Pulmoner fizyoloji

84
Pulmoner fizyoloji Prof. Dr. Uğur KOCA

Transcript of Pulmoner fizyoloji

Page 1: Pulmoner fizyoloji

Pulmoner fizyoloji

Prof. Dr. Uğur KOCA

Page 2: Pulmoner fizyoloji

Mekanik ventilasyonda üstel fonksiyonlar ve zaman sabitleri

Üstel fonksiyon (exponential), bir fonksiyondaki değişim hızının

değişkenin büyüklüğü ile orantılı olduğu durumu tanımlar.

Örneğin; pasif bir ekspiryum sırasında ekspiratuvar akım başlangıçta en

yüksek iken, akciğer volümü fonksiyonel rezidüel kapasiteye yaklaştıkça

azalır.

Page 3: Pulmoner fizyoloji

Yükselen üstel fonksiyon: Değişkendeki yükselmeyi zamanın bir fonksiyonu olarak gösterir:

basınç-zaman, volüm-zaman gibi. Sabit basınçlı modlarda oluşan inspiratuvar volüm zamanın

da bir fonksiyonudur; inspiratuvar volüm-zaman dalga şekli yükselen üstel fonksiyon örneğidir.

Fonksiyondaki değişim hızı değişkenin büyüklüğü ile orantılı ve sabittir. Sabit genellikle

değişkenin son değeridir.

dy/dt = (1/π) yson - y π: sistemin zaman sabiti

Bu denkleme göre değişkenin y değeri zamanla yson değerine yaklaşacak ve fonksiyonun

sonunda değişim değeri sıfır olacaktır. Başka bir ifade ile, değişim olayın başlangıcında en

büyük iken gittikçe azalacaktır.

y = yson (1-e-t/π)

y= değişkenin t zamanındaki değeri

e= doğal logaritmanın bazal değeri (2,71828..)

yson = y’nin son değeri

t=olayın başlangıcından itibaren geçen süre

π= sistemin zaman sabiti

Page 4: Pulmoner fizyoloji

İnen üstel fonksiyon: Değişkendeki azalış zamanın bir fonksiyonu olarak ifade

edilir: akım-zaman, basınç-zaman, volüm-zaman gibi. Pasif ekspiryumda

akciğerlerin sönmesi ile basıncın azalması inen üstel fonksiyona örnektir.

İnen üstel fonksiyonda y son değeri sıfırdır. Fonksiyonun değişim hızı değişkenin

büyüklüğü ile orantılıdır.

dy/dt = (1/π)y

Bu formüle göre y fonksiyonunun değeri zamanla sıfıra yaklaşır ve y’deki

değişim hızı da sıfıra iner. Y fonksiyonu olayın başlangıcında (y0) en büyük

olduğundan, değişim hızı başlangıçta en büyüktür, sonunda en azdır.

Her iki üstel fonksiyon tipinde, değişim hızı

her zaman diliminde aynı değerde olsaydı

fonksiyonun davranışı lineer olacaktı ve

fonksiyon bir zaman sabitinde sona erecekti.

Fakat üstel fonksiyonlarda değişim hızı her

zaman diliminde sabit değildir.

Page 5: Pulmoner fizyoloji

Solunum sisteminin hareket eşitliği:

Mekanik ventilasyonda bir akım oluşması ve hacim yer

değiştirmesi için basınç gradiyenti gerekir.

Bir hacmin yer değiştirmesi için oluşturulan kuvvetlerin

akciğerin ve göğüs kafesinin elastik güçlerini yenmesi gerekir.

Gaz akımının oluşması için basınç gradiyentinin solunum

sisteminin direnç ile ilgili kuvvetlerinin aşması gerekir.

İnspiryumun herhangi bir anında havayolu açılma basıncı

(Pawo) akciğer ve göğüs duvarının ekspansiyonuna karşı gelen

güçler ile dengeye gelmelidir.

Page 6: Pulmoner fizyoloji

Hareket eşitliği soluk sırasında havayolu açıklığında oluşan basınç

değişikliğini yansıtır. Eşitliğe göre akciğer her yönde eşit ekspanse olur

(izotropik ekspansiyon)

PAO= V/C + V°R + V°°I – PmusPAO:havayolu açıklığındaki basınç (ağız veya ET tüp)V: akciğer volümüC:respiratuvar sistemin kompliyansıV°:gaz akımıR:havayolu rezistansıV°°:konvektif gaz ivmesiI:impedansPmus:solunum kaslarınca oluşturulan basınç

Page 7: Pulmoner fizyoloji

Ekspirasyona karşı gelen güçler:

1. elastik geri çekilme basıncı (P elastik)

2. akıma karşı koyan rezistansa ilişkin basınç (P

rezistans)

3. eylemsizliği yenmeye ilişkin basınç (P inertans)

Pawo = P elastik + P rezistans + P inertans

P inertans konvansiyonel ventilasyonda ihmal

edilebilirken yüksek frekanslı ventilasyonda önem

kazanır.

Page 8: Pulmoner fizyoloji

Konvansiyonel ventilasyonda hareket eşitliği:• Pawo = P elastik + P rezistans • P elastik = elastans x hacim • P rezistans = rezistans x akım • Pawo = (elastans x hacim) + (rezistans x akım)• Pawo = (hacim/kompliyans) + (rezistans x akım) • Pawo = (ml/ ml cm H2O) + [ (cm H2O / ml sn-1) x ml sn-1]

Hacim / kompliyans: fonksiyonel rezidüel kapasitenin üstündeki elastik güçleri yenmek için gereken basıncı gösterir

Rezistans x akım: Maksimum havayolu rezistansının (Rmax) inspiratuvar akım ile çarpımıdır. Rezistif güçleri yenmek için gereken basıncı gösterir.

Page 9: Pulmoner fizyoloji

Basınç kontrolünün ayarlanması:

Hareket eşitliğinin elastans ile ilgili

komponenti (V/C):

Zamanın bir fonksiyonu olarak basınç

ayarlanırsa dağılan volüm miktarı

kompliyans değişimlerinden etkilenir.

Basınç bağımsız, hacim bağımlı

değişkendir.

Basınç kontrollu ventilasyonda

inspiratuvar volüm-zaman eğrisi zaman ve

kompliyansın fonksiyonu olan volüm ile

birlikte üstel olarak değişir.

Ekspirasyon pasif olduğundan

ekspiratuvar dalga şekli repiratuvar

sistemin elastik ve rezistif özelliklerini

yansıtır.

Page 10: Pulmoner fizyoloji

Basınç kontrolünün ayarlanması:

Hareket eşitliğinin direnç ile ilgili komponenti (R x A):

Zamanın fonksiyonu olarak basınç ayarlanırsa oluşan

akım rezistansın fonksiyonudur. Basınç bağımsız akım

bağımlı değişkendir.

İnspiratuvar akım-zaman eğrisi zaman ve rezistansın bir

fonksiyonu olan akıma bağlı olarak üstel değişkenlik gösterir.

