اکسیژت درمانی

اکسیژن درمانی – مفاهیم اولیه

مقدمه مولف:

اکسیژن بعنوان یک داور میزان مصرف معین، طریقه مصرف مشخص و عوارض مخصوص به خود را دارا می باشد. با توجه به اینکه برای درک کلیه مسائل فوق معمولا نیاز به بررسی کتب و مقالات زیادی است که هر یک بندرت بصورت مناسب و کاربردی به توضیح این مسائل پرداخته اند، لزوم جمع آوری مطالب فوق و توضیح و تفصیل آنها با ذکر مثال های متعدد کاملا محسوس می نمود.

در کتاب حاضر سعی شده است تا با آسان ترین روش های ممکن به تفصیل در باره عملرد ریه و تست ریه توضیح داده شود .

اسپیرومتری:

با اسپیرومتر حجم هوایی را که در شرایط مختلف به درون ریه وارد و یا از ریه خارج می شود می توان اندازه گیری نمود.اسپیرومتر شامل یک استوانه دو جداره است که بین دو جدار آن آب می ریزند و یک سرپوش استوانه شکل سبک به طور معکوس روی آن قرار گرفته و در آب غوطه ور است و توسط زنجیری که از روی یک قرقره می گذرد به قلم ثبات منتهی می

با اسپیرومتر حجم هوایی را که در شرایط مختلف به درون ریه وارد و یا از ریه خارج می شود می توان اندازه گیری نمود.اسپیرومتر شامل یک استوانه دو جداره است که بین دو جدار آن آب می ریزند و یک سرپوش استوانه شکل سبک به طور معکوس روی آن قرار گرفته و در آب غوطه ور است و توسط زنجیری که از روی یک قرقره می گذرد به قلم ثبات منتهی می گردد و قلم منحنی های تنفسی را بر روی کاغذ مخصوصی که به دور کیموگراف پیچیده ثبت می نماید.

در داخل اسپیرومتر مخلوطی از گازهای قابل استنشاق (هوا یا اکسیژن) وجود دارد.دو لوله خرطومی از اسپیرومتر خارج می شود و به یک دهانه ۳ طرفی ختم می گردد در وسط این دهانه سه طرفه قطعه دهانی قرار می گیرد و در هنگام دم هوای داخل اسپیرومتر از طریق یکی از لوله های خرطومی (لوله دمی ) به داخل ریه ها وارد می شود و هوای بازدمی از طریق لوله خرطومی دیگر (لوله بازدمی ) به داخل اسپیرومتر برمی گردد ,با هر دم و بازدم سرپوش بالا و پایین می رود و منحنی های تنفسی را روی استوانه ثبات توسط قلم مخصوص رسم می کند یک دما سنج در محل خروج لوله دمی از استوانه اسپیرومتر قرار دارد که درجه حرارت هوای داخل اسپیرومتر را نشان می دهد.باید دانست که در داخل محفظه و در مسیر هوای بازدمی ظرفی محتوی آهک سود دار قرار دارد که موجب جذب co2هوای بازدمی می شود.

 

تعریف حجم های ریوی:

۱-حجم جاری یا هوای جاری (Tidal Volume=TV):

مقدار هوایی است که در جریان یک دم یا بازدم عادی وارد ریه ها یا از آن خارج می شود و مقدار آن برابر با ۵۰۰ سانتی متر مکعب است برای اندازه گیری حجم هوای جاری از شخص مورد آزمایش می خواهیم که به طور عادی نفس نماید.با بالا و پایین آمدن سرپوش روی استوانه اسپیرومتر منحنی هوای جاری به وسیله قلم روی کاغذ مدرج رسم می شود . به طوری که شاخه بالارو منحنی نمایش دهنده ی دم و شاخه پایین رو آن مشخص کننده بازدم است.

۲-حجم ذخیره دمی (Inspiratory Reserve Volume=I.R.V):

حداکثر هوایی است که در پایان یک دم عادی می توان با یک دم عمیق وارد ریه کرد و مقدار آن حدود ۳ لیتر (۳۰۰۰CC) است.برای اندازه گیری حجم ذخیره دمی از شخص مورد آزمایش می خواهیم که پس از یک دم عادی یک دم عمیق انجام بدهد.مشاهده می کنیم که دامنه منحنی به علت تنفس هوای اضافی افزایش می یابد که مقدار نرمال آن حدود ۳۰۰۰ میلی لیتر است.

