Blok 2.3 Longfibrose WC: Normale ventilatie-perfusie verhoudingen
DocentDr. Etienne Verheijck: Fysiologie
Effectiviteit gaswisselingDe mate waarin bloed in de longen wordt a) verzadigd (gesatureerd) met O2 b) ontdaan van CO2
Afhankelijk van 3 factoren: 1) Alveolaire ventilatie 2) Longdoorstroming 3) Diffusie capaciteit Ventilatie / perfusie verhouding V / Q = 0.81
Longcirculatie en de zwaartekrachtEffect alveolaire druk PA op de Flow in verschillende longdelen zones van West Zone 1. Zone 2.a. pulmonalis v. pulmonalis
PA>Ppa>Ppv Ppa>PA>Ppv
Zone 3. Zone 4.Ppa = druk a. pulmonalis Ppv = druk v. pulmonalis
Ppa>Ppv>PA Ppa>Ppv>PA
Hoge Ppl leidt tot capillaire collapsFysiologie
Vraag 1: Regionale verschillen in perfusiePerfusie 150 100 Xe133 Stralings teller 50 0 Long top art ven Long basis Long midden Long top uniforme flow
Hydrostatische druk
Vraag 2: Regionale verschillen in ventilatieXe133 Ventilatie 100 80 60 40 20 0
long Stralings teller Pleurale druk (Ppl) a -10 cm H2O -8 cm H2O b -4 cm H2O -2 cm H2O Transpulmonale druk (Pl) = Palv - Ppl
Long basis
Long midden
Long top
Vitale capaciteit 100% alveoli V a V b
top
basis
P P Pleurale druk (cm H2O)
Vraag 3: Ventilatie / perfusie verhoudingVentilatie 100 80 60 40 20 0 Long basis Perfusie 150 100 50 0 Long basis Long midden Long top VA / Q perfusie 3 2 ventilatie 1
L/min 1.5 1.0 Long midden Long top 0.5 0
5 Long basis
4
3 Rib nr.
2 Long top
Vraag 3V VA Q % l/min 7 0.24 0.07
V Q3.3
PO2 PCO2 mmHg 132 28
O2 CO2 gehalte ml/100ml 20 42
O2 CO2 intake output ml/min 7.51 4 8
pH
13 0.82 1.29
0.63
89
42
19.2
49
7.39
60
39
En terug naar het HC van gisteren
Fysiologie
Afname longcompliantie
Compensatie-1 Afname ventilatie Afname compliantie Surfactant productie
flow
Longembolie
Fysiologie
Bronchiolaire constrictie:Shuntachtige V/QCompensatie-2 PA O2 PA CO2 pH
Longembolie
Fysiologie
Ventilatie en perfusie van de longen: normaalEen long VA = 2.1 liter /min VA Q Q 100 ml CO2 min 125 ml O2 min Q = 2.5 liter /min 200 ml CO2 min 250 ml O2 min = 0.84PA CO2=40 PA O2 =100 PA CO2=40 PA O2 =100
V
Totaal VA = 4.2 liter /min VA Q Q = 5 liter /min = 0.84
afgifte opname
Let op deze waarden blijven gehandhaafd!
Fysiologie
Alveolaire dode ruimte ventilatie: longembolieV VA = 2.1 liter /min VA Q 2.1 = 5 = 0.42 Q Rechter long levert 2x zo veel O2 aan bloed & VA gelijk PA O2 = 1/2 van normaal verwijdert 2x zo veel CO2 & VA gelijk PA CO2 = 2 x normaalFysiologie
VA = 2.1 liter /minPA CO2=80 PA O2 =51 PA CO2=0 PA O2 =149
VA Q
2.1 = 0 =
200 ml CO2 min 250 ml O2 min
Longembolie geeft een ernstige hypoxieO2 content (ml/L) 200 160 120 80 40v a
PaO2 = normaal
PaO2 = 51 mmHg 50ml/L PvO2 = 38 mmHg
Ondanks ernstige hypoxie202
60
100
is toename in O2 content tussen gemengd veneus en arteril bloed normaal!!
PO (mmHg)
Fysiologie
Ventilatie en perfusie mismatch
5
Linker long Afname Qbloed Afname surfactant Afname Compliantie Afname ventilatie
4
PO2, PCO2, and pH compensatie Bronchoconstrictie links V Q2 Alveolair gas als buitenlucht
VPerfusie rechter long neemt toe 1PA CO2 PA O2 PA CO2=0 PA O2 = 149
=
V Q
=
3
QFysiologie
Arterile bloedgassen bij een acute grote longembolusHypoxemie ondanks hyperventilatie gezonde long- weinig toename PO2 bij hoge dosis O2
Shuntachtige V/Q verhouding ondanks extra dode ruimte door afgesloten vaten- redistributie van bloedstroom naar open vaten - vernauwing luchtwegen door stoffen uit het infarct gebied
Fysiologie
Vraag 4. Bepaal O2 en CO2mL/Lgroen
donker blauw
200ml 150mlrood lichtblauw
Fysiologie
ZuurstoftransportPartile O2-spanning (PA O2) = 105 mmHg (14%) In 1 L bloedplasma lost dan 3 ml O2 op. (0.3 vol% = 0.3 ml O2 in 100 ml bloed). Bij HMV van 4 liter -> 5 x 3ml= 15 ml O2. In rust 240 ml O2 nodig!!
