Χρύςα Χατζόγλου Αναπλ. Καθηγότρια Φυςιολογύασ Πανεπιςτημύου Θεςςαλύασ
Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011 Χαρακτηριςτικϋσ τιμϋσ ανταλλαγόσ αερύων ςε ϋνα λεπτό για ϋνα ϊτομο ςε ηρεμύα, θεωρώντασ ότι η κυτταρικό κατανϊλωςη Ο 2 εύναι 250 ml/min, η παραγωγό CO 2 200 ml/min, ο κυψελιδικόσ αεριςμόσ 4000 ml/min και η καρδιακό παροχό 5000 ml/min.
Τα ποςϊ του Ο 2 που καταναλώνονται και του CO 2 που παρϊγονται από τα κύτταρα δεν εύναι απαραύτητα ύδια μεταξύ τουσ. Η ιςορροπύα εξαρτϊται κατϊ κύριο λόγο από τα θρεπτικϊ ςυςτατικϊ που χρηςιμοποιούνται ςτην παραγωγό ενϋργειασ. Αναπνευςτικό πηλύκο (RQ): η αναλογύα των παραγόμενων μορύων CO2 για κϊθε μόριο Ο2 που καταναλώνεται. Σε μικτό δύαιτα το RQ εύναι περύπου 0,8. Παρϊγονται 8 μόρια CO 2 για κϊθε 10 μόρια Ο 2 που καταναλώνονται. Το RQ εύναι 1 για τουσ υδατϊνθρακεσ, 0,7 για τα λύπη και 0,8 για τισ πρωτεΐνεσ. Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
Τα μόρια των αερύων βρύςκονται ςε ςυνεχό τυχαύα κύνηςη και αςκούν κϊποια πύεςη, το μϋγεθοσ τησ οπούασ εξαρτϊται από κϊθε παρϊγοντα που αυξϊνει τη ςυχνότητα τησ κύνηςόσ τουσ. Η πύεςη που αςκεύ ϋνα αϋριο εύναι ανϊλογη με: Τη θερμοκραςύα. Τη ςυγκϋντρωςη του αερύου. Νόμοσ του Dalton: ςε ϋνα μύγμα αερύων η πύεςη που αςκεύται από κϊθε αϋριο εύναι ανεξϊρτητη από την πύεςη που αςκεύται από τα υπόλοιπα (τα μόρια των αερύων βρύςκονται τόςο μακριϊ που δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τουσ). Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
Η ολικό πύεςη του μύγματοσ αερύων ιςούται με το ϊθροιςμα των μεμονωμϋνων πιϋςεων. Οι μεμονωμϋνεσ πιϋςεισ λϋγονται μερικϋσ πιϋςεισ και ςημειώνονται με ϋνα P μπροςτϊ από το ςύμβολο του αερύου. Ατμοςφαιρικόσ αϋρασ: 79% ϊζωτο, 21% οξυγόνο και μικρϋσ ποςότητεσ υδρατμών, διοξειδύου του ϊνθρακα και αδρανών αερύων. Ατμοςφαιρικό ό βαρομετρικό πύεςη: το ϊθροιςμα των μερικών πιϋςεων των αερύων του ατμοςφαιρικού αϋρα. Στην επιφϊνεια τησ θϊλαςςασ εύναι 760 mmhg. PO 2 = 0,21 X 760 mmhg = 160 mmhg ςτην επιφϊνεια τησ θϊλαςςασ. Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
Παρϊγοντεσ που καθορύζουν την ακριβό τιμό τησ κυψελιδικόσ PO 2 : 1. Η PO 2 του ατμοςφαιρικού αϋρα. 2. Ο ρυθμόσ κυψελιδικού αεριςμού. 3. Ο ρυθμόσ τησ ςυνολικόσ κατανϊλωςησ Ο 2 από τον οργανιςμό. Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
Κατϊςταςη Κυψελιδικό PO 2 Κυψελιδικό PCO 2 Αναπνοό αϋρα με χαμηλό PO 2 Μειώνεται Αμετϊβλητη Αύξηςη κυψελιδικού αεριςμού και αμετϊβλητοσ μεταβολιςμόσ Αυξϊνεται Μειώνεται Μεύωςη κυψελιδικού αεριςμού και αμετϊβλητοσ μεταβολιςμόσ Μειώνεται Αυξϊνεται Αύξηςη μεταβολιςμού και αμετϊβλητοσ κυψελιδικόσ αεριςμόσ Μειώνεται Αυξϊνεται Μεύωςη μεταβολιςμού και αμετϊβλητοσ κυψελιδικόσ αεριςμόσ Αυξϊνεται Μειώνεται Ανϊλογεσ μεταβολϋσ ςτον μεταβολιςμό και τον κυψελιδικό αεριςμό Αμετϊβλητη Αμετϊβλητη Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