۳-حجم ذخیره بازدمی(Expiratory Reserve Volume=E.R.V):

حداکثر هوایی است که در پایان یک بازدم عادی می توان با یک بازدم عمیق از ریه ها خارج کرد و مقدار طبیعی آن ۱۱۰۰ میلی لیتر است ولی می تواند بین (۱۵۰۰-۱۰۰۰)متغیر باشد.

برای اندازه گیری حجم ذخیره بازدمی از شخص مود آزمایش می خواهیم که بعد از بازدم عادی یک بازدم عمیق انجام دهد.در این حالت دامنه منحنی از حد دامنه ی هوای جاری در مرحله بازدم عادی پایین تر میرود که مقدار آن حدود ۱۱۰۰ میلی لیتر خواهد بود.

۴-هوای باقیمانده (حجم مانده = Residual Volume (RV:

مقدار هوایی است که پس از یک بازدم عمیق در شش می ماند و موجود نمی تواند آن را از شش ها خارج نماید ولی تعویض می شود و اندازه آن ۱/۲ لیتر است.

ظرفیت ششی:مجموع چند حجم ریوی را ظرفیت ششی می نامند.

ظرفیت حیاتی(Vital Capacity=VC) :

مقدار هوایی است که با یک دم عمیق وارد ریه ها شده و با یک بازدم عمیق از ریه ها خارج می شود یا به عبارتی دیگر حداکثر هوایی که پس از یک دم عمیق می توان با یک بازدم عمیق از ریه ها خارج کرد ظرفیت حیاتی ششها نامند و مقدار آن برابر  با مجموع حجم جاری ,حجم ذخیره دمی و حجم ذخیره بازدمی است.

IRV+ERV+TV=VC               یا                    VC=TLC – RV

ظرفیت کل ریوی (Total Lung Capacity=T.L.C):

حداکثر هوایی است که پس از یک دم عمیق در ریه ها وجود دارد و مقدار آن برابر با مجموع ظرفیت حیاتی و حجم باقیمانده است و در یک مرد بالغ حدود ۵۸۰۰ سانتی متر مکعب است.

ظرفیت باقیمانده عملی (Functional Residual Capacity=F.R.C):

مقدار هوایی است که در پایان یک بازدم عادی در ریه ها باقی می ماند و عبارتست از مجموع ذخیره بازدمی و حجم باقی مانده است.مقدار طبیعی آن حدود ۲۳۰۰ میلی لیتر است.

FRC=ERV+RV →۱۱۰۰+۱۲۰۰=۲۳۰۰

ظرفیت حیاتی با قد , سن و جنس شخص بستگی دارد .هرچه شخص بلند قد تر باشد ظرفیت حیاتی او نیز بیشتر و هرچه سن بیشتر باشد ظرفیت حیاتی کمتر است.ظرفیت های حیاتی افراد با گروه های سنی مختلف و قدهای مختلف برای مردها و زنها به طور جداگانه در جداولی منظور شده است که میزان ظرفیت حیاتی به دست آمده از طریق اسپیرومتری را با این مقادیر که به نام مقادیر پیش بینی شده ظرفیت حیاتی است مقایسه می نمایند.

مثلا در یک مرد ۲۵ ساله با قد ۱۸۰ سانتی متر میزان ظرفیت حیاتی پیش بینی شدخ در جدول برابر با ۵۶۲۵ml است و هرگاه ظرفیت حیاتی به دست آمده از این شخص برابر با ۵۱۰۰ml باشد در این صورت می توان مقدار درصد آن را نسبت به حد طبیعی به دست آورد

 

.

۵۶۲۵                 ۱۰۰

x                    ۵۱۰۰          x=%90.6

 

یعنی ظرفیت حیاتی شخص مورد آزمایش ۹٫۴ درصد از حد طبیعی کمتر است ولی مقدار ظرفیت حیاتی در افراد می تواند ۲۰±۱۰۰ متغیر باشد بنابراین می توان نتیجه گرفت که ظرفیت حیاتی شخص طبیعی است.

ظرفیت دمی (Inspiratory Capacity=IC)                                                         :

حداکثر هوایی است که پس از یک بازدم عادی می توان وارد ریه ها کرد و برابر با مجموع حجم جاری و حجم ذخیره دمی است.

