Espacio muerto (fisiología)

Gas, acido-base, la sangre y términos de intercambio de gas

PaO2	Tensión de oxígeno arterial, o presión parcial
PAO2	Tensión alveolar de oxígeno y presión parcial
PaCO2	Dióxido de carbono arterial la tensión o presión parcial
PACO2	Bióxido de carbono alveolar tensión o presión parcial
PvO2	Tensión de oxígeno de sangre venosa mezclada
P(A-a)O2	Diferencia de tensión de oxígeno alveolar-arterial. Se desaconseja el término utilizado anteriormente (A-a DO2).
P(un/una)O2	Cociente de la tensión alveolar-arterial; PaO2:PAO2 El término Índice de intercambio de oxígeno describe esta relación.
C(a v)O2	Diferencia contenido arteriovenoso de oxígeno
SaO2	Saturación de oxígeno de la hemoglobina de la sangre arterial
SpO2	Saturación de oxígeno medida por oximetría de pulso
CaO2	Contenido de oxígeno de la sangre arterial
pH	Símbolo de relacionadas con la actividad de una solución o concentración de iones hidrógeno de una solución estándar; aproximadamente igual al logaritmo negativo de la concentración de ion hidrógeno. el pH es un indicador de la relativa acidez o alcalinidad de una solución

En Fisiología, espacio muerto es el volumen de aire que se inhala que no participa en el intercambio del gas, ya sea porque (1) permanece en las vías respiratorias de conducción, o (2) alcanza alvéolos que son no perfundidos o mal perfundidos. En otras palabras, no todo el aire en cada respiración está disponible para el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono. Mamíferos respirar dentro y fuera de sus pulmones, perdiendo parte de la inspiración que permanece en las vías aéreas conductoras donde no hay intercambio de gases puede ocurrir.

Benefician de un diseño aparentemente antieconómico para la ventilación que incluye el espacio muerto.

1. Dióxido de carbono es retenido, haciendo un tamponada con bicarbonato sangre y el intersticio posible.
2. Aire inspirado es llevado a la temperatura corporal, aumento de la afinidad de hemoglobina para oxígeno, mejorar O₂ absorción.
3. Particulado es atrapado en el moco que recubre las vías aéreas conductoras, permitiendo su eliminación por transporte mucociliar.
4. Aire inspirado es humedecido, mejorar la calidad del moco de las vías respiratorias.

En los seres humanos, aproximadamente un tercio de cada respiración de reposo no tiene ningún cambio en O₂ y CO₂ niveles. En los adultos, es generalmente en la gama de 150 mL.

Espacio muerto puede ser mayor (y mejor prevé) por respirar a través de un tubo largo, como un tubo respirador. A pesar de que uno de los extremos del tubo está abierto al aire, cuando el usuario inhala, inhalan una cantidad importante de aire que quedaba en el tubo respirador de la espiración anterior. Así, un tubo respirador aumenta el espacio muerto de la persona añadiendo más "vía aérea" que no participa en intercambio del gas.

Componentes

El total espacio muerto (también conocido como espacio muerto fisiológico) es la suma del espacio muerto anatómico más el espacio muerto alveolar.

Espacio muerto anatómico

El espacio muerto anatómico es aquella porción de las vías respiratorias (tales como la boca y tráquea a los bronquiolos) que conduce el gas a la alvéolos. No hay intercambio de gases es posible en estos espacios. En pulmones sanos donde el espacio muerto alveolar es pequeño, Método de Fowler mide con precisión el espacio muerto anatómico de un nitrógeno técnica de lavado.

El valor normal para el volumen de espacio muerto (en mL) es aproximadamente la masa magra del cuerpo (en libras) y un promedio de cerca de un tercio de la reclinación volumen de marea (450-500 mL). En el estudio original de Fowler, el espacio muerto anatómico fue 156 ± 28 mL (n = 45 hombres) o el 26% de su volumen de marea. A pesar de la flexibilidad de la tráquea y la realización de pequeñas vías aéreas, su volumen total (es decir, el espacio muerto anatómico) cambia poco con broncoconstricción o respiración difícil durante el ejercicio.

