تشخيص فشل الجهاز التنفسي

تُستخدم مجموعة من طرق البحث الحديثة لتشخيص الفشل التنفسي، مما يسمح بتكوين فكرة عن الأسباب والآليات وشدّة مسار الفشل التنفسي، والتغيرات الوظيفية والعضوية المصاحبة في الأعضاء الداخلية، وحالة ديناميكا الدم، وتوازن الحمض والقاعدة، وما إلى ذلك. ولهذا الغرض، يتم تحديد وظيفة التنفس الخارجي، وتركيب غازات الدم، وحجم التنفس والتهوية الدقيقة، ومستويات الهيموجلوبين والهيماتوكريت، وتشبع الأكسجين في الدم، والضغط الشرياني والمركزي الوريدي، ومعدل ضربات القلب، وتخطيط كهربية القلب، وإذا لزم الأمر - يتم إجراء ضغط إسفين الشريان الرئوي (PAWP)، وتخطيط صدى القلب، وما إلى ذلك (AP Zilber).

تقييم وظيفة الجهاز التنفسي الخارجي

الطريقة الأكثر أهمية لتشخيص الفشل التنفسي هي تقييم وظيفة التنفس الخارجي (FVD)، ويمكن صياغة مهامه الرئيسية على النحو التالي:

1. تشخيص اضطرابات وظائف الجهاز التنفسي والتقييم الموضوعي لشدة الفشل التنفسي.
2. التشخيص التفريقي للاضطرابات الانسدادية والتقييدية للتهوية الرئوية.
3. تبرير العلاج المرضي لفشل الجهاز التنفسي.
4. تقييم فعالية العلاج.

يتم حل هذه المهام باستخدام عدد من الأساليب الآلية والمخبرية: قياس الحرارة، وتصوير التنفس، وقياس سرعة الهواء، واختبارات سعة انتشار الرئتين، وانتهاك علاقات التهوية والتروية، وما إلى ذلك. يتم تحديد نطاق الفحوصات من خلال العديد من العوامل، بما في ذلك شدة حالة المريض وإمكانية (وملاءمة!) إجراء دراسة كاملة وشاملة لمرض FVD.

أكثر الطرق شيوعًا لدراسة وظيفة التنفس الخارجي هي قياس التنفس وتصوير التنفس. لا يقتصر قياس التنفس على القياس فحسب، بل يوفر أيضًا تسجيلًا بيانيًا لمؤشرات التهوية الرئيسية أثناء التنفس الهادئ والمنتظم، والنشاط البدني، والاختبارات الدوائية. في السنوات الأخيرة، أدى استخدام أنظمة تصوير التنفس الحاسوبية إلى تبسيط وتسريع الفحص بشكل كبير، والأهم من ذلك، أنه أتاح قياس السرعة الحجمية لتدفقات الهواء الشهيقي والزفيري كدالة لحجم الرئة، أي تحليل حلقة التدفق-الحجم. تشمل هذه الأنظمة الحاسوبية، على سبيل المثال، أجهزة تصوير التنفس من فوكودا (اليابان) وإريك إيجر (ألمانيا)، وغيرهما.

طريقة البحث. يتكون أبسط جهاز سبيروغراف من أسطوانة منزلقة مملوءة بالهواء مغمورة في وعاء ماء ومتصلة بجهاز التسجيل (على سبيل المثال، أسطوانة معايرة تدور بسرعة معينة، وتُسجل عليها قراءات سبيروغراف). يتنفس المريض في وضعية الجلوس عبر أنبوب موصول بالأسطوانة مملوء بالهواء. تُسجل التغيرات في حجم الرئة أثناء التنفس من خلال تغيرات حجم الأسطوانة المتصلة بالأسطوانة الدوارة. تُجرى الدراسة عادةً بطريقتين:

• في ظروف التمثيل الغذائي الأساسي - في ساعات الصباح الباكر، على معدة فارغة، بعد ساعة من الراحة في وضعية الاستلقاء؛ يجب التوقف عن تناول الأدوية قبل 12-24 ساعة من الدراسة.
• في ظروف الراحة النسبية - في الصباح أو بعد الظهر، على معدة فارغة أو ليس قبل ساعتين من تناول وجبة إفطار خفيفة؛ قبل الفحص، يلزم الراحة لمدة 15 دقيقة في وضع الجلوس.

تُجرى الدراسة في غرفة منفصلة ذات إضاءة خافتة، بدرجة حرارة تتراوح بين 18 و24 درجة مئوية، بعد أن يعتاد المريض على الإجراء. عند إجراء الدراسة، من المهم التواصل الكامل مع المريض، لأن موقفه السلبي من الإجراء وافتقاره للمهارات اللازمة قد يؤثران بشكل كبير على النتائج، ويؤديان إلى تقييم غير دقيق للبيانات المُحصّلة.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]

المؤشرات الرئيسية للتهوية الرئوية

يسمح التصوير التنفسي الكلاسيكي بتحديد:

1. حجم معظم أحجام الرئة وسعاتها،
2. المؤشرات الرئيسية للتهوية الرئوية،
3. استهلاك الجسم للأكسجين وكفاءة التهوية.

هناك أربعة أحجام رئوية رئيسية وأربع سعات. تتضمن الأخيرة حجمين رئيسيين أو أكثر.

أحجام الرئة

1. حجم المد والجزر (TV) هو حجم الغاز المستنشق والزفير أثناء التنفس الهادئ.
2. حجم الاحتياطي الشهيقي ( _IRV ) هو الحد الأقصى لحجم الغاز الذي يمكن استنشاقه بشكل إضافي بعد استنشاق هادئ.
3. _{حجم الاحتياطي الزفيري} (ERV) هو الحد الأقصى لحجم الغاز الذي يمكن إخراجه بشكل إضافي بعد الزفير الهادئ.
4. الحجم المتبقي من الرئتين (RV) هو حجم الهواء المتبقي في الرئتين بعد الزفير الأقصى.

سعة الرئة

1. السعة الحيوية (VC) هي مجموع VL وRO _in وRO _exp ، أي الحد الأقصى لحجم الغاز الذي يمكن زفيره بعد استنشاق عميق أقصى.
2. سعة الشهيق (IC) هي مجموع DI وPO _، أي أقصى حجم للغاز يمكن استنشاقه بعد زفير هادئ. تُميز هذه السعة قدرة أنسجة الرئة على التمدد.
3. السعة المتبقية الوظيفية (FRC) هي مجموع السعة المتبقية الوظيفية وسعة الاستنشاق (PO _exp )، أي حجم الغاز المتبقي في الرئتين بعد الزفير الهادئ.
4. السعة الرئوية الكلية (TLC) هي الكمية الإجمالية للغاز الموجودة في الرئتين بعد أقصى شهيق.

تسمح أجهزة قياس التنفس التقليدية، المستخدمة على نطاق واسع في الممارسة السريرية، بتحديد خمسة أحجام وسعات للرئة فقط: RV، وRO _in ، وRO exp، و _VC ، وEVP (أو، على التوالي، VT، وIRV، وERV، وVC، وVC). ولتحديد أهم مؤشر لتهوية الرئة - السعة الوظيفية المتبقية (FRC) وحساب الحجم المتبقي للرئتين (RV) والسعة الرئوية الكلية (TLC)، من الضروري استخدام تقنيات خاصة، لا سيما طرق تخفيف الهيليوم، أو غسل النيتروجين، أو قياس التحجم لكامل الجسم (انظر أدناه).

المؤشر الرئيسي في طريقة تخطيط التنفس التقليدية هو السعة الحيوية للرئتين (VC). لقياس هذه السعة، يأخذ المريض، بعد فترة من التنفس الهادئ (CB)، أقصى قدر من التنفس، ثم زفيرًا كاملاً. في هذه الحالة، يُنصح بتقييم القيمة الكلية للسعة الحيوية للرئتين (VCin) والسعة الحيوية للزفير (VCex) على التوالي، أي أقصى حجم للهواء يمكن استنشاقه أو زفيره.

التقنية الإلزامية الثانية المستخدمة في تخطيط التنفس التقليدي هي اختبار لتحديد السعة الحيوية القسرية (الزفيرية) للرئتين (FVC، أو السعة الحيوية القسرية الزفيرية)، والذي يسمح للمرء بتحديد أكثر مؤشرات السرعة التكوينية للتهوية الرئوية أثناء الزفير القسري، والتي تميز، على وجه الخصوص، درجة انسداد مجاري الهواء داخل الرئة. كما هو الحال في اختبار تحديد VC، يأخذ المريض أعمق نفس ممكن، ثم، على عكس تحديد VC، يزفر الهواء بأقصى سرعة ممكنة (الزفير القسري). في هذه الحالة، يتم تسجيل منحنى تلقائي مسطح تدريجيًا. عند تقييم مخطط التنفس لهذه المناورة الزفيرية، يتم حساب العديد من المؤشرات:

1. حجم الزفير القسري بعد ثانية واحدة (FEV1) هو كمية الهواء الخارجة من الرئتين في الثانية الأولى من الزفير. ينخفض هذا المؤشر في حال انسداد مجرى الهواء (بسبب زيادة مقاومة الشعب الهوائية) وفي حال الاضطرابات التقييدية (بسبب انخفاض جميع أحجام الرئة).
2. مؤشر تيفنو (FEV1/FVC، %) هو نسبة حجم الزفير القسري في الثانية الأولى (FEV1) إلى السعة الحيوية القسرية للرئتين (FVC). يُعد هذا المؤشر الرئيسي لمناورة الزفير مع الزفير القسري. ينخفض هذا المؤشر بشكل ملحوظ في متلازمة الانسداد القصبي، حيث يصاحب تباطؤ الزفير الناتج عن انسداد الشعب الهوائية انخفاض في حجم الزفير القسري في الثانية الواحدة (FEV1) في حالة غياب أو انخفاض طفيف في القيمة الإجمالية للسعة الحيوية القسرية. في الاضطرابات الانسدادية، يبقى مؤشر تيفنو ثابتًا تقريبًا، حيث ينخفض حجم الزفير القسري في الثانية الأولى والسعة الحيوية القسرية بالتساوي تقريبًا.
3. أقصى تدفق زفير عند ٢٥٪، ٥٠٪، و٧٥٪ من السعة الحيوية القسرية (MEF25، MEF50، MEF75، أو MEF25، MEF50، MEF75). تُحسب هذه القيم بقسمة أحجام الزفير القسري المقابلة (باللترات) (عند ٢٥٪، ٥٠٪، و٧٥٪ من إجمالي السعة الحيوية القسرية) على الوقت اللازم لتحقيق هذه الأحجام أثناء الزفير القسري (بالثواني).
4. متوسط معدل تدفق الزفير عند مستوى ٢٥-٧٥٪ من السعة الحيوية القسرية (AEF٢٥-٧٥). هذا المؤشر أقل اعتمادًا على الجهد الإرادي للمريض، ويعكس بشكل أكثر موضوعية سالكية القصبات الهوائية.
5. ذروة التدفق الزفيري ( _PEF ) هو أقصى معدل تدفق حجمي للزفير القسري.

