İzobarik karşı difüzyon - Isobaric counterdiffusion
Olarak fizyoloji , izobarik counterdiffusion (ICD) difüzyon içine ve dışına farklı gazların dokularda ise sabit altında , ortam basıncı gaz bileşiminin bir değişikliği, ve bu durumda fizyolojik etkileri. Terimi, gaz counterdiffusion atıl zaman eşanlamlı olarak kullanılır, ancak, aynı zamanda, ortam basıncı değişiklikleri durumlara uygulanabilir. Karışık gaz dalışı ve anesteziyoloji ile ilgisi vardır .
Arka fon
İzobarik karşı difüzyon ilk olarak 1973'te Graves, Idicula, Lambertsen ve Quinn tarafından bir gaz karışımını solurken (inert bileşeni nitrojen veya neon olan ) başka bir gaz karışımıyla çevrelenmiş ( helyum bazlı) deneklerde tanımlandı .
Klinik anlamı
Tıpta, ICD, vücudun ve çevresindeki ekipmanın açık hava boşlukları içindeki basıncı artırabilen gazların farklı yönlerde difüzyonudur.
Bunun bir örneği, bir ameliyathanede (hava ile çevrili) nitröz oksit soluyan bir hasta olabilir . Endotrakeal tüplerdeki manşetler izlenmelidir, çünkü nitröz oksit hava dolu alana yayılarak hacmin artmasına neden olur. Gelen laparoskopik cerrahi gaz iç basıncında bir artışa neden olan karın ve pelvik boşluklara nüfuz çünkü, azot oksit önlenir. Timpanoplasti durumunda nitröz oksit orta kulağa yayılacağından deri flebi yatmayacaktır .
Dalışla alaka
İçinde su altı dalış ICD başka atıl gaz ve dışına yayılan sırasında vücut dokuları içine bir atıl gazın difüzyonu. Tam olarak bir dekompresyon fenomeni olmasa da, dekompresyon sırasında meydana gelebilecek ve çevresel basınçta değişiklik olmaksızın kabarcıkların oluşmasına veya büyümesine neden olabilen bir komplikasyondur. Bir dokuya yayılan gaz, dokuyu terk eden diğerinin hızını aşan bir hızda bunu yaparsa, dokudaki kombine gaz konsantrasyonunu , herhangi bir değişiklik olmaksızın kabarcık oluşumuna veya büyümesine neden olmak için yeterli bir aşırı doygunluğa yükseltebilir. çevresel baskıda ve özellikle eşzamanlı dekompresyon olmadan . Bu fenomenin iki biçimi Lambertsen tarafından tanımlanmıştır:
yüzeysel ICD
Yüzeysel ICD (Sürekli Durum İzobarik Karşı Yayılım olarak da bilinir), dalgıç tarafından solunan soy gaz, vücudu çevreleyen soy gazdan daha yavaş vücuda yayıldığında meydana gelir.
Bunun bir örneği, bir helioks ortamında hava solumaktır . Helioks içindeki helyum cilde hızla yayılırken, nitrojen kılcal damarlardan cilde ve vücudun dışına daha yavaş yayılır. Ortaya çıkan etki, yüzeysel dokuların belirli bölgelerinde aşırı doygunluk ve inert gaz kabarcıklarının oluşumuna neden olur. Bu izobarik cilt lezyonları (ürtiker), ortam gazı nitrojen ve solunan gaz helyum olduğunda ortaya çıkmaz .
Derin doku ICD
Derin doku ICD'si (Geçici İzobarik Karşı Yayılma olarak da bilinir), dalgıç tarafından sırayla farklı inert gazlar solunduğunda meydana gelir. Hızlı yayılan gaz, dokuya daha yavaş yayılan gazın dokudan taşınmasından daha hızlı taşınır.
Bunun bir örneği literatürde 1977'de Harvey tarafından, dalgıçların nitrojen karışımından helyum karışımına geçmesiyle (helyumun yayılımı nitrojenden 2,65 kat daha hızlıdır) gösterildi, hızlı bir şekilde kaşıntı ve ardından eklem ağrısı gelişti. Hidroksi soluyan satürasyon dalgıçları , Hydra V sırasında bir helioks karışımına geçtiler ve dekompresyon hastalığı semptomları geliştirdiler . 2003'te Doolette ve Mitchell , ICD'yi iç kulak dekompresyon hastalığının temeli olarak tanımladılar ve "solunum gazı geçişlerinin derin veya sığ olması gerektiğini öne sürdüler . dekompresyondan kaynaklanan maksimum aşırı doygunluk dönemi". Hidrolioks soluyan doygunluk dalgıçları bir helioks karışımına geçtiğinde de olabilir.
Düşük çözünürlüklü bir gaz (tipik olarak helyum ve daha yüksek çözünürlüklü bir gaz, tipik olarak nitrojen) arasındaki dekompresyon tavanına yakın izobarik gaz anahtarlarında meydana gelen, inert solunum gazı seyrelticileri arasındaki çözünürlük eşitsizliğinin bir sonucu olarak ortaya çıkabilen başka bir etki daha vardır.
