Ventilations-perfusionsmismatch: Årsager, symptomer og diagnostik

I lungens hundrede millioner mikroskopiske strukturer, kendt som alveoler, skaber den funktionelle forbindelse mellem blodbanen og atmosfæren. I disse specialiserede gasskiftestrukturer ligger grænsefladen mellem miljømæssig tilførsel af ilt og afløsning af metabolisk produceret kulstofdioxid. Der findes en række patologiske processer, der kan påvirke lungens funktion ved at reducere enten ventilation af luft, perfusjon af blod eller begge mekanismer.

Normal V/Q

• Gasskiftets hastighed mellem lungerne og blodet bestemmes af to faktorer: lungens ventilation og blodperfusion. For eksempel afhænger bevægelsen af ilt fra miljøet ind i blodet af, hvor meget ilt der indåndes, og hvor meget blod der når lungens kapillærer. For at gasskift kan ske effektivt, skal blodperfusionen til en given lungeenhed matche ventilationen af den enhed. Hvis områder af lungerne kun modtager det ene eller det andet, kan dette have betydelige effekter på respiratoriske gasniveauer.

Alveolært dode rum

• Begrebet dodet rum er nyttigt, når man diskuterer flere aspekter af respiratorisk fysiologi. Alveolært dode rum, specifikt, er fraværet af korrekt ventilation af alveolerne, eller gasskiftestrukturerne, i et givet afsnit af lungeren. Vigtigt er, at dette område af lungeren stadig kan modtage normal blodstrøm, hvilket fører til ineffektivt gasskift i lungeren overordnet. Når blod går til et område af lungeren, der ikke modtager ventilation, vil det ikke kunne absorbere ilt eller fjerne meget kulstofdioxid. Det skyldes, at gastrykgradienten ikke er til fordel for den passende bevægelse af gas. Den naturlige diffusion af ilt ind i blodet og kulstofdioxid ind i lungerne sker kun, når ventilationen af et lungeområde tæt matcher perfusionen af deoxygeneret blod til det område.

Højre-til-venstre shunt

• Også kendt som en arteriøst-venøs shunt, kan denne form for ventilations-perfusionsmismatch resultere fra sygdomsprocesser, der påvirker blodkar. For eksempel kan kardiovaskulære abnormaliteter, der tillader store mængder venøst blod at gå forbi lungerne, effektivt reducere gasskiftet ved at mindske blodperfusionen til lungerne. Også kendt som interatrial septaldefekt, tillader denne form for medfødt hjertefejl deoxygeneret blod at passere fra højre til venstre side af hjertet uden at gå ind i lungerne og delta i gasskiftet. Dette fører til arterielle blodgasabnormaliteter, da lungerne ikke kan oxygenere blodet og fjerne kulstofdioxid fra blod, de aldrig modtager.

Lav ventilation og perfusion

• I nogle tilfælde vil både ventilation og perfusion blive reduceret, hvilket resulterer i lavt blodilt og højt kulstofdioxid, også kendt som hyperkapni.

Anvendelser

• Lungernes absorptive overfladeareal er enormt; når de udbredes fladt, ville alveolerne, der deltar i gasskift, dække 70 til 80 kvadratmeter, eller en tennisbane. Den forbløffende organ har udviklet sig for at opfylde kroppens metaboliske krav ved at udvikle mekanismer til at maksimere gasskift med miljøet. Ved præcist at matche alveolær ventilation med lungens perfusion kan respiratorisk system mest effektivt absorbere ilt og udskyde kulstofdioxid. Ventilations-perfusionsmismatch er en stor årsag til forstyrrelser i blodgasniveauer, ofte førende til klinisk hypoxi, eller lavt blodilt. Læger vil almindeligt bruge testresultater og observationer fra den fysiske undersøgelse til at bestemme mekanismen bag V/Q-mismatch, hvilket vil hjælpe med at guide terapeutiske beslutninger.