Αερισμός, κατά λεπτό, V̇E

Eίναι ο όγκος αέρος που εκπνέεται από τους πνεύμονες, στη διάρκεια ενός min. Εκφέρεται σε l/min, και μετατρέπεται σε ΒTPS. Ισούται με το γινόμενο της αναπνευστικής συχνότητας επί τον αναπνεόμενο όγκο. Αποτελεί άθροισμα του νεκρού και του κυψελιδικού αερισμού[i]. V̇=V̇D+ V̇
Ο φυσιολογικός ενήλικας σε ηρεμία, αναπνέει περίπου 5-10  l/min. Κατά τη διάρκεια ασκήσεως, ο αναπνεόμενος όγκος μπορεί να αυξηθεί σε μέγεθος μεγαλύτερο των 100-200 l/min, ανάλογα με τη φυσική κατάσταση των εξεταζομένων. Η μεγάλη αύξηση του αερισμού εξασφαλίζει την επαρκή απομάκρυνση του  CO2, που αποτελεί το βασικό παραπροϊόν της μυϊκής δραστηριότητας, ακόμη και σε πολύ υψηλά επίπεδα έργου.
Ο V̇E υπολογίζεται με την ακόλουθη εξίσωση:
  V̇E = [(εκπνεόμενος όγκος · 60) · παράγων μετατροπής [σε  BTPS]/χρόνος συλλογής
Ο αερισμός  αυξάνεται γραμμικά με την αύξηση του έργου (V̇O2) σε χαμηλής και μέσης εντάσεως άσκηση. Σε φυσιολογικά άτομα, η αύξηση της V̇O2 ακολουθείται από αύξηση της V̇CO2 με την αύξηση του παραγόμενου έργου –επίπεδο περίπου 60% του V̇O2,max - οι μεταβολικές απαιτήσεις  υπερβαίνουν το όριο του αναερόβιου μεταβολισμού, με αποτέλεσμα αύξηση του γαλακτικού οξέος, που αντιστοιχεί σε αύξηση Η+, τα οποία ‘ρυθμίζονται’, με δαπάνη HCO3̄. Αποτέλεσμα των μεταβολών αυτών είναι η αύξηση του V̇CO2. Σε φυσιολογικά άτομα, ο αερισμός αυξάνεται, προκειμένου να  απομακρυνθεί η πλεονάζουσα ποσότητα CO­2 που παράγεται από την καύση του γαλακτικού οξέος, ώστε να διατηρηθεί το pH όσο το δυνατόν κοντά σε φυσιολογικά όρια. Συσχετίζοντας τον V̇E,MAX με τις στατικές μετρήσεις του αερισμού, εξάγονται πληροφορίες αναφορικά με το ρόλο του προβαλλόμενου από τον αερισμό ορίου στην άσκηση.Ο αερισμός αυξάνεται αμέσως μόλις αρχίσει η άσκηση, ως αποτέλεσμα δύο φυσιολογικών δράσεων:
[α] ο κινητικός φλοιός του εγκεφάλου προκαλεί διέγερση στα αναπνευστικά κέντρα, ταυτόχροναμε την εκπομπή διεγέρσεων στους εργαζόμενους μύες. Το αποτέλεσμα των κεντρικών διεγέρσεων είναι η αύξηση του VT  και του V̇E  ενωρίτερα από την ένραξη τους V̇Ο2  και του V̇CΟ2 .
[β] οι κινήσεις του σώματος προκαλούν ενεργοποίηση των εειδικών υποδοχέων (: propioceptors) στα άκρα, οι οποίοι, με τη σειρά τους,  ”ενημερώνουν” τα αναπνευστικά κέντρα στον εγκέφαλο.
