Solunum: Hastalıklara Bütünsel Bir Yaklaşım
İSTANBUL TIP KİTABEVİ
İnsan Organ Sistemleri Serisi
Seri Editörü: Dr. Paul G. Schmitz, FACP
Dr. Schmitz, son on yıldır Amerika’nın En İyi Hekimleri listesinde yer alan seçkin bir bilim insanıdır. Preklinik tıp öğrencilerinden asistan, öğretim görevlisi ve öğretim üyelerine kadar çeşitli düzeylerdeki eğitim ve öğretim ödülünün sahibidir. 2003 yılında, Vali William Holden’dan prestijli bir ödül olan Missouri Valiliği yüksek öğretimde öğretme mükemmelliği ödülünü aldı. Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde yoğun bir organ sistemleri öğretim programını yürüttü. Temel bilimler ile klinik tıp arasındaki boşluğu kararlı bir biçimde doldurmaya yönelik olan eğitim felsefesi tıbbın bilimsel temellerini zorlamaktadır.
Solunum: Hastalıklara Bütünsel Bir Yaklaşım ANDREW J. LECHNER, PhD Profesör Farmakoloji & Fizyoloji Bilimi ve İç Hastalıkları Anabilim Dalları Solunum Modülü Kurucu Direktörü, 2. Yıl Tıp Öğretim Programı Direktörü, Saint Louis Üniversitesi Doktor/PhD Hekim Bilim İnsanı Eğitim Programı Direktörü Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
GEORGE M. MATUSCHAK, MD Profesör İç Hastalıkları ve Farmakolojik & Fizyolojik Bilimler Anabilim Dalları Solunum, Kritik Bakım ve Uyku Tıbbı Direktörü Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
DAVID S. BRINK, MD Doçent Doktor Patoloji ve Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalları Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi Saint Louis Üniversitesi Patoloji Uzmanlık Eğitim Programı Direktörü St. Louis, Missouri Çeviri Editörü
SEDAT ALTIN Profesör Doktor Erzincan Tıp Fakültesi, Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı Erzincan
©İstanbul Medikal Yayıncılık ÇEVİRİ ESERLER dizisi SOLUNUM: HASTALIKLARA BÜTÜN BİR YAKLAŞIM Çeviri Editörü: Prof. Dr. Sedat Altın Orjinal esere ait bilgiler Adı: Respiratory Yazarları: Andrew J. Lechner, George M. Matuschak David S. Brink Orjinal ISBN: 978-0-07-163501-7 Yayınevi: McGraw-Hill 1. Baskı 2014 ISBN -????? Yasalar uyarınca, bu yapıtın yayın hakları istanbul medikal sağlık ve yayıncılık hiz. tic. ltd. şti.’ye aittir. Yazılı izin alınmadan ve kaynak olarak gösterilmeden, elektronik, mekanik ve diğer yöntemlerle kısmen veya tamamen kopya edilemez; fotokopi, teksir, baskı ve diğer yollarla çoğaltılamaz.
www.istanbultip.com.tr 2014 İstanbul Medikal Sağlık ve Yayıncılık Hiz. Tic. Ltd. Şti. 34104, Çapa-İstanbul-Türkiye www.istanbultip.com.tr e-mail: info@istanbultip.com.tr Adres: Şehremin Mah. Börekçi Veli Sok. No: 4/A Çapa-İST. Tel: 0212.584 20 58 (pbx) 0212.587 94 43 Faks: 0212.587 94 45
UYARI Medikal bilgiler sürekli değişmekte ve yenilenmektedir. Standart güvenlik uygulamaları dikkate alınmalı, yeni araştırmalar ve klinik tecrübeler ışığında tedavilerde ve ilaç uygulamalarındaki değişikliklerin gerekli olabileceği bilinmelidir. Okuyuculara ilaçlar hakkında üretici firma tarafından sağlanan her ilaca ait en son ürün bilgilerini, dozaj ve uygulama ekillerini ve kontrendikasyonları kontrol etmeleri tavsiye edilir. Her hasta için en iyi tedavi şeklini ve en doğru ilaçları ve dozlarını belirlemek uygulamayı yapan hekimin sorumluluğundadır. Yayıncı ve editörler bu yayından dolayı meydana gelebilecek hastaya ve ekipmanlara ait herhangi bir zarar veya hasardan sorumlu değildir.
Yayına hazırlayan Yayıncı sertifika no İmy adına grafikerler Sayfa düzeni Çeviri Editörü Kapak Baskı ve cilt
İstanbul Medikal Sağlık ve Yayıncılık Hiz. Tic. Ltd. Şti. 12643 Mesut Arslan, Tuğçe Yıldırım Hatice Arslan, Muratcan Açan Prof. Dr. Sedat Altın İmy Tasarım/Orjinalden Adapte Kayhan Matbaası Davutpaşa C. N:244 Güven San. Sit. C Blk. Bayrampaşa / Terazidere Telefon: 0212 5760136
Bu kitap, sayın hocalarımız ve sevgili öğrencilerimize saygıyla adanmıştır AJL, GMM, ve DSB
Yazarlar Hakkında
Dr. Lechner ve Dr. Matuschak, 1988 yılından bu yana arkadaştırlar ve ortak çalışmalar yürütmektedirler. O zamandan bugüne kadar, akut akciğer hasarı, çoğul sistem organ yetmezliği, oksijenin taşınması ve sitokin gen ekspresyonunun hipoksik regülasyonu alanlarında 35’in üzerindeki yayını birlikte yazdılar. Dr. Brink, bu araştırma çalışmalarına 1991 yılında katıldı ve ardından esas uzmanlık alanı olan solunum ve böbrek hastalıkları patolojisini araştırmalara kattı. 1995 yılında, Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi’nin o zamandan itibaren tüm ikinci sınıflarında okutulan Solunum Modülü’ne dahil olacak konuları tespit etmek için çalışan öğretim programı hazırlama komitesinde birlikte çalıştılar. Hayatlarını tıp eğitimine adamışlıkları, uzmanlık ve bilim kurumu üyeliği eğitim programları, kurumlarının tıp bilim adamı eğitim programlarının direktörleri olarak aldıkları çeşitli rollerde görülmektedir.
Contents
ix
İçindekiler Katkıda bulunanlar xi Önsöz xiii Çeviri editörünün önsözü xiv KISIM I
OLUNUM SİSTEMİNİN | SANATOMİSİ VE FİZYOLOJİSİ
1. Solunum Sistemi Terimleri ve Hastalıkları / 3 ANDREW J. LECHNER, PhD
2. Akciğer ve Hava Yolunun Gelişimi ve Fonksiyonel Anatomisi / 9 DAVID S. BRINK, MD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
3. O2 ve CO2’nin Eritrositler ile Taşınım Mekanizması / 23 ANDREW J. LECHNER, PhD
4. Akciğer Ventilasyonu ve Spirometri İlkeleri / 31 ANDREW J. LECHNER, PhD
5. Sürfaktan Biyolojisi ve Akciğer Kompliyansı / 39 ANDREW J. LECHNER, PhD AND MARY M. MAYO, PhD
6. Solunum Sistem Kompliyansı ve Solunum İşinin Entegrasyonu / 47 ANDREW J. LECHNER, PhD
7. Pulmoner Dolaşım ve Kapiller Sıvı Dinamiği / 55 ANDREW J. LECHNER, PhD
8. Ventilasyon/Perfüzyon Dengesi ve Alveolar Ventilasyon Tahmini / 63 ANDREW J. LECHNER, PhD
9. Alveolar O2 ve CO2 Değişimi, Fizyolojik Şant ve Asit-Baz Dengesi / 71 ANDREW J. LECHNER, PhD
10. Havayolu ve Parenkimal Savunma Mekanizmaları / 81 ANDREW J. LECHNER, PhD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
11. Solunumun Santral ve Periferik Nöral Kontrolleri / 93 W. MICHAEL PANNETON, PhD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
Teşekkür xv Kısaltmalar xvi
12. Aerobik Kapasitenin Önemi ve Kökeni / 103 GERALD S. ZAVORSKY, PhD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
13. Olağandışı Ortamlara Solunumsal Cevaplar / 113 GERALD S. ZAVORSKY, PhD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
KISIM II
OLUNUM HASTALARININ | SDEĞERLENDİRİLMESİ
14. Temel Göğüs Muayenesi ve Bulguların Yorumlanması / 125 WILLIAM C. MOOTZ, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
15. Göğüs Radyografileri, Tomografileri ve MRG’nin Yorumlanması / 133 ASHUTOSH SACHDEVA, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
16. Pulmoner Fonksiyon Testleri, Pletismografi ve Pulmoner Difüzyon Kapasitesi / 143 GERALD S. ZAVORSKY, PhD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
17. Kan Gazları Analizi ve Analizlerin Yorumlanması / 151 MARY M. MAYO, PhD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
18. Tanısal Fleksibl Bronkoskopi / 159 DAVID A. STOECKEL, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
19. Balgam ve Plevral Efüzyonların Değerlendirilmesi / 169 MARY M. MAYO, PhD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
KISIM III
VE | OBSTRÜKTİF RESTRİKTİF AKCİĞER HASTALIKLARI
20. Obstrüktif Akciğer Hastalıklarının Patolojisi / 179 DAVID S. BRINK, MD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
21. Astım Tanısı ve Tedavisi / 189 JOSEPH R. D. ESPIRITU, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
ix
x
İçindekiler
22. Kronik Obstrüktif Akciğer Hastlıklarının Tedavisi / 199 JOSEPH R. D. ESPIRITU, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
23. Restriktif Akciğer Hastalıklarının Patolojisi / 207 DAVID S. BRINK, MD
24. Restriktif Akciğer Hastalıklarının Tedavisi / 221 RAVI P. NAYAK, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
25. Uykuyla İlişkili Solunum Bozukluklarının Tedavisi / 231 JOSEPH R. D. ESPIRITU, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
KISIM IV
VASKÜLER VE | İNFLAMATUAR, PLEVRAL HASTALIKLAR
