تبادل گاز آلوئولی
تبادل گاز آلوئولی به انتقال اکسیژن و دیاکسید کربن بین گاز موجود در آلوئولها و خون در مویرگهای ریوی اطراف آن اشاره دارد. آلوئول واحد عملکردی است که در آن هوای دمی با خون وریدی ملاقات میکند و فشارهای جزئی گازها در آن، گرادیانهایی را ایجاد میکنند که محرک این تبادل هستند.
Definition
تبادل گاز آلوئولی، انتقال انتشاری اکسیژن از گاز آلوئولی به خون مویرگی ریوی و دیاکسید کربن از خون به گاز آلوئولی است که توسط فشارهای جزئی آلوئولی این گازها کنترل میشود.
Scope
این موضوع به چگونگی ایجاد ترکیب گاز آلوئولی، معادله گاز آلوئولی به عنوان پیوند بین اکسیژن دمی، حذف دیاکسید کربن و فشار جزئی اکسیژن آلوئولی، و مفاهیم تهویه آلوئولی، فضای مرده و شانت که تعیینکننده میزان تعادل خون مویرگی با گاز آلوئولی هستند، میپردازد. این یک مطلب مرجع فیزیولوژیک است، نه راهنمای بالینی.
Core questions
- چه عواملی فشار جزئی اکسیژن را در گاز آلوئولی تعیین میکنند؟
- تهویه آلوئولی چگونه فشار جزئی دیاکسید کربن شریانی را تنظیم میکند؟
- چرا بخشی از هوای دمی به عنوان فضای مرده 'هدر میرود' و چگونه این امر بر تبادل تأثیر میگذارد؟
- چگونه شانت و آمیختگی وریدی محتوای اکسیژن خون خروجی از ریه را کاهش میدهند؟
Key concepts
- فشارهای جزئی آلوئولی (PaO2، PaCO2 گاز آلوئولی)
- معادله گاز آلوئولی
- تهویه آلوئولی
- فضای مرده آناتومیک و فیزیولوژیک
- شانت و آمیختگی وریدی
- نسبت تبادل تنفسی
Key theories
- معادله گاز آلوئولی
- فشار جزئی اکسیژن آلوئولی از فشار اکسیژن دمی منهای حذف دیاکسید کربن که با نسبت تبادل تنفسی مقیاسبندی شده است، به دست میآید؛ این رابطه که در تحلیل هوای آلوئولی ایدهآل رسمی شده است، امکان تخمین اکسیژن آلوئولی را از مقادیر قابل اندازهگیری فراهم میکند.
Mechanisms
با هر تنفس، هوای دمی گرم، مرطوب و توسط گاز آلوئولی موجود رقیق میشود، بنابراین فشار جزئی اکسیژن آلوئولی کمتر از هوای دمی است و فشار جزئی دیاکسید کربن آلوئولی منعکسکننده تعادل بین تولید دیاکسید کربن متابولیک و تهویه آلوئولی است. سپس اکسیژن و دیاکسید کربن از طریق سد نازک آلوئولی-مویرگی و در جهت گرادیان فشارهای جزئی خود منتشر میشوند تا زمانی که خون مویرگی به تعادل با گاز آلوئولی نزدیک شود. مناطقی که تهویه میشوند اما خونرسانی ندارند، فضای مرده را تشکیل میدهند؛ مناطقی که خونرسانی دارند اما تهویه نمیشوند، شانت را ایجاد میکنند. معادله گاز آلوئولی وابستگی فشار جزئی اکسیژن آلوئولی به اکسیژن دمی، حذف دیاکسید کربن و نسبت تبادل تنفسی را بیان میکند.
Clinical relevance
چارچوب گاز آلوئولی زیربنای تفسیر گازهای خون شریانی و اختلاف اکسیژن آلوئولی-شریانی است که برای توصیف اختلال تبادل گاز استفاده میشود. این مدخل فیزیولوژی مذکور را برای مرجع توصیف میکند و آستانههای تشخیصی یا توصیههای درمانی ارائه نمیدهد.
Evidence & guidelines
مفاهیم اینجا فیزیولوژی تنفسی استاندارد هستند که توسط تحلیل بنیادی هوای آلوئولی ایدهآل و بررسیهای جامع تبادل گاز ریوی پشتیبانی میشوند. این مطالب فیزیولوژی توصیفی است تا یک روش عملی مبتنی بر دستورالعمل.
History
بررسی کمی گاز آلوئولی به کار میانه قرن رایلی و کورناند بازمیگردد که یک بخش آلوئولی 'ایدهآل' را تعریف کردند که ریههای واقعی میتوانستند با آن مقایسه شوند و امکان تخمین فضای مرده و شانت را از اندازهگیریهای خون و گاز فراهم میآورد. بررسیهای بعدی این ایدهها را با توزیعهای پیوسته V/Q و تصویربرداری منطقهای ادغام کردند.
Key figures
- Richard Riley
- André Cournand
- John B. West
Related topics
Seminal works
- riley-cournand-1949
- petersson-glenny-2014
Frequently asked questions
- چرا اکسیژن آلوئولی کمتر از اکسیژن موجود در هوایی است که تنفس میکنیم؟
- هوای دمی مرطوب میشود و بخار آب به آن اضافه میشود که آن را رقیق میکند، و اکسیژن به طور مداوم توسط خون جذب میشود در حالی که دیاکسید کربن اضافه میشود، بنابراین فشار جزئی اکسیژن آلوئولی کمتر از مقدار دمی میشود.
- فضای مرده چیست؟
- فضای مرده بخشی از هر تنفس است که در تبادل گاز شرکت نمیکند، یا به این دلیل که در مجاری هوایی هدایتی باقی میماند (آناتومیک) یا به این دلیل که به آلوئولهایی میرسد که تهویه میشوند اما خونرسانی ضعیفی دارند (فیزیولوژیک).