Özet olarak basınç kontrollu modlarda solunum sisteminin elastik

ve rezistif güçleri ne olursa olsun ayarlanan basınca ulaşılır

ve inspiryum süresince sabit kalır. Tidal volüm ve akım

sırasıyla kompliyansın ve rezistansın fonksiyonu

olarak üstel şekilde değişir

Page 11: Pulmoner fizyoloji

Akım kontrolunun ayarlanması:

• Pawo = Elastik öge + Rezistif öge =

(V/C) + (RxA)

• Rezistif öge incelenirse: P = RxA….

A = P/R

• Zamanın fonksiyonu olarak akım

ayarlanırsa, basınç rezistansın

fonksiyonu olarak değişir. Akım

bağımsız basınç bağımlı değişkendir.

• Akım kontrollu ventilasyonda

inspirauvar basınç-zaman eğrisi

zamana ve rezistansın fonksiyonu olan

basınç ile değişir. Volüm zamanla artar

fakat akım ile direk ilişkili değildir. Fakat

volüm akımın integrali, akım da

volümün türevi olduğu için, hacim ve

akım dolaylı ilişki içindedir.

Page 12: Pulmoner fizyoloji

Akım kontrolunun ayarlanması:

• Akım kontrollu ventilasyonda solunum sisteminin elastik ve rezistif güçleri ne

olursa olsun ayarlanan akım oluşacak ve inspiryum boyunca sabit kalacaktır.

Basınç ve tidal volüm sırasıyla kompliyans ve rezistansın fonksiyonu olarak

değişecektir.

• Modern ventilatörler akım veya basınç kontrollu olarak çalışabilirler. En sık sabit

akım (kare akım) ve sabit basınç (kare basınç) modelleri kullanılır.

• Değişik akım modelleri ventilatörlerin mikroişlemcileri tarafından oluşturulur.

Azalan rampa (descending ramp) , artan rampa (ascending ramp) ve sinüzoidal

akım modelleri oluşturabilirler.

• Bu akım modelleri çeşitli volüm döngülü modlarda kullanılır. Azalan rampa

akım paterni heterojen zaman sabiti olan akciğerlerde ventilasyonun

dağılımını iyileştirmektedir.

Page 13: Pulmoner fizyoloji

Volüm kontrolunun ayarlanması:

• Pawo = Elastik öge + Rezistif öge = (V/C) + (RxA)

• P = V/C V = PxC

Zamanın fonksiyonu olarak volüm ayarlanırsa basınç

kompliansa bağlı hale gelir. Volüm bağımsız basınç bağımlı

değişkendir. Ventilatörün gerçekten hacim kontrollu

çalışabilmesi için hacim direk olarak ölçülmelidir.

Pek çok ventilatör hacmi direk ölçemez; belirli zaman içindeki

akım miktarından hesaplar ve volümü limitleyici değişken

olarak kullanır.

Anlamı nedir; ayarlanan volüme ulaşıldığında inspiryum

sonlandırılır. İnspiryumu sonlandırma kriteri set edilen tidal

volüm olan hacim döngülü ventilasyon aslında akım

kontrollüdür.

Page 14: Pulmoner fizyoloji

Sabit basınçlı mod Sabit akımlı mod

Page 15: Pulmoner fizyoloji

REZİSTANS (R)• R = ΔP / A = cmH2O/ml sn-1

Rezistans indeksleri genellikle basınç-zaman eğrileri ile hesaplanır. Gaz

akımına karşı oluşan basınç değişikliği olarak tanımlanır. Havayolu rezistansı

akım, soluk hacmi ve hava yolunun boyutlarından etkilenir.

Sabit basınçlı moda akımın azalma hızı rezistansın bir fonksiyonu olduğu için,

akım-zaman dalga formu rezistans hakkında bilgi verir. Bu moda akım

değişken ve basınç sabit olduğu için akım kesme tekniği ile rezistans

ölçülemez. Sabit basınçlı moda rezistif özellikler akım-zaman ve volüm-zaman

dalgalarında incelenebilir.

Sabit akımlı moda rezistans genellikle “ akım kesme” tekniği ile ölçülür. Bu

teknikte inspiryum sonunda akım kesilerek belirli bir süre (pause zamanı)

basınç sabit tutulur. Sabit akımlı moda direnç ile ilgili özellikler basınç-zaman

dalga formundan incelenebilir.

Page 16: Pulmoner fizyoloji

Sabit akımda ilk önce akım ve rezistansa bağlı

olarak bir üstel basınç artışı olur (I). Daha sonra

peak basınca ulaşana dek sabit akım nedeniyle

lineer bir basınç artışı oluşur (II). Bu parça

solunum sisteminin elastik özelliklerini yansıtır.

Havayollarındaki ve solunum devresindeki

basınçların eşitlenmesi ile pause zamanında bir

plato oluşur ki bu dönemde basınç dengelenmiş

olduğundan akım kesilmiştir (III).

İnspiratuvar rezistans: RI = (Ppeak - Pplato) / peak inspiratuvar akım

Ekspiratuvar rezistans:Re= (Pplato–PEEPtotal)/ekspiryumun başlangıcındaki akım

Geçerli rezistans ölçümü için şartlar:

- pasif tidal volüm (inspiratuvar ve ekspiratuvar) - inspiryum süresince sabit akım

Pplato en az 1 sn’lik end-ekspiratuvar plato ile ölçülmeli ve 10 milisaniye ara ile yapılan iki ölçümde 0.5 cm H2O civarında oynama ile stabil olmalıdır.

I

IIIII

Page 17: Pulmoner fizyoloji

Peak basınçtan plato basıncına düşüş incelenmelidir: Bu inceleme ile maksimum rezistans indeks (Rmax) ve minimum rezistans indeks (Rmin) hesaplanabilir.

Peak basınç dinamik basıncı yansıtır.

Pz akımın kesildiği anda oluşan basınçtır.

Plato basıncı statik havayolu basıncını ifade

eder ve alveoler basıncı en iyi yansıttığı kabul

edilir.

Rmax maksimum akciğer hacminde endotrakeal tüp, solunum devresi, pulmoner ve toraks dokusu tarafından oluşturulan rezistansı yansıtır.

Rmax = (Ppeak-Pplato) / peak inspiratuvar akım

Page 18: Pulmoner fizyoloji
Page 19: Pulmoner fizyoloji

Rmin = (Ppeak-Pz) / peak inspiratuvar akım

Pz, ekspiratuvar valvin kapanıp akımın durduğu andaki basınçtır.

Rmin, Rmax’ın bileşenidir ve sadece hava yollarının rezistansını yansıtır.

Pz ve Pplato arasındaki fark farklı zaman sabitlerine sahip alveoler ünitelerdeki

gaz dağılımını yansıtır; büyük havayollarındaki akımın kesilmesine rağmen,

farklı zaman sabitlerine sahip akciğer zonlarında henüz akım vardır. Bu

fenomene “Pendelluft” (havanın askıda kalması) denir.

