Hipokseminin Mekanizmaları
Hipoksemi, arteriyel kandaki oksijen seviyesinin anormal derecede düşük olması durumudur. Solunum fizyolojisi, hipoksemiyi klasik olarak beş mekanizmaya atfetmektedir: ventilasyon-perfüzyon uyumsuzluğu, sağdan sola şant, alveoler hipoventilasyon, bozulmuş difüzyon ve düşük inspire oksijen basıncı. Bu mekanizmalar, alveol-arteriyel oksijen gradyanı üzerindeki etkileri ve ek oksijene verdikleri yanıt ile ayırt edilebilmektedir.
Tanım
Hipoksemi, arteriyel kandaki oksijenin parsiyel basıncının azalmasıdır; mekanizmaları ise arteriyel oksijen basıncının normalin altına düşmesine neden olan fizyolojik yollardır: ventilasyon-perfüzyon uyumsuzluğu, şant, hipoventilasyon, difüzyon sınırlaması ve düşük inspire oksijen.
Kapsam
Bu madde, düşük arteriyel oksijen basıncının fizyolojik nedenlerini düzenlemekte, her bir mekanizmanın alveol-arteriyel oksijen gradyanını nasıl değiştirdiğini ve ek oksijen solumaya nasıl yanıt verdiğini açıklamaktadır. Hipoksemiyi, kan gazlarının yorumlanmasını destekleyen fizyolojik bir akıl yürütme çerçevesi olarak ele almakta, herhangi bir birey için klinik rehberlik olarak sunmamaktadır.
Temel sorular
- Arteriyel oksijeni düşüren başlıca fizyolojik mekanizmalar nelerdir?
- Alveol-arteriyel oksijen gradyanı, bu mekanizmaları ayırt etmeye nasıl yardımcı olmaktadır?
- Bazı mekanizmalar ek oksijene yanıt verirken, gerçek bir şant neden yanıt vermemektedir?
- Hipoventilasyon ve düşük inspire oksijen, içsel akciğer hastalığından nasıl farklılık göstermektedir?
Anahtar kavramlar
- Ventilasyon-perfüzyon (V/Q) uyumsuzluğu
- Sağdan sola şant
- Alveoler hipoventilasyon
- Difüzyon sınırlaması
- Düşük inspire oksijen basıncı (düşük PiO2)
- Alveol-arteriyel (A-a) oksijen gradyanı
- Alveoler gaz denklemi
- Ek oksijene yanıt
Mekanizmalar
Klasik olarak beş mekanizma tanınmaktadır (Sarkar, Niranjan, & Banyal, 2017; West, 2011). Ventilasyon-perfüzyon (V/Q) uyumsuzluğu, akciğer hastalıklarında en yaygın nedendir: düşük V/Q'ya sahip bölgeler, akciğerin tam olarak telafi edemediği deoksijenize kan katkısında bulunarak alveol-arteriyel oksijen gradyanını genişletmektedir; alveoller hala ventile edildiği için, ek oksijen arteriyel oksijen basıncını önemli ölçüde iyileştirmektedir. Sağdan sola şant, düşük V/Q'nun aşırı bir durumudur; burada kan, ventile edilen alveolleri tamamen atlamaktadır; A-a gradyanı geniştir ve karakteristik olarak, şantlanan kan daha yüksek alveoler oksijenle asla temas etmediği için arteriyel oksijen ek oksijenle yalnızca mütevazı bir şekilde yükselmektedir. Alveoler hipoventilasyon, alveoler gaz denkleminin öngördüğü gibi, alveoler karbondioksiti artırarak ve böylece oksijeni yerinden ederek arteriyel oksijeni düşürmektedir; burada akciğer parankimi sağlam olduğu için A-a gradyanı normaldir ve hipoksemi oksijenle kolayca düzelmektedir. Difüzyon sınırlaması, oksijenin alveol-kapiller membran boyunca dengelenmesinin eksik olması durumunda ortaya çıkmaktadır; bu etki genellikle istirahatte önemsizdir ancak egzersiz sırasında veya yüksek irtifada önemli hale gelebilmektedir; A-a gradyanını genişletmekte ve ek oksijene yanıt vermektedir. Düşük inspire oksijen basıncı - yüksek irtifada veya inspire oksijen fraksiyonunun azalması durumunda olduğu gibi - alveoler ve dolayısıyla arteriyel oksijeni düşürürken, A-a gradyanını normal bırakmaktadır. A-a gradyanı ve oksijene verilen yanıt, intrapulmoner mekanizmaları (V/Q uyumsuzluğu, şant, difüzyon sınırlaması) ekstrapulmoner olanlardan (hipoventilasyon, düşük inspire oksijen) ayırmaktadır (Wagner, 2014; West, 2012).
Klinik önem
Beş mekanizmalı çerçeve, arteriyel kan gazlarını ve alveol-arteriyel oksijen gradyanını yorumlamak ve belirli bir bozukluk paterninin oksijeni neden düşürdüğü hakkında akıl yürütmek için standart fizyolojik temeldir. Burada test sonuçlarını anlamak için kavramsal bir arka plan olarak sunulmaktadır; fizyolojik mekanizmaları tanımlamakta olup, bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel değildir.
Kanıt ve kılavuzlar
Hipokseminin beş mekanizmaya ayrılması, kılavuzlarla yönetilen bir konu olmaktan ziyade yerleşik bir fizyolojidir. Sarkar, Niranjan ve Banyal (2017) ve West (2011) gibi anlatısal derlemelerde ve Wagner (2014) ile Petersson ve Glenny (2014) tarafından verilen gaz değişimi fizyolojisinin daha geniş açıklamasında sentezlenmektedir; standart solunum fizyolojisi ders kitapları aynı çerçeveyi sunmaktadır (West, 2012).
Tarihçe
Hipokseminin ayrı fizyolojik mekanizmalara sistematik ayrımı, Richard Riley ve daha sonra John West gibi araştırmacıların alveoler gaz denklemini ve alveol-arteriyel oksijen gradyanını düşük arteriyel oksijenin nedenlerini bölümlendirmek için araçlar olarak resmileştirdiği yirminci yüzyıl ortası pulmoner gaz değişimi çalışmalarıyla ortaya çıkmıştır. Ortaya çıkan beş nedenli şema, o zamandan beri solunum fizyolojisi öğretiminin ve kan gazı yorumlamasının vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir.
Öne çıkan isimler
- John B. West
- Peter D. Wagner
- Malay Sarkar
İlgili konular
Temel eserler
- sarkar-2017
- west-2011-hypoxemia
- wagner-2014-basis
Sıkça sorulan sorular
- Hipokseminin beş mekanizması nelerdir?
- Ventilasyon-perfüzyon uyumsuzluğu, sağdan sola şant, alveoler hipoventilasyon, difüzyon sınırlaması ve düşük inspire oksijen basıncıdır. Bunlar, alveol-arteriyel oksijen gradyanı üzerindeki etkileri ve ek oksijene verdikleri yanıt ile ayırt edilmektedir.
- Bir şant neden ek oksijene zayıf yanıt vermektedir?
- Gerçek bir şantta kan, ventile edilen alveolleri atladığı için oksijenle zenginleştirilmiş gazla asla temas etmemektedir; bu nedenle, inspire oksijeni artırmak, V/Q uyumsuzluğu veya hipoventilasyonun aksine, arteriyel oksijende yalnızca küçük bir artışa neden olmaktadır.