26.11 : אוורור ריאתי: שאיפה

אוורור ריאתי הוא תהליך חיוני שמאפשר חילוף גזים בריאות. הוא מתייחס לתנועת אוויר אל תוך הריאות ומחוצה להן, מה שמאפשר לגוף לקבל חמצן ולהיפטר מפחמן דו-חמצני. במאמר זה נבחן את מורכבות האוורור הריאתי, כולל עקרונותיו, מנגנוניו והאינטראקציה בין הלחצים במערכת הנשימה.

חוק בויל והנפחים הנשימתיים

חוק בויל הופך לרלוונטי במיוחד כשבוחנים נפחים ולחצים נשימתיים. בהקשר של אוורור ריאתי, ישנם מספר מושגים מרכזיים שיש להבין:

• נפח גאותי (Tidal volume - TV): הנפח של האוויר שנשאף או ננשף במהלך נשימה רגילה ללא מאמץ מכוון.
• נפח מילואים שאיפתי (Inspiratory reserve volume - IRV): הנפח המרבי של אוויר שניתן לשאוף בכוח מעבר לנפח הגאותי.
• נפח מילואים נשיפתי (Expiratory reserve volume - ERV): הנפח המרבי של אוויר שניתן לנשוף בכוח מעבר לנפח הגאותי.
• נפח שארי (Residual Volume - RV): נפח האוויר שנותר בריאות לאחר נשיפה מרבית.

נפחים נשימתיים אלה תורמים לחישוב מדדים חשובים כגון קיבולת חיונית (Vital capacity - VC), שהיא סכום של נפח הגאות, נפח המילואים השאיפתי ונפח המילואים הנשיפתי.

מכניקת השאיפה

שאיפה מתרחשת כתוצאה מסדרת תהליכים מקושרים הכוללים את הסרעפת, שרירי הבין-צלעות והתרחבות חלל בית החזה. נפרט את השלבים:

• כיווץ הסרעפת: במהלך שאיפה רגילה, השריר העיקרי המעורב הוא הסרעפת. כאשר אנו שואפים, הסרעפת מתכווצת ומשתטחת, מה שמגדיל את נפח חלל בית החזה ויוצר לחץ שלילי בתוך הריאות, שגורם לכניסת אוויר לריאות.
• מעורבות שרירי הבין-צלעות: שרירים אלו נחלקים לשרירים בין-צלעיים חיצוניים ופנימיים:

• שרירים בין-צלעיים חיצוניים: בזמן שאיפה, שרירים אלו מתכווצים, מרימים ומרחיבים את כלוב הצלעות, מה שמגדיל את נפח חלל בית החזה ומסייע בהכנסת אוויר.
• שרירים בין-צלעיים פנימיים: שרירים אלה מסייעים בשאיפה עמוקה ובנשיפה מאומצת.

• התרחבות חלל בית החזה: ככל שהסרעפת מתכווצת ושרירי הבין-צלעות מתכווצים, חלל בית החזה מתרחב בכיוונים שונים, מה שמוריד את הלחץ בתוך הריאות ויוצר הפרש לחצים בין האוויר החיצוני לבין האוויר בתוך מערכת הנשימה.
• שאיפה מאומצת: במצבי מאמץ גופני מוגבר או צורך מוגבר בחמצן, מתבצעת שאיפה מאומצת. שאיפה זו כוללת מעורבות של שרירים נוספים:

• שריר הסטרנוקלאידומסטואיד: שריר זה, הממוקם בצוואר, משתתף בשאיפה מאומצת על ידי הרמת עצם החזה, ובכך מסייע להרחבת חלל בית החזה.
• שרירי הסקלני: שרירים אלו ממוקמים בצידי הצוואר, ותפקידם להרים את הצלעות העליונות במהלך שאיפה מאומצת.
• שריר הפקטורליס מינור: שריר זה, הממוקם מתחת לשריר הפקטורליס מג'ור, מסייע בהרמת הצלעות ובהרחבת חלל בית החזה.

תפקיד הלחצים באוורור ריאתי

אוורור ריאתי יעיל תלוי באינטראקציה בין שלושה סוגי לחצים:

• לחץ תוך-ריאתי (לחץ נאדיתי): זהו הלחץ בתוך הריאות. במהלך שאיפה, לחץ זה יורד, מה שמאפשר לאוויר לזרום לתוך הריאות.
• לחץ תוך-פלאורלי: לחץ זה מתקיים בתוך חלל הפלאורה שבין קרומי הפלאורה הפריאטלי והויסצרלי. הוא נמוך מהלחץ האטמוספירי ומהלחץ התוך-ריאתי, מה שמאפשר לריאות להישאר צמודות לדופן בית החזה.
• לחץ אטמוספירי: הלחץ שמפעילה האטמוספירה על פני השטח. במהלך שאיפה, ירידת הלחץ התוך-ריאתי מתחת ללחץ האטמוספירי מאפשרת כניסת אוויר, ובמהלך נשיפה, עליית הלחץ התוך-ריאתי מעל הלחץ האטמוספירי מאפשרת יציאת אוויר.