Υποαεριςμόσ παρατηρεύται όταν υπϊρχει αύξηςη τησ αναλογύασ τησ παραγωγόσ διοξειδύου του ϊνθρακα προσ τον κυψελιδικό αεριςμό με αποτϋλεςμα αύξηςη τησ PCO 2 (ο κυψελιδικόσ αεριςμόσ δεν ςυμβαδύζει με την παραγωγό του CO2). Επιδρϊςεισ του κυψελιδικού αεριςμού ςτισ κυψελιδικϋσ μερικϋσ πιϋςεισ ςε ϋνα ϊτομο με ςταθερό ρυθμό μεταβολιςμού. Υπεραεριςμόσ παρατηρεύται όταν υπϊρχει μεύωςη τησ αναλογύασ τησ παραγωγόσ διοξειδύου του ϊνθρακα προσ τον κυψελιδικό αεριςμό (ο κυψελιδικόσ αεριςμόσ εύναι πολύ μεγϊλοσ για το παραγόμενο ποςό CO2) με αποτϋλεςμα μεύωςη τησ PCO 2. Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
Ο «υπεραεριςμόσ» δεν εύναι ςυνώνυμοσ με τον «αυξημϋνο αεριςμό». Ο υπεραεριςμόσ αντιςτοιχεύ ςε αυξημϋνο αεριςμό ςε ςχϋςη με το μεταβολιςμό. Παρϊδειγμα: ο αυξημϋνοσ αεριςμόσ που παρατηρεύται κατϊ τη μϋτρια ϊςκηςη δεν εύναι υπεραεριςμόσ, αφού ςτην περύπτωςη αυτό η αύξηςη τησ παραγωγόσ CO2 εύναι ακριβώσ ανϊλογη προσ τον κυψελιδικό αεριςμό. Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
Σε ϋνα φυςιολογικό ϊτομο, οι ρυθμού διϊχυςησ του οξυγόνου και του διοξειδύου του ϊνθρακα εύναι τόςο ταχεύσ και η ροό του αύματοσ ςτα τριχοειδό τόςο βραδεύα, που επιτυγχϊνεται πλόρησ εξιςορρόπηςη αρκετϊ πριν το τϋλοσ των τριχοειδών. Εξιςορρόπηςη τησ PO 2 του αύματοσ με την κυψελιδικό PO 2 κατϊ μόκοσ των τριχοειδών. Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
Κατϊ τη διϊρκεια πολύ ϋντονησ ϊςκηςησ, όταν η ροό του αύματοσ ςτα πνευμονικϊ τριχοειδό εύναι πολύ ταχεύα, δεν υπϊρχει αρκετόσ χρόνοσ για πλόρη εξιςορρόπηςη. Το αύμα που φεύγει από τα πνευμονικϊ τριχοειδό για να επιςτρϋψει ςτην καρδιϊ και να προωθηθεύ ςτισ αρτηρύεσ τησ ςυςτηματικόσ κυκλοφορύασ ϋχει ουςιαςτικϊ ύςεσ PO 2 και PCO 2 με τον κυψελιδικό αϋρα. Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
D L : ικανότητα διϊχυςησ του πνεύμονα. Τα φυςικϊ χαρακτηριςτικϊ του αερύου και του φραγμού ςυμβϊλουν ςτην D L. Αϋρια: Μοριακό βϊροσ Διαλυτότητα ςτο νερό Φραγμόσ: Επιφϊνεια Πϊχοσ Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
Όςο πιο παχύ εύναι το τούχωμα του φραγμού, τόςο μικρότερη εύναι η διαβϊθμιςη τησ μερικόσ πύεςησ του Ο2 κατϊ μόκοσ του φραγμού. Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
Η μεταφορϊ του Ο2 από τον κυψελιδικό αϋρα ςτην κυκλοφορύα απαιτεύ τη διϊχυςη του Ο2 μϋςω μιασ ςύνθετησ ςειρϊσ φραγμών. Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
