Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

5. ΣΧΕΣΗ ΑΕΡΙΣΜΟΥ ΠΡΟΣ ΑΙΜΑΤΩΣΗ

5.1. περιοχικές διαφορές στην κατανομή της πνευμ. αιματώσεως

5.2. αναλογία αερισμού προς αιμάτωση

5.3. υψηλοί και χαμηλοί δείκτες V/Q

5.4. περιοχική κατανομή δείκτη αερισμού/αιματώσεως, V/Q

5.5. παθοφυσιολογικές καταστάσεις που διαμορφώνουν χαμηλή ή υψηλή σχέση V/Q. 

5.5.1. φυσιολογικοί δείκτες αερισμού/αιματώσεως

5.5.2. χαμηλός δείκτης αερισμού / αιματώσεως (υποαερισμός)

5.5.3. υψηλός δείκτης αερισμού/αιματώσεως (υπεραερισμός)

5.5.4. δείκτης αερισμού/αιματώσεως Þ 0 (διαφυγή αίματος)

5.5.5 δείκτης αερισμού/αιματώσεως Þ ¥ (αερισμός νεκρού χώρου)

5.6. κλινικά κριτήρια αναγνωρίσεως βλάβης

5.6.1. κριτήρια αναγνωρίσεως οξείας αυξήσεως νεκρού χώρου

5.6.2. κριτήρια αναγνωρίσεως οξείας αυξήσεως της φυσιολογικής διαφυγής.

σχέση αερισμού αιματώσεως

 Με τον κυψελιδικό αερισμό, ο αέρας του κυψελιδικού χώρου ανανεώνεται περιοδικά, εμπλουτίζεται με νέα ποσά Ο₂ και απαλάσσεται από τη συγκέντρωση CO₂, που μεταφέρεται εκεί διά του μικτού φλεβικού αίματος.

5.1. περιοχικές διαφορές στην κατανομή της πνευμονικής αιματώσεως

Αντιστοιχισμένη – αλλά όχι απόλυτα – με τον κυψελιδικό αερισμό, η πνευμονική αιμάτωση κατανέμεται στο πλούσιο πλέγμα των πνευμονικών τριχοειδών, επενδύοντας τις κυψελίδες, από τις οποίες χωρίζεται μ΄ένα λεπτότατο διάφραγμα, την κυψελιδοτριχοειδική μεβράνη, μέσω της οποίας επιτελείται – παθητικά – η διάχυση των αναπνευστικών αερίων, τα οποία, γενικώς μετακινούνται προς περιοχές χαμηλότερης μερικής πιέσεως [ 6 ].

 Η φυσιολογική κατανομή της αιματικής ροής στους πνεύμονες εξαρτάται κυρίως μεν από τη βαρύτητα, αλλά και από το μέτρο της καρδιακής εξωθήσεως και της κυψελιδικής πιέσεως. Η αιματική ροή προς τις κορυφές των πνευμόνων πρέπει να υπερνικήσει επιπρόσθετη πίεση περίπου 15 cm H₂O ( δεδομένου ότι η πνευμονική αρτηρία εισέρχεται στους πνεύμονες, στο μέσον περίπου του εκ 30 cm μήκους τους ) ενώ η αιματική ροή προς τις βάσεις ευνοείται κατά 15 cm H₂O, περίπου. Έτσι, η αιματική ροή είναι μεγαλύτερη προς τις βάσεις των πνευμόνων, παρ’ ό,τι προς τις κορυφές. Σύμφωνα με τα προηγούμενα, ο πνεύμονας, επί ορθίου ατόμου, μπορεί να διακριθεί σε τρείς περιοχές ή ζώνες, ανάλογα με το ποσόν της αιματώσεως που δέχεται κάθε περιοχή. Στη ζώνη 1, που αφορά τις λιγότερο εξαρτημένες από βαρύτητα

