I estava a ler um artigo recentemente que fazia uma referência manual ao teste da fracção de shunt de oxigénio a 100%. Os resultados do teste foram incluídos na análise de dados, mas as equações utilizadas pelos pesquisadores não foram apresentadas nem referenciadas, nem o procedimento descrito. Isso é provavelmente porque o shunt fração de teste e suas equações são muito old-school pulmonares fisiologia, mas mesmo se o assunto é, provavelmente, coberto em um momento ou outro em fisiologia classes de eu suspeitar que alguns dos problemas envolvidos no cálculo não são bem entendidos, como deveria ser.
há algumas semelhanças entre a razão de volume de de deadspace-marés (Vd/Vt) e a fração de shunt, mas mesmo que ambos estão envolvidos na troca de gás (e, em certa medida, eles também correlacionam uns com os outros) eles estão medindo coisas diferentes. Quando o sangue flui através do pulmão algum sangue passa através de alvéolos bem ventilados e torna-se totalmente saturado; algum sangue passa através de alvéolos mal ventilados e é apenas parcialmente saturado; e alguns contornam os alvéolos inteiramente. O teor de oxigénio arterial resultante é a média somada de todos estes compartimentos.
existem duas maneiras diferentes que a fração do shunt pode ser medida e calculada; fisiológica e anatômica. A equação fisiológica do shunt pode ser realizada em qualquer FiO2 (mas geralmente em torno do FiO2 do ar ambiente) e requer que amostras de sangue venoso arterial e misto sejam tomadas mais ou menos simultaneamente e, em seguida, analisados para PO2 e SaO2. A fórmula básica é::
em que:
Qs = fluxo de sangue através de shunt
Qt = total do fluxo sanguíneo
Cc’O2 = capilar pulmonar, o teor de O2
CaO2 = conteúdo arterial de O2
CvO2 = misto-venosa de O2 conteúdo
conteúdo de Oxigênio é o mililitros de oxigênio por litro de sangue e é calculado a partir de:
Onde:
Hb = hemoglobina (g/decaliter)
SO2 = saturação de oxigênio (%)
PO2 = pressão parcial de oxigênio
O capilar pulmonar O2 conteúdo não pode ser medido diretamente (e, estritamente falando, é mais um conceitual valor do que um real) e geralmente é estimado a partir de ar alveolar equação (embora o “ideal” capilar pulmonar, o sangue tem uma PO2 de gradiente de cerca de 1 mm de Hg de ar alveolar isso é insignificante o suficiente para que ele normalmente é ignorado).
em que:
Pb = pressão barométrica (mm Hg
FiO2 = fracionário concentração inspirada de oxigênio
PaCO2 = arterial pressão parcial de CO2
RER = respiratória relação de troca
O conteúdo de oxigênio nos capilares pulmonares é determinado pelo primeiro estimar a saturação de oxigênio da PAO2 e isso pode ser feito visualmente a partir da curva de dissociação do oxigênio:
de Cotes et al, pg. 260.
ou da fórmula de Severinghaus:
e então calculando Cc’O2 em conformidade.