Η ςυνολικό απόςταςη μϋςω του κυψελιδικού πνευμονοκυττϊρου και του τριχοειδικού ενδοθηλιακού κυττϊρου, υπό φυςιολογικϋσ ςυνθόκεσ εύναι πϊρα πολύ μικρό (0,15-0,30 μm). Για καθϋνα από τα 10 βόματα ιςχύει μια ςυγκεκριμϋνη ικανότητα διϊχυςησ. Όλεσ μαζύ ςυνειςφϋρουν ςε μύα αθροιςτικό ικανότητα διϊχυςησ. Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
Δεδομϋνου ότι κατϊ τη διϊχυςη μεταξύ κυψελύδων και πνευμονικών τριχοειδών επιτυγχϊνεται φυςιολογικϊ πλόρησ εξιςορρόπηςη, όςο περιςςότερα τριχοειδό ςυμμετϋχουν ςτη διαδικαςύα, τόςο περιςςότερο O 2 και CO 2 μπορεύ να ανταλλαγεύ ςυνολικϊ. Πολλϊ από τα τριχοειδό ςτην κορυφό κϊθε πνεύμονα εύναι φυςιολογικϊ κλειςτϊ κατϊ την ηρεμύα. Κατϊ την ϊςκηςη αυτϊ τα τριχοειδό ανούγουν και δϋχονται αύμα, ενιςχύοντασ την ανταλλαγό των αερύων. Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
Η διϊχυςη των αερύων μεταξύ των κυψελύδων και των τριχοειδών μπορεύ να ελαττωθεύ: Σε μεύωςη τησ επιφϊνειασ των κυψελύδων που ϋρχονται ςε επαφό με τα πνευμονικϊ τριχοειδό. Σε πϊχυνςη του τοιχώματοσ των πνευμονικών τριχοειδών. Προβλόματα που αφορούν αμιγώσ τη διϊχυςη περιορύζονται ςτο Ο2 και δεν επηρεϊζουν την απομϊκρυνςη του CO2, που διαχϋεται ευκολότερα από το Ο2. Vander Α., Sherman J., Luciano D., and Tsakopoulos M., Φυςιολογία του Ανθρώπου Αθήνα 2011
Η ροό του CO από την κυψελύδα ςτο ερυθρό αιμοςφαύριο εύναι τόςο αργό και η ικανότητα τησ Hb να το δεςμεύει τόςο μεγϊλη, ώςτε όλο ςχεδόν το ειςερχόμενο CO ςυνδϋεται με την Hb. Επειδό η τριχοειδικό PCO δεν μπορεύ να φτϊςει την κυψελιδικό PCO, η πρόςληψη CO περιορύζεται από τη διϊχυςη. Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
Το CO δεν καταφϋρνει να φτϊςει ςε ιςορροπύα διϊχυςησ μεταξύ τησ κυψελύδασ και του αύματοσ. Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
Το οξεύδιο του αζώτου (Ν2Ο) δεν ςυνδϋεται με την Hb. Όταν ϋνα ϊτομο ειςπνϋει Ν2Ο, το αϋριο ειςϋρχεται ςτο πλϊςμα του αύματοσ και ςτο κυτταρόπλαςμα των ερυθροκυττϊρων, αλλϊ δεν μπορεύ να πϊει πουθενϊ αλλού. Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
Μϋχρι το αύμα να καλύψει το 10% τησ απόςταςησ κατϊ μόκοσ του τριχοειδούσ η τριχοειδικό P Ν2Ο ϋχει εξιςωθεύ με την κυψελιδικό P Ν2Ο και η διϊχυςη του Ν2Ο ϋχει φτϊςει ςε κατϊςταςη ιςορροπύασ μεταξύ του αύματοσ και τησ κυψελύδασ. Ο λόγοσ που ςυμβαύνει αυτό εύναι γιατύ το Ν2Ο δεν ςυνδϋεται την Hb. Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
Πρόςληψη διαφόρων αερύων ςε 0,75 δευτερόλεπτα καθώσ αυτϋσ διϋρχονται από ϋνα πνευμονικό τριχοειδϋσ. Ιατρικό Φυςιολογύα Ganong s, Κύπροσ 2014.