περιοχές των πνευμονικών κορυφών, η κυψελιδική πίεση είναι υψηλότερη της πιέσεως των πνευμονικών αρτηριών, ώστε η αιματική ροή δυσχεραίνεται ή μειώνεται δραστικά∙ δε φαίνεται, πάντως, να μηδενίζεται, εκτός και εάν η πίεση στην πνευμονική αρτηρία μειωθεί σημαντικά (υπόταση ) ή η κυψελιδική πίεση αυξηθεί σημαντικά ( εφαρμογή θετικής πιέσεως, για θεραπευτικούς λόγους). Στη ζώνη 3, που αφορά τις περισσότερο εξαρτημένες από τη βαρύτητα περιοχές των πνευμονικών βάσεων, η αρτηριακή πίεση είναι πάντοτε μεγαλύτερη της κυψελιδικής. Η ροή στη ζώνη 2 εξαρτάται κυρίως από τον καρδικό κύκλο, παρά από τον αναπνευστικό κύκλο. Το ποσό του αίματος που προωθείται από τη δεξιά κοιλία (δεξιά καρδιακή εξώθηση) καθορίζει την έκταση που καταλαμβάνουν οι ζώνες 2 και 3. Όσο μεγαλύτερη είναι η εξώθηση, τόσο οι ζώνες 2 και 3 επεκτείνονται προς τις κορυφές∙ όσο μικρότερη είναι η εξώθηση, τόσο οι ζώνες αυτές συμπτύσσονται προς τις βάσεις.

Η κατανόηση των περιοχικών διαφορών στον αερισμό και την αιμάτωση του πνεύμονος μπορεί να εισφέρει στην κατανόηση της αναπνευστικής ανεπάρκειας, επομένως, και της θεραπευτικής της αντιμετωπίσεως. Γενικά εκτιμάται ότι η βαρύτητα ασκεί είτε αποκλειστική ή επικρατητική επιρροή, επί της πνευμονικής ροής αίματος αν και σε μερικές μονογραφίες αναπτύσσονται εναλλακτικές απόψεις. Είναι γνωστό πάντως, ότι παράγοντες άλλοι, όπως η βασική δομή των πνευμονικών αγγείων και αεραγωγών μπορεί να ασκούν σημαντική συμβολή στη διαμόρφωση περιοχικών διαφορών, στο βαθμό που και η βαρύτητα ασκεί.

5.2. αναλογία αερισμού προς αιμάτωση

Η κυψελιδική P_AO₂ και P_ACO₂ καθορίζεται από τη σχέση του κυψελιδικού αερισμού, V, και της πνευμονικής αιματώσεως, Q . Οι διαταραχές των αερίων αρτηριακού αίματος είναι συχνά αποτέλεσμα εκτροπών της αναλογίας V/Q στις διάφορες περιοχές του πνευμονικού παρεγχύματος. Μεταβολές της αναλογίας αερισμού/αιμάτωση (V/Q) συνεπάγονται μεταβολές στην κυψελιδική P_AO₂ και P_ACO₂ και, κατ’ επέκταση, στην ανταλλαγή των αναπνευστικών αερίων. Το μέτρο του κυψελιδικού αερισμού είναι περίπου 4-6 I/min [2.2] και της πνευμονικής αιματώσεως ( δηλαδή της συνολικής καρδιακής εξωθήσεως) περίπου 5 I/min∙ ώστε ο λόγος R(=V/Q) κυμαίνεται περί το 0.8.

5.3. υψηλοί και χαμηλοί δείκτες V/Q

Στο σχήμα 5-1 προβάλλονται οι συνέπειες των μεταβολών στην περιοχική σχέση του αερισμού προς την τοπική αιμάτωση. Η περιοχή Α έχει φυσιολογικό δείκτη V/Q. Ο εισπνεόμενος αέρας συνιστάται από Ο₂ περίπου 150 mmHg και σχεδόν στερείται CO₂. Το μικτό φλεβικό αίμα περιέχει O₂, περίπου 40 mmHg και CO₂, περίπου 45 mmHg.