IC=TV+IR

 

ضریب تصحیح حجم گازها در شرایط مختلف:

اندازه گیری حجم ها و ظرفیت های ریوی که توسط اسپیرومتر ثبت می شود با مقدار حقیقی آنها در ریه ها فرق دارد و باید تصحیح شود زیرا اولا حجم داخل محفظه با تغییر درجه حرارت تغییر می نماید و ثانیا درجه حرارت اسپیرومتر با درجه حرارت بدن متفاوت است لذا برای به دست آوردن ضریب تصحیح ابتدا شرایط به دست آوردن گازها در زیر ذکر می شود.

۱-ATPS=Atmospheric Temperature Pressure Saturated

اندازه گیری حجم ها و ظرفیت های ریوی که توسط اسپیومتر ثبت می شود با مقدار حقیقی آنها در ریه فرق دارد و باید تصحیح شود زیرا اولا حجم هوای داخل محفظه با تغییر درجه حرارت تغییر می نماید ثانیا درجه حرارت اسپیرومتر با درجه حرارت بدن متفاوت است لذا برای به دست آوردن ضریب تصحیح ابتدا شریط اندازه گیری گازها در زیر ذکر می شود.

۱-ATPS=Atmospher Temperatutr Pressure Saturated

یعنی فشار هوای محیط ,درجه حرارت اسپیرومتر یا محیط و درجه اشباع بخار آب (شرایط هوای داخل اسپیرومتر)

 

۲-شرایط بدن BTPS=Body Temperatutr Pressure Saturated

یعنی فشار هوای محیط ,درجه حرارت بدن و درجه اشباع از بخار آب (شرایط هوای داخل ریه ها)

فرمول کلی برای تبدیل ATPS به BTPS به قرار زیر است:

ضریب تصحیح=(PB-PH2O/PB-47)   +    (۲۷۳+۳۷/۲۷۳+T)

که در آن:

PB:فشار جو

PH2O: فشار بخار اشباع در درجه حرارت آزمایشگاه

T:درجه حرارت آزمایشگاه

۳۷:درجه حرارت بدن

۴۷:فشار بخار آب اشباع در درجه حرارت اسپیرومتر

روش انجام آزمایش:

کاغذ مخصوص اسپیرومتر با نوار چسب به دور استوانه بپیچید و  قلم ثبات را در محل مخصوص قرار دهید.

۲-دهانه ۳ طرفی را طوری تنظیم کنید تا لوله های دمی و بازدمی به مجرای قطعه ی دهانی مربوط گردد.

۳-سرپوش را به کمک دست و به آهستگی چند بار بالا و پایین برده تا هوای داخل سرپوش و داخل لوله ها کاملا تهویه شود.

۴-بعد از این عمل سرپوش را طوری تنظیم کنید که قلم ثبات کمی پایین تر از وسط کاغذ قرار بگیرد.

۵-شخص مورد آزمایش روی یک چهارپایه جلوی اسپیومتر می نشیند و پس از چند دقیقه استراحت ,قطعه دهانی لاستیکی را در دهانش قرار داده و بینی او را با گیره ای ببندید و از او بخواهید به طور عادی نفس بکشد و چون مجرای مربوط به قطعه دهانی به مجرای مربوط به هوای خارج در ارتباط است,لذا شخص از هوای خارج تنفس می کشد پس از چند دقیقه که شخص به این وضعیت عادت کرد با نگاه کردن به حرکات قفسه سینه شخص در پایان یک بازدم عادی دهانه سه طرفه را در جهت عقربه های ساعت بچرخانید تا مجرای مربوط به قطعه ی دهانی به لوله های دمی و بازدمی مرتبط شود و ارتباط شخص با هوای خارج قطع گردد.سپس با زدن کلید استوانه ثبات را روشن کنید در این حالت شخص تنفس خود را از ذاخل اسپیرومتر انجام می دهد.

به هنگام دم که شخص هوای داخل اسپیرومتر را به درون ریه های خود می کشد سرپوش پایین آمده و قلم ثبات بالا می رود یعنی یک خط بالا رونده روی کاغذ ثبت می شود و در هنگام بازدم که شخص هوای داخل ریه های خود را به داخل سرپوش باز می گرداند عکس عمل فوق اتفاق می افتد و یک خط پایین رو بر روی کاغذ ثبت می گردد.