Rmin ve Rmax arasındaki fark ne kadar büyük ise zonlar arasındaki zaman

sabiti farkı o kadar büyük demektir.

ARDS’de Pz ve Pplato arasındaki fark çoğunlukla %10-20 arasında değişir.

Page 20: Pulmoner fizyoloji

Sabit akımlı modda basınç-zaman dalga şekli

A: Rezistans artmış

B ile karşılaştırıldığında ilk çıkışın eğimi dikleşmiş

B ile karşılaştırıldığında peak ve plato basınçları arasındaki fark artmış

B ile karşılaştırıldığında ikinci çıkışın eğimi pek değişmemiş

Page 21: Pulmoner fizyoloji

Sabit akımlı modda akım-zaman dalga şekli

A: Rezistans artmış

İnspirasyon şekilleri benzer

B ile karşılaştırıldığında bazale

iniş eğimi azalmış ve süresi

uzamış

B ile karşılaştırıldığında akım

ekspiryum sonunda sıfıra

inmemiş yani rezistans artışı

nedeniyle otoPEEP oluşmuş.

Page 22: Pulmoner fizyoloji

Sabit akımlı modda volum-zaman dalga şekli

A: artmış rezistans

İnspiratuvar yükselişler benzer

B ile karşılaştırıldığında

volümün bazal değere iniş

eğimi yavaş

Page 23: Pulmoner fizyoloji

Sabit akımlı modda volüm-basınç döngüsü

A: artmış rezistans

Sabit akımlı modda akım-volüm döngüsü

A: artmış rezistans

Boyalı alan B’ye göre fazla

İkinci parça B’ye göre daha yüksek basınçta başlıyor

Havayolu rezistansının yenilip akciğer hacminin artmaya başladığı nokta

İnspirasyon kolları benzer

Ekspiratuvar akım B’ye göre daha lineer

Page 24: Pulmoner fizyoloji

Sabit basınçlı modda basınç-zaman dalga şekli

A: artmış rezistans

Sabit basınçlı modda akım-zaman dalga şekli

A: artmış rezistans

Basınç bazeline değere dik ve çabuk inmiş

Basınç bazeline değere eksponensiyel olarak inmiş

İnspiratuvar akım uzun sürede yavaşca azalmış

İnspiratuvar akım baseline değere inmeden inspirasyon sonlanmış

Page 25: Pulmoner fizyoloji

Sabit basınçlı modda volüm-zaman dalga şekli

A: artmış rezistans

Tidal volüme anormal lineer artış ve azalmış tidal volüm

Bazeline basınç değerine lineer düşüş

Sabit basınçlı modda akım-volüm döngüsüA: artmış rezistans

Set edilen inspiratuvar zaman geçmesine rağmen akım bazeline değere inmemiş

Bazeline değere lineer iniş

Page 26: Pulmoner fizyoloji

Kompliyans (C): Solunum sisteminin elastik özelliklerini yansıtır.

C = ΔV/ΔP = ml/cmH2O

Total solunum sistemi kompliyansı (Crs) akciğer ve göğüs kafesinin

kompliyanslarının toplamıdır.

1/Crs = 1/Cpulmoner + 1/Cgöğüs duvarı

Total statik kompliyans inspiryum ve ekspiryum sonunda akım aktivitesi

olmadığı anda, total dinamik kompliyans aktif inspiryum sırasında

monitörize edilir.

Kompliyans akım-zaman, basınç-zaman dalgaları ve hacim-basınç

döngüsünden gözlenebilir.

Page 27: Pulmoner fizyoloji

Göğüs duvarı kompliyansı (Ccw):

• Özofagiyal basınç plevra basıncını yansıtır;

Ccw = Tidal volüm / Pözofagus

• Ccw’nin hesaplanması için hastanın tamamen pasif olması

gerekir.

• Ccw, özofagus basıncındaki her bir santimetresu basınç artışı

için tidal kapasitenin %4’ü olarak tahmin edilir. Normal değeri

yaklaşık 200 ml/ cmH2O’dur.

Page 28: Pulmoner fizyoloji

Akciğer kompliyansı (Ppulm): Transpulmoner basınç

değişimine karşı oluşan soluk hacmidir. Cpulm aktif

ve pasif solunumlarda ölçülebilir.

Cpulm = tidal volüm / (Pplato – Pözofagus)

Transpulmoner basınç = Palveoler –Pplevra

Pplato alveoler basıncı, Pözofagus plevral basıncı

yansıtır

Page 29: Pulmoner fizyoloji

Respiratuvar sistemin yarı-statik basınç-volüm eğrileri inflasyon ve

deflesyon sırasındaki akciğer ve toraks duvarının davranışını yansıtır.

Resistif ve konvektif ivme etkisini elemine etmek için basınç ve volüm

ölçümleri kısa süreli apne periyodları sırasında veya çok yavaş akım

sırasında yapılmalıdır.Bu amaçla,

• - süperşırınga metodu

• -Sabit akım metodu

• -Multipl oklüzyon (veya ventilatör) metodu kullanılır.

Basınç-volüm eğrileri basınç üzerindeki impedans ve rezistans etkilerini

elemine ettiğinden sadece kompliyansı yansıtır ve bunlara

“kompliyans eğrisi” de denir. Solunum kasları çalışıyor ise sadece

kompliyansı yansıtamaz. Spontan soluk var ise yarı-statik basınç-volüm

eğrisi adını alır.

Akım durduğunda havayolu basınç eksponansiyel olarak plato basıncına

düşer.

Statik duruma yakın değerler ancak düşük akımlarda (<9 L/dk) elde

edilebilir.

Page 30: Pulmoner fizyoloji

Total statik kompliyans (Csttot): Csttot, sıfır akımda ve herhangi bir soluk hacminde solunum sisteminin elastik güçlerini yenmek için gereken basıncı yansıtır. Genelde end-insp hold ile sağlanan 2 volüm noktasındaki basınçlardan hesaplanır.

Düzlem geometride, eğride iki noktayı birleştiren

Çizgi parçasına “chord” denir. Aslında bu yolla elde

Edilen statik kompliyansa “chord kompliyans” denir.•

Geçerli bir ölçüm için şartlar:• - pasif soluk hacmi (inspiratuvar ve ekspiratuvar)• - solunum devresinin komprese olan volümü için düzeltme

Pplato en azından 1 sn’lik end-ekspiratuvar pause ile ölçülmeli ve 10 milisaniye ara ile yapılan iki ölçümde 0.5 cmH2O oynama ile stabil olmalıdır.

Csttot, statik durumda (akım yok iken) (Pplato – PEEPtotal) havayolu basıncına relatif olarak değişen soluk hacmidir ve soluk hacmi komprese olan volüm için düzeltilmelidir.

Page 31: Pulmoner fizyoloji

Csttot = Tidal volüm/ (Pplato – PEEPtotal)

Akciğerin elastik özelliklerini yansıtır. Akciğerlerin kapanmasını artıran veya volümlerini azaltan nedenler statik kompliyansı azaltır.

