Rovnice alveolárních plynů
Tato kapitola se nejvíce vztahuje k oddílu F9(iv) z osnov CICM Primary 2017, který očekává, že uchazeči o zkoušku budou schopni „porozumět běžným respiračním rovnicím“. Ačkoli neexistují žádné konkrétní otázky ke zkoušce CICM primary nebo Fellowship, které by se na tuto rovnici přímo ptaly, prakticky každá otázka k ABG vyžaduje, aby kandidát uvažoval o gradientu A-a, čímž se rovnice alveolárních plynů stává zásadní.
Krátce řečeno, tato rovnice popisuje koncentraci plynů v alveolu, a umožňuje nám tak kvalifikovaně odhadnout účinnost výměny plynů. Lze ji použít k výpočtu ukazatelů oxygenace založených na napětí, jako je gradient A-a nebo poměr a/A (který se vyjadřuje v procentech). Tuto práci za vás často udělá přístroj ABG, pokud jste zadali FiO2 a uvedli, že váš vzorek je „arteriální“. Výsledek se obvykle uvádí jako pO2(a/A).
Alveolární plynová rovnice
Vynikající článek zkoumající historii této rovnice pojednává o původní práci Fehna, Rahna a Otise z roku 1946. Moderní podoba rovnice je následující:
Na pokojovém vzduchu a při hladině moře můžeme tedy předpokládat určité konstanty:
PAO2 = (0,21 x (760 – 47)) – (PaCO2 x 1.25)
Takže:
PAO2 = (149 – (PaCO2 x 1,25)
Takže pacient s relativně normálním PaCO2 (řekněme 40) :
PAO2 = (149 – 50)
Takže normální člověk by měl mít PAO2 kolem 99 mmHg.
Nebo pro pacienta s normálním PaCO2 a zvýšeným FiO2:
PAO2 = (FiO2 x 713) – 50
Je samozřejmě možné mít i podivný dechový kvocient, ale k tomu bychom potřebovali změřit celkový tělesný VO2 a VCO2, což lze provést pouze pomocí nepřímé kalorimetrie.
Jaký by tedy měl být váš PAO2 při daném FiO2? V mmHg jsou hodnoty následující:
| FiO2 21% | 100 |
| FiO2 30% | 164 |
| FiO2 40% | 235 |
| FiO2 50% | 307 |
| FiO2 60% | 378 |
| FiO2 70% | 449 |
| FiO2 80% | 520 |
| FiO2 90% | 592 |
| FiO2 100% | 662 |
Zkrátka, lze říci, že při každém 10% zvýšení FiO2 se PAO2 zvýší přibližně o 71-72 mmHg.
Směs atmosférických plynů
Bylo by ovšem chybou, kdybychom se nezeptali: proč Země titruje FiO2 na 21 % (přesněji na 20,9 %)?“
Naštěstí by to nebyla první směšná odbočka ve fyziologii. Například John F. Nunn napsal kapitolu (kapitola 1 Nunnovy Respirační fyziologie) o atmosféře. V ní je vděčný za to, že skleníkové plyny umožnily existenci povrchové vody za posledních 4000 milionů let, a naříká, že Slunce „neúprosně postupuje k tomu, aby se stalo rudým obrem, který nakonec zahalí vnitřní planety“. Bohužel zbytek učebnice postupuje střízlivě po přímé a předvídatelné cestě.
Vhodnější úvod do tématu by pravděpodobně poskytla kniha The Chemical Evolution of the Atmosphere and Oceans od Heinricha D. Hollanda. Autor na straně 2 přiznává, že „rozsah témat, o nichž kniha pojednává, je nepříjemně velký“ a že vzhledem k množství informací „při sestavování rukopisu neustále hrozil chaos“. V každém případě se na monografii napsanou v letech 1968-1981 jedná o zdařilé dílo. Zaslouží si pozornost každého, kdo skončil se závěrečnými zkouškami CICM a má ještě trochu nadšení pro psané slovo.