26. Akciğerler ve Plevral Boşlukların Atelektatik, Vasküler ve İyatrojenik Hastalıkları / 245 DAVID S. BRINK, MD
27. Pulmoner Emboli / 255 ASHUTOSH SACHDEVA, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
28. Akut Akciğer Hasarı ve Akut Sıkıntılı Solunum Sendromu: Fizyopatoloji ve Tedavi / 267 GEORGE M. MATUSCHAK, MD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
29. Plevral Aralığın Hastalıkları ve Fizyopatolojisi / 275 GEORGE M. MATUSCHAK, MD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
30. Mekanik Ventilasyonun Hedefleri ve İlkeleri / 283 DAYTON DMELLO, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
KISIM V
VE İLİŞKİLİ AKCİĞER | KANSER TÜMÖRLERİ
31. Akciğer Tümörlerinin Patolojisi / 295 DAVID S. BRINK, MD
32. Akciğer Kanseri / 307 DAVID A. STOECKEL, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
33. Üst Solunum Yolları ve Sinüslerin Hastalıkları / 319 DAVID S. BRINK, MD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
KISIM VI
| AKCİĞER İNFEKSİYONLARI
34. Akciğer Enfeksiyonlarının Patolojisi / 331 DAVID S. BRINK, MD
35. Pnömonilerin Tedavisi / 345 DAVID A. STOECKEL, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
36. Akciğerlerin Mikobakteriyel Hastalıkları / 353 ASHUTOSH SACHDEVA, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
KISIM VII
| PEDİATRİK AKCİĞER HASTALIKLARI
37. Solunum Sisteminin Konjenital Anomalileri / 365 GARY M. ALBERS, MD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
38. Kistik Fibrozisin Bulguları ve Tedavisi / 375 BLAKESLEE E. NOYES, MD AND ANDREW J. LECHNER, PhD
39. Yenidoğanın Sıkıntılı Solunum Sendromu ve Ani Bebek Ölümü Sendromu / 385 ROBERT E. FLEMING, MD, W. MICHAEL PANNETON, PhD, AND ANDREW J. LECHNER, PhD
40. Çocuklarda Alt Solunum Sistemi Enfeksiyonları / 397 BLAKESLEE E. NOYES, MD AND GEORGE M. MATUSCHAK, MD
İndeks 407
Katkıda Bulunanlar
Dr. Gary M. Albers
Profesör Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalı Akciğer Hastalıkları Bölümü Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
Dr. David S. Brink
Doçent Patoloji ve Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalları Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi Bölüm Başkanı, Saint Louis Üniversitesi Patoloji Uzmanlık Eğitimi Programı St. Louis, Misuri
Dr. Dayton Dmello, MBA
Yardımcı Öğretim Üyesi Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi Kritik Bakım & Pulmoner Öğretim Üyeleri Skyridge Tıp Merkezi & Aurora Tıp Merkezi Denver, Kolorado
Dr. Joseph R. D. Espiritu,
Tıbbi Direktör SLUCare Uyku Bozuklukları Merkezi İç Hastalıkları Doçenti Pulmoner, Kritik Bakım ve Uyku Tıbbı Bölümü Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
Dr. Robert E. Fleming
Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları ve Biyokimya & Moleküler Biyoloji Anabilim Dalları Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
Andrew J. Lechner, PhD
Profesör Farmakoloji & Fizyoloji Bilimi ve İç Hastalıkları Solunum Modülü Kurucu Direktörü, 2. Yıl Tıp Öğretim Programı Direktörü, Saint Louis Üniversitesi Doktor/PhD Hekim Bilim İnsanı Eğitim Programı Direktörü Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
Dr. George M. Matuschak
Profesör İç Hastalıkları ve Farmakolojik & Fizyolojik Bilimler Anabilim Dalları Solunum, Kritik Bakım ve Uyku Tıbbı Direktörü Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
Mary M. Mayo, PhD, DABCC
Patoloji Doçenti Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi Direktör, Klinik Kimya Laboratuarı Saint Louis Üniversitesi Hastanesi St. Louis, Misuri
Dr. William C. Mootz
Profesör İç Hastalıkları Anabilim Dalı, Genel İç Hastalıkları Bölümü Tıbbi Eğitim Programı Dekan Yardımcısı Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
Dr. Ravi P. Nayak
Doçent İç Hastalıkları Anabilim Dalı, Pulmoner, Kritik Bakım ve Uyku Tıbbı Bölümü Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi Erişkin Kistik Fibrozis Programı ve Pulmoner Fonksiyon Laboratuarı Tıbbi Direktörü Saint Louis Üniversitesi Hastanesi St. Louis, Misuri
Dr. Blakeslee E. Noyes
Profesör Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalı Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi Direktör, Göğüs Hastalıkları Bölümü Cardinal Glennon Çocuk Tıp Merkezi St. Louis, Misuri xi
xii
Katkıda Bulunanlar
W. Michael Panneton, PhD
Profesör Farmakoloji ve Fizyoloji Bilimi Anabilim Dalı Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
Dr. Ashutosh Sachdeva
Doçent İç Hastalıkları Anabilim Dalı Direktör, Pulmoner Hipertansiyon Programı Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
Dr. David A. Stoeckel
Doçent İç Hastalıkları Anabilim Dalı Pulmoner, Kritik Bakım ve Uyku Tıbbı Direktör, Minimal İnvazif Akciğer Kanseri Programı Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi St. Louis, Misuri
Gerald S. Zavorsky, PhD
Doçent Sağlık ve İnsani Hizmetler Koleji Direktör, İnsan Fizyolojisi Laboratuarı Marywood Üniversitesi Yardımcı Fizyoloji Doçenti Devlet Tıp Koleji Scranton, Pensilvanya
Önsöz
1994 yılının sonbaharında, Saint Louis Üniversitesi (SLU) Tıp Fakültesi, tıp eğitimi programımızın rutindeki tekrar akredite edilme sürecinde, Tıp Eğitimi İrtibat Komitesi (LCME, Liaison Committee for Medical Education) tarafından ziyaret edildi. Geçtiğimiz yaz, SLU’da dikkat çekecek bir biçimde fazla sayıda ikinci yıl tıp öğrencisi ilk denemelerinde Amerika Birleşik Devletleri Tıp Lisansı Sınavı kurulunun (USMLE, United States Medical Licensure Exam) 1. Aşaması’nı geçmişti. Böyle bir sonuç mevcut durumu çok güçlü bir biçimde sağlamlaştırabilir: Çalışıyorsa, niçin kurcalıyorsunuz? Bu iyi göstergeye rağmen, LCME’nin geleneksel disiplin bazlı eğitim programımızı uygulayan hekimlerden oluşan bir disiplinler-arası kurul tarafından yönetilecek şekilde yeniden tasarlanması gerektiği yönündeki eleştirisiyle karşı karşıya kaldık. LCME’nin operasyonel hipotezi, bu şekilde yukarıdan aşağı yönetimin öğretim programını biyokimya, fizyoloji, patoloji ve tıp gibi tek tek derslerin sorumluluğunu alan güçlü akademik bilim dalları tarafından yaratılan pedagojik kısıtlılıklarından kurtaracağıydı. Bir süre sonra öğrendik ki diğer tıp okulları da aynı mesajı almışlardı. Bu enstitünün saygınlığına inanan öğretim üyeleri, tıp fakültesinin dört sınıfına da gelecek 18 aya yönelik olarak yeniden şekil verdi. Yeni birinci sınıfımız 1997 yılının sonbaharında öğretime başladığında, yalnızca Makroskopik Anatomi (şimdi 2 aylık bir giriş dönemi var) ile başlamasıyla eskisine benziyordu; bu dersin ardından 7 ay süreyle benim “bir hücre ve daha azı” dediğim biyoloji ve intermediyer metabolizma, genetik, hücre biyolojisi ve hücre patolojisi ile immünoloji, mikrobiyoloji ve farmakolojiye giriş konularında verilen kısa derslerle tamamlanıyordu. Tıp fakültesinin ikinci yılı, tamamen ortak bir paradigmanın ortaya çıktığı “iki hücre ve daha fazlası”ndan oluşuyordu: SLU’da nöral, kardiyovasküler, respiratuar, renal, gastrointestinal, endokrin/üreme ve deri/kemik/eklem sırasını takip eden organ sistemi modülleri. Bundan sonra USMLE’nin 1. Aşaması geliyor. Bu kitaptaki SLU Solunum Modülü, deneme ve yanılma ile geçen 13 yıl içinde gelişti. Her Kasım ve Aralık ayında, 5 hafta süreyle, giderek gelişen bir öğrenci kurulu tarafından alan denemeleri yapıldı. Modül izlencesi <400 sayfalık taslaklardan bunun iki katına çıktı ve çoğunlukla tam metin halinde verildi. Tüm eritrosit biyolojisini Solunum içinde ele aldığımızdan, modül >20 özverili akademisyenin uzmanlığını kullanmak için takım tarafından verilen 50 adet bir saatlik ders ve dokuz adet laboratuar ve/veya küçük grup faaliyetlerini içermektedir. Bu kitap, tüm yardımcı etkinlikleri olmasa da en azından akciğer konusundaki formel ders içeriğinin en son ulaştığı durumu temsil etmektedir. Her bir bölümde, 50 dakikalık bir derste ele aldığımız noktaları içermektedir. Kitabın yardımcı editörleri olan 20+ yıllık çalışma ortaklarım ve arkadaşlarım Dr. George Matuschak ve Dr. David Brink, modüllerin tasarımı ve klinik sunumlarını ve patolojiyi çok başarılı bir biçimde yönlendirdiler. Modüller geliştirilmesi sırasında, USMLE 1. Aşama sınav sorularını hazırlayan Ulusal Tıp Sınavı Kurulu’nda Fizyoloji Test Soruları’nda iki kez “görev” alma ayrıcalığını elde ettim. Bu deneyim, kısa öyküler tarzında, paralelinde cevap anahtarları bulunan ve alışılmış ezberlerin ötesinde açık test soruları hazırlamanın önemini pekiştirdi. Bu kitaptaki her bir bölümde, bu eğitim düzeyindeki tıp öğrencileri için uygun derinlikte olduğunu düşündüğümüz örnek sorular bulunuyor. Öğrencilerimizin bu maddeleri yapılandırılmış bir şekilde kendi kendini sınamak için kullanacağını umu-
