نسبت تهویه به خونرسانی
نسبت تهویه به خونرسانی (V/Q) نسبت تهویه آلوئولی به جریان خون مویرگی ریوی در یک ناحیه از ریه است. این یک کمیت واحد است که به بهترین وجه نشان میدهد یک واحد ریوی چقدر برای تبادل گاز مناسب است: یک واحد برای بارگیری اکسیژن و تخلیه کارآمد دیاکسید کربن باید هم هوای تازه و هم خون را به نسبت مناسب دریافت کند.
Definition
نسبت تهویه به خونرسانی، نسبت تهویه آلوئولی به جریان خون ریوی برای یک واحد ریوی است؛ این نسبت فشارهای جزئی اکسیژن و دیاکسید کربن را در گاز و خونی که از آن واحد خارج میشود، تعیین میکند.
Scope
این موضوع به معنای نسبت V/Q، مقدار ایدهآل آن در کل ریه، گرادیانهای گرانشی و منطقهای که باعث تغییر آن در ریه میشوند، و دو حد نهایی عدم تطابق — V/Q بالا (شبیه فضای مرده) و V/Q پایین (شبیه شانت) — میپردازد. این یک فیزیولوژی مرجع است و توصیههای مدیریت بالینی ارائه نمیدهد.
Core questions
- نسبت V/Q بالا در مقابل پایین برای گازی که از یک واحد ریوی خارج میشود چه معنایی دارد؟
- چرا نسبت V/Q از بالای ریه تا پایین آن در یک ریه ایستاده متغیر است؟
- چگونه نابرابری V/Q کارایی کلی تبادل گاز را کاهش میدهد؟
- چرا عدم تطابق V/Q اکسیژنرسانی را بیشتر از دفع دیاکسید کربن مختل میکند؟
Key concepts
- نسبت تهویه آلوئولی به خونرسانی
- واحدهای V/Q بالا (شبیه فضای مرده)
- واحدهای V/Q پایین (شبیه شانت)
- گرادیان منطقهای V/Q در ریه ایستاده
- نابرابری V/Q و کارایی تبادل گاز
- تنگ شدن عروق ریوی ناشی از هیپوکسی
Key theories
- توزیع پیوسته نسبتهای V/Q
- به جای سه بخش مجزا، ریه بهتر است به عنوان یک توزیع پیوسته از نسبتهای V/Q توصیف شود؛ تحلیل هوای آلوئولی ایدهآل نقطه شروع کمی را فراهم کرد که بعدها روشهای گاز بیاثر آن را به توزیعهای کامل گسترش دادند.
Mechanisms
در یک ریه ایستاده، گرانش باعث میشود هم تهویه و هم خونرسانی در قاعده ریه بیشتر از رأس آن باشد، اما خونرسانی با شیب تندتری افزایش مییابد، بنابراین نسبت V/Q در رأس بالا و در قاعده پایین است. یک واحد با V/Q بالا دارای گازی با ترکیب نزدیک به هوای دمی است و مانند تهویه هدر رفته عمل میکند؛ یک واحد با V/Q پایین خونی با ترکیب نزدیک به خون وریدی تولید میکند و مانند یک شانت جزئی عمل میکند. از آنجا که منحنی تفکیک اکسیهموگلوبین در فشارهای بالای اکسیژن مسطح میشود، واحدهای با تهویه خوب نمیتوانند به طور کامل کمبود اکسیژن واحدهای با تهویه ضعیف را جبران کنند، بنابراین نابرابری V/Q محتوای اکسیژن شریانی را کاهش میدهد؛ دیاکسید کربن، با رابطه محتوایی خطیتر و تحریک تهویه ناشی از گیرندههای شیمیایی، کمتر تحت تأثیر قرار میگیرد. تنگ شدن عروق ریوی ناشی از هیپوکسی موضعی تمایل دارد خون را از مناطق با تهویه ضعیف دور کند و تا حدی تطابق را حفظ کند.
Clinical relevance
عدم تطابق V/Q مکانیسم غالب هیپوکسمی در بیشتر بیماریهای ریوی است و این چارچوب توضیح میدهد که چرا اکسیژن مکمل به هیپوکسمی ناشی از V/Q پایین بیشتر از شانت واقعی کمک میکند. این مدخل فیزیولوژی را برای جهتگیری توصیف میکند و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.
Evidence & guidelines
این مفاهیم بر فیزیولوژی تنفسی تثبیت شده، که با تحلیل هوای آلوئولی ایدهآل و بررسیهای معاصر روابط تهویه-خونرسانی، از جمله تصویربرداری منطقهای، استوار است. این یک فیزیولوژی توصیفی است تا یک عمل مبتنی بر دستورالعمل.
History
مفهوم V/Q توسط تحلیل بخشبندی شده رایلی و کورنان در اواسط قرن کمیسازی شد، سپس با توصیف وست از مناطق گرانشی ریه و با تکنیک حذف گازهای بیاثر متعدد، که توزیعهای پیوسته V/Q را حل کرد، غنیتر شد. تصویربرداری مدرن تغییرات منطقهای قابل توجهی فراتر از گرادیانهای گرانشی ساده را تأیید میکند.
Key figures
- Richard Riley
- André Cournand
- John B. West
- Peter Wagner
Related topics
Seminal works
- riley-cournand-1949
- petersson-glenny-2014
Frequently asked questions
- نسبت تهویه به خونرسانی طبیعی چقدر است؟
- برای کل ریه، این نسبت حدود 0.8 است که نشاندهنده تهویه آلوئولی کمی کمتر از کل جریان خون ریوی است، اما مناطق فردی به طور گستردهای بالاتر و پایینتر از این مقدار قرار میگیرند.
- چرا عدم تطابق تهویه به خونرسانی اکسیژن را بیشتر از دیاکسید کربن کاهش میدهد؟
- منحنی تفکیک اکسیهموگلوبین در فشارهای بالای اکسیژن مسطح میشود، بنابراین مناطق با تهویه بیش از حد نمیتوانند کمبود اکسیژن مناطق با تهویه کمتر را جبران کنند، در حالی که رابطه محتوایی خطیتر دیاکسید کربن و افزایشهای رفلکسی در تهویه، سطح شریانی آن را نزدیک به حالت طبیعی نگه میدارد.