שיעור 13 מחזור הדם הריאתי, לב-ריאות ונוזל פלאורלי

שני מחזורי דם בריאה

בריאה יש למעשה שני מחזורים:

שני המחזורים באיור

באיור רואים מצד אחד Bronchial artery שמגיע מהאאורטה ומזין את דרכי האוויר ורקמת הריאה, ומצד שני את הזרימה הריאתית שמגיעה מהלב הימני אל Alveolar capillary plexus סביב הנאדיות.

הנקודה החשובה: המחזור הברונכיאלי הוא קטן - בערך 1-2% מתפוקת הלב - אבל הוא חוזר ללב השמאלי. לכן תפוקת הלב השמאלי יכולה להיות מעט גדולה מתפוקת הלב הימני.

ויסות זרימת הדם הריאתית: היפוקסיה אלוואולרית

ברוב הרקמות בגוף, ירידה בחמצן גורמת להרחבת כלי דם כדי להביא יותר חמצן. בריאה קורה ההפך: כאשר יש ירידה בחמצן בתוך נאדית או אזור ריאתי, ה־arterioles הריאתיים סביב אותו אזור מתכווצים.

המשמעות:

• אם אזור בריאה מאוורר גרוע, הריאה מפחיתה את זרימת הדם אליו.
• כך הדם מנותב לאזורים שמאווררים טוב יותר.
• זה משפר התאמת אוורור-זילוח (V/Q matching).

אבל כאשר כל הריאה חשופה לחמצן נמוך, למשל בגובה רב, כל העורקיקים הריאתיים עלולים להתכווץ. אז התוצאה כבר אינה מועילה מקומית, אלא עלייה כללית ב־PVR, עומס על החדר הימני וסיכון ללחץ ריאתי מוגבר.

נפח דם ולחצים במחזור הריאתי

הריאות יכולות להכיל בערך 450 mL דם, שהם כ־9-10% מנפח הדם הנמצא בגוף ברגע נתון. למרות זאת, כמעט כל הדם עובר דרך הריאות בכל מחזור.

העורקים הריאתיים דקים וגמישים יותר מהעורקים הסיסטמיים. לכן הם יכולים לשמש מאגר נפח גמיש:

• לחץ חיובי מאוד בבית החזה, כמו אצל נגן חצוצרה, יכול לדחוף חלק מנפח הדם הריאתי החוצה למחזור הסיסטמי.
• כשל של הלב השמאלי יכול לגרום ל”פקק תנועה” אחורי: דם מצטבר בוורידי הריאה ובריאות, עד כדי הגדלת נפח הדם הריאתי ואף בצקת ריאות.

ערכי לחץ מרכזיים

פענוח גרף הלחצים הריאתי

באיור של Guyton רואים שלושה גלי לחץ:

• גל לחץ באאורטה: גבוה מאוד, סביב 120/75-80.
• גל לחץ בחדר ימין: צורה דומה לחדר שמאל, אבל אמפליטודה נמוכה מאוד, סביב 25/0.
• גל לחץ בעורק הריאתי: דומה בצורתו לגל אאורטלי, אבל נמוך בהרבה, סביב 25/8.

המסר: צורת הגל יכולה להיות דומה, אבל הריאה היא מערכת לחץ נמוך. זה קריטי כי הנימים הריאתיים צמודים לנאדיות. לחץ גבוה מדי היה דוחף נוזל אל הנאדיות וגורם לבצקת ריאות.

צנתור ריאתי ו־Pulmonary Artery Wedge Pressure

באיור הצנתר רואים מעבר דרך:

1. עלייה ימנית - גל ורידי נמוך ועדין.
2. חדר ימין - גל סיסטולי-דיאסטולי חד יותר; הדיאסטולה דומה ללחץ העלייה הימנית.
3. עורק ריאתי - גל עורקי עם לחץ דיאסטולי גבוה יותר מהחדר הימני.
4. Pulmonary artery wedge pressure - לאחר ניפוח בלונית, הזרימה מלפני החיישן נחסמת, והלחץ שנמדד משודר אחורנית מכיוון ורידי הריאה והעלייה השמאלית.

המשמעות הקלינית: PAWP משמש קירוב ללחץ בעלייה השמאלית, ולכן יכול לעזור להבדיל בין בעיה שמקורה בלב שמאל לבין בעיה ריאתית אחרת.

עקומת ההחזר הוורידי

עקומת Venous Return מתארת את הקשר בין:

• ציר X: לחץ בעלייה הימנית, RAP - Right Atrial Pressure.
• ציר Y: זרם ההחזר הוורידי, Venous Return.

הנוסחה המחשבתית:

Venous Return ∝ (MSFP - RAP) / Resistance to venous return

MSFP = Mean Systemic Filling Pressure - הלחץ שהיה נמדד בכלי הדם הסיסטמיים אם הלב היה מפסיק לשאוב והזרימה הייתה נעצרת, אבל כלי הדם היו נשארים מלאים.

מה קורה לאורך העקומה?