Cst, erişkinde normal değeri 60-100 ml/ cmH2O (1 ml/1 cmH2O/kg) ‘dur. Pause zamanı olan sabit akımlı

modlarda hacim-basınç döngüsünün çıkış eğiminden (başlangıçtan Pplato’ya kadar) Cst tahmin edilebilir. Statik kompliyans hastanın yapısı, relaksasyonu, akciğer hacmi ve akım gibi durumlardan etkilendiğinden, sürekli izlenen dinamik değerler daha uygundur.

Page 32: Pulmoner fizyoloji

Dinamik Kompliyans (dyn.char): Dinamik bir olayda gaz akımı bir direnç oluşturur. Dinamik bir olaydaki hacim-basınç ilişkisi rezistansa da bağlı hale gelir. Bu nedenle dinamik özellikler tanımı daha uygundur.

Normal akımlarda (50-80 L/dk) dinamik özellikler statik kompliyanstan %10-20 daha düşüktür.

Dyn.char. bir soluk hacmi uygulaması sırasında akciğerin parankimal kompliyans ögeleri ile ve akım ile oluşan havayolu rezistansını yenmek için gerekli olan basınçların toplamını yansıtır. Bu nedenle solunum sisteminin kompliyans ve direnç ile ilişkili özelliklerini yansıtır.

Dyn.Char. = tidal volüm / (Ppeak – PEEP)

Normal değeri erişkinde 50-80 ml/ cmH2O iken yeni doğanda 5-6 ml/

cmH2O’dur.

Statik ve dinamik kompliyanslar arasındaki fark solunum sisteminin akım-rezistans ile ilgili özelliklerinin indeksi olarak kullanılabilir.

Page 33: Pulmoner fizyoloji

Sabit akımlı modda volüm-basınç döngüsü

AC doğrusunun eğimi total dinamik karakteristikleri yansıtır

Page 34: Pulmoner fizyoloji

Sabit akımlı modda basınç-zaman dalga şekli

A: azalmış kompliyans

Sabit akımlı modda akım-zaman dalga şekli

A: azalmış kompliyans

B’ye göre 1.parçanın eğimi değişmemiş

İkinci parçanın eğimi B’ye göre dik, hızla basınç artmış

Peak basınç ve plato basıncı B’ye göre farklı değil

Basınç baseline değere B’ye göre daha lineer ve dik inmişB ile aynı inspiratuvar dalga

Ekspiryumda akım baseline değerine hızla ve lineer olarak düşmüş

Page 35: Pulmoner fizyoloji

Sabit akımlı modda volüm-basınç döngüsü

A: azalmış kompliyans

Peak inspiratuvar basınca lineer artış

Ekspiratuvar profilin ikinci parçası daha yüksek basınçta başlamış.

Page 36: Pulmoner fizyoloji

Sabit basınçlı modda akım-volüm döngüsü

A: azalmış kompliyans

Lineerden konkava dönen ekspiratuvar profil

Lineerden konvekse dönen ekspiratuvar profil

Sabit basınçlı modda basınç zaman dalga formu

A: azalmış kompliyans

Ekspiryumda ikinci parçanın eğimi dikleşmiş

Page 37: Pulmoner fizyoloji

Sabit basınçlı modda volüm-zaman dalga formu

A: azalmış kompliyans

Sabit basınçlı modda akım-zaman dalga formu

A: azalmış kompliyans

Tidal volüm azalmış

Belirlenen inspiratuvar zaman dolmadan akım sıfıra indiğinden plato oluşmuş

Ayarlanmış inspiratuvar zaman geçmeden akım baseline değere hızla düşmüş

B ile aynı peak basınca ulaşılmasına rağmen tidal volüm azalmış

Ekspiratuvar akım hızla baseline değere düşmüş

Page 38: Pulmoner fizyoloji

Sabit basınçlı modda akım-volüm döngüsüA: azalmış kompliyans

Sabit basınçlı modda volüm-basınç döngüsüA: azalmış kompliyans

B’ye göre daha yüksek basınçta ekspiryumun ikinci parçası başlıyor

Akım hızla peak değerine ulaşıyor ve düşüyor

Lineerden konkava dönen ekspiratuvar profil

Lineerden konvekse dönen ekspiratuvar profil

Page 39: Pulmoner fizyoloji

Solunum işi (WOB):

İş, uygulanan güç ile bir kütlenin yer değiştirmesidir.

Solunum sisteminde güç basınç ve yer değiştirme hacim olarak ele alınır.

Tamamen tıkalı bir endotrakeal tüpten soluyan bir kişi hiçbir tidal volüm oluşturamayacağı için hiç iş yapmamış sadece efor sarfetmiş olur.

Mikroişlemciler WOB’i hesap ederek sayısal hale getirebilir.

W = F x D ( Work = Force x distance) = newton x metre

Solunum sisteminde;

Güç = basınç x alan

W = Basınç x Alan x Distance

Alan x distance = volüm

W = Basınç x volüm

Solunum aktivitesinde basınç büyüklük ve yön olarak sürekli değişim gösterdiğinden formül şu hale gelir;

W = ∫ P. dV

• Bu eşitliğe göre Basınç-volüm döngüsünün içinde kalan alan solunum işini verir.

• Solunum sisteminin hareket eşitliğinde hacmin yer değiştirebilmesi için, yönlendirici kuvvetin (hasta veya ventilatör) solunum sisteminin elastik ve rezistif elemanlarını yenmesi gerekir.

Page 40: Pulmoner fizyoloji

WOB = WOB elastik + WOB rezistif

Ventilatör desteği altında iken spontan solunum varsa;

WOB total = WOB hasta + WOB ventilatör

Page 41: Pulmoner fizyoloji

WOBelastik:

Hasta ve ventilatör tarafından elastik kuvvetleri yenmek için

yapılan iştir. Hacim-basınç döngüsünün eğimi ile değerlendirilir.

Hasta başında kolayca hesaplanamaz; akciğer ve göğüs duvarının

kompliyanslarının hesaplanması gerekir. Bu da intraplevral

basıncın özofagiyal basınçla değerlendirilmesini gerektirir.

Hasta tamamen gevşek olmalıdır. İntraabdominal basınç

değişiklikleri göğüs duvarı kompliyansını etkileyerek elastik işi

etkiler.

Ventilatörün elastik işi hasta tamamen pasif olduğunda kolayca

bulunabilir

Page 42: Pulmoner fizyoloji

Sabit akımlı modda volüm-basınç eğrisinde elastik ve rezistif işler

Page 43: Pulmoner fizyoloji

Alan = taban x (yükseklik /2)

ABCA alanı = soluk hacmi x Ppeak/2 = 880 x 23/2 = 10120 cmH2O.ml

İş birimi Joule/L veya Joule/dk’dır. Düzeltme gerekir; cmH2O.ml kg.m’ye çevrilir. Kg.m’de joule çevrilir. 1 cmH2O.ml = 10-5 kg.m’dir. 1 kg.m’de = 0,1 joule’dür.