Las aves tienen un desproporcionada anatómico espacio muerto (tienen una tráquea más largo y más ancha que los mamíferos del mismo tamaño), reduciendo la resistencia de las vías respiratorias. Esta adaptación no afecta intercambio gaseoso porque aves fluyen de aire a través de sus pulmones - no respirar hacia adentro y hacia afuera como los mamíferos.

Espacio muerto alveolar

Espacio muerto alveolar es la suma de los volúmenes de los alvéolos que tienen poca o ninguna sangre fluyendo a través de sus adyacentes pulmonar tubos capilares, es decir, los alvéolos ventilados pero no perfundidos y donde, consecuentemente, no hay intercambio de gases puede ocurrir. Espacio muerto alveolar es despreciable en individuos sanos, pero puede aumentar dramáticamente en algunos enfermedades pulmonares debido a desajuste de la ventilación-perfusión.

Calcular el espacio muerto

Igual que el espacio muerto residuos una fracción del aire que inhalas, espacio muerto diluye la aire alveolar durante la espiración. Mediante la cuantificación de esta dilución es posible medir el espacio muerto anatómico y alveolar, empleando el concepto de balance de masa, como se expresa en Ecuación de Bohr.

$\frac{V_{\,d}}{V_{\,t}} = \frac {P_{\,a\,CO_2} - P_{\,e\,CO_2}} {P_{\,a\,CO_2}}$

donde $V_{\,d}$ es el volumen del espacio muerto y $V_{\,t}$ es el volumen de marea;

$P_{\,a\,CO_2}$ es la presión parcial de dióxido de carbono en la sangre arterial, y

$P_{\,e\,CO_2}$ es la presión parcial de dióxido de carbono en el aire expirado (exhalado).

Espacio muerto fisiológico

La concentración de dióxido de carbono (CO₂) en alvéolos sanos es conocido - que es igual a su concentración en sangre desde CO₂ rápidamente se equilibra a través de la membrana alveolocapilar. La cantidad de CO₂ exhalado por los sanos alvéolos serán diluidos por el aire en las vías respiratorias de conducción y por el aire de los alvéolos que están pobremente perfundidos. Este factor de dilución puede ser calculada una vez CO₂ en el aire espirado se determina (controlando electrónicamente el aire espirado o recoger el aire espirado en una bolsa de gas impermeant - una bolsa de Douglas - y luego midiendo el gas mixto en la bolsa de recolección). Algebraicamente, este factor de dilución tendremos el espacio muerto fisiológico como calculado por la ecuación de Bohr:

$\frac{V_{\,physiological\,dead\,space}}{V_t} = \frac {P_{\,a\,CO_2} - P_{\,mixed\,expired\,CO_2}} {P_{\,a\,CO_2}}$

Espacio muerto alveolar

Cuando el mal perfunde alvéolos vacíos en la misma proporción que los alvéolos normales, es posible medir la espacio muerto alveolar. En este caso, la muestra de gas (medido por fin-de marea capnografía) contiene CO₂ en una concentración menor que la encontrada en los alvéolos normales (es decir, en la sangre):

$\frac{V_{\,alveolar\,dead\,space}}{V_t} = \frac {P_{\,a\,CO_2} - P_{\,end\ tidal\,CO_2}} {P_{\,a\,CO_2}}$

PRECAUCIÓN: Al final marea CO ₂ concentración no puede ser un número bien definido.

1. Alvéolos mal ventilados generalmente no vacía en la misma proporción que los alvéolos sanos. Particularmente en el pulmón enfisematoso, alvéolos enfermos vacía lentamente y así el CO₂ concentración de aire exhalado aumenta progresivamente a lo largo de la fecha de vencimiento.
2. Monitoreo de espacio alveolar muerto durante una operación quirúrgica is una herramienta sensible e importante en la vigilancia de la función de la vía aérea.
3. Durante el ejercicio, CO₂ subirá a lo largo de la espiración y no puede ser igualada fácilmente a una determinación de gas de sangre, que condujo a graves errores de interpretación en la historia de las determinaciones del espacio muerto.

Ejemplo:: Para un volumen de 500 mL, un dióxido de carbono arterial de 42 mm Hg y un dióxido de carbono expirado a final de 40 mm Hg:

$\frac{V_{\,alveolar\,dead\,space}}{500\ mL} = \frac {42\ mm Hg - 40\ mm Hg} {42\ mm Hg}$

y así $V_{\,alveolar\,dead\,space}= 24\ mL.$

Espacio muerto anatómico

Una maniobra diferente es empleada en la medición del espacio muerto anatómico: el tema de prueba respira todo el camino, respira profundamente de una mezcla de gas de nitrógeno de 0% (generalmente oxígeno al 100%) y luego respira en el equipo que mide el volumen de nitrógeno y gas. Esta exhalación final ocurre en tres fases. La primera fase no tiene nitrógeno, y es el aire que entró en el pulmón sólo en cuanto a las vías respiratorias de conducción. La concentración de nitrógeno entonces aumenta rápidamente durante la breve segunda fase y finalmente alcanza una meseta, la tercera fase. El espacio muerto anatómico es igual del volumen exhalado durante la primera fase más de la mitad que el exhalado durante la segunda fase. (La ecuación de Bohr se usa para justificar la inclusión de la mitad de la segunda fase en este cálculo).

Espacio muerto y el paciente ventilado

La profundidad y frecuencia de la respiración es determinado quimioreceptores y el médula oblonga, modificado por una serie de sensaciones subjetivas. Cuando ventilado, el paciente respira en un ritmo y volumen de marea que es dictado por la máquina. Por dead space, tomando respiraciones profundas más lentamente (por ejemplo, diez respiraciones de 500 ml por minuto) es más eficaz que tomar respiraciones poco profundas rápidamente (e.g. veinte respiraciones de 250 ml por minuto). Aunque la cantidad de gas por minuto es el mismo (5 L/min), una gran proporción de las respiraciones poco profundas es espacio muerto y no permita que el oxígeno en la sangre.

En aparato respiratorio

Espacio muerto en un aparato de respiración espacio en el aparato en el que el gas de respiración debe fluir en ambas direcciones que el usuario respira dentro y fuera, incrementando el esfuerzo respiratorio es necesario para obtener la misma cantidad de aire utilizable o respirar gas y correr el riesgo de acumulación de dióxido de carbono de respiraciones poco profundas. Es en efecto una extensión externa del espacio muerto fisiológico.

Puede ser reducido por:

• Utilizando pasajes de admisión y de escape independientes con válvulas unidireccionales colocado en la boquilla. Esto limita el espacio muerto entre las válvulas de no retorno y el usuario nmouth o nariz. El espacio muerto adicional puede minimizarse manteniendo el volumen de este espacio muerto exterior tan pequeño como sea posible, pero esto no debería aumentar demasiado trabajo respiratorio.
• Con un mascarilla facial o exigen casco de buceo:
  • Mantener el interior volumen pequeño, o
  • Tener un pequeño interno máscara orinasal dentro de la máscara principal que separa el pasaje respiratorio externo del resto del interior de la máscara.
  • En algunos modelos de mascarilla facial consta de una boquilla como las que se utilizan en reguladores de buceo, que tiene la misma función que una máscara de orinasal, pero puede reducir aún más el volumen del espacio muerto externo, a costa de forzar la respiración bucal.
  • En medicina este es corregida por un cheque de montaje del ventilador que determina el volumen de espacio muerto en el circuito del ventilador.

Un volumen más pequeño alrededor de la boca aumenta la distorsión del discurso. Esta comunicación puede hacer más difícil.

Cascos de buceo libre flujo evitar el problema del espacio muerto mediante el suministro de aire mucho más que el buceador puede usar, esto hace que todo el interior del aire con eficacia fresco casco.

Véase también

• Ecuación de Bohr
• Christian Bohr
• Fisiología respiratoria
• Ventilación (fisiología)

Lectura adicional

Arend Bouhuys. 1964. "respiratorio muerto espacio." Manual de Fisiología. Sección 3: respiración. Vol 1. Wallace O. Fenn y Hermann Rahn (eds). Washington: American Physiological Society.

John B. West. 2011. Fisiología respiratoria: Lo esencial. Lippincott Williams & Wilkins; Novena edición. ISBN 978-1609136406.

Enlaces externos

• el Espacio muerto Página de la escuela de medicina de Johns Hopkins Fisiología respiratoria interactiva sitio Web.
• El Tutorial de ventilación mecánica en de Patric Neligan Tutoriales de medicina de cuidados críticos sitio web

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