الجهاز التنفسي Respirartion
المقدمة :
في كل يوم يتنفس الإنسان البالغ في الشهيق والزفير حوالي 25 ألف مرة ، وهو حين يفعل ذلك يسحب داخل الرئتين حوالي 180 متر مكعب من الهواء الجوي ، ومن هذا الحجم الكبير من الهواء تتسرب حوالي 6.5 متر مكعب من الأكسجين عبر الجدران الرقيقة للحويصلات الهوائية الصغيرة بالرئتين ، وهكذا يصل الأكسجين إلى الدم في الشعيرات الدموية للرئتين Callaries وهنا يتحد لأكسجين مه الهيموجلوبين Hemoglobin الموجود بكرات الدم الحمراء ليكونا أكسيهيموجلوبين Oxyhemoglobin ليتم حمله إلى الخلايا بجميع أجزاء الجسم . ويستعمل الأكسجين في الخلايا لإتمام التفاعلات الكيميائية للأكسدة Oxidation والتي تحصل بها الخلايا على الطاقة Energy من مواد الطاقة بالدم . ومعني ذلك أن التنفس عبارة عن عملية تبادل الغازات بين أعضاء الجسم المختلفة والهواء ، وهي عملية مهمة تستمر باستمرار حياة الإنسان نفسه ن أي أنها عملية إمداد الجسم بالأكسجين والتخلص من ثاني أكسيد الكربون وتتم هذه العملية من خلال المراحل التالية : • المرحلة الأولي : النفس الخارجي الذي يتم في الرئة بين الدم وهواء الرئة . • المرحلة الثانية : التنفس الذي يتم داخل خلايا الجسم لإطلاق الطاقة . لذلك كان ضرورياً أن نتعرف على الجهاز المسئول عن إمداد الجسم بالأكسجين وتخليصه من ثاني أكسيد الكربون ، ويتم ذلك عن طريق الجهاز التنفسي وذلك كما يلي :تركيب الجهاز التنفسي :
يتركب الجهاز التنفسي من :
1) الأنف Nose . ) الحويصلات Alveoli .2 ) البلعوم الأنفي Pharynx .
) الكيس البلوري Pleurae . 3 ) الحنجرة Larynx . 4 ) القصبة الهوائية Trachea . 5 ) الشعبتين الرئويتين Bronchial . 6 ) الرئتين Lungs .
الأنف The Nose :
يدخل الهواء الجوي من الأنف فيعترضه بعض الشعر الموجود بالتجويف الأنفي ، والذي يحجز ما قد يكون عالقاً بالهواء من غبار ن ويستمر دخول الهواء في تجويفي الأنفي ، هذان التجويفان اللذان يفصل بينهما حاجز ويبطن ملاً منهما غشاء مخاطي تنتشر فيه أوعية دموية كثيرة ، فإذا ما مر الهواء في هذين التجويفين حجز المخاط بعض ما تبقي في الهواء من غبار ، كما أن مرور الهواء على هذه لأوعية الدموية يكسبه درجة حرارة الجسم ، فيمنع بذلك الرئتين للنزلات الشعبية والالتهاب الرئوي .
البلعوم الأنفي Pharynx :
ينتقل الهواء من الأنف إلى البلعوم عن طريق فتحتي الأنف الداخليتين ومنه يمر الهواء إلى الحنجرة .
الحنجرة Larynx :
تتكون جدرانها من عضلات وغضاريف ، وتمتد في فتحتها الحبال الصوتية التي تهتز بتأثير الهواء لتصدر عنها الأصوات المختلفة ، وتجدر الإشارة إلى أن فتحة الحنجرة تسد " تقفل " عند بلع الطعام بواسطة غطاء غضروفي يسمي ( لسان المزمار ) ليمنع تسرب الطعام إلى المسالك الهوائية .
القصبة الهوائية Trachea :
بعد ذلك يمر الهواء من الحنجرة إلى القصبة الهوائية ، وهي عبارة عن أنبوبة ولها حوالي عشرة سنتيمترات ، وهي تظل مفتوحة على الدوام ؛ وذلك لمرور الهواء خلالها ، والسبب في كونها تظل مفتوحة هو أن جدارها مقوي بغضاريف حلقية غير كاملة الاستدارة من الخلف ، و يبطن الجدار بغشاء مخاطي يحتوي على خلايا خاصة تفرز مخاطا ، كما يحتوي الغشاء أيضاً على خلايا لها أهداب ، وتلك الأهداب عبارة عن زوائد دقيقة جداً تتحرك باستمرار في اتجاه واحد فقط ، ويعمل المخاط الذي تفرزه الخلايا على حفظ سطح القصبة الهوائية ، كما يعمل أيضاً على حجز ذرات الغبار التي تدخل المسالك التنفسية ، وعند ذلك تدفعها الأهداب إلى أعلي في اتجاه الفم ، ونظراً لأن القصبة الهوائية مكونة من حلقات تسمح للرقبة بالتحرك بسهولة في جميع الاتجاهات .
الشعبتين الرئويتين Bronchial :
تنتهي القصبة الهوائية من أسفل مؤدية إلى فرعين يعرفان بالشعب الهوائية يمني ويسري ، وتدخل كل شعبة في الرئة المقابلة لها ثم تتفرع داخلها إلى فروع تتدرج في الصغر لتسمي الشعيبات .يبطن جدار الشعبتين غشاء مخاطي به خلايا هدبية ، ويحيط بجدار الشعيبات طبقة عضلية غير إرادية يتحكم في عملها العصب الحائر والعصب السمبثاوى ، حيث يسبب العصب الحائر انقباضها مما يؤدي إلى ضيق الشعيبات ويصبح التنفس صعباً وهذا يحدث غالباً عند إصابة الإنسان بمرض الربو الشعبي . ويسبب العصب السمبثاوى ارتخاء عضلات الشعب الهوائية فتتسع ويصبح التنفس سهلاً ميسوراً .
الرئتين Lungs :
تملأ الرئتان تجويف الصدر ، حيث يغلف كل رئة كيس ذو جدارين يسمي البلورا ، ويوجد بين جداري البلورا سائل يقلل من احتكاك الرئة حتى تصل في النهاية إلى أكياس يتصل لها تجاويف دقيقة ، هذه التجاويف الدقيقة تعرف بالحويصلات الهوائية ، وينتشر على جدار تلك الحويصلات شبكة كبيرة من الشعيرات الدموية تحمل إلى الرئتين الدم غير المؤكسد . ونظراً لرقة جدران الشعيرات الدموية هذه تسهل عملية تبادل الغازات بين الدم الموجود في الشعيرات الدموية وبين الهواء الموجود في فراغ الحويصلات . الكيس البلوري Pleurae :
الكيس البلوري له طبقتان ، طبقة غشائية تلاصق الرئة وتسمي البلورا الحشوية ، والطبقة الغشائية التي تبطن السطح الداخلي لجدار الصدر وتسمي البلورا الجدارية ، وبين الطبقتين مفرغ من الهواء ، ولذلك نجد أن الضغط داخل الكيس البلوري أقل من الضغط الجوي ، وعندما تزداد سعة الفراغ الصدري نتيجة لانقباض عضلات التنفس ينخفض الضغط داخل الكيس البلوري فيجعل الرئة محاطة بفراغ مخلخل ، ويسبب ذلك تمدد نسيج الرئة المطاط فيتخلل الهواء داخل الحويصلات الرئوية فيندفع الهواء الجوي إلى داخلها عن طريق المسالك التنفسية .