Sonuçta 10120 cmH2O.ml = 10,12 x 10-2 kg.m

WOBelastik’i joule/l olarak elde etmek için joule değeri litrelik değerine yansıtılır;

0,01 joule/0,880L = 0,011 joule/l.

Bu hesap pasif hastalar için geçerlidir.

Vt= 880 ml, Peak basınç= 23 cmH2O

Sabit akımlı modda hasta solutuluyor. Elastik işi hesaplayalım

Page 44: Pulmoner fizyoloji

Kompliyans azalınca elastik işteki artış

Page 45: Pulmoner fizyoloji

WOBrezistif:

Solunum sisteminin rezistif (nonelastik) güçlerini yenmek için

hasta ve ventilatör tarafından yapılan iştir. Hacim-basınç

eğrisinin inspiratuvar kolundaki kavis sabit akım tarafından

oluşturulur.

Bu alanların hesabı karşıktır ve planimetrik hesap gerektirir.

Litre başına iş akciğer mekaniklerini (artmış rezistans, azalmış

kompliyans gibi) tanımlar. Dakika başına iş daha çok dakika

ventilasyonu ile ilişkilidir.

Normal solunum işi istirahat halinde iken 0,47 J/L veya 3,9

J/dk’dır.

Page 46: Pulmoner fizyoloji

Rezistans artışındaki rezistif işteki artış

Page 47: Pulmoner fizyoloji

WOBtotal’in hesaplanması: 2 tiptir.

• Basınç-hacim eğrisinden planimetrik olarak

• Basınç-hacim çarpımının elektronik integrasyonu ile

Campbell diyagramı kullanılarak hacim-basınç döngüsünün planimetrik ölçümü:

Campbell tarafından 1958’de tanımlanmıştır.

Ccw ve Cpulmoner değerlendirmeye alınır.

Ccw hasta pasif iken, Cpulmoner hasta spontan solurken ölçülür.

Bu planimetrik hesap, döngünün kapladığı alan, tidal volüm ve peak basınca dayanır.

Ölçülen alan formül ile işe çevrilir.

Page 48: Pulmoner fizyoloji

Basınç –akım integrasyonu:

Ptotal = Pelastik + Prezistif

WOBtotal = WOB elastik + WOBrezistif

WOB = ∫ P. dV

Havayolu direnci, basınç gradiyenti (ppeak – Pplato)

ve akımın ilişkisi olarak tanımlanır. Direnç ile

solunum işi ilişki;

WOBrezistif = ∫ (Ppeak –Pplato) V˙dt

Bu eşitlikte akım, zamanın bir fonksiyonu olarak

volüm (V˙dt) olarak ifade edilir.

WOB elastik = WOB akciğer + WOB cw

Page 49: Pulmoner fizyoloji

Akciğerin elastik özellikleri basınç gradiyenti (Pplato – Pözofagus) ve

tidal volüm ilişkisi ile tanımlanır.

WOB akciğer = ∫ (Pplato –Pözofagus) V˙dt

Göğüs kafesinin elastik özellikleri basınç gradiyenti (Pözofagus –

Patmosfer) ve tidal volüm arasındaki ilişki ile tanımlanır.

WOB cw = ∫ (Pözofagus – Patmosfer) V˙dt

WOB elastik = ∫ (Pplato –Pözofagus) V˙dt + ∫ (Pözofagus – Patmosfer)

V˙dt

WOB total = = ∫ (Ppeak –Pplato) V˙dt + ∫ (Pplato –Pözofagus) V˙dt + ∫ (Pözofagus –

Patmosfer) V˙dt

WOB total = ∫ (Ppeak - Patmosfer) V˙dt

Page 50: Pulmoner fizyoloji

Duty Cycle (iş dönemi):

Bir soluğun inspiratuvar periyodunu

tanımlar veya Ti/Ttotal olark

tanımlanır.

I/E oranı başka bir ifade şeklidir.

Normal süresi 0,2-0,4 sn’dir. 0,5’in üstü

ters oranlı ventilasyon demektir.

Page 51: Pulmoner fizyoloji

Dinamik havayolu kompresyonu (sıkışması):

Plevral basıncın atmosferik basınçtan yüksek olduğu

durumlardır (zorlu ekspirasyon, öksürük gibi).

Bir zorlu ekspirasyonda havayolları etrafındaki basınç içindeki

basınçtan yüksektir.

Yani intraplevral basınç havayollarını daraltacak veya

kapatacaktır.

Dinamik hiperinflasyon:

Ekspiryum sonu akciğer hacminin fonksiyonel rezidüel

kapasiteyi aştığı durumlardır.

Ekspiryumun erken kesilmesine veya yavaş akciğer boşalma

hızına bağlı olabilir.

Page 52: Pulmoner fizyoloji

Dinamik durum:

Akciğer ve toraksın hareketi sırasında oluşan

aktiviteyi tanımlar. Örneğin, solunum siklusunun

aktif fazı boyunca hacim-basınç ilişkisinin ölçümü

dinamiktir.

Fonksiyonel rezidüel kapasite (FRK):

Statik dengelenme hacmi olarak bilinir.

Normal pasif ekspiryumdan sonra akciğerde kala

hacimdir.

ARDS’de FRK azalmıştır ve PEEP FRK’yı oluşturacak

noktaya ulaşmak için kullanılır.

Page 53: Pulmoner fizyoloji

Histerezis: • Bir döngü karekteristiğidir. • İnspiryum ve ekspiryum farklı

kolları takip ederler fakat döngünün sonunda birleşirler.

• Bu fenomen elastik yapılarda yaygındır.

• Hacim-basınç döngüsünde döngü tarafından işgal edilen alana histerezis denir.

• Sıklıkla elstik histerezis olarak ifade edilir ve solunum işini yansıtır.

• Döngüler histerezisinin büyüklüğü ile ifade edilir. Artmış histerezis akciğer hacminin kaybı ile ilişkilidir.

• Histerezisin artması demek basınç artışına karşın volüm artışının az olması demektir. Bu da kompliyansın azaldığını, rezistansın arttığını böylece solunum işinin arttığını gösterir.

TLC, total akciğer kapasitesiEELV, sıfır PEEP’te expiryum sonu akciğer volümüILV-10,ELV-10, 10 cmH2O basınçta inspiryum ve expiryumdaki akciğer volümüMH, maksimal volüm histeresis

Page 54: Pulmoner fizyoloji

Empedans:

Solunum sisteminin inspiryuma karşı çalışan limitleyici güçlerinin tümünü tanımlar.

• akciğer ve toraksın elastik geri gelme kuvvetleri• akıma karşı koyan rezistans

İnertia:

Bir sistemin hareketine karşı koyan güçlerin durumunu tanımlar.

Sistemin kütlesi ve bu kütlenin hareketin ekseni boyunca dağılımı tarafından belirlenir.

Solunum sisteminin inertiası düşüktür çünkü pratik olarak hareketine karşı direnç yoktur.