Μετά την αρχική αύξηση του αερισμού αναλαμβάνουν χυμοϋποδοχείς, οι οποίοι ρυθμίζουν περιατέρω το μέγεθος του αερισμού, ανάλογα με το παραγόμενο έργο. Η προσαρμογή αυτή ανατρέπεται με την εμφάνιση του αναερόβιου μεταβολισμού. Στο σημείο αυτό, οι αυξήσεις του αερισμού είναι μεγαλύτερες από τις προβλεπόμενες για την αύξηση του παραγόμενου έργου. Θεψρειται ότι η πεαιτέρω αύξηση του αερισμού απαιτείται για την αποβολή της περαιτέρω –λόγω του αναερόβιου μεταβολισμού- αυξήσεως του CΟ2 . Οκατά λεπτό αερισμός αυξάνεται ανάλογα με το γαλακτικό οξύ που ρυθμίζεται, παράγοντας περίσσεια CΟ2 . Η αύξηση του κατά λεπτό αερισμού αρχίζει στο επίπεδο των 60-90% του μεγίστου έργου του εξεταζόμενου (60-90 % του V̇Ο2  ΜΑΧ ).
Οι φυσιολογικές τιμές του κατά λεπτό αερισμού -5-6 l/min)-, είναι δυνατόν να αυξηθούν σε επίπεδο 100 l/min, επί εντατικά ασκουμένων, μη αθλητών. Ο V̇E μπορεί να αυξηθεί μέχρι 200 l/min σε συστηματικούς αθλητές. Παρά την μεγάλη αύξηση του V̇E, δεν καταγράφεται σημαντική πτω΄ση της  PaCΟ2, κατά την άσκηση. Αυτό συμβαίνει, επειδή ο ρυθμός αυξήσεως της V̇CΟ2 και του V̇E είναι παράλληλος.
1.1.1.1Αναπνεόμενος όγκος
Ο αναπνεόμενος όγκος, VTαυξάνται πρώιμα, κατά την έναρξη της ασκήσεως και ευθύνεται για την αύξηση του αερισμού (: V̇E= f X  VT ). Κατά τη διάρκεια της σκήσεως, ο αναπνεόμενος όγκος,  VTμπορεί να αυξηθεί από 0.5 L (: 10% της VC), σε 2.3-3.0 L (: 50% της VC) κατά τη διάρκεια της κοπώσεως.αναπνευστρική συχνότητα.
1.1.1.2Αναπνευστική συχνότητα
Οι αυξήσεις στην αναπνυστική συχνότητα είναι –περισσότερο- υπεύθυνες για την αύξηση του V̇E¸ στις όψιμες φάσεις της ασκήσεως. Δηλαδή, με την έναρξη της ασξήσεως αυξάνεται πρώτα οαναπνεόμενος όγκος. Όταν η περαιτέρω αύξησηή του εμποδιστεί από τις ιδιότητες διατασιμότητας τους πνευμονικού παρεγχύματος, τότε, οι αυξημένες ανάγκες σε αρισμό καλύπτονται με αύξηση του ρυθμού αναπνοής. Ο τύπος της αναπ[νοής, κατά τον οποίο έχει υιοθετηεθθί μεγάλη συχνόττηα και μεγάλος αναπνεόμενος όγκος, είναι χαρακτηριστικός της αναπνοής KAusmaul, που παρατηρείται στις μεταβολικ΄ς οξεώσεις. Και ακριβώς, συνθήκες μεταβολικής οξεώεως, παραγωγή γαλακτικού οξέος, αντιμετωπίζει ο οργανισμός, σε ακρραίες, κοπώσεις. Έτσι, αύξηση της αναπνευστικής συχνότητας παρατηρείται επί εγκατατάσεως αναερόβιοου μεταβολισμού –παραγωγή γαλακτικού οξέος.
Η φυσιολογική συχνόττηα αναπνοής, των 12-16 ανά λεπτό, μπορεί να αυξηθεί σε 40-50 ανά λπετό. Αυξήσςι της αναπνευστικής συχνότητας μπορεί να καταγραφούν ακόμη ενωρίτερα και είναι σημαντικές, στην αύξηση του αερισμού, σε άτομα με περιορισμένη ικανότητα αυξήσςω του αναπνεόμενου όγκου απότοκη διαταραχών που αλλοιώνουν την πνευμονική διατασιμότητα.


[i] Zuurbier, M., Hoek, G., van den Hazel, P., Brunekreef, B. "Minute ventilation of cyclists, car and bus passengers: an experimental study.". Environmental Health 2009· 8 (48)