ميكانيكية التنفس
Mechanism of Respirationكيف يحدث الشهيق Inspiration :
يبدأ الشهيق بانطلاق إشارات عصبية من مركز الشهيق في النخاع المستطيل ثم تهبط هذه الإشارات في النخاع الشوكي حتى تصل إلى الأعصاب المغذية لعضلات التنفس . فينقبض الحجاب الحاجز ويهبط إلى أسفل ويؤدي إلى زيادة الفراغ الصدري من أعلى ومن أسفل ، وتنقبض العضلات المتصلة بالضلوع فيزداد الفراغ الصدري من الجانبين والأمام . وكل ذلك يؤدي إلى زيادة الفراغ الصدري من جميع الجهات فينخفض الضغط داخل الكيس البلوري ويسبب ذلك تمدد النسيج المطاط للرئتين وينتج عن ذلك التمدد انخفاض الضغط داخل الحويصلات الهائية فيندفع الهواء إلى الرئتين وتتم عملية الشهيق ، علماً لأن عضلات التنفس هي عضلة الحجاب الحاجز Diaphragm وعندما تنقبض تهبط إلى أسفل حوالي 1.5 سم وأيضاً تشترك عضلات ما بين الضلوع في التنفس Intercostal Muscles وهي عبارة عن إحدى عشرة داخلية وإحدى عشرة عضلة خارجية ، بالإضافة إلى اشتراك بعض عضلات الصدر في الشهيق كيف يحدث الزفير Expiration :عندما تمدد الحويصلات الهوائية تنطلق إشارات عصبية من جدران الحويصلات متجهة إلى العصب الحائر ثم إلى مراكز التنفس في النخاع المستطيل ، حيث توقف عمل مركز الشهيق وتنبه مركز الزفير وعندئذ يتوقف نشاط عضلات التنفس فترتخي ويعود القفص الصدري إلى وضعه الطبيعي فيضغط على الرئتين ويزداد الضغط داخلهما عن الضغط الجوي فيخرج الهواء إلى خارج الرئتين وتتم عملية الزفير . المراكز العصبية للتنفس يوجد ثلاثة مراكز عصبية هي :
1) مركز الشهيق Inpiration Center :يوجد في النخاع المستطيل وله نشاط واضح ، حيث يقوم بإرسال سلسلة من الإشارات العصبية إلى عضلات التنفس عن طريق النخاع الشوكي ، وهذه الإشارات هي التي تؤدي إلى انقباض عضلات التنفس ، بذلك يحدث الشهيق .
2) مركز الزفير Expiration Center :يوجد في النخاع المستطيل أيضاً بالقرب من مركز الشهيق وهما مرتبطان في نشاطهما فإذا نشط مركز الزفير يهبط نشاط مركز الشهيق ، وعادة لا يرسل مركز الزفير إشارات إلى عضلات التنفس ، لذلك فإن عملية الزفير تعتبر عملية سلبية تحدث نتيجة ارتخاء عضلات التنفس .
3) مركز تنظيم التنفس : يوجد في القنطرة . وفي إمكان هذا المركز بالتعاون مع العصب الحائر إيقاف نشاط مركز الشهيق فبذلك يبدأ الزفير ، وقد ثبت بالتجربة أن مركز تنظيم التنفس لا يلعب دوراً مهما في تنظيم التنفس الطبيعي حيث إن العامل المهم في ذلك المهم في ذلك هو نشاط العصب الحائر . عضلات التنفسأ. الحجاب الحاجز : الحجاب الحاجز عضلة كبيرة يرتبط إطارها الخارجي بالجزء الأسفل من الصدر وهي تفصل بين التجويف الصدري عن تجويف البطن وهي تشبه قبة غير منتظمة تبرز إلى أعلي في الصدر ، وعندما تنقبض تهبط إلى أسفل وتزيد بذلك من اتساع تجويف الصدر وفي نفس الوقت يدفع البطن إلى أسفل مما يعمل على زيادة اتساع القفص الصدري إلى أسفل . ب. العضلات بين الضلوع : تمتلئ المسافات بين الضلوع بالعضلات بين الضلوع ذات الألياف القصيرة ويبلغ عددها 22 عضلة داخلية ، 11 عضلة خارجية وهي مرتبطة بطريقة مائلة بحيث ينتج عن انقباضها تحرك الأجزاء الأمامية من الضلوع وعظمة القصر إلى أعلي و الجانبين ، ونتيجة لذلك تحدث زيادة في قطر التجويف الصدري كما تحدث زيادة في حجمه ، بالإضافة إلى بعض العضلات الإرادية الأخرى مثل العضلة الصدرية العظمي والصغرى . • سرعة التنفس Rat of respiration : تختلف سرعة التنفس باختلاف عمر الإنسان والجهد ودرجة الحرارة والضغط الجوي وحالات المرض ودرجة امتلاء الجهاز الهضمي وهي تبلغ في الإنسان 12 – 20 مرة في الدقيقة .
• تنظيم عمليات التنفس :
تختلف هي الأخرى باختلاف عمر الإنسان والجهد ودرجة الحرارة والضغط الجوي وحالات المرض . ويتحكم في هذا التنظيم مركز عصبي في النخاع المستطيل في المخ يعمل أتوماتيكياً ، ومع أن هذا المركز ينظم العمليات الأتوماتيكية إلا أن عدد حركات التنفس وقوتها يتوقف على طبيعة ما يرد من المركز من إشارات عصبية .
العوامل المختلفة التي تؤثر على عمليات التنفس :1
) تأثير المجهود العضلي : هذا المجهود العضلي يؤدي إلى زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون في الدم فيسعى الجسم للتخلص من هذه الكمية الزائدة بريادة معدل وعق التنفس .
