De ventilatie-perfusieverhouding beschrijft het quotiënt van pulmonale ventilatie en pulmonale perfusie. Normale waarden van de verhouding variëren van 0.8 tot één bij een gezond persoon. Afwijkingen zijn gebaseerd op het principe van een intrapulmonale rechts-naar-links shunt of verhoogde alveolaire dode ruimte ventilatie.
Wat is de ventilatie-perfusieverhouding?
De ventilatie-perfusieverhouding verwijst naar de relatie tussen de totale ventilatie van de longen en hun perfusie. Perfusie verwijst naar de stroom van bloed. Long ventilatie wordt ook wel ventilatie genoemd. Hieronder vat de geneeskunde de ventilatie van het geheel samen luchtwegen gedurende ademhaling Gasuitwisseling vindt plaats via alveolaire ventilatie. De constructies die minder bij gasuitwisseling betrokken zijn, worden echter ook geventileerd. Dit wordt ook wel dode ruimte ventilatie genoemd. Het ventilatieperfusiequotiënt verwijst naar de relatie tussen de totale ventilatie van de longen en hun perfusie. Perfusie verwijst naar de stroom van bloed In het ventilatieperfusiequotiënt is perfusie gelijk aan het hartminuutvolume, dat wordt berekend als beroerte volume keer hart- tarief. De norm voor hartminuutvolume is ongeveer vijf liter. Perfusie van de longen is tussen de vijf en acht liter. Ventilatie is ongeveer vijf tot zeven liter bij een gezonde volwassene. In rust ligt de ventilatie-perfusieverhouding gemiddeld tussen 0.8 en één. Het quotiënt van de twee volumes is een ademhalingsgasanalyseparameter die in de pneumologie wordt gebruikt voor diagnostische doeleinden.
Functie en taak
Longademhaling is van vitaal belang voor mensen. Gasuitwisseling vindt plaats in de longblaasjes van het gepaarde orgaan. Zuurstof wordt opgenomen met de lucht die we inademen. Carbon Fibre Dioxide komt tegelijkertijd vrij in het milieu. Als er te veel CO in het lichaam zou blijven, zou dit leiden tot vergiftigingsverschijnselen of zelfs de dood. Evenzo kan de dood ook het gevolg zijn van een onderaanbod van zuurstof Elk weefsel in het lichaam is permanent afhankelijk van een aanvoer van O2 voor onderhoud. Als het zuurstof de toevoer na verloop van tijd uitvalt, zal het weefsel afsterven. In organen is orgaanfalen het resultaat van dit proces. Zuurstof wordt overgebracht van de lucht die we inademen naar de bloedbaan in de longblaasjes. De bloed dient als transportmedium tijdens longademhaling. Zo bereikt zuurstof zelfs de smalste weefsels via de bloedbaan. Zuurstof wordt in het bloed getransporteerd in zowel opgeloste als gebonden vorm. De moleculen van zuurstof binden aan de hemoglobine in menselijk bloed. De bindingsaffiniteit neemt af in de toenemende zure omgeving van de rest van het lichaam. Op deze manier scheidt zuurstof zich af van hemoglobine terwijl het door de bloedbaan reist, waardoor het in de weefsels kan worden opgenomen. De norm van het ventilatie-perfusiequotiënt beschrijft het ideaal van de verhouding tussen bloedstroom en ventilatie die de longen nodig hebben om zuurstof aan het lichaam te leveren. Alveolaire ventilatie en perfusie verschillen van elkaar vanwege de zwaartekracht in elk long segment. Met de thorax (borst) rechtop, perfusie en ventilatie geleidelijk toenemen van de top tot de basis van de long De verticale ventilatiegradiënt is minder uitgesproken dan de perfusiegradiënt. De variabele bronchiale en vasculaire toevoer in de longregio's maakt de inhomogeniteit van de ventilatie-perfusie nog extremer. De regionale ratio is bijvoorbeeld zo laag als 0.5 in de basale secties, terwijl deze zo hoog is als drie bovenaan de longen. Het gemiddelde van deze cijfers geeft een ventilatie-perfusieverhouding van ongeveer één. De gebieden boven het gemiddelde worden gehyperventileerde wijken genoemd en die onder het gemiddelde worden gehypoventileerde wijken genoemd. Gehyperventileerde gebieden zijn bijvoorbeeld de longblaasjes. Ze dragen meer bij aan de gasuitwisseling dan de gehypoventileerde wijken. De inhomogeniteit van perfusie en ventilatie neemt toe bij een verminderde longfunctie en verslechtert de gasuitwisselingscapaciteit van de longen.
Ziekten en medische aandoeningen
Twee verschillende principes kunnen ten grondslag liggen aan een afwijkende relatie tussen ventilatie en perfusie. Het eerste principe komt overeen met een afwijking als gevolg van een intrapulmonale rechts-naar-links-shunt. In dit geval worden de longblaasjes niet geventileerd, maar worden ze geperfuseerd en mengen ze gemengd veneus bloed in het systemische circulatieEen rechts-naar-links-shunt is dus een aandoening in het bloed circulatie dat zuurstofarm bloed uit de veneuze benen in de slagader pompt been zonder door de pulmonale circulatie De oorzaak van een dergelijk fenomeen kan een atriaal of ventriculair septumdefect zijn, waardoor een directe verbinding van de grote schepen van het lichaam. De rechterventrikeldruk is dus groter dan de linkerventrikeldruk. Een tekort aan oppervlakteactieve stoffen kan het fenomeen ook veroorzaken door onvoldoende ventilatie in de basale delen van de longen te veroorzaken. Het tweede principe voor een abnormale ventilatie-perfusierelatie komt overeen met een verhoogde alveolaire dode ruimte ventilatie. In dit geval worden de longblaasjes niet geperfuseerd maar geventileerd, waardoor effectieve ventilatie als ademhalingsminuut wordt verminderd volume verhogingen op een compenserende manier. De partiële druk van carbon het kooldioxide blijft dus ondanks ademhaling ongewijzigd. Stoornissen in de pulmonale gasuitwisseling met veranderde bloedgasniveaus worden ook wel ademhalingsinsufficiëntie genoemd. Een dergelijke insufficiëntie kan aanwezig zijn in eventuele onevenwichtigheden in de relatie tussen ventilatie en perfusie. Gedeeltelijke respiratoire insufficiëntie komt overeen met arteriële hypoxemie met een partiële zuurstofdruk lager dan 65 mmHg. Bij algemene respiratoire insufficiëntie is naast hypoxemie hypercapnie aanwezig. Dus de partiële druk van carbon dioxide is hoger dan 45 mmHg. De belangrijkste symptomen van de insufficiëntie zijn kortademigheid, innerlijke rusteloosheid en hartkloppingen. In ernstige gevallen verminderd bewustzijn en bradycardie kan ook voorkomen. Er komen ook abnormale ademgeluiden of rales voor.