Solunum sisteminin hareket eşitliğinde inertia ihmal edilir.

Page 55: Pulmoner fizyoloji

İnfleksiyon noktası:

Herhangi bir döngüde eğrinin eğiminin aniden değiştiği nokta olarak

tanımlanır.

Statik hacim-basınç döngüsünde inspiryum kolunun alt parçasındaki

infleksiyon noktası ekspiryumda kapanan ünitelerin tekrar açılmasını

gösterir.

Statik basınç-hacim döngüsü dinamik hacim-basınç döngüsünden oldukça

faklıdır. Statik durum hacim-basınç ilişkisinden direnç ile ilgili ögelerin

elemine edilmesi için gereklidir.

İnfleksiyon noktasının altındaki basınçta küçük havayolları kapalıdır,

defleksiyon noktasının üstünde ise akciğer aşırı gerilmiştir.

Dinamik basınç-hacim döngüsü rezistif elemanları da yansıtır. İnspiratuvar

rezistansın artması inspiratuvar kolun boyun eğmesini

belirginleştirerek, bu noktanın alveoler kollapsa bağlı infleksiyon

noktası olarak yanlış yorumlanmasına neden olabilir.

Page 56: Pulmoner fizyoloji

Eğrinin orta kısmındaki en lineer bölgeden uzatılan düz çizgi alt infleksiyon noktasının tespitini sağlar.

Alt infleksiyon noktası açılabilecek olan alveolleri mekanik olarak açabilecek basıncı belirtir ve ideal PEEP noktası olarak alınır.

Expiryumda kapanan üniteler açılıyor

Overdistansiyon

optimal PEEP

Küçük havayolları kapalı

(defleksiyon)

Page 57: Pulmoner fizyoloji

Overdistansiyon (aşırı gerilme): Akciğerlerin optimal kompliyansının üzerinde şişirilmesini ifade eder. Overdistansiyon hacim-basınç döngüsünde tespit edilebilir. Döngünün son üçte birlik bölümünde yer alan bir defleksiyon noktası belirir.

Page 58: Pulmoner fizyoloji

Döngü zamanı ve solunum hızı ilişkisi: • Tc (time cycle) = 60 sn dk-1/frekans• Tc = Tinspiratuvar + Tekspiratuvar• Ti = Tidal volüm / akım hızı

Örnek: tidal volüm = 750 ml frekans = 12/dk akım hızı (v) = 30 L/dk (500 ml/sn)

• Tc = 60 /12 = 5 sn• Ti = 750 ml/ 500 ml sn-1 = 1,5 sn• Te = 5 – 1,5 = 3,5 sn

Aynı tidal volüme ulaşmak için akım hızının artırılması inspiratuvar zamanı kısaltır ve aynı solunum frekansı için ekspiratuvar zamanın uzamasına neden olur.

Page 59: Pulmoner fizyoloji

Havayolu rezistans basıncı :

İnspiryum ve ekspiryumdaki gaz akımı havayollarında rezistans

oluşumundan sorumludur. Moleküler sürtünme aktivitesi

basınç oluşmasına neden olur.

Bu basınç havayolu rezistansının (Raw) gaz akım hızıyla

çarpılması ile bulunur. Havayollarında akım varken havayolu

rezistansını yenmek için gereken basınca havayolu rezistans

basıncı denir (Praw).

Praw = akım hızı x Raw = (L/sn) x (cmH2O/L/sn) =

cmH2O

Page 60: Pulmoner fizyoloji

Alveoler basınç (Pa) :

Gaz molekülleri alveollere ulaştığında alveollerin elastik geri gelme

güçlerine rağmen tidal volümün dağıtılmaya çalışılması bir basınç

oluşumu ile sonuçlanır.

Pa, inspiratuvar holdda veya pausede saptanabilir; Pplato veya Pstatik

adıyla bilinir. Bu basınç tidal volüm ve solunum sisteminin

kompliyansından hesaplanabilir.

• Pplato = Tidal volüm / Crs = ml/(ml/cmH2O) = cmH2O

Praw ve Pplato’dan Ppeak hesaplanabilir.

• Ppeak = Praw + Pplato

Page 61: Pulmoner fizyoloji

Mean havayolu basıncı (Pmean):

Normal spontan solunumda solunum döngüsü boyunca intratorasik basıç negatifdir.

İntraplevral basınç -5 (ekspiryumda) ve -8 (inspiryumda) cmH2O

arasında değişir. Alveoler basınç +1 (ekspiryumda) ve -1

(inspiryumda) cmH2O arasında değişir.

İnhalasyon sırasında intraplevral basıncın düşmesi akciğer inflasyonunu ve venöz dönüşü kolaylaştırır.

Spontan inspiryum sırasında oluşabilecek maksimal statik transpulmoner basınç (= intraalveoler basınç – intrplevral

basınç) 35 cmH2O kadardır.

Pozitif basınçlı ventilasyonda intratorasik basınç inspiryumda artar, ekspiryumda düşer. Ekspiryum süresi çok kısa veya ekspiryumda alveoler basınç çok yüksek ise venöz dönüş azalır.

Page 62: Pulmoner fizyoloji

Pmean, ventilatuvar döngü sırasında havayollarına uygulanan ortalama

basınçtır. Uygulanan basıncın büyüklüğü ve süresi ile ilgilidir.

Etkileyen faktörler:

• İnspiratuvar basınç düzeyi: peak basınç arttıkça mean basınç artar.

Volüm döngülü ventilasyonda peak basıncı ayarlanan tidal volüm,

inspiratuvar akım, rezistans, kompliyans ve PEEP etkiler. Basınç

döngülü ventilasyonda ise peak basınç set edilir.

• Ekspiratuvar basınç düzeyi: ekspiryum sırasındaki havayolu basıncı

PEEP tarafından belirlenir.

• I/E oranı: inspiryum süresi arttıkça mean basınç artar. End-

inspiratuvar hold mean basıncı artırır.

• İnspiratuvar basınç sabit tutulup inspiratuvar akım artırılırsa mean

basınç artar

• Kare dalga akım, inen ramplı akımlara göre daha fazla mean basınç

olşturur.

Page 63: Pulmoner fizyoloji

Şant ( ventilasyonsuz perfüzyon):

• Total şant= kapiller şant + anatomik şant

• Kapiller şant nonventile alandan geçen kan (atelektazi ,ARDS, Pnomoni)

• Anatomik şant: Akciğerleri bypass eden kan (konjenital kalp hast, pulmoner venlere dökülen derin bronşiyal venler, kalbin thabesian dolaşımı)

• İnspiryumda alveoler açılma basıncını geçen inspiratuvar basınç uygulaması ve ekspiryum sonunda alveollerin kapanma basıncından fazla basınç uygulanması alveollerin kollapsını önleyerek şantları azaltır. Fakat bir bölgedeki overdistansiyon kan akımını buradan nonventile alanlara yönlendirerek şant oranının artmasına neden olabilir.

