क्रियात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC)

क्रियात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) श्वसन शरीरक्रिया विज्ञान में एक महत्वपूर्ण शब्द है, विशेष रूप से फेफड़ों की मात्रा और क्षमताओं के अध्ययन में। यह एक सामान्य, आराम से साँस छोड़ने (ज्वारीय समाप्ति) के बाद फेफड़ों में शेष हवा की मात्रा को संदर्भित करता है। यह दो फेफड़ों की मात्राओं का एक संयोजन है: श्वसन आरक्षित मात्रा (ERV) और अवशिष्ट मात्रा (RV)।

क्रियात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) के घटक

श्वसन आरक्षित मात्रा (ERV)

सामान्य, निष्क्रिय साँस छोड़ने के बाद बलपूर्वक बाहर निकाली जा सकने वाली हवा की मात्रा।

अवशिष्ट मात्रा (RV)

अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में बची हुई हवा की मात्रा, जिसे फेफड़ों से बाहर नहीं निकाला जा सकता।

इस प्रकार, क्रियात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) की गणना इस प्रकार की जाती है:

$FRC=ERV+RV$

क्रियात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) एक सामान्य, ज्वारीय साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में बची हवा की मात्रा है।

यह श्वसन प्रणाली के संतुलन बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है जहाँ छाती की दीवार की बाहरी लोचदार पुनरावृत्ति और फेफड़ों की आंतरिक लोचदार पुनरावृत्ति बराबर होती है।

FRC का महत्व

फेफड़ों को ढहने से को रोकता है: FRC साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों को ढहने से रोकने में मदद करता है। यह फेफड़ों में हवा के एक निश्चित स्तर को बनाए रखता है ताकि फेफड़े के ऊतक पूरी तरह से ढह न जाएँ, जिससे व्यक्ति के लिए फिर से साँस लेना मुश्किल हो जाएगा।

गैस एक्सचेंज: सामान्य साँस छोड़ने के बाद भी फेफड़ों में हवा की एक निश्चित मात्रा बनी रहती है, जो साँसों के बीच निरंतर गैस एक्सचेंज (ऑक्सीजन का सेवन और कार्बन डाइऑक्साइड को हटाना) के लिए महत्वपूर्ण है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एल्वियोली (फेफड़ों में छोटी हवा की थैली) पूरी तरह से खाली नहीं होती है, जिससे साँसों के बीच भी गैसों का आदान-प्रदान होता रहता है।

कुशल वेंटिलेशन: FRC सुनिश्चित करता है कि फेफड़े पूरी तरह से खाली न हों, जिससे अधिक कुशल वेंटिलेशन हो सके और साँस लेने का काम कम हो। हवा की एक अवशिष्ट मात्रा बनाए रखने से, फेफड़े प्रत्येक साँस चक्र के दौरान अधिक हवा को स्थानांतरित कर सकते हैं।

फेफड़ों का अनुपालन और श्वसन स्वास्थ्य: FRC का आकार फेफड़ों के अनुपालन (फेफड़ों में कितनी आसानी से खिंचाव होता है) और छाती की दीवार की लोच से प्रभावित होता है। असामान्य FRC मान कुछ श्वसन स्थितियों जैसे क्रॉनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज (COPD) या अस्थमा का संकेत दे सकते हैं, जहाँ वायुमार्ग बाधित होता है, जिससे FRC बढ़ जाता है।

क्रियात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) को प्रभावित करने वाले कारक

शरीर की स्थिति: खड़े होने की स्थिति में, FRC पीठ के बल लेटने की स्थिति (लेटने) की तुलना में बड़ा होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि गुरुत्वाकर्षण फेफड़ों और छाती की दीवार के यांत्रिकी को प्रभावित करता है।

आयु: जैसे-जैसे व्यक्ति की उम्र बढ़ती है, फेफड़ों की लोच में कमी के कारण FRC कम हो सकता है।

फेफड़ों की बीमारी: वातस्फीति (सीओपीडी का एक रूप) जैसी स्थितियाँ फेफड़ों की लोचदार पुनरावृत्ति में कमी के कारण FRC को बढ़ा सकती हैं।

मोटापा: शरीर का अत्यधिक वजन डायाफ्राम और फेफड़ों पर बढ़ते दबाव के कारण FRC को कम कर सकता है।

गर्भावस्था: बढ़ता हुआ गर्भाशय गर्भावस्था के अंतिम चरणों के दौरान FRC को कम कर सकता है, क्योंकि यह डायाफ्राम को संकुचित करता है और फेफड़ों की मात्रा को कम करता है।

FRC का मापन

FRC को सीधे स्पिरोमेट्री द्वारा नहीं मापा जा सकता है क्योंकि इसमें अवशिष्ट मात्रा (RV) शामिल है, जो अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में बची हुई हवा है और जिसे बाहर नहीं निकाला जा सकता है। इसके बजाय, बॉडी प्लेथिस्मोग्राफी का उपयोग आमतौर पर FRC को मापने के लिए किया जाता है:

हीलियम कमजोरीकरण: हीलियम गैस की एक ज्ञात सांद्रता को साँस में लिया जाता है, और फेफड़ों में हीलियम के कमजोर पड़ने का उपयोग FRC की मात्रा का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है।

बॉडी प्लेथिस्मोग्राफी: एक अधिक सटीक विधि जो साँस लेने के दौरान फेफड़ों की मात्रा में परिवर्तन को मापने के लिए एक सीलबंद कक्ष का उपयोग करती है और दबाव और मात्रा में परिवर्तन को मापकर FRC का अनुमान लगा सकती है।

FRC के सामान्य मान

एक स्वस्थ वयस्क के लिए सामान्य FRC आमतौर पर 2.5 से 3.5 लीटर के आसपास होता है।

हालाँकि, यह मान उम्र, लिंग, शरीर के आकार और फेफड़ों के स्वास्थ्य जैसे कारकों के आधार पर भिन्न हो सकता है।

सारांश:

क्रियात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) एक सामान्य साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में बची हवा की मात्रा है और यह श्वसन आरक्षित मात्रा (ERV) और अवशिष्ट मात्रा (RV) से बनी होती है।

FRC फेफड़ों को ढहने से रोककर, निरंतर गैस विनिमय सुनिश्चित करके और साँस लेने को अधिक कुशल बनाकर फेफड़ों के कार्य को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

FRC शरीर की स्थिति, आयु, फेफड़ों की बीमारी और मोटापे जैसे कारकों से प्रभावित हो सकता है। इसे हीलियम कमजोरीकरण विधि या बॉडी प्लेथिस्मोग्राफी जैसी तकनीकों का उपयोग करके मापा जाता है।

प्रश्न

• क्रियात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) को परिभाषित करें और मानव श्वसन प्रणाली में इसके महत्व की व्याख्या करें।
• मानव फेफड़ों में FRC के आकार को कौन से कारक प्रभावित करते हैं?
• FRC के संबंध में श्वसन आरक्षित आयतन (ERV) और अवशिष्ट आयतन (RV) के बीच अंतर की व्याख्या करें।
• FRC को कैसे मापा जाता है, और इसे सीधे स्पिरोमेट्री द्वारा क्यों नहीं मापा जाता है?
• श्वसन रोग वाले रोगी में बढ़ी हुई FRC क्या संकेत दे सकती है?