وبناء على نتائج الدراسة الحلزونية يتم حساب الآتي أيضًا:

1. عدد حركات التنفس أثناء التنفس الهادئ (RR، أو BF - تردد التنفس) و
2. حجم التنفس في الدقيقة (MV) هو مقدار التهوية الكلية للرئتين في الدقيقة أثناء التنفس الهادئ.

[ 6 ]، [ 7 ]

التحقيق في العلاقة بين التدفق والحجم

التصوير التنفسي المحوسب

تتيح أنظمة قياس التنفس الحاسوبية الحديثة تحليلًا آليًا ليس فقط لمؤشرات قياس التنفس المذكورة أعلاه، بل أيضًا لنسبة التدفق إلى الحجم، أي اعتماد معدل تدفق الهواء الحجمي أثناء الشهيق والزفير على حجم الرئة. يُعد التحليل الآلي الحاسوبي لجزئي الشهيق والزفير من حلقة التدفق إلى الحجم الطريقة الأكثر فعالية للتقييم الكمي لاضطرابات التهوية الرئوية. على الرغم من أن حلقة التدفق إلى الحجم نفسها تحتوي بشكل أساسي على نفس المعلومات الموجودة في مخطط التنفس البسيط، إلا أن وضوح العلاقة بين معدل تدفق الهواء الحجمي وحجم الرئة يسمح بدراسة أكثر تفصيلًا للخصائص الوظيفية لكل من المجاري الهوائية العلوية والسفلية.

العنصر الرئيسي في جميع أنظمة الحاسوب الحديثة لقياس التنفس هو مُستشعر التنفس، الذي يُسجل السرعة الحجمية لتدفق الهواء. هذا المُستشعر عبارة عن أنبوب عريض يتنفس المريض من خلاله بحرية. في الوقت نفسه، ونتيجةً لمقاومة هوائية ديناميكية صغيرة، معروفة سابقًا، للأنبوب بين بدايته ونهايته، ينشأ فرق ضغط مُعين يتناسب طرديًا مع السرعة الحجمية لتدفق الهواء. وبهذه الطريقة، يُمكن تسجيل التغيرات في السرعة الحجمية لتدفق الهواء أثناء الشهيق والزفير - وهو ما يُعرف باسم مُخطط التنفس.

يتيح التكامل التلقائي لهذه الإشارة أيضًا الحصول على مؤشرات قياس التنفس التقليدية - قيم حجم الرئة باللتر. وهكذا، في كل لحظة، تستقبل ذاكرة الحاسوب معلومات حول معدل تدفق الهواء الحجمي وحجم الرئة في لحظة معينة. يتيح ذلك رسم منحنى التدفق والحجم على شاشة العرض. ومن أهم مزايا هذه الطريقة أن الجهاز يعمل في نظام مفتوح، أي أن الشخص يتنفس عبر أنبوب على طول دائرة مفتوحة، دون التعرض لمقاومة تنفس إضافية، كما هو الحال في قياس التنفس التقليدي.

يشبه إجراء مناورات التنفس عند تسجيل منحنى التدفق-الحجم تسجيل روتين مصاحب منتظم. بعد فترة من التنفس المعقد، يستنشق المريض أقصى قدر ممكن، ونتيجة لذلك يُسجل الجزء الشهيقي من منحنى التدفق-الحجم. يتوافق حجم الرئة عند النقطة "3" مع السعة الرئوية الكلية (TLC). بعد ذلك، يزفر المريض بقوة، ويُسجل الجزء الزفيري من منحنى التدفق-الحجم (المنحنى "3-4-5-1") على شاشة المراقبة. في بداية الزفير القسري ("3-4")، يزداد معدل تدفق الهواء الحجمي بسرعة، ليصل إلى ذروته (معدل تدفق الزفير الأقصى - _PEF )، ثم ينخفض خطيًا حتى نهاية الزفير القسري، حيث يعود منحنى الزفير القسري إلى وضعه الأصلي.

في الشخص السليم، يختلف شكلا جزئي الشهيق والزفير في منحنى التدفق-الحجم اختلافًا كبيرًا: يصل أقصى تدفق حجمي أثناء الشهيق إلى حوالي ٥٠٪ من السعة الحيوية (MIF50)، بينما يصل ذروة التدفق الزفيري (PEF) في وقت مبكر جدًا أثناء الزفير القسري. ويكون أقصى تدفق زفيري (MIF50) أكبر بحوالي مرة ونصف من أقصى تدفق زفيري عند منتصف السعة الحيوية (Vmax50%).

يُجرى اختبار تسجيل منحنى التدفق والحجم الموصوف عدة مرات حتى تتطابق النتائج. في معظم الأجهزة الحديثة، تُجرى عملية جمع أفضل منحنى لمعالجة المادة تلقائيًا. يُطبع منحنى التدفق والحجم مع العديد من مؤشرات التهوية الرئوية.

يسجل مستشعر التنفس منحنى معدل تدفق الهواء الحجمي. يتيح التكامل التلقائي لهذا المنحنى الحصول على منحنى أحجام التنفس.

[ 8 ]، [ 9 ]، [ 10 ]

تقييم نتائج البحث

تعتمد معظم أحجام وسعات الرئة، سواءً لدى المرضى الأصحاء أو المصابين بأمراض الرئة، على عدد من العوامل، منها العمر، والجنس، وحجم الصدر، ووضعية الجسم، ومستوى التدريب، وغيرها. على سبيل المثال، تنخفض السعة الحيوية (VC) لدى الأصحاء مع التقدم في السن، بينما يزداد الحجم المتبقي (RV)، وتبقى السعة الرئوية الكلية (TLC) ثابتة تقريبًا. تتناسب السعة الحيوية (VC) طرديًا مع حجم الصدر، وبالتالي مع طول المريض. لدى النساء، تكون السعة الحيوية (VC) أقل بنسبة 25% في المتوسط منها لدى الرجال.

لذلك، من الناحية العملية، من غير العملي مقارنة قيم أحجام الرئة وسعاتها التي تم الحصول عليها أثناء دراسة التنفس باستخدام "المعايير" الموحدة، والتي تكون التقلبات في قيمها، بسبب تأثير العوامل المذكورة أعلاه وعوامل أخرى، كبيرة جدًا (على سبيل المثال، يمكن أن تتقلب السعة الحيوية عادةً من 3 إلى 6 لترات).

الطريقة الأكثر قبولا لتقييم المؤشرات التنفسية التي تم الحصول عليها أثناء الدراسة هي مقارنتها بالقيم الطبيعية، والتي تم الحصول عليها أثناء فحص مجموعات كبيرة من الأشخاص الأصحاء، مع الأخذ في الاعتبار أعمارهم وجنسهم وطولهم.

تُحدَّد القيم المطلوبة لمعايير التهوية باستخدام صيغ أو جداول خاصة. وتُحسب هذه القيم تلقائيًا في أجهزة قياس التنفس الحاسوبية الحديثة. وتُعطى حدود القيم الطبيعية لكل معيار كنسبة مئوية من القيمة المطلوبة المحسوبة. على سبيل المثال، تُعتبر VC أو FVC مُنخفضة إذا كانت قيمتها الفعلية أقل من 85% من القيمة المطلوبة المحسوبة. ويُلاحظ انخفاض في FEV1 إذا كانت القيمة الفعلية لهذا المعيار أقل من 75% من القيمة المطلوبة، ويُلاحظ انخفاض في FEV1/FVC إذا كانت القيمة الفعلية أقل من 65% من القيمة المطلوبة.

حدود القيم الطبيعية للمؤشرات التنفسية الرئيسية (كنسبة مئوية من القيمة المتوقعة المحسوبة).

المؤشرات	القاعدة	القاعدة الشرطية	الانحرافات
			معتدل	بارِز	حاد
أصفر	>90	85-89	70-84	50-69	أقل من 50
الزفير القسري في الثانية الواحدة	>85	75-84	55-74	35-54	<35
FEV1/FVC	>70	65-69	55-64	40-54	أقل من 40
أول	90-125	126-140	141-175	176-225	>225
		85-89	70-84	50-69	أقل من 50
أو إي إل	90-110	110-115	116-125	126-140	> 140
		85-89	75-84	60-74	أقل من 60
OOL/OEL	أقل من 105	105-108	109-115	116-125	> 125

بالإضافة إلى ذلك، عند تقييم نتائج تخطيط التنفس، من الضروري مراعاة بعض الظروف الإضافية التي أجريت الدراسة في ظلها: الضغط الجوي ودرجة الحرارة ورطوبة الهواء المحيط. في الواقع، يكون حجم الهواء الذي يزفره المريض عادةً أقل قليلاً من حجم الهواء نفسه الذي يشغله في الرئتين، لأن درجة حرارته ورطوبته عادةً ما تكون أعلى من تلك الموجودة في الهواء المحيط. من أجل استبعاد الاختلافات في القيم المقاسة المرتبطة بظروف الدراسة، يتم إعطاء جميع أحجام الرئة، سواء المتوقعة (المحسوبة) أو الفعلية (المقاسة في مريض معين)، للظروف المقابلة لقيمها عند درجة حرارة الجسم 37 درجة مئوية والتشبع الكامل ببخار الماء (نظام BTPS - درجة حرارة الجسم والضغط والتشبع). في أجهزة تخطيط التنفس الحاسوبية الحديثة، يتم إجراء هذا التصحيح وإعادة حساب أحجام الرئة في نظام BTPS تلقائيًا.

تفسير النتائج

يجب أن يكون لدى الطبيب الممارس فهمٌ جيدٌ للإمكانيات الحقيقية لطريقة البحث السُّبْروجرافية، والتي عادةً ما تُقيّدها قلة المعلومات حول قيم حجم الرئة المتبقي (RLV)، والسعة الوظيفية المتبقية (FRC)، والسعة الكلية للرئة (TLC)، مما لا يسمح بتحليلٍ شاملٍ لبنية TLC. في الوقت نفسه، يُتيح السُّبْروجرافية تكوين فكرةٍ عامةٍ عن حالة التنفس الخارجي، وخاصةً:

1. تحديد انخفاض في السعة الحيوية للرئتين (VC)؛
2. لتحديد انتهاكات نفاذية القصبة الهوائية والشعب الهوائية، واستخدام التحليل الحاسوبي الحديث لحلقة التدفق والحجم - في المراحل الأولى من تطور متلازمة الانسداد؛
3. لتحديد وجود اضطرابات تقييدية في التهوية الرئوية في الحالات التي لا تترافق مع ضعف نفاذية الشعب الهوائية.