yoruz ve maddelerin muğlak olması ya da doğru olmaması nedeniyle düzeltilmesi gerektiğini düşündüklerinde bizi bilgilendirmelerini bekliyoruz. Kitap, öğrencilerimizle birlikte genel akışı yansıtacak şekilde alt-bölümler halinde düzenlendi, ancak çoğu bölüm, giriş kısmı tamamlandıktan sonra aynı sırayı izlemeden de zorlanmadan okunabilir. Sık kullanılan sözcük grupları ya da kalıplar, terimler, kısaltmalar ve akronimler konusunda evrensel bir görüş birliği bulunmamakla birlikte, kitaba solunum fizyolojisi ve göğüs hastalıkları alanlarında en fazla kabul görmüş olduğunu düşündüğümüz kalıplar, terimler, kısaltmalar ve akronimleri uyarladık. Terimler Sözlüğü, yeni başlayanlar için bazen çok karmaşık olan terminoloji düzenini çözmede yardımcı olacaktır. Aynı şekilde, büyük bir özenle çok yararlı olabilecek bir İndeks hazırladık, böylece okuyucular kendileri için özel öneme sahip olan konulardaki kapsamı kolayca bulabilecekler; metinde koyu karakterle yazılmış olan kalıplar indekslenmiş olup, kitapta ya da kısımda genellikle ilk geçtiği yerde koyu karakterle vurgulanmıştır. Bizim kurumumuzda, Solunum Modülü kistik fibrozis, sistemik inflamatuar cevap sendromu ve boyun kitleleri gibi birden çok sayıda sistemi tutan hastalıklarının “sahibi” olarak kabul edilmektedir. Dolayısıyla, bu tür konular burada başkalarının kesinlikle gerekli olandan daha geniş kapsamlı olduğunu düşünebileceği kadar kapsamlı ele alınıyor. Öğrencilerin pedagojik olarak, hem hasta başında hem de klinik laboratuarında göğüs hastalıklarında modern tanı yöntemleri ile tanışmalarını arzu ediyoruz. Bu nedenle kitapta yer alan temel göğüs muayenesi, pulmoner fonksiyon testleri, akciğerlerin görüntülenmesi, kan gazlarının yorumlanması ve diyagnostik bronkoskopi üzerine özel bölümler bir başka ders direktörünün isteğini aşabilir. İnanınız ki bu materyal tıp öğrencilerinin öğrenme, bütünleme ve ustalaşma kapasitesinin dışına taşmıyor. Umuyoruz ki öğrenciler bu kitapta yer alan tüm grafikler, tablolar, denklemler ya da eşitlikler ve görsellerle bu konuyu severler ve bizim misyonumuzu tanımlayan öğretme tutkusunu hissederler. Akciğerler, vücudumuzda bulunan en güzel ve en karmaşık organlar arasındadır, ancak güzellik ve karmaşıklık hiçbir hekimi bu organların fonksiyonunu anlamaktan ve çeşitli hastalıklarına karşı mücadele vermekten alıkoyan engeller olmamalıdır. Bu kitabın ilk hedef kitlesi tıp fakültesinde okuyan ikinci yıl öğrencileri olmakla birlikte stajyer hekimler, asistanlar, yeni uzman hekimler ve deneyimli hekimlerin de kitabı akciğerin histolojisi, fizyolojisi, patolojisi ve farmakolojisi açısından bilgi tazeleyici bir kaynak olarak yararlı bulacaklarına inanıyoruz. Öğrencilerimizin bu kadar derinlemesine ilgilendiğimiz bir konuyu daha fazla öğrenme arzusuna gıptayla bakıyor ve bu istekliliklerini teşvik etmeyi arzu ediyoruz. Akciğerlerinizi sevin. Öğretim üyelerimizden eksiklik ve komisyon hatalarımızı affetmelerini ve bu ilk girişimi ileride nasıl geliştirebileceğimize dair görüşleri konusunda bizi bilgilendirmelerini rica ediyoruz. Bundan başka, kendi kurumlarında benzer bir öğretim programı yeniliği ile uğraşan öğretim üyelerine de bir davet göndermek istiyoruz. Çalışma arkadaşlarım ve ben, öngörülen ders takvimleri, ana laboratuar ve klinik olanakları gibi başarılı uygulamalar ve hedeflerinize ulaşmak için zorunlu olan uzmanlık ve takım büyüklüğü gibi spesifik ayrıntıları paylaşmaktan memnuniyet duyacağımızı bilmenizi istiyoruz. —Dr. Andy Lechner, Editör Şubat, 2011
xiii
xiv
Önsöz
Çeviri Editörünün Önsözü
Daha önce birçok kitap bölümü yazdım, editör yardımcılıkları yaptım. Hatta hızımı alamadım, 250 sayfalık Göğüs Hastalıkları Uzman Gücü kitabını kaleme alıp camiamıza kazandırdım. Ama hiç bu kitabı çevirmek için öneri getirildiği gün kadar heyecanlanmadım. Çünkü, kitabın orijinalini incelediğimde öğrencilik günlerim gözümün önüne geldi. Öğrenciliğimde her hastalığın kliniğini öğrenmeden fizyopatolojisini öğrettiler bizlere. Ardından müfredat değişti, fizyopatoloji dersi kaldırıldı Tıp Fakültelerimizden. Örneğin Fizyolojide West’in Solunum Fizyolojisi’ni okumadan mezun olmuşların solunum sistemi hastalıklarını tamamiyle öğrenebilmeleri bence biraz zor. Elinizdeki bu kitap, ‘temel bilimleri klinik temelleri ile harmanlayan yenilikçi ve akciğere özel bir metin’ olarak tanımlanmış yazarlarınca. Bence çok güzel özetlemiş bu ifade bu mükemmel eseri. En önemli farkı da diğer eserlerden, fevkalede şekil ve tablolarıyla konuların anlaşılmasının çok kolaylaştırılmış olması. Çok iyi görselleştirilmiş olan bu kitap hücre biyolojisi, anatomi, fizyoloji, farmakoloji ve patolojinin ana öğelerini klinik tıp ile sorunsuz bir şekilde bütünleştiriyor. Klinik eğitimlerine geçen tıp öğrencileri ve mesleklerini icra etmekte olup, klinik tıbbın temellerini oluşturan temel bilimler açısından kolay kullanımlı bir güncellemeye ihtiyacı olan hekimler için mükemmel bir refakatçi niteliğinde bir kitap elinizdeki eser. Yani solunum sistemine ve hastalıklarına bütünsel bir yaklaşım olarak hepimizin başucu kitabı olmaya değer.
xiv
Bilim ile Tıp arasında köprü oluşturan içerik, görsel zenginlik ve birbiriyle ilişkilendirilmiş konu aktarımları, okuma önerileriyle daha derinlemesine bilgi sahibi olmak isteyenlere öneriler sunmakta, konuların sonunda da ayrıntılı açıklamalı olguya dayalı sorular da, bütünleştirici tıbbı okurlarıyla paylaşmayı amaçlamıştır. Anlaşılmayı kolaylaştırmak için mümkün olduğunca duru bir Türkçe ile çevrilmeye çalıştığımız bu eser, başta asistanlarımız olmak üzere, tüm göğüs hastalıkları disiplinine hizmet verenlere rahatça okuyup bilgilerini tazeleme imkanı verecektir. Ülkemizdeki tıp fakültelerindeki 6000’in üzerindeki öğrencilerimize, göğüs hastalıkları uzmanlık eğitimi alan 350 civarı asistanlarımıza ve 1800’lerin üzerindeki göğüs hastalıkları uzmanlarımıza ‘Solunum: Hastalıklara Bütünsel Yaklaşım’ kitabının Türkçe versiyonunu armağan ediyorum. Kalın sağlıcakla… Prof. Dr. Sedat ALTIN Erzincan Tıp Fakültesi, Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı Ekim 2013
Teşekkür
Bu projenin tamamlanmasın için çalışan Saint Louis Üniversitesi’ndeki (SLU) birçok kişiye teşekkür borçluyum. Uzun zamandır meslektaşlarım ve arkadaşlarım olan Dr. George Matuschak ve Dr. David Brink’ten başka, Dr. Paul Schmitz’e de paylaştığımız bu “organ sistemleri kitaplığı” hayalini gerçek kıldığı için özel olarak teşekkür etmem gerekiyor. Anabilim dalı başkanım Dr. Tom Westfall tıp öğrencilerine neyi öğrenmeleri gerekiyorsa onun öğretilmesini kuvvetle teşvik etmektedir; kendisi eğitimin ortaya çıkardığı mükemmel diyalog tutkusunu paylaşan birçok SLU öğretim üyesine büyük bir azimle kucak açmaktadır. McGraw-Hill’deki yöne-
tici editörümüz Michael Weitz, işi tam zamanında bitirmemiz için kritik öneme sahip olan tavsiyelerde bulunmuş ve tam da gerekli olan çabayı sarf etmiştir. Michael Weitz’ın çalışma arkadaşları olan Bayan Regina Y. Brown ve Bayan Nidhi Chopra çok dikkatli bir biçimde yayına hazırlanan bu kitabın ortaya çıkmasında bizi birlikte desteklediler; kitabın geriye kalan fiili hataları bize, yazarlara aittir. Son olarak, sevgili eşim ve en iyi arkadaşım Victoria Salvato-Lechner’e, çocuklarım Melissa ve Andrew’a beni geçtiğimiz iki yılda büyük bir hoşgörüyle ve hiç şikayet etmeden bu sıkıntı ve güçlükler içinde taşımalarından dolayı sonsuz teşekkürlerimle.