• כאשר RAP עולה, הוא מתנגד לכניסת דם לעלייה הימנית, ולכן ההחזר הוורידי יורד.
• כאשר RAP יורד, מפל הלחצים בין הוורידים הסיסטמיים לעלייה הימנית גדל, ולכן ההחזר הוורידי עולה.
• כאשר RAP יורד לערכים שליליים, היינו מצפים שהזרימה תמשיך לעלות, אבל היא מתיישרת לפלטו.

למה יש פלטו בעקומה?

באיור הפלטו רואים שהעקומה מפסיקה לעלות למרות ש־RAP נעשה שלילי יותר. הסיבה היא תמט חלקי של ורידים גדולים בכניסה לבית החזה. הלחץ השלילי “שואב” את דפנות הווריד פנימה, נוצר צוואר בקבוק, ולכן הזרימה לא יכולה לגדול מעבר לערך מסוים.

זה בדיוק המסר של Guyton: לחץ עלייה ימנית נמוך מדי לא יגדיל ללא סוף את ההחזר הוורידי, כי הוורידים עצמם הופכים לגורם המגביל.

שינוי נפח הדם משנה את העקומה

נשימה עצמונית מול הנשמה בלחץ חיובי

אינטראקציה בין נשימה ללב: שתי משאבות זו בתוך זו

הריאות ובית החזה הם מעין משאבה חיצונית, והלב הוא משאבה פנימית. לכן שינויי לחץ בבית החזה משפיעים על החדרים והעליות.

• בנשימה עצמונית, שאיפה נוצרת על ידי לחץ שלילי יותר בבית החזה.
• בהנשמה בלחץ חיובי, האוויר נדחף פנימה על ידי לחץ חיובי.

זו לא אותה פיזיולוגיה. הרבה טעויות נובעות מערבוב בין שני המצבים.

עלייה ימנית: Preload והחזר ורידי

נשימה עצמונית

בזמן שאיפה עצמונית:

• הלחץ בבית החזה נעשה שלילי יותר.
• הלחץ בעלייה הימנית (RAP) יורד.
• מפל הלחצים בין MSFP לבין RAP גדל.
• לכן ההחזר הוורידי לעלייה הימנית עולה.
• Preload של הלב הימני משתפר.

בזמן נשיפה רגילה:

• הלחץ בבית החזה נעשה פחות שלילי.
• RAP עולה יחסית.
• מפל הלחצים קטן.
• ההחזר הוורידי לעלייה הימנית יורד יחסית.

הנקודה המסוכנת בהנשמה בלחץ חיובי

בהנשמה עם לחץ חיובי:

• הלחץ בבית החזה עולה.
• RAP עולה.
• מפל הלחצים בין MSFP ל־RAP קטן.
• ההחזר הוורידי יורד.

אם אדם מיובש, MSFP נמוך מלכתחילה. במצב כזה, לחץ חיובי יכול לגרום לכך ש־RAP יתקרב או ישתווה ל־MSFP. אם אין מפל לחצים, אין החזר ורידי. זו הסיבה שבהנשמה בלחץ חיובי אצל מטופל היפוולמי יש סכנת קריסה המודינמית.

עלייה שמאלית: Preload והחזר ורידי

העלייה השמאלית מקבלת דם מכלי דם שנמצאים בתוך בית החזה - ורידי הריאה. לכן היא מתנהגת אחרת מהעלייה הימנית.

בזמן שאיפה עצמונית:

• בית החזה מתרחב.
• כלי הדם הריאתיים נפתחים ומגדילים קיבולת.
• יותר דם “נאגר” זמנית בריאות.
• פחות דם מגיע לעלייה השמאלית.
• Preload של חדר שמאל יורד, לפחות זמנית.

בזמן נשיפה:

• הלחץ פחות שלילי.
• כלי הדם הריאתיים מתכווצים יחסית.
• הדם שנאגר בריאות נדחף לכיוון העלייה השמאלית.
• Preload של חדר שמאל עולה.

Pulsus Paradoxus ו־Sinus Arrhythmia

Pulsus paradoxus מוצג כהשתנות נשימתית של לחץ הדם:

• בשאיפה עצמונית: החזר דם לעלייה שמאלית יורד ← Stroke Volume של חדר שמאל יורד ← לחץ דם סיסטמי יורד.
• בנשיפה: החזר דם לעלייה שמאלית עולה ← Stroke Volume עולה ← לחץ דם סיסטמי עולה.

קלינית, משתמשים במונח Pulsus paradoxus בעיקר כשהירידה הסיסטולית בשאיפה מוגזמת. אבל למבחן כאן חשוב להבין את המנגנון: שאיפה עצמונית מורידה זמנית את תפוקת חדר שמאל.

Sinus arrhythmia היא שינוי תקין בקצב הסינוס לאורך מחזור הנשימה.

• בשאיפה: Stroke Volume ולחץ דם יורדים, ולכן הדופק עולה.
• בנשיפה: Stroke Volume ולחץ דם עולים, ולכן הדופק יורד.