يتيح تصوير التنفس الحاسوبي الحديث الحصول على معلومات موثوقة وكاملة حول وجود متلازمة الانسداد القصبي. ولا يُمكن الكشف عن اضطرابات التهوية التقييدية بدقة أو بأخرى باستخدام طريقة تصوير التنفس (دون استخدام أساليب تحليل الغازات لتقييم بنية مستوى التعرض الوظيفي) إلا في الحالات البسيطة والكلاسيكية نسبيًا لضعف مرونة الرئة، عندما لا تكون مصحوبة بضعف سالكية الشعب الهوائية.

[ 11 ]، [ 12 ]، [ 13 ]، [ 14 ]، [ 15 ]

تشخيص متلازمة الانسداد

العلامة الرئيسية لمتلازمة الانسداد الرئوي هي تباطؤ الزفير القسري نتيجةً لزيادة مقاومة مجرى الهواء. عند تسجيل مخطط تنفس تقليدي، يتمدد منحنى الزفير القسري، وتنخفض مؤشرات مثل FEV1 ومؤشر تيفنو (FEV1/FVC). لا يتغير VC أو ينخفض بشكل طفيف.

العلامة الأكثر موثوقية لمتلازمة الانسداد القصبي هي انخفاض مؤشر تيفينو (FEV1 / FVC)، حيث يمكن أن تنخفض القيمة المطلقة لـ FEV1 ليس فقط مع الانسداد القصبي، ولكن أيضًا مع الاضطرابات التقييدية بسبب الانخفاض النسبي في جميع أحجام الرئة وسعاتها، بما في ذلك FEV1 و FVC.

في المراحل المبكرة من تطور متلازمة الانسداد الرئوي، ينخفض المؤشر المحسوب لمتوسط السرعة الحجمية إلى مستوى 25-75% من السعة الحيوية القسرية (SOC25-75%) - يُعد "O" المؤشر الأكثر حساسية في رسم التنفس، حيث يُشير إلى زيادة في مقاومة مجرى الهواء قبل غيره. ومع ذلك، يتطلب حسابه قياسات يدوية دقيقة إلى حد ما للركبة الهابطة لمنحنى السعة الحيوية القسرية، وهو أمر غير ممكن دائمًا باستخدام رسم التنفس الكلاسيكي.

يمكن الحصول على بيانات أكثر دقة وموثوقية من خلال تحليل حلقة التدفق-الحجم باستخدام أنظمة تصوير التنفس الحاسوبية الحديثة. تصاحب الاضطرابات الانسدادية تغيرات في الجزء الزفيري الرئيسي من حلقة التدفق-الحجم. إذا كان هذا الجزء من الحلقة يشبه مثلثًا لدى معظم الأشخاص الأصحاء، مع انخفاض شبه خطي في معدل تدفق الهواء الحجمي أثناء الزفير، فإنه يُلاحظ لدى مرضى اضطرابات سالكية الشعب الهوائية "ترهلًا" غريبًا في الجزء الزفيري من الحلقة وانخفاضًا في معدل تدفق الهواء الحجمي في جميع قيم حجم الرئة. غالبًا ما ينزاح الجزء الزفيري من الحلقة إلى اليسار بسبب زيادة حجم الرئة.

تنخفض المعلمات التنفسية التالية: FEV1، FEV1/FVC، معدل التدفق الزفيري الأقصى (PEF ₎ ، MEF25% (MEF25)، MEF50% (MEF50)، MEF75% (MEF75)، وFEF25-75%.

قد تبقى السعة الحيوية للرئتين (VC) ثابتة أو تنخفض حتى في غياب الاضطرابات التقييدية المصاحبة. من المهم أيضًا تقييم قيمة حجم الاحتياطي الزفيري (ERV ₎ ، الذي ينخفض بشكل طبيعي في متلازمة الانسداد الرئوي، وخاصةً في حالة الانسداد الزفيري المبكر (انهيار) القصبات الهوائية.

وفقًا لبعض الباحثين، فإن التحليل الكمي للجزء الزفيري من حلقة التدفق والحجم يسمح لنا أيضًا بالحصول على فكرة عن التضييق السائد في القصبات الهوائية الكبيرة أو الصغيرة. يُعتقد أن انسداد القصبات الهوائية الكبيرة يتميز بانخفاض في معدل التدفق الحجمي للزفير القسري بشكل رئيسي في الجزء الأولي من الحلقة، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في مؤشرات مثل معدل التدفق الحجمي الأقصى (PVF) ومعدل التدفق الحجمي الأقصى عند 25٪ من FVC (MEF25). في الوقت نفسه، ينخفض أيضًا معدل التدفق الحجمي للهواء في منتصف ونهاية الزفير (MEF50٪ وMEF75٪)، ولكن بدرجة أقل من MEF _exp وMEF25٪. على العكس من ذلك، مع انسداد القصبات الهوائية الصغيرة، يتم الكشف عن انخفاض سائد في MEF50٪ وMEF75٪، بينما يكون MEF _exp طبيعيًا أو منخفضًا قليلاً، ويكون MEF25٪ منخفضًا بشكل معتدل.

مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن هذه الأحكام تبدو حاليًا مثيرة للجدل تمامًا، ولا يمكن التوصية باستخدامها في الممارسة السريرية واسعة النطاق. على أي حال، هناك أسباب أخرى للاعتقاد بأن عدم انتظام انخفاض معدل تدفق الهواء الحجمي أثناء الزفير القسري يعكس درجة انسداد الشعب الهوائية أكثر من موقعه. تصاحب المراحل المبكرة من تضيق الشعب الهوائية تباطؤ في تدفق الهواء الزفيري في نهاية ومنتصف الزفير (انخفاض في MEF50%، MEF75%، SEF25-75% مع تغير طفيف في قيم MEF25%، FEV1/FVC وPEF). بينما في حالة الانسداد القصبي الشديد، يُلاحظ انخفاض متناسب نسبيًا في جميع مؤشرات السرعة، بما في ذلك مؤشر Tiffeneau (FEV1/FVC)، وPEF وMEF25%.

من الأمور المهمة تشخيص انسداد المجاري الهوائية العلوية (الحنجرة والقصبة الهوائية) باستخدام أجهزة قياس التنفس الحاسوبية. وهناك ثلاثة أنواع من هذا الانسداد:

1. عائق ثابت؛
2. انسداد خارج الصدر المتغير؛
3. انسداد داخل الصدر متغير.

من أمثلة الانسدادات الثابتة في المجاري الهوائية العلوية تضيق القصبة الهوائية. في هذه الحالات، يتم التنفس عبر أنبوب صلب وضيق نسبيًا، لا يتغير تجويفه أثناء الشهيق والزفير. يحد هذا الانسداد الثابت من تدفق الهواء أثناء الشهيق والزفير. لذلك، يشبه الجزء الزفيري من المنحنى الجزء الشهيقي في الشكل؛ وتنخفض سرعتا الشهيق والزفير بشكل ملحوظ، وتكاد تكونان متساويتين.

لكن في العيادة، غالباً ما نواجه نوعين من الانسداد المتغير للمجاري الهوائية العلوية، عندما يتغير تجويف الحنجرة أو القصبة الهوائية أثناء الاستنشاق أو الزفير، مما يؤدي إلى تقييد انتقائي لتدفق الهواء الشهيقي أو الزفيري على التوالي.

يُلاحظ انسداد متفاوت خارج الصدر في أنواع مختلفة من تضيق الحنجرة (وذمة الحبال الصوتية، ورم، إلخ). وكما هو معروف، أثناء الحركات التنفسية، يعتمد تجويف المسالك الهوائية خارج الصدر، وخاصةً الضيقة منها، على نسبة الضغط داخل القصبة الهوائية والضغط الجوي. أثناء الاستنشاق، يصبح الضغط في القصبة الهوائية (وكذلك الضغط داخل الحويصلات الهوائية والضغط داخل الجنبة) سالبًا، أي أقل من الضغط الجوي. وهذا يُسهم في تضييق تجويف المسالك الهوائية خارج الصدر، ويُحد بشكل كبير من تدفق الهواء الشهيقي، ويُقلل (يُسطح) الجزء الشهيقي من حلقة التدفق-الحجم. أثناء الزفير القسري، يصبح الضغط داخل القصبة الهوائية أعلى بكثير من الضغط الجوي، مما يُؤدي إلى اقتراب قطر المسالك الهوائية من الوضع الطبيعي، ويتغير الجزء الزفيري من حلقة التدفق-الحجم بشكل طفيف. يُلاحظ انسداد متفاوت داخل الصدر للمجاري الهوائية العلوية في أورام القصبة الهوائية وخلل الحركة في الجزء الغشائي منها. يتحدد قطر الأذين في المجاري الهوائية الصدرية بشكل كبير بنسبة الضغط داخل القصبة الهوائية وضغط الجنب. أثناء الزفير القسري، عندما يرتفع الضغط داخل الجنب بشكل ملحوظ متجاوزًا الضغط في القصبة الهوائية، تضيق المجاري الهوائية داخل الصدر ويتطور انسدادها. أثناء الشهيق، يتجاوز الضغط في القصبة الهوائية الضغط السلبي داخل الجنب بشكل طفيف، وتنخفض درجة تضيق القصبة الهوائية.

وهكذا، مع وجود انسداد متفاوت داخل الصدر في المجاري الهوائية العلوية، يحدث تقييد انتقائي لتدفق الهواء أثناء الزفير، وتسطيح للجزء الشهيقي من الحلقة. ويبقى الجزء الشهيقي منها دون تغيير تقريبًا.

في حالة الانسداد المتغير للمجاري الهوائية العلوية خارج الصدر، يتم ملاحظة تقييد انتقائي لمعدل تدفق الهواء الحجمي بشكل رئيسي أثناء الاستنشاق، وفي حالة الانسداد داخل الصدر - أثناء الزفير.

تجدر الإشارة أيضًا إلى أنه في الممارسة السريرية، نادرًا ما يُصاحب تضيق تجويف مجرى الهواء العلوي تسطيحٌ في الجزء الشهيقي أو الزفيري فقط من العروة. عادةً، يُلاحظ ضيق في تدفق الهواء في كلتا مرحلتي التنفس، مع أن هذه العملية تكون أكثر وضوحًا في إحداهما.

[ 16 ]، [ 17 ]، [ 18 ]، [ 19 ]، [ 20 ]، [ 21 ]

تشخيص الاضطرابات التقييدية

تصاحب اضطرابات التهوية الرئوية التقييدية محدودية في امتلاء الرئتين بالهواء نتيجةً لانخفاض مساحة السطح التنفسي للرئة، واستبعاد جزء منها من التنفس، وانخفاض في مرونة الرئة والصدر، بالإضافة إلى قدرة أنسجة الرئة على التمدد (الوذمة الرئوية الالتهابية أو الهيموديناميكية، والالتهاب الرئوي الحاد، وداء الرئة السُّفْر، والتصلب الرئوي، إلخ). في الوقت نفسه، إذا لم تصاحب اضطرابات التهوية الرئوية اضطرابات سالكية الشعب الهوائية المذكورة أعلاه، فإن مقاومة الشعب الهوائية لا تزداد عادةً.

النتيجة الرئيسية لاضطرابات التهوية التقييدية التي يكشف عنها تخطيط التنفس التقليدي هي انخفاض شبه متناسب في معظم أحجام الرئة وسعاتها: RV، VC، RO _in ، RO _exp ، FEV1، FEV1، إلخ. من المهم، على عكس متلازمة الانسداد الرئوي، ألا يصاحب انخفاض FEV1 انخفاض في نسبة FEV1 إلى FVC. يبقى هذا المؤشر ضمن النطاق الطبيعي، أو حتى يرتفع قليلاً نتيجة انخفاض أكبر في VC.

في تصوير التنفس الحاسوبي، يكون منحنى التدفق-الحجم نسخةً مُصغّرة من المنحنى الطبيعي، مُزاحًا إلى اليمين بسبب الانخفاض العام في حجم الرئة. ينخفض معدل ذروة حجم الزفير (PEV1) (FEV1)، على الرغم من أن نسبة FEV1/FVC طبيعية أو مرتفعة. نظرًا للتوسع المحدود للرئة، وبالتالي انخفاض شدها المرن، يمكن أيضًا أن تنخفض مؤشرات التدفق (مثل PVR25-75%، MVR50%، MVR75%) في بعض الحالات حتى في غياب انسداد مجرى الهواء.

إن المعايير التشخيصية الأكثر أهمية لاضطرابات التهوية التقييدية، والتي تسمح بتمييزها بشكل موثوق عن الاضطرابات الانسدادية، هي:

1. انخفاض متناسب تقريبًا في أحجام الرئة وسعاتها المقاسة بواسطة رسم التنفس، بالإضافة إلى مؤشرات التدفق، وبالتالي، شكل طبيعي أو متغير قليلاً لمنحنى حلقة التدفق والحجم، ينتقل إلى اليمين؛
2. القيمة الطبيعية أو حتى المتزايدة لمؤشر تيفينيو (FEV1/FVC)؛
3. إن الانخفاض في حجم الاحتياطي الشهيقي (IRV ₎ يتناسب تقريبًا مع حجم الاحتياطي الزفيري (ERV ₎.

تجدر الإشارة مجددًا إلى أنه لتشخيص اضطرابات التهوية التقييدية، حتى لو كانت "بحتة"، لا يمكن الاعتماد فقط على انخفاض VCF، إذ يمكن أن ينخفض هذا المؤشر بشكل ملحوظ في متلازمة الانسداد الرئوي الحاد. ومن العلامات التشخيصية التفريقية الأكثر موثوقية غياب أي تغيرات في شكل منحنى التدفق-الحجم الزفيري (وخاصةً قيم FEV1/FVC الطبيعية أو المرتفعة)، بالإضافة إلى انخفاض متناسب في ضغط _{الدمالداخل} والخارج.

[ 22 ]، [ 23 ]، [ 24 ]

تحديد بنية السعة الرئوية الكلية (TLC)

كما ذُكر سابقًا، تُمكّننا أساليب تخطيط التنفس التقليدي، بالإضافة إلى المعالجة الحاسوبية لمنحنى التدفق-الحجم، من تكوين فكرة عن التغيرات في خمسة فقط من الأحجام والسعات الرئوية الثمانية (VO، ROin، ROout، VC، Evd، أو، على التوالي، VT، IRV، ERV، VC و1C)، مما يُمكّننا من تقييم درجة اضطرابات الانسداد في التهوية الرئوية بشكل رئيسي. لا يُمكن تشخيص الاضطرابات التقييدية بشكل موثوق إلا إذا لم تكن مصحوبة بضعف في سالكية الشعب الهوائية، أي في غياب اضطرابات مختلطة في التهوية الرئوية. ومع ذلك، تُصادف هذه الاضطرابات المختلطة في الممارسة الطبية بشكل شائع (على سبيل المثال، في التهاب الشعب الهوائية الانسدادي المزمن أو الربو القصبي المصحوب بانتفاخ الرئة وتصلب الرئة، إلخ). في هذه الحالات، لا يُمكن تحديد آليات اضطرابات التهوية الرئوية إلا من خلال تحليل بنية OEL.

لحل هذه المشكلة، من الضروري استخدام أساليب إضافية لتحديد السعة الوظيفية المتبقية (FRC) وحساب حجم الرئة المتبقي (RV) والسعة الرئوية الكلية (TLC). بما أن FRC هي كمية الهواء المتبقية في الرئتين بعد أقصى زفير، فلا تُقاس إلا بالطرق غير المباشرة (مثل تحليل الغازات أو تخطيط ضغط الجسم الكامل).

يعتمد مبدأ طرق تحليل الغازات على إدخال غاز الهيليوم الخامل إلى الرئتين (طريقة التخفيف)، أو غسل النيتروجين الموجود في هواء الحويصلات الهوائية، مما يُجبر المريض على استنشاق الأكسجين النقي. في كلتا الحالتين، يُحسب معدل التفريغ الرئوي بناءً على التركيز النهائي للغاز (آر إف شميدت، جي. ثيوس).

طريقة تخفيف الهيليوم. يُعرف الهيليوم بأنه غاز خامل وغير ضار بالجسم، إذ لا يمر عمليًا عبر الغشاء الحويصلي الشعري، ولا يشارك في تبادل الغازات.

تعتمد طريقة التخفيف على قياس تركيز الهيليوم في وعاء مقياس التنفس المغلق قبل وبعد خلط الغاز بحجم الرئة. يُملأ مقياس التنفس المغلق ذو الحجم المعروف (Vsp _{) بمزيج غازي يتكون من الأكسجين والهيليوم. كما أن الحجم الذي يشغله الهيليوم (Vsp)} وتركيزه الأولي (FHe1) معروفان أيضًا. بعد زفير هادئ، يبدأ المريض بالتنفس من مقياس التنفس، ويتوزع الهيليوم بالتساوي بين حجم الرئة (FRC) وحجم مقياس التنفس (Vsp ₎. بعد بضع دقائق، ينخفض تركيز الهيليوم في الجهاز العام ("مقياس التنفس-الرئتين") (FHe2 ₎.

طريقة غسل النيتروجين. في هذه الطريقة، يُملأ جهاز قياس التنفس بالأكسجين. يتنفس المريض في الدائرة المغلقة لجهاز قياس التنفس لعدة دقائق، ثم يُقاس حجم هواء الزفير (الغاز)، ومحتوى النيتروجين الأولي في الرئتين، ومحتواه النهائي في جهاز قياس التنفس. يُحسب معدل التفريغ الرئوي (FRC) باستخدام معادلة مشابهة لمعادلة طريقة تخفيف الهيليوم.

تعتمد دقة كلتا الطريقتين المذكورتين أعلاه لتحديد مؤشر الرنين الفلوري (FRC) على اكتمال اختلاط الغازات في الرئتين، والذي يحدث لدى الأشخاص الأصحاء في غضون دقائق قليلة. ومع ذلك، في بعض الأمراض المصحوبة بتفاوت واضح في التهوية (مثل الانسداد الرئوي)، يستغرق موازنة تركيز الغاز وقتًا طويلاً. في هذه الحالات، قد يكون قياس مؤشر الرنين الفلوري (FRC) باستخدام الطرق المذكورة غير دقيق. أما طريقة قياس التحجم لكامل الجسم، وهي أكثر تعقيدًا من الناحية التقنية، فهي خالية من هذه العيوب.

تخطيط التحجم لكامل الجسم. يُعدّ تخطيط التحجم لكامل الجسم من أكثر طرق البحث غنىً بالمعلومات وتعقيدًا في طب الرئة، وذلك لتحديد أحجام الرئة، ومقاومة القصبة الهوائية والشعب الهوائية، وخصائص مرونة أنسجة الرئة والصدر، بالإضافة إلى تقييم بعض معايير التهوية الرئوية الأخرى.

جهاز تخطيط التحجم المتكامل هو حجرة محكمة الغلق، سعة 800 لتر، يوضع فيها المريض بحرية. يتنفس المريض عبر أنبوب تخطيطي هوائي متصل بخرطوم مفتوح للهواء. يحتوي الخرطوم على صمام يسمح بإغلاق تدفق الهواء تلقائيًا في اللحظة المناسبة. تقيس مستشعرات ضغط جوي خاصة الضغط في الحجرة (Pcam) وفي تجويف الفم (Pmouth). عند إغلاق صمام الخرطوم، يكون الضغط داخل السنخ مساويًا للضغط داخل السنخ. يسمح جهاز تخطيط التحجم بتحديد تدفق الهواء (V).

يعتمد مبدأ تشغيل جهاز قياس الضغط التكاملي على قانون بويل موريست، والذي ينص على أنه عند درجة حرارة ثابتة، تظل النسبة بين الضغط (P) وحجم الغاز (V) ثابتة:

P1xV1 = P2xV2، حيث P1 هو ضغط الغاز الأولي، V1 هو حجم الغاز الأولي، P2 هو الضغط بعد تغيير حجم الغاز، V2 هو الحجم بعد تغيير ضغط الغاز.

يقوم المريض، الموجود داخل حجرة جهاز قياس الضغط، بالشهيق والزفير بهدوء، وبعد ذلك (عند مستوى FRC) يُغلق صمام الخرطوم، ويحاول المريض الشهيق والزفير (مناورة التنفس). خلال هذه المناورة، يتغير الضغط داخل الحويصلات الهوائية، ويتغير الضغط في الحجرة المغلقة لجهاز قياس الضغط عكسياً. عند محاولة الشهيق والصمام مغلق، يزداد حجم الصدر، مما يؤدي، من جهة، إلى انخفاض الضغط داخل الحويصلات الهوائية، ومن جهة أخرى، إلى زيادة مقابلة في الضغط في حجرة جهاز قياس الضغط (Pcam ₎. على العكس، عند محاولة الزفير، يزداد الضغط السنخي، وينخفض حجم الصدر والضغط في الحجرة.

وبالتالي، تسمح طريقة تخطيط التحجم لكامل الجسم بحساب حجم الغاز داخل الصدر (ITG) بدقة عالية، والذي يتوافق بدقة تامة لدى الأفراد الأصحاء مع قيمة السعة الوظيفية المتبقية للرئتين (FRC أو CS)؛ ولا يتجاوز الفرق بين ITG وFRC عادةً 200 مل. ومع ذلك، يجب تذكر أنه في حالة ضعف سالكية الشعب الهوائية وبعض الحالات المرضية الأخرى، يمكن أن يتجاوز ITG قيمة FRC الحقيقية بشكل كبير بسبب زيادة عدد الحويصلات الهوائية غير المهواة وضعيفة التهوية. في هذه الحالات، يُنصح بإجراء دراسة مشتركة باستخدام أساليب تحليل الغازات لطريقة تخطيط التحجم لكامل الجسم. بالمناسبة، يُعد الفرق بين ITG وFRC أحد المؤشرات المهمة على عدم انتظام تهوية الرئتين.