xv
Kabul Edilen Terimler, Kısaltmalar ve Akronimler
Tercih edilen terimler ve terim tamlamaları
Tercih edilen kısaltma (ve birimler)
akciğerin sağ üst lobu akciğerin sol üst lobu alt solunum yolu anterior birleşme çizgisi (radyografide) aort kavsi azigoz veni bronkoplevral desandan (veya dorsal) aort dorsal respiratory group neurons ekstraselüler sıvı falanks eklemleri: distal inter-, proksimal inter falanks eklemi, metakarpo- Foramen ovale (patent) hızlı adapte olan reseptör(ler) inferior vena cava infrahiler pencere (lateral radyografide) kan-beyin bariyeri kaudal ventral respiratuar grup nöronları kostofrenik açı kraniyal sinirler IX, X, vb. laringotrakeozofageal çukur nucleus tractus solitarii patent duktus arteriyozus perisiliyer tabaka posterior kostofrenik açı (lateral radyografide) proksimal sol pulmoner arter pulmoner arter pulmoner ven retrosternal boşluk rostral ventral repiratuar grup nöronları sağ atriyum sağ diyafram sağ interlober pulmoner arter sağ paratrakeal şerit (AP radyografide) sağ pulmoner arter sağ ventrikül serebrospinal sıvı sol ana bronş
RUL LUL LRT AJL AA AV BP DA DRG ECF DIP, PIP MCP FO (PFO) RAR(s) IVC IH BBB cVRG CPA CN-IX, CN-X LTEC NTS PDA PCL PCPA PLPA PA PV RS rVRG RA RD RIPA RPS RPA RV CSF LMB
Anatomik yapılar
xvi
Kısaltmalar
sol atriyum sol diyafram sol interlober pulmoner arter sol pulmoner arter sol ventrikül superior vena cava trakea trakeoözofageal fistül üst solunum yolu yavaş adapte olan gerim reseptör(leri)
Basınç (tüm tipler, mmHg veya cmH2O olarak)
alveolar-arteriyel oksijen gradyanı alveolar (toplam) alveoler parsiyel Oksijen basıncı arteriyel parsiyel Oksijen basıncı arteriyel oksijen satürasyonu atmosfer (basınç birimi) barometrik, ortam havayolu, kritik açılma havayolu, “intratrakeal” havayolu, normal internal havayolu, pik, MV’daki gibi havayolu, plato, MD’daki gibi havayolu, pozitif, ekspirasyon sonu Hb’i %50 satüre eden Oksijen basıncı inspire edilen Oksijen basıncı intraplevral karbondioksit basıncı karbondioksit, alveolar parsiyel karbondioksit, arteriyel parsiyel karbondioksit, ekspirasyon sonu parsiyel karbondioksit, ekspire edilen korbondioksit, inspire edilen karbondioksit, mikst venöz karbondioksit, ortalama ekspiratuar kolloid ozmotik, interstisyel proteinlerin kolloid ozmotik, kan proteinlerinin mikst venöz Oksijen satürasyonu mikst venöz parsiyel Oksijen basıncı nitrojen oksijen parsiyel basıncı parsiyel Oksijen, alveolar kapiller parsiyel Oksijen, alveolar kapiller-sonu pulmoner arteriyel kan pulmoner arter wedge (PAK ile) basıncı pulmoner kapiller veya mikrovasküler basınç pulmoner perivasküler veya isterstisyel basınç pulmoner venöz kan basıncı sistemik kan, diyastolik basıncı sistemik kan, ortalama basıncı sistemik kan, sistolik basıncı
LA LD LIPA LPA LV SVC TRA (radyografide) TEF URT SAR(s) (A – a)Po2 PA PAo2 Pao2 Sao2 (%) atm PB PCO PIT PAW PPEAK PPLAT PEEP P50 PIo2 PIP Pco2 PAco2 Paco2 PÉco2 PEco2 PIco2 P_v co2 P_E co2 πPMV πMV S_v o2 (%) P_v o2 PN2 Po2 PCo2 PC ´o2 PPA PPW PMV PPMV PPV DP MAP SP
xvii
xviii
Kısaltmalar
Biyolojik, kimyasal, hücreler, sitokinler ve reaktifler aktive pıhtılaşma Faktörü V alfa1 proteinaz inhibitörü anfraksiyone heparin anjiyotensin dönüştürücü enzim argon (asal gaz) ATP bağlayan kaset protein üyesi A3 geni bikarbonat anyonu beyin natriüretik pepitidi dipalmitoil fosfatidilkolin, sürfaktanda dönüştürücü büyüme faktörü-beta düşük moleküler ağırlıklı heparin epidermal büyüme faktörü eritropoietin ferrik demir, merhemoglobindeki gibi ferröz demir, hemoglobibdeki gibi fosfatidiletanolamin, sürfaktanda fosfatidilgliserol, sürfaktanda fosfatidillinozitol, sürfaktanda fosfatidilserin, sürfaktanda granülosit koloni-uyarıcı faktör granülosit makrofaj koloni-uyarıcı faktör helyum (asal gaz) helyum-oksijen solunum karışımı hidroksail radikali hipoklorit iyonu immünglobulin A, E, G, M insülin benzeri büyüme faktörü-1 interlökin 1β, 6, 8, 10, vb. karbonhidrat tanıma alan(lar)ı karbondioksit karbonik asit karbonik anhidraz karbonmonoksit klorür anyonu kemik morfogenetik protein reseptörü tip 2 kilodalton (moleküler ağırlık birimi) lameller cisimcikler (sürfaktanın) membran içinde yer alan bölüm miyoglobin molekül(er) ağırlığı (veya kütle) muskarinik tip 3 (reseptörler) nitrik oksit nitrik oksit sentaz (indüklenebilir) nonsteroid anti-inflamatuar ilaç(lar) normal steril salin (%0.9 NaCl) nöron-spesifik enolaz nötrofil(ler), polimorfonükleer nükleotid bağlayan bölge(ler) oüksijen, moleküler peroksinitrit proton, asit solüsyonunundaki gibi serbest halde
Factor Va α1-PI UFH or UF Heparin ACE Ar ABCA3 HCO3BNP DPPC TGF-β LMWH EGF EPO Fe3+ Fe2+ PEt PG PI PS G-CSF GM-CSF He Heliox . OH OClIgA, IgE, IgG, IgM IGF-1 IL-1β, IL-6, IL-8, IL-10 CRD(s) CO2 H2CO3 CA CO Cl− BMPR2 KDa LB MSD Mb MW M3 NO NOS (iNOS) NSAID(s) NS NSE PMN(s) NBD(s) O2 ONOO− H+ or [H+]
Kısaltmalar
purified protein derivative (TB –tüberkülin- deri testi için) reaktif nitrojen türleri reaktif oksijen türleri rekombinant doku plazminojen aktivatörü seks hormonu bağlayan globulin-1 süperoksid anyonu sürfaktan proteinler A, B, C, D teknesyum, işaretlenmiş trombosit aktive edici faktör trombosit kökenli büyüme faktörü tümör nekroz faktörü-alfa uzun etkili β2-adrenerjik reseptör agonist(ler)i 2,3-difosfogliserat xenon, asal gaz, radyoizotop işaretli “Xy” maddesinin konsantrasyonu
Fizyolojik fonksiyonlar, süreçler ve ölçümler
akciğerin CO difüzyon kapasitesi akut hipoksik presör cevabı altı dakikalık yürüme testi alveolar epitel yüzey alanı alveolar kapiler endoteliyel yüzey alanı alveolar septal bariyer kalınlığı, harmonik ortalama alveolar ventilasyon oranı alveolar ventilasyon/perfüzyon oranı anterior-posterior eksen veya yön (radyografideki gibi) apne-hipopne indeksi beden kütle indeksi, ağırlık/(boy)2’ye eşittir CO için kan transfer kondüktans katsayısı egzersize bağlı arteriyel hipoksemi hızlı göz hareketleri uykusu veya non-relatif nemlilik kalp debisi kalp debisi şant fraksiyonu kompliyans, akciğer dokusu veya vaskülatürde korbondioksit üretim hızı maksimum oksijen tüketim hızı membranın CO difüzyon kapasitesi oksijen tüketim hızı ölü boşluk ventilasyon hızı permeabilite filtrasyon katsayısı pik ekspiratuar akım (hızı) polisomnogram/Polisomnografi protein refleksiyon katsayısı (Starlig denklemi) pulmoner vasküler direnç sistemik vasküler direnç solunum katsayısı solunumsal eforla ilişkili uyarılma(lar) solunumsal rahatsızlık indeksi standart sıcaklık/basınç (0oC, 1 atm, kuru) toplam vemtilasyon hızı, “dakika ventilasyon” da denir “Xy” gazının fraksiyonel kompozisyonu vizkozite, Poiseuille denklemindeki gibi
PPD RNS ROS rt-PA SHBG-1 . O − 2 SP-A, SP-B, SP-C, SP-D 99 Tc PAF PDGF TNF-α LABA(s) 2,3-DPG 133 Xe [Xy] DLCO AHPR 6-MWT SA (in cm2 veya m2) SC (in cm2 veya m2) τs (in µm) V˙ A (L/min) V˙ A/Q˙ (dimensionless) AP AHI (scorable events/h) BMI (in SI units, kg/m2) ΘCO EIAH REM, NREM RH (%) Q˙ (L/min) Q˙ S/Q˙ T (%) ∆V/∆P (mL veya L/mm Hg veya cm H2O) V˙ Aco2 (mL/min veya L/h) V˙ o2max (mL/min veya L/h) DMCO V˙ o2 (mL/min veya L/h) V˙ D (L/min) K PEF(R) (mL veya L/sec) PSG σ (range = 0.0 – 1.0) PVR (mm Hg/L/min) SVR (mm Hg/L/min) R RERA(s) RDI (scorable events/h) STPD V˙ E (L/min) FXy (a decimal from 0.0 to 1.0) η
xix
xx
Kısaltmalar
vücut sıcaklığı/basınç (37°C, PB,100% RH) yayınırlık, x gazı için Krogh katsayısı yüzey gerilimi, alveolde
Hacim/volüm (tüm tipleri) ve ilişkili ölçümler akciğerin vital kapasitesi alveolar gaz alveolar kapiller kan eğrilik yarıçapı, alveolde olduğu gibi ekspiratuar rezerv fonksiyonel rezidüel kapasite inspiratuar rezerv minimum akciğer dokusu, kollabe veya havasız ölü boşluk ölü boşluk/tidal volüm oranı rezidüel akciğer slow vital capacity tidal toplam akciğer kapasitesi yapının uzunluğu/boyu, havayolunda olduğu gibi zorlu ekspiratuar, “x” dakikada zorlu vital kapasite
Hastalıklar, sağlık durumları ve sendromlar