Nota: curiosamente, nem a curva de dissociação de oxigénio nem a fórmula de Severinghaus levam em conta a carboxihemoglobina (ou metemoglobina). Para esse assunto, esta questão não foi incluída em nenhuma das discussões do livro de shunt fraction que eu li. COHb contorna a relação entre PO2 e SO2 (para baixo se estiver a trabalhar de PO2 a SO2, para cima se estiver a trabalhar de SO2 a PO2). Os níveis normais de COHb em não fumadores são 1-2 e é improvável que esta quantidade de COHb faça uma diferença significativa nos cálculos da fracção do shunt. No entanto, na ausência de orientações firmes, quando estiverem presentes níveis mais elevados de COHb, estes deveriam provavelmente ser utilizados para ajustar a Cc’O2 em conformidade.Considerando os valores normais e trabalhando para trás, PAO2 é:
a saturação de oxigénio capilar pulmonar é, portanto,:
e o teor de oxigénio capilar pulmonar é:
sangue venoso misturado nominalmente tem uma PO2 de 40 e uma saturação de oxigénio de 75%, por isso:
CaO2 será então calculado a partir do PaO2 e SaO2 reais de um indivíduo. Dependendo dos resultados específicos, a fracção do shunt será:
a fracção fisiológica do shunt só pode ser calculada quando tanto a artéria como a mistura venosa PO2 e SO2 são conhecidas. Por esta razão, é mais frequentemente realizada em um laboratório de cateterismo cardíaco, sala de operação ou unidade de cuidados intensivos, onde as linhas arterial e venosas centrais são relativamente comuns. O cálculo do shunt fisiológico não pode diferenciar entre as manobras causadas por unidades alveolares mal ventiladas e as manobras anatómicas. A fração do shunt anatômico pode ser calculada por um procedimento separado, no entanto, e é aqui que o teste de 100% O2 entra em jogo.
ao ter uma respiração do paciente 100% O2 até que o nitrogênio tenha sido lavado para fora de seus pulmões (nominalmente 20 minutos), a concentração de oxigênio em unidades ainda mal ventiladas se aproximará 100%. Isto significa que a pressão parcial e a saturação do sangue, deixando tanto as unidades alveolares mal ventiladas como as mal ventiladas, serão as mesmas. Por esta razão, qualquer diminuição no conteúdo de oxigênio arterial será devida apenas a um shunt anatômico.
se um doente tiver um cateter venoso central residente, o cálculo do shunt anatómico pode proceder da mesma forma que já foi detalhado. Se apenas uma amostra arterial pode ser obtida (o que é geralmente o caso em um laboratório de TFP) uma diferença de conteúdo de O2 arterial-venoso entre 4.4 e 5.0 pode ser assumida e a fração de shunt calculada em conformidade.
as limitações dos cálculos da fracção do shunt têm a ver, em parte, com algumas das hipóteses sobre os valores normais e, em parte, com a exactidão das medições dos gases sanguíneos. A equação do ar alveolar, por exemplo, assume que a ração de troca respiratória (RER) é 0,8, mas a única maneira de ter certeza é medindo VO2 e VCO2. Estritamente falando, um RER que é diferente de 0,8 provavelmente não fará uma diferença significativa em PAO2, Sc’O2 e Cc’O2 calculados, mas ainda é uma suposição. Usando uma diferença de conteúdo de A-v O2 de 4.4 a 5.0, por outro lado, é uma suposição muito maior. Justifica-se, em certa medida, o facto de o teste de O2 a 100% ser normalmente efectuado em repouso e de se tratar de valores razoáveis para um indivíduo em repouso, mas, mais uma vez, é um pressuposto.Dois estudos diferentes demonstraram que o tipo de seringa utilizado para obter um ABG (vidro versus plástico) e a forma como foi armazenado (no gelo ou à temperatura ambiente) fizeram uma diferença significativa na fracção de shunt calculada, mesmo quando as amostras ABG foram analisadas rapidamente. Quando houve uma espera maior antes da análise, o erro em PaO2 poderia fazer com que a fração de shunt calculada fosse duas vezes maior do que realmente era. A razão por que isso acontece é em parte devido à difusão através das seringas de plástico e partily para o metabolismo continuado dentro de uma amostra de sangue, quando mantida à temperatura ambiente. A menor quantidade de alteração foi observada quando as seringas de vidro se mantiveram em gelo.