تفسير النتائج

المعيار الرئيسي لوجود اضطرابات التهوية الرئوية التقييدية هو انخفاض ملحوظ في نسبة OLC. في حالة التقييد "الخالص" (دون اقترانه بانسداد قصبي)، لا يتغير تركيب OLC بشكل ملحوظ، أو يُلاحظ انخفاض طفيف في نسبة OLC/OLC. إذا حدثت اضطرابات تقييدية على خلفية اضطرابات سالكية القصبات (نوع مختلط من اضطرابات التهوية)، إلى جانب انخفاض واضح في OLC، يُلاحظ تغير ملحوظ في تركيبها، وهو سمة مميزة لمتلازمة الانسداد القصبي: زيادة في OLC/OLC (أكثر من 35%) وFRC/OLC (أكثر من 50%). في كلا النوعين من اضطرابات التقييد، ينخفض VC بشكل ملحوظ.

وبالتالي، فإن تحليل بنية VC يسمح بالتمييز بين جميع المتغيرات الثلاثة لاضطرابات التهوية (الانسدادية والتقييدية والمختلطة)، في حين أن تقييم المؤشرات التنفسية فقط لا يجعل من الممكن التمييز بشكل موثوق بين المتغير المختلط والمتغير الانسدادي، مصحوبًا بانخفاض في VC).

المعيار الرئيسي لمتلازمة الانسداد هو تغير في بنية مستوى التعرض للانسداد (OEL)، وخاصةً زيادة في مستوى التعرض للانسداد/مستوى التعرض للانسداد (أكثر من 35%) ونسبة التعرض للانسداد/مستوى التعرض للانسداد (FRC/OEL) (أكثر من 50%). في اضطرابات الانسداد "الصرفة" (دون اقترانها بانسداد)، يُعدّ انخفاض مستوى التعرض للانسداد دون تغير في بنيته هو الأكثر شيوعًا. يتميز النوع المختلط من اضطرابات التهوية بانخفاض ملحوظ في مستوى التعرض للانسداد، وزيادة في نسب التعرض للانسداد/مستوى التعرض للانسداد، ونسبة التعرض للانسداد/مستوى التعرض للانسداد.

[ 25 ]، [ 26 ]، [ 27 ]، [ 28 ]، [ 29 ]، [ 30 ]

تحديد التهوية غير المتساوية للرئتين

في الشخص السليم، يوجد تفاوت فسيولوجي معين في تهوية أجزاء مختلفة من الرئتين، ناتج عن اختلافات في الخصائص الميكانيكية للممرات الهوائية وأنسجة الرئة، بالإضافة إلى وجود ما يسمى بتدرج الضغط الجنبي الرأسي. إذا كان المريض في وضع عمودي، ففي نهاية الزفير، يكون الضغط الجنبي في الأجزاء العلوية من الرئة أكثر سلبية منه في الأجزاء السفلية (القاعدية). يمكن أن يصل الفرق إلى 8 سم من عمود الماء. لذلك، قبل بداية الشهيق التالي، تتمدد الحويصلات الهوائية في قمة الرئتين أكثر من حويصلات الأجزاء القاعدية السفلية. في هذا الصدد، أثناء الشهيق، يدخل حجم أكبر من الهواء إلى حويصلات الأجزاء القاعدية.

عادةً ما تكون تهوية الحويصلات الهوائية في الأجزاء القاعدية السفلية من الرئتين أفضل من المناطق القمية، ويرتبط ذلك بوجود تدرج عمودي في الضغط داخل الجنبة. ومع ذلك، عادةً لا يصاحب هذا التفاوت في التهوية اضطراب ملحوظ في تبادل الغازات، لأن تدفق الدم في الرئتين غير منتظم أيضًا: فالأجزاء القاعدية تُروى بشكل أفضل من الأجزاء القمية.

في بعض أمراض الجهاز التنفسي، قد تزداد درجة عدم انتظام التهوية بشكل ملحوظ. الأسباب الأكثر شيوعًا لهذا التفاوت المرضي في التهوية هي:

• الأمراض المصحوبة بزيادة غير متساوية في مقاومة مجرى الهواء (التهاب الشعب الهوائية المزمن، الربو القصبي).
• الأمراض ذات المرونة الإقليمية غير المتساوية لأنسجة الرئة (انتفاخ الرئة، تصلب الرئة).
• التهاب أنسجة الرئة (الالتهاب الرئوي البؤري).
• الأمراض والمتلازمات المصاحبة للحدود الموضعية للتوسع السنخي (التقييدية) - التهاب الجنبة النضحي، استسقاء الصدر، تصلب الرئة، إلخ.

غالبًا ما تجتمع أسبابٌ متعددة. على سبيل المثال، في التهاب الشعب الهوائية الانسدادي المزمن، المصحوب بانتفاخ الرئة وتصلب الرئة، تتطور اضطراباتٌ موضعية في سالكية الشعب الهوائية ومرونة أنسجة الرئة.

مع عدم انتظام التهوية، تتسع المساحة الميتة الفسيولوجية بشكل ملحوظ، وينعدم تبادل الغازات أو يضعف. وهذا أحد أسباب فشل الجهاز التنفسي.

تُستخدم طرق التحليل الغازي والبارومتري غالبًا لتقييم عدم انتظام التهوية الرئوية. وبالتالي، يمكن الحصول على فكرة عامة عن عدم انتظام التهوية الرئوية، على سبيل المثال، من خلال تحليل منحنيات خلط (تخفيف) الهيليوم أو انسكاب النيتروجين، والتي تُستخدم لقياس معدل تدفق الهواء (FRC).

لدى الأشخاص الأصحاء، يختلط الهيليوم بالهواء السنخي أو يغسل النيتروجين منه خلال ثلاث دقائق. في حالة انسداد الشعب الهوائية، يزداد عدد (حجم) الحويصلات الهوائية ضعيفة التهوية بشكل حاد، مما يؤدي إلى زيادة وقت الخلط (أو الغسل) بشكل ملحوظ (حتى ١٠-١٥ دقيقة)، وهو مؤشر على عدم انتظام التهوية الرئوية.

يمكن الحصول على بيانات أكثر دقة باستخدام اختبار غسل النيتروجين في نفس واحد. يزفر المريض أقصى ما يمكن، ثم يستنشق الأكسجين النقي بعمق. ثم يزفر ببطء في النظام المغلق لجهاز قياس التنفس (spirograph) المزود بجهاز لتحديد تركيز النيتروجين (أزوتوجراف). طوال عملية الزفير، يُقاس حجم خليط غاز الزفير باستمرار، ويُحدد تغير تركيز النيتروجين في خليط غاز الزفير المحتوي على النيتروجين السنخي.

يتكون منحنى غسل النيتروجين من أربع مراحل. في بداية الزفير، يدخل الهواء من المجاري الهوائية العليا إلى جهاز التنفس، وهو مكوّن بنسبة ١٠٠٪ من الأكسجين الذي ملأها خلال الشهيق السابق. محتوى النيتروجين في هذا الجزء من غاز الزفير صفر.

المرحلة الثانية تتميز بارتفاع حاد في تركيز النيتروجين، والذي يحدث بسبب تسرب هذا الغاز من الفضاء الميت التشريحي.

خلال المرحلة الثالثة الطويلة، يُسجَّل تركيز النيتروجين في هواء الحويصلات الهوائية. لدى الأشخاص الأصحاء، يكون هذا المنحنى مستويًا على شكل هضبة (هضبة حويصلية). في حال عدم انتظام التهوية خلال هذه المرحلة، يزداد تركيز النيتروجين بسبب الغازات التي تُغسل من الحويصلات الهوائية ضعيفة التهوية، والتي تُفرَّغ آخرًا. وبالتالي، كلما زاد ارتفاع منحنى غسل النيتروجين في نهاية المرحلة الثالثة، ازداد عدم انتظام التهوية الرئوية وضوحًا.

ترتبط المرحلة الرابعة من منحنى غسل النيتروجين بإغلاق الزفير للممرات الهوائية الصغيرة في الأجزاء القاعدية من الرئتين وتدفق الهواء بشكل أساسي من الأجزاء القمية من الرئتين، حيث يحتوي الهواء السنخي على النيتروجين بتركيز أعلى.

[ 31 ]، [ 32 ]، [ 33 ]، [ 34 ]، [ 35 ]، [ 36 ]

تقييم نسبة التهوية والتروية

لا يعتمد تبادل الغازات في الرئتين على مستوى التهوية العامة ودرجة عدم انتظامها في مختلف أجزاء العضو فحسب، بل يعتمد أيضًا على نسبة التهوية والتروية على مستوى الحويصلات الهوائية. لذلك، تُعد قيمة نسبة التهوية والتروية (VPR) من أهم الخصائص الوظيفية لأعضاء الجهاز التنفسي، والتي تُحدد في نهاية المطاف مستوى تبادل الغازات.

عادةً، يتراوح ضغط الدم الرئوي (VPO) للرئة ككل بين 0.8 و1.0. عندما ينخفض ضغط الدم الرئوي إلى أقل من 1.0، يؤدي تروية المناطق ضعيفة التهوية من الرئتين إلى نقص تأكسج الدم (انخفاض أكسجة الدم الشرياني). يُلاحظ ارتفاع ضغط الدم الرئوي لأكثر من 1.0 مع التهوية المُحافظة أو المفرطة للمناطق التي ينخفض فيها تروية الدم بشكل كبير، مما قد يؤدي إلى ضعف إزالة ثاني أكسيد الكربون (فرط ثاني أكسيد الكربون).

أسباب انتهاك أمر حماية البيانات الشخصية:

1. جميع الأمراض والمتلازمات التي تسبب عدم انتظام تهوية الرئتين.
2. وجود تحويلات تشريحية وفسيولوجية.
3. الانسداد الخثاري في الفروع الصغيرة من الشريان الرئوي.
4. اضطرابات الدورة الدموية الدقيقة وتكوين الجلطات في أوعية الدورة الدموية الرئوية.

قياس ثاني أكسيد الكربون. طُرحت عدة طرق للكشف عن انتهاكات ضغط الدم الرئوي، ومن أبسطها وأكثرها سهولةً قياس ثاني أكسيد الكربون. يعتمد هذا القياس على التسجيل المستمر لمحتوى ثاني أكسيد الكربون في خليط غاز الزفير باستخدام أجهزة تحليل غازات خاصة. تقيس هذه الأجهزة امتصاص ثاني أكسيد الكربون للأشعة تحت الحمراء، بعد مروره عبر كوفيت مع غاز الزفير.

عند تحليل مخطط ثاني أكسيد الكربون، يتم عادةً حساب ثلاثة مؤشرات:

1. منحدر منحنى الطور السنخي (الجزء BC)،
2. قيمة تركيز ثاني أكسيد الكربون في نهاية الزفير (عند النقطة C)،
3. نسبة المساحة الميتة الوظيفية (FDS) إلى حجم المد والجزر (TV) - FDS/TV.