Πνευμονικό ικανότητα διϊχυςησ (DL): Η μϋτρηςη τησ διαχυτικόσ ικανότητασ του πνεύμονα εύναι ϋνα χρόςιμο εργαλεύο για τη διϊγνωςη και την παρακολούθηςη πνευμονικών νόςων. Δεν μπορεύ να χρηςιμοποιηθεύ το Ν2Ο γιατύ η πρόςληψό του εξαρτϊται από την αιμϊτωςη. Το CO αποτελεύ εξαιρετικό επιλογό: Η πρόςληψό του περιορύζεται από τη διϊχυςη. Το προφύλ τησ τριχοειδικόσ P CO μεταβϊλλεται ελϊχιςτα κατϊ τη ροό του αύματοσ ςτο πνευμονικό τριχοειδϋσ.
Το υπό εξϋταςη ϊτομο αναπνϋει ϋνα μύγμα χαμηλόσ περιεκτικότητασ CO (πχ 0,1-0,2%) περύπου για 12 αναπνοϋσ ώςτε να ςταθεροποιηθεύ η PΑ CO. Σε ϊτομο που καπνύζει ό ζει ςε μολυςμϋνο περιβϊλλον απαιτεύται λόψη φλεβικού αύματοσ για την εκτύμηςη τησ μικτόσ φλεβικόσ P CO. Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
Επειδό ςτουσ υπολογιςμούσ ςυμπεριλαμβϊνεται το περιεχόμενο του αύματοσ ςε Hb και επειδό η ποςότητα τησ Hb μειώνεται ςτην αναιμύα, ϋνα ϊτομο μπορεύ να ϋχει ελαττωμϋνη DL CO ακόμη και όταν οι οδού διϊχυςησ του πνεύμονα εύναι απολύτωσ φυςιολογικού. Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
DLCO: διαχυτικό ικανότητα για το CO DLCO: η ποςότητα CO που προςλαμβϊνεται ςτη μονϊδα του χρόνου ανϊ διαφορϊ μερικών πιϋςεων ςτην κυψελύδα και ςτο πνευμονικό τριχοειδϋσ (ml/min/mm Hg). Ένδειξη: Παθόςεισ που προκαλούν διαταραχό τησ κυψελιδοτριχοειδικόσ μεμβρϊνησ.
Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011
Πϊχυνςη κυψελιδοτριχοειδικόσ μεμβρϊνησ. Μεύωςη ςτη διαθϋςιμη επιφϊνεια για τη διϊχυςη (τριχοειδό). Μεύωςη τησ αιμοςφαιρύνησ που διϋρχεται από τα πνευμονικϊ τριχοειδό. Διϊχυτη διϊμεςη πνευμονικό ύνωςη: Πϊχυνςη διϊμεςου ιςτού, πϊχυνςη των τοιχωμϊτων των κυψελύδων και καταςτροφό των τριχοειδών. ΧΑΠ: Καταςτροφό των πνευμονικών τριχοειδών και κατϊ ςυνϋπεια μεύωςη τόςο τησ διαθϋςιμησ επιφϊνειασ για διϊχυςη, όςο και του ολικού περιεχομϋνου ςε Hb των πνευμονικών τριχοειδών. Απώλεια λειτουργικού πνευμονικού ιςτού: Πχ νεόπλαςμα ό χειρουργικό επϋμβαςη μεύωςη τόςο τησ διαθϋςιμησ επιφϊνειασ για διϊχυςη, όςο και του ολικού περιεχομϋνου ςε Hb των πνευμονικών τριχοειδών. Αναιμύα: Μεύωςη του ολικού περιεχομϋνου ςε Hb. Boron W.F., and Boulpaep E.L., Ιατρική Φυςιολογία, Αθήνα 2011