 Σχήμα 5-1. Η επίδραση των μεταβολών του δείκτη V/Q επί

 των τιμών των P_aO₂ και P_aCO₂ . Α: φυσιολογικός δείκτης

 V/Q. B: V/Q=0 Γ: V/Q ÝÝ

Έτσι, η P_AO₂ διαμορφώνεται στο επίπεδο των 100 mmHg, περίπου, και η P_ACO₂ στο επίπεδο των 40 mmHg. Ο αεραγωγός που εκβάλλει στην πνευμονική περιοχή Β έχε υποστεί πλήρη απόφραξη∙ ώστε ο περιοχικός λόγος V/Q είναι 0. Ανταλλαγή αερίων δε μπορεί να συντελεσθεί στην περιοχή Β, ώστε το αίμα διαφεύγει χωρίς να έχει υποστεί οξυγόνωση ( και χωρίς να έχει απαλλαγεί από το CO₂ ) και αναμιγνύεται με το φυσιολογικό οξυγονωθέν αίμα, που προέρχεται από την περιοχή Α. Στην περιοχή Β έχει, επομένως, εγκατασταθεί δεξιά προς τα αριστερά διαφυγή. Παρόμοιες καταστάσεις διαμορφώνονται σε περιοχές με απόφραξη αεραγωγών, συνέπεια πχ., παχύρρευστων εκκρίσεων, βρογχοσπασμού ή άλλης ενδοβρογχικής αναπτύξεως, ονομάζονται περιοχές με χαμηλό V/Q(V/QÞ0) και παρατηρούνται σε καταστάσεις στις

οποίες ο κυψελιδικός αέρας αντικαθίσταται με φλεγμονώδη, ιστικά ή άλλα στοιχεία. Η πνευμονική περιοχή Γ στερείται αιματώσεως, ως αποτέλεσμα, πχ., αποφράξεως του προσαγωγού αγγείου, συνέπεια, πχ., πνευμονικής εμβολής. Η περιοχή Γ έχει απροσδιόριστα υψηλό λόγο V/Q(V/QÞ¥). Εφ’ όσον στους αεροχώρους της περιοχής Γ, δεν απάγεται Ο₂ και δεν προσάγεται CO₂, η σύνθεσή της είναι παρόμοια εκείνης του ατμοσφαιρικού αέρα. Στην περιοχή Γ έχει διαμορφωθεί νεκρός χώρος.

Σχήμα 5-2. κατακόρυφη μεταβολή των V/Q

Οι περιοχές Β και Γ αποτελούν ακραίες διαμορφώσεις μιας ακολουθίας τιμών V/Q, που αφορίζεται από τον απόλυτο νεκρό χώρο μέχρι το απόλυτο βραχυκύκλωμα (αρτηριοφλεβική ή δεξιά-προς-αριστερά διαφυγή). Σε άλλοτε άλλες περιοχές του πνευμονικού παρεγχύματος, για φυσιολογικούς ( σε περιορισμένη έκταση) ή –ιδίως- παθολογικούς λόγους, είναι δυνατόν να εγκαθίστανται ενδιάμεσες διαμορφώσεις που απολήγουν σε πικιλία συνδυασμών μεταξύ των περιοχικών τιμών PO₂ και PCO₂ που κυμαίνονται μεταξύ ορίων, όπως απεικονίζονται στο σχήμα 5-4. Έτσι, περιοχές με χαμηλό δείκτη V/Q έχουν] σχετικά χαμηλή PO₂ και σχετικά υψηλή PCO₂∙ ενώ, αντίθετα, περιοχές με υψηλό δείκτη V/Q έχουν σχετικά χαμηλή PCO₂ και σχετικά υψηλή PO₂.