Doolette ve Mitchell'in bir iç kulak dekompresyon modeli, solunum gazında helyumdan nitrojene geçişten sonra gaz geriliminde geçici bir artışın, bölmeler arasındaki gaz transferindeki farklılıktan kaynaklanabileceğini öne sürüyor. Nitrojenin vasküler kompartmana perfüzyon yoluyla taşınması, helyumun perfüzyonla uzaklaştırılmasını aşarsa, helyumun perilenf ve endolenften difüzyon yoluyla vasküler kompartımana transferi, nitrojenin karşı difüzyonunu aşarsa, bu, toplam gaz geriliminde geçici bir artışa neden olabilir. , nitrojen girişi helyumun çıkarılmasını aştığından, kabarcık oluşumu ve büyümesi ile sonuçlanabilir. Bu model, gazların orta kulaktan yuvarlak pencere boyunca difüzyonunun ihmal edilebilir olduğunu göstermektedir. Model mutlaka tüm doku tiplerine uygulanabilir değildir.
ICD önleme
Lambertsen, dalış sırasında ICD'den kaçınmaya yardımcı olacak önerilerde bulundu. Dalgıç nitrojenle çevrili veya doymuş ise helyumca zengin gazları solumamalıdır. Lambertson ayrıca, helyumca zengin karışımlardan azot bakımından zengin karışımlara geçişi içeren gaz geçişlerinin kabul edilebilir olacağını, ancak azottan helyuma geçişlerin yeniden sıkıştırmayı içermesi gerektiğini önerdi. Ancak Doolette ve Mitchell'in İç Kulak Dekompresyon Hastalığı (IEDCS) ile ilgili daha yakın tarihli çalışması, şimdi iç kulağın yaygın (örneğin Bühlmann ) algoritmalar tarafından iyi modellenmeyebileceğini göstermektedir . Doolette ve Mitchell, tırmanışta trimiksten nitroksa geçiş sırasında teknik dalışta yaygın olduğu gibi, helyumca zengin bir karışımdan nitrojen bakımından zengin bir karışıma geçişin, iç kulakta inert gazın geçici bir aşırı doygunluğuna neden olabileceğini ve bununla sonuçlanabileceğini öne sürüyorlar. IEDCS. Trimiksten nitroksa geçiş yapılırken IEDCS insidansını açıklamak için benzer bir hipotez, nitrojenin helyumdan çok daha fazla çözünürlüğünün toplam inert gaz basıncında geçici artışlar üretmedeki etkisini dikkate alan Steve Burton tarafından önerildi. izobarik koşullar. Oksijenle yeniden sıkıştırma , ICD'den kaynaklanan semptomların giderilmesinde etkilidir. Bununla birlikte, Burton'ın IEDCS modeli, Doolette ve Mitchell'in iç kulak modeli ile aynı fikirde değildir. Doolette ve Mitchell, suyunkine yakın çözünürlük katsayılarını kullanarak iç kulağı modellemektedir. Helyum bakımından zengin karışımlardan azot bakımından zengin karışımlara solunum gazı geçişlerinin, dekompresyondan kaynaklanan maksimum aşırı doygunluk döneminden kaçınmak için derin (azot narkozu dikkate alınarak) veya sığ olarak dikkatlice planlanması gerektiğini öne sürüyorlar. Oksijen toksisitesi dikkate alınarak güvenli bir şekilde tolere edilebilen en büyük solunan oksijen kısmi basıncının solunması sırasında da geçişler yapılmalıdır.
Trimiksten nitroksa geçiş yapılırken IEDCS insidansını açıklamak için benzer bir hipotez, nitrojenin helyumdan çok daha fazla çözünürlüğünün toplam inert gaz basıncında geçici artışlar üretmedeki etkisini dikkate alan Steve Burton tarafından önerildi. izobarik koşullar.
Burton, sabit basınçta nitrojen fraksiyonunda büyük bir artışla Trimix'ten Nitrox'a geçişin etkisinin, helyum kaybı nitrojendeki artışla fazlasıyla telafi edildiğinden, özellikle daha hızlı dokularda toplam gaz yüklemesini artırma etkisine sahip olduğunu savunuyor. Bu, hızlı dokularda ani kabarcık oluşumuna ve büyümesine neden olabilir. Bir dekompresyon tavanında gaz geçişi önerildiğinde, ICD'den kaçınmak için basit bir kural önerilir:
- Dekompresyon gazındaki nitrojenin gaz fraksiyonundaki herhangi bir artış, helyumun gaz fraksiyonundaki düşüşün 1/5'i ile sınırlandırılmalıdır.
Bu kuralın, yüzlerce derin trimiks dalışında ICD'den başarıyla kaçındığı bulunmuştur.
Ultimate Planner adlı bir dekompresyon planlama yazılımı aracı, iç kulağı sulu (Mitchell ve Doolette yaklaşımı) veya lipid doku (Burton yaklaşımı) olarak modelleyerek ICD'yi tahmin etmeye çalışır.