Bevezetés
A V/Q kapcsolatok megértése és kezelése az intenzív osztály (ICU) betegkezelésének acornerstone-ját jelenti. TheV / Q kapcsolat (ábra. 1) lehet úgy tekinteni, mint egy spektrum betwendeadspace (végtelen V / Q) és shunt (nulla V/Q).
amikor a pulmonarycapilláris vér azoxigén (PAO2) alveoláris parciális nyomásának van kitéve, az oxigénmolekulák oldott O2-ként aplasma-ba mozognak, és továbbra is partiálisnyomást fejtenek ki.,
ezeknek az oxigénmolekuláknak a többsége azonnal összekapcsolódikhemoglobinnal, és olyan állapotba kerül, amelyben már nem közvetlenül exerta parciális nyomást fejtenek ki. Ez a folyamat addig folytatódik, amíg a részleges nyomásaz alveolus és a plazma közötti eltérés már nem létezik, azon a ponton, amikor a hemoglobin maximálisan telített a bloodPO2 számára.
annak ellenére, hogy a plazmában oldott oxigén csak a vér teljes oxigénjének 1, 5-3% – át teszi ki, apo2 érték azért fontos, mert meghatározza az oxigén mozgásának hajtóerejét a vérből.,
a tökéletes vérátömlesztés minden alveolust tökéletesen szellőztetne, és a jobb kamrából kilökődő összes vér teljesen működőképes pulmonalis kapillárisokat hozna létre. Ezenkívül az alveoláris/kapilláris membránon keresztüli diffúziót akadályozni kell.
mivel a jobb kamrából a bal kamrába jutó összes vér tökéletes egyensúlyt érne el az alveolargákkal, az alveoláris PO2 (PAO2) és az artériás PO2 (PaO2) lenne.
ábra. 1., A shunt és a deadspace matematikai és fogalmi illusztrációja.
az ábrán látható módon. 2, oxigénellátás a normál tüdőben lehetkülönbözik az ideális helyzettől, mert a perfúzió eloszlásaegyenetlen.
viszonylag több véráramlás fordul elő a gravitációtól függő területeken, és néhány vénás elvezetés (thebronchialis, pleurális és Thebesiai vénákból) közvetlenül a szív bal oldalára ürül, így megkerülve (tolatva) a normaloxigenációs mechanizmust .,
emiatt néhány vér belép aa bal kamra alacsonyabb oxigéntartalommal, mint az ideális alveolus vérváltozása. A 3. ábra a PaO2-szint alacsonyabb szintjét mutatja a kiszámított ideális oxigénfeszültséghez képest.
ábra. 2. A normál tüdőben a szellőzés és a perfúzió tökéletlen eloszlása van, amit elsősorban a gravitáció határoz meg. Az ábra függőleges testtartást feltételez, hogy a tüdőbázisok gravitációfüggő helyzetben legyenek., A nem gravitációfüggő alveolusok nagyobbak, de kevesebb gázcserét (szellőzést) kapnak, mint a gravitációfüggő alveolák. A perfúzió eloszlását elsősorban a gravitáció szabályozza, amelynek körülbelül 55%-a a gravitációtól függő területekre, 30%-a a tüdő középső részeire és 10%-a A nem gravitációtól függő tüdőterületekre áramlik. A PaO2-t és a PvO2-t Hgmm-ben (kPa = Hgmm × 0,133) fejezik ki; RV = jobb kamra; LV = bal kamra. Reprodukálni engedélyével Elsevier egészségtudományok.
ábra. 3., A normál tüdőben a szellőzés tökéletlen eloszlása, a perfúzió tökéletlen eloszlása és néhány minimális intrapulmonáris tolatás van. Az eredmény a PO2 csökkenése a számított ideális alveoláris értéktől (PAO2) a mért szisztémás artériás vérértékig (PaO2). Ezt a PO2-különbséget “az alveoláris-artériás oxigénfeszültség-gradiensnek” nevezik . PO2 = oxigén feszültség mmHg-ben kifejezve; PCO2 = szén-dioxid feszültség mmHg-ben kifejezve; PN2 = nitrogén feszültség mmHg-ben kifejezve; PH2O = vízgőz feszültség mmHg-ben kifejezve. (kPa = Hgmm × 0,133)., Reprodukálni engedélyével Elsevier egészségtudományok.