۶-ابتدا چند دم و بازدم عادی انجام دهید سپس در انتهای یک دم معمولی تا آنجا که امکان دارد هوا را به داخل ریه ها بکشید .سپس بلافاصله تمام هوایی را که به ترتیب فوق وارد ریه ها نموده اید تا آنجا که امکان دارد از ریه ها خارج کنید.آنگاه پس از چند دم و بازدم عادی در انتهای یک بازدم معمولی یک بازدم عمیق انجام دهید با استفاده از ستون مدرجی که روی کاغذ اسپیرومتر قرار دارد مقادیر به دست آمده را محاسبه کرده و حجم کلی ریه ها را به دست آورید.لازم به ذکر است که در کاغذ مخصوص اسپیرومتر محور افقی نشان دهنده زمان بر حسب ثانیه و محور عمودی نشان دهنده حجم بر حسب سانتی متر مکعب است..

در داخل اسپیرومتر مخلوطی از گازهای قابل استنشاق (هوا یا اکسیژن) وجود دارد.دو لوله خرطومی از اسپیرومتر خارج می شود و به یک دهانه ۳ طرفی ختم می گردد در وسط این دهانه سه طرفه قطعه دهانی قرار می گیرد و در هنگام دم هوای داخل اسپیرومتر از طریق یکی از لوله های خرطومی (لوله دمی ) به داخل ریه ها وارد می شود و هوای بازدمی از طریق لوله خرطومی دیگر (لوله بازدمی ) به داخل اسپیرومتر برمی گردد ,با هر دم و بازدم سرپوش بالا و پایین می رود و منحنی های تنفسی را روی استوانه ثبات توسط قلم مخصوص رسم می کند یک دما سنج در محل خروج لوله دمی از استوانه اسپیرومتر قرار دارد که درجه حرارت هوای داخل اسپیرومتر را نشان می دهد.باید دانست که در داخل محفظه و در مسیر هوای بازدمی ظرفی محتوی آهک سود دار قرار دارد که موجب جذب co2هوای بازدمی می شود.

یعنی ظرفیت حیاتی شخص مورد آزمایش ۹٫۴ درصد از حد طبیعی کمتر است ولی مقدار ظرفیت حیاتی در افراد می تواند ۲۰±۱۰۰ متغیر باشد بنابراین می توان نتیجه گرفت که ظرفیت حیاتی شخص طبیعی است.

ظرفیت دمی (Inspiratory Capacity=IC):

حداکثر هوایی است که پس از یک بازدم عادی می توان وارد ریه ها کرد و برابر با مجموع حجم جاری و حجم ذخیره دمی است.

IC=TV+IR

ضریب تصحیح حجم گازها در شرایط مختلف:

اندازه گیری حجم ها و ظرفیت های ریوی که توسط اسپیرومتر ثبت می شود با مقدار حقیقی آنها در ریه ها فرق دارد و باید تصحیح شود زیرا اولا حجم داخل محفظه با تغییر درجه حرارت تغییر می نماید و ثانیا درجه حرارت اسپیرومتر با درجه حرارت بدن متفاوت است لذا برای به دست آوردن ضریب تصحیح ابتدا شرایط به دست آوردن گازها در زیر ذکر می شود.

۱-ATPS=Atmospheric Temperature Pressure Saturated

اندازه گیری حجم ها و ظرفیت های ریوی که توسط اسپیومتر ثبت می شود با مقدار حقیقی آنها در ریه فرق دارد و باید تصحیح شود زیرا اولا حجم هوای داخل محفظه با تغییر درجه حرارت تغییر می نماید ثانیا درجه حرارت اسپیرومتر با درجه حرارت بدن متفاوت است لذا برای به دست آوردن ضریب تصحیح ابتدا شریط اندازه گیری گازها در زیر ذکر می شود.

۱-ATPS=Atmospher Temperatutr Pressure Saturated

یعنی فشار هوای محیط ,درجه حرارت اسپیرومتر یا محیط و درجه اشباع بخار آب (شرایط هوای داخل اسپیرومتر)

۲-شرایط بدن BTPS=Body Temperatutr Pressure Saturated

یعنی فشار هوای محیط ,درجه حرارت بدن و درجه اشباع از بخار آب (شرایط هوای داخل ریه ها)

فرمول کلی برای تبدیل ATPS به BTPS به قرار زیر است:

ضریب تصحیح=(PB-PH2O/PB-47)   +    (۲۷۳+۳۷/۲۷۳+T)

که در آن:

PB:فشار جو

PH2O: فشار بخار اشباع در درجه حرارت آزمایشگاه

T:درجه حرارت آزمایشگاه

۳۷:درجه حرارت بدن

۴۷:فشار بخار آب اشباع در درجه حرارت اسپیرومتر

جدول زیر ضریب های تصحیح را برای تبدیل حجم هوا از ATPS به BTPS برای فشار هوای متوسط تهران (۶۶۰ میلی متر جیوه) نشان می دهد.