5.4. περιοχική κατανομή δείκτη αερισμού/αιματώσεως, V/Q

Η επίδραση της βαρύτητας εκφράζεται ευδιάκριτα στη διαμόρφωση των δυναμικών χαρακτηριστικών του πνευμονικού παρεγχύματος ( ιδίως της ελαστικότητας ) και των αεραγωγών ( ιδίως των αντιστάσεων στη ροή), έτσι ώστε, ο αερισμός είναι ελάχιστος στις κορυφές των πνευμόνων και αυξάνεται προς τις βάσεις (επί ήρεμης αναπνοής, από το επίπεδο της FRC) Η επίδραση της βαρύτητας στη διαμόρφωση της αιματικής ροής στα πνευμονικά τριχοειδή εξαρτάται από την κυψελιδική πίεση, την πίεση στο διάμεσο χώρο, και τις πιέσεις στην αγγειακή πνευμονική κοίτη². Η αιματική ροή στις κορυφές των πνευμόνων είναι πολύ περιορισμένη, αυξανόμενα προοδευτικά προς τις κυψελίδες των βασικών περιοχών. Όπως φαίνεται στο σχήμα 5-2, η από τι κορυφές προς τις βάσεις μεταβολή ( κατακόρυφη μεταβολή) της αιματώσεως είναι πολύ μεγαλύτερη της κατακόρυφης μεταβολής του αερισμού, με αποτέλεσμα την προοδευτική μείωση του δείκτη V/Q από τις κορυφές (V/Q = 3.0) αιματώσεως συνεπάγονται ανάλογες περιοχικές μεταβολές στις μερικές πιέσεις των αερίων.

Σχήμα 5-3 . Το ‘διάγραμμα’ Ο₂ –CO₂

Στο διάγραμμα Ο₂ – CO₂ ( σχήμα 5-3 ) σημειώνονται οι σχέσεις των μερικών πιέσεων των αερίων στις διάφορες περιοχές, όπως [1]: στο μεικτό φλεβικό αίμα∙ [2] στις κυψελίδες των πνευμονικών βάσεων∙ [3] στις κυψελίδες των κεντρικών περιοχών∙ [4] στις κυψελίδες των κορυφών και, [5] στον εισπεόμενο αέρα.

 Σχήμα 5-4. Δείκτες αερισμού / αιματώσεως. Το πάχος των

 βελών αποτυπώνει αναλογικά με το μέγεθος του αερισμού

 (κάθετα βέλη) ή της αιματώσεως (οριζόντια βέλη).

 Οι μεταβολές στην κατανομή του αερισμού αιματώσεως, εάν είναι εκτεταμένες, επιδρούν δυσμενώς στην ανταλλαγή των αναπνευστικών αερίων στους πνεύμονες. Συγκεκριμένα, συνεπάγονται μείωση της P_aO₂ και αύξηση της P_aCO₂, γεγονός που αντανακλάται στις μεγάλες διαφορές που επισημαίνονται μεταξύ των πιέσεων των αερίων στο μεικτό φλεβικό αίμα και στο εισπνεόμενο μίγμα. Οι αλλοιωμένες μερικές πιέσεις των αερίων στο αρτηριακό αίμα επιφέρουν διαταραχές στο μεταβολισμό, οι οποίες επιδιώκεταινα ελαχιστοποιηθούν με μεταβολή του κυψελιδικού αερισμού³. Η, κατά τις περιπτώσεις αυτές, αντιρροπηστική αύξηση του κυψελιδικού αερισμού αποβλέπει στην ελαχιστοποίηση των διαταραχών στην κατανομή αερισμού / αιμματώσεως και στην αποκατάσταση των επιπέδων της P_aCO₂, αλλά λόγω του σιγμοειδούς σχήματος της ΚΚΑ [8.2.2], η αποκατάσταση της P_aO₂, είναι πολύ δυσχερέστερο να επιτευθεί⁴.

