Andningstidens volym

Som Andningstidens volym är luftvolymen vid omgivningstrycket som inandas och andas ut per tidsenhet. Tekniskt sett är det luftgenomförandet genom lungorna per tidsenhet som kan mätas direkt eller beräknas som produkten av tidvattenvolym och andningsfrekvens. Andningstidsvolymen varierar kraftigt, beroende på prestandakraven hos kroppen och det omgivande lufttrycket.

Vad är tidvattensvolymen?

Andningstiden innefattar den totala luftvolymen som strömmar genom lungorna per tidsenhet vid omgivande lufttryck, dvs. andas in och andas ut. Om minuter väljs som tidsreferens visas tidvattenvolymen också som Minutventilation (AMV).

Storleken på andningstidsvolymen hos friska människor är starkt beroende av kroppens prestandakrav, men också av höjd och temperatur. I grund och botten kan anpassningen till kroppens behov göras genom att ändra tidvattenvolymen, volymen på ett enda andetag eller genom att ändra andningsfrekvensen. Som regel förändras båda parametrarna omedvetet när behoven justeras. Normalt sker justeringen ofrivilligt via det autonoma nervsystemet.

I viloläge är minutvolymen för en frisk vuxen person cirka 8 till 10 liter. Värdet kan höjas tre till fem gånger med kraftig fysisk ansträngning. Hos vältränade toppidrottare kan det till och med öka upp till femton gånger.

Det maximala utnyttjandet av tidvattenvolymen vid den maximala frekvensen motsvarar det så kallade andningsgränsvärdet. Det kan uppnås genom frivillig, medveten andning och kan ökas inom vissa gränser genom att träna bröst- och revmusklerna.

Funktion & uppgift

Andningstidsvolymen, luftgenomförandet genom lungorna, är den viktigaste kontrollvariabeln för att anpassa syretillförseln efter kroppens behov. För hög andningstidsvolym som kan uppnås genom hyperventilering leder till ett överutbud av syre, vilket orsakar typiska symtom och farliga för livshotande tillstånd. Det motsatta är också bristen på syre, som kan uppstå på grund av hypoventilering eller för lite syre i luften, vilket leder till typiska symtom och livshotande tillstånd.

Hos friska människor kontrolleras andningstidsvolymen omedvetet av andningscentret, en speciell region i centrala nervsystemet i den långsträckta medulla, medulla oblongata. Andningscentret får meddelanden om partiellt tryck av syre (O2) och koldioxid (CO2) såväl som blodets pH-värde via kemoreceptorer belägna vid vissa punkter i blodomloppet. Dessa är de tre viktigaste parametrarna som gör det möjligt för andningscentret att kontrollera andningstidsvolymen på ett sådant sätt att de ovannämnda parametrarna är så ständigt som möjligt inom det normala området.

Kontrollen av andningstidens volym är emellertid inte den enda inställningsmöjligheten för kroppen. När muskelvävnaden kräver mycket syre, reagerar kroppen också med en ökad hjärtutmatning för att stödja upptagandet av syre och frigörandet av koldioxid genom ökad blodcirkulation i kapillärerna som spänner över alveolerna.

En speciell utmaning för att kontrollera andningstidsvolymen är inte bara i fallet med ett extraordinärt prestandakrav utan också i ovanliga miljöförhållanden. B. finns i stora höjder. Lufttrycket minskar med ökande höjd. Vid 4.810 m över havet (Mt. Blanc) är det bara 53,9% av lufttrycket vid havsnivån. Detta innebär att med samma andningstidsvolym är bara lite mer än hälften av syre tillgängligt som skulle vara tillgängligt vid havsnivån.

När man stannar i flera veckor i höga höjder reagerar kroppen också med en ökning av röda blodkroppar (erytrocyter) för att stödja gasutbytet på väggarna i kapillärerna (höjdträning).

Du hittar din medicin här

Sjukdomar och sjukdomar

Den ofrivilliga kontrollen av respiratorisk tidsvolym och anpassningen till syrebehovet inom smala toleransgränser kräver att de kemoreceptorer som är inblandade korrekt tillförs andningscentret i medulla oblongata med data om syre- och koldioxidkoncentrationen och pH-värdet för blodet.

En annan förutsättning för korrekt kontroll är att andningscentralen skickar lämpliga sammandragnings- och avslappningskommandon till andningsmusklerna. Ytterligare förhållanden för en behovsbaserad reglering av andningstidsvolymen är normal luftvägsresistens utan ventilationsstörningar och funktionaliteten hos gasutbytet i kapillärerna i alveolerna. Naturligtvis måste den atmosfäriska miljön när det gäller syrehalten och omgivningstrycket också ligga inom de gränser som andningscentralen fortfarande kan kontrollera när det gäller att kontrollera andningen.

Orsaker som kan leda till tillfällig eller kronisk hyperventilation är vissa lungsjukdomar eller andningsstörningar. Andningscentrets funktion kan försämras av en traumatisk hjärnskada eller en cirkulationsstörning i andningscentret - till exempel en stroke eller svår ångest eller stressande situationer. Med ihållande hyperventilation, en ökning av andningsperioden utöver behovet, finns det en ökad utandning av koldioxid. Vanligtvis uppstår muskelkramper, yrsel och rädsla. Parestesier som domningar eller felaktiga sensoriska intryck av hudreceptorerna och förlamning, muskeltremor och muskelsmärta är lika typiska. Symtomen utlöses av en respiratorisk alkalos, en ökning av pH-värdet, vilket leder till en minskning av kalciumjoner i blodet (hypokalcemi).

Den motsatta störningen, minskningen av respiratorisk tidsvolym på grund av hypoventilering, kan också ha många olika orsaker. De vanligaste triggerfaktorerna är obstruktiva lungsjukdomar såsom bronkialastma eller påverkan på andningscentret av opioidläkemedel eller partiell motorisk fel i andningsmusklerna (pares).

Det så kallade Pickwick-syndromet förekommer med uttalad fetma. Överdriven fettvävnad i buken och bröstet leder till en förhöjd membran och, i samband med detta, till yttre kompression av lungorna. Detta utlöser kronisk hypoventilering, vilket på grund av den ökade koldioxidkoncentrationen leder till överförsurning av blodet.