Shunt and hypoxemia
az anatómiai tolatás a szív jobb oldalától a szív bal oldaláig terjedő vér, anélkül, hogy áthaladna a pulmonarycapillárisokon. A kapilláris tolatás olyan vér, amely származika szív jobb oldala a szív bal oldalára viapulmonalis kapillárisok, amelyek a nem szellőztetett alveolákkal szomszédosak.
mindkét eset lehetővé teszi a vér bejutását a bal oldali keringésbe anélkülaz oxigéntartalom növekedése., Ezt nulla V/Q-nak nevezik, vagyrégi tolatás, mert a vérnek nem volt lehetősége a funkcionális alveolákkal történő gázcserére.
a tolatás példája a theklinikai környezetben az endotoxin felszabadulásával járó gázcsere-rendellenességek, amelyek celluláris ödémához és érösszehúzódáshoz vezetnek .
a tolatás és a hipoxémia nem szinonim kifejezések, és nem is lineáris összefüggések. Bármely sönt hipoxémiás hatása lesznemcsak a sönt méretétől függ, hanem az oxigénellátásróla vénás vér állapota(SVO2)., Egy kis sönt egy lowSVO2 lehet mély hypoxaemiás hatások, míg egy nagy sönt magas SvO2 okoz kevésbé jelentős hypoxemia.
megállapítható egyértelműen, hogy amikor hypoxemia létezik, somedegree a tolatás (intrapulmonary vagy intracardialis) kell bepresent; azonban a hatása söntöt thePaO2 nagyban függ attól, hogy cardiovascularfunction, valamint az anyagcsere. Az artériás hipoxémia tüdőfunkció, kardiovaszkuláris funkció és anyagcsere eredménye.,
a thelungs mint oxigenátor értékelése alapvető fontosságú a cardiopulmonalis szupportív ellátást igénylő betegek ellátásában. Azintrapulmonalis tolatás kiszámítása a rendelkezésre álló legjobb eszközmeghatározza, hogy a pulmonalis rendszer milyen mértékben járul hozzáhypoxemia.
intrapulmonalis sönt
amint azt korábban említettük, az intrapulmonalis sönt a szív bal oldalára belépő szívteljesítménynek a meghatározása. anélkül, hogy tökéletes gázcserére kerülne sor, teljesen funkcionálisalveoli. Az intrapulmonalis sönt háromra oszthatóösszetevőket.,
- az anatómiai tolatást korábban olyan vérként írták le, amely a szív bal oldalára jut, anélkül, hogy áthaladna a tüdő kapillárisain. Amellett, hogy a normál anatómiai tolatás a hörgők, mellhártya és Thebesian vénák, anatómiai tolatás növelhető érrendszeri tüdődaganatok és jobb-bal intrakardiális shunts.
- Kapilláris tolatás oka, ha a vér is bejárja tüdő hajszálerek, de nem míg beáll a alveoláris gáz miatt kóros folyamatok, mint például a atelektázia, tüdőgyulladás, valamint az akut tüdőkárosodás.,
- a vénás keverék akkor fordul elő, amikor a vér kiegyenlítődik egy alveoláris PO2-vel, amely kevesebb, mint ideális, mint az alacsony V/Q helyzetekben . Mivel a vénás keverék nem igaz, ez néha zavart okoz. Az anatómiai és kapilláris shuntok összege leggyakrabban nulla V/Q vagy valódi shunt. A vénás keveréket gyakran alacsony V/Q vagy “shunt effektusnak”nevezik. A normál vagy nem beteg tüdőben a fiziológiás sönt a normál intrapulmonáris sönt mérése. A pulmonalis patológia kialakításában a fiziológiás sönt elsősorban a betegség állapotának súlyosságát képviseli.,
a sönt egyenlet
a szív kimenetének sönt részének kiszámításához használt egyenlet azt feltételezi, hogy a nem tolatógáz tökéletes alveoláris gázzal történő cserével perfectlyoxygenates.
