לחץ חלקי של חמצן ומטמוגלובין

לחץ חלקי של חמצן במיטוכונדריה

• הלחץ החלקי של חמצן בתוך המיטוכונדריה נע בין 4 ל-22 ממ"כ
• לחץ החמצן החלקי בעורק יורד מ-100 ממ"כ ל-4 עד 22 ממ"כ בתוך המיטוכונדריה, שם הוא נצרך

כמות החמצן בדם עורקי

• כמות החמצן ל-100 מ"ל דם עורקי מחושבת באמצעות הנוסחה:
  • CaO2 = (SaO2 × Hb × O2 combining capacity of Hb) + (O2 solubility x PaO2)
• עבור מטופל עם PaO2 של 92 ממ"כ, המוגלובין 10 גרם, סטורציה עורקית 99% ודופק 60, נפח פעימה 70 מ"ל, כמות החמצן היא 13.5 מ"ל

מטמוגלובין

• מטמוגלובין גורם לכיחלון גם במינונים נמוכים עקב צבעו הכחלחל, ולאו דווקא היפוקסיה
• חמצן לא ישפר את צבע המטופל עם מטמוגלובין
• נוצר מחמצון של אטום הברזל ממצב +Fe2 (ברזל) למצב +Fe3 (פרי)
• מדידת כמות חמצן בצורה ישירה (לא מחושבת) עלולה להיראות תקינה, אך יכולת קשירת החמצן של המוגלובין פוחתת ותכולת החמצן יורדת

טיפול במטמוגלובין

• מתילן כחול (Methylene Blue) מחזר את המטמוגלובין להמוגלובין תקין
• טטראקאין (Tetracaine) היא תרופת הרדמה שעלולה לגרום למטמוגלובין
• תרופות הרדמה רלוונטיות נוספות הן בנזוקאין וחנקן חמצני (NO)

צורת נשיאת פחמן דו-חמצני בדם

• יון ביקרבונט (Bicarbonate ion) היא הצורה הנפוצה ביותר של נשיאת CO2 בדם (כ-90%)
• כ-5% מנשיאת הפד"ח מוסעים בצורה מומסת
• כ-5% מנשיאת הפד"ח מוסעים כ-Carbamino CO2

אפקט הלדיין (Haldane Effect)

• אפקט הלדיין מגביר את צורת Carbamino
• אפקט זה מתייחס לירידה ביכולת של המוגלובין מחומצן לקשור פד"ח, בהשוואה להמוגלובין שאינו מחומצן
• חמצן מפחית את צורת Carbamino
• זה נחשב כסיבה עיקרית להשריית היפרקפניאה אחרי מתן חמצן לחולי ריאות כרוניים

סדר סטורציית חמצן באזורים שונים בגוף

• הסדר הנכון של סטורציית חמצן מהגבוה לנמוך הוא:
  • וריד נבוב עליון (Superior Vena Cava)
  • וריד נבוב תחתון (Inferior Vena Cava)
  • עורק ריאתי (Pulmonary Artery)
  • מיטוכונדריה (Mitochondria)
• הדם ב-SVC מחומצן יותר מאשר ב-IVC בשל זרימה מהירה בכליות ובכבד
• דם מ-SVC ו-IVC מתערבב בחדר שמאל עם דם מ-Thebesian veins (סטורציה נמוכה) וגורם לסטורציה נמוכה בעורק הריאה
• במיטוכונדריה לחץ החמצן הוא הכי נמוך (4-22 ממ"כ)

נפח מת אנטומי (Dead Space)

• עבור גבר צעיר בן 37, בריא, גובה 1.80 מ', משקל 82 ק"ג, נפח המת האנטומי הוא 100-150 מ"ל
  • VD אנטומי של דרכי הנשימה הוא 100-150 מ"ל

יחס VD/VT בחולי COPD

• היחס הצפוי של VD/VT בחולה COPD קשה שמתנשם בכבדות (30-50 ליטר/דקה) כדי לשמור על PaCO2 תקין הוא 0.9
• לחולים עם COPD קשה, יחס VD/VT יכול להגיע ל-0.9 והם יצטרכו לאוורר יתר על המידה כדי לשמור על Paco2 תקין

