हाइपोक्सिमिया के तंत्र

हाइपोक्सिमिया धमनी रक्त में ऑक्सीजन का असामान्य रूप से निम्न स्तर है। श्वसन शरीर विज्ञान शास्त्रीय रूप से इसे पांच तंत्रों - वेंटिलेशन-परफ्यूजन बेमेल, दाएं से बाएं शंट, एल्वियोलर हाइपोवेंटिलेशन, बिगड़ा हुआ प्रसार, और कम प्रेरित ऑक्सीजन तनाव - के लिए जिम्मेदार ठहराता है - जिन्हें एल्वियोलर-धमनी ऑक्सीजन ढाल पर उनके प्रभाव और पूरक ऑक्सीजन के प्रति उनकी प्रतिक्रिया से अलग किया जा सकता है।

Definition

हाइपोक्सिमिया धमनी रक्त में ऑक्सीजन का कम आंशिक दबाव है; इसके तंत्र शारीरिक मार्ग हैं - वेंटिलेशन-परफ्यूजन बेमेल, शंट, हाइपोवेंटिलेशन, प्रसार सीमा, और कम प्रेरित ऑक्सीजन - जिसके द्वारा धमनी ऑक्सीजन तनाव सामान्य से नीचे गिर जाता है।

Scope

यह प्रविष्टि निम्न धमनी ऑक्सीजन तनाव के शारीरिक कारणों को व्यवस्थित करती है, यह समझाते हुए कि प्रत्येक तंत्र एल्वियोलर-धमनी ऑक्सीजन ढाल को कैसे बदलता है और प्रत्येक अतिरिक्त ऑक्सीजन श्वास लेने पर कैसे प्रतिक्रिया करता है। यह हाइपोक्सिमिया को एक शारीरिक तर्क ढांचे के रूप में मानता है जो रक्त गैसों की व्याख्या का समर्थन करता है, न कि किसी व्यक्ति के लिए नैदानिक मार्गदर्शन के रूप में।

Core questions

• धमनी ऑक्सीजन को कम करने वाले प्रमुख शारीरिक तंत्र क्या हैं?
• एल्वियोलर-धमनी ऑक्सीजन ढाल उन्हें अलग करने में कैसे मदद करता है?
• कुछ तंत्र पूरक ऑक्सीजन के प्रति प्रतिक्रिया क्यों करते हैं जबकि एक सच्चा शंट नहीं करता है?
• हाइपोवेंटिलेशन और कम प्रेरित ऑक्सीजन आंतरिक फेफड़ों की बीमारी से कैसे भिन्न हैं?

Key concepts

• वेंटिलेशन-परफ्यूजन (V/Q) बेमेल
• दाएं से बाएं शंट
• एल्वियोलर हाइपोवेंटिलेशन
• प्रसार सीमा
• कम प्रेरित ऑक्सीजन तनाव (कम PiO2)
• एल्वियोलर-धमनी (A-a) ऑक्सीजन ढाल
• एल्वियोलर गैस समीकरण
• पूरक ऑक्सीजन के प्रति प्रतिक्रिया

Mechanisms

शास्त्रीय रूप से पांच तंत्रों को मान्यता प्राप्त है (सरकार, निरंजन, और बन्याल, 2017; वेस्ट, 2011)। वेंटिलेशन-परफ्यूजन (V/Q) बेमेल फेफड़ों की बीमारी में सबसे आम कारण है: कम V/Q वाले क्षेत्र डीसैचुरेटेड रक्त का योगदान करते हैं जिसके लिए फेफड़े पूरी तरह से क्षतिपूर्ति नहीं कर सकते हैं, जिससे एल्वियोलर-धमनी ऑक्सीजन ढाल चौड़ा हो जाता है; क्योंकि एल्वियोली अभी भी हवादार हैं, पूरक ऑक्सीजन धमनी ऑक्सीजन तनाव में काफी सुधार करता है। दाएं से बाएं शंट कम V/Q का चरम है, जहां रक्त पूरी तरह से हवादार एल्वियोली को बायपास करता है; A-a ढाल चौड़ा होता है और, विशेषता के रूप में, धमनी ऑक्सीजन पूरक ऑक्सीजन के साथ केवल मामूली रूप से बढ़ता है क्योंकि शंटेड रक्त कभी भी उच्च एल्वियोलर ऑक्सीजन के संपर्क में नहीं आता है। एल्वियोलर हाइपोवेंटिलेशन एल्वियोलर कार्बन डाइऑक्साइड को बढ़ाकर और इस प्रकार ऑक्सीजन को विस्थापित करके धमनी ऑक्सीजन को कम करता है, जैसा कि एल्वियोलर गैस समीकरण द्वारा अनुमानित है; यहां A-a ढाल सामान्य है क्योंकि फेफड़ों का पैरेन्काइमा बरकरार है, और हाइपोक्सिमिया ऑक्सीजन के साथ आसानी से ठीक हो जाता है। प्रसार सीमा तब उत्पन्न होती है जब एल्वियोलर-केशिका झिल्ली के पार ऑक्सीजन का संतुलन अधूरा होता है, एक ऐसा प्रभाव जो आराम पर आमतौर पर मामूली होता है लेकिन व्यायाम के दौरान या ऊंचाई पर महत्वपूर्ण हो सकता है; यह A-a ढाल को चौड़ा करता है और पूरक ऑक्सीजन के प्रति भी प्रतिक्रिया करता है। एक कम प्रेरित ऑक्सीजन तनाव - जैसे उच्च ऊंचाई पर या प्रेरित ऑक्सीजन के कम अंश के साथ - एल्वियोलर और इसलिए धमनी ऑक्सीजन को कम करता है जबकि A-a ढाल को सामान्य छोड़ देता है। A-a ढाल और ऑक्सीजन के प्रति प्रतिक्रिया एक साथ अंतःफुफ्फुसीय तंत्रों (V/Q बेमेल, शंट, प्रसार सीमा) को बाह्यफुफ्फुसीय तंत्रों (हाइपोवेंटिलेशन, कम प्रेरित ऑक्सीजन) से अलग करते हैं (वैगनर, 2014; वेस्ट, 2012)।

