Inledning
Denalveolära gaskvationen används för att beräkna alveolärt syrepartialtryck eftersom det inte är möjligt att samla upp gaser direkt från alveolerna. Ekvationen är till hjälp vid beräkning och noggrann uppskattning av PaO2 inuti alveolerna. Variablerna i ekvationen kan sinnesrörelse PaO2 inuti alveolerna i olika fysiologiska och patofysiologiska tillstånd.
AlveolärGas ekvation
- PAO2= (Patm – PH2O) FiO2 – PaCO2/RQ
Patmär atmosfäriskt tryck (vid havsnivå 760 mm Hg), PH2O är partialtryck av vatten (ungefär 45 mm Hg). FiO2 är fraktionen av inspirerat syrgas. PaCO2 är partialtryck av koldioxid i alveoler (vid normala fysiologiska förhållanden runt 40 till 45 mmHg). RQ är andningskvotienten. Värdet av RQ kan variera beroende på typ av kost och metaboliskt tillstånd. RQ är olika för kolhydrater, matfetter och proteiner (medelvärdet är cirka 0. 82 för människans kost). Indirekt kalorimetri kan ge bättre mätningar av RQ genom mätning av VO2 (syreupptagning) och VCO2 (koldioxidproduktion).
RQ= mängden CO2 producerad/mängd syrgas som förbrukas
Vidhavsnivå är den alveolära PAO2:
- PaO2= (760 – 47) 0. 21 – 40/0. 8 = 99. 7 mm Hg.
De3 huvudvariabler i ekvationen är atmosfäriskt tryck, mängden inspirerat syrgas, och nivåer av koldioxid. Var och en har en viktig klinisk betydelse och kan hjälpa till att förklara olika fysiologiska och patofysiologiska tillstånd.
Funktion
Funktionenhos den alveolära gaskvationen är att beräkna alveolär-arteriell O2-gradient (A-a gradient).
Uppskattningav A-a lutning:
- NormalA-a lutning = (Ålder + 10)/4
A-a-gradientenökar 5 till 7 för varje 10% ökning av FiO2.
Denarteriella PO2 kan bestämmas genom att erhålla en arteriell blodgas. Med hjälp av den alveolära gaskvationen kan partialtrycket inuti alveolerna beräknas.
Koldioxidär en mycket viktig variabel i ekvationen. PO2 i alveolerna kan förändras signifikant med variationer i blod och alveolära koldioxidnivåer. Om ökningen av CO2 är signifikant kan den förskjuta syremolekyler som orsakar hypoxemi.
Näratmosfäriskt tryck minskar med ökad höjd, hjälper den alveolära gaskvationen till att beräkna PAO2 i alveolerna. Detta är signifikant för att på lämpligt sätt identifiera den utvecklade hypoxemi från minskat atmosfäriskt tryck och därefter behandla med lämpliga kompletterande syrehalter.
Frågorav oro
Denhärledda alveolära gasekvationen baseras på antagandet om ett stabilt tillstånd. Ekvationen är endast giltig om de antaganden som den konstruerades på förblir sanna. Låga FiO2-förhållanden kan bryta mot steady state. Således föreslår vissa läkare och forskare att man använder den detaljerade blankett [publikationstyp] av ekvationen. I klinisk praxis, den fullständiga alveolära gasekvationen förmedlar inte relevant ökad noggrannhet och den förkortade ekvationen som diskuteras ovan är tillräcklig för att beräkna PO2 i alveoler.
Kliniskbetydelse
Atmosfäriskttryck
Ökandehöjd minskar atmosfäriskt tryck; Således, för varje given FiO2, finns det en lägre PO2 i atmosfär och en lägre PAO2 i alveoler. Till exempel skulle andning av 21% syrgas vid havsnivå resultera i en alveolär PO2 nära 100 mm Hg, medan andning av samma% syrgas vid Mount Everest (vid ett atmosfäriskt tryck på 263 mm Hg) skulle resultera i alveolär PO2 nära 0 mm Hg.
Närvi stiger, barometertrycket går ner. Detta kan bly till hypoxemi och utlösa många fysiologiska förändringar.
Symtom(i minskande frekvensordning) inkluderar:
- Huvudvärk
- Trötthet
- Illamående
- Kräkning
- Förlustav aptit
- Svindel
- Irritabilitet
- StördSömn
Ettantal fysiologiska förändringar inträffar som gör det möjligt för kroppen att fungera i en miljö med låg syrgas. Denna process med gradvis justering kallas acklimatisering. Detta ökar frekvensen och djupet av andning, hjärtminutvolym, blodtryck och produktion av erytropoietin och 2,3-difosfoglycerat (2,3 DPG). Utan korrekt acklimatisering och/eller kompletterande syrgas kan man ha hjärnödem i hög höjd, akut bergsjuka och lungödem i hög höjd.
handandra sidan kan ökande atmosfäriskt tryck ha betydande effekter på kroppen genom att öka mängden upplöst syrgas i blod. En hyperbar syrekammare används som en behandling för större kolmonoxidförgiftning, tryckfallssjuka och icke-helande sår.
