Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Επί ”ιδανικού πνεύμονος” όλες οι κυψελίδες θα έπρεπε να λάβουν μια ίση αναλογία κυψελιδικού αερισμού, και τα πνευμονικά τριχοειδή που περιβάλουν τις κυψελίδες θα έπρεπε να μοιράζονται ίση αναλογία από την  καρδιακή εξώθηση. Γνωρίζουμε ότι 1 L αέρος περιέχει περίπου 210 ml Ο₂, ενώ 1 L αίματος μπορεί να συγκρατήσει περίπου 200 ml Ο₂. Υπό τις συνθήκες αυτές, η ιδανική σχέση αερισμού/αιματώσεως, V̇/Q̇,  θα ήταν περίπου (200/210) 0.95. Επειδή ο εισερχόμενος αέρας στις κυψελίδες είναι κεκορεσμένος υδρατμών, δηλαδή περιέχει αναλογικά λιγότερο Ο₂, η ιδανική σχέση V̇/Q̇  θα πλησιάζει το 1, που εξηγεί την αντιλήψη περί "αντιστοιχίας αερισμού-αιματώσεως". Εν τούτοις, στις πραγματικές συνθήκες, στους πνεύμονες, όπου επικρατούν συνθήκες διαφορετικές, ως τυπική σχέση V̇/Q̇ αναγνωρίζεται η σχέση V̇/Q̇=0.8. Ο φυσιολογικός ανά λεπτό αερισμός είναι 4 L/min· ενώ η φυσιολογική αιμάτωση, 5 L/min. Επομένως, η σχέση V̇/Q̇=4/5=0.8. Επί τιμής V̇/Q̇>0.8 διαμορφώνεται αναντιστοιχία V̇/Q̇ και αυτό συμβαίνει είτε λόγω αυξήσεως της αιματώσεως, (υπερδυναμικά σύνδρομα) ή λόγω μειώσεως του αερισμού. Επί τιμής V̇/Q̇ <0.8 αναγνωρίζεται αναντιστοιχία αερισμού αιματώσεως που μπορεί να οφείλεται είτε σε αύξηση της αιματώσεως ή σε μείωση του αερισμού.

Στις ιδανικές συνθήκες, ο περιοχικός αερισμός θα έπρεπε να ήταν αρκετός και αναγκαίος για τη διασφάλιση της ανταλλαγής Ο₂ και CO₂ με το προσερχόμενο αίμα στην αντίστοιχη περιοχή. Υπό φυσιολογικές συνθήκες, εν τούτοις, ούτε ο αερισμός (V̇) ούτε η αιμάτωση (Q̇) κατανέμεται ισότιμα καθ΄όλη την έκταση του πνεύμονος. Γενικά, οι βάσεις του πνεύμονος, σε συνθήκες ήρεμης αναπνοής, λαμβάνουν περισσότερο αερισμό και περισσότερη αιμάτωση, σχετικά με τις κορυφές, που υπολείπονται και στα δύο. Η κατανομή της αιματώσεως, εξαρτάται από τις επιδράσεις της βαρύτητας. Επομένως, επί ορθίας θέσεως, η πίεση αιματώσεως στις βάσεις είναι ίση με τη μέση πίεση στην πνευμονική αρτηρία,  20cmH₂O, πλέον της υδροστατικής πιέσεως μεταξύ της πνευμονικής αρτηρίας και της πνευμονικής βάσης (περίπου 15 cmH₂O). Στις κορυφές, αντίθετα, η υδροστατική πίεση, αφαιρείται από την πίεση στην πνευμονικιή αρτηρία, με αποτέλεσμα τη δραστική μείωση της πιέσεως αιματώσεως, εκεί, έτσι, που σε ορισμένες περιπτώσεις, καθίσταται χαμηλότερη της κυψελιδικής πιέσεως, με αποτέλεσμα της συμπίεση των αγγείων και τη διακοπή της ροής.

Η κατανομή του αερισμού κατά μήκος των πνευμόνων σχετίζεται με την εντόπιση κάθε περιοχής στην καμπύλη διατασιμότητας στην αρχή της ήρεμης, φυσιολογικής εισπνοής (επίπεδο FRC). Επειδή οι βάσεις των πνευμόνων ευρίσκονται σε πλεονεκτική θέση στην καμπύλη διατασιμότητας, παρ΄ό,τι οι κορυφές, επιμερίζονται μεγαλύτερη αναλογία από τη μεταβολή του όγκου, παρ΄ό,τι από τη μεταβολή της πιέσεως κι έτσι, προσλαμβάνουν μεγαλύτερη αναλογία του αερισμού.

Αν και οι ανομοιότητες μεταξύ βάσεων και κορυφών είναι λιγότερο ευδιάκριτες για τον αερισμό, παρά για την αιμάτωση, ως σύνολο, η σχέση V̇/Q̇ είναι ικανοποιητική και εξασφαλίζεται αποδοτική οξυγόνωση του διερχομένου από τους πνεύμονες αίματος.

 Υπό τις συνθήκες αυτές,  μπορεί να ορισθεί η μερική πίεση του κυψελιδικού οξυγόνου:

P_AO₂ = P_IO₂ - (P_ACO₂/R) + F

 όπου

P_ιO₂ = με τη ξηρή βαρομετρική πίεση Χ τη συγκέντρωση Ο₂ στον εισπνεόμενο αέραà (Ατμοσφαιρική πίεση-πίεση των υδρατμών)à (760-47) Χ 20.93≈149 mmHg.

Με την παραδοχή ότι οι περιβαλλοντικές συνθήκες είναι: 39°C στο επίπεδο της θάλασσας.

R= αναπνευστικό πηλίκο=   V̇CO₂ /V̇O₂: φυσιολογική τιμή: 0.8

F= παράγων διορθώσεως

= P_ACO₂ x F_IO₂ x ((1-R)/R)

    = 40 x 0.21 x 0.2/0.8

    ~ 2