Razão Ventilação-Perfusão

A razão ventilação-perfusão (V/Q) é a razão entre a ventilação alveolar e o fluxo sanguíneo capilar pulmonar numa região do pulmão. É a única quantidade que melhor resume o quão bem uma unidade pulmonar está adaptada para a troca gasosa: uma unidade deve receber ar fresco e sangue, em proporção, para carregar oxigénio e descarregar dióxido de carbono eficientemente.

Definition

A razão ventilação-perfusão é a razão entre a ventilação alveolar e o fluxo sanguíneo pulmonar para uma unidade pulmonar; determina as pressões parciais de oxigénio e dióxido de carbono no gás e no sangue que saem dessa unidade.

Scope

Este tópico aborda o significado da razão V/Q, o seu valor ideal para o pulmão inteiro, os gradientes gravitacionais e regionais que a fazem variar dentro do pulmão, e os dois extremos de desequilíbrio — V/Q alto (semelhante a espaço morto) e V/Q baixo (semelhante a shunt). É fisiologia de referência e não fornece aconselhamento de gestão clínica.

Core questions

• O que significa uma razão V/Q alta versus baixa para o gás que sai de uma unidade pulmonar?
• Por que a razão V/Q varia do topo à base de um pulmão em posição vertical?
• Como a desigualdade V/Q reduz a eficiência geral da troca gasosa?
• Por que o desequilíbrio V/Q prejudica mais a oxigenação do que a eliminação de dióxido de carbono?

Key concepts

• Razão ventilação alveolar para perfusão
• Unidades com V/Q alto (semelhantes a espaço morto)
• Unidades com V/Q baixo (semelhantes a shunt)
• Gradiente regional de V/Q no pulmão em posição vertical
• Desigualdade V/Q e eficiência da troca gasosa
• Vasoconstrição pulmonar hipóxica

Key theories

Distribuição contínua das razões V/Q

Em vez de três compartimentos discretos, o pulmão é melhor descrito como uma distribuição contínua de razões V/Q; a análise ideal do ar alveolar forneceu o ponto de partida quantitativo que métodos posteriores de gases inertes estenderam para distribuições completas.

Mechanisms

Num pulmão em posição vertical, a gravidade faz com que tanto a ventilação quanto a perfusão sejam maiores na base do que no ápice, mas a perfusão aumenta mais acentuadamente, de modo que a razão V/Q é alta no ápice e baixa na base. Uma unidade com V/Q alto tem gás aproximando-se da composição inspirada e comporta-se como ventilação desperdiçada; uma unidade com V/Q baixo produz sangue aproximando-se da composição venosa e comporta-se como um shunt parcial. Como a curva de dissociação da oxi-hemoglobina se achata em altas tensões de oxigénio, unidades bem ventiladas não podem compensar totalmente as mal ventiladas, de modo que a desigualdade V/Q diminui o conteúdo arterial de oxigénio; o dióxido de carbono, com uma relação de conteúdo mais linear e o estímulo da ventilação impulsionada por quimiorreceptores, é menos afetado. A vasoconstrição pulmonar hipóxica local tende a desviar o sangue de regiões mal ventiladas, preservando parcialmente o emparelhamento.

Clinical relevance

O desequilíbrio V/Q é o mecanismo dominante de hipoxemia na maioria das doenças pulmonares, e a estrutura explica por que o oxigénio suplementar ajuda mais a hipoxemia por V/Q baixo do que o shunt verdadeiro. Esta entrada descreve a fisiologia para orientação e não é uma base para diagnóstico ou tratamento individual.

Evidence & guidelines

Os conceitos baseiam-se na fisiologia respiratória estabelecida, ancorada pela análise ideal do ar alveolar e revisões contemporâneas das relações ventilação-perfusão, incluindo imagens regionais. Esta é fisiologia descritiva, e não uma prática baseada em diretrizes.

History

O conceito V/Q foi quantificado pela análise compartimental de Riley e Cournand em meados do século, depois enriquecido pela descrição de West das zonas gravitacionais do pulmão e pela técnica de eliminação de múltiplos gases inertes, que resolveu distribuições contínuas de V/Q. Imagens modernas confirmam uma variação regional substancial para além dos gradientes gravitacionais simples.

Key figures

• Richard Riley
• André Cournand
• John B. West
• Peter Wagner

Seminal works

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

Frequently asked questions

Qual é uma razão ventilação-perfusão normal?

Para o pulmão como um todo, a razão é da ordem de cerca de 0,8, refletindo uma ventilação alveolar ligeiramente abaixo do fluxo sanguíneo pulmonar total, mas as regiões individuais variam amplamente acima e abaixo deste valor.

Por que o desequilíbrio ventilação-perfusão diminui mais o oxigénio do que o dióxido de carbono?

A curva de dissociação da oxi-hemoglobina achata-se em altas tensões de oxigénio, de modo que as regiões superventiladas não podem compensar o défice de oxigénio das subventiladas, enquanto a relação de conteúdo mais linear do dióxido de carbono e os aumentos reflexos na ventilação mantêm o seu nível arterial mais próximo do normal.