2) اختلاف التركيب الهوائي المستنشق : لوحظ ن زيادة النسبة المئوية لغاز ثني أكسيد الكربون في هواء التنفس يسبب زيادة كبيرة في كمية الغاز في هواء الرئة وهذا بالتالي يؤثر على كيميائية الدم ، ففي حالات وجود الإنسان في أماكن رديئة التهوية يزداد عمق التنفس وسرعته حتى يمكن التخلص من كمية ثاني أكسيد الكربون الزائدة .
3) اختلاف الضغط الجوي : يموت الإنسان إذا تعرض لضغط جوي عال . أما في حالة تعرضه لأقل من الضغط الجوي العادي فإنه يحدث قلة في نسبة الأكسجين ويصاب الإنسان بالدوخة والقيء . ويمكن للجسم القدرة على تعويض هذا النقص في الأكسجين بزيادة عدد كرات الدم الحمراء أو بزيادة سرعة التنفس .
4) اختلاف درجة حرارة الجسم : في إصابة الإنسان بالحمى وارتفاع درجة حرارته يتبع ذلك زيادة في حركات التنفس ويتبع هذه الزيادة ازدياد كمية الأكسجين التي يحتاجها الجسم .
• السعة التنفسية العادية :
تحت الظروف العادية يكون حجم الهواء الذي يدخل الرئتين 500سم 2 في كل مرة وتحت الظروف غير العادية يزداد هذا الحجم حتى يغطي الفائض من الحجم الخاص بكل من الشهيق والزفير ، وعلى هذا نجد أن السعة التنفسية العادية تكون من 6000 سم3 إلى 8000 سم3 في الدقيقة ، أما الطاقة الحيوية = السعة التنفسية العادية + حجم الشهيق المدخر + حجم الزفير المدخر . وعامة نجد أن الطاقة الحيوية بالليترات تساوي ضعف مساحة الجسم بالمتر المربع ، وفي الرياضيين وخاصة التي تتطلب مجهوداً كبيراً لفترات طويلة نجد أن العلاقة بين الطاقة الحيوية ومساحة الجسم أكثر من المعدل السابق . ومن الممكن قياس السعة التنفسية في الفرد بواسطة أجهزة عديدة ويمكن على أساس هذه القياسات الحكم مبدئياً على الرياضي باستعداده لبعض الألعاب وخاصة التي تحتاج إلى مجهود عنيف ووقت قصير كالسباحات القصيرة أو الجري لمسافات قصيرة .
• التنفس وظيفة حيوية :
يتأثر معدل التنفس بعوامل وظروف مختلفة متعددة ، ونحن نلاحظ أن الفرد عندما يكون في حالة راحة فإن سرعة التنفس تقل حتى تصبح كافية لمجرد توفير الأكسجين اللازم للجسم ، وتختلف سرعة التنفس حسب سن الفرد ، فعلي سبيل المثال نجد أنها لدي الأطفال أكبر منها لدي البالغين ، فإذا كانت في سن البلوغ حوالي 16 مرة في الدقيقة لدي الذكور وحوالي 18 مرة لدي الإناث ، نجدها لدي الأطفال حديثي الولادة ما بين 30 – 40 مرة ، وكذلك تزداد في بعض أمراض الحمي .
• النفس الطبيعي :
يسمي الهواء الذي نستنشقه والزفير بالهواء الدوري ، ويبلغ حجمه في الشخص البالغ الذي يتنفس بهدوء وهو مستريح حوالي من 350 – 500 ملليتر هواء ، وعلى الرغم من ذلك فإن حوالي 150 ملليتر تشغل المسالك التنفسية فقط ولا تصل إلى الرئتين . • تنقية الهواء الذي نتنفسه : إن حجم الهواء الذي يتنفسه الفرد طوال حياته كبير جداً ، ولما كان الهواء يحتوي على جزئيات صغيرة عديدة فإن المواد الصلبة التي قد تدخل إلى الرئة كبيرة جداً ولحسن الحظ فإن الجسم يستطيع التخلص من هذه المواد بكفاءة . وتحتجز الجزئيات الكبيرة على الشعر الموجود في فتحات الأنف أو تلتصق في المخاط Mucus الموجود في التجاويف الأنفية ، ويتم التخلص منها حينما تفرغ الأنف ، أما الجزيئات الأصغر التي تستطيع أن تنفذ إلى القصبة الهوائية فسرعان ما تلتصق بغشائها المخاطئ ، ولما كانت الخلايا في هذه المنطقة مزودة بأهداب Cilla تأرجح دائما واتجاهها إلى أعلي فإن الجزيئات يتم تحريكها ببطء ناحية البلعوم حتى يتم اصطيادها في المخاط ثم تبتلع ، بذلك فإنها لا تشكل خطر مرة ثانية على كفاءة التنفس . ( 2 – 197 : 206 )
وظيفة الجهاز التنفسي :
1. وظيفة غير تنفسية :
وتشمل هذه الوظيفة امتصاص بعض الغازات المختلفة من الدم مثل التخلص من الكحوليات و المخدرات مع الزفير وعن طريق الجهاز التنفسي يمكن تخدير الأفراد في العمليات الجراحية وغيرها وكذلك يشارك الجهاز التنفسي في تنظيم درجة حرارة الجسم .
2. وظيفة تنفسية :
وهي الأساسية كهذا الجهاز الحيوي وتتم خلال الشهيق والزفير وبموجبها يدخل الهواء محملاً بالأكسجين إلى الرئتين ومنهما إلى الدم لتنقيته بعد خروج أكسيد الكربون وتتم هذه العملية في ثلاث مراحل هي :
أ. مرحلة التهوية : وتشمل توصيل وتوزيع الهواء على الرئتين محملاً بالأكسجين مع الشهيق مارا بالجهاز التنفسي العلوي والسفلي حتى الحويصلات الرئوية حيث يتم توزيعه عليها .
ب. مرحلة النفاذ : وفيها ينفذ الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الشعيرات الدموية وينفذ ثاني أكسيد الكربون من الشعيرات الدموية إلى الحويصلات الهوائية استعداداً لخروجه من الرئتين . ج. مرحلة الانتشار الدموي : وفيها ينتشر الدم على جميع أجزاء الجسم بواسطة القلب لإمداد الأنسجة العضلية بالأكسجين اللازم لعملية الأكسدة ( 4 – 309 ) .
• معدل التنفس :
تختلف سرعة التنفس باختلاف عمر الإنسان والجهد الذي يبذله ودرجة الحرارة التي يعيش فيها والحالة الصحية العامة و كذلك درجة امتلاء الجهاز الهضمي بالطعام ، وتتكون الدورة التنفسية الواحدة من شهيق وزفير ويتنفس الشخص البالغ حوالي من 12 – 18 مرة في الدقيقة ( 4 – 310 ).