Page 64: Pulmoner fizyoloji

Pozitif basınçlı ventilasyon kapiller şant oranını

azaltırken, pulmoner vasküler direnci artırarak

anatomik şantlardan kan akımını artırabilir.

Anatomik sağ-sol şant varlığında mean basınç

mümkün olduğunca düşük tutulmalıdır.

Havayolu hastalıklarında olduğu gibi ventilasyonun

akciğerlerde kötü dağılımı relatif şant etkisine

neden olur:

• bazı alveoller perfüzyona göre relatif olarak az

ventiledir (şant benzeri etki ve düşük V/P oranı)

• bazı alveoller perfüzyonuna göre fazla ventiledir

(öül boşluk etkisi, V/P oranı yüksek)

Page 65: Pulmoner fizyoloji

Ventilasyon: Gazın akciğerler içinde içe-dışa hareketidir.

• Dakika ventilasyonu (VE) = tidal volüm(Vt) x frekans

• VE = ölü boşluk ventilasyonu (VD) + alveoler ventilasyon (VA)

• VD/ Vt ~1/3

• ölü boşluk: perfüzyonsuz ventilasyon

• anatomik ölü boşluk: iletici havayollarının volümü (~ 2 ml/kg)

• alveoler ölü boşluk: pulmoner perfüzyonu azaltan durumlar

• mekanik ölü boşluk: solunum devresinin tekrar solunan

volümüdür, anatomik ölü boşluğu artırır.

Page 66: Pulmoner fizyoloji

Anatomik ölü boşluk sabit olduğundan, düşük tidal

volüm ölü boşluk fraksiyonunu artırır ve alveoler

ventilasyonu azaltır. Yani tidal volümün azalması

ölü boşluk oranını (VD/ Vt) artırır. Bu durumda artan

ölü boşluk fraksiyonu, alveoler ventilasyonun

devamlılığı için daha fazla dakika ventilasyonunu

gerektirir.

• Gerekli olan ventilasyon düzeyi amaçlanan PaCO2,

alveoler ventilasyon ve CO2 üretimine bağlıdır.;

PaCO2 α CO2 üretimi (VCO2) / alveoler ventilasyon

• PaCO2 = (VCO2 x 0.863) / (VE x [1 - VD/ Vt] )

Page 67: Pulmoner fizyoloji

Mekanik ventilasyon alveoler overdistansiyon ile alveoler ölü boşluk etkisi oluşturabilir.

Mekanik ventilasyon havayollarında distansiyon oluşturarak anatomik ölü boşluğu artırabilir.

Alveoler overdistansiyon barotravmaya neden olur. Alveoler rüptür ile bronkovasküler kılıfa hava girmesi;

• pulmoner interstisiyel amfizeme

• sistemik hava embolisine

• pnomomediastinuma

• pnomotoraksa

• pnomoperikardiyuma

• pnomoretroperitoniuma

• pnomoperitonium

• subkutan amfizeme neden olabilir.

Page 68: Pulmoner fizyoloji

Ventilatör induced akciğer hasarı (VILI):

Yüksek peak inflasyon volümleri (volütravma) alveoler overdistansiyona neden olur.

Alveoler overdistansiyon yüksek alveoler basınçla birliktedir.

Lokalize overdistansiyonları monitörize etmek zor olduğundan, overdistansiyon peak alveoler basınçtan (end-inspiratuvar plato basıncı) tahmin edilir. Pplato 30 cmH2O’nun altında tutulmalıdır ve alveoler overdistansiyon düşük tidal

volüm ile (6ml/kg) minimalize edilebilir.

Alveoler kollaps nedeniyle de (atelektazi) VILI oluşabilir. Açık ve kollabe alveollerin temas yüzeylerindeki basınç 100 cmH2O’ya ulaşabilir. Alveollerin siklik açılıp

kapanmaları zararlıdır ve bu durumdan optimal recrüitman sağlayarak ve derecrüitmandan kaçınılarak korunulabilir.

Alveoler overdistansiyon ve derecrüitman akciğerlerde inflamasyonu artırır (biyotravma). İnflamatuvar mediyatörler (sitokinler, kemokinler) pulmoner dolaşıma geçip SIRS’a neden olabilir.

Page 69: Pulmoner fizyoloji

Zaman SabitiFonksiyondaki değişim hızını ifade eder.Kısa zaman sabitli fonksiyonların değişimi hızlı iken, uzun zaman

sabitli olanların yavaştır.Üstel fonksiyonlar sonsuz zaman sabiti süresince bile sonlanmaz.

Zaman sabiti

Çıkan üstel fonksiyonda son değerin yüzdesi (%yson)

İnen üstel fonksiyonda başlangıç değerinin yüzdesi (%y0)

0 0 1001 63,3 36,72 86,5 13,53 95,1 4,94 98,2 1,85 99,3 0,7ф <100 >0

Page 70: Pulmoner fizyoloji

A: kısa zaman sabitli eksponensiyel fonksiyon

B: uzun zaman sabitli eksponensiyel fonksiyon

Page 71: Pulmoner fizyoloji

Sabit akımlı modda basınç- zaman dalga şekli

Peak basınç ( α Vt, R, 1/ α C)

Plato basıncı (1/ α C)

3 zaman sabiti boyunca akciğerin sönmesi

Page 72: Pulmoner fizyoloji

Mekanik ventilasyonda pratik olması açısından bir fonksiyonun 3 zaman sabitinde

tamamlanmış olduğu varsayılır.

Erişkin solunum sisteminde normal bir ekspiratuvar zaman sabiti 0,79 sn’dir.

Bir zaman sabitinin aktüel değeri Kompliyans ve Rezistansın çarpımı ile belirlenir:

¶ = C . R = (ml/cmH2O) X (cmH2O/ml.sn-1) = sn

Örnek: total akciğer ve toraks kompliyansı 60 ml/cmH2O ve ekspiratuvar

rezistans 0,13 cmH2O/ml.sn-1 ve otoPEEP yok

¶ = (60 ml/cmH2O) X (0,13 cmH2O/ml.sn-1) = 0,78 sn

Anlamı ne?: Üç zaman sabiti içinde (3 x 0,78= 2,34 sn) alınan inspiratuvar tidal

volümün %95,1’i ekspire edilmiştir. Ekspiryum süresi 2,34 sn’den kısa

tutulursa hava hapsi gelişecek ve otoPEEP oluşacaktır.

Hava hapsi ve otoPEEP oluşmaması için ekspiryum süresi 3 zaman sabitinden

daha uzun olmalıdır.

Page 73: Pulmoner fizyoloji

Ekspiratuvar zaman sabiti pratik olarak sounum sisteminin global özelliklerini

yansıtır. Gerçekte solunum sistemi farklı zaman sabitine sahip çok sayıda

bölgelerden oluşur (Örn: ARDS’de etkilenmiş alanlar normal kompliyanslı

alanlara göre daha kısa zaman sabitine sahiptir).