Hb4 + 4O2
longen weefsel
Hb4 (O2)4
Bloed bevat 15 g Hb per 100 ml (9.5 mM). 1 g Hb bindt maximaal 1,36 ml O2. 150 g x 5 liter bloed x 1,36 ml O2 = 1020 ml O2
240 X 100% = 24% 1020 O2 UTILISATIE
O2- Bindingskromme = HbO2-dissociatiekrommeS = saturatie
SO
PAO22
(%) 100 80 60 40 20 O2 opgelost in plasma 40 802
Hb4 + 4O2
longen weefsel
Hb4 (O2)4
Weefsels
SO =2
Hb4 (O2)4 x 100% Hb4 (O2)4 + Hb4
120
PO (mmHg)P50-waarde = 26 mm Hg
O2- BindingskrommeSOPAO22
Hb4 + 4O2
longen weefsel
Hb4 (O2)4
(%) 100 80 60 40 20 O2 opgelost in plasma 40 802
100 80 60 Weefsels 40 20 PCO2 pH temp 40 802
Bohr effect 120
120
PO (mmHg)In de long: O2 drijft CO2 uit (Haldane-effect)
PO (mmHg)In de weefsels: CO2 drijft O2 uit (Bohr-effect) daarna werkt Hb als CO2-carrier
O2- Bindingskromme, arterieel vs veneus bloedSOArterieel bloed2
PAO2
Hb4 + 4O2
longen weefsel
Hb4 (O2)4
(%) 100 80 60 40 20 O2 opgelost in plasma 40 802
Veneus bloed
120
PO (mmHg)P50-waarde = 26 mm Hg
Haldane en Bohr effect
Longen
Weefsels
In de long: O2 drijft CO2 uit (Haldane-effect)
In de weefsels: CO2 drijft O2 uit (Bohr-effect) daarna werkt Hb als CO2-carrierFysiologie
Welke lokale respons verwacht u in het geval van een shunt?
Shunt
PA O2 PA CO2 pH
Hyoxische vasoconstrictie
Fysiologie
Vraag 3: Effect V / Q verhouding op gaswisselingTOP VA=0.24 BASIS VA=0.82 L/min 1.5 1.0 0.5 0 5 Long basis 4 3 Rib nr. 2 Long top ventilatie perfusie VA / Q 3 2 1
PAO2 = 132 PACO2 = 28Q = 0.07
PAO2 = 89 PACO2 = 42Q = 1.29
VA / Q = 3.4
VA / Q = 0.6
Vraag 3b: Effect V / Q verhouding op gaswisselingTOP VA=0.24 BASIS VA=0.82 Welk deel van de long draagt meer bij aan de O2 opname en CO2 afgifte. De long top of de long basis?
PAO2 = 132 PACO2 = 28Q = 0.07
PAO2 = 89 PACO2 = 42Q = 1.29
De longbasis Door een veel grote bloed flow
VA / Q = 3.4
VA / Q = 0.6
Vraag 3c: PO2 in de vv. PulmonalisPO2 = 100 mmHg Als O2 bindingscurve lineair is geldt: PaO2 . Q(totaal) = PaO2 . Q(apex) + PaO2 . Q(basisl) Q = 0.07 132 132 x 0.07 + 89 x 1.29 0.07 + 1.29 Q = 1.29 89 = 91 mmHg
Vraag 5: Compenseert hoge VA/Q voor lage VA/Q?
V = 1 Q 10
V =10 Q 10
V =10 Q 1
CO2 niet verzadigd
60
Nee : O2 Ja: CO2Reden: vorm dissociatie curven
O2 of CO2 Concentratie (ml/100ml)
CO2 40 20 O2 wel verzadigd O2 20PO2
40of PCO2
60(mmHg)
80
Longembolie geeft een ernstige hypoxieO2 content (ml/L) 200 160 120 80 40v a
PaO2 = normaal
PaO2 = 51 mmHg 50ml/L PvO2 = 38 mmHg
Ondanks ernstige hypoxie202
60
100
is toename in O2 content tussen gemengd veneus en arteril bloed normaal!!
PO (mmHg)
Fysiologie
Longcirculatie en de zwaartekracht
Fysiologie