ضریب تصحیح

درجه حرارت اسپیرومتر
۱٫۱۳۷

۱٫۱۳۱

۱٫۱۲۶

۱٫۱۲۰

۱٫۱۱۴

۱٫۱۰۹

۱٫۱۰۳

۱٫۰۹۸

۱٫۰۹۲

۱٫۰۸۶

۱٫۰۸۰

۱٫۰۷۴

۱٫۰۶۸

۱٫۰۶۲

۱٫۰۵۵

۱٫۰۴۹

۱۵

۱۶

۱۷

۱۸

۱۹

۲۰

۲۱

۲۲

۲۳

۲۴

۲۵

۲۶

۲۷

۲۸

۲۹

۳۰

 

جزئیات اکسیژن درمانی در اختیار علاقمندان قرار گیرد. باشد که با تدبیر صحیح بتوانیم هر چه بیشتر از رنج و درد بیماران بکاهیم.

 

۱-۱ مقدمه

ابتدا لازم است با مفاهیم اولیه فشار هوا در سطح دریا (B.P.)1، درصد اکسیژن هوای دمی (FIO)2  و فشار اکسیژن هوا۳ بیشتر آشنا شویم.

در سطح دریا :      Barometric Pressure= 760 mm Hg

Fraction of Inspired O2= %21

این بدان معنا است که ۲۱ درصد از هوای تنفسی حاوی گاز اکسیژن می باشد.

برای محاسبه فشار اکسیژن در محلی که فشار هوا برابر فشار هوا در سطح دریا می باشد، از قانون زیر استفاده می کنیم :

(Pressure of O2= B.P.x FIO

Pressure of O2= 760 x %21= 159/2 mm Hg

 

توجه داشته باشیم که برای محاسبه فشار اکسیژن، نیازمند اطلاعات مربوط به فشار هوا در آن محل می باشیم. به مثال زیر دقت فرمایید.

مثال : فشار هوا در ارتفاع ۳۰۰۰ متر، ۵۴۰ میلی لیتر جیوه است. درصد اکسیژن هوا چقدر است؟ فشار اکسیژن چه میزان است؟

در هر ارتفاعی درصد اکسیژن موجود در هوا تقریبا همان %۲۱ می باشد.

FIO2=%21

فشار اکسیژن وابسته به ارتفاع است. فشار جو با افزایش ارتفاع کاهش پیدا می کند و با توجه به فرمول (۱-۱)، فشار اکسیژن با توجه به ثابت بودن FIO2 ( که درصد اکسیژن موجود در هوا است)، در ارتفاع کاهش می یابد.

Pressure of O2= B.P.x FIO2

۵۴۰ mm Hg = (در ارتفاع ۳۰۰۰ متر) B.P

 

Pressure of O2 = B.P x FIO2= 540×21%=113/4

۲-۱ محاسبه میزان فشار اکسیژن در سطوح مختلف راه هوایی

۱-۲-۱ میزان فشار اکسیژن در سطح کارینا۱

وقتی هوا وارد مجاری تنفسی می شود، در ناحیه کارینا ۱۰۰% از بخار آب اشباع می شود ( حتی اگر فرد در کویر زندگی کند!). فشار بخار آب اشباع معادل ۴۷ میلی متر جیوه است.

وقتی گازی وارد فشایی می شود که حاوی گاز دیگری است، به اندازه فشار گاز موجود در آن فضا، از فشارش کاسته می شود.

جهت محاسبه فشار اکسیژن در سطح کارینا، در ابتدا می بایست فشار هوا در سطح کاریناجه به قانون فوق محاسبه گردد.

( فشار بخار آب در کارینا – فشار اولیه هوا) = فشار هوا در سطح کارینا

BP – PH2O == 47-760= mmHg713 فشار هوا در سطح کارینا

 

با توجه به فرمول (۱-۱)، (۲-۱) و اینکه درصد اکسیژن هوا برابر با ۲۱% است، بنابراین :

درصد اکسیژن هوا x فشار هوا در سطح کارینا = فشار اکسیژن در سطح کارینا

MmHg 142 = 21% x 713 = x FIO2 (BP-PH2O)= فشار اکسیژن در سطح کارینا

 

 

۲-۲-۱ میزان فشار اکسیژن در سطح آلوئول

هنگامی که هوا به آلوئول می رسد، از فشار اکسیژن (O2) به میزان فشار دی اکسید کربن (CO2) موجود، کاسته می شود. میزان CO2 تولیدی و O2 مصرفی بستگی به نوع غذای مصرفی دارد.

نسبت دی اکسید کربن تولیدی به اکسیژن مصرفی با توجه به غذای مصرفی :

با مصرف کربوهیدرات، به ازای مصرف ۶ مولکول اکسیژن، ۶ مولکول دی اکسید کربن تولید می شود. به عبارتی در صورت مصرف کربوهیدرات، دی اکسید کربن تولیدی به اکسیژن مصرفی برابر ۱ می باشد.

۶H2O      ۶CO2+                              C6H12O6+6O2

در صورت مصرف کربوهیدرات                      ۱= O2 مصرفی ÷ CO2 تولیدی

در صورت مصرف چربی                  ۷/۰= O2 مصرفی ÷ CO2 تولیدی

در صورت مصرف پروتئین               ۸/۰ = O2 مصرفی ÷ CO2 تولیدی

این نسبت ۷/۰، ۸/۰ یا ۱ را کسر تنفسی یا Respiratory quotient می نامند.

بنابراین اگر فردی یک رژیم غذایی مخلوط از انواع غذاهای حاوی کربوهیدرات، چربی و پروتئین مصرف کند، به طور میانگین میزان CO2 تولیدی به میزان O2 مصرفی در او حدودا برابر با ۸/۰ خواهد بود. یعنی به ازای مصرف ۱۰ مولکول اکسیژن، ۸ مولکول CO2 تولید خواهد شد.

در نتیجه به ازای مصرف ۱۰ مولکول اکسیژن بدن باید بتواند حدودا ۸ مولکول دی اکسید کربن را دفع کند. در غیر این صورت با تجمع دی اکسید کربن تولیدی مواجه می شود و احتباس گاز دی اکسید کربن۱ رخ می دهد.

 

نحوه محاسبه میزان فشار اکسیژن در سطح آلوئول

با یک تناسب ساده به پاسخ این سوال خواهیم رسید. ( از آنجاییکه با مصرف ۱۰ مولکول اکسیژن، حدودا ۸ مولکول دی اکسید کربن تولید می شود، اگر فشار دی اکسید کربن در سطح آلوئول برابر ورید ریوی و مویرگ یعنی ۴۰ میلی متر جیوه باشد، می توان فشار اکسیژن را در سطح آلوئول محاسبه نمود.)

در ازای ورود ۸ مولکول دی اکسید کربن به آلوئول، ۱۰ مولکول اکسیژن از آلوئول به خون وارد می شود، بنابراین می توان محاسبه کرد که به ازای ۴۰ میلی متر جیوه فشار دی اکسید کربن در آلوئول، چقدر اکسیژن خارج می شود.

فشارCO2 در خون محیطی هر چقدر باشد در حالت عادی حدودا همان مقدار وارد آلوئول می شود و با نسبت ۸/۰ اکسیژن از آلوئول به خون وارد می شود تا تعادل بین اکسیژن و CO2 در بدن برقرار بماند.

بنابراین میزان فشار اکسیژن مانده در آلوئول برابر با حاصل کسر فشار اکسیژن در سطح کارینا وبرونش هاو میزان اکسیژن خارج شده از سطح آلوئول می باشد.

فشار اکسیژن مانده در آلوئول با توجه به فشار اکسیژن در سطح کارینا وبرونش ها برابر است با :

PAo2= FIO2 x (BP-PH2O) – (PaCO2/ R)  فشار اکسیژن در آلوئول

PH2O: فشار بخار آب اشباع (۴۷ mm Hg)                           فشار نسبی اکسیژن شریانی Pao2:

BP: فشار بارومتریک

R: کسر تنفسی (حدود ۸/۰)

فشار نسبی دی اکسید کربن شریانی Paco2:

در حال عادی باید فشار اکسیژن داخل آلوئول با خون شریانی مشابه بوده یا اختلاف کمی داشته باشند.

هرگاه فشار اکسیژن در آلوئول را محاسبه می کنیم و فشار اکسیژن خون شریانی را هم بدانیم، از میزان اختلاف آنها می توان تا حدودی به علت هیپوکسی پی برد.

