Könyvespolc

NCBI könyvespolc. A Nemzeti Orvostudományi Könyvtár, az Országos Egészségügyi Intézetek szolgáltatása.

StatPearls [Internet]. Kincses Sziget (FL): StatPearls Publishing; 2020 jan-.

StatPearls [Internet].

Sandeep Sharma; Muhammad F. Hashmi; Bracken Burns .

Szerzői

Hovatartozások

Utolsó frissítés: 2020. szeptember 2 .

Bevezetés

Az alveoláris gázegyenletet az alveoláris oxigén parciális nyomásának kiszámítására használják, mivel nem lehet közvetlenül az alveolusokból gázokat gyűjteni. Az egyenlet hasznos az alveolusokban lévő PaO2 kiszámításához és szoros becsléséhez. Az egyenletben szereplő változók különböző fiziológiai és patofiziológiai állapotokban befolyásolhatják az alveolusokban lévő PaO2-t.

Alveoláris gázegyenlet

A Patm a légköri nyomás (tengerszinten 760 Hgmm), a PH2O a víz parciális nyomása (kb. 45 Hgmm). A FiO2 az inspirált oxigén töredéke. A PaCO2 a széndioxid parciális nyomása az alveolusokban (normál fiziológiai körülmények között 40-45 Hgmm körül). Az RQ a légzési hányados. Az RQ értéke az étrend típusától és az anyagcsere állapotától függően változhat. Az RQ különbözik a szénhidrátok, zsírok és fehérjék esetében (az átlagérték 0,82 körüli az emberi étrendben). A közvetett kalorimetria az RQ jobb mérését eredményezheti a VO2 (oxigénfelvétel) és a VCo2 (széndioxid-termelés) mérésével.

RQ = a megtermelt CO2 mennyisége/elfogyasztott oxigén mennyisége

Tengerszinten az alveoláris PAO2:

Az egyenlet 3 fő változója a légköri nyomás, a belélegzett oxigén mennyisége és a szén-dioxid szintje. Mindegyiknek fontos klinikai jelentősége van, és segíthet a különböző fiziológiai és patofiziológiai állapotok magyarázatában. [1]

Funkció

Az alveoláris gázegyenlet feladata az alveoláris-artériás O2 gradiens (A-a gradiens) kiszámítása.

Az A-gradiens becslése:

Az A-gradiens 5-7-re növekszik a FiO2 minden 10% -os növekedése esetén.

Az artériás PO2 artériás vérgáz megszerzésével határozható meg. Az alveoláris gázegyenlet segítségével kiszámítható az alveolák belsejében a parciális nyomás.

A szén-dioxid nagyon fontos változó az egyenletben. Az alveolusokban lévő PO2 jelentősen megváltozhat a vér és az alveoláris szén-dioxid szintjének változásával. Ha a CO2 növekedése jelentős, az kiszoríthatja az oxigénmolekulákat, ami hipoxémiát okoz.

Mivel a légköri nyomás a magasság növekedésével csökken, az alveoláris gázegyenlet segít kiszámítani az alveolusokban lévő PAO2-t. Ez azért lényeges, hogy a csökkent légköri nyomásból megfelelően kialakuljon a kialakult hipoxémia, és ezt követően megfelelő kiegészítő oxigénszintekkel kezeljük. [2]

Az aggodalom kérdései

A levezetett alveoláris gázegyenlet az egyensúlyi állapot feltételezésén alapul. Az egyenlet csak akkor lesz érvényes, ha azok a feltételezések, amelyekre felépítették, továbbra is igazak maradnak. Az alacsony FiO2-állapot megsértheti az egyensúlyi állapotot. Így néhány orvos és tudós javasolja az egyenlet részletes formájának használatát. A klinikai gyakorlatban a teljes alveoláris gázegyenlet nem ad releváns megnövekedett pontosságot, és a fent tárgyalt rövidített egyenlet elegendő az alveolusokban lévő PO2 kiszámításához.

Klinikai jelentőség

Légköri nyomás

A növekvő magasság csökkenti a légköri nyomást; így bármely adott FiO2 esetén alacsonyabb a PO2 a légkörben és alacsonyabb PAO2 van az alveolusokban. Például a tengerszint 21% -os oxigén belélegzése 100 mm Hg-hez közeli alveoláris PO2-t eredményezne, míg ugyanezen% oxigén belélegzése az Everest-hegyen (263 Hgmm légköri nyomáson) 0 mm-es közeli alveoláris PO2-t eredményezne. Hg.

Felfelé haladva a légnyomás csökken. Ez hipoxémiához vezethet, és számos fiziológiai változást válthat ki. [1] [2] [3]

A tünetek (a gyakoriság csökkenő sorrendjében) a következők:

Számos olyan élettani változás következik be, amelyek lehetővé teszik a test működését alacsony oxigén környezetben. Ez a fokozatos kiigazítási folyamat akklimatizációnak nevezhető. Ez megnöveli a légzés gyakoriságát és mélységét, a szívteljesítményt, a vérnyomást és az eritropoietin és a 2,3-difoszfoglicerát (2,3 DPG) termelését. Megfelelő akklimatizáció és/vagy kiegészítő oxigén nélkül magas magasságú agyi ödéma, akut hegyi betegség és nagy magasságú tüdőödéma lehet.