InspireratSyrgas
Syrgasanvänds i människokroppen för att utföra oxidativ fosforylering och producera adenosintrifosfat (ATP), som vidare används i enzymatiska reaktioner som en primär blankett [publikationstyp] av energi. Syrgas har en hög redoxpotential och är den sista acceptorn av elektroner inom elektrontransportkedjan. Hypoxemiska patienter uppvisar vanligtvis andfåddhet och andnöd. Om syrebrist är svår kan de utveckla svår mjölksyraacidos, cyanos, svimning och arytmier.
Denalveolära gasekvationen hjälper oss att beräkna den alveolära och arteriella PO2-gradienten (A-a) skillnad.
- NormalA-a lutning = (Ålder + 10)/4
Varje10% ökning av den inspirerade fraktionen av syrgas ökar partialtryck av tillgängligt syrgas i alveolerna med cirka 60 till 70 mm Hg.
Ommer än vad som krävs FiO2 ges, det kan bly till en ökning av PO2 i alveolerna, och om det ges under långa perioder kan detta bly till lungskada. Högre nivåer av syrgas kan vara farliga hos patienter med kronisk obstruktiv lungsjukdom i slutstadiet, eftersom deras andningsdrift är beroende av syrebrist (med en PO2 runt 60 mm Hg).
Hyperoxygenation, genom att öka PO2 i alveolerna och plasma under intubationsprocessen eller procedurmedveten vaken sedering, är mycket hjälpsam och kan lätt förstås med hjälp av den alveolära gasekvationen. Till exempel, vid havsnivå utan extra extra syrgas och ett normalt fysiologiskt tillstånd, PO2 inuti alveolerna beräknas vid ungefär 100 mm Hg.
- PAO2= (Patm – PH2O) FiO2 – PaCO2/RQ
För100% syrgas:
PAO2= (760 – 47) x 1 – (40/ 0. 8)
(713) x 1 – 50 = 663 mm Hg
Menom en patient ges 100% syrgas i samma situation kan PO2 vara så hög som 663 mm Hg. Under normala fysiologiska förhållanden kommer detta att ge en kliniker 8 till 9 minuter att framgångsrikt intubera innan en patients partialtryck av syrgas faller under 60 mm Hg och desaturering på pulsoximetri blir uppenbar.
Ipatologiska tillstånd där diffusion försämras (hjärtsvikt, lunginflammation, alveolär blödning), utan pre-syresättning, kan klinikern ha några sekunder till några minuter innan patienten kommer att desaturera. Vid dessa allvarliga patologiska tillstånd rekommenderas att en erfaren kliniker försöker intubering. Under dessa förhållanden kan bilevelpositivt luftvägstryck (BIPAP) användas för att pre-oxygenate och till och med hyperventilera patienten så länge de är hemodynamiskt stabila, alert, vaken och kan skydda luftvägarna.
Koldioxid
Koldioxidär slutprodukten av kolhydratmetabolism. Det transporteras av röda blodceller som oftast är bundna till hemoglobinet till lungorna från perifera vävnader där det diffunderar ut och tillåter hemoglobin att binda syrgas (Bohr- och Haldane-effekter).
Detär viktigt att notera att varje ökning av koldioxid måste leda till en minskning av PO2. Till exempel, om en patient är i rumsluft med 0. 21 FiO2 och ligger vid havsnivån, då PaCO2 stiger från 40 till 80 minskar PAO2 från 100 till cirka 60 och patienten blir hypoxemisk. Detta betonar vikten av kontinuerlig kapnografi och pulsoximetri, särskilt under procedurer där vaken sedering används.
Vidhypoxiska förhållanden är det normala svaret hyperventilering och ökar minutventilationen för att andas ut mer koldioxid vilket minskar partialtryck av koldioxid och ökar PO2 i viss utsträckning. Till exempel kommer en minskning med 10 mm Hg PCO2 i alveoler att öka PO2 med ungefär 10 till 12 mm Hg, vilket kan vara mycket signifikant vid akuta och kronisk sjukdom sjukdomsprocesser. Detta är mycket viktigt som en anpassning för överlevnad.
Andrafrågor
Denalveolära gasekvationen har vissa begränsningar, särskilt vid låga atmosfärstryck och låginspirerad FiO2. Med acklimatiseringsprocessen, svår acidos och kolmonoxidförgiftning förändras kroppens fysiologi och patofysiologi väsentligt, och ekvationen kan inte användas på ett tillförlitligt sätt.
Förbättraresultaten från hälso-och sjukvården
Denalveolära gaskvationen används för att beräkna alveolärt syrepartialtryck eftersom det inte är möjligt att samla upp gaser direkt från alveolerna. Ekvationen är till hjälp vid beräkning och noggrann uppskattning av PaO2 inuti alveolerna.