akut akciğer hasarı akut dağ hastalığı akut interstisyel pnömoni akut sıkıntılı solunum sendromu alerjik bronkopulmoner asperjillöz benign asbest plevral efüzyonu bronkopulmoner displazi carcinoma in situ Cheyne-Stokes solunumu çok sayıda ilaca dirençli organizma çoklu organ disfonksiyonu sendromu derin ven (veya venöz) trombozu deskuamatif interstisyel pnömonit difüz alveolar hasar (patoloji tanısı) difüz alveolar kanama (klinik tanı) disemine intravasküler koagülasyon distal intestinal obstrüksiyon sendromu Epstein-Batt virüsü heparine bağlı trombositopeni insan bağışıklık yetmezliği virüsü insan papilloma virüsü idyopatik pulmoner fibrozis interstisyel akciğer hastalığı kistik fibrozis kistik fibrozise bağlı diabetes mellitus kompleks uyku apnesi sendromu konjenital kistik adenomatoid malformasyon konjenital santral alveolar hipoventilasyon sendromu
BTPS DX T VC (mL veya L) VA (mL veya L) VC (mL) r (italik) ERV (mL veya L) FRC (mL veya L) IRV (mL veya L) VMIN (mL veya L) VD (mL veya L) VD/VT (ölçüsüz) RV (mL veya L) SVC (mL veya L) VT (mL veya L) TLC (mL veya L) l (italik) FEVx, FEV1’deki gibi (mL veya L) FVC (mL veya L) ALI AMS AIP ARDS ABPA BAPE BPD CIS CSR MDR-organism MODS DVT DIP DAD DAH DIC DIOS EBV HIT HIV HPV IPF ILD(s) CF CFRDM CompSAS CCAM CCAHS
Kısaltmalar
konjestif kalp yetmezliği kömür işçisi pnömokonyozu kriptojenik organize pnömoni kronik obstrüktif akciğer hastalığı Lambert-Eaton miyastenik sendromu lenfanjiyoleyomiyomatoz lenfoid interstisyel pnömoni mesleki astım metisiline dirençli Staphylococcus aureus Mycobacterium avium kompleksi Mycobacterium tuberculosis nonspesifik interstisyel pnömoni obezite-hipoventilasyon sendromu obstrüktif uyku apnesi pasif sigara içiciliği patent duktus arteriozus patent foramen ovale progresif masif fibrozis pulmoner alveolar proteinoz pulmoner arteriyel hipertansiyon pulmoner emboli, emboli respiratuar bronşiyolit-interstisyel akciğer hastalığı respiratuar sinsisyal virüs santral uyku apnesi sistemik inflamatuar cevap sendromu sistemik lupus eritamatozus skuamöz hücreli karsinom tam kan sayımı toplumdan edinilmiş pnömoni trombotik trombositopenik purpura tüberküloz “Usual” interstisyel pnömoni uygunsuz antidiüretik hormon hipersekresyonu sendromu uykuyla ilişkili hipoventilasyon/hipoksemik sendrom venöz tromboemboli ventilatöre bağlı akciğer hasarı ventilatöre bağlı pnömoni yenidoğanın sıkıntılı solunum sendromu yüksek irtifa akciğer ödemi
Kan, RBC ve hemoglobinle-ilişkili
hemoglobin A, F, S, vb. hematokrit veya sıkıştırılmış kırmızı hücre hacmi kandaki hemoglobin konsantrasyonu karbaminohemoglobin karboksihemoglobin kırmızı kan hücresi methemoglobin oksijen çözünme eğrisi ortalama kırmızı hücre hacmi ortalama kırmızı hücre hemoglobin içeriği
CHF CWP COP COPD LEMS LAM LIP OA MRSA MAC MTB NSIP OHS OSA ETS PDA PFO PMF PAP PHT PE RB-ILD RSV CSA SIRS SLE SCCA CBC CAP TTP TB UIP SIADH SRH VTE VALI VAP neonatal RDS veya nRDS HAPE Hb-A, Hb-F, Hb-S htc (%) [Hb] (g/dL veya g%) HbCO2 HbCO RBC metHb ODC MCV (fL veya µm3) MCH (pg/hücre)
xxi
xxii
Kısaltmalar
ortalama kırmızı hücre hemoglobulin konsantrasyonu pH, arteriyel veya mikst venöz tam kanda kırmızı kan hücresi sayısı
MCHC (%) pHa, pH_v #RBC/µL
Tanı teknikleri, prosedürleri (işlemleri), meslek kuruluşları ve yerleşimler acil odası, acil servis adaptif destek servoventilasyonu aktive parsiyel tromboplastin zamanı Amerikan Spor Tıbbı Koleji Amerikan Toraks Derneği (kılavuzu, vb.) anteroposterior (görüntü olarak) anti-nötrofil sitoplazmik antikor (çalışma) arteriyel hemoglobin oksijen satürasyonu, oksimetri ile arteriyel kan gazı örneği (numunesi) asit-fast basil (organizmalar), boyalı Avrupa Solunum Derneği (kılavuzu, vb) bilgisayarlı tomografi bronkoalveolar lavaj (sıvısı) Çevre Koruma Ajansı doğrudan gözlemlenen tedavi (TB tedavisi gibi) Dünya Sağlık Örgütü ekspirasyonda pozitif basınç ekstrakorporal membran oksijenasyonu elektrokardiyogram, elektrokardiyografi FEV1’de %20 düşme sağlayan [metakolin] floresan polarizasyonu fraksiyonel nitrik oksit atımlı genioglossus ilerletme + hiyoid miyotomi + suspansiyon Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri hızlı yüzeyel solunum indeksi iki düzeyli pozitif havayolu basıncı immünoreaktif tripsinojen inspiratuar pozitif havayolu basınçlı ventilasyon koloni oluşturan birim, bakteri gibi köpük stabilite indeksi lazer-destekli uvulopalatoplasti lesitin/sfingomiyelin oranı (amniyotik) manyetik rezonans görüntüleme, fonksiyonel mekanik ventilasyon mikst venöz kanda oksijen satürasyonu, oksimetri ile milyarda bir (nadir gaz türleri için) non-invazif pozitif basınçlı ventilasyon normalin alt sınır(lar)ı Obstrüktif Akciğer Hastalığı için Global İnisiyatif olabilirlik oranı, pozitif veya negatif ortalama volüm garantili basınç desteği ventilasyonu periyodik asit-Schiff (reaktif boya) posteriordan anteriora bakış (görüntülemede) pozitif ekspirasyon sonu basıncı pozitron emisyon spektrometri prospektif Pulmoner Emboli Tanısı Çalışması protrombin zamanı
ER, ED ASV aPTT (sec) ACSM ATS AP ANCA Sao2 (%) ABG(s) AFB, AFB stain ERS CT BAL (BALF) EPA DOT WHO EPAP ECMO ECG PC20 FP FeNO GAHMS CDC RSBI BiPAP IRT IPAP CFU FSI LAUP L/S MRI, fMRI MV S_v o2 (%) ppb NIPPV LLN GOLD +LR, −LR AVAPS PAS PA PEEP PET PIOPED Trial PT (sec)
Kısaltmalar
pulmoner arter kateteri (Swan-Ganz) pulmoner fonksiyon test(ler)i spontan solunum denemesi sürekli pozitif havayolu basıncı ventilasyonu transjuguler intrahepatik portosistemiş şant Ulusal Astım Eğitimi & Önleme Programı Ulusal Sağlık & Beslenme Araştırması Çalışması III uluslararası normalleştirilmiş oran (koagülasyon testi için) uvulupalatofaringoplasti ventilasyon/perfüzyon akciğer taraması video destekli torakoskopik cerrahi yavaş-salınımlı (ilaçlar) yoğun bakım ünitesi yüksek çözünürlüklü göğüs tomografisi
Vital bulgular
beklenen vücut ağırlığı, genellikle “ideal” kalp debisi kalp hızı veya nabız sıcaklık, Celsius olarak ortam sıcaklık, Celsius olarak beden veya rektal solunum sıklığı/solunum hızı
PAC PFT(s) SBT CPAP TIPS NAEPP NHANES-III INR UPPP V/Q scan VATS SR ICU HRCT PBW (kg) Q˙ (L/dakika) HR (vuru/dakika) TA (°C) TB (°C) f (soluk/dakika) (italik)
xxiii
KISIM
I
SOLUNUM SİSTEMİNİN ANATOMİSİ VE FİZYOLOJİSİ
Bölüm 1 Solunum Sistemi Terimleri ve Hastalıkları
Bölüm Solunum Sistemi Terimleri ve Hastalıkları ANDREW J. LECHNER, PhD
Giriş ve Oksijen Taşınımına Kavramsal Genel Bakış
Solunumun insanlar için en zaruri dürtü olduğu ve yaşamın her dakikasını buna borçlu oldukları bilinen bir gerçektir. Yaşamın karmaşık fonksiyonlarını yerine getirmek için aerobik metabolizmaya olan bağımlılığımız, O2 ihtiyacımızın karşılanması için birçok organ sisteminin bir arada çalışmasını gerektirir (Şekil 1.1). Bu kitapta yalnızca O2 taşınım kaskadının üst ögeleri incelenecek olsa da, solunumun herhangi bir aşamasında yetersizlik olması durumunda hastalar için felaketle sonuçlanabilecek O2 taşınım bozukluğu meydana geleceği için, hekimlerin solunumun her yönünü bilmesi gerekmektedir. Bu bakış açısından yola çıkarak, solunumun akciğer içerisinde ventilasyon ve difüzyon olmak üzere, iki ardışık işlemden oluştuğunu söyleyebiliriz. Bu işlemlerin temel parçaları ve kısıtlayıcı koşullarını açıklamak için çok sayıda bölüm gerekecektir. Açıkça görüldüğü üzere, ventilasyon solunum sayısının cebirsel bir ürünüdür ve her nefeste alınan hava miktarı (f) ile çarpılır. Buna tidal volüm (VT) denir. Daha az bilinen bir gerçek de, her VT’nin yalnızca bir kısmının difüzyonun oluştuğu alveolar volüme (VA) girebildiği ve geriye kalan kısmın difüzyona uygun olmayan anatomik bölgelere bağlı olduğudur. Buna da ölü boşluk volümü (VD) denir. Bu nedenle, bu kitabın bir amacı da, her VT’deki VA fraksiyonunu belirlemeye ve VA/Vt değeri optimal olmayan hastalar için olası tedavileri tespit etmeye yönelik entelektüel araçlar sunmaktır. İleride anlaşılacağı gibi, bazal oksijen tüketimini desteklemek amacıyla günlük 8000-12.000 L hava solumak için nefes alma işi ve gereken kalori çok önemlidir. Hekimler, aşırı nefes alan hastalarda sorunun nedeninin akciğer ve göğüs duvarının değişen geri çekilme (recoil) özelliklerine mi yoksa dinamik direnci artıran azalmış hava yolu çapına mı bağlı olduğunu ayırt etmelidir. Bu tür işlevsel ayrımlar ve altta yatan yapısal değişiklikler, akciğer hastalıklarının sınıflandırılması için (restriktif akciğer hastalıkları ve obstrüktif hava yolu hastalıkları) temel bir çerçeve oluşturur. Kitabın ilerleyen bölümlerinde, her iki hastalık grubuna ilişkin ayrıntılı bilgiler sunulacaktır.
