Fowler (anatómiai) holttér
A Fowler-féle homogén modell a tüdőt ideálisnak tekinti, nem veszi figyelembe az alveoláris holtteret. A felső és a vezető légutakat reprezentálja, az alveoláris teret, mint abszolút homogén szellőző teret tekinti.
A Fowler (anatómiai) holttér (VDF) meghatározása volumetrikus kapnográfiával (Vcap): A becslés/számolás lényege a légúti-alveoláris gázfront meghatározása. A becslés fizikai korlátja, hogy a légúti-alveoláris átmenet a diffúzió miatt nem éles határú, tehát a kapnogram görbén nem pontszerű, hanem inkább szakasznak felel meg. Élettani korlátja, hogy a II. fázis definíciójából fakadóan tartalmaz légúti és alveoláris eredetű gázkeveréket is.
Geometriai módszerrel (Fowler eredeti, „papír-ceruzás” elgondolása szerint) becsülve a VDF megfelel annak a vízszintes tengelyen leolvasható térfogatnak, melyet az a II. fázison átmenő függőleges jelez, mely esetén igaz, hogy "p" területe egyenlő "q" területével. Matematikai módszerrel a függőleges vonal helyét a II. fázis inflexiós pontja határozza meg, azaz ahol az II. fázis görbéjének második deriváltja előjelet vált (lásd ábra).
Vagyis VDF = a volumetrikus kapnogram II. szakaszának inflexiós pontjában lévő térfogatérték
Bohr holttér (élettani holttér 1.)
A Bohr-féle élettani holttér (VDB) a vezető légutak térfogata (VDaw) mellett azokat a csökkent, vagy hiányzó keringésű alveolusok térfogatát (VDalv) is magába foglalja, melyekben nincs gázcsere (V/Q> 1), mennyisége ~2,2- 2,5 ml/kg. Vagyis a VDB az anatómiai holttér mellett a nem keringő alveolusok térfogatát is jelképezi. (Lásd korábbi blogban a Riley-féle három kompartmentes heterogén modellt.)
A VDB geometrikusan ábrázolva a következő ábrán látható Z és Y területnek felel meg. A PETCO2 a végkilégzési CO2-koncentráció, a PaCO2 az artériás CO2 parciális nyomás.
A számolás (becslés) lényege a kilégzett, kevert CO2 koncentrációnak (PĒCO2) és az alveoláris CO2 koncentráció középértékének (PACO2) volumetrikus kapnogramgörbéből való meghatározása. (Lásd ábra.)
A PĒCO2 értékét a VCO2 (a görbe alatti terület, lásd előző ábra) és a VT (nyugalmi légzési térfogat) hányadosaként kapjuk meg.
A PACO2 az alveoláris CO2 parciális nyomás középértéke. Meghatározása: a volumetrikus kapnogram II. szakasz inflexiós pontjának és a III. szakasz végpontja (VT) közötti térfogat felezőpontjában lévő parciális nyomásérték.
Mindezek után a Bohr egyenlet:
A Bohr holttér mérése a Vcap ezen algoritmusával folyamatosan, nem-invazív módon, légvételenként történik. Értéke azoktól a paraméterektől függ, melyek a légúti és az alveoláris holtteret befolyásolják. A Bohr holttér betegágy melletti monitorozása Vcap segítségével hasznos az effektív és az elpazarolt légzés közötti egyensúly keresésében. Fel lehet ismerni, ha túl nagy a légvételi volumen, vagy a PEEP, illetve ha hirtelen lecsökkent a pulmonalis keringés.
A PACO2 az alveoláris CO2 parciális nyomás középértéke. Meghatározása: a volumetrikus kapnogram II. szakasz inflexiós pontjának és a III. szakasz végpontja (VT) közötti térfogat felezőpontjában lévő parciális nyomásérték.
Mindezek után a Bohr egyenlet:
A Bohr formula ugyanakkor nem látja, mi történik az atelektázisok mögött, van-e bennük keringés, vagy csökkent, esetleg megállt a hypoxiás vascularis konstrikció miatt, változó mértékű shuntöt képezve.
Vagyis VDE = VDaw + VDalv + VDshunt = VDB + VDshunt
Mennyisége > VDB, tehát > 2,2- 2,5 ml/kg.
VDE az összes egyidejűleg meglévő ventillációs-perfúziós egyenetlenséget tartalmazza, tehát a légző, de nem keringő (V/Q> 1), és a keringő, de nem légző (V/Q<1) alveolusokat is jelképezi.
Geometrikusan ábrázolva a VDE a Z’ és Y’ területnek felel meg (lásd következő ábra).
Enghoff holttér (élettani holttér 2.)
Az Enghoff féle élettani holttér (VDE) a vezető légutak térfogata (VDaw) mellett a csökkent, vagy hiányzó keringésű alveolusok térfogatát (Vdalv), és a csökkent módon, vagy egyáltalán nem légző, perfúziójúkat megtartott, shuntöt képező alveolusokat (VDshunt) egyaránt magába foglalja. Az Enghoff-holttér legegyszerűbben szintén a Riley-féle három kompartmentes heterogén modell segítségével magyarázható:Vagyis VDE = VDaw + VDalv + VDshunt = VDB + VDshunt
Mennyisége > VDB, tehát > 2,2- 2,5 ml/kg.
VDE az összes egyidejűleg meglévő ventillációs-perfúziós egyenetlenséget tartalmazza, tehát a légző, de nem keringő (V/Q> 1), és a keringő, de nem légző (V/Q<1) alveolusokat is jelképezi.
Geometrikusan ábrázolva a VDE a Z’ és Y’ területnek felel meg (lásd következő ábra).
A számolás (becslés) lényege az artériás PaCO2 koncentráció mérése és a már korábban is említett,
kilégzett, kevert CO2 koncentráció (PĒCO2) meghatározása. Matematikailag a VDE-t, a Bohr holttérhez hasonlóan, a CO2-re vonatkoztatott anyagmegmaradás törvényével lehet meghatározni, úgy, hogy a PACO2 értékét PaCO2 cseréljük:
Az Enghoff modifikáció jelentősége az, hogy globális képet ad a gázcserében részt nem vevő alveolusok tömegéről, tehát a holttér légzésről és a shunt keringésről együtt. A klinikai kép ugyan kórélettani értelemben „nem tiszta”, de klinikailag az Enghoff módon számolt élettani holttér jelentősége óriási, hiszen a perioperatív szakaszban a hypoxaemia kialakulásában a shunt keringésnek van meghatározó jelentősége.
Fontos, hogy tudjuk, mely módon kaptuk meg az élettani holtteret. Ha a gyakorlatban az artériás PaCO2-t használva, Enghoff modifikációval számoljuk a holtteret, (ahogy az elmúlt évtizedekben ez Vcap nélkül kényszerűségből szokás volt) de „holttérként” (Bohr-ként) interpretáljuk, akkor ezt a nagy holtteret az alveolusok túlfeszítésének tulajdoníthatnánk. Ebből következően PEEP-et csökkentenénk, holott lehet, hogy értéke még Enghoff holttérnek is emelkedett, ezért a shuntkeringés miatt inkább PEEP-et kellene emelni.
Nemsokára újra jelentkezem.
József
Babik B, Csorba Zs, Balogh Á, Szeti K, Tolnai J, Peták F. Kapnográfia lélegeztetett betegekben. Mindig nézzük, mindent látunk? Medicina Thoracalis (Budapest) LXVII:(2) pp. 78-98. (2014)
A kutatás a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 azonosító számú Nemzeti Kiválóság Program – Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése országos program című kiemelt projekt keretében zajlott. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