Clinical relevance

पांच-तंत्र ढांचा धमनी रक्त गैसों और एल्वियोलर-धमनी ऑक्सीजन ढाल की व्याख्या करने और यह तर्क देने के लिए मानक शारीरिक आधार है कि हानि का एक दिया गया पैटर्न ऑक्सीजन को क्यों कम करता है। इसे यहां परीक्षण परिणामों को समझने के लिए वैचारिक पृष्ठभूमि के रूप में प्रस्तुत किया गया है; यह शारीरिक तंत्रों का वर्णन करता है और व्यक्तिगत नैदानिक या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

हाइपोक्सिमिया का पांच तंत्रों में वर्गीकरण एक स्थापित शरीर विज्ञान है न कि दिशानिर्देश-शासित विषय। इसे सरकार, निरंजन, और बन्याल (2017) और वेस्ट (2011) जैसे कथात्मक समीक्षाओं में, और वैगनर (2014) और पीटरसन और ग्लेनी (2014) द्वारा दिए गए गैस-विनिमय शरीर विज्ञान के व्यापक विवरण में संश्लेषित किया गया है; मानक श्वसन-शरीर विज्ञान की पाठ्यपुस्तकें समान ढांचा प्रस्तुत करती हैं (वेस्ट, 2012)।

History

हाइपोक्सिमिया का विशिष्ट शारीरिक तंत्रों में व्यवस्थित पृथक्करण फुफ्फुसीय गैस विनिमय पर बीसवीं सदी के मध्य के काम से विकसित हुआ, जिसमें रिचर्ड रिले और बाद में जॉन वेस्ट सहित जांचकर्ताओं ने एल्वियोलर गैस समीकरण और एल्वियोलर-धमनी ऑक्सीजन ढाल को निम्न धमनी ऑक्सीजन के कारणों को विभाजित करने के लिए उपकरणों के रूप में औपचारिक रूप दिया। परिणामस्वरूप पांच-कारण योजना तब से श्वसन-शरीर विज्ञान शिक्षण और रक्त-गैस व्याख्या का एक स्थायी हिस्सा बन गई है।

Key figures

• John B. West
• Peter D. Wagner
• Malay Sarkar

Seminal works

• sarkar-2017
• west-2011-hypoxemia
• wagner-2014-basis

Frequently asked questions

हाइपोक्सिमिया के पांच तंत्र क्या हैं?

वेंटिलेशन-परफ्यूजन बेमेल, दाएं से बाएं शंट, एल्वियोलर हाइपोवेंटिलेशन, प्रसार सीमा, और कम प्रेरित ऑक्सीजन तनाव। उन्हें एल्वियोलर-धमनी ऑक्सीजन ढाल पर उनके प्रभाव और पूरक ऑक्सीजन के प्रति उनकी प्रतिक्रिया से अलग किया जाता है।

एक शंट पूरक ऑक्सीजन के प्रति खराब प्रतिक्रिया क्यों करता है?

एक सच्चे शंट में रक्त हवादार एल्वियोली को बायपास करता है, इसलिए यह ऑक्सीजन-समृद्ध गैस के संपर्क में कभी नहीं आता है; इसलिए प्रेरित ऑक्सीजन बढ़ाने से धमनी ऑक्सीजन में केवल थोड़ी वृद्धि होती है, V/Q बेमेल या हाइपोवेंटिलेशन के विपरीत।