Wentylacja zabezpieczająca - Collateral ventilation
Wentylacja poboczna (CV) to zapasowy system wentylacji pęcherzykowej, który może ominąć normalną drogę przepływu powietrza, gdy drogi oddechowe są ograniczone lub niedrożne. Zaangażowane ścieżki obejmują te między sąsiednimi pęcherzykami płucnymi ( pory Kohna ), między oskrzelikami i pęcherzykami (kanały Lamberta) oraz między oskrzelikami (kanały Martina). Wentylacja poboczna służy również do modulowania braku równowagi w wentylacji i perfuzji, która jest cechą wielu chorób. Szlaki te są zmienione w chorobach płuc, zwłaszcza astmie i rozedmie płuc . Podobny schemat funkcjonalny zabezpieczenia jest postrzegana w układzie krążenia w sercu .
Odnotowano również międzypłatową wentylację oboczną, która jest głównym niepożądanym czynnikiem w rozważaniu operacji zmniejszania objętości płuc i niektórych zabiegów zmniejszania objętości płuc .
Ścieżki
W normalnych warunkach oddechowych przepływ powietrza odbywa się drogą o najmniejszym oporze stawianym przez drzewo oskrzelowe, do pęcherzyków płucnych i z powrotem do oskrzeli i tchawicy. W tym normalnym stanie drogi wentylacji bocznej stawiają większy opór przepływowi powietrza, a zatem są zbędne lub nieistotne. . Jednakże, gdy normalny przepływ powietrza jest zagrożony przez starzenie się lub chorobę, taką jak rozedma płuc , normalna droga staje się coraz bardziej oporna, a drogi wentylacji obocznej stają się najmniej odporne. Ścieżki zapewniają otwory między sąsiednimi pęcherzykami, znane jako pory Kohna; ścieżka jest zapewniona przez kanały między oskrzelikami, znane jako kanały Martina; otwory łączące niektóre oskrzeliki z sąsiednimi pęcherzykami są znane jako kanały Lamberta. Otwory między płatami zostały opisane jako kanały międzypłatkowe, a między segmentami jako międzysegmentowe.
Anatomia
Pory międzypęcherzykowe Kohna to nabłonkowe otwory między sąsiednimi pęcherzykami o średnicy od trzech do trzynastu mikrometrów (μm). Zostały one po raz pierwszy opisane przez Hansa Kohna w 1893 roku, który uważał, że pory otwierają się tylko w czasie choroby. Pory Kohna są zwykle wypełnione płynem i otwierają się tylko w odpowiedzi na wysoki gradient ciśnienia na nich. Płyn może zawierać płyn wyściółki pęcherzyków płucnych , składniki środka powierzchniowo czynnego i makrofagi . W każdym zębodorze znajduje się od 13 do 21 porów, z czego około połowa znajduje się na dolnych ścianach. Ich średnia długość wynosi od 7 do 19 μm. Zasugerowano, że pory Kohna są zbyt małe, aby zapewnić ścieżkę obniżonego oporu, i że większe kanały międzyoskrzelowe Martina są głównym miejscem wentylacji obocznej.
Kanały oskrzelowo-pęcherzykowe Lamberta zostały opisane przez Lamberta jako połączenia, które sięgały od oskrzelików oddechowych do przewodów pęcherzykowych i worków, które dostarczały. Kanały te mają muskularną ścianę z możliwością regionalnej kontroli przepływu powietrza. Ich wielkość waha się od częściowo zamkniętej do 30 μm.
Kanały międzyoskrzelowe Martina mają średnicę 30 μm i znajdują się między oskrzelikami oddechowymi a oskrzelikami końcowymi sąsiednich segmentów. W innych źródłach średnica tych kanałów wynosi od 80 do 150 μm.
Kanały międzyzrazikowe zostały opisane jako krótkie i rurkowe o średnicy 200 μm.
Znaczenie kliniczne
Obecność międzypłatowej wentylacji obocznej wpłynie na wybór procedury zmniejszenia objętości płuc , która może być zastosowana w ciężkich przypadkach rozedmy płuc . Rozedma zwykle rozwija się w późniejszych latach w wyniku uszkodzenia ścian pęcherzyków płucnych, co skutkuje znacznie większymi przestrzeniami powietrznymi i znacznie większymi ścieżkami preferencyjnej drogi wentylacji bocznej. Starzenie się może zmienić rozmiar porów Kohna, dodatkowo zmniejszając normalny opór dróg wentylacji bocznej. W procedurach zmniejszania objętości płuc międzypłatkowa wentylacja oboczna jest głównym czynnikiem, który może wpływać na pomyślny wynik leczenia. Badanie wykazało, że osoby z rozedmą miały dziesięciokrotny wzrost wentylacji obocznej w porównaniu z osobami zdrowymi.
Celem redukcji objętości płuc jest doprowadzenie do całkowitego zapadnięcia się ( niedodmy ) całego płata płucnego w celu zmniejszenia objętości klatki piersiowej, przywrócenia elastycznego odrzutu i poprawy oddychania. Wentylacja międzypłatowa może temu zapobiec. Niekompletne szczeliny płucne oddzielające płaty płuc są dość powszechne i zwykle bez konsekwencji. Te szczeliny są często połączone mostkiem miąższu, łączącym przestrzenie powietrzne jednego płata z przestrzeniami drugiego, a tym samym zapewniając ścieżkę wentylacji bocznej. Ten rodzaj mostkowania miąższowego zapobiegłby zamierzonemu zapadnięciu się płata docelowego. Wentylacja oboczna międzypłatkowa wyklucza wykonanie bronchoskopii z wykorzystaniem zastawek dooskrzelowych .
Historia
Pory Kohna zostały opisane ponad sto lat temu w 1893 roku, ale ich funkcjonalne znaczenie zostało zakwestionowane. Dopiero w 1931 roku uznano je za działające jako zabezpieczenie i po raz pierwszy użyto terminu oddychanie oboczne . W 1955 Lambert opisał dodatkowe kanały łączące oskrzeliki oddechowe z pęcherzykami płucnymi, znane jako kanały Lamberta. Sugerowano, że obecność wentylacji bocznej jest powodem, dla którego osoby z rozedmą były nazywane różowymi pufferami ze względu na różowe policzki; w rozedmie hiperwentylacja zwiększa wentylację oboczną, która zapewnia znaczny poziom tlenu we krwi. W przewlekłym zapaleniu oskrzeli, gdzie drogi oddechowe są narażone bardziej niż miąższu płuc, wentylacja zabezpieczenia nie wchodzą w grę, a krew jest mniej natleniona dając niebieskawy kolor z niebieskimi bloaters .
Inne zwierzęta
Wentylacja poboczna nie występuje u koni, które mają słabą tolerancję na niedrożność dróg oddechowych, ale występuje u psów, które mają lepszą tolerancję na niedrożność.