التهوية الرئوية Pulmonary Ventilation
يقصد بالهوية الرئوية عملية دخول وخروج الهواء بين الهواء الجوي والحويصلات الرئوية وتسمي أحياناً " التنفس الخارجي " نظراً لأن هناك عملية تبادل غازات أخري تتم بين الدم وأنسجة الجسم ويطلق عليها " التنفس الداخلي " . وتتم حركة دخول وخروج الهواء إلى الرئتين نتيجة تغيير حجم القفص الصدري وما ينتج عن ذلك من اختلاف ضغط الهواء بين الهواء الجوي والرئتين . فعند التنفس العادي يقوم الحجاب الحاجز وحده بهذه العملية ، ففي حالة الشهيق يقوم الحجاب الحاجز بجذب الأجزاء السفلي من الرئتين إلى أسفل ، وبذلك يتسع القفص الصدري فيقل الضغط بداخله مما يسمح بدخول الهواء الجوي إلى الرئتين ، وعند الزفير ترتخي عضلة الحجاب الحاجز فيقل حجم القفص الصدري وبذلك يزيد ضغط الهواء بداخله فيندفع هواء الزفير إلى الخارج ولكي يتم الزفير بالمعدل المطلوب فإن عضلات البطن تنقبض لتدفع بمحتويات البطن أسفل الحجاب الحاجز ، وتشترك عضلات ما بين الأضلاع الخارجية في زيادة حجم التجويف الصدري أثناء الشهيق وأثناء الزفير تعود الأضلاع إلى وضعها السابق في حالة زيادة عمق التنفس بفضل انقباض عضلات ما بين الأضلاع الداخلية ويطلق على هذه العملية " ميكانيكية التنفس " .
1) الأحجام الرئوية The Pulmonary Volumes :
يعتبر تقدير أحجام حركة الهواء الداخل والخارج في الرئتين من أسهل طرق دراسة التهوية الرئوية وهذه العملية تسمي سبيرومترية Spiromtery وتقاس جهاز يسمي " سبيروميتر " . وهناك أربعة أحجام تكون في مجموعها الحجم الأقصى لسمة الرئتين وهي كالآتي :
أ. حجم هواء التنفس العادي The tidal Volum :وهو حجم هواء الشهيق أو الزفير في المرة الواحدة ، ويتراوح ما بين 350 – 800 ملليلتر بمتوسط قدره 500 ملليلتر ويزيد هذا الحجم أثناء النشاط البدني ليبلغ حوالي أكثر من 1 – 2 لتر .
ب. احتياطي هواء الشهيق Inspiratory Reserve V. : وهو حجم الهواء الذي يمكن استثنائه بالإضافة إلى حجم هواء الشهيق العادي ويبلغ حجمه عادة حوالي 3000 ملليلتر .
ج. احتياطي هواء الزفير Expirotory Reserve V. : وهو حجم الهواء الذي يمكن إخراجه بالإضافة إلى حجم هواء الزفير العادي ، ويبلغ حجمه عادة حوالي 1100 ملليلتر .
د. حجم الهواء المتبقي Residual V. :وهو حجم الهواء الذي يبقي في الرئتين وعادة يبلغ حجمه حوالي 1200 ملليلتر .
2) السعات الرئوية The Pulmonary Capacities :
عند وصف وظائف التنفس فإن الأحجام المذكورة سابقاً يمكن أن تصنف تبعاً لذلك في مجموعات تسمي " السعات الرئوية " وتشمل ما يلي :
أ. سعة الشهيق Inspiratory Capacity :وهي تساوي حجم هواء التنفس العادي بالإضافة إلى احتياطي هواء الشهيق " حوالي 3500 ملليلتر " وهى السعة التي يمكن للإنسان أن يستخدمها في الأحوال العادية وكذلك في أقصي حد لها .
ب. السعة الوظيفية المتبقية The Functional Residual C. :وهي تتكون من احتياطي هواء الزفير بالإضافة إلى حجم الهواء المتبقي وهذه تمثل حجم الهواء الذي يبقي في الرئتين حتى نهاية الزفير العادي " حوالي 2300 ملليلتر "
ج. السعة الحيوية The Vital Capacity : وهي تساوي مجموع حجم احتياطي الشهيق بالإضافة إلى هواء الشهيق العادي بالإضافة إلى احتياطي الزفير . وهذه السعة تعتبر أكبر حجم للهواء يستطيع الإنسان أن يخرجه بعد أخذ أقصي شهيق وهي عادة حوالي 4600 ملليلتر .
د. السعة الرئوية الكلية The Total Lung Capacity :وهي أقصي سعة تمثل أكبر حجم للهواء تستطيع الرئتان استيعابه بعد أقصي شهيق " حوالي 5800 ملليلتر " ، وتقل لدي الإناث بنسبة 20-25% في الأحجام والسمات الرئوية عن الذكور ، كما أنها تزيد لدي الأشخاص الرياضيين . ويقوم الهواء المتبقي في الرئتين بضمان تشبع الدم من هواء الحويصلات حتى بين مرات التنفس ، وتشمل السعة الرئوية الكلية السعة الحيوية بالإضافة إلى حجم الهواء المتبقي ويمكن القول أنها تشمل جميع السعات والأحجام الرئوية . وهناك عوامل كثيرة لها تأثيرها على السعة الحيوية خلافاً لمقاييس الجسم مثل وضع الجسم وقوة عضلات التنفس وخاصية امتداد الرئتين والتجويف الصدري . ويبلغ متوسط السعة الحيوية لدي الشباب 4.6 لتر ولدي الإناث حوالي 3 لتر ، وتزيد نسبة السعة الحيوية لدي الأشخاص طوال القامة وذوي البنية الجيدة بحوالي 30 – 40 % عن الحجم العادي وبذا يمكن أن تصل إلى 6 – 7 لتر . وتقاس السعة الحيوية بجهاز سبيروميتر Spirometer كما يمكن استخدام جهاز رسم الرئتين ( الاسبيروجراف ) لتسجيل حجم هواء مكونات السعة الحيوية ، ويجب عند مقارنة الأشخاص مراعاة عوامل الجنس والعمر والطول والوزن ، ولذلك يستحسن مقارنة السعة الفرضية، أما يجب أن تكون عليه السعة الحيوية لشخص ما بالسعة الحيوية ويكون عادة الفرق ما بين السعتين في حدود 20 % زيادة أو نقصاً .
3) حجم هواء التنفس في الدقيقة :
ويعني ذلك الحجم الكلي للهواء الذي يمر في المرات التنفسية كل دقيقة وهذا يساوي حاصل ضرب حجم هواء الشهيق في معدل التنفس ، ويبلغ حجم هواء الشهيق العادي حوالي 500 ملليلتر ، كما يبلغ معدل التنفس العادي 12 مرة في الدقيقة ولذلك فإن حجم هواء التنفس في الدقيقة حوالي 6 لتر / دقيقة ، ويستطيع الإنسان أن يعيش لفترة قصيرة باستخدام حجم تنفس في الدقيقة حوالي 1.5 لتر ومعدل تنفسي 2 مرة / دقيقة ، كما يمكن أن يتضاعف حجم هواء التنفس في الدقيقة أثناء النشاط الرياضي وقد يصل إلى 100 – 150 لتر / دقيقة / كما أن هناك عوامل أخرى تنقص من حجم هواء التنفس مثل العوامل البيوميكانيكية حينما يرفع اللاعب الأثقال أو يتخذ لاعب المصارعة وضع " الجسر " احتياطي التنفس : هو الفرق بين أقصى كمية من الهواء يمكن أن يتنفسها الشخص في دقيقة وسعة الرئتين التنفسية ، ويسمي هذا الفرق باحتياطي التنفس . فإذا فرضنا أن أقصي كمية من الهواء يتنفسها الشخص حوالي 80 لتر في الدقيقة ، وسعة الرئتين التنفسية 8 لتر في الدقيقة فإن احتياطي التنفس يكون 80-8 = 72 لترا في الدقيقة وقد وجد أن قياس احتياطي التنفس هو أحسن دليل لمقدار اللياقة البدنية وتحمل المجهود العضلي هذا ويعتبر الشخص لائقاً بدنياً إذا كانت نسبة احتياطي للتنفس إلى أقصى تنفس تمثل 90 % أو أكثر .السعة الحيوية Vital Capacity• تعتبر السعة الحيوية من القياسات الهامة للتعرف على مدي ما يتمتع به الفرد من استعداد بدني ويتم قياسها بواسطة الأسبيروميتر Spirometere ومنه الجاف والمائي والإلكتروني .
وتعرف السعة الحيوية بأنها كمية الهواء التي يمكن طردها بأقصى زفير بعد أقصى شهيق ، وهي تعادل 3500سم3 في الرجل العادي بينما تزيد لدي الفرد الرياضي ، وتتأثر الأحجام المختلفة للسعة الحيوية بحجم الشخص حيث ثبت أن الأفراد طوال القامة سعتهم الرئوية كبيرة وهي تختلف باختلاف عمر الأفراد فهي تقل لدي الأطفال وتتأثر السعة الحيوية بوضع الجسم فهي أقل في وضع الرقود عنها في وضع الوقوف ، وترتبط السعة الحيوية كذلك بنوع الرياضة التي يمارسها اللاعب حيث تبلغ لدي لاعبي المسافات الطويلة حتى 7000سم3 ( 4 – 314 ) .
وهناك عدة عوامل تؤثر على السعة الحيوية للفرد هي :
السن : حيث تزداد السعة الحيوية حتى سن 20 سنه وتقل بعد سن 30 سنة .
النوع : السعة الحيوية في الذكور أكبر منها لدي الإناث .
القوام : السعة الحيوية أكبر في وضع الوقوف عنها في وضع الرقود .
توع النشاط الرياضي .
المهنة .
نمط الحياة النشط .
و أجريت العديد من الدراسات بغرض التعرف على تأثير ممارسة النشاط الرياضي على السعة الحيوية – وتقدير السعة الحيوية للرياضيين ومقارنتها لغير الرياضيين حيث تبين أن التدريب المنظم بشكل منتظم يؤدي إلى زيادة السعة الحيوية ( 6000 – 7000 سم3 ) . • ومن المعروف أن كمية الهواء والتي يمكن أن تستوعبها الرئتين في شهقة ( شهيق واحد ) واحدة تصل إلى 500 سم3 وتسمي هذه الكمية بهواء الشهيق أو Tidal Vodume T.V .ولتقدير السعة الحيوية للإنسان وضعت عدة معادلات : السعة الحيوية النسبية = السعة الحيوية عند الرجال = ( 40 × طول الجسم بالسم ) + ( 30 × وزن الجسم بالكجم ) . السعة الحيوية للسيدات = ( 40 × طول الجسم بالسم ) + ( 10 × وزن الجسم بالكجم ) .( 6-61 : 63 ) خصائص تمدد الرئتين والتجويف الصدري : متوسط السعة الحيوية للشباب حوالي 4.7 والإناث حوالي 3 لتر ، وقد تبلغ السعة الحيوية بالنسبة للأصحاء والرياضيين ذوي البنية الجيدة من 6 – 7 لتر . ( 8 – 133 ) تشبع الهيموجلوبين : يتم انتقال الأكسجين عبر الدم مع الهيموجلوبين الموجود داخل كرات الدم الحمراء ، وكل جزء من الهيموجلوبين عندما يحمل الأكسجين يسمي أكسيهيموجلوبين . كل جرام من الهيموجلوبين يستطيع حمل 1.34ملل من الأكسجين حيث يعتمد ارتباط الأكسجين بالهيموجلوبين على ضغط الأكسجين PO2 في الدم بحيث كلما راد تركيز الأكسجين في الدم زاد تشبع الهيموجلوبين وتؤثر على عملية تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين عدة عوامل منها : أ. درجة حمضية الدم . ب. درجة حرارة الدم . فكلما زادت أو قلت حمضية الدم قل تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين ، وكلما زادت أو قلت درجة حرارة الدم قل أيضاً تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين . سعة النقل الأكسجين للدم :أقصى كمية أكسجين يمكن أن يحملها الدم تعتمد على حجم الهيموجلوبين وقد ثبت أن كل 100 ملل دم في الرجال بها 14 إلى 18 جرام هيموجلوبين ونفس الكمية بها من 12 إلى 16 جرام هيموجلوبين لدي السيدات وكل جرام هيموجلوبين يستطيع أن يحمل 1.34 ملل أكسجين . وعلى ذلك فقدرة الرجال على حمل الأكسجين تكون حوالي من 16 إلى 24 ملل أكسجين لكل 100 ملل دم ، وعملية النقل تتم خلال مرور الدم على هواء الحويصلات في مدة تتراوح من 0.30 إلى 0.75 ثانية وهذا الوقت كافي لاتحاد الأكسجين بالهيموجلوبين حيث تكون درجة التشبع حوالي 98 % بشرط أن تكون درجة حرارة الجسم عادية وكذلك درجة PH الدم عادية أيضاً
عوامل مهمة لدراسة الجهاز التنفسي
1) العمر والجنس : لا يمكن تحقيق تقويم سليم لحالة وظائف الجهاز التنفسي دون التحديد الدقيق للعمر والجنس ، وكمثال على ذلك عند قياس السعة الحيوية ومقارنتها بالسعة الحيوية الفرضية التي يجب أن يكون الفرد عليها فإن ذلك يتم في ضوء عاملي العمر والجنس .
2) التخصص والمستوي الرياضي : تختلف طبيعة التنفس تبعاً لاختلاف وتباين التخصصات الرياضية ، مثلاً يكون التنفس عميقاً وإيقاعياً في التجديف ، بينما يكون عكس ذلك أي سطحياً وغير إيقاعي لدي لاعبي الملاكمة . وقد يكون التنفس متميزاً بكتم النفس كما هو الحال لدي لاعبي رفع الأثقال .
3) فترة الراحة بعد التدريب : التعب يؤثر على نتائج اختبارات الجهاز التنفسي ، لذا يلزم التأكد من أن الرياضي غير متعب قبل تطبيق اختبارات الجهاز التنفسي . وحيث إن ظاهرة التعب تعتبر إحدى الظواهر الطبيعية المصاحبة للتدريب الرياضي فإن الأمر يتطلب قبل إجراء أي قياس بغرض تقويم حالة التنفسي لدي الرياضي أن يكون ذلك في موعد مناسب بعد زوال نتائج التعب الحادثة بناء على التدريب الرياضي ، هذا إجراء ضروري إلا إذا كان هناك أغراض تتعلق بدراسة تأثير ظاهرة التعب نفسها على الجهاز التنفسي كدالة أو كإحدى الدلالات لتحديد مدي التكيف مع الحمل التدريبي .
4) الإحساس الشخصي : يجب التعرف على إحساس الفرد بحالته من حيث طبيعة عملية التنفس ، وعدم وجود أي معوقات في عملية التنفس ، لذلك يجب سؤال الرياضي عن إحساسه من حيث : هل يشعر بشد في عضلات الصدر ؟ هل يشعر بعدم كفاية هواء الشهيق ؟ هلا يستمر في النهجان لفترة طويلة بعد أداء المجهود البدني ؟
5) حالة التنفس من خلال الأنف : يجب التأكد من كون الرياضي يستطيع التنفس من خلال أنفه دون أي معوقات ، هذا أمر مهم لأن عملية التنفس عن طريق الأنف يسمح لها بأن تقوم بوظائفها التي تتضمن ترطيب وتدفئة هواء الشهيق ، لكن عند أداء المجهود البدني لدرجة ما فإن ذلك يجعل عملية التنفس من خلال الأنف أمراً صعباً .
6) الخلو من أمراض الجهاز التنفسي : تؤثر أمراض الجهاز التنفسي سلباً على وظائف هذا الجهاز ، لذلك فإن معرفة التاريخ المرضي للرياضي من الأمور المهمة التي تساعد على تفسير النتائج التي يتم التوصل إليها عن الجهاز الدوري . 7
) قوانين الغاز : وهي مجموعة من القوانين التي تؤثر على حجم الغازات تبعاً لاختلاف ظروف القياس من حيث " درجة الحرارة " و " الضغط " ، حيث إن كلاً العاملين يؤثران على حجم الغازات المقاس . ولكي تكون القياسات الخاصة بالجهاز التنفسي صحيحة يجب الأخذ في الاعتبار عاملي " درجة الحرارة " و " الضغط " .
أولاً : الأحجام الرئوية The Pulmonary Volumes :يعتبر تقدير أحجام حركة الهواء الداخل والخارج إلى ومن الرئتين من أسهل طرق دراسة التهوية الرئوية ، وهذه العملية تسمي العملية الأسبيرومترية Spiromtry وتقاس بجهاز الأسبيروميتر Spirometer . وهناك أربعة أحجام تكون في مجملها الحجم الأقصى لسعة الرئتين وهي كما يلي :
1. حجم هواء التنفس العادي The Tidal Volum ( TV ) :وهو حجم هواء الشهيق أو الزفير في المرة الواحدة ، ويتراوح ما بين 350 إلى 800 مليلتر ، بمتوسط قدره 500 مليلتر ، ويزيد أثناء النشاط ليبلغ حوالي من لتر إلى لترين ( 1 – 2 لتر ) على حساب حجم احتياطي الشهيق أكثر منه من احتياطي الزفير . 2. احتياطي هواء الزفير Expirotory Reserve Volum ( ERV ) :وهو حجم الهواء الذي يمكن إخراجه بالإضافة إلى حجم هواء الزفير العادي ، ويبلغ حجمه عادة حوالي 1100 مليلتر .
3. احتياطي هواء الشهيق Inspiratory Reserve Volum ( IRV ) :وهو حجم الهواء الذي يمكن استنشاقه بالإضافة إلى حجم هواء الشهيق العادي ويبلغ حجمه عادة حوالي 3000 مليلتر .
4. حجم الهواء المتبقي Residual Volum ( RV ) : وهو حجم الهواء الذي يبقي في الرئتين وعادة ما يبلغ حجمه حوالي 1200 مليلتر .
ثانياً : السعات الرئوية The Pulmonary Capacities :
تتكون السعات الرئوية أساساً من تصنيفات الأحجام الرئوية في مجموعات تسمي السعات الرئوية وتشمل ما يلي :
1. سعة الشهيق Inspiratory Capacity :وهي تساوي حجم الهواء التنفسي العادي ، بالإضافة إلى احتياطي هواء الشهيق ( حوالي 3500 مليلتر ) وهي السعة التي يمكن للإنسان أن يستخدمها في الأحوال العادية وكذلك في أقصي حد لها .
2. السعة الوظيفية المتبقية The Functional Residual Capacity :وهي تتكون من احتياطي هواء الزفير ، بالإضافة إلى حجم الهواء المتبقي وهذه السعة تمثل حجم الهواء الذي يبقي في الرئتين حتى نهاية الزفير العادي ( حوالي 2300 مليلتر ) .
3. السعة الحيوية The Vital Capacity ( VC ) :وهي تساوي مجموع حجم احتياطي الشهيق ، بالإضافة إلى هواء الشهيق العادي بالإضافة إلى احتياطي الزفير ، وهذه السعة تعتبر أكبر حجم للهواء يستطيع الإنسان أن يخرجه بعد أخذ أقصى شهيق وعادة ما تبلغ 4600 مليلتر ويمكن أن تصل إلى 6-7 لترات لدي طوال القامة .
4 السعة الرئوية الكلية The Total Lung Capacity :وهي أقصى سعة تمثل أكبر حجم للهواء تستطيع الرئتان استيعابه بعد أقصي شهيق ( حوالي 5800 مليلتر ) .