Η P_ūO₂ επιδρά δυσμενώς στην P_AO₂, στις πνευμονικές περιοχές με χαμηλό V/Q.

5.5. παθοφυσιολογικές καταστάσεις που διαμορφώνουν χαμηλή ή υψηλή σχέση V/Q.

Ο φυσιολογικός πνεύμονας μπορεί να αναλυθεί σε άπειρο αριθμό ‘μονάδων ανταλλαγής αερίων’, κάθε μία από τις οποίες έχει το δικό της δείκτη V/Q, που καθορίζει το βαθμό της λειτουργικής της επάρκειας. Οι τιμές τους εκτείνονται από το 0 (διαφυγή αίματος) μέχρι το άπειρο ( αερισμός νεκρού χώρου ) και διατάσσονται σε κανονική κατανομή, περί την τιμή 0.8-1.0⁵. Σε παθολογικές καταστάσεις, παρατηρείται απόκλιση, άλλοτε άλλου αριθμού ‘ μονάδων ανταλλαγής’ από τη φυσιολογική τους κατανομή, με υψηλούς ή χαμηλούς δείκτες αερισμού, όπως απεικονίζεται στο σχήμα 5-4⁶ [9.1.1e].

5.5.1. φυσιολογικοί δείκτες αερισμού/αιματώσεως

Ο φυσιολογικός δείκτης αερισμού-αιματώσεως έχει μέτρο περί το 0.8∙ δηλαδή για κάθε 1 Ι αίματος, αντιστοιχεί αερισμός 0.8 Ι ( περίπτωση 6, σχ. 5-4). Φυσιολογικός δείκτης διατηρείται επίσης, εάν τόσο ο αερισμός, όσο και η αιμάτωση αυξηθούν οιμοιόμορφα (περίπτωση 1, σχ. 5-6), όπως συμβαίνει, πχ., στις περιπτώσεις φυσικής καταπονήσεως ή μειωθούν ομοιόμορφα (περίπτωση 11), όπως συμβαίνει επί δραστικής μειώσεως του μεταβολισμού, σε περιπτώσεις πχ., ψύξεως.

5.5.2. χαμηλός δείκτης αερισμού / αιματώσεως (υποαερισμός)

Οι μονάδες ανταλλαγής αερίων στους πνεύμονες δέχονται μικρό ποσό αερισμού, σε σχέση με την αιμάτωση τους, έτσι, που η πρόσληψη Ο₂ και η απόβολή CO₂ μειώνονται και απολήγουν στην αύξηση της P_aCO₂ και τη μείωση της P_aO₂ (υποαερισμός). Παρόμοιες καταστάσεις αναπαρίστανται στην περίπτωση 7 (ανεπαρκής αερισμός και καλή αιμάτωση, σχ. 5-4) ή στην περίπτωση 2 (υπερβολική αιμάτωση με φυσιολογικό αερισμό) ή,τέλος, στην περίπτωση 3 (υπερβολική αιμάτωση με μειωμένο αερισμό, σχ. 5-4). Η μείωση του αερισμού είναι συχνά αποτέλεσμα αυξήσεως των αντιστάσεων ροής στους αεραγωγούς∙ ενώ αύξηση της αιματώσεως, κατά την ηρεμία, οφείλεται συχνά σε αντιρροπηστική υπερδυναμική κατάσταση.

5.5.3. υψηλός δείκτης αερισμού/αιματώσεως (υπεραερισμός)

Οι μονάδες ανταλλαγής αερίων στους πνεύμονες δέχονται μεγαλύτερο ποσό αερισμού, σε σχέση με την αιμάτωση τους, έτσι, που η πρόσληψη Ο₂ και η αποβολή CO₂ αυξάνονται και απολήγουν στην μείωση της P_aO₂ και την αύξηση της P_aCO₂ (υπεραερισμός, σχ 5-4). Παρόμοιες καταστάσεις αναπαρίστανται στην πείπτωση 5 (αυξημένος αερισμός και καλή αιμάτωση), όπως συμβαίνει πχ. σε περιπτώσεις μεταβολικής οξεώσεως ή στην περίπτωση 9 (χαμηλή αιμάτωση με φυσιολογικό αερισμό) ή, τέλος, στην περίπτωση 10 (χαμηλή αιμάτωση με αυξημένο αερισμό), όπως συμβαίνει επί πνευμονικής εμβολής [18.3.2C].