bár azintrapulmonalis shunt koncepció nem tükrözi a regionalrelationships-et, csakúgy, mint a szellőző perfúziós koncepció, ez nemtükrözi azt a mértéket, amelyre a tüdő eltér az ideálistól, mint a pulmonalis vér anoxigenátora.
Ez a kvantitatív képesség a tüdőt oxigénellátóvá teszi, ami ezt a méréstegyedülállóvá és értékessé teszi a klinikai környezetben., Ez a felülvizsgálat a theterm fiziológiás shunt-ot használja az intrapulmonalis shuntcalculated-re hivatkozva, amikor a beteg kevesebb, mint 100% oxigént lélegzik.
a shunt egyenlet származtatása az ofFick fogalmakból származik. 1870-ben bevezette azt a klasszikus összefüggést, hogy a szöveti felhasználásra rendelkezésre álló oxigén mennyisége egységnyi idő alatt magában foglalja az artériás oxigéntartalmat (CaO2), szorozva a thetissues-nek adott artériás vér mennyiségével egységnyi idő (azaz szív kimenet, Qt).,
1. egyenlet:
elérhető oxigén =(Qt)(CaO2)
a tüdőbe visszajuttatott oxigén tartalmazza a szív kimenetét(Qt), szorozva a vegyes vénás oxigéntartalommal(cvo2).
2.egyenlet:
visszaadott oxigén =(Qt)(Cvo2)
az egységre jutó oxigénfogyasztás (VO2) tükröznie kellaz oxigént, amelyet az adott időszakban kivontak a vérből.,
3. egyenlet:
VO2 = (Qt)(CaO2)– (Qt)(Cvo2)
3.egyenlet akkor újraírható, mint amit klasszikusan a Fick egyenletnek tulajdonítanak.
4.egyenlet:
VO2 = Qt(CaO2 –CvO2)
átrendezett algebrai módon a 4. egyenlet a szívteljesítmény függvényében fejezhető ki.,
5. Egyenlet:
Qt = után volt egy vo2max/(CaO2 –CvO2)(10)
kifejezni a perctérfogat liter / perc a oxygendifference kell
szorozva 10.
két másik egyenlet, amellyel meg kell ismerkedni, a theclassic shunt egyenlet (6. egyenlet), amely leírja az arányok közötti shunted szív kimenet és a teljes szív kimenet(QS/Qt). A beteggel mérik100 % oxigén belélegzése.,
Egyenlet 6:
QS/Qt = (CcO2 –CaO2)/(CcO2 –CvO2)
A fiziológiás sönt egyenlet (QSP/Qt) isanother módon fejezi ki Egyenlet 6 mérve a patientbreathing kevesebb, mint 100% – os oxigén néhány vénás keveredés létezik.Ezért a fiziológiás sönt egyenlet:
Egyenlet 7:
QSP/Qt = (CcO2 –CaO2)/ (CcO2 –CvO2)
A QSP/Qt előnye, hogy beingderived, mint egy arány, így nem abszolút mértéke a perctérfogat kívánatos., Ebben a formában az egyenlet egyértelműen azt mutatja, hogy aaz elzárt szívteljesítmény megközelíti a nullát, az artériás oxigénnek meg kell közelítenie az elméleti vég pulmonalis kapillárisoxigén tartalmat.
mindaddig, amíg a szívteljesítmény egy része nem tökéletesen cserélődik tökéletes alveolákkal, az artériás oxigénnek kisebbnek kell lennie, mint az ideális végső pulmonalis kapilláris oxigénnek.
a fiziológiás shunt-egyenlet következményei lehetnekszeptualizálva az oxigéntartalom kifejezések(CcO2, CaO2,CvO2) figyelembe vételével, mint olyan entitások, amelyek acontainerbe önthetők (ábra. 4)., Bizonyos tényezők, mint például a hemoglobinkoncentráció, mindhárom szintet érintheti.
a CcO2 izfio2-t befolyásoló legfontosabb klinikai változó, míg mind a teljes szívteljesítmény, mind azoxigén fogyasztás befolyásolja a CvO2-t. A fiziológiás sönt változásai befolyásolják a CaO2-t.