Másrészt a növekvő légköri nyomás jelentős hatással lehet a szervezetre azáltal, hogy növeli az oldott oxigén mennyiségét a vérben. A hiperbarikus oxigénkamrát súlyos szén-monoxid-mérgezés, dekompressziós betegség és nem gyógyuló fekélyek kezelésére használják.

Inspirált oxigén

Az oxigént az emberi testben használják oxidatív foszforilezés és adenozin-trifoszfát (ATP) előállítására, amelyet az enzimreakciókban az energia elsődleges formájaként tovább felhasználnak. Az oxigénnek magas a redoxpotenciálja, és az elektronok utolsó elfogadója az elektrontranszportláncban. A hipoxémiás betegeknél általában légszomj és nehézlégzés jelentkezik. Ha a hipoxia súlyos, súlyos tejsavas acidózis, cianózis, ájulás és aritmiák alakulhatnak ki [4] [5].

Az alveoláris gázegyenlet segít számunkra az alveoláris és artériás PO2 gradiens (A-a) különbség kiszámításában.

Az oxigén sugárzott frakciójának minden 10% -os emelkedése körülbelül 60-70 Hgmm-rel növeli az alveolusokban a rendelkezésre álló oxigén parciális nyomását. [6]

Ha az előírtnál több FiO2-t adnak, az a PO2 növekedéséhez vezethet az alveolusokban, és ha hosszú ideig adják, akkor ez tüdősérülést okozhat. A magasabb oxigénszint veszélyes lehet a végstádiumú krónikus obstruktív tüdőbetegségben szenvedő betegeknél, mivel légzési hajtásuk hipoxiától függ (a PO2 értéke 60 Hgmm körül van).

A hiperoxigenizáció, a PO2 növelésével az alveolusokban és a plazmában az intubáció vagy az eljárástudatos szedáció folyamata alatt, nagyon hasznos és könnyen érthető az alveoláris gázegyenlet segítségével. Például tengerszinten, kiegészítő oxigén nélkül és normál fiziológiai állapot mellett, az alveolusokban lévő PO2 körülbelül 100 Hgmm-rel számol.

PAO2 = (760 - 47) x 1 - (40/0,8)

(713) x 1 - 50 = 663 Hgmm

De ha a betegnek 100% oxigént adnak ugyanabban a helyzetben, akkor a PO2 akár 663 Hgmm is lehet. Normál fiziológiai körülmények között ez 8–9 percet ad a klinikusnak, hogy sikeresen intubáljon, mire a páciens részleges oxigénnyomása 60 Hgmm alá esik, és nyilvánvalóvá válik a pulzus oximetriáján lévő deszaturáció.

Kóros állapotokban, ahol a diffúzió károsodott (pangásos szívelégtelenség, tüdőgyulladás, alveoláris vérzés), előzetes oxigénhiány nélkül, a klinikusnak néhány másodperc és néhány perc áll rendelkezésére, mire a beteg deszaturálódik. Ezekben a súlyos kóros állapotokban egy tapasztalt orvosnak ajánlott megkísérelni az intubációt. Ilyen körülmények között a bilevel pozitív légúti nyomás (BIPAP) felhasználható a páciens előzetes oxigenizálására, sőt hiperventilációjára, amennyiben hemodinamikailag stabil, éber, éber és képes megvédeni a légutat.

Szén-dioxid

A szén-dioxid a szénhidrát-anyagcsere végterméke. A vörösvérsejtek többnyire a hemoglobinhoz kötődve szállítják a tüdőbe a perifériás szövetekből, ahol diffundálnak, és lehetővé teszik a hemoglobin számára az oxigén megkötését (Bohr és Haldane hatás).

Fontos megjegyezni, hogy a szén-dioxid növekedésének a PO2 csökkenését kell eredményeznie. Például, ha a beteg szobai levegőben van, 0,21 FiO2-vel és tengerszinten van, a PaCO2 40-ről 80-ra emelkedése esetén a PAO2 100-ról körülbelül 60-ra csökken, és a beteg hipoxémiás lesz. Ez hangsúlyozza a folyamatos kapnográfia és a pulzus-oximetria fontosságát, különösen azoknál az eljárásoknál, ahol tudatos szedációt alkalmaznak.

Hypoxiás körülmények között a normális válasz a hiperventiláció és a percenkénti szellőzés növelése több szén-dioxid kilégzéséhez, ami csökkenti a szén-dioxid parciális nyomását és bizonyos mértékben növeli a PO2-t. Például az alveolusok 10 mm Hg PCO2-tartalmának csökkenése hozzávetőlegesen 10–12 Hgmm-rel növeli a PO2-t, ami nagyon jelentős lehet akut és krónikus betegségekben. Ez nagyon fontos a túléléshez való alkalmazkodásként. [7]

Más problémák

Az alveoláris gázegyenletnek vannak korlátai, különösen alacsony légköri nyomás és alacsony inspirált FiO2 esetén. Az akklimatizáció, a súlyos acidózis és a szénmonoxid mérgezésével a test fiziológiája és kórélettana jelentősen megváltozik, és az egyenlet nem használható megbízhatóan.