ظرفیت کلی ریه: مخزن هوای بدن ما
ریه‌ها چگونه کار می‌کنند؟
ریه‌های شما مانند دو بادکنک اسفنجی در قفسهٔ سینه قرار گرفته‌اند. کار اصلی آن‌ها گرفتن اکسیژن از هوایی که تنفس می‌کنید و خارج کردن دی‌اکسید کربن از خون است. اما این عضو حیاتی فقط یک کیسهٔ ساده نیست؛ بلکه از بخش‌های مختلفی تشکیل شده و می‌تواند مقادیر متفاوتی از هوا را در شرایط گوناگون در خود نگه دارد. به حداکثر هوایی که ریه‌های یک فرد می‌توانند در خود جای دهند، ظرفیت کلی ریه1 می‌گویند.
اجزای تشکیل‌دهندهٔ ظرفیت کلی ریه
برای درک ظرفیت کلی ریه، ابتدا باید با قطعات سازندهٔ آن آشنا شویم. این حجم‌ها مانند قطعات یک پازل هستند که در کنار هم تصویر کامل را می‌سازند.
| نام حجم ریوی | توضیح | مقدار تقریبی (میلی‌لیتر) |
|---|---|---|
| حجم جاری2 | مقدار هوایی که در هر بار دم و بازدم عادی وارد و خارج می‌شود. | 500 |
| حجم ذخیره دمی3 | مقدار هوای اضافی که پس از یک دم عادی می‌توان با نهایت قدرت به داخل ریه کشید. | 3000 |
| حجم ذخیره بازدمی4 | مقدار هوای اضافی که پس از یک بازدم عادی می‌توان با نهایت قدرت از ریه خارج کرد. | 1100 |
| حجم باقیمانده5 | مقدار هوایی که پس از یک بازدم عمیق و حداکثری نیز در ریه‌ها باقی می‌ماند و نمی‌توان آن را خارج کرد. | 1200 |
حالا که با این حجم‌ها آشنا شدیم، فرمول محاسبه ظرفیت کلی ریه به صورت زیر است:
که در آن:
TLC = ظرفیت کلی ریه
TV = حجم جاری
IRV = حجم ذخیره دمی
ERV = حجم ذخیره بازدمی
RV = حجم باقیمانده
اگر اعداد تقریبی جدول بالا را در این فرمول جایگزین کنیم، خواهیم داشت:
$TLC = 500 + 3000 + 1100 + 1200 = 5800$ میلی‌لیتر یا 5.8 لیتر
این یعنی ریه‌های یک فرد بزرگسال سالم می‌توانند حدود 6 لیتر هوا را در خود نگه دارند!
چرا حجم باقیمانده مهم است؟
شاید برایتان سؤال باشد که چرا باید هوایی در ریه باقی بماند و خارج نشود؟ این حجم باقیمانده نقش بسیار مهمی دارد. این هوا مانند یک بالشتک عمل می‌کند و مانع از چسبیدن دیواره‌های کیسه‌های هوایی ریه (آلوئول‌ها) به یکدیگر می‌شود. اگر ریه‌ها کاملاً خالی شوند، برای شروع دم بعدی به انرژی بسیار بیشتری نیاز خواهند داشت. همچنین، این حجم باقیمانده به تبادل پیوستهٔ گازها کمک می‌کند، به طوری که حتی بین دو تنفس نیز اکسیژن می‌تواند وارد خون شود و دی‌اکسید کربن خارج گردد.
مقایسه با یک مثال ملموس
برای درک بهتر، یک بطری آب معدنی 1.5 لیتری را تصور کنید.
- حجم جاری: مانند نوشیدن یک جرعه کوچک آب از بطری است.
- حجم ذخیره دمی: مانند این است که بعد از آن جرعه، تا جایی که می‌توانید آب بیشتری از بطری بنوشید.
- حجم ذخیره بازدمی: مانند این است که با فوت کردن به داخل بطری، قطرات آخر آب را هم خارج کنید (اما در ریه، این کار را با نیروی عضلات انجام می‌دهید).