Öğrenme Hedefleri
3
1
• Genel oksijen taşınım süreci öğrenilecek ve akciğere göre bu kaskadın aşamaları tespit edilebilecektir. • Göğüs hastalıklarının temel anahtar kelimeleri, uluslararası kabul edilen kısaltma ve akronimlere tercüme edilebilecektir. • Dalton yasası kullanarak normal kuru havadaki temel gazların parsiyel basıncı hesaplanabilecek ve yüksekliğin etkileri izah edilebilecektir. • Boyle yasasını ve Charles yasasını kullanılarak, standart koşullarda [Standart Sıcaklık ve Basınç, Kuru (STPD)] ve ortam koşulları [Vücut Sıcaklığı ve Basıncı, Doymuş (BTPS)] arasında gaz volümü dönüştürülebilecektir. • Henry yasası ve yerleşik çözünürlük katsayılarını kullanarak, sudaki dengeli gazların içeriği hesaplanabilecektir.
Ventilasyonu düzenleyen fiziksel kuvvet ideal olsa dahi, solunan O2, alveolar hava boşluğunu altta yatan pulmoner kapiller içerisindeki kandan ayıran hassas membran tabakasından geçerek yayılmalıdır (Şekil 1.2). Septal bariyerin difüzyona neden olduğu direnç, interstisyel fibrozis ve amfizem gibi hastalıklarda değişikliğe uğrayan, sırasıyla tabakanın kalınlığı ve total yüzey alanı ile ilişkilidir. Alveolar difüzyon, ortamdaki havadan inspire edilen O2 fraksiyonunun artırılması gibi girişimler ile pekiştirilebilir. Bu ayrıca hava boşluğu ve kan arasındaki oksijenin basınç gradyanını artırarak, difüzyonu tetikler. Bu konu, bu taktik tek başına işe yaramazsa, O2 takviyesinin doku oksijenasyonunu iyileştireceğine karar verilme zamanına ilişkin hekimlerin eğitilmesi bölümünde ayrıntılarıyla ele alınacaktır.
Solunum Sistemi Terimleri
Bu kitapta solunum biyolojisi ve göğüs hastalıklarına ilişkin çok sayıda terim ve ifade bulacaksınız. Başlıcaları, bir gazın veya sıvı numunesinin kaynağı ve içeriğini kısa ve öz biçimde tanımlayan kısaltma ve akronimlerdir. Bu tür bir stenografi yöntemi ile alveolar gazın karbondioksit parsiyel basıncı ifadesi, mmHg ölçü birimi ile kısaca PACO2 olarak ifade edilir. Benzer şekilde, inspire edilen gaz karışımındaki fraksiyonel oksijen 3
4
Kısım I
Solunum Sisteminin Anatomisi ve Fizyolojisi
O2 Taşıma Dizimine Genel Bakış O2 temini (hava) Akciğer alveolleri Alveolar kapillerleri Hemoglobin (Hb) Hb bağlı O2 Doku kapillerleri Mitokondri Hücresel O2 ihtiyacı
ŞEKİL 1.1 Oksijen taşınım kaskadı. Ayrıntılı bilgi için metne başvurunuz.
konsantrasyonu, FIO2’ye indirgenir. Solunum gazlarının özel işareti F (0.0-1.0’dan ondalık olarak fraksiyonel konsantrasyon) veya P (mmHg, tor, kilopaskal, vs. cinsiden basınç) işareti ile başlar. İkinci harf (genellikle alt simgelidir), biliniyorsa gazın kaynağını veya yerini gösterir. Örneğin, A = alveolar; AW = hava yolu; a = arteriyal; B = ortam barometrik; c = kapiller; _ ć = kapiller sonu; E = ekspiratuvar; E = ortalama ekspiratuvar; Ḗ = ekspiryum sonu (tidal sonu olarak da adlandırılır); I=inspiryum; IP = intraplevral; IT = intratrakeal; v = venöz ve _ v = mikst veya ortalama venöz. Konvansiyonel kullanım ile bölgelerin ayırt edilmesi için üst ve alt simgelerin kullanılabileceği unutulmamalıdır. Son kısım, gaz türleridir: O2, N2, CO2,
H2O, vs. Bu nedenle, FE_ CO2 = 0.08 ve PćO2 = 105 mmHg ifadeleri, sırasıyla ekspire edilen hava numunesindeki ortalama fraksiyonel CO2 konsantrasyonun %8 olduğunu ve pulmoner venüle girmek için alveolar kapillere açılan kandaki parsiyel O2 basıncının 105 mmHg olduğunu göstermektedir. Bu kitapta gerektiği noktada akciğerdeki gaz volümlerinin sıkça kullanılan kısaltma ve akronimlerinin (örn. tidal volüm için VT) karşılaştırmalı örneklerine de yer verilecektir. Bu ve daha karmaşık fonksiyonların terimleri, öğrenciler için hatırlatıcı olması amacıyla, ölçü birimleri ile birlikte verilecektir. Örneğin, pulmoner vasküler direnç (PVR), akciğerdeki vasküler tonusun başlıca ölçümü olup, genellikle mmHg/L/dk. cinsinden belirtilir. Bu PVR, Ohm yasasının fizyolojik olarak yeniden şekillenmesi sonucunda ortaya çıkmıştır (I = ∆V/R ve böylece R = ∆V/I). Bu nedenle, PVR pulmoner arteriyel ve pulmoner venöz basınçlar arasındaki farka eş değer olup, kalp debisine (L/ . . dk. cinsinden Q) bölünür. Not: Sembolün üzerindeki nokta ( Q), hız fonksiyonu için kullanılan bir stenografi olup, dakikada sağ ventrikülden pompalanan kan miktarını litre cinsinden gösterir).
Temel Gaz Yasalarının Gözden Geçirilmesi Dalton Yasası
Gaz karışımının total basıncı, karışımdaki gazların tek başına parsiyel basınçlarının toplamına denktir. Her gazın parsiyel basıncı, bu tür bir karışım içerisindeki fraksiyonel bileşimi ile doğru orantılı olup, tek başına mevcut total volüme denk gelmesi halinde, her gazın basıncını gösterir. Ortamdaki havada total barometrik basıncı (PB) oluşturan çeşitli gazlar bulunur [yerel koşullara göre mmHg, tor, kilopaskal veya atmosferez (atm) cinsinden verilir]: PB = Po2 + Pco2 + Pn2 + Ph2o
Boyle Yasası
Gaz basıncı, volümü ile ters orantılı olarak değişir. Bu ilişki, torasik ve abdominal dokuları kendiliğinden akciğer genişlemesine dirençli olan hastalarda oksijenasyonu sağlamak için mekanik ventilasyonu optimize etmek üzere yapılan girişimler sırasında önem kazanmıştır.
O2 Alveoller Epitelyum İnterstisyum
Endotelyum
Plazma Eritrosit
ŞEKİL 1.2 Oksijenasyonun sağlanması halinde, difüzyon ile çaprazlanan hava-doku bariyerinin temsili elektron mikrografisi. Üç alveolar septum tabakasına ek olarak, ince bir sıvı tabaka da epitelyumun üzerindedir; ancak intratrakeal fiksasyon sırasında yok olmuştur.
Charles Yasası
Kapalı bir sistem ısındıkça ya da soğudukça moleküler enerjide görülen değişiklikler nedeniyle, gaz volümü, sıcaklık ile doğru orantılı olarak değişir. Bu ilke, özellikle su buharının sıcaklığa bağlı bir şekilde diğer gazların yerine geçtiği tespit edildiğinde, tıp alanında çeşitli sonuçlar doğurmuştur. Ayrıca, 16. bölüm’de ayrıntılarıyla anlatılacak olan solunum fonksiyon testinin (SFT) gelişmiş bir formu olan tüm vücut pletismografisinin de temelini oluşturmuştur. Bu teknikte ortam sıcaklığı (TA) ve vücut sıcaklığı (TB) arasındaki küçük fark gazın genişlemesine neden olur ve böylece solunan volüm ve intraplevral basınç ölçülür (bkz. 6. Bölüm).
Bölüm 1 Solunum Sistemi Terimleri ve Hastalıkları
Tarihsel olarak baktığımızda, tıp biliminde oksijen tüketimi gibi bazı gaz volümleri, 0°C, 760 mmHg (1 atm) basınç ve %0 bağıl nem de (RH) PH2O = 0 mmHg’lik STPD (standard temperature and pressure, dry) koşulları altında bildirilmektedir. Diğer gaz volümleri, genellikle gerçek TB (genel olarak 37°C olarak kabul edilir) ve ortam PB düzeyi ve su buharı ile tamamen doymuş (%100 RH), normal solunum sisteminde mevcut olan PH2O = 47 mmHg BTPS (Body Temperature and Pressure Saturated) koşulları ile ifade edilir. STPD verileri ve BTPS verileri arasındaki bu uyumsuzluk, genellikle hekimlerin ve öğrencilerin bir ölçü biriminden diğerine dönüştürme yapmasını gerektirir. Bu bağlamda, Genel Gaz yasasını hatırlamalıyız:
P·V=n·R·T
#1 (STPD veya ortam) koşulunda kapalı bir sistemde gazın aynı molar miktarı (=n) ısıtıldığında, soğutulduğunda, sıkıştırıldığında veya basıncı alındığında yeni bir koşul (#2) meydana gelir: (P1 · V1) / T1 = (P2 · V2) / T2 Bu nedenle, STPD birimindeki volümü BTPS birimindeki son volüme çevirmek için: 1. STPD verilerini 1. alt simgeye ekleyin. BTPS verilerini ise, 2. alt simgeye yazın. 2. Terimleri yeniden düzenleyin: V2 = (P1 · V1 · T2)/(P2 · T1). 3. Bilinen terimleri alt simge olarak yazın: VBTPS = (760 · VSTPD · TB)/[(PB – 47) · 273].