FRC

• FRC גדל עם הגיל
• FRC הוא נקודת שיווי משקל בין כוחות פנימה אלסטיים וכוחות החוצה של בית החזה
• קטן יותר בנשים ובהשמנת יתר
• מושפע מגובה המטופל: FRC גדל עם הגובה והגיל

לחץ-נפח של הריאה (Pressure-Volume Relationship)

• יחס לחץ-נפח במערכת אלסטית אינו ליניארי אלא מעוקל (curvilinear)
• הלחץ התוך-פלוראלי שלילי יותר באזורים העליונים של הריאה, הלחץ הטרנספולמונרי גדול יותר וגם הונטילציה מוגברת יותר יחסית לבסיסים
• לחולי אמפיזמה קשה מאופיינת בהיענות ריאה נמוכה
• במחלה רסטריקטיבית, קצב זרימת האוויר בנשיפה עולה

לחץ מניע (Driving Pressure)

• לחץ פלוארלי מייצג את הלחץ המניע לכניסת גז לריאה של מטופל הנושם ספונטנית

התנגדות בדרכי הנשימה (Resistance)

• רוב ההתנגדות לזרימה מתרחשת בדרכי האוויר הגדולים (כ-80%)
• בצינורות גדולים יש נטייה לזרימה מערבולתית
• רקמת הריאה תורמת כ-20% מסך ההתנגדות לזרימה
• ככל שהריאה מתכווצת, דרכי האוויר מתכווצות וההתנגדות לזרימה גדלה

נשימת שפתיים תפוסות (Pursed Lips Breathing)

• בנשימה זו, הלחץ הפלאורלי עולה עקב מאמץ נשיפתי אקטיבי
• אדם "כולא" יותר אוויר בדרכי האוויר ומעלה בתוכם את הלחץ, כך שיותר קשה להם להסגר ע"י לחץ חיצוני
• ההתנגדות גורמת להאטת זרימת האוויר בנשיפה, וכך מחזקת את דרכי האוויר ומונעת קריסה

היענות ריאה

• גרף ד מתאר היענות נמוכה האופיינית לפיברוזיס
• גרף א מתאר היענות גדולה האופיינית לאמפיזמה

פיזור נפח הגז בזמן נשימה

• בנוסף לכוח הכבידה, צפיפות רקמת הריאה והמידה שבה היא מתאימה צורתה לבית החזה משפיעים על פיזור הגזים
• בשכיבה על הבטן, הגרדיאנט של הלחץ התוך-פלאורלי יורד ומשפר את פיזור הגזים ואת החמצון
• קיבולת הסגירה עוברת את ה-FRC בשכיבה מעל גיל 45

זרימת אוויר לנאדיות

• מהירות כניסת הגז לנאדית קטנה יותר ממהירות הדיפוזיה של חמצן ופד"ח דרך הממברנות
• דיפוזיה היא הכרחית למעבר גזים בדרכי הנשימה הדיסטליות

זרימת דם לריאה

• ההבדל בלחץ ההידרוסטטי בין בסיס הריאה והאפקס הוא 18 ממ"כ
• אזור 3 הוא המקום הטוב ביותר למדוד בו התנגדות כלי דם ריאתיים
• ב-Zone 4 ישנה ירידה בזרימת הדם משום שהלחץ בנאדיות גבוה ודוחס על כלי הדם

הערכות קליניות של תפקוד ריאות

• עקב לכידת גז (Gas trapping) במחלות ריאה חסימתיות, הקיבולת החיונית (Vital capacity) אינה גדלה, אלא פוחתת עקב עליה בנפח השיורי (Residual Volume)
• במנוחה, שיווי משקל מושג בדרך כלל בתוך 25%-30% מאורך הנימים, וכמעט אין העברת גזים בשאר הנימים
• בעת נשימה מאומצת, FRC עשוי לרדת עד כ-0.5 ליטר
• CO2 עובר בדיפוזיה פי 20 יותר מהר מחמצן, למרות משקלו המולקולרי הגדול יותר