Hingamisteede puhkeasend on olemas, kui rindkere ja kopsude vastupidised tagasitõmbejõud jõuavad tasakaalu ja kopsude vastavus või niiskustõbi on kõige suurem. Hingamisteede puhkeasendis on kopsudes ainult nende funktsionaalne jääk maht. Kui kopsud on üle paisutatud, muutub hingamisteede puhkeasend patoloogilisel viisil.
Mis on hingamisteede puhkeasend?
Hingamisteede puhkeasend on olemas, kui rindkere ja kopsude vastupidised tagasitõmbejõud jõuavad tasakaalu ja kopsude dimmitavus on kõige suurem. Tõmbejõud on kopsude elastne taastav jõud. Elundis on interstitsiaalsed elastsed kiud. Lisaks on kopsude alveoolidel teatud pindpinevus. Iga inimene, vesivooderdatud alveoolid püüavad kahaneda, kuna vesi molekulid õhu ja vesi avaldavad üksteisele teatavat tõmbejõudu. Sel põhjusel on kopsud ideaalselt elastsed. Pärast laiendamist inspiratsiooni ajal (sissehingamine), tõmbuvad kopsud oma algsesse suurusesse tagasi, naastes seeläbi nn väljahingamisasendisse. Lihased aegumiseks (hingamine välja) jäävad puhkehingamise ajal kasutamata ja neid kutsutakse alles siis, kui reserv maht on sunnitud ventileerima. Pindaktiivne aine aeglustab kopsude tagasitõmbumist, mis vähendab alveoolide pindpinevust kümnekordselt ja hoiab ära kopsude varisemise. Ajal sissehingamine, ületavad inspireerivad lihased aktiivselt kops ja rindkere tagasitõmbejõud. Kopsude ja rindkere tagasitõmbejõud vabastatakse uuesti ainult selle tähenduses lõõgastus hingamislihastest, nii et hingamine puhkeasendist toimub passiivse protsessina. Selles kontekstis vastab hingamisteede puhkeasend rinnakorvi ja kopsude passiivse tagasitõmbejõudude vahelisele tasakaalule, mis toimub normaalse väljahingamise lõpus automaatselt hingamine.
Funktsioon ja ülesanne
Hingamisteede puhkeasendis püüavad kopsud väiksema taastada maht alveoolide pindpinevuse ja nende kiudude elastsuse tõttu. Rindkere tagasitõmbejõud neutraliseerivad seda. Nad üritavad rindkere laiendada. Kopsu laienemisvõime või kopsude järgimine saavutavad hingamispuhke seisundi maksimumi. Kopsu distenability on füüsikaline suurus, mis võtab kokku kopsu elastsed omadused. Laiendatavus on sisuliselt mahu muutuse ja vastava rõhu muutuse suhe. Elastsed kered, näiteks pumbatud õhupallid, on sobiv illustreeriv näide. Sellisel õhupallil on määratletud maht ja selle põhjal rõhk. Niipea kui õhupallile lisatakse rohkem õhku, muudab see helitugevust ja tekib rõhu tõus. Seega, mida suurem on niisutatavus, seda väiksem on rõhu tõus antud täitemahu jaoks. Aastal hingamisteed, vastab mahu muutus nn hingamisteede mahule. Kopsude niisutuvus on kaudselt proportsionaalne elastse kopsude tagasitõmbamisrõhuga. Seega nõuab kõrge vastavus kopsude täitmise tagamiseks ainult madalat rõhku. Madal nõude täitmine nõuab seevastu kopsude täitmiseks suuremat survet. Puhkes hingamine kõrgeim vastavus. See tähendab, et kopsude täitmiseks on vaja kõige vähem survet. Puhkeasendis sisaldavad kopsud ainult nende funktsionaalset jääkvõimet. See funktsionaalne jääkmaht vastab gaasimahule, mis jääb puhkefaasis pärast normaalset väljahingamist kopsudesse. Mahutavus on jääkmahu ja väljahingatava reservmahu summa. Seega on funktsionaalne jääkmaht võrdne väljahingatava kopsu mahuga. Rindkere jõupingutused laienemiseks on täpselt võrdsed kopsude pingutustega puhkeolekus kokku leppida. Sel põhjusel ei toimu hingamispuhke hetkel ei passiivset aegumist ega aktiivset inspiratsiooni.
Haigused ja vaevused
Kopsude kroonilise hüperinflatsiooni korral on puhkeoleku puhkeolek patoloogiliselt muutunud. Hüperinflatsioon võib viima kroonilistesse hingamisteede obstruktsioonidesse hilises staadiumis ja on tavaliselt põhjustatud kroonilisest endobronhiaalse või eksobronhiaalse voolu obstruktsioonist väljahingamise ajal. Mittetäieliku väljahingamise korral nihkub sissehingatava reservmahu hingamise puhkeasend suurematele mahtudele. Hingamise puhkeasend nihkub kopsu sissehingatava reservmahuni niipea, kui väljahingamine pole enam täielikult teostatud. Need protsessid põhjustavad kopsude elutähtsa võime vähenemist, samal ajal kui funktsionaalne jääkmaht suureneb. Elutähtsa võimekuse all tähendab pulmonoloog kopsumahtu maksimaalse inspiratsiooni ja maksimaalse väljahingamise vahel. Kopsu parenhüüm kaotab ülinflatsiooni ajal elastsuse ja alveoolidel on tagasitõmbejõud ainult vähenenud. Selle tulemuseks on kopsude püsiv suurenemine, mis põhjustab olulise efektiivsuse vähenemise, on seotud hingeldusega ja nõrgendab sageli hingamislihaseid. Kõigi obstruktiivsete hingamisteede haiguste korral on väljahingatava õhuvoolu tõsine kahjustus, samas kui sissehingatava õhuvool on vähem kahjustatud. Seetõttu jääb nende haiguste korral suurenenud õhk aegumise lõppedes kopsudesse, nii et võib tekkida äge kopsu hüperinflatsioon, eriti selliste haiguste põhjas. Kuna krooniline kopsu hüperinflatsioon on seotud eespool kirjeldatud struktuurimuutustega, võib kroonilisest hüperinflatsioonist tekkida pöördumatu emfüseem. Pulmonoloogia eristab kopsu hüperinflatsiooni kahte erinevat vormi. Absoluutne hüperinflatsioon esineb “staatilises” või anatoomiliselt fikseeritud hüperinflatsioonis ja see põhjustab kopsude koguvõimsuse suurenemist. Suhteline hüperinflatsioon on “dünaamiline” hüperinflatsioon, mida tuntakse ka kui “õhupüüdurit”. Selles vormis suureneb jääkmaht elutähtsate võimete arvelt, nagu eespool kirjeldatud. Mõjutatud patsiendid kannatavad pärast füüsilist pingutust suurenenud hingamiskeskuses.