فشار نسبی اکسیژن شریانی فشار اکسیژن داخل آلوئول = اختلاف فشار اکسیژن

(۴-۱)                                                O2 difference = PAO2 – Pao2

مقدار کم اختلاف فشار اکسیژن داخل آلوئول و شریان به دلیل یک سری شانت های فیزیولوژیک بدن مانند مخلوط شدن خون وریدی شریان برونیکال با خون تمیز وریدهای ریوی می باشد.

 

۳-۱ اکسیژناسیون۱ و معیارهای بررسی میزان در کفایت اکسیژناسیون

گرفتن اکسیژن از هوای تنفسی و به کار بردن آن در متابولیسم سلولی هوازی داخل بدن سه مرحله دارد :

۱- اکسیژناسیون فرآیندی است که اکسیژن به صورت انتقال غیر فعال از آلوئول به داخل مویرگهای ریوی وارد می شود و سپس داخل مویگرها اکسیژن به هموگلوبین موجود در سلولهای قرمز خون (RBC) باند می شود و یا داخل پلاسما حل می شود.

به اکسیژناسیون ناکافی خون هپوکسی۲ گفته می شود. ممکن است علی رغم عدم وجود هیپوکسی بیمار هیپوکسیک باشد، بدین معنی که میزان اکسیژن خون مناسب باشد ولی دلایلی مانند وجود هموگلوبین غیر طبیعی و چسبندگی شدید اکسیژن به هموگلوبین، مانع ازاد شدن اکسیژن و انتقال آن به بافت گردیده و باعث هیپوکسی بافتی می شود.

۲- انتقال اکسیژن۳ که معرف میزان اکسیژن از ریه ها به بافت های محیطی است.

۳- مصرف اکسیژن۴ توسط بافتها

روش های مختلفی جهت بررسی میزان کفایت اکسیژناسیون وجود دارد.

۱-۳-۱ اشباع اکسیژن شریانی۵ یا SaO2

اشباع اکسیژن شریانی یا SaO2  میزان اکسیژنی است که از آلوئول ها به داخل مویرگ ریوی منتقل می شود و به هموگلوبین داخل RBC باند می شود. به عبارت دیگر SaO2 میزان سلولهای خونی هستند که هموگلوبین آنها به اکسیژن باند شده است و به طور غیر تهاجمی با پالس اکسی متر سنجیده می شود و همچنین به کمک آنالیز گازهای خون شریانیABG   نیز قابل دستیابی است.

حدی از SaO2 به عنوان میزان غیر طبیعی تعریف نشده است زیرا میزانی که پائین تر از آن هیپوکسی بافتی رخ دهد مشخص نشده است. این مسئله بیان کننده چند فاکتوری بودن هیپوکسی بافتی است. البته SAO2 کمتر از ۹۵% یا غیر اشباع شدن ( دستچوهر شدن) بیش از ۵% در طول ورزش غیر طبیعی می باشد. هرچند که این اعداد به تنهایی نباید مورد توجه باشند. به طور مثال ممکن است SaO2 = 95% در حالت ورزش در فردی که در حالت استراحت SaO2 = 99% داشته باشد، غیر طبیعی باشد.

سایر مواردی که در تعیین میزان کفایت اکسیژناسیون کمک کننده هستند.

۲-۳-۱ میزان فشار اکسیژن شریانی paO2

مقدار کمی از اکسیژنی که از داخل آلوئول ها به داخل مویرگ ریوی منتشر می شود در داخل پلاسما حل می شود. paO2 مقدار اکسیژنی است که داخل پلاسما حل می شود و بهوسیله آنالیز خون شریانی تعیین می شود.

همچون SaO2، میزان paO2 غیر طبیعی تعیین نشده است، زیرا حد پائینی که در آن هیپوکسی بافتی  paO2

رخ دهد مشخص نشده است.