طرق قياس وتقويم الجهاز التنفسي1
. قياس السعة الحيوية : تعتبر السعة الحيوية Vital Capacity ذلك الجزء من السعة الرئوية العامة الذي يمكن تحديده بأقصى حجم لهواء الزفير بعد أقصى زفر ،
وتنقسم السعة الحيوية إلى ثلاثة أجزاء هي : حجم هواء الزفير . حجم هواء التنفس . حجم احتياطي هواء الشهيق . ويمثل حجم احتياطي هواء الشهيق تقريباً نصف حجم السعة الحيوية كلها ، وخاصة أن هذا الجزء من الهواء هو الذي يستخدم لزيادة عمق التنفس خلال العمل البدني ، بينما يمثل احتياطي هواء الزفير حوالي ثلث ( ) السعة الحيوية ، وهو يساهم في زيادة عمق التنفس أثناء الحمل البدني ولكن بدرجة اقل من احتياطي هواء الشهيق . حجم هواء التنفس هو حجم الهواء الذي يدخل إلى الرئتين أثناء الشهيق ، تستخدم عدة أنواع مختلفة من الأجهزة لقياس السعة الحيوية منها جهاز الأسبيروميتر المائي ، الأسبيروميتر الجاف ، وعند قياس السعة الحيوية يجب أن يكون المختبر في الوضع الرأسي . وتعتبر السعة الحيوية أحد المقاييس المهمة للحالة الوظيفية للجهاز التنفسي حيث يرتبط مقدارها بالأحجام الرئوية وكذلك بقوة عضلات التنفس . ويتطلب تقويم السعة الحيوية للفرد أن تتم المقارنة بين السعة الحيوية المسجلة والتي قام فعلاً بتحقيقها على الجهاز ومقدار السعة الحيوية المفترض أن يكون عليها هذا الفرد . ويمكن حساب السعة الحيوية الفرضية في هذه الحالة عون طريق عدة معادلات رياضية توصل لها العلماء عن طريق بعض المقاييس الأنثروبومترية للفرد ، بالإضافة إلى عامل السن والجنس . في مجال الطب الرياضي تستخدم معادلات Kornam Boldoin , Ritchard • السعة الحيوية الفرضية ( رجال ) = ( 27.63 – 0.122 × العمر بالسنة ) × الطول بالسنتيمتر . • السعة الحيوية الفرضية ( سيدات ) = ( 21.78 – 0.101 × العمر بالسنة ) × الطول بالسنتيمتر . كما يقترح روسيل ( Russell, 1978 ) المعادلة التالية لاستخراج السعة الحيوية الفرضية : • السعة الحيوية الفرضية ( رجال ) ( 0.12102 × الطول بالبوصة ) – ( 0.01357 × السن بالسنة ) – 03.18373 • السعة الحيوية الفرضية ( سيدات ) ( 0.07833 × الطول بالبوصة ) – ( 0.01539 × السن بالسنة ) 01.04912 2. قياس السعة الحيوية السريعة Forced Vital Capacity ( FVC ) :يعتبر Votcha B.E أول من لفت الانتباه إلى أهمية دور سرعة خروج هواء الزفير عند قياس السعة الحيوية ، حيث إنه إذا ما تم إخراج الزفير بأقصى سرعة فإن مقدار ما يسجل من السعة الحيوية يكون عادة أقل من السعة الحيوية البطيئة بمقدار 2000- 3000 مليلتر ، وتلا ذلك Tefno الذي استخدم جهاز رسم الأحجام الرئوية Spirograph ونجح من خلاله في تسجيل السعة الحيوية السريعة خلال الثانية الأولي ( FVC1 ) وتتضح أهمية قياس السعة الحيوية السريعة عند مقارنتها بمثيلاتها البطيئة لنفس الشخص ، وهذا مفيد في تشخيص كثير من الأمراض المعوقة للجهاز التنفسي ، وعلى سبيل المثال في حالة مرض الانتفاخ Emphysema تصبح جدران الحويصلات صلبة وتفقد خاصية المطاطية ، ويؤدي ذلك إلى إمكانية أن يكون الشهيق طبيعياً أو بدرجة أقل ، غير أن انقباض الحويصلات لطرد هواء الزفير يتأخر ، حيث يمكن ملاحظة ذلك بسهولة عن طريق المقارنة بين السعة الحيوية البطيئة والسعة الحيوية السريعة ، وهذا الفرق يجب ألا يزيد عن 20 % ، حيث إن السعة الحيوية يجب أن تكون في حدود 80 – 85 % من السعة الحيوية البطيئة وترتفع هذه النسبة قليلاً لدي الرياضيين . وفي حالة وجود بعض المعوقات في المسالك الهوائية يمكن أن تصل نسبة السعة الحيوية البطيئة في الثانية الأولي إلى 20 – 40 % من السعة الحيوية السريعة . ويمكن استخدام القياس للسعة الحيوية السريعة خلال نهاية الثانية الثانيــة( FVC 2 ) و الثالثة FVC3 ) ( دون الاقتصار فقط على الثانية الأولي ، وعادة ما يطرد الشخص السليم صحياً 83 % من حجم الهواء في السعة الحيوية البطيئة خلال الثانية الأولي ، وتزيد هذه النسبة لتصل إلى 94 % خلال الثانية الثانية ، بينما تبلغ 97 % عند الثانية الثالثة . 3. قياس قوة عضلات التنفس ومعدل سرعة سريان الدم : يستخدم لذلك عدة أجهزة منها أجهزة مقياس التنفس Peneumatometer وجهاز قياس سرعة سريان هواء الرئة Peneumotachometer وغيرها . ويقيس جهاز مقياس التنفس مستوي ضغط الرئتين أثناء كتم التنفس أو إخراج الزفير بقوة ، حيث تبلغ قوة هواء الزفير 80 – 200 مم زئبق ( MM.PT.CT ) وهي بذلك تزيد عن قوة هواء الشهيق التي تتراوح ما بين 50 – 70 مم زئبق ( MM.PT.CT ) . ويقيس " جهاز سرعة سريان هواء الرئة " حجم ومعدل حجم سرعة هواء الزفير والشهيق خلال مروره في الممرات الهوائية بقوة . ومن خلال ذلك يمكن الحكم على مستوي قوة ( السرعة × القوة ) هواء الشهيق والزفير وسرعته ، حيث يعبر عن ذلك باللتر في الثانية.وتبلغ نسبة قدرة هواء الشهيق إلى قدرة هواء الزفير حوالي الواحد الصحيح لدي الأشخاص الأصحاء غير الرياضيين ، بينما تقل عن ذلك لدي المرضي ، وتزيد عن الواحد الصحيح لدي الرياضيين ( قد تصل إلى 1.2 – 1.4 ) ، ولهذا أهمية كبيرة بالنسبة للرياضيين ، حيث إن زيادة عمق التنفس تكون على حساب استخدام هواء احتياطي الشهيق . 