آليات نقص الأكسجة
نقص الأكسجة هو مستوى منخفض بشكل غير طبيعي للأكسجين في الدم الشرياني. يعزو علم وظائف الأعضاء التنفسي الكلاسيكي ذلك إلى خمس آليات - عدم تطابق التهوية-التروية، التحويلة من اليمين إلى اليسار، نقص التهوية السنخية، ضعف الانتشار، وانخفاض ضغط الأكسجين المستنشق - والتي يمكن تمييزها من خلال تأثيرها على تدرج الأكسجين السنخي الشرياني واستجابتها للأكسجين التكميلي.
Definition
نقص الأكسجة هو انخفاض الضغط الجزئي للأكسجين في الدم الشرياني؛ آلياته هي المسارات الفسيولوجية - عدم تطابق التهوية-التروية، التحويلة، نقص التهوية، محدودية الانتشار، وانخفاض الأكسجين المستنشق - التي ينخفض بها ضغط الأكسجين الشرياني عن المعدل الطبيعي.
Scope
ينظم هذا المدخل الأسباب الفسيولوجية لانخفاض ضغط الأكسجين الشرياني، موضحًا كيف تغير كل آلية تدرج الأكسجين السنخي الشرياني وكيف تستجيب كل منها لاستنشاق أكسجين إضافي. يتعامل مع نقص الأكسجة كإطار تفكير فسيولوجي يدعم تفسير غازات الدم، وليس كإرشادات سريرية لأي فرد.
Core questions
- ما هي الآليات الفسيولوجية الرئيسية التي تخفض الأكسجين الشرياني؟
- كيف يساعد تدرج الأكسجين السنخي الشرياني في تمييزها؟
- لماذا تستجيب بعض الآليات للأكسجين التكميلي بينما لا تستجيب التحويلة الحقيقية؟
- كيف يختلف نقص التهوية وانخفاض الأكسجين المستنشق عن أمراض الرئة الجوهرية؟
Key concepts
- عدم تطابق التهوية-التروية (V/Q)
- التحويلة من اليمين إلى اليسار
- نقص التهوية السنخية
- محدودية الانتشار
- انخفاض ضغط الأكسجين المستنشق (low PiO2)
- تدرج الأكسجين السنخي الشرياني (A-a)
- معادلة الغاز السنخي
- الاستجابة للأكسجين التكميلي
Mechanisms
يتم التعرف على خمس آليات بشكل كلاسيكي (Sarkar, Niranjan, & Banyal, 2017; West, 2011). عدم تطابق التهوية-التروية (V/Q) هو السبب الأكثر شيوعًا في أمراض الرئة: تساهم المناطق ذات نسبة V/Q المنخفضة بدم غير مؤكسج لا تستطيع الرئة تعويضه بالكامل، مما يوسع تدرج الأكسجين السنخي الشرياني؛ ولأن الأسناخ لا تزال مهواة، فإن الأكسجين التكميلي يحسن بشكل كبير ضغط الأكسجين الشرياني. التحويلة من اليمين إلى اليسار هي أقصى درجات انخفاض V/Q، حيث يتجاوز الدم الأسناخ المهواة تمامًا؛ يكون تدرج A-a واسعًا، وبشكل مميز، يرتفع الأكسجين الشرياني بشكل متواضع فقط مع الأكسجين التكميلي لأن الدم المتحول لا يتلامس أبدًا مع الأكسجين السنخي الأعلى. نقص التهوية السنخية يخفض الأكسجين الشرياني عن طريق رفع ثاني أكسيد الكربون السنخي وبالتالي إزاحة الأكسجين، كما تتنبأ معادلة الغاز السنخي؛ هنا يكون تدرج A-a طبيعيًا لأن نسيج الرئة سليم، ويصحح نقص الأكسجة بسهولة بالأكسجين. تنشأ محدودية الانتشار عندما يكون توازن الأكسجين عبر الغشاء السنخي الشعري غير مكتمل، وهو تأثير عادة ما يكون طفيفًا في الراحة ولكنه قد يصبح مهمًا أثناء التمرين أو على ارتفاعات عالية؛ فهو يوسع تدرج A-a ويستجيب أيضًا للأكسجين التكميلي. انخفاض ضغط الأكسجين المستنشق - كما هو الحال في الارتفاعات العالية أو مع انخفاض نسبة الأكسجين المستنشق - يخفض الأكسجين السنخي وبالتالي الشرياني مع ترك تدرج A-a طبيعيًا. يفصل تدرج A-a والاستجابة للأكسجين معًا الآليات داخل الرئة (عدم تطابق V/Q، التحويلة، محدودية الانتشار) عن الآليات خارج الرئة (نقص التهوية، انخفاض الأكسجين المستنشق) (Wagner, 2014; West, 2012).
Clinical relevance
يُعد إطار العمل ذو الآليات الخمس الأساس الفسيولوجي المعياري لتفسير غازات الدم الشرياني وتدرج الأكسجين السنخي الشرياني، وللتفكير في سبب تسبب نمط معين من الضعف في انخفاض الأكسجين. يُقدم هنا كخلفية مفاهيمية لفهم نتائج الاختبارات؛ فهو يصف الآليات الفسيولوجية وليس أساسًا لقرارات التشخيص أو العلاج الفردية.
Evidence & guidelines
يُعد تصنيف نقص الأكسجة إلى خمس آليات من الفسيولوجيا الراسخة بدلاً من كونه موضوعًا تحكمه الإرشادات. يتم تجميعه في مراجعات سردية مثل Sarkar, Niranjan, و Banyal (2017) و West (2011)، وفي السرد الأوسع لفسيولوجيا تبادل الغازات الذي قدمه Wagner (2014) و Petersson و Glenny (2014)؛ وتقدم كتب فسيولوجيا الجهاز التنفسي القياسية نفس الإطار (West, 2012).
History
نشأ الفصل المنهجي لنقص الأكسجة إلى آليات فسيولوجية متميزة من عمل منتصف القرن العشرين حول تبادل الغازات الرئوية، حيث قام باحثون بمن فيهم ريتشارد رايلي ولاحقًا جون ويست بصياغة معادلة الغاز السنخي وتدرج الأكسجين السنخي الشرياني كأدوات لتقسيم أسباب انخفاض الأكسجين الشرياني. وقد أصبح مخطط الأسباب الخمسة الناتج عن ذلك سمة ثابتة في تدريس فسيولوجيا الجهاز التنفسي وتفسير غازات الدم.
Key figures
- John B. West
- Peter D. Wagner
- Malay Sarkar
Related topics
Seminal works
- sarkar-2017
- west-2011-hypoxemia
- wagner-2014-basis
Frequently asked questions
- ما هي الآليات الخمس لنقص الأكسجة؟
- عدم تطابق التهوية-التروية، التحويلة من اليمين إلى اليسار، نقص التهوية السنخية، محدودية الانتشار، وانخفاض ضغط الأكسجين المستنشق. تتميز هذه الآليات بتأثيرها على تدرج الأكسجين السنخي الشرياني واستجابتها للأكسجين التكميلي.
- لماذا تستجيب التحويلة بشكل ضعيف للأكسجين التكميلي؟
- في التحويلة الحقيقية، يتجاوز الدم الأسناخ المهواة، لذلك لا يتلامس أبدًا مع الغاز الغني بالأكسجين؛ وبالتالي، فإن رفع الأكسجين المستنشق ينتج عنه ارتفاع طفيف فقط في الأكسجين الشرياني، على عكس عدم تطابق التهوية-التروية أو نقص التهوية.