Alveoláris gázcsere

Az alveoláris gázcsere az oxigén és a szén-dioxid átadása az alveolusokban lévő gáz és a körülöttük futó tüdőkapillárisok vére között. Az alveolus az a funkcionális egység, ahol a belélegzett levegő találkozik a vénás vérrel, és a benne lévő gázok parciális nyomása határozza meg azokat a gradienseket, amelyek a cserét meghajtják.

Definition

Az alveoláris gázcsere az oxigén diffúziós átadása az alveoláris gázból a tüdőkapillárisok vérébe, illetve a szén-dioxid diffúziója a vérből az alveoláris gázba, amelyet e gázok alveoláris parciális nyomásai szabályoznak.

Scope

Ez a szócikk azt tárgyalja, hogyan alakul ki az alveoláris gáz összetétele, az alveoláris gázegyenlet szerepét a belélegzett oxigén, a szén-dioxid-leadás és az alveoláris oxigén-tenzió közötti összefüggésben, valamint az alveoláris ventiláció, a holttér és az átáramlás (shunt) fogalmait, amelyek meghatározzák, hogy a kapillárisvér milyen mértékben egyensúlyozódik az alveoláris gázzal. Az anyag fiziológiai referenciaként szolgál, nem klinikai útmutatóként.

Core questions

• Mi határozza meg az alveoláris gázban az oxigén parciális nyomását?
• Hogyan szabályozza az alveoláris ventiláció az artériás szén-dioxid-tenziót?
• Miért »vész el« egy része a belélegzett levegőnek holttérként, és ez hogyan befolyásolja a gázcserét?
• Hogyan csökkenti az átáramlás (shunt) és a vénás keveredés a tüdőt elhagyó vér oxigéntartalmát?

Key concepts

• Alveoláris parciális nyomások (PaO₂, PaCO₂ az alveoláris gázban)
• Alveoláris gázegyenlet
• Alveoláris ventiláció
• Anatómiai és fiziológiai holttér
• Átáramlás (shunt) és vénás keveredés
• Légzési kvóciens

Key theories

Alveoláris gázegyenlet

Az alveoláris oxigén parciális nyomása a belélegzett oxigén-tenzióból levezethető, csökkentve a légzési kvócienssel arányos szén-dioxid-leadással; ezt az összefüggést az ideális alveoláris levegő elemzése formalizálta, és lehetővé teszi az alveoláris oxigén becslését mérhető mennyiségekből.

Mechanisms

Minden légvétellel a belélegzett levegő felmelegszik, nedvesedik, és az alveolusokban meglévő gázzal keveredik, ezért az alveoláris oxigén-tenzió alacsonyabb a belélegzettnél, az alveoláris szén-dioxid-tenzió pedig az anyagcsere során képződő szén-dioxid és az alveoláris ventiláció egyensúlyát tükrözi. Az oxigén és a szén-dioxid ezután a parciális nyomásgradiensek mentén diffundál a vékony alveoláris-kapilláris barrieren át, amíg a kapillárisvér közel egyensúlyba nem kerül az alveoláris gázzal. Azok a területek, ahol szellőzés van, de nincs perfúzió, holtteret alkotnak; azok, ahol perfúzió van, de nincs szellőzés, átáramlást (shunt) alkotnak. Az alveoláris gázegyenlet fejezi ki az alveoláris oxigén-tenziónak a belélegzett oxigéntől, a szén-dioxid-leadástól és a légzési kvóciensstől való függését.

Clinical relevance

Az alveoláris gáz keretrendszere az artériás vérgázok és az alveoláris–artériás oxigénkülönbség értelmezésének alapja, amelyet a gázcsere-elégtelenség jellemzésére használnak. Ez a szócikk referenciaként írja le ezt az élettant, nem közöl diagnosztikus határértékeket vagy kezelési ajánlásokat.

Evidence & guidelines

Az itt összefoglalt fogalmak a légzésélettan bevett alapismeretei, amelyeket az ideális alveoláris levegő úttörő elemzése és a tüdei gázcsere integrált összefoglalói támasztanak alá. Az anyag leíró élettan, nem irányelveken alapuló gyakorlat.

History

Az alveoláris gáz kvantitatív leírása Riley és Cournand huszadik század közepi munkájáig nyúlik vissza, amelyben meghatározták az »ideális« alveoláris rekeszt, amelyhez a valódi tüdők teljesítménye viszonyítható, lehetővé téve a holttér és az átáramlás becslését vér- és légzési mérések alapján. A későbbi összefoglaló munkák ezeket a fogalmakat integrálták a folytonos ventilációs/perfúziós elosztásokkal és a regionális képalkotással.

Key figures

• Richard Riley
• André Cournand
• John B. West

Seminal works

• riley-cournand-1949
• petersson-glenny-2014

Frequently asked questions

Miért alacsonyabb az alveoláris oxigén, mint a belélegzett levegőé?

A belélegzett levegő vízgőzzel telítődik, ami felhígítja, miközben az oxigént a vér folyamatosan felveszi, szén-dioxidot ad le, így az alveoláris oxigén-tenzió a belélegzett érték alá süllyed.

Mi a holttér?

A holttér az egyes légvételeknek az a része, amely nem vesz részt a gázcserében: vagy azért, mert a vezető légutakban marad (anatómiai holttér), vagy mert olyan alveolusokba jut, amelyek szellőznek, de elégtelen mértékben perfundáltak (fiziológiai holttér).