- حجم باقیمانده: مانند مقدار آبی است که هرچقدر هم بطری را کج کنید یا در آن فوت کنید، باز هم در ته بطری باقی می‌ماند و خارج نمی‌شود.
- ظرفیت کلی ریه: برابر است با کل آبی که آن بطری می‌تواند در خود جای دهد (1.5 لیتر).
البته ریه‌های شما بسیار پیچیده‌تر و کارآمدتر از یک بطری پلاستیکی هستند!
عوامل مؤثر بر ظرفیت ریه
ظرفیت کلی ریه در همه افراد یکسان نیست و تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد:
- قد: افراد قدبلندتر معمولاً ریه‌های بزرگ‌تری دارند.
- جنسیت: به طور معمول، ظرفیت ریه در مردان کمی بیشتر از زنان است.
- سن: با افزایش سن، انعطاف پذیری ریه کاهش یافته و ظرفیت آن کم می‌شود.
- سلامتی: بیماری‌هایی مانند آسم، برونشیت یا فیبروز کیستیک می‌توانند این ظرفیت را به شدت کاهش دهند.
- محل زندگی: زندگی در ارتفاعات بالا می‌تواند به مرور زمان باعث افزایش ظرفیت ریه شود تا بدن بتواند اکسیژن کم‌تر هوا را جبران کند.
- ورزش: ورزشکاران، به ویژه شناگران و دوندگان استقامت، به دلیل تمریناتشان، اغلب ظرفیت ریه بیشتری دارند.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
شما نمی‌توانید اندازه فیزیکی ریه‌های خود را بزرگ‌تر کنید، اما با تمرینات منظم تنفسی و ورزش‌های هوازی (مانند دوچرخه‌سواری، شنا، دویدن) می‌توانید کارایی عضلات تنفسی خود را افزایش دهید و از حداکثر ظرفیت موجود بهره‌مند شوید. این تمرینات به شما کمک می‌کنند حجم ذخیره دمی و بازدمی خود را بهتر مدیریت کنید.
زیرا شما در حال خارج کردن هوای موجود در حجم ذخیره بازدمی خود هستید. این کار نیازمند فشار آوردن به ریه‌ها و عضلات قفسه سینه است و می‌تواند به طور موقت بر جریان خون به سمت مغز تأثیر بگذارد و باعث سرگیجه شود. همچنین، ممکن است در این حالت تعادل بین اکسیژن و دی‌اکسید کربن در خون شما به هم بخورد.
خیر! این تصور کاملاً اشتباه است. همانطور که گفته شد، این حجم نقش حیاتی در جلوگیری از روی هم خوابیدن ریه دارد. علاوه بر این، هوای موجود در حجم باقیمانده به طور پیوسته در حال تبادل گاز است. وقتی شما دم می‌گیرید، هوای تازه با این هوای «قدیمی» مخلوط می‌شود و فرآیند تبادل گازها را تسهیل می‌کند.
ظرفیت کلی ریه (TLC) معیاری کلیدی برای سنجش سلامت دستگاه تنفسی است که از مجموع چهار حجم اصلی ریوی به دست می‌آید: حجم جاری، حجم ذخیره دمی، حجم ذخیره بازدمی و حجم باقیمانده. درک این مفاهیم نه تنها برای دانش زیست‌شناسی جذاب است، بلکه اهمیت حفظ سلامت ریه‌ها را از طریق پرهیز از استعمال دخانیات و انجام فعالیت‌های بدنی منظم به ما یادآوری می‌کند.
پاورقی
1 ظرفیت کلی ریه (Total Lung Capacity - TLC)
2 حجم جاری (Tidal Volume - TV)
3 حجم ذخیره دمی (Inspiratory Reserve Volume - IRV)
4 حجم ذخیره بازدمی (Expiratory Reserve Volume - ERV)
5 حجم باقیمانده (Residual Volume - RV)