פענוח הסרטון/הגרף בשקפים: כאשר כל גל לחץ הדם יורד - זה מתאים לשלב שבו לחץ הדם נמוך יותר. כאשר כל הגל עולה - זה מתאים לשלב שבו לחץ הדם גבוה יותר. בהנשמה בלחץ חיובי האפקטים המיידיים יכולים להתהפך, כי בשאיפה הלחץ החיובי דווקא מפחית החזר ורידי ללב ימין.

מאמץ חדר שמאל: Left Ventricular Afterload

החדר השמאלי צריך ליצור לחץ חיובי כדי לדחוף דם לאאורטה. אבל הלב נמצא בתוך בית החזה, ולכן הלחץ שמחוץ ללב משפיע על המאמץ.

המושג החשוב:

Transmural Pressure = Pinside - Poutside

נשימה עצמונית - לחץ שלילי

אם לחץ סיסטולי בתוך חדר שמאל הוא 120 mmHg, ובזמן שאיפה הלחץ בבית החזה הוא -5.5 mmHg, אז:

Transmural Pressure = 120 - (-5.5) = 125.5 mmHg

כלומר החדר השמאלי צריך להתגבר לא רק על הלחץ באאורטה, אלא גם על הלחץ השלילי שמושך אותו החוצה. לכן שאיפה עצמונית מעלה את LV afterload.

הנשמה בלחץ חיובי

אם בהנשמה בלחץ חיובי הלחץ בבית החזה הוא +18 mmHg, אז:

Transmural Pressure = 120 - 18 = 102 mmHg

הלחץ החיובי “עוזר” מבחוץ לדחוס את החדר השמאלי. לכן הנשמה בלחץ חיובי יכולה להפחית את מאמץ חדר שמאל, וזה יכול לעזור במצבים של אי ספיקת לב שמאלית.

אבל לא להתלהב יותר מדי: אותה הנשמה בלחץ חיובי גם יכולה להפחית החזר ורידי ללב ימין, במיוחד בהיפוולמיה. זה תמיד משחק בין יתרון לחדר שמאל לבין מחיר אפשרי ב־Preload של הלב הימני.

מאמץ חדר ימין: Right Ventricular Afterload ו־PVR

החדר הימני עובד מול מערכת לחץ נמוך, ולכן הלחץ התוך־חזי פחות משמעותי עבורו מאשר עבור חדר שמאל. הגורם המרכזי עבור חדר ימין הוא PVR - Pulmonary Vascular Resistance.

לא להתבלבל:

• PVR = תנגודת לזרימת דם בכלי הדם הריאתיים
• Airway resistance = תנגודת לזרימת אוויר בדרכי הנשימה

שני סוגי כלי דם עם תגובה הפוכה לנפח ריאה

פענוח עקומת ה־PVR

בגרף:

• ציר X = נפח הריאה.
• ציר Y = Pulmonary Vascular Resistance.
• העקומה הכחולה = Extra-alveolar PVR: יורדת ככל שנפח הריאה עולה.
• העקומה הירוקה = Alveolar PVR: עולה ככל שנפח הריאה עולה.
• העקומה האדומה = סך כל ה־PVR: צורת U.

המסקנה: PVR גבוה גם בתמט וגם בניפוח יתר. הוא נמוך ביותר סביב FRC - Functional Residual Capacity, כלומר סביב סוף נשיפה רגילה.

סיכום נשימה עצמונית מול הנשמה בלחץ חיובי

הנימים הריאתיים ושחלוף גזים

הנימים הריאתיים עובדים בלחץ נמוך מאוד, בערך 7 mmHg. זה בערך חצי מהלחץ בנימים סיסטמיים רבים. הלחץ הנמוך חשוב כי הקפילרות יושבות קרוב מאוד לחלל הנאדית, וכל דחיפת נוזל מוגזמת עלולה להפוך לבצקת ריאות.

זמן מעבר הדם בנימים:

• במנוחה: בערך 0.8 שניות.
• במאמץ: יכול לרדת בערך ל־0.3 שניות.

המשמעות: גם כשזרימת הדם עולה במאמץ, עדיין צריך לשמור מספיק זמן לשחלוף גזים. בגוף בריא זה בדרך כלל מספיק בגלל רזרבה דיפוזיונית וגיוס קפילרות.

תנועת נוזלים וכוחות סטרלינג

תנועת נוזלים בין הקפילרה לבין ה־interstitium נקבעת על ידי מאזן כוחות:

פענוח איור סטרלינג

באיור יש שני חללים:

• Intravascular - בתוך כלי הדם.
• Interstitial - הרקמה שמחוץ לכלי הדם.

החצים מצביעים על כוחות שמושכים או דוחפים מים. לא כוח אחד קובע לבד. מה שקובע הוא הסכום של הכוחות ההידרוסטטיים והאונקוטיים משני הצדדים.

בריאות, הסכום נטו הוא בערך +1 mmHg כלפי חוץ - כלומר יש נטייה קלה לדחוף נוזל מהנימים אל הרקמה. זה נשמע מסוכן, אבל מערכת הלימפה מאזנת.