Ventilace plice

Ventilace je děj, při kterém dochází k výměně plynů mezi plícemi a vnějším prostředím. Ventilace není v celých plicích rovnoměrná. Tíha plicního parenchymu způsobuje, že negativní tlak je vyšší v apexech a nižší u base. Při klidném výdechu jsou tedy horní alveoli rozepnuté, ale alveoli basální jsou téměř kolabované. Díky tomu, jsou ale také basální alveoli více complientní, než alveoli apikální. Basální alveoli nejsou totiž tolik distendované jako alveoli apikální. To zapříčiní, že při nádechu jsou dolní alveoly více roztažitelné a tedy i více ventilované. Ventilace tedy stoupá směrem od shora dolů. stejně tak jako perfuze. S tím rozdílem, že gravitace více ovlivňuje perfuzi než ventilaci a tedy perfuze má strmější gradient.

Perfuze plice

Perfuze je děj při kterém tkání protéká krev. Perfuze plic tedy značí průtok jednotlivými částmi plicní tkáně. Vzhledem k tomu, že je srdce uloženo uprostřed a horní laloky plic jsou nad jeho úrovní a dolní laloky plic naopak pod jeho úrovní tak ve stoje či v sedě jsou horní laloky nejméně perfundované, zatímco laloky dolní nejvíce. A to vše vlivem gravitace. Perfuze plic je tedy lineární a klesá od zdola nahoru. Toto platí ovšem pouze za klidových podmínek. Pokud, např během cvičení, se zvýší srdeční výdej, což vede ke zvýšení tlaku dojde k rovnoměrnějšímu průtoku plicní tkáně. Zároveň při změně polohy, kdy se srdce dostane do jiné pozice o proti plicím, se změní perfuze plic. Gravitační síla bude působit jiným směrem. Např. pacient vleže bude mít ventrální část plic výše a dorsální níže, perfuzní rozdíl bude tedy mezi nimi. Ventrální část bude perfundována méně než dorsální. Ale apex plic a base budou perfundovány stejně, jelikož jsou ve stejné výšce. Obdobně se potom perfuze bude měnit i u polohy na boku a trendelenburgovy polohy.

• fyzická námaha -> zvýšení CO -> zvýšení tlaku v plicním řečišti -> rovnoměrnější perfuze
• poloha -> změna plohy srdce vs. plíce + změna směru vektoru gravitační síly -> změna rozdílu perfuze plice (apex vs. baze; ventrální vs. dorsální atd.)

Poměr ventilace a perfuze

Znalost poměru mezi ventilací a perfuzí je zásadní pro ideální výměnu plynů. Každý ventilovaný alveolus by měl být tedy dostatečně perfundován. Pokud tomu tak, není vzniká nepoměr mezi ventilací a perfuzí a zvyšuje se podíl neoxygenované krve -> snižuje se parciální tlak kyslíku krve arteriální.

Poměr mezi ventilací a perfuzí vypočítáme následovně V/Q kdy V je ventilace a Q je perfuze. Za fyziologických podmínek je V/Q rovno 0,8. V basálních částech plic je poměr roven 0,6 díky vyšší perfuzi než ventilaci. Naopak v apikální části plic je poměr větší jak 3. A to díky větší ventilaci než je perfuze. I zde můžeme vidět, že gradient perfuze je mnohem strmější než gradient ventilace, a tedy že je perfuze mnohem více ovlivněna gravitací než ventilace.

Ke správnému udržení poměru mezi V/Q přispívá rovněž fakt, že dýchací cesty a jejich cévy vznikají společně a mají stejný průměr a to již při embryonálním vývoji. Zároveň se uplatňuje hypoxická plicní vazokonstrikce, což je děj kdy méně ventilované alveoli s mají nižší parciální tlak kyslíku což vede k vazokonstrikci a krev tedy směřuje do lépe ventilovaných alveolů.

Poměr mezi ventilací a perfuzí rovněž rozebírají detailněji Westovy zóny.

Nepoměr mezi ventilací a perfuzí vzniká buďto na základě špatné ventilace nebo na základě špatné perfuze.

• špatná ventilace -> horší ventilace alveolů (V/Q menší jak 0,8)
  • obstrukce dýchacích cest
  • pneumonie
  • pneumothorax
  • atelektasa
  • emphysem
  • ventilace jedné plíce – selektivní intubace
  • stárnutí – horší alveolární difuze
• špatná perfuze -> zhoršené prokrvení plicní tkáně (V/Q bude větší jak 1)
  • plicní embolie
  • vzduchová embolie
  • snížení tepového objemu pravé komory
  • tamponáda perikardu
  • akutní koronární syndrom

Nejčastější příčinou hypoxie je právě nepoměr mezi ventilací a perfuzí kdy je nedostatečná ventilace alveolů. Vždy bychom měli myslet na to, že nejdůležitější je odstranění příčiny. Tedy vyndání cizího tělesa, nasazení ATB terapie na pneumonii, PEEP při atelektázách.