curiosamente, um estudo semelhante com amostras ABG colhidas em FiO2 normal (PO2 ≈ 100) demonstrou o efeito oposto. O PO2 medido tendeu a subir, novamente mais em seringas plásticas do que em vidro, e novamente isso provavelmente devido à difusão. Curiosamente, PO2 caiu em seringas de vidro mantidos em gelo e os autores, Knowles et al, apontam que a solubilidade de O2 aumenta à medida que a temperatura cai e que com mais O2 na solução PO2 pode diminuir.Por fim, os analisadores de gases sanguíneos são normalmente calibrados utilizando concentrações de gases na gama fisiológica normal. Qualquer amostra de sangue arterial com PO2 acima de 200 mm Hg está bem fora desta faixa e estou preocupado com o tipo de barra de erro que há para PO2’s que são ainda mais elevados. O Pretto et al utilizou uma tonomia de sangue com 95% de O2 e 5% de CO2, mas curiosamente não relataram o PO2 medido, mas apenas a alteração no PO2 ao longo do tempo. Smeenk et al obtiveram amostras de sangue de indivíduos submetidos ao teste de oxigénio a 100% como uma avaliação pré-op para cirurgia de bypass coronário e o PO2 médio das suas amostras padrão ouro (seringa de vidro, iced, atraso de 5 minutos) foi de 590 mm Hg. Este é um gradiente a-a de cerca de 80 mm Hg e pode muito bem ser apropriado, mas também significa que a fração média do shunt anatômico foi de 10% e Cotes et al indica que o shunt anatômico normal para indivíduos na mesma faixa etária é de cerca de 4%.
o teste da fracção do shunt não é frequentemente realizado em laboratórios de função pulmonar. Os shunts anatômicos verdadeiros são relativamente raros e o paciente mais apropriado para o teste de 100% da fração de shunt O2 seria um com um SaO2 reduzido em repouso que não melhora significativamente com o O2 suplementar.
a fracção fisiológica do shunt pode ser considerada o reverso da Vd/Vt. Perfusão existem inomogenéticas tanto quanto a ventilação, mas isso pode ser ignorado, porque o teste da função pulmonar é orientado muito mais em torno do lado da ventilação da respiração do que o lado da perfusão. A ventilação e a perfusão são características essenciais de muitas doenças pulmonares. Por esta razão, a fração do shunt e as diferenças entre seus componentes fisiológicos e anatômicos precisam fazer parte da educação de todos os tecnólogos pulmonares. Como Vd/Vt no entanto, existem também limitações à precisão do cálculo da fração do shunt tanto a partir de suposições que podem ou não ser razoáveis, como a partir da precisão de medição de PO2 e SO2.Aboab J, Louis B, Jonson B, Brochard L. Relation between PaO2 / FiO2 and FiO2: a mathematical description. Chapter in Applied Physiology in Intensive Care Medicine, Pinsky Mr, Brochard L, Mancebo JM editors. Springer-Verlag Heidelberg, 2006.Conrad SA, Kinasewitz GT, George RB. Teste Da Função Pulmonar. Princípios e prática. Churchill Livingston Publishing, 1984.Cotes JE, Chinn DJ, Miller Mr. Lung Function, 6th Edition. Blackwell Publishing, 2006.
Knowles TP, Mullin RA, Hunter JA, Douce FH. Efeitos do material da seringa, tempo de armazenamento da amostra e temperatura nos gases sanguíneos e saturação de oxigénio nas amostras de sangue humano arterializadas. Respir Care 2006; 51 (7): 732-736.Pretto JJ, Polícia de Rochford. Efeitos do tempo de armazenamento das amostras, da temperatura e do tipo da seringa nas tensões dos gases sanguíneos em amostras com pressões elevadas de oxigénio. Thorax 1994; 49: 610-612.Smeenk FWJM, Janssen JDJ, Arends BJ, Harff GA, van den Bosch JA, Schonberger JPAM, Postmus PE. Efeitos de quatro métodos diferentes na amostragem do sangue arterial e do tempo de armazenamento nas tensões gasosas e no cálculo do shunt no teste de oxigénio a 100%. EUR Respir J 1997; 10: 910-913.
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