Il Rapporto ventilazione-perfusione descrive il quoziente di ventilazione polmonare e perfusione polmonare. I valori normali del parametro sono compresi tra 0,8 e uno per una persona sana. Le deviazioni si basano sul principio di uno shunt intrapolmonare destro-sinistro o di una maggiore ventilazione dello spazio morto alveolare.
Qual è il rapporto tra ventilazione e perfusione?
La ventilazione polmonare è anche nota come ventilazione. In medicina, questo significa la ventilazione dell'intero tratto respiratorio durante la respirazione. Lo scambio di gas avviene tramite la ventilazione alveolare. Le strutture meno coinvolte nello scambio gassoso sono però anche ventilate. Il dottore parla anche di ventilazione dello spazio morto.
Il quoziente di perfusione della ventilazione si riferisce al rapporto tra la ventilazione totale dei polmoni e la loro perfusione. Il flusso di sangue è chiamato perfusione. Con il quoziente di perfusione della ventilazione, la perfusione corrisponde alla gittata cardiaca, che viene calcolata dalla gittata sistolica per la frequenza cardiaca. La norma per la gittata cardiaca è di circa cinque litri. La perfusione dei polmoni è compresa tra cinque e otto litri. La ventilazione in un adulto sano è di circa 5-7 litri. A riposo, il rapporto ventilazione-perfusione è in media compreso tra 0,8 e uno.
Il quoziente dei due volumi è una caratteristica dell'analisi dei gas respiratori che viene utilizzata in pneumologia per la diagnostica.
Funzione e compito
La respirazione polmonare è vitale per l'uomo. Lo scambio di gas avviene negli alveoli dell'organo appaiato. L'ossigeno viene assorbito dall'aria che respiriamo. Allo stesso tempo, l'anidride carbonica viene rilasciata nell'ambiente. Se nel corpo fosse rimasta troppa CO, si avrebbero sintomi di avvelenamento o addirittura morte. Allo stesso modo, un insufficiente apporto di ossigeno può portare alla morte.
Ogni tessuto del corpo dipende permanentemente da una fornitura di O2 per il mantenimento. Se l'apporto di ossigeno viene a mancare per un certo periodo di tempo, il tessuto muore. Negli organi, l'insufficienza d'organo è il risultato di questo processo.
Negli alveoli, l'ossigeno viene trasportato dall'aria che respiri nel flusso sanguigno. Il sangue funge da mezzo di trasporto per la respirazione polmonare. In questo modo, l'ossigeno raggiunge anche i tessuti più stretti attraverso il flusso sanguigno. L'ossigeno viene trasportato nel sangue sia in forma disciolta che legata. Le molecole di ossigeno si legano all'emoglobina nel sangue umano. La sua affinità di legame diminuisce nell'ambiente sempre più acido del resto del corpo. In questo modo l'ossigeno si separa dall'emoglobina nel suo passaggio attraverso il flusso sanguigno e può essere assorbito nei tessuti.
La norma del quoziente ventilazione-perfusione descrive l'ideale del rapporto tra flusso sanguigno e ventilazione di cui i polmoni hanno bisogno per fornire ossigeno al corpo. La ventilazione alveolare e la perfusione differiscono l'una dall'altra a causa della forza di gravità nelle singole sezioni polmonari. Con un torace in posizione verticale, la perfusione e la ventilazione aumentano gradualmente dalla punta del polmone alla base del polmone. Il gradiente di ventilazione verticale è meno pronunciato del gradiente di perfusione.
L'apporto bronchiale e vascolare variabile nelle regioni polmonari rende ancora più estrema la disomogeneità ventilazione-perfusione. Ad esempio, il rapporto regionale nelle sezioni basali è solo 0,5. Nella parte superiore dei polmoni, invece, sono fino a tre. La media di questi numeri fornisce un quoziente ventilazione-perfusione di circa uno.
Le aree al di sopra del valore medio sono chiamate iperventilate e le aree al di sotto del valore medio sono chiamate aree ipoventilate. Le aree iperventilate sono, ad esempio, gli alveoli. Contribuiscono maggiormente allo scambio di gas rispetto ai distretti ipoventilati. La disomogeneità di perfusione e ventilazione aumenta quando la funzione polmonare è compromessa e la capacità di scambio di gas dei polmoni peggiora.
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Un rapporto ventilazione-perfusione deviato può essere basato su due diversi principi. Il primo principio corrisponde a una deviazione dovuta a uno shunt intrapolmonare destro-sinistro. Gli alveoli non sono ventilati, ma perfusi e mescolano il sangue venoso misto nella circolazione del corpo. Lo shunt destro-sinistro è un disturbo della circolazione sanguigna che pompa sangue povero di ossigeno dalle cosce venose nella coscia arteriosa senza passare attraverso la circolazione polmonare.
La causa di un tale fenomeno può essere un difetto del setto atriale o ventricolare, che crea una connessione diretta tra i grandi vasi del corpo. La pressione ventricolare destra supera quindi la pressione ventricolare sinistra. Una carenza di tensioattivi può anche innescare il fenomeno provocando una ventilazione insufficiente nelle zone basali dei polmoni.
Il secondo principio per un rapporto ventilazione-perfusione anormale corrisponde a una maggiore ventilazione dello spazio morto alveolare. Gli alveoli non sono perfusi, ma ventilati e quindi riducono la ventilazione effettiva, poiché il volume minuto respiratorio aumenta in modo compensatorio. La pressione parziale dell'anidride carbonica rimane invariata nonostante la respirazione.
I disturbi dello scambio di gas polmonare con valori di gas nel sangue modificati sono anche indicati come insufficienza respiratoria. Questo può essere il caso se ci sono squilibri nel rapporto ventilazione-perfusione. L'insufficienza respiratoria parziale corrisponde all'ipossiemia arteriosa con una pressione parziale dell'ossigeno inferiore a 65 mmHg.
Nell'insufficienza respiratoria globale, c'è ipossiemia e ipercapnia. La pressione parziale dell'anidride carbonica è quindi superiore a 45 mmHg. I principali sintomi di insufficienza includono mancanza di respiro, irrequietezza e battito cardiaco. Se il decorso è grave, possono verificarsi anche alterazioni della coscienza e bradicardia. Si verificano anche rumori respiratori patologici o rumori sferraglianti.
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