ábra. 4. A vér oxigénszintjének vázlatos ábrázolása, amely elméletileg a kardiovaszkuláris rendszer három különböző helyéről származhat. A C szint a pulmonalis kapilláris vér oxigéntartalmát (CcO2) jelenti., Az A szint a szisztémás artériás vér oxigéntartalmát (CaO2), az V szint pedig a vegyes vénás (pulmonalis artéria) vér oxigéntartalmát (CvO2) képviseli. A leggyakoribb klinikai változók, amelyek kifejezetten befolyásolják ezeket a különböző szinteket, megjelennek: a C szintet leggyakrabban a FIO2 (inspirált oxigénfrakció) változásai befolyásolják, az A szintet kifejezetten befolyásolja a fiziológiai shunt (QSP) változása, a V szintet kifejezetten befolyásolja mind a teljes szívteljesítmény (QT), mind az oxigénfogyasztás mértéke (VO2). Reprodukálni engedélyével Elsevier egészségtudományok.,
a sönt-egyenlet számlálóját a CcO2 és a cao2 különbségei képviselik. Az egyenlet nevezőjét a CcO2 éscvo2 különbségei képviselik.
az egyenlőtlen nagyságú változások közöttez a három szint megváltoztatja az arányt,ami egyenértékű a fiziológiai sönt számításban.
Ha a beteg a jobb -, közép-és alsó lebeny konszolidációja során alakul ki, akkor az artériás és pulmonalis artéria vérgázmérései az aclinikai képet mutatják, amint az az ábrán látható. 5.,
az artériás oxigéntartalom és a tartalom jelentősen csökken a nagy intrapulmonalis sönt miatt. Ha a szív kimenet változatlan marad ésaz artériás vegyes vénás oxigén különbség nem változik, akkora CvO2-nek is csökkentenie kell.
az egyenlőtlen nagyságrendű változás miatt a fiziológiás sönt nagymértékben megnő a hipoxémiához képest.
ábra. 5. A vér oxigénszintjének változásainak vázlatos ábrázolása különböző körülmények között., Ennek a szemléltetésnek az a célja, hogy felfogja a fiziológiás tolatás és a fiziológiás tolatás hipoxémiás hatása közötti különbséget. I., II., valamint III. illusztrálására változások egy normális egyén, aki szerződések tüdőgyulladást okoz jelentős növekedése intrapulmonary tolatás nélkül kompenzációs élettani változás., Az állapot a normális, hogy heveny tüdőgyulladás mutatja: nincs változás a C-Szint, mert a magyar, mind a FIO2 változatlan, egy adott csepp Szint miatt fokozott tolatás által létrehozott, a tüdőgyulladás, de egy csepp Szintű V., mert az AV tartalom különbség nem változott (perctérfogat, illetve oxigén fogyasztás változatlan). Mivel a Diff N nagyobb mértékben nőtt, mint a Diff D, A számított shunt növekszik. Az 1. állapot fokozott szívteljesítményt (Q￪) mutat az akut hipoxémiára adott válaszként. A C szint változatlan marad, mivel sem a szellőzést, sem a FIO2-t nem változtatták meg., Az AV-tartalom különbsége szűkült, mivel a szívteljesítmény nőtt, míg az oxigénfogyasztás változatlan marad. A V szint növekedése új dinamikus egyensúlyt eredményez, amelyben az A szint is növekszik. Vegye figyelembe, hogy a Diff N és a Diff D közötti kapcsolat csak kismértékben változik. Így az a szint (tehát a PaO2) a kiszámított sönt csekély változásával nőtt. Ebben az esetben a