5.5.4. δείκτης αερισμού/αιματώσεως Þ 0 (διαφυγή αίματος)

Στις περιπτώσεις αυτές δε διατίθεται αερισμός στις μονάδες ανταλλαγής αερίων, οι οποίες, εν τούτοις, αιματώνονται με αυξημένα (περίπτωση 4, σχ. 5-4), φυσιολογικά (περίπτωση 8) ή μειωμένα (περίπτωση 12) ποσά αίματος.Στις περιοχές αυτές δεν πραγματοποιείται ανταλλαγή αερίων και οι μερικές πιέσεις αερίων δεν μεταβάλλονται για εκείνη την ποσότητα αίματος που διέτρεξε τις μη αεριζόμενες κυψελίδες [9.1.1D].

5.5.5 δείκτης αερισμού/αιματώσεως Þ ¥ (αερισμός νεκρού χώρου)

Στις περιπτώσεις αυτές, δε διατίθεται αιμάτωση στις μονάδες ανταλλαγής αερίων, οι οποίες, εν τούτοις εξακολουθούν να δέχονται φυσιολογικό (περίπτωση 14), αυξημένο (περίπτωση 13) ή μειωμένο (περίπτωση 15) αερισμό (σχ. 5-4). Στις περιοχές αυτές δεν πραγματοποιείται ανταλλαγή αερίων και η σύνθεση του εκπνεόμενου από τις περιοχές αέρα παραμένει αναλοίωτη (ατμοσφαιρική).

5.6. κλινικά κριτήρια αναγνωρίσεως βλάβης

Η αναγνώριση της υποκείμενης παθοφυσιολογικής εκτροπής, ως δυνητικού αιτίου αυξήσεως του νεκρού χώρου ή της φυσιολογικής διαφυγής στους πνεύμονες, έχει πρόδηλο κλινικό ενδιαφέρον⁷, για την αποτίμηση της προγνώσεως της παθήσεως, την εκτίμηση της βαρύτητας, το σχεδιασμό και την εφαρμογή καταλλήλων θεραπευτικών προγραμμάτων (πιν. 5-1).

5.6.1. κριτήρια αναγνωρίσεως οξείας αυξήσεως νεκρού χώρου

 Αν και η οξεία αύξηση του νεκρού χώρου στους πνεύμονες Δε μπορεί να αποτιμηθεί με αναφορά στις παραμέτρους από την ΑΑΑΑ, θα μπορούσαν να επιδιωχθούν οι επόμενες εκτιμήσεις:

[1] Οι αυξήσεις του V_E δεν αντιστοιχούν απόλυτα στις παρατηρούμενες μεταβολές της P_aCO₂ (πιν. 2-2). Έτσι, ως αίτιο διατηρήσεως υψηλών, σχετικά, P_aCO₂, επί ασθενούς με υπεραερισμό, θα μπορούσε να αναγνωρισθεί η εγκατάσταση οξείας αυξήσεως του νεκρού χώρου, που θα είχε ως αποτέλεσμα τη διατήρηση του V_A, ή ακόμη και τη μείωση του.

[2] Σε καταστάσεις στις οποίες οι καρδιοπνευμονικές εφεδρείες επαρκούν προς αντιρρόπηση της παθοφυσιολογικής διαταραχής, η P_aCO₂ παραμένει φυσιολογική ή ελαφρά χαμηλότερη της φυσιολογικής, ενώ συνυπάρχουν εμφανείς ενδείξεις αυξήσεως του καρδιαγγειακού έργου ( δηλαδή διαπιστώνεται υπέρταση και ταχυκαρδία).