 

 

۳-۳-۱ اختلاف اکسیژن آلوئول و شریان ۱A-a gradient

PAO2 – PaO2 = A-a Oxygen gradient   (۵-

که PaO2 توسط آزمایش ABG و PAO2 از طریق فرمول (۳-۱) قابل محاسبه است :

PAO2 = FIO2 x (BP-PH2O) – (PaCO2 / R)

PAO2: فشار اکسیژن در آلوئول                   paO2: فشارنسبی اکسیژن شریانی

FIO2: درصد اکسیژن هوای دمی             BP: فشار بارومتریک

PH2O: فشار بخار آب اشباع (۴۷ mm Hg)             Paco2: فشار نسبی دی اکسید کربن شریانی

R: کسر تنفسی (حدود ۸/۰)

میزان اختلاف A-a  محاسبه شده در افراد طبیعی تا حد ۱۰mmHg می باشد. گرادیان طبیعی A-aبا سن تغییر می کند و با فرمول زیر قابل محاسبه است.(

۶-۱) ۲٫۵+۰٫۲۱*age (in years) =A-a gradient

 

در صورتیکه فرد از هوای اتاق تنفس کند فرمول فوق قابل استفاده است و اگر فرد از FIO2بالاتری استفاده کند هم PAO2 و هم PaO2 افزایش می یابند، البته PAO2 بیشتر افزایش می یابد و بنابراین گرادیانت A-aنیز افزایش پیدا می کند.

۴-۳-۱ فاکتور دیگری که میزان اکسیژناسیون را تعیین می کند نسبت paO2 به FIO2 می باشد.

میزان طبیعی paO2/FIO2در حد  ۳۰۰تا ۵۰۰   میلی متر جیوه است. میزان کمتر از ۳۰۰میلی متر جیوه بیان کننده تبادل غیرطبیعی گازها است و میزان کمتر از ۲۰۰میلی متر جیوه مطرح کننده هیپو کسی جدی است.

به طور مثال فردی که FIO2=50%و دارد paO2=60mmHgدریافت می کند میزان paO2/FIO2ratio=120mmHg خواهد بود.

اگر اختلاف فشار اکسیژن در سطح آلوئول و شریان بیشتر از حد معقول باشد، احتمال عدم تناسب میزان تهویه و گردش خون (V/Q mismatch)یا شانت غیر فیزیولوژیک مطرح می شود.

 

ادراک مناسب و هوشیاری خوب معمولا مناسب بودن اکسیژناسیون بافتی را نشان می دهد.

۴-۱علل هیپوکسمی

علل هیپوکسمی عبارتند از:

۱-هیپوونتیلاسیون بیمار

۲-عدم تناسب میزان تهویه و گردش خون

۳-شانت

۴-محدودیت انتقال

۵-کمبود اکسیژن موجود در محیط

مشکل اکسیژن کم در هوای اطراف و مسئله هیپوونتیلاسیون بیمار، با دادن اکسیژن با غلظت کم به سرعت قابل اصلاح است. V/Q mismatch نیز با اکسیژن با۴۰%   FIO2 تا حد زیادی قابل اصلاح است.

در ادامه به بررسی هر یک از مکانسیم های هیپوکسمی می پردازیم.

 

۱-۴-۱هیپوونتیلاسیون

در زمان کاهش تهویه هم فشار شریانی CO2(paCO2) و هم فشار آلوئولارCO2(PACO2) افزایش می یابد و سبب می شود که فشار آلوئولار اکسیژن (PAO2) کاهش یابد.

بنابراین انتشار اکسیژن از آلوئول ها به مویرگ ریوی کاهش یافته و نتیجه نهایی آن هیپوکسمی خواهد بود.

هیپوکسمی اگر صرفا در نتیجه هیپوونتیلاسیون باشد ۲خصوصیت خواهد داشت:

الف) به راحتی با افزایش مختصر درFIO2قابل اصلاح است.

ب) معمولا گرادیان اکسیژن آلوئولی-شریانی یعنی A-aطبیعی خواهد بود.البته یک استثناء وجود دارد و آن اینکه اگر هیپوونتیلاسیون طولانی شود، به دلیل آتلکتازی که به وقوع می پیوند میزان گرادیان A-aافزایش خواهد یافت.

اختلالاتی که سبب هیپوونتیلاسیون می شوند عبارتند از: سرکوب دستگاه عصبی مرکزی، برخی داروها، صدمات ساختمانی مغزی، صدمات ایسکمیک مغزی که بر روی مرکز تنفس اثر می گذارند، چاقی، هیپوتیروئیدی شدید، کاهش قابلیت ارتجاعی قفسه سینه در بیماریهایی همچون کیفواسکولیوزیس و… .

0 پاسخ ها

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا می خواهید به بحث بپیوندید؟
در صورت تمایل از راهنمایی رایگان ما استفاده کنید!!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *