Blog

Let’s study about Lung volume and capacities in 10 minutes

আরোহী টিভিতে অলিম্পিক গেমস দেখার সময় খেয়াল করল সাঁতারুরা নরমাল মানুষের তুলনায় বেশিক্ষণ শ্বাস আটকে রাখতে পারে।সে তার মেডিকেল পড়ুয়া নাহিদা আপুর কাছে এর কারণ জানতে চাইলে তার আপু বলল সাঁতারুসহ বেশিরভাগ খেলোয়াড়রাই এরকম পারে কারণ তাদের “Functional Residual Capacity (FRC)” নরমাল মানুষদের তুলনায় বেশি থাকে।🥰

আরোহীঃ আপু, FRC মানে কি?🤔

নাহিদাঃ FRC কি তা বুঝতে হলে তোমাকে প্রথমে Lung volume & capacities সম্পর্কে জানতে হবে।তোমাকে শুরু থেকে আপু বুঝিয়ে দিচ্ছি😊

আরোহীঃ ঠিকাছে,আপু😍

নাহিদাঃ Lung volume চার ধরণের হয়-8

Tidal volume(TV): The volume of air inspired or expired with each normal breath is called tidal volume.The average amount of TV is about 500 ml.
অর্থাৎ, নরমাল অবস্থায় যখন কোন Diseases না থাকে তখন Quite breathing এর সময় যে পরিমান Air inhale করা হয় অথবা যে পরিমান Air exhale করা হয় সেটাই হলো Tidal volume.🥰

Inspiratory Reserve Volume(IRV): The extra volume of air that can be inspired over and above the normal tidal volume when the person inspires with full force is called IRV. It is usually equal to about 3000ml.
এর মানে Quite inspiration এর মাধ্যমে Tidal volume এ আসার পর যদি Forcefully accessory muscle ব্যবহার করে Inspiration এর মাধ্যমে অতিরিক্ত আরো কিছু Air lungs এ ঢুকানো হয় তবে তাকে IRV বলে।😇

Expiratory Reserve volume(ERV): The maximum extra volume of air that can be expired by forceful expiration after the end of a normal tidal expiration is called ERV.The normal amount of ERV is about 1100 ml.
That means, Quite expiration এ Tidal volume ছেড়ে দেয়ার পর Forceful expiration এর মাধ্যমে অতিরিক্ত আরো কিছু Air lungs থেকে বের করে দেয়াকে ERV বলে।😁


Residual volume(RV): The volume of air remaining in the lungs after the most forceful expiration is called RV.This volume averages about 1200ml.
Lungs এর Alveolus যাতে Collapse না করে তারজন্য Lungs এর Alveolus গুলো একটা নিজস্ব Volume এর Air contain করে যেটা Tidal volume এর অন্তর্ভুক্ত না এবং সবসময় Lungs এ থাকে Forceful expiration এরপরও।আর এটাই হলো Residual volume।😶

📒Lung capacities ও মূলত চার ধরণেরঃ

Inspiratory Capacity(IC): The amount of air a person can breath in,beginning at the normal expiratory level and distending the lungs to the maximum amount is called IC.
That means, আমরা সর্বোচ্চ যে পরিমাণ Inspiration করতে পারি,সেটাই Inspiratory capacity।
IC=TV+IRV=(500+3000)ml=3500ml😊

Functional Residual Capacity(FRC): The volume of air that remains in the lungs at the end of each normal expirations is called FRC.
That means, FRC=ERV+RV=(1100+1200)ml=2300ml.😇
📢 FRC এর Clinical importance হল এটা কিছু Diseases এ পরিবর্তিত হতে পারে।
আবার, Forceful expiration এর মাধ্যমেও FRC এর পরিবর্তন(বাড়ানো) করা যায়।Breathing exercise এর মাধ্যমে স্থায়ীভাবে Lungs tissue expand হয়।ফলে FRC ও বাড়ে এবং বেশি সময় ধরে এর কারণে দম বন্ধ করে থাকা যায়।😁

Lung Volumes & Capacities


Vital capacity(VC): The maximum amount of air a person can expel from the lungs after first filling the lungs to their maximum extent.
So, VC=ERV+TV+IRV=ERV+IC=(1100+3500)ml=4600ml😶Maximum inspiration এরপর Highest যতটুকু Air ছাড়া যাবে Forceful expiration এর মাধ্যমে সেটাই হলো Vital capacity। 😊


Total Lung Capacity(TLC): It is the maximum volume to which the lungs can be expanded with the greatest possible effort.
TLC=IRV+TV+ERV+RV=IC+FRC=(3500+2300)ml=5800ml😇
Vital capacity আর Total lung capacity এর মধ্যে Vital capacity important কারণ TLC কখনো পরিবর্তিত হয় না তবে VC পরিবর্তিত হয়😊

আরোহীঃ আপু, তুমি যে Lungs volume & capacities গুলোর মান বললে এগুলো কিভাবে বের করা যায়?🤔

নাহিদাঃ TV,IRV,ERV এর মান বের করা হয় Spirogram/Spirometer আর RV এর মান বের করা হয় Helium dilutation method দ্বারা।😊

Spirometer

আরোহীঃ RV এর মান বের করার জন্য Spirometer কেনো ব্যবহার করা যাবে না?🤔

নাহিদাঃ ভালো প্রশ্ন করেছ,আপু😁RV এর মান Spirogram দ্বারা বের করা যাবে না কারণ Lungs এর Residual volume এর Air Spirometer দ্বারা Expire হতে পারে না😊এর দ্বারা কিন্তু এটাও বুঝা যায় যে FRC এর মানও Spirometer দ্বারা বের করা যায় না।😊

আরোহীঃ আপু, Helium dilutation Method দিয়ে কিভাবে FRC বের করে?

নাহিদাঃ এই পদ্ধতিতে Spirometer ব্যবহার করা হয় indirect manner এ। At first, Known concentration এর Helium যেটা Known volume এর Spirometer এর Air এর মধ্যে Mix করা হয়😊Then, Spirometer এ breath করার আগে Normal Expiration করতে হবে কারণ Normal expiration এরপর Lung এ যে Volume থাকে সেটা মূলত FRC।Lastly, যখন Spirometer এ Breath করবে তখন Spirometer এর Gas, Lungs এর Gas এর সাথে মিক্স হবে😊যার ফলে Helium diluted হয়ে যাবে FRC এর Gas দ্বারা😇তখন একটি Formula Use করে FRC বের করা হয়😁

Helium Dilutation Method

আপু,ফর্মুলাটি লিখে দেখাচ্ছি-

ধরি,
Ci(He)=Initial concerntration of helium.
Cf(He)=Final concentration of helium.
Vi=Initial volume of spirometer.
Vf=Vi+FRC=Final volume of spirometer.
আমরা জানি,
Vf×Cf(He)=Vi×Ci(He)
=>(Vi+FRC)×Cf(He)=Vi×Ci(He)
=>FRC={(Vi×Ci(He))÷Cf(He)}-Vi
=>FRC={(Ci(He)÷Cf(He))-1}-Vi

এভাবে বের করা হয় FRC।😊
আরো দুই তিনটা টার্ম মনে রাখতে পারো Lung volume এরজন্য😇

📒Minute Respiratory Volume(MRV)= TV× Normal respiratory rate per minute = (500×12)=6000ml per minute😇

📒Maximal Voluntary Ventilation(MVV): It is the largest volume of gas that can be moved into and out of the lungs in 1 min by voluntary effort. The normal values range from 140 L/min to 180 L/min for healthy adult men🙆‍♀️

আরোহীঃ ধন্যবাদ, আপু,এবার সবকিছু ক্লিয়ার হলো আমার কাছে কেনো সাতারুরা বেশিক্ষণ দম আটকে রাখতে পারে🤦‍♀️

নাহিদাঃ ওয়েলকাম,আরোহী😇

Reference

  • Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology (13th Edition)
  • Ganog’s Review of Medical Physiology (26th Edition)

Platform academic division/Afrin Navila,
Cumilla Medical College,
Session: 2019-20.

Leave a Reply