4. İstenilen volümü çözün. Not: bu düzeltmenin yanlış yapılması, ortalama %22-28 oranında bir hata ile sonuçlanacaktır. Bu da, tartışmasız bir şekilde önemli bir hata anlamına gelir.
Henry Yasası
sunmaktadır. Bunların başında, arteriyel kanın total oksijen içeriğinin (CaO2) hesaplanması ve fizyolojik şantın (Qs) hesaplanmasında bu sayının kullanılması gelmektedir (bkz. 9. Bölüm).
Ortam Atmosfer Koşulları
Yeryüzünün atmosferi, deniz seviyesinden en az 80 km yukarısına kadar tespit edilebilmekle birlikte, yeryüzüne en az 50 km yakınlıkta oluşumu şöyledir: %79.02 N2: %20.93 O2; %0.03 CO2; artı <%0.02’lik hareketsiz ve nadir bulunan gazların (helyum, argon, ozon, vs.) takip miktarları. Bu 80 km derinlikteki atmosferin toplam kütlesi yerçekimi hızı ile çarpıldığında, barometrik basıncı (PB; kuvvet veya ağırlık/birim alan), bir civa kolonunun (Hg) 760 mm’ye ulaşması için yeterlidir (Şekil 1.3). Amerika’da sıkça kullanılan İngiliz (metrik olmayan) ölçü birimine göre, yeryüzünün atmosfer ağırlığı, deniz seviyesinde yaklaşık 14.2 lb/in2’dir. Yeryüzünün atmosferinde birçok bileşen yer alsa da, yerçekimi havayı aşağı doğru iter. Bu sayede yeryüzüne en yakın nokta hava yoğunluğunun en fazla olduğu yerdir. Mevcut veriler, atmosfer yoğunluğunun deniz seviyesinden her ~5.500 metrelik (18.000 feet) yükselmenin sonucunda yarı yarıya azaldığını göstermektedir. Bu da, Alaska’nın Mt. Denali zirvesine (6194 metre) çıkan bir dağcının, yeryüzüne en yakın 5.5 km’deki kişiden daha fazla atmosfer molekülüne ve sınır ve derin boşluk arasındaki (en az 50 km) tüm atmosferik gazların yarısından daha azına maruz kaldığı anlamına gelir. 5.500 metrelik yükseklikte, PB yaklaşık 380 mmHg’dir (İngiliz ölçü birimine göre ~7.1 lb/in2). Benzer şekilde, ticari uçakların uçtuğu 11.000 metrelik yükseklikte (~36.000 feet), uçağın penceresinin dışındaki ortam PB değeri, yaklaşık 190 mmHg’dir. Bu, Los Angeles Uluslararası Havalimanı’ndaki PB değerinin yalnızca dörtte biridir (Şekil 1.4). Bu nedenle, Denali zirvesindeki ortam havasını soluyan dağcılar ve uçak-
Bir sıvı içerisinde çözünen gazın içeriği veya konsantrasyonu, sıvının üstünde bir denge içerisinde olan, gazın parsiyel basıncı ile orantılıdır. Uygulama açısından bu aşağıdaki şekilde ifade edilir:
KXy = Xy gazının (g veya mL/L/mmHg) sıcaklığa bağlı çözünürlük katsayısı, PXy = Dalton yasasında olduğu gibi parsiyel basınç dengesi. Bu ilişki ile O2’nin %100 O2’lik bir atmosferdeki suya kıyasla, iki saf oksijen atmosferindeki suda iki kat fazla çözüneceği açıkça görülmektedir. Daha da önemlisi, CO2’nin su ortamındaki çözünürlük katsayısı, O2’ninkinden 20-30 kat daha fazladır. Hemoglobin (Hb) ve miyoglobin (Mb) gibi metal içeren pigmentler, çözünen miktarın şiddetine kıyasla, çözeltideki O2 taşınımını spesifik olarak artırır. Su karbonik asit H2CO3’ü oluşturmak için su ile hazır kombinasyonuna bağlı olarak, CO2’nin daha yüksek düzeyde çözünmesi, bu atık gazın eliminasyonu için basit bir analog pigment sistemine ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Henry yasası, göğüs hastalıkları için birçok pratik uygulama
Yükseklik (feet) Deniz seviyesi Barometrik basınç (mmHg)
[CXy] (g veya mL/L) = KXy · PXy (mm Hg)
5
Tahoe Gölü, Nevada Kısmi olarak basınçlandırılmış ticari uçaklar
Evans Dağı, Colorado
La Rinconada altın madenleri, Peruvian Andes
K2, Karakurum dağ sırası
Yükseklik (m)
ŞEKİL 1.3 Barometrik basınç PB, deniz seviyesinden her ~5.500 metrelik (18.000 feet) yükselmenin sonucunda yarı yarıya azalır. Kaynak: West et al: High Altitude Medicine and Physiology.4th ed. London, UK: Hodder-Arnold; 2007.
6
Kısım I
Solunum Sisteminin Anatomisi ve Fizyolojisi
Yükseklik (m)
Yükseklik (feet)
En yüksek yerleşik insan yaşamı (5500 metre)
Basınç (mmHg)
Solunan hava iklimlendirilmez ise, bilinç kaybı Everest Dağı’nın zirvesi (8854 metre) Alveolar PO2 100 mmHg (10.400 metre) Alveolar PO2 40 mmHg (13.700 metre) %100 O2 solunumu ile bilinç kaybı 37°C’de vücut sıvılarında kaynama (19.200 metre) Solunan hava
Solunan %100 O2
Basınçlama olmadan yaşam imkansız
ŞEKİL 1.4 PB değerinin yüksekliğe bağlı olarak düşmesi, Pao2’nin insan yaşamına aykırı bir düzeye indirgenmesi ile sonuçlanır (bkz. 8. bölüm). Güney Amerika’nın And Dağları’nda ve Tibet’in Himalaya Dağları’nda 5.500 metrede yaşayan yerli halk, hem genetik hem de gelişim açısından yüksekliğe fizyolojik uyum sağlamıştır. Yalnızca kısa süreli deniz seviyesinden bu yüksekliğin üzerine çıkılabilir; ancak bu da birtakım önemli riskler teşkil etmektedir.
ların kargo bölümünde basınçsız bagajlarda seyahat eden hayvanlarda nefes darlığı görülür. Bunun nedeni, FIO2’nin deniz seviyesinden daha az olması değil, PIO2’nin daha az olmasıdır. PIO2 ve alveollerde difüzyona uğrayan O2 alımını sağlayan oksijenin alveolar parsiyel basıncını (PAO2) 9. bölüm’de ayrıntılarıyla inceleyeceğiz.
44K L İ N İ K
İLİŞKİ 1.1
Bu durum, 100 kişinin yüzüstü pozisyonda birbirine yapışmış şekilde durduğu bir deney düşüncesi ile canlandırılabilir. Yığın içerisindeki herkesin vücut oluşumu esasen aynı olsa da, en fazla kim sıkışır? Göreceli olarak, üstten 75. Kişiye kıyasla, üstten 25. kişinin vücudundaki bozulma nasıldır? Tamamı sıvıyla dolmuş bir vücut gibi, atmosferin de gerçek bir kütlesi vardır. Ancak diğer sıvıların aksine, atmosfer sıkıştırılabilir özelliğe sahiptir ve ister tepe olsun ister çukur, etrafını saran yeryüzüne uyumluluk gösterir.
Atmosferik su içeriği hem zaman hem de mekan içerisinde değişiklik göstermekle birlikte, genellikle çok düşüktür ve asla %100 RH’ye ulaşmaz. Bunun yanı sıra, atmosfer TB 37°C’de genellikle insan vücudundan daha soğuktur. Bu nedenle, atmosferik PH2O nadiren sıcak ve tamamen nemli alveollerde bulunan 47 mmHg’lik PAH2O’yu geçer. Ventilasyon, her zaman vücudun bir bütün olarak yaşadığı net su kaybını gösterir (bkz. 13. bölüm). Tüm bu bilgiyi Dalton yasasına uyarlayacak olursak, deniz seviyesindeki kuru havanın ortam atmosferik gazlarının parsiyel basıncını hesaplayabiliriz: PO2 = 159 mmHg, PN2 = 600 mmHg, PCO2 = 0.223 mmHg ve PH2O = 0 mmHg. 8. bölüm’de ayrıntılarıyla anlatıldığı üzere, inspirasyon sırasında bu ortam havasının vücut su buharı ve CO2 içerisindeki dilüsyonu, yaklaşık 560 mmHg’ye eşit PAN2 ve yaklaşık 40 mmHg’ye eşit PACO2 ile deniz seviyesinde yaklaşık 110 mmHg’yi geçmeyen alveolar PAO2 ile sonuçlanır. Tüm atmosferik değerler, yükseklik ile doğru orantılı olarak azalır; böylece ortamdaki PO2, 5500 metrede yaklaşık 80 mmHg olur ve PAO2 bu yükseklikte yaklaşık 55 mmHg’yi geçmez (Şekil 1.5). Ortamdaki bu hipoksik hipoksinin (azalmış PAO2) sonucu, tamamen hemoglobini tamamen oksijenlendirmek için gerekli PO2 göz önünde bulundurulduğunda belirgin hale gelecektir (bkz. 3. Bölüm).