[ 37 ]، [ 38 ]، [ 39 ]، [ 40 ]، [ 41 ]، [ 42 ]

تحديد انتشار الغاز

يخضع انتشار الغازات عبر الغشاء السنخي الشعري لقانون فيك، والذي ينص على أن معدل الانتشار يتناسب بشكل مباشر مع:

1. تدرج الضغط الجزئي للغازات (O2 وCO2) على جانبي الغشاء (P1 - P2) و
2. سعة انتشار الغشاء السنخي-الحلزوني (Dm):

VG = Dm x (P1 - P2)، حيث VG هو معدل نقل الغاز (C) عبر الغشاء السنخي الشعري، Dm هي سعة انتشار الغشاء، P1 - P2 هو تدرج الضغط الجزئي للغازات على جانبي الغشاء.

لحساب سعة انتشار الأكسجين في الرئتين، يلزم قياس امتصاص الأكسجين (VO2 ₎ ومتوسط تدرج الضغط الجزئي للأكسجين (O2 ₎. تُقاس قيم VO2 باستخدام جهاز قياس التنفس (Spirograph) مفتوح أو مغلق. تُستخدم أساليب تحليل غازية أكثر تعقيدًا لتحديد تدرج الضغط الجزئي للأكسجين (P1 _-P2 ) _{، نظرًا لصعوبة قياس الضغط الجزئي للأكسجين (O2)} في الشعيرات الدموية الرئوية في الحالات السريرية.

يُستخدم تعريف سعة انتشار الرئتين غالبًا لغاز O ₂ ، ولكن لأول أكسيد الكربون (CO). وبما أن أول أكسيد الكربون يرتبط بالهيموجلوبين بنشاط أكبر من الأكسجين بمئتي مرة، فيمكن إهمال تركيزه في دم الشعيرات الدموية الرئوية. ولتحديد سعة انتشار أول أكسيد الكربون، يكفي قياس معدل مرور أول أكسيد الكربون عبر الغشاء السنخي الشعري وضغط الغاز في الهواء السنخي.

طريقة التنفس المفرد هي الأكثر شيوعًا في العيادات. يستنشق المريض خليطًا من الغازات يحتوي على نسبة قليلة من أول أكسيد الكربون والهيليوم، ثم يحبس أنفاسه لمدة عشر ثوانٍ عند ذروة نفس عميق. بعد ذلك، يُحدد تركيب الغاز الزفيري بقياس تركيز أول أكسيد الكربون والهيليوم، وتُحسب سعة انتشار أول أكسيد الكربون في الرئتين.

عادةً، يبلغ DlCO2، مُقاسًا بمساحة الجسم، 18 مل/دقيقة/مم زئبق/م². تُحسب سعة انتشار الأكسجين في الرئتين (DlCO2) بضرب DlCO2 في معامل 1.23.

الأمراض الأكثر شيوعا التي تسبب انخفاض قدرة الرئتين على الانتشار هي التالية:

• انتفاخ الرئة (بسبب انخفاض مساحة سطح التماس بين الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية وحجم الدم الشعري).
• الأمراض والمتلازمات المصحوبة بتلف منتشر في أنسجة الرئة وزيادة سماكة الغشاء السنخي الشعري (الالتهاب الرئوي الضخم، الوذمة الرئوية الالتهابية أو الدموية، التصلب الرئوي المنتشر، التهاب الحويصلات الهوائية، التهاب الرئة، التليف الكيسي، إلخ).
• الأمراض المصحوبة بضرر في الشعيرات الدموية في الرئتين (التهاب الأوعية الدموية، انسداد الفروع الصغيرة من الشريان الرئوي، الخ).

للتفسير الصحيح لتغيرات سعة انتشار الرئتين، من الضروري مراعاة مؤشر الهيماتوكريت. يصاحب ارتفاع الهيماتوكريت في حالات كثرة الحمر وفرط كريات الدم الحمراء الثانوي زيادة في سعة انتشار الرئتين، بينما يصاحب انخفاضه في حالات فقر الدم انخفاض في سعة انتشار الرئتين.

[ 43 ]، [ 44 ]

قياس مقاومة مجرى الهواء

يُعد قياس مقاومة مجرى الهواء معيارًا تشخيصيًا مهمًا للتهوية الرئوية. أثناء الاستنشاق، يتحرك الهواء عبر المجاري الهوائية تحت تأثير تدرج الضغط بين تجويف الفم والحويصلات الهوائية. أثناء الاستنشاق، يؤدي تمدد الصدر إلى انخفاض في الزجاجي الجنبي، وبالتالي، انخفاض الضغط داخل الحويصلات الهوائية، الذي يصبح أقل من الضغط في تجويف الفم (الجوي). ونتيجة لذلك، يتم توجيه تدفق الهواء إلى الرئتين. أثناء الزفير، يهدف عمل الشد المرن للرئتين والصدر إلى زيادة الضغط داخل الحويصلات الهوائية، الذي يصبح أعلى من الضغط في تجويف الفم، مما يؤدي إلى تدفق هواء معاكس. وبالتالي، فإن تدرج الضغط (∆P) هو القوة الرئيسية التي تضمن نقل الهواء عبر المجاري الهوائية.

العامل الثاني الذي يحدد حجم تدفق الغاز عبر مجاري الهواء هو المقاومة الديناميكية الهوائية (Raw)، والتي تعتمد بدورها على الخلوص وطول مجاري الهواء، وكذلك على لزوجة الغاز.

يخضع حجم سرعة تدفق الهواء الحجمي لقانون بوازويل: V = ∆P / Raw، حيث

• V - السرعة الحجمية لتدفق الهواء الصفحي؛
• ∆P - تدرج الضغط في تجويف الفم والحويصلات الهوائية؛
• الخام - المقاومة الديناميكية الهوائية للمجاري الهوائية.

ومن ثم، فمن أجل حساب المقاومة الديناميكية الهوائية للممرات الهوائية، من الضروري قياس الفرق بين الضغط في تجويف الفم في الحويصلات الهوائية (∆P)، وكذلك معدل تدفق الهواء الحجمي في نفس الوقت.

هناك عدة طرق لتحديد الخام بناءً على هذا المبدأ:

• طريقة قياس ضغط الجسم بالكامل؛
• طريقة منع تدفق الهواء.

تحديد غازات الدم وتوازن الحمض والقاعدة

الطريقة الرئيسية لتشخيص الفشل التنفسي الحاد هي دراسة غازات الدم الشرياني، والتي تشمل قياس PaO2 وPaCO2 ودرجة الحموضة. كما يُمكن قياس تشبع الهيموغلوبين بالأكسجين (تشبع الأكسجين) وبعض المعايير الأخرى، وخاصةً محتوى القواعد العازلة (BB) والبيكربونات القياسية (SB) وقيمة فائض (نقص) القواعد (BE).

يُحدد مؤشرا PaO2 وPaCO2 بدقة قدرة الرئتين على تشبع الدم بالأكسجين (الأكسجة) وإزالة ثاني أكسيد الكربون (التهوية). وتُحدد هذه الوظيفة الأخيرة أيضًا من خلال قيم الرقم الهيدروجيني (pH) ونسبة الأكسجين (BE).

لتحديد التركيب الغازي للدم لدى مرضى الفشل التنفسي الحاد في وحدات العناية المركزة، تُستخدم تقنية جراحية معقدة للحصول على الدم الشرياني عن طريق ثقب شريان كبير. يُثقب الشريان الكعبري بشكل أكثر تكرارًا، نظرًا لانخفاض خطر حدوث مضاعفات. تتمتع اليد بتدفق دم جانبي جيد، يتم تنفيذه عبر الشريان الزندي. لذلك، حتى في حالة تلف الشريان الكعبري أثناء الثقب أو استخدام قسطرة شريانية، يبقى تدفق الدم إلى اليد مستمرًا.

دواعي إجراء ثقب الشريان الكعبري وتركيب قسطرة شريانية هي:

• الحاجة إلى قياس تركيب غازات الدم الشرياني بشكل متكرر؛
• عدم استقرار هيموديناميكي شديد على خلفية فشل تنفسي حاد والحاجة إلى مراقبة مستمرة لمعايير هيموديناميكية.

نتيجة اختبار ألين السلبية تُعدّ موانعًا لتركيب القسطرة. لإجراء الاختبار، يُضغط الشريان الزندي والشريان الكعبري بالأصابع لإيقاف تدفق الدم الشرياني؛ فتصبح اليد شاحبة بعد فترة. بعد ذلك، يُحرّر الشريان الزندي مع الاستمرار في ضغط الشريان الكعبري. عادةً، يعود لون اليد إلى طبيعته بسرعة (خلال 5 ثوانٍ). إذا لم يحدث ذلك، تبقى اليد شاحبة، ويُشخّص انسداد الشريان الزندي، وتُعتبر نتيجة الاختبار سلبية، ولا يُجرى ثقب الشريان الكعبري.

إذا كانت نتيجة الاختبار إيجابية، يُثبّت راحة يد المريض وساعده. بعد تحضير المجال الجراحي في الأجزاء البعيدة من الشريان الكعبري، يُجسّ النبض في الشريان الكعبري، ويُعطى التخدير في هذا الموقع، ويُثقب الشريان بزاوية 45 درجة. تُدفع القسطرة لأعلى حتى يظهر الدم في الإبرة. تُزال الإبرة، وتُترك القسطرة في الشريان. لمنع النزيف المفرط، يُضغط على الجزء القريب من الشريان الكعبري بإصبع لمدة 5 دقائق. تُثبّت القسطرة على الجلد بخيوط حريرية وتُغطى بضمادة معقمة.

تعتبر المضاعفات (النزيف، انسداد الشرايين بسبب الجلطة، والعدوى) أثناء وضع القسطرة نادرة نسبيًا.

يُفضّل جمع عينة الدم للفحص باستخدام محقنة زجاجية بدلًا من البلاستيكية. من المهم عدم تلامس عينة الدم مع الهواء المحيط، أي أن جمع الدم ونقله يجب أن يتم في ظروف لا هوائية. وإلا، فإن دخول الهواء المحيط إلى عينة الدم يؤدي إلى تحديد مستوى PaO2.

يجب إجراء قياس غازات الدم في موعد لا يتجاوز 10 دقائق بعد سحب الدم الشرياني. وإلا، فإن العمليات الأيضية الجارية في عينة الدم (والتي تبدأ أساسًا بنشاط كريات الدم البيضاء) تُغير نتائج قياس غازات الدم بشكل ملحوظ، مما يُقلل من مستوى PaO2 ودرجة الحموضة (pH)، ويزيد من PaCO2. وتُلاحظ تغيرات ملحوظة بشكل خاص في حالات سرطان الدم وزيادة كريات الدم البيضاء.

