Alveoler Gaz Değişimi
Alveoler gaz değişimi, alveollerdeki gaz ile çevresindeki pulmoner kapillerlerdeki kan arasında oksijen ve karbondioksitin transferidir. Alveol, solunan havanın venöz kanla buluştuğu fonksiyonel birim olup, içindeki gazların kısmi basınçları değişimi yönlendiren gradyanları oluşturmaktadır.
Tanım
Alveoler gaz değişimi, oksijenin alveoler gazdan pulmoner kapiller kana ve karbondioksitin kandan alveoler gaza, bu gazların alveoler kısmi basınçları tarafından yönetilen difüzyonel transferidir.
Kapsam
Bu konu, alveoler gaz bileşiminin nasıl oluştuğunu, solunan oksijen, karbondioksit eliminasyonu ve alveoler oksijen gerilimi arasındaki bağlantı olarak alveoler gaz denklemini ve kapiller kanın alveoler gazla ne kadar tam dengeye ulaştığını belirleyen alveoler ventilasyon, ölü boşluk (dead space) ve şant (shunt) kavramlarını kapsamaktadır. Bu, fizyolojik bir referans materyali olup, klinik bir rehberlik niteliği taşımamaktadır.
Temel sorular
- Alveoler gazdaki oksijenin kısmi basıncını ne belirlemektedir?
- Alveoler ventilasyon arteriyel karbondioksit gerilimini nasıl ayarlamaktadır?
- Solunan havanın bir kısmı neden ölü boşluk (dead space) olarak 'boşa gitmekte' ve bu durum değişimi nasıl etkilemektedir?
- Şant (shunt) ve venöz karışım (venous admixture), akciğerden ayrılan kanın oksijen içeriğini nasıl düşürmektedir?
Anahtar kavramlar
- Alveoler kısmi basınçlar (alveoler gazın PaO2, PaCO2'si)
- Alveoler gaz denklemi
- Alveoler ventilasyon
- Anatomik ve fizyolojik ölü boşluk (dead space)
- Şant (shunt) ve venöz karışım (venous admixture)
- Solunum değişim oranı (respiratory exchange ratio)
Temel kuramlar
- Alveoler gaz denklemi
- Alveoler oksijenin kısmi basıncı, solunan oksijen geriliminden karbondioksit eliminasyonunun solunum değişim oranıyla ölçeklendirilmiş hali çıkarılarak türetilmektedir; ideal alveoler hava analizinde formüle edilen bu ilişki, alveoler oksijenin ölçülebilir niceliklerden tahmin edilmesine olanak tanımaktadır.
Mekanizmalar
Her nefes alıp vermede, solunan hava ısınmakta, nemlenmekte ve yerleşik alveoler gaz tarafından seyreltilmektedir; bu nedenle alveoler oksijen gerilimi solunan havadan daha düşük olmakta ve alveoler karbondioksit gerilimi metabolik karbondioksit üretimi ile alveoler ventilasyon arasındaki dengeyi yansıtmaktadır. Oksijen ve karbondioksit daha sonra ince alveol-kapiller bariyer boyunca kısmi basınç gradyanları yönünde difüze olmakta, kapiller kan alveoler gazla dengeye yaklaşana kadar bu süreç devam etmektedir. Ventile edilen ancak perfüze edilmeyen bölgeler ölü boşluğa (dead space) katkıda bulunmakta; perfüze edilen ancak ventile edilmeyen bölgeler ise şant (shunt) oluşturmaktadır. Alveoler gaz denklemi, alveoler oksijen geriliminin solunan oksijen, karbondioksit eliminasyonu ve solunum değişim oranına (respiratory exchange ratio) bağımlılığını ifade etmektedir.
Klinik önem
Alveoler gaz çerçevesi, arteriyel kan gazlarının ve gaz değişim bozukluğunu karakterize etmek için kullanılan alveol-arteriyel oksijen farkının yorumlanmasının temelini oluşturmaktadır. Bu madde, söz konusu fizyolojiyi referans amacıyla tanımlamakta olup, tanısal eşikler veya tedavi önerileri sunmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Buradaki kavramlar, temel ideal alveoler hava analizi ve pulmoner gaz değişimine ilişkin bütünleştirici derlemelerle desteklenen standart solunum fizyolojisi bilgileridir. Materyal, kılavuzlarla yönetilen bir uygulamadan ziyade tanımlayıcı fizyolojidir.
Tarihçe
Alveoler gazın kantitatif ele alınışı, Riley ve Cournand'ın yüzyıl ortası çalışmalarına dayanmaktadır; bu çalışmalar, gerçek akciğerlerin karşılaştırılabileceği 'ideal' bir alveoler kompartman tanımlayarak, kan ve gaz ölçümlerinden ölü boşluk (dead space) ve şantın (shunt) tahmin edilmesine olanak sağlamıştır. Sonraki derlemeler, bu fikirleri sürekli V/Q dağılımları ve bölgesel görüntüleme ile bütünleştirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Richard Riley
- André Cournand
- John B. West
İlgili konular
Temel eserler
- riley-cournand-1949
- petersson-glenny-2014
Sıkça sorulan sorular
- Alveoler oksijen neden soluduğumuz havadaki oksijenden daha düşüktür?
- Solunan hava nemlendirilmekte, onu seyreltici su buharı eklenmekte ve oksijen sürekli olarak kan tarafından alınırken karbondioksit eklenmektedir; bu nedenle alveoler oksijen gerilimi solunan değerin altında kalmaktadır.
- Ölü boşluk (dead space) nedir?
- Ölü boşluk (dead space), her nefesin gaz değişimine katılmayan kısmıdır; bu durum ya iletici hava yollarında kalmasından (anatomik) ya da ventile edilen ancak yetersiz perfüze olan alveollere ulaşmasından (fizyolojik) kaynaklanmaktadır.