4. قياس الحجم الأقصى لسرعة سريان هواء التنفس : تعبر قياسات الحجم لأقصى لسرعة سريان هواء الزفير عن مقدار مقاومة سريان الهواء داخل المسالك الهوائية . حيث تتوقف هذه المقاومة على مدي اتساع المسالك الهوائية ، فكلما زاد كلما زاد الاتساع قلت مقاومة سريان الهواء والعكس صحيح أيضاً ، حيث إنه كلما ضاقت المسالك الهوائية زادت مقاومة سريان الهواء ، وبمعني آخر كلما قلت مقاومة سريان الهواء في المسالك الهوائية يزداد حجم هواء الزفير أو الشهيق خلال وحدة زمنية معينة عند أداء الإنسان حركات التنفس بأقصى سرعة .ويعبر عن قياسات الحجم الأقصى لسرعة سريان هواء الزفير الشهيق باللتر في الثانية ( ل / ث ) ، ويمكن الحكم عن طريقة الاختبارات التي تقيس الحجم لسرعة سريان هواء التنفس على كفاءة التوصل للقصبة الهوائية ، حيث تعتبر القصبة الهوائية أحد عوامل الحالة الوظيفية للجهاز التنفسي الخارجي المهمة ، ولها تأثير مباشر على الطاقة المبذولة لعمل التهوية الرئوية ، فكلما كان توصيل القصبة الهوائية أفضل قل استهلاك الطاقة اللازمة للتهوية الرئوية.ويتم قياس الحجم الأقصى لسرعة سريان الهواء بواسطة جهاز " قياس سرعة سريان هواء الرئة " ،
ويتكون هذا الجهاز من أسطوانة متصلة بجهاز مانوميتر Manometer لتوضيح القراءة ، وبداخل الأسطوانة المفتوحة من كلا الجانبين ، و عند مرور الهواء بالأسطوانة يتأثر جدار الأسطوانة بقوة وسرعة مرور الهواء والذي يقوم بنقل هذه القوة الدافعة إلى المانوميتر الذي يظهر في شكل قياسات اللتر / ثانية وفيما يلي الأساليب المستخدمة لقياس الحجم الأقصى لسرعة سريان هواء الزفير والشهيق ، وكذلك أسلوب استخراج الحجم الأقصى الفرضي لسريان الهواء . أ. قياس الحجم الأقصى لسرعة سريان هواء الزفير ( PEF ) .يتم قياس الحجم الأقصى لسرعة سريان هواء الزفير باستخدام الجهاز السابق الإشارة إليه " جهاز سرعة سريان هواء الرئة " ، حيث تتم إدارة مفتاح الجهاز لوضع " الزفير " ، وتمسك الأسطوانة باليد ، ويقوم المختبر بأخذ أقصى شهيق ووضع طرف الأسطوانة في فمه مع إحاطة هذا الطرف بالشفتين بإحكام ، ويقوم بإخراج أقصى زفير قصير . ثم يتم تسجيل القراءة التي تظهر على المانوميتر ( لتر / ثانية ) يكرر القياس للحصول على أعلى المقادير . ب. قياس الحجم الأقصى لسرعة سريان هواء الشهيق ( PIE ) . يستخدم نفس الجهاز ، يدار مفتاح الجهاز على وضع " الشهيق " ، ويتم أداء أقصى زفير كتمهيد لأداء أقصى وأسرع شهيق ، وتسجيل القراءة التي تظهر على المانوميتر ( لتر / ثانية ) ، يكرر القياس للحصول على أعلي المقادير . ج. حساب الحجم الأقصى لسرعة سريان هواء الزفير والشهيق : يتم تحديد الحجم الأقصى الفرضي لسرعة سريان هواء الزفير بحاصل ضرب السعة الحيوية الحقيقة في 01.255. قياس قوة عضلات الزفير : يتم قياس قوة عضلات الزفير بواسطة جهاز البنيوماتوميتر Peneumatometer الغشائي ، ولقياس قوة عضلات الزفير يتم أخذ شهيق عمق وإخراج الزفير في مبسم الجهاز بقوة ، وتقدر عضلات الزفير بنسبة للتمثيل الغذائي القاعدي الفرضي . مثال : قوة عضلات الزفير التي تم قياسها باستخدام جهاز " البنيوماتوميتر " 160 مم / زئبق . التمثيل القاعدي بناء على جداول هاريس وبندكت Harres – Binindkt 1700 سعر حراري .6. قياس حالة الجهاز التنفسي باستخدام البونى سبيروميتر :تطورت أجهزة قياس وظائف الجهاز التنفسي ، وأصبح في مقدار جهاز صغير الحجم قياس العديد من المتغيرات في وقت واحد . من هذه الأجهزة جهاز البونى سبيروميتر Pony Spirometerd ، الذي يمكنه قياس العديد من التغيرات في وقت واحد وطباعتها على شريط تسجيل موضح عليه قيم هذه المتغيرات المقاسة ورسم بياني لهذه المتغيرات ، ويستطيع هذا الجهاز إعطاء البيانات في ثلاثة أشكال هي : 1) البيانات الحقيقة التي تم قياسها فعلاً .2) البيانات المقابلة للبيانات الحقيقة والتي يطلق عليها الفرضية . 3) النسبة المئوية للبيانات الحقيقة إلى البيانات الفرضية . وقبل بدء العمل بالجهاز يتم إدخال البيانات العامة ، وهي ضرورية ومهمة في استخراج البيانات الفرضية للمختبر وتشمل : ( التاريخ – الجنس – والعمر بالسنة و الطول بالسنتيمتر ، والوزن بالكيلو جرام ) ( 1 : 116 – 135 ) .المراجع1 أبو العلا عبد الفتاح فسيولوجيا ومورفولوجيا الرياضي وطرق القياس 2 بهاء سلامة صحة الغذاء ووظائف الأعضاء ، دار الفكر العربي ، الطبعة الأولي ، 2000م .3 ـــــــ فسيولوجيا الرياضة والأداء البدني ( لاكتات الدم ) ، دار الفكر العربي ، الطبعة الأولي ، 2000م 4 ـــــــ فسيولوجيا الرياضية ، دار الفكر العربي ، الطبعة الثانية ، 1994م .5 سيد عبد الجواد ، نادر شلبي مبادئ فسيولوجيا الرياضة والتدريب ، الطبعة الأولي ، 1998م .6 سلمي نصار ،ذكى درويش ، عصام حلمي بيولوجيا الرياضة والتدريب ، دار المعارف الطبعة الأولي ، 1982م .7 محمد حسن علاوى ،أبو العلا عبد الفتاح فسيولوجيا التدريب الرياضي ، دار الفكر العربي ، الطبعة الأولي ، 1984م . 8 يوسف دهب على الفسيولوجيا العامة و فسيولوجيا ، مذكرة منشورة بكلية لتربية الرياضية بالإسكندريه أبو قير ، 2000م .