hypoxemia kompenzációja kardiovaszkuláris; az intrapulmonalis sönt nem változott. A II. állapot fokozott oxigénkoncentrációt (FIO2￪) mutat., A C szint emelkedik, míg az AV-tartalom különbsége változatlan marad (a szívteljesítmény és az oxigénfogyasztás változatlan marad). Egy új dinamikus egyensúly a szintet eredményez (ezért a PaO2 növekszik). A Diff N és a Diff D közötti kapcsolat csak kismértékben változik. Az A szint (és ezért a PaO2) a kiszámított sönt csekély változásával nőtt. Ebben az esetben a hipoxémia kompenzációja oxigénterápián keresztül történik; az intrapulmonáris sönt lényegében változatlan. A III. állapot mind a szívteljesítményt, mind az inspirált oxigénkoncentráció-változásokat (Q￪ és FIO2￪) mutatja., Vegye figyelembe az a szint (tehát a PaO2) mélyreható növekedését, kevés változtatással a Diff N / Diff D. reprodukálva az Elsevier Egészségtudományi engedélyével.
a súlyos hipoxémia általában a cardiacoutput növekedéséhez vezet. Ez azt eredményezi, hogy csökken az artériás-vénás oxigéntartalomkülönbsége, amint azt az inCvO2 növekedése tükrözi.
egy új egyensúly a CaO2 növekedését eredményezi az arány változása nélkül (QSP/Qt). Az artériás Po2nagyon javul, a fiziológiás shuntsecondary jelentős változása nélkül, a jobb szívteljesítmény miatt.,
ha feltételezzük, hogy kiegészítő oxigént adnak a betegnek, miközben a szív kimenete változatlan marad, a CcO2 a megnövekedett alveoláris PO2-hez képest másodlagos. Mivel a fiziológiás söntrem ugyanaz marad, és az artériás-vénás oxigéntartalom is ugyanaz marad, egy új egyensúlyi eredmény inCaO2 és Cvo2 növelés.
végül, a körülmények megváltoztak, hogy ábrázolja a betegoxigén terápia és a növekedés a szív kimenet.A CaO2 növekszik, mivel mind a cco2, mind a CvO2 növekszik.A hipoxémia javul, míg az arány (QSP/QT)változatlan marad.,
a fiziológiás sönt-számítás megbízhatóan tükrözheti az intrapulmonalis betegség vagy azintracardiás tolatás okozta gázcsere mértékét, függetlenül más tényezőktől, amelyek szintén szerepet játszhatnak.
mivel a hypoxemia több oka is gyakran fordul elő a kritikus betegségben, rendkívül fontos az intrapulmonalis kórélettan mennyiségi meghatározásának képessége.
a sönt meghatározása
az intrapulmonalis sönt csak akkor mérhető, ha mind az artériás, mind a pulmonalis artériás vérminták rendelkezésre állnak, és a FIO2 állandó., A centrális vénás keringésbe beszúrt katéterek, amelyek éppen a fenti vena cava-jobb pitvari csomópont felett helyezkednek el, nagyrészt nem megfelelőek a vena cava-ból vagy az inferior vena cava-ból származó szignifikánsan telítetlen vért nem tartalmazzák.
a jobbatriumból vett vérminták a véráramlás és a katéter hegyének mozgása miatt jelentős oxigéntartalom-eltérést mutatnak. A jobb kamrában lévő katéterek kamrai ektopiát okozhatnak, és megváltoztatható oxigéntartalmú mintákat eredményezhetnek., Vegyes vénás mintákat kapnakegy tüdőartéria katéterből.
a normál értékek 40 Hgmm(SVO2 75%) vegyes vénás vérben az O2 átlagos partiális nyomása.
ha egyáltalán lehetséges, a beteget a mintavétel előtt néhány percig nem szabad stimulálni. Ügyelni kell arra, hogy a légutak szoptatásának és egyéb eljárásoknak ez idő alatt el kell kerülniük. Az artériás és a vegyes vénás mintát fel kell vonniegyidejűleg. Ügyelni kell a mintavételi hibák elkerülésére, különösen a tüdőartéria katéteréből.,
Amikor a vér samplesare levonni a pulmonalis artéria, a minta kell drawnslowly, mert gyors törekvés eredményeként a tüdő capillaryblood, hogy vegyes a pulmonális artériás vér, ami dramaticincreases oxigén tartalom .
az intravénás fluidák gyors áramlásaa központi vénás katéter vagy több proximális pa katéter portja szennyezheti a PA katéter disztális portjából kivont vértés hibás hemoglobin-meghatározást és oxigéntartalmat okozszámítások.
a CaO2 és Cvo2 értékek kiszámítása., Nem lehet több, mint 1 g / dla két minta hemoglobin tartalma közötti különbség. A kettő átlagát a számításokhoz ajánljuk, ha aa különbség több mint 0,5 g / dL.
ajánlott a karboxihemoglobin mérése vagy feltételezése 1,5 % . A CO2-értéket ezután az átlagos vagy artériás hemoglobin-tartalom felhasználásával kell kiszámítani, feltételezve, hogy a kapilláris ágyban az O2 részleges nyomása megegyezik a thePaO2-vel. Ha a Pao2nagyobb, mint 150 Hgmm, az összes rendelkezésre álló hemoglobint telítettnek tekintik.
A True shunt nem reagál az oxigénterápiára., Ez azt eredményezi, hogy miaz úgynevezett “refrakter hypoxemia”. Mivel a refrakter hipoxémia nem reagál az oxigénterápiára,más eszközöket kell keresniaz artériás oxigénellátás javítása. Ezek közé tartozhat az alultápláltság kezelése, a pozitív végkielégítés (PEEP) alkalmazása vagy az oxigéntartalom növelése a tartáshozelfogadható oxigén szállítás.
a refraktoryhypoxemia leggyakoribb okai szív-és tüdőre oszthatók., A leggyakoribbpulmonalis okok a konszolidált pneumonitis,atelectasis, neoplazma vagy az akut légzési distressz szindróma/akut tüdőszűrés.
Shunt and PEEP
mivel a true shunt nem reagál az oxigénre, a QSP/QT csökkentése érdekében pozitív expiratory nyomás vagy PEEP terápia alkalmazható a kihalt tüdőre. A PEEP-vel megfigyelt fiziológiai válaszok között szerepel a jobb oxigenizáció, a megnövekedett funkcionális maradék kapacitás, a tüdő megfelelőségének javításaés a tolatás csökkenése.,
a peepis-szel megfigyelt tolatás csökkenése leginkább az alveoláris toborzásnak tulajdonítható, vagy a funkcionális maradék kapacitás növekedése a korábban összeomlott alveolusok inflációjához képest .
Gattinoni a számítógépes tomográfia segítségével leírta a szövetekben a regionális gázeloszlást a PEEP titrálása során . Ezek a vizsgálatok megerősítették, hogyklasszikus inflexiós pont a gáz / Szövet görbében, amely az alveoláris toborzással áll fenn .
a Peeptitráció reakciója nemcsak a tüdő patológiájának típusától, hanem a vizsgált tüdő régiójától is változik., Több függő tüdő regionsundergo nagyobb fokú alveoláris felvételi míg lessdependent tüdő régiók általában a tapasztalat nagyobb növeli inalveolar kötet nélkül toborzás, régiók, tüdő, hogy arenon reagált, hogy PEEP egyformán eloszlik a tüdő.
az oxigénellátás javításának egyéb módszerei közé tartozik a hajlamos helymeghatározás, amely növeli az intrapulmonalis folyamat homogenitását ésjavítja a szellőzést .