[3] Η ελεγχόμενη οξυγονοθεραπεία θα απολήξει σε ικανοποιητική αύξηση της P_aO₂, ενώ η P_aCO₂ θα υποστεί ελαφρά μείωση ή θα παραμείνει αμετάβλητη, αλλά θα επισημανθεί μικρή μεταβολή στο καταβαλλόμενο έργο αναπνοής, όπως αναγνωρίζεται από τη διατήρηση του υιοθετηθέντος αναπνευστικού ρυθμού, την επιμονή των βοηθητικών αναπνευστικών μυών και την παράταση της δύσπνοιας. Υπάρχει μικρή μεταβολή στοπ καταβαλλόμενο μυοκαρδιακό έργο, όπως αναγνωρίζεται από τη διατήρηση της αρτηριακής πιέσεως και του καρδιακού ρυθμού.

5.6.2. κριτήρια αναγνωρίσεως οξείας αυξήσεως της φυσιολογικής διαφυγής.

Οι αυξήσεις του V αντιστοιχούν στις προβλεπόμενες μεταβολές της P_aCO₂ (πιν. 2-2). Σε καταστάσεις στις οποίες οι καρδιοπνευμονικές εφεδρείες επαρκούν προς αντιρρόπηση της παθοφυσιολογικής διαταραχής, η P_aCO₂ ευρίσκεται χαμηλή (κυψελιδικός υπεραερισμός = αναπνευστική αλκάλωση), ενώ αναγωρίζονται εμφανή σημεία αυξήσεως του καταβαλλόμενου έργου από το μυοκάρδιο (υπέρταση, ταχυκαρδία). Θεωρώντας ότι η υποξαιμία είναι τουλάχιστον κατά ένα μέρος ‘διορθώσιμη’ [15.3.2], η κατάλληλη χορήγηση συμπληρωματικού Ο₂ (πχ., αύξηση του FiO₂ κατά 10%) θα επιφέρει μείωση του έργου αναπνοής, που θα αναγνωρισθεί με τη μείωση του αναπνευστικού ρυθμού, την άρση των βοηθητικών μυών, την αύξηση της P_aCO₂ προς το φυσιολογικό και την υποκειμενική βελτίωση του αισθήματος δύσπνοιας.

Πιν. 5-1. Διάκριση διαταραχών ‘νεκρού χώρου’ και ‘διαφυγής’

Επίσης, θα διαπιστωθεί μείωση του καταβαλλόμενου έργου από το μυοκάρδιο, δηλαδή υποχώρηση της υπερτάσεως και του καρδιακού ρυθμού και σημαντική βελτίωση της P_aCO₂, αλλά μόνο εφ’ όσον το καταβαλλόμενο καρδιοπνευμονικό έργο έχει σημαντικά βελτιωθεί.

Σύμφωνα με τα προηγούμενα [και 2.2.3., 5.1.] ΄κάθε πνευμονική περιοχή δέχεται το ‘δικό της’ αερισμό (V) και τη ‘δική’ της αιμάτωση (Q) ∙ ώστε ο λόγος των δύο, που αποτελεί το V/Q δείκτη του αντίστοιχου πνευμονικού τμήματος, έχει περισσότερο κλινικό ενδιαφέρον, παρ’ ό,τι ο λόγος αερισμού/αιματώσεως των πνευμόνων, ως συνόλου. Αν υποθέσουμε πχ., ότι η μεν καρδιακή εξώθηση κατευθύνεται εξ ολοκλήρου στο δεξιό πνεύμονα, ο δε αερισμός, εξ ολοκλήρου στο αριστερό, η αναλογία V/Q, ως συνόλου, θα ήταν απόλυτη φυσιολογική, αλλά ανταλλαγή αερίων δε θα μπορούσε να επιτευθεί, επειδή θα ήταν αδύνατη η διάχυση αερίων μεταξύ των αεριζομένων κυψελίδων του ενός πνεύμονα και των αιματουμένων κυψελιδικών τριχοειδων του άλλου.

