Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Αναπνευστική θεώρηση

Οι μείζονες αναπνευστικές απαιτήσεις στην άσκηση είναι η ρύθμιση των αρτηριακών αερίων αίματος και η ρύθμιση της οξεοβασικής ισρορροπίας, ενώ βελτιώνεται το κόστος με όρους έργου των αναπνευστικών μυών.

Το κυψελιδικό και, κατά συνέπεια το αρτηριακό CO₂ μπορεί να διατηρηθεί σταθερό κατά την άσκηση μόνο εφόσον η V̇A μεταβάλλεται σε ακριβείς αναλογίες με τις μεταβολές της V̇Ο₂ και της V̇CO₂.

863  Χ  V̇CO₂ /PaCO₂ = V̇A = 863  Χ  V̇Ο₂ / (P_ΙΟ₂ – P_ΑΟ₂ )

Στην παραπάνω εξίσωση, η μικρή επίδραση της διαφοράς του εισπνευστικού και εκπνευστικού αερισμού, που παρατηρείται όταν το R είναι διάφορο του 1, παραλείπεται. Καθώς ο V̇A είναι κοινός και στις δύο εξισώσεις, δεν μπορούν να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις,  τόσο του Ο₂ όσο και του CO₂,  κατά τη διάρκεια της ασκήσεως. Ο V̇E μεταβάλλεται σε αναλογία της παραγωγής CO₂  (V̇CO₂) και η PaCO₂ καθίσταται η καλύτερα ρυθμισμένη παράμετρος, αν και ο μηχανισμός ελέγχου παραμένει, ουσιωδώς, αδιευκρίνιστος.  Οποιαδήποτε, κατά συνέπεια, μεταβολή του P_AO₂ φυσιολογικά διαπερνά τη σχετικά επίπεδη περιοχή της καμπύλης κορεσμού Hb, με μικρή επίδραση στον κορεσμό.

Καθώς δεν υπάρχει επίμονη γαλακτική οξέωση, κατά τη διάρκεια μέσης ασκήσεως,το αρτηριακό pH ρυθμίζεται στο όριό του, μόνον εφ΄όσον η PaCO₂ διατηρείται στα προβλεπόμενα όρια. Αυτό εξαρτάται από την αντιστοίχιση του V̇A με την ανταλλαγή CO₂ στους πνεύμονες και όχι από την παραγωγή CO₂ στους μύες.

Ως αποτέλεσμα, του νεκρού χώρου (V_D),  μια αναλογία του αερισμού (V̇E) δεν συμμετέχει  στην ανταλλαγή αερίων (V̇A).

 V̇́E= 863 V̇ CO₂ /PaCO₂  (1 – V_D/V_T)

   Όπου V_D/V_T   είναι ο κλάσμα του φυσιολογικού νεκρού χώρου η σχέση μεταξύ V̇E και V̇ CO₂, κατά την άσκηση, είναι ισχυρά γραμμική, με μικρό θετικό σταθερό όρο, στην τετμημένη, δηλαδή περίπου 3-6 l.min. μέχρι του σημείου ενάρξεως του αντιρροπιστικού υπεραερισμού.

Επομένως, το profil και το μέγεθος του ισοδυνάμου του αερισμού για το CO₂  (V̇E/V̇CO₂ ) σχετίζεται στενά με το λόγο V_D/V_T.

V̇E/V̇CO₂ = 863 Χ PaCO₂ (1- V_D/V_T).

Υψηλές τιμές V̇E/V̇CO₂  αντανακλούν χαμηλή PaCO₂, υψηλές τιμές V_D/V_T  ή και τα δύο. Επομένως, ο λόγος  V̇E/V̇CO₂  θα αυξηθεί κάτω από συνθήκες που βλάπτουν την ανταλλαγή αερίων στους πνεύμονες (υψηλό V_D/V_T) ή όταν υπαρχει αυξημένη V̇Ε αναλογικά με το CO₂ (χαμηλή PaCO₂), προκαλούμενη, π.χ., από υποξαιμία, μεταβολική οξέωση, ή ευερεθιστότητα. Υψηλές τιμές, εν τούτοις, V_D/V_T δεν αντανακλούν όπωσδήποτε παθολογική λειτουργία, καθώς η επιπόλαιη, γρήγορη αναπνοή προκαλεί αύξηση του V_D/V_T  ακόμη και στα φυσιολογικά άτομα. Έτσι, ενώ ο κυψελιδικός υποαερισμός οδηγεί, πάντα, σε αρτηριακή υποξαιμία και υπερκαπνία, δεν διευρύνει την κυψελιδοαρτηριακή διαφορά Ο₂, ενώ οι διαταραχές διαχύσεως, η διαφυγή από δεξιά-προς-αριστερά και οι διαταραχές V̇/Q̇  διερύνουν την κυψελιδοαρτηριακή διαφορά Ο₂.

Η PaCO₂ και η P_AO₂ διατηρούνται σε -ή κοντά σε- φυσιολογικά επίπεδα, επί μέτριας κοπώσεως υγιών ατόμων, στο επίπεδο της θάλασσας. Αρηριακή υποκαπνία, όμως, παρατηρείται συχνά σε κόπωση τύπου υπερ-θ_L. Στο σημείο αυτό τίθεται το ερώτημα, γιατί δεν αυξάνεται συστηματικά η P_AO₂. Τείνει να διατηρείται κοντά στα επίπεδα ηρεμίας, σε όλες τις WR, παρά το γεγονός ότι η V̇E/V̇Ο₂ και το τελοεκπνευστικό P_ΕΤO₂ αυξάνεται προοδευτικά >θ_L.  Δηλαδή η _Α-aP_AO₂ είτε αρχίζει να δευρύνεται σε επίπεδο θ_L, ή αρχίζει να αυξάνεται πιό δραστικά, συνήθως χωρίς σημαντική υποξαιμία, όπως αυτό αναγνωρίζεται σε υψηλής εξασκήσεως άτομα.

Στους πνευμονοπαθείς, η ανεπάρκεια της ανταλλαγής αερίων οδηγούν σε συνήθως ορατές διαφορές μεταξύ κυψελιδικής (‘ιδανικής’ ή ‘πραγματικής’) και αρτηριακής μερικής πιέσεως. Αλλ΄ενώ αυτό αυξάνει τις απαιτήσεις σε  V̇E, κατά τη διάρκεια της ασκήσεως, η ικανότητα των πνευμόνων  να ανταποκριθούν μειώνεται και, σε εξελιγμένες περιπτώσεις, οριοθετείται από τις διαταραχές της μηχανικής των πνευμόνων.