Ventilasyon stratejisinin amacı global zaman sabiti göz önüne alınarak yeterli

ventilasyonun sağlanmasıdır. Bu amaçla genelde kabul gören yaklaşım, farklı

zaman sabitine sahip alanların daha iyi havalanması için, end-inspiratuvar

akımın yavaş olmasıdır.

A soluğunun zaman sabiti B’ye göre kısadır.

Page 74: Pulmoner fizyoloji

Pulmoner hiperinflasyon

Tanım: Tüm solunum kasları relakse iken, havayolu açıklığının ve

toraks yüzeyinin atmosferik basınca maruz kaldığı andaki

akciğer volümünden (denge durumu) daha fazla volümün

ekspiryum sonunda akciğerde kalmasıdır. Başka bir deyişle bu

terim, ekspiryum sonunda respiratuvar sistemin volümünün

fonksiyonel rezidüel kapasiteden fazla olduğu durumları ifade

eder.

Page 75: Pulmoner fizyoloji

Pulmoner hiperinflasyon statik veya dinamik olabilir.

Statik pulmoner hiperinflasyon ekspirasyonda solunum sistemine

uygulanan dış güçlerden kaynaklanır. En sık sebep eksternal PEEP’tir.

Ekspirasyon süresi ne olursa olsun eksternal PEEP nedeniyle oluşan

volüm artışı stabildir ve respiratuvar sistemin elastik özelliklerine

göre miktarı değişir.

Dinamik pulmoner hiperinflasyon bir solunum siklusunun ekspiratuvar

süresi ve bu süreçteki ekspiratuvar akımın arasındaki dengesizlikten

kaynaklanır. Dinamik hiperinflasyon, ekspirasyon tam anlamıyla

akciğer denge volümüne ulaşmadan yeni bir inspiryumun başlaması

ile oluşur. Ekspiratuvar zaman sabitinin uzun olması (yüksek

rezistans, yüksek kompliyans) ve ekspiratuvar zamanın kısa olması

dinamik hiperinflasyona neden olur.

Dinamik hiperinflasyon aktif ve pasif solunumda oluşabilir.

Page 76: Pulmoner fizyoloji

Normal olarak, ekspiryum sonundaki akciğer volümü FRK’ya eşittir yani atmosfer basıncındaki denge volümüdür. Eksternal PEEP uygulandığında denge volümü artar ve FRK’yı geçer. Dinamik hiperinflasyonda ise ekspiryum sonu akciğer volümü uygulanan PEEP ile oluşan denge volümünden daha fazladır.

Dinamik hiperinflasyon tarafından oluşturulan PEEP’e OtoPEEP denir ve total PEEP ile eksternal PEEP’in farkına eşittir.

Tidal volüm

Ekspiryum sonu volüm

otoPEEP’in oluşturduğu volüm (dinamik hiperiflasyon)

Eksternal PEEP ile oluşan volüm (statik hiperinflasyon)

FRK

Total PEEP

Eksternal PEEP

Atmosferik basınç

Page 77: Pulmoner fizyoloji

OtoPEEP (intrensek PEEP):

Belirleyen faktörler:• tidal volüm• ekspiratuvar zaman sabiti• kısa ekspiryum zamanı

OtoPEEP statik kompliyansın daha az hesaplanmasına neden olur. Fonksiyonel rezidüel kapasite ancak otoPEEP aşıldıktan sonra artacağından PEEP ayarlanırken otoPEEP dikkate alınmalıdır.

Akım-zaman dalgasında yeni inspiryum başlamadan önce ekspiratuvar akım sıfıra inmez ise otoPEEP vardır demektir. Bu dalga formunda otoPEEP tespit edilebilir fakat hesaplanamaz.

OtoPEEP sadece tamamen gevşemiş hastada ekspiratuvar hold sırasındaki basınç dalga şekli üzerinden ölçülebilir. Spontan soluyan hastada özofagiyal basınç ölçümünü gerektirir.

Page 78: Pulmoner fizyoloji

OtoPEEP iki şekilde oluşabilir;

• Dinamik hiperinflasyonsuz otoPEEP: aktif ekspirasyonda

oluşur. Kuvvetli ekspiratuvar kas aktivitesi ekspiryum sonuna

dek sürer.

• Dinamik hiperinflasyonlu otoPEEP: Bu durum pasif ekspiryum

sırasında oluşur. Oluşan dinamik hiperinflasyon otoPEEP’e

eşittir. Ekspiratuvar akım sınırlaması ile birlikte veya onsuz

oluşabilir.

• Spontan soluyan hastada otoPEEP tetikleme eşiğini yükselttiği

için solunum işini artırır. OtoPEEP değerinden daha düşük

değerde PEEP uygulaması ile otoPEEP’in solunum işine etkisi

azaltılabilir.

Page 79: Pulmoner fizyoloji

Normal ekspiryuma izin veren yaklaşımlar ile

otoPEEP azaltılabilir;

• bronkodilatör

• geniş endotrakeal tüp

• dakika ventilasyonunun azaltılması

• duty-cycle’ın kısaltılması

• solunum derinliğinin azaltılması

• akımın artırılması (akımın artması gerekli

inspiratuvar zamanı azaltarak, ekspiratuvar

zamanın uzatılmasını sağlar)

Page 80: Pulmoner fizyoloji

OtoPEEP

• Dinamik hiperiflasyonun oranı hakkında bilgi verir

• Solunum sisteminin statik kompliyansının hesaplanmasında göz

önüne alınmalıdır

• Hastanın inspirasyonu başlatabilmesi için aşılması gereken ek bir iş

oluşturur

• Pasif inspirasyonda ventilatörün yenmesi gereken ek elastik yük

oluşturur

• Hemodinamik bozukluk ve VILI nedenidir

Page 81: Pulmoner fizyoloji

Dinamik hiperinflasyon pasif hastada akım-zaman eğrilerinde

görülebilir. Ekspirasyon sonunda akım sıfırdan uzak ise dinamik

hiperinflasyon gelişiyor demektir.

Page 82: Pulmoner fizyoloji

Normal: ekspiratuvar akım ekspiryumun başlangıcında hızla artmış ve volüm azalması ile birlikte lineer olarak sıfıra inmiş.

ekspiryum

Dinamik hiperinflasyon: ekspiratuvar akım hızla artmış fakat lineer bir azalış göstermemiş, akım hızla azalmış fakat sıfıra inmemiş

Pasif solunumda dinamik hiperinflasyon akım-volüm eğrisinde değerlendirilebilinir.

Page 83: Pulmoner fizyoloji

Aktif soluyan hastada dinamik pulmoner hiperinflasyonun tespitinde ekspiratuvar akım izlenir.

ekspiratuvar akım sıfıra inmeden aktif inspiryumun başlaması ile ekspiryum sonlanmış

Page 84: Pulmoner fizyoloji

Bir inspiratuvar efor ekspiryumu yavaşlatır veya durdurur, böylece dinamik hiperinflasyon oluşturur.

Akım sıfıra inmemiş

İnspiratuvar efor ile yeni bir inspiryum başlamış