Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

εικόνα 1. 'οσο μεγαλύτερος ο κυψελιδικός αερισμός, τόσο μικρότερη η PaCO2 (=PACO2)
Στους ιστούς, παράγονται μεγάλες ποσότητες -περίπου 200 ml/min- που πρέπει να διοχετευθούν στο αίμα, να μεταφερθούν στους πνεύμονες, προκειμένου να αποβληθούν με την εκπνοή. Η μεταφορά του CO₂ σε διάλυμα, δεν είναι αρκετή για την ικανοποίηση των αναγκών ομοιοστασίας του οργανισμού. Η μεταγωγή του CO₂ τελείται υπό τρεις αλληλοσυνδεόμενους τρόπους, που δρουν ταυτόχρονα:

Α. μικρό μέρος της συνολικής περιεκτικότητας στο αίμα CO₂ υπάρχει ως φυσικώς διαλυμένο στο πλάσμα (≈0.067ml/100 ml πλάσματος, ανά mmHg). Η ποσότητα αυτή έχει κεντρική σημασία επειδή είναι η μόνη μορφή υπό την οποία διαπερνά ευχερώς τις μεμβράνες, που διαχωρίζουν τους ιστούς από το αίμα, και το κυψελιδικό αέρα.
B. Η μεγαλύτερη ποσότητα του CO₂ υπάρχει στο αίμα ως διττανθρακικό ιόν. Το ιόν αυτό είναι προϊόν της απoδεσμεύσεως του καρβονικού οξέος, μια ένωση που σχηματίζεται από την ένωση του CO₂ με νερό. H₂O+CO₂

αποβολή διοξειδίου του άνθρακος. Επειδή η παραγωγή διοξειδίου του άνθρακος, V'CO₂, αποβάλλεται μόνο με την αναπνοή, πρέπει να ισούται απόλυτα με το ανά λεπτό αποβαλλόμενο CO2, αφαιρουμένης της μικρής ποσότητας που ευρίσκεται διαλυμένη στον εισπνεόμενο αέρα. Ολόκκληρη η εκπνεόμενη πόστητα του CO2 προέρχεται από τον κυψελιδικό αερισμό, και ισούται με τον όγκο του κυψελιδικού αερισμού, V'A, επί τη συγκέντρωση του CO2 στο δραστικό μέρος της ανταλλαγής αερίων [FACO2]: V'CO₂=V'_A X FACO₂.    {1} Με την επανσύνταξη της εξισώσεως {1}  μπορεί να κατανοηθεί ότι για μια δεδομένη μεταβολική παραγωγή CO2, υπάρχει μια αντίστροφή σχέση μεταξύ παραγωγής διοξειδίου του άνθρακος και κυψελιδικού αερισμού: FACO2=V'CO2/V'A {2}. Από την εξ 2 μπορεί, με κατάλληλους μετασχηματισμούς της, να προκύψει η εξ 3, της οποίας η γραφική παράσταση είναι στην εικόνα 1. PACO2 =(V'CO₂/V'_A) X(BP-47)   {3} Στον οργανισμό διατηρείται φυσιολογική κυψελιδική (και αρτηριακή) μερική πίεση διοξειδίου του άνθρακος, 40 mmHg, με κατάλληλη ρύθμιση του κυψελιδικού αερισμού, ώστε να ανταποκρίνεται στις μεταβολικές ανάγκες. Με τον όρο υπεραερισμό, εξορίζεται η αύξηση του αερισμού πάνω από τις μεταβολικές ανάγκες κι, επομένως, η τιμή PaCO₂ < του φυσιολογικού, αποτελεί ένδειξη κυψελιδικού υπεραερισμού, όπως αναγνωρίζςεται με αναφορά στην εξ 3 και την εικ 1. Αντίθετα, εάν η PaCO₂ είναι μεγαλύτερη της φυσιολογικής της τιμής, έχουν εγκατασταθεί συνθήκες κυψελιδικού υποαερισμού. Οποιαδήποτε καταστολή στο ΚΝΣ, όπως μμε λήψη ναρκωτικών ή κατασταλτικών του ΚΝΣ, μπορεί να απολήξει σε μείωση του V̇_E κι, επομένως, στη μείωση τουV̇_Α. Οπιαδήποτε αύξηση του V_D θα απολήξει, επίσης, σε ανάλογη μείωση του V̇A, εκτός κι αν αυξηθεί, ανάλογα ο V̇_E. Πολλές παθολογικές καταστάσεις προκαλούν αύξηση του φυσιολογικού νεκρού χώρου, που παριστά συνεργητικό παράγοντα αναπνευστικής ανεπάρκειας, εάν ο ασθενής δεν μπορεί να αυξήσει περαιτέρω τον V̇_E. Αύξηση του φυσιολογικού νεκρού χώρου παρατηρείται στα πρώτα στάδια, μετά από πνευμονική εμβολή, επειδή περιοχές του πνευμονικού παρεγχύματος δεν αιματώνονται, ενώ, προσωρινά, συνεχίζουν να αερίζονται. Τα επίπεδα της P_ΑCO₂, αντανακλούν την ισορροπία μεταξύ του CO2 που εισέρχεται στις κυψελίδες, εγκαταλείποντας τα πνευμονικά τριχοειδή, κι εκείνου που εκφεύγει με τον εκπνεόμενο αέρα. Σε σταθεροποιημένες ακταστάσεις, παραγωγή και απομάκρυνησ πρέπει να είναι ίσες. Υπό συνθήκες ηρεμίας, η παραγωγή διοξειδίου του άνθρακος, V̇CO2, είναι σχετικά σταθερή, και ~ 200 ml/min για άτομο μέσου μεγέθους. Σε συνθήκες  υπεραερισμού, αρχικά, η αποβολή του CO2 είνα μεγαλύτερη της παραγωγής και η PACO2 κι, επομένως, η PaCΟ2 μειώνονται. Με τη μείωση της PACO2, το ποσόν του CO2 που εκπνέεται/ανά λεπτό μειώνεται επειδή λιγότερο φορτώνεται στον εκπνεόμενο αέρα, μέχρις ότου το  αποβαλλόμενο CO2, επιστρέψει σε ισορροπία με το παραγόμενο CO2. και εγκατασταθεί μια νέα σταθερή συνθήκη. Σε συνθήκες υποαερισμού, αντίθετα, θεο ρυθμός αποβολής του παραχθέντος CO2 αρχικά μειώνεται, έτσι, που η PACO2 και η PaCO2 αυξάνονται μέχρις ότου επιτευχθεί μια νέσα συνθήκη ισορροπίας, κατά την οποία, η αποβολή, πάλι, ισούται με την παραγωγή, μκε λιγότερο αερισμό, αλλά με περισσότερο CO2, σε κάθε λίτρο αέρος που φεύγει από τις κυψελίδες. Ο μηχανισμός αυτός επιτρέπει στοςυ ασθενείς και υψηλό ρυθμό έργου αναπνοής να αποβάλλουν το παραγόμενο CO2 υπό χαμηλότερο κόστος αναπνοής.