Hjem » Pulmonal patofysiologi » Lungernes perfusion
Oversigt over lungernes perfusion
Det følgende handler om:
- Lungekredsløbets anatomi
- Blodtryksforhold i lungekredsløbet
- Blodtryksregulering i lungekredsløbet
- Perfusionsforskelle i forskellige lungeområder (West zoner)
Lungekredsløbets anatomi
Det venøse blod fra det systemiske kredsløb samles i højre atrium, løber til højre ventrikel og bliver herfra pumpet til truncus pulmonalis og fordelt til højre og venstre lunge med de to lungearterier a. pulmonalis sin. og a. pulmonalis dxt.
Pulmonalarterierne følger hovedbronkierne og de efterfølgende lap- og segmentbronkier og forgrener sig med de konduktive luftvejes forgrening. På alveolært niveau er pulmonalarterierne blevet til lungekapillærer og er adskilt fra alveolerne af en 1 um tynd membran, som tillader gasdiffusionen imellem alveoleluft og kapillærblod. Hvor der er 300 millioner alveoler med et samlet overfladeareal på omtrent 140 m2, er der endnu flere kapillærsegmenter. Boron & Boulpaep, der måske refererer denne artikel af Weibel & Gomez (1962), skriver at der er omtrent 280 milliarder kapillærsegmenter til de 300 millioner alveoler (altså godt 900 kapillærsegmenter per alveole).
De pulmonale venoler løber gradvist sammen til de fire pulmonalvener, der drænerer til venstre atrium og det systemiske kredsløb.
Lungerne har en systemisk arteriel forsyning med veloxygeneret blod også. Forsyningen foregår via aa. bronchiales, der efter levering af iltet blod bliver til vv. bronchialis og dræneres til vv. pulmonales, som på den måde opblandes med en lille smule deoxygeneret blod – og derved er en af årsagerne til den normalfysiologiske A-a-gradient.
Blodtryksforhold i lungekredsløbet
Hvor det systemiske kredsløb er et højtrykskredsløb med systoliske og diastoliske tryk på normalt henholdsvist 120 mmHg og 80 mmHg, er lungekredsløbet et lavtrykskredsløb.
Blodtrykket i højre atrium er typisk omtrent 2 mmHg, og højre ventrikel ender med at pumpe blod til lungekredsløbet med et tryk på omtrent 25 mmHg i systolen, der falder til 8 mmHg i diastolen. Man bemærker her, at trykforskellen, pulstrykket, mellem systole og diastole kun er 17 mmHg i modsætning til det systemiske kredsløbt 40 mmHg. Det skyldes, at lungekredsløbet er højkompliant og udvider sig ganske meget i lyset af et højere volumen: Lægger du dig ned og svinger underliv og benene i vejret fiser der blod ind i lungerne med det resultat af lungekarrene kan udvide sig med det ekstra volumen.
Goes without saying, men lungerne modtager 100 % af cardiac output i fraværet af ekstrapulmonal shunting. Har man fx et persisterende foramen ovale kan situationen være en helt anden.
Regulering af blodtryk i lungekredsløbet
I det systemiske kredsløb virker hypoxi og hyperkapni vasodilaterende: Des mere ilt der forbruges i de perifere væv og des mere kuldioxid, der produceres, des mere blod er der brug for. Resultatet er vasodilatation.
Situationen er omvendt i det pulmonale kredsløb på en sådan måde, at modstanden i lungekredsløbet stiger, når alveoleluften har lave ilttryk. På samme måde reagerer lungekredsløbet på høje CO2-tryk i alveolerne eller lavt pH i kapillær-alveole-intersticiet med pulmonal vasokonstriktion.
Den autonome (fx adrenalin) og hormonelle regulering (fx ANG2) af blodtryk, som er afgørende vigtigt i det systemiske kredsløb, er mindre vigtig i lungekredsløbet.
Konsekvensen af ovenstående er for eksempel, at har man dårligt ventilerede lungeområder (nedsat V), vil der ske en automatisk ilttrykmedieret konstriktion af de kar, der leder til de områder, sådan at perfusionen falder (sænker Q). En initiel V/Q-ubalance kan på den måde kompenseres. Omvendt er en konsekvens også, at tilfører man ilt til områder med dårlig ventilation så dilaterer karrene i det område.
Perfusionsforskelle i forskellige lungeområder (West zoner)
Man kan sammenligne lungerne med Chile. Chile er et ekstremt langt land, og fordi det er så langt har det klima fra flere forskellige zoner: Mod nord et tropisk klima og helt mod syd tundra. De 4000 km længde af Chile korresponderer til de 30 cm høje lunger i mennesket.
Når man står op er der på grund af tyngdekraften et højere blodtryk i de lavest liggende kapillærer, mens der er et lavere blodtryk i de højest beliggende kapillærer.
Det har konsekvenser for lungernes gennemblødning og er relateret til særligt de omgivne alveolers tryk, sådan at et lufttryk i alveolerne, der er højere end det blodttryk, der kan præsteres i kapillærerne, komprimerer kapillærerne sådan at perfusionen falder. Omvendt ved højere blodtryk – her kan der ske perfusion igennem alveoletrykket.
På et tidspunkt vil jeg vende tilbage til spørgsmålet. Hvis du selv vil læse, er det et emne, der er umuligt at komme udenom, prøv bare at google West lung zones, eller slå op i en lærebog of your choosing.
Kilder
Weibel ER, Gomez DM. Architecture of the human lung. Use of quantitative methods establishes fundamental relations between size and number of lung structures. Science. 1962 Aug 24;137(3530):577-85. doi: 10.1126/science.137.3530.577. PMID: 14005590.
Boron WF (2016). Ventilation and perfusion of the lungs. I Boron WF & Boulpaep EL Medical Physiology 3rd Ed. Elsevier, 2016, pp.: 675-699.
Har du kommentarer, er du meget velkommen til at sende dem ind her: