Вентиляционно–перфузионные отношения

Для оценки лёгочного газообмена, помимо характеристики перфузии (Q) и вентиляции (V), также важно вентиляционно-перфузионное отношение (V_А/Q). Это отношение оценивают для отдельной альвеолы (в этом случае значение V заменяют на V_A — альвеолярная вентиляция), для лёгких в целом (в этом случае значение Q равно значению сердечного выброса) и для участка лёгочной ткани.

à Норма. В целом в лёгких V_А/Q составляет 0,8 (в норме допускается физиологический дисбаланс V/Q, эквивалентный 2% шунтирования лёгочной артериальной крови напрямую в лёгочную венозную циркуляцию без газообмена).

à Низкие значения V_А/Q указывают на неадекватную вентиляцию нормально снабжаемых кровью участков лёгкого. В результате происходит снижение P_ao₂ (т.е. развивается гипоксемия).

¨ Несмотря на окклюзию альвеол или их заполнение жидкостью, гипоксемия может быть скорригирована применением кислорода, поскольку произойдёт насыщение кислородом участков с альвеолярной гипоксией.

¨ Если в участке лёгкого альвеолярная вентиляция отсутствует, то V_А/Q = 0, т.е. газообмена нет. В результате происходит шунтирование крови справа налево, т.е. венозная кровь смешивается с артериальной кровью. Эта форма гипоксемии устойчива к оксигенотерапии, поскольку кислород не достигает аэрогематического барьера.

† Высокие значения V_А/Q указывают на адекватную вентиляцию слабо снабжаемых кровью участков лёгких. Уровень кислородного обмена низок, т.к. доступный Hb способен связать ограниченное количество кислорода (см. в главе 24).

¨ Если в участке лёгкого нет кровотока, т.е. полностью отсутствует газообмен, то V_А/Q равно бесконечности. Весь кислород уходит к участкам «мёртвого» альвеолярного пространства, что делает вентиляцию неэффективной.

¨ Наличие «мёртвого» альвеолярного пространства приводит к задержке диоксида углерода и, следовательно, к гипоксии. Гиперкапния (повышенное P_aco₂) стимулирует дыхательный центр, усиливая дыхание и увеличивая вентиляцию, что нормализует P_aco₂, но не может увеличить сниженное P_ao₂.

¨ Для пациентов с нарушениями V_А/Q типично снижение Po₂, выраженное в большей степени, чем увеличение Pco₂. Однако, Pco₂ в дальнейшем возрастает, если лёгочная патология не позволяет увеличить вентиляцию. В результате возникает гипоксемия и гиперкапния, т.е. острая дыхательная недостаточность.

¨ Альвеолярно-артериальный градиент по кислороду — разница между альвеолярным Po₂ (Р_Ао₂) и артериальным Pco₂ (Р_аco₂). При уменьшении альвеолярно-артериального градиента отношение V_А/Q увеличивается. Расчёт градиента помогает отличить гиповентиляцию от других причин гипоксемии и оценить тяжесть лёгочного заболевания.