[ 45 ]، [ 46 ]، [ 47 ]

طرق تقييم التوازن الحمضي القاعدي

قياس درجة حموضة الدم

يمكن تحديد قيمة الرقم الهيدروجيني لبلازما الدم بطريقتين:

• تعتمد طريقة المؤشر على خاصية بعض الأحماض أو القواعد الضعيفة المستخدمة كمؤشرات للتفكك عند قيم pH معينة وبالتالي تغيير اللون.
• تسمح طريقة قياس الرقم الهيدروجيني بتحديد تركيز أيونات الهيدروجين بشكل أكثر دقة وسرعة باستخدام أقطاب بولاروغرافية خاصة، يتم على سطحها، عند غمرها في المحلول، إنشاء فرق محتمل، اعتمادًا على الرقم الهيدروجيني للوسط الذي تتم دراسته.

أحد القطبين هو القطب النشط أو القطب القياسي، المصنوع من معدن نبيل (البلاتين أو الذهب). أما القطب الآخر (المرجعي) فهو قطب للمقارنة. يُفصل قطب البلاتين عن باقي النظام بغشاء زجاجي نافذ فقط لأيونات الهيدروجين (H ⁺ ). ويُملأ القطب بمحلول منظم داخله.

تُغمر الأقطاب الكهربائية في المحلول المراد دراسته (مثل الدم)، وتُستقطب بمصدر التيار. ونتيجةً لذلك، يتولد تيار كهربائي في الدائرة الكهربائية المغلقة. ولأن قطب البلاتين (النشط) مفصولٌ أيضًا عن محلول الإلكتروليت بغشاء زجاجي نافذ فقط لأيونات الهيدروجين (H ⁺⁾ ، فإن الضغط على سطحي هذا الغشاء يتناسب طرديًا مع الرقم الهيدروجيني للدم.

في أغلب الأحيان، يتم تقييم توازن الحمض والقاعدة باستخدام طريقة أستروب على جهاز مايكرو أستروب. يتم تحديد مؤشرات BB وBE وPaCO2. يتم وضع جزأين من الدم الشرياني المراد فحصه في حالة توازن مع خليطين من الغازات ذات التركيب المعروف، يختلفان في الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون. يتم قياس الرقم الهيدروجيني في كل جزء من الدم. يتم رسم قيم الرقم الهيدروجيني وPaCO2 في كل جزء من الدم كنقطتين على الرسم البياني. يتم رسم خط مستقيم عبر النقطتين المحددتين على الرسم البياني حتى يتقاطع مع الرسوم البيانية القياسية BB وBE، ويتم تحديد القيم الفعلية لهذه المؤشرات. ثم يتم قياس الرقم الهيدروجيني للدم المراد فحصه، ويتم العثور على نقطة مقابلة لقيمة الرقم الهيدروجيني المقاسة هذه على الخط المستقيم الناتج. يتم تحديد الضغط الفعلي لثاني أكسيد الكربون في الدم (PaCO2) من خلال إسقاط هذه النقطة على المحور الإحداثي.

القياس المباشر لضغط ثاني أكسيد الكربون (PaCO2)

في السنوات الأخيرة، استُخدم تعديلٌ على أقطاب البولاروجراف المُخصصة لقياس الرقم الهيدروجيني (pH) لقياس PaCO2 مباشرةً في حجم صغير. يُغمر كلا القطبين (النشط والمرجعي) في محلول إلكتروليتي، يُفصل عن الدم بغشاء آخر نافذ للغازات فقط، وليس لأيونات الهيدروجين. تُغيّر جزيئات ثاني أكسيد الكربون، المنتشرة عبر هذا الغشاء من الدم، الرقم الهيدروجيني للمحلول. وكما ذُكر سابقًا، يُفصل القطب النشط أيضًا عن محلول NaHCO3 بغشاء زجاجي نافذ لأيونات الهيدروجين فقط ^. بعد غمر القطبين في محلول الاختبار (مثل الدم)، يتناسب الضغط على كلا سطحي هذا الغشاء تناسبًا مع الرقم الهيدروجيني للإلكتروليت (NaHCO3). بدوره، يعتمد الرقم الهيدروجيني لمحلول NaHCO3 على تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم. وبالتالي، يتناسب الضغط في الدائرة تناسبًا مع PaCO2 في الدم.

كما تستخدم الطريقة الاستقطابية لتحديد PaO2 في الدم الشرياني.

[ 48 ]، [ 49 ]، [ 50 ]

تحديد BE بناءً على القياس المباشر لـ pH و PaCO2

يُسهّل التحديد المباشر لـ pH وPaCO2 في الدم عملية تحديد المؤشر الثالث لتوازن الحمض والقاعدة - فائض القواعد (BE) بشكل كبير. يُمكن تحديد هذا المؤشر الأخير باستخدام مخططات بيانية خاصة. بعد القياس المباشر لـ pH وPaCO2، تُرسم القيم الفعلية لهذين المؤشرين على المقاييس المقابلة للمخطط. تتصل النقاط بخط مستقيم حتى تتقاطع مع مقياس فائض القواعد.

لا تتطلب هذه الطريقة لتحديد المؤشرات الرئيسية لتوازن الحمض والقاعدة موازنة الدم بخليط من الغازات، كما هو الحال عند استخدام طريقة أستروب الكلاسيكية.

تفسير النتائج

الضغط الجزئي لـ O2 وCO2 في الدم الشرياني

تُعدّ قيم PaO2 وPaCO2 مؤشرين موضوعيين رئيسيين لفشل الجهاز التنفسي. في هواء غرفة تنفس لشخص بالغ سليم، بتركيز أكسجين 21% (FiO2 ₌ 0.21) وضغط جوي طبيعي (760 ملم زئبق)، يتراوح PaO2 بين 90 و95 ملم زئبق. مع تغير الضغط الجوي ودرجة الحرارة المحيطة وبعض الظروف الأخرى، يمكن أن يصل PaO2 لدى الشخص السليم إلى 80 ملم زئبق.

يمكن اعتبار انخفاض ضغط الأكسجين في الدم (PaO2) (أقل من 80 ملم زئبق) علامةً أوليةً على نقص الأكسجين، خاصةً في ظل وجود تلف حاد أو مزمن في الرئتين أو الصدر أو عضلات الجهاز التنفسي أو اضطراب في تنظيم التنفس المركزي. يشير انخفاض ضغط الأكسجين في الدم إلى 70 ملم زئبق في معظم الحالات إلى فشل تنفسي مُعوَّض، وعادةً ما يكون مصحوبًا بعلامات سريرية تشير إلى انخفاض القدرة الوظيفية للجهاز التنفسي الخارجي:

• تسرع القلب الطفيف؛
• ضيق في التنفس، وعدم الراحة في الجهاز التنفسي، ويظهر بشكل رئيسي أثناء بذل المجهود البدني، على الرغم من أن معدل التنفس في حالة الراحة لا يتجاوز 20-22 في الدقيقة؛
• انخفاض ملحوظ في القدرة على ممارسة التمارين الرياضية؛
• المشاركة في تنفس العضلات التنفسية الإضافية، وما إلى ذلك.

للوهلة الأولى، تتعارض معايير نقص الأكسجة الشرياني هذه مع تعريف إي. كامبل للفشل التنفسي: "يتميز الفشل التنفسي بانخفاض ضغط الأكسجين في الدم (PaO2) إلى أقل من 60 ملم زئبق...". ومع ذلك، وكما ذُكر سابقًا، يشير هذا التعريف إلى فشل تنفسي لا تعويضي، والذي يتجلى في عدد كبير من العلامات السريرية والجهازية. في الواقع، يشير انخفاض ضغط الأكسجين في الدم إلى أقل من 60 ملم زئبق، كقاعدة عامة، إلى فشل تنفسي لا تعويضي شديد، ويصاحبه ضيق في التنفس أثناء الراحة، وزيادة في عدد حركات التنفس إلى 24-30 حركة في الدقيقة، وزرقة، وتسرع في القلب، وضغط كبير على عضلات الجهاز التنفسي، وغيرها. عادةً ما تتطور الاضطرابات العصبية وعلامات نقص الأكسجة في الأعضاء الأخرى مع انخفاض ضغط الأكسجين في الدم إلى أقل من 40-45 ملم زئبق.

يُعتبر انخفاض ضغط الأكسجين في الدم (PaO2) من 80 إلى 61 ملم زئبق، خاصةً في ظل تلف حاد أو مزمن في الرئتين والجهاز التنفسي الخارجي، العلامة الأولى لنقص تأكسج الدم الشرياني. في معظم الحالات، يُشير هذا إلى حدوث فشل تنفسي مُعوَّض خفيف. أما انخفاض ضغط الأكسجين في الدم (PaO2) _{إلى أقل من} 60 ملم زئبق، فيشير إلى فشل تنفسي مُعوَّض متوسط أو شديد، وتظهر أعراضه السريرية بوضوح.

عادةً، يتراوح ضغط ثاني أكسيد الكربون في الدم الشرياني (PaCO2 ₎ بين 35 و45 ملم زئبق. يُشخَّص فرط ضغط الدم الرئوي عند تجاوزه 45 ملم زئبق. عادةً ما تُشير قيم PaCO2 التي تزيد عن 50 ملم زئبق إلى فشل تنفسي حاد (أو مختلط)، بينما تُشير القيم التي تزيد عن 60 ملم زئبق إلى استخدام التهوية الميكانيكية لاستعادة حجم التنفس الدقيق.

يعتمد تشخيص أشكال مختلفة من الفشل التنفسي (الهواء، والنسيجي، وما إلى ذلك) على نتائج الفحص الشامل للمرضى - الصورة السريرية للمرض، ونتائج تحديد وظيفة التنفس الخارجي، والأشعة السينية للصدر، والاختبارات المعملية، بما في ذلك تقييم تكوين الغاز في الدم.

وقد سبق ملاحظة _{بعض سمات التغير في PaO 2} و PaCO _{2 في الفشل التنفسي التهوية والنسيجي. دعونا نتذكر أن الفشل التنفسي التهوية، حيث يتم تعطيل عملية إطلاق ثاني أكسيدالكربون} من الجسم بشكل أساسي في الرئتين، يتميز بفرط ثاني أكسيد الكربون (PaCO ₂ أكبر من 45-50 مم زئبق)، وغالبًا ما يكون مصحوبًا بحماض تنفسي معوض أو غير معوض. في الوقت نفسه، يؤدي نقص التهوية التدريجي للحويصلات الهوائية بشكل طبيعي إلى انخفاض في أكسجة الهواء الحويصلي وضغط O ₂ في الدم الشرياني (PaO ₂ )، مما يؤدي إلى نقص الأكسجين في الدم. وبالتالي، فإن الصورة التفصيلية للفشل التنفسي التهوية مصحوبة بكل من فرط ثاني أكسيد الكربون وزيادة نقص الأكسجين في الدم.

تتميز المراحل المبكرة من الفشل التنفسي الحشوي بانخفاض في PaO ₂ (نقص تأكسج الدم)، والذي يترافق في معظم الحالات مع فرط تنفس حاد في الحويصلات الهوائية (تسرع النفس)، وما ينتج عنه من نقص في ثاني أكسيد الكربون وقلاء تنفسي. إذا لم تُشفَ هذه الحالة، تظهر تدريجيًا علامات انخفاض كلي تدريجي في التهوية، وحجم تنفسي ضئيل، وفرط ثاني أكسيد الكربون (ضغط ثاني أكسيد الكربون _أكبر من 45-50 ملم زئبق). يشير هذا إلى إضافة فشل تنفسي تهوي ناتج عن إجهاد عضلات الجهاز التنفسي، أو انسداد شديد في المسالك الهوائية، أو انخفاض حاد في حجم الحويصلات الهوائية العاملة. وبالتالي، تتميز المراحل المتأخرة من الفشل التنفسي الحشوي بانخفاض تدريجي في PaO ₂ (نقص تأكسج الدم) مصحوبًا بفرط ثاني أكسيد الكربون.

اعتمادًا على الخصائص الفردية لتطور المرض وسيطرة بعض الآليات المرضية الفيزيولوجية لفشل الجهاز التنفسي، من الممكن حدوث تركيبات أخرى من نقص الأكسجين وفرط ثاني أكسيد الكربون في الدم، والتي تتم مناقشتها في الفصول التالية.

اختلال التوازن الحمضي القاعدي

في معظم الحالات، من أجل التشخيص الدقيق للحماض والقلاء التنفسي وغير التنفسي، وكذلك لتقييم درجة تعويض هذه الاضطرابات، يكفي تحديد درجة حموضة الدم، وpCO2، وBE وSB.

خلال فترة تراجع المعاوضة، يُلاحظ انخفاض في درجة حموضة الدم، وفي حالة القلاء، يُحدَّد توازن الحمض والقاعدة بسهولة بالغة: ففي حالة الحموضة، يرتفع. كما يُسهُل تحديد أنواع هذه الاضطرابات التنفسية وغير التنفسية من خلال المؤشرات المخبرية: فالتغيرات في تركيز ثاني أكسيد الكربون (pCO2 ₎ وضغط الدم (BE) في كلٍّ من هذين النوعين تتخذ اتجاهات مختلفة.

يزداد الوضع تعقيدًا عند تقييم مؤشرات التوازن الحمضي القاعدي خلال فترة تعويض اضطراباته، عندما لا يتغير الرقم الهيدروجيني للدم. وبالتالي، يمكن ملاحظة انخفاض في pCO ₂ و BE في كل من الحماض غير التنفسي (الأيضي) والقلاء التنفسي. في هذه الحالات، يساعد تقييم الحالة السريرية العامة، مما يسمح لنا بفهم ما إذا كانت التغيرات المقابلة في pCO ₂ أو BE أولية أم ثانوية (تعويضية).

يتميز القلاء التنفسي المُعوَّض بارتفاع أولي في ضغط ثاني أكسيد الكربون، وهو السبب الرئيسي لاضطراب التوازن الحمضي القاعدي؛ في هذه الحالات، تكون التغيرات المقابلة في ضغط الدم ثانوية، أي أنها تعكس تفعيل آليات تعويضية مختلفة تهدف إلى تقليل تركيز القواعد. على العكس، في حالة الحماض الأيضي المُعوَّض، تكون التغيرات في ضغط الدم ثانوية، وتعكس التغيرات في ضغط ثاني أكسيد الكربون فرط التهوية التعويضي في الرئتين (إن أمكن).

وبالتالي، فإن مقارنة معايير اختلال التوازن الحمضي القاعدي مع الصورة السريرية للمرض في معظم الحالات تُمكّن من تشخيص دقيق لطبيعة هذه الاختلالات حتى خلال فترة تعويضها. كما يُساعد تقييم التغيرات في تركيب إلكتروليتات الدم في وضع التشخيص الصحيح في هذه الحالات. غالبًا ما يُلاحظ فرط صوديوم الدم (أو تركيز الصوديوم الطبيعي ⁾ وفرط بوتاسيوم الدم في الحماض التنفسي والأيضي، بينما يُلاحظ نقص صوديوم الدم (أو انخفاضه) ونقص بوتاسيوم الدم في القلاء التنفسي.

قياس التأكسج النبضي

يعتمد إمداد الأعضاء والأنسجة الطرفية بالأكسجين ليس فقط على القيم المطلقة لضغط D2 _في الدم الشرياني، ولكن أيضًا على قدرة الهيموجلوبين على ربط الأكسجين في الرئتين وإطلاقه في الأنسجة. يتم وصف هذه القدرة من خلال الشكل على شكل حرف S لمنحنى تفكك الأوكسي هيموغلوبين. المعنى البيولوجي لهذا الشكل من منحنى التفكك هو أن منطقة قيم ضغط O2 العالية تتوافق مع المقطع الأفقي لهذا المنحنى. لذلك، حتى مع التقلبات في ضغط الأكسجين في الدم الشرياني من 95 إلى 60-70 مم زئبق، يظل تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين (SaO2 ₎ عند مستوى مرتفع بدرجة كافية. وبالتالي، في الشخص الشاب السليم مع PaO2 ₌ 95 مم زئبق، يكون تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين 97٪، ومع PaO2 ₌ 60 مم زئبق - 90٪. يشير المنحدر الحاد للجزء الأوسط من منحنى تفكك الأوكسي هيموجلوبين إلى ظروف مواتية للغاية لإطلاق الأكسجين في الأنسجة.

تحت تأثير عوامل معينة (ارتفاع درجة الحرارة، فرط ثاني أكسيد الكربون، الحماض)، ينحرف منحنى التفكك إلى اليمين، مما يشير إلى انخفاض في تقارب الهيموغلوبين للأكسجين وإمكانية إطلاقه بسهولة أكبر في الأنسجة. يوضح الشكل أنه في هذه الحالات، يلزم زيادة PaO2 للحفاظ على تشبع الهيموغلوبين بالأكسجين عند نفس _{المستوى}.

يشير الانزياح نحو اليسار في منحنى تفكك الأوكسي هيموغلوبين إلى زيادة انجذاب الهيموغلوبين للأكسجين (O ₂₎ وانخفاض إطلاقه في الأنسجة. يحدث هذا الانزياح تحت تأثير نقص ثاني أكسيد الكربون، والقلاء الدموي، وانخفاض درجات الحرارة. في هذه الحالات، يبقى تشبع الهيموغلوبين بالأكسجين مرتفعًا حتى عند انخفاض قيم PaO _2.

وهكذا، تكتسب قيمة تشبع الهيموغلوبين بالأكسجين في حالات الفشل التنفسي قيمة مستقلة لتحديد مدى إمداد الأنسجة الطرفية بالأكسجين. وتُعدّ قياس التأكسج النبضي الطريقة غير الجراحية الأكثر شيوعًا لتحديد هذا المؤشر.

تحتوي أجهزة قياس التأكسج النبضي الحديثة على معالج دقيق متصل بمستشعر يحتوي على صمام ثنائي باعث للضوء، ومستشعر حساس للضوء يقع مقابل الصمام الثنائي. يُستخدم عادةً طولان موجيان للإشعاع: 660 نانومتر (الضوء الأحمر) و940 نانومتر (الأشعة تحت الحمراء). يُحدَّد تشبع الأكسجين بامتصاص الضوء الأحمر والأشعة تحت الحمراء، على التوالي، بواسطة الهيموغلوبين المختزل (Hb) والأوكسي هيموغلوبين (HbJ₂ ₎. تُعرَض النتيجة على شكل SaO₂ (التشبع الناتج عن قياس التأكسج النبضي).

عادةً، يتجاوز تشبع الأكسجين 90%. ينخفض هذا المؤشر مع نقص الأكسجين وانخفاض ضغط الأكسجين في الدم _{إلى أقل من} 60 ملم زئبق.

عند تقييم نتائج قياس التأكسج النبضي، يجب مراعاة خطأ هذه الطريقة الكبير نسبيًا، والذي يتراوح بين ±4% و5%. كما يجب تذكر أن نتائج التحديد غير المباشر لتشبع الأكسجين تعتمد على عوامل أخرى عديدة، منها على سبيل المثال وجود طلاء أظافر على أظافر الشخص. يمتص الطلاء جزءًا من إشعاع الأنود بطول موجي 660 نانومتر، مما يقلل من قيمة مؤشر _SaO2.

تتأثر قراءات مقياس التأكسج النبضي بالتحول في منحنى تفكك الهيموغلوبين، والذي يحدث تحت تأثير عوامل مختلفة (درجة الحرارة، درجة حموضة الدم، مستوى PaCO2)، وتصبغ الجلد، وفقر الدم مع مستوى الهيموغلوبين أقل من 50-60 جم / لتر، إلخ. على سبيل المثال، تؤدي التقلبات الطفيفة في درجة الحموضة إلى تغييرات كبيرة في مؤشر SaO2؛ في القلاء (على سبيل المثال، الجهاز التنفسي، الذي يتطور على خلفية فرط التنفس)، يتم المبالغة في تقدير SaO2، وفي الحماض، يتم التقليل من تقديره.

بالإضافة إلى ذلك، لا تسمح هذه التقنية بظهور أنواع مرضية من الهيموغلوبين في الدم المحيطي - الكربوكسي هيموجلوبين والميثيموغلوبين، والتي تمتص الضوء بنفس الطول الموجي مثل أوكسي هيموجلوبين، مما يؤدي إلى المبالغة في تقدير قيم SaO2.

ومع ذلك، يتم استخدام قياس التأكسج النبضي على نطاق واسع في الممارسة السريرية حاليًا، وخاصة في وحدات العناية المركزة وأقسام الإنعاش لمراقبة ديناميكية بسيطة ومؤشرة لحالة تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين.

تقييم المعلمات الديناميكية الدموية

لإجراء تحليل كامل للوضع السريري في الفشل التنفسي الحاد، من الضروري تحديد عدد من المعايير الديناميكية الدموية بشكل ديناميكي:

• ضغط الدم؛
• معدل ضربات القلب (HR)؛
• الضغط الوريدي المركزي (CVP)؛
• ضغط إسفين الشريان الرئوي (PAWP)؛
• الناتج القلبي؛
• مراقبة تخطيط القلب (بما في ذلك الكشف في الوقت المناسب عن عدم انتظام ضربات القلب).

يمكن تحديد العديد من هذه المؤشرات (ضغط الدم، معدل ضربات القلب، تشبع الأكسجين في الدم، تخطيط القلب الكهربائي، إلخ) باستخدام أجهزة مراقبة حديثة في أقسام العناية المركزة والإنعاش. في المرضى المصابين بأمراض خطيرة، يُنصح بتركيب قسطرة قلبية عائمة مؤقتة لتحديد ضغط الدم المركزي (CVP) وضغط الشريان الرئوي (PAOP).

[ 51 ]، [ 52 ]، [ 53 ]، [ 54 ]، [ 55 ]، [ 56 ]