Bölüm 1 Solunum Sistemi Terimleri ve Hastalıkları
Atmosferik hava
Alveoler hava
Arteryel kan
Karışık venöz kan
Deniz seviyesi
ŞEKİL 1.5 Yükseklikteki ortam Po2 değerinde kaçınılmaz düşüş, PAo2, Pao2 düzeyinde düşüşe ve sistemik kapillerdeki oksijen içeriğinin azalmasına yol açar. 5.500 metrede Pao2, yaklaşık 45 mmHg’dir. Bu durumda normal insan hemoglobini halen >%80 oranında oksijenlenmektedir. Kırmızı kan kütlesinde ve O2 taşınım kaskadının diğer elementlerindeki zorunlu artış (Şekil 1.1), deniz seviyesinde yalnızca <7-10 mmHg’lik mikst venöz P_vO2 ile sonuçlanır.
44K L I N I K
7
ILIŞKI 1.2
Şekil 1.5’te gösterildiği üzere, mikst venöz kanın P_vO2 değeri, deniz seviyesinde normal kişilerde 35-40 mmHg’nin altında nadiren düşer. Hemoglobinin bağlanma bölgesinin %50 oranında oksijenlenmesi için yalnızca 26-27 mmHg’lik PO2’ye gereksinim vardır (bkz. 3. Bölüm). Bu gözlemler, sistemik venöz kanın normalde, yaklaşık %75’lik bağlanma kapasitesine rağmen, yeniden oksijenlenme sağlamak için akciğerlere döndüğünü göstermektedir. Diğer nedenler arasında olan anemi ve egzersiz, sağlıklı kişilerde P_vO2 değerini hafif düzeyde düşürür (bkz. 13. Bölüm). Ancak, belirli bir yükseklikte hava solunduğunda kaçınılmaz olarak PAO2 ve PaO2’deki düşüşe orantılı olarak, P_vO2 düşüşünü önleyecek başka fizyolojik kısıtlılıklar olduğu da görülmektedir. Bu kısıtlılıklar arasında geri dönüşümlü olmayan bir hasara (örn. kan kaynaklı hipoksemik hipoksi) yol açmadan düşürülemeyen kalp ve beyin gibi başlıca organlardaki doku PO2 değeri sayılabilir.
Önerilen Okumalar 1. West JB, Schoene RB, Milledge JS. High Altitude Medicine and Physiology. 4th ed. London, UK: Hodder-Arnold; 2007. Each new edition of this highly rated text integrates the best of classic literature with the most recent findings in the field, with an excellent introduction to atmospheric conditions.
2. Weinberger SE. Principles of Pulmonary Medicine. 2nd ed. Philadelphia, PA: WB Saunders; 1992. One of the first attempts to combine within one text the fundamentals of respiratory physiology and the particulars of the many subcategories of pulmonary medicine.
OLGU SUNUMU VE UYGULAMA SORULARI OLGU 1.1 Aşağıdaki ifadelerden hangisi doğru veya yanlıştır? Nedenini açıklayınız. a. Ortamdaki Fio2, deniz seviyesinden Everest Dağı’nın zirvesine doğru çıktıkça azalır.
b. PB maden ocağının yüzeyine kıyasla, 2000 metre aşağıda daha yüksektir.
c. PB deniz seviyesi basıncına kıyasla, ticari uçakların yolcu kabinlerinde daha basınçlandırılmıştır. d. Sualtında 30 metre derinlikte basınçlı hava soluyan bir dalgıcın PIo2 değeri, deniz seviyesine kıyasla daha yüksektir.
OLGU 1.2 New York Üniversitesi’nde okuyan on öğrencinin eline cam bardakta 25°C’lik su verildi ve suyu cam çubuk ile 30 dakika boyunca devamlı karıştırmaları istendi. Karıştırma işlemi bittikten sonra, her bardaktan su örneği alındı ve örneklerin Po2 değeri ölçülerek, öğrencilerin radial arterin hareketiyle ölçülen
kandaki Pao2 değerleri karşılaştırıldı (bunlar cesur öğrencilerdi). Ortalama bir günde bu on öğrencinin yüzde kaçının kandaki PAo2 değeri, bardaktaki suyu Po2 değerinden daha yüksekti? Sürpriz soru #1: Su ve öğrencinin arteriyel kanı eşit düzeyde O2/mL çözeltisine mi sahipti? Sürpriz soru #2: Hangi sıvının toplam O/mL miktarı daha fazladır?
OLGU 1.3 Aşağıdaki kısaltmaların klinik anlamı nedir? Bu kısaltmaların en olası ölçü birimleri nedir? Vücudun hangi bölgesinde değerlendirilir? a. P_Eco2 b. P_vo2
c. FITn2 . d. Vco2
8
Kısım I
Solunum Sisteminin Anatomisi ve Fizyolojisi
Olgu Sunumu ve Uygulama Sorularının Cevapları OLGU 1.1 Kısa açıklamalar ile a, b, c, d şıklarına uygun cevaplar aşağıdadır: a. Yanlış. Atmosfer gazlarının konsantrasyonu, parsiyel basıncı PB ile orantılı olarak azalsa da, yüksekliğe bağlı olarak önemli düzeyde değişmez.
b. Doğru. Toplam atmosfer kütlesi ve dolayısıyla kuvveti (veya ağırlığı ve PB değeri), toplam kalınlık veya derinlik ile artış gösterir. Bunun, insan eliyle artırılan atmosferik derinliği (maden ocağı) PB değeri üzerine olan etkisi, en çok atmosfer yoğunluğunun en yüksek düzeyde olduğu yeryüzünde veya yeryüzüne yakın bölgelerde fark edilir.
c. Yanlış. Sodyum karbonattan hava geçirmez teneke bir uçak yapmak zordur. Doğasında olan sızdırmazlık özelliği, 11.000 metreye yakın gerçek bir yükseklikte seyrederken, maksimum 2000-2500 metrelik etkili bir PB’ye kadar basınçlama sağlar. Yolcuların birçoğu, hareket etmeyip istirahat pozisyonunda oldukları için, uçağın kabinindeki bu orta düzeydeki ortam hipoksik hipoksisini fark etmez. d. Doğru. Her 10 metrelik su derinliğinde bir atmosfer havaya denk olduğu için, suyun yoğunluğu yeterlidir. Bu nedenle 30 metrede bir dalgıcın hava ile dolmuş göğsü, en az dört atmosfer basıncına dayanabilir (hava için 1 atm + su için 3 atm) veya hava yolu ve akciğerleri bu harici kuvvete dayanamayıp çökebilir. Dalton yasasını hatırlayacak olursak, bu dalgıç için etkili PIO2, su yüzeyine kıyasla, dört kat fazladır.
OLGU 1.2 0% (hiçbiri).
Bir bardak sudaki PO2, çeşitli nedenlerden dolayı her zaman yüksektir. İlk olarak, alveolar O2, kana ulaşmak için septal bariyerden geçerek dağılabildiği gibi, O2’nin suda dağılmasını engelleyecek doğal bir bariyer yoktur. Bu nedenle, deniz seviyesindeki bardak içerisindeki suyun PO2 değeri, NYU’nun mevcut olduğu deniz seviyesinde yaklaşık 160 mmHg’lik atmosferdeki değere denk olacaktır. İkinci olarak, tüm dünyada insanlarda görüldüğü üzere, Dalton yasası ile etkili PO2’yi düşürebilecek cam bardak içerisindeki suya veya suyun dışına çok az miktarda CO2 dağılımı olur. Üçüncü olarak, sağlıklı kişilerde PAO2 ve PaO2 arasında küçük
farklılıklar. olsa . da, öğrenciler suyu karıştırana kadar cam bardakta hatalı VA/ Q eşleşmesi olan bölgeler yoktur (bkz. 8. Bölüm). Dördüncü olarak, 25°C’de bardaktaki suyun yüzeyindeki etkili PH2O değeri, yaklaşık 31 mmHg olup, vücut sıcaklığı 37°C olan bir insanda 47 mmHg’den önemli düzeyde daha düşüktür. Bu da, Dalton yasasına göre etkili PO2 değerini düşürür. Bu sayede deniz seviyesinde solunum yapan kişilerin PaO2 düzeyleri yaklaşık 100 mmHg olacaktır. Öğrencilerin ellerinde tuttukları cam bardaktaki suyun PO2 değeri ise, yaklaşık 160 mmHg’dir. Sürpriz soru #1: Henry yasasına göre, yüksek PO2 oranı nedeniyle suda daha fazla çözünmüş oksijen vardır. Sürpriz soru #2: Oksijenin mL başına toplam içeriği, hemoglobin varlığı nedeniyle suya (veya plazmaya) kıyasla her zaman kanda daha yüksektir. 3. Bölüm’de anlatıldığı üzere, arteriyel kanda oksihemoglobin olarak taşınan oksijen miktarı, PB çok yüksek olmadıkça, çözünen fraksiyondan daha şiddetli olacaktır.
OLGU 1.3 Dört kısaltmanın en uygun açılımları aşağıdadır:
a. P_Eco2 = ortalama CO2 ekspiratuvar parsiyel basınç (mmHg); genellikle normal tidal volüm (VT) süresince ortalama seyreder.VT . _ o = mikst venöz kanın oksijen parsiyel basıncı b. P V 2 (mmHg); genellikle sağ ventrikül veya ana pulmoner arterden örnek alınarak, santral venöz hat veya pulmoner arter kateteri ile ölçülür.
c. FIT n2 = trakea içindeki azot gazının ondalık fraksiyonu; genellikle 0.0-1.0 arasında değer verilir, ancak ortam havasındaki yaklaşık FN2 değeri, Dalton yasasına dayanarak, hava yolu CO2 ve su buharı ile seyreltilmesine göre 0.72-0.78 arasında değişir. . d. Vco2 = CO2 üretiminin tüm vücut oranı (genellikle mL/ dk. ile ifade edilir; STPD); kişinin vücut ağırlığına göre düzeltilir (mL/dk./kg). Uygulamada ise, ekspire edilen gazların tümü birkaç dakikada birikir ve total volüm anemometre ile ortalaması ise (CO2) kızılötesi absorbans ile ölçülür.