Σε πρώιμες μελέτες, που χρησιμοποίησαν ραδιοσημασμένα αέρια, έδειξαν ότι ο περιοχικός αερισμός ήταν μεγαλύτερος σε εξαρτημένες (από τη βαρύτητα) περιοχές του πνεύμονος. Η κλίση στον πνευμονικό αερισμό εξηγήθηκε από την κλίση στην υπεζωκοτική πίεση, που θεωρήθηκε ότι κατ΄εξοχήν ήταν αποτέλεσμα της επιδράσεως της βαρύτητας. Στην ορθία θέση, υπάρχει διαφορά πιέσεως από τις κορυφές προς τις βάσεις των πνευμόνων και, στην κατάσταση ηρεμίας, η υπεζωκοτική πίεση είναι μικρότερη από την  ατμοσφαιρική πίεση, αλλά είναι λιγότερο υπο-ατμοσφαιρική στις βάσεις. Οι περιοχικές αυτές διαφορές οφείλονται σε δύο παράγοντες: στο βάρος του ίδιου του πνευμονα (που θεωρείται ότι είναι ημιυδαρούς συστάσεως) και σε διαφορές μεταξύ του σχήματος των πνευμονικών ιστών και του περιβάλλοντος υπεζωκοτικού χώρου. Η διαπνευμονική πίεση στις βάσεις των πνευμόνων είναι, επομένως, μικρότερη, και ο πνευμονικός ιστός εκπτύσσεται λιγότερο, παρ΄ό,τι στις κορυφές. Ο περιορισμένα εκπτυγμένος πνευμονικός ιστός στις βάσεις έχει, επομένως, μεγαλύτερη διατασιμότητα και μεγαλύτερο σχετικά αερισμό, όταν η εισπνοή άρχεται από την FRC και όταν οι σχετικές μετρήσεις γίνονται σε στατικές ή ημι-στατικές συνθήκες. Οι επιδράσεις της βαρύτητας στην κατανομή της αιματικής ροής στους πνεύμονες σχετίζονται με τη διαφορά στην υδροστατική πίεση, μεταξύ των κορυφαίων και βασικών περιοχών του πνευμονικού αρτηριακού συστήματος. Στις ανώτερες μοίρες του πνεύμονος, η ενδαγγειακή πίεση μπορεί να είναι μικρότερη της κυψελιδικής πιέσεως, Επομένως, τα αγγεία συμπίπτουν και οι κυψελίδες, που αυτά τα αγγεία περιβάλλουν, θα παρέχουν μικρή ή καθόλου αιματική ροή, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ”αερισμού νεκρού χώρου-φυσιολογικού νεκρού χώρου”. Στην κατά τη διάκριση ως προς τη βαρύτητα μεσαία ζώνη του πνεύμονος, η πνευμονική αρτηριακή πίεση είναι μεγαλύτερη και υπερέχει της κυψελιδικής πιέσεως και, κατ΄όμοιο τρόπο, στις χαμηλότερες περιοχές, η πνευμονική φλεβική πίεση επίσης υπερβαίνει την κυψελιδική πίεση. Ο West[i] περιγράφει τις ζώνες αυτές, ως ζώνες 1, 2 και 3. Αυτό το καλά περιγραφέν βαρυτικό μοντέλο έχει μορφοποιήσει την  αντίληψή μας των διαφορών στην αντιστοίχιση αερισμού-αιματώσεως στους πνεύμονες που επιδρά στην απόδοση της ανταλλαγής αερίων. 

σχέση αερισμού αιματώσεως

περιοχική κατανομή αερισμού