezávislý na atletice fitness. Celková kapacita plic je součtem vitální kapacity a zbytkového objemu. Vitální kapacita je zase součtem dýchacího objemu a inspiračního a výdechového rezervního objemu. Kromě zbytkového objemu všechny ostatní plíce objemy lze měřit přímo spirometrií pomocí „malého“ testování plicních funkcí. Zbytkový objem lze určit výlučně pletysmografií těla nebo celého těla. Pletysmograf se skládá z uzavřeného proskleného stánku, který trochu připomíná telefonní automat. Stánek představuje uzavřený plynotěsný systém. Rozšíření objemu pacienta truhla (během inspirace pomocí spirometru při komunikaci se vzduchem mimo kabinu) má za následek minimální zvýšení tlaku uvnitř kabiny, který je zaznamenán a použit k vyhodnocení.

Funkce a úkol

Zbytkový vzduch, který zůstává v plicích i po maximálním výdechu, plní dvě důležité funkce. Drobné alveoly (alveoly) s proměnlivým průměrem 50 až 250 µm v závislosti na stupni rozvinutí nebo naplnění jsou lemovány velmi jemným epitel a mají celkovou plochu asi 50 až 100 metrů čtverečních. Pokud z alveol unikne veškerý vzduch, existuje riziko, že se epitel příslušných protilehlých alveolárních stěn k sobě nevratně přilepí kvůli adhezním silám. Dokonce i opakovaně inhalace by to nedokázal zvrátit stav. Vzduch zbytkového objemu je tedy důležitý pro přežití, protože chrání alveoly před slepením po výdechu. Zbytkový objem ve spojení s expiračním rezervním objemem plní další důležitý úkol: dva objemy zbytkového vzduchu, které jsou společně označovány jako funkční zbytkový objem, zajišťují tlumení kyslík a uhlík parciální tlaky oxidu. To znamená, že výměna plynů přes membrány alveol, která je řízena gradientem parciálního tlaku mezi vzduchem v alveolách a kapilárami v alveolách, je téměř kontinuální. Funkční objem zbytkového vzduchu zajišťuje, že parciální tlaky zůstávají pokud možno konstantní. Tato funkce má zvláštní význam, protože respirační a pulzní frekvence nejsou synchronizovány. Pokud po výdechu nezbyl v plicích žádný zbytkový vzduch, bylo by to ekvivalentní diskontinuálnímu kyslík a uhlík parciální tlaky oxidu uhličitého, v důsledku čehož hmota přenos mezi krev a alveoly by také byly nespojité a občas by se dokonce obrátily. Neshoda srdce a dechová frekvence by tento problém ještě zhoršily, protože v nejhorším případě krev nepřijde během několika dechů do styku s čerstvě vdechovaným vzduchem v alveolárních kapilárách. Výsledek kolísá koncentrace plynů rozpuštěných v krev by ovládal dýchání prostřednictvím uhlík dioxid koncentrace v krvi jako zastaralý hlavní kontrolní parametr. Fyziologická velikost plic je nezávislá na atletickém tréninku. Jedná se o geneticky fixní množství, které určuje maximální dosažitelné respirační objemy při plném využití. Proměnné, které lze ovlivnit atletickým tréninkem, jsou všechny objemy, které se započítávají do vitální kapacity a mohou zvýšit účinnost fyziologicky fixovaného plíce velikost přes dobré dýchání technika.

Nemoci a nemoci

Různá onemocnění mohou zahrnovat omezující nebo obstrukční ventilační poruchy nebo funkční selhání plíce ovlivňují velikost zbytkového objemu a slouží jako indikátory pro diagnózy nebo diferenciální diagnózy. Poruchy dýchání jsou projevy základního srážecího onemocnění. Zejména, chronická obstrukční plicní nemoc (COPD), který může být způsoben řadou faktorů, je relativně běžný a je jednou z 10 nejčastějších příčin úmrtí na celém světě. COPD, bez ohledu na jeho příčinu, vede ke zvýšení zbytkového objemu a také funkční zbytkové kapacity. Nějaký plicní nemoci nakonec vyústí v emfyzém, obvykle nevratné, funkční selhání částí plic. Reverzibilní narušení výměny plynů v plicích může být způsobeno plicní otoktj. usazeniny tkáňové tekutiny v alveolách. Vývoj plicní emfyzém zejména může být založen na velmi různých příčinách, ale je obvykle spojen s dlouhodobým inhalace znečišťujících látek ve formě prachových částic nebo aerosolů. Vlastní ochranný systém plic ve formě makrofágů, které pohlcují částice prachu a odstraňují je, může být nadměrně vystaven nadměrné expozici. Další příčinou rozvoje emfyzému může být genetická vada, která se projevuje nedostatkem alfa-1 antitrypsinu. Enzym normálně brání tělovým vlastním proteázám v napadení alveolární membrány Proteinů. Když je proteáza nedostatečná, membrány mohou být děravé, což umožňuje mnoha alveolám splynout do bublin emfyzému se ztrátou funkce. Společné pro každý emfyzém je charakteristické zvýšení zbytkového objemu.