نارسائى جدى تنفسى در بيماران جراحي، مى‌تواند در رابطه با اختلال عملکرد قلبى همزمان، و همراه هيپوکسي، هيپرکاپنى يا اسيدمى باشد. کاتتر Swan-Ganz در ارزيابى عملکرد قلبى بسيار مفيد است.

کاتتر Swan-Ganz

با استفاده از کاتتر شريان ريوى که در سر آن بالون يا دستگاه حرارت‌سنج کار گذاشته شده است، مى‌توان برون‌ده قلبي؛ فشارهاى دهليز راست و شريان ريوي؛ و فشار گوه‌اى شريان ريوي؛ و محتواى اکسيژن خون مخلوط وريدى را اندازه‌گيرى نمود. با آگاهى از اندکس قلبى (برون‌ده قلب تقسيم بر سطح بدن) و فشارهاى پرشدگي، مى‌توان هنگام تجويز يا محدود کردن مصرف مايعات، عملکرد بطنى را ارزيابى کرد. اندازه‌گيرى اندکس‌هاى مقاوت ريوى و عروق سيستميک (که با تقسيم کردن اندکس قلبى به تفاوت ميان فشار متوسط شريانى ريه و فشار گوه‌اى ريه، يا به تفاوت ميان فشار متوسط سيستميک شريانى و فشار دهليز راست، محاسبه مى‌شود)، به تصميم‌گيرى براى تجويز وازوديلاتورها به منظور کم کردن بار بطن‌ها و ميزان مناسب اتساع عروق، کمک مى‌کند. فشار نسبى اکسيژن خون مخلوط وريدى نشان‌دهندهٔ کفايت اکسيژن‌رسانى به محيط مى‌باشد؛ اگر اين ميزان کمتر از ۳۰mmHg باشد، به معناى اکسيژناسيون محيطى ناکافى بوده، مى‌تواند براى ارزيابى کفايت اندکس قلبى و محتواى اکسيژن در شريان‌هاى سيستميک به‌کار رود. هم‌چنين مى‌توان از اين شاخص براى تعيين ميزان مصرف اکسيژن (که با ضرب کردن اندکس قلبى در تفاوت‌هاى غلظت‌هاى اکسيژن در شريان‌هاى سيستميک و ريوى محاسبه مى‌شود) استفاده کرد.


کاتتر به‌خصوص هنگامى مفيد است که با درمان يک ارگان، احتمال صدمه زدن به ارگان ديگرى وجود داشته باشد. به‌عنوان مثال، ممکن است تجويز مايعات براى درمان شوک سپتيک لازم باشد، ولي در عين حال مايع اضافى مى‌تواند موجب نارسائى ريوى گردد.


از پنج فشارى که با استفاده از کاتتر اندازه‌گيرى مى‌شوند، فقط دو فشار يعنى فشار دهليز راست و فشار متوسط شريانى ريه ارزش دارند؛ در سه فشار ديگر، يعنى فشارهاى سيستولي، دياستولى و فشار گوه‌اى شريان ريوى احتمال خطا در اندازه‌گيرى و تفسير بسيار زياد مى‌باشد. فشار گوه‌اى شريان ريوى معمولاً همان فشار دهليز چپ است.

تجزيهٔ اکسى هموگلوبين

غلظت اکسيژن خون يا محتواى اکسيژن (Co2) به‌صورت ميلى‌ليتر اکسيژن در هر دسى‌ليتر خون يا درصد حجمى بيان مى‌شود. اين شاخص، بين سه اندازه‌گيرى مختلف که در مورد اکسيژن خون انجام مى‌شود، مهم‌ترين اندازه‌گيرى مى‌باشد. اندازه‌گيرى مستقيم Co2 احتياج به زمان زيادى دارد، بنابراين با توجه به دو اندازه‌گيرى ديگر در مورد اکسيژن خون، يعنى ميزان اشباع اکسيژن (So2) و Po2 از طريق فرمول زير محاسبه مى‌گردد:


[Hb] به‌صورت g/dL و Po2 به‌صورت mmHg بيان مى‌شوند.


So2 نشان‌دهنده ميزان o2 حمل‌شده توسط مولکول هموگلوبين و Po2 نشان‌دهندهٔ اکسيژن محلول در آب خون مى‌باشد. Po2 (حدوداً کمتر از ۱۰۰mmHg)، در مقايسه با So2 (حدود ۷g/dL)، بسيار ناچيز است. با حذف Po2 فرمول ساده شده به اين صورت درمى‌آيد:


Co2 = ۱/۳۴ × [Hb] × So2


با قرار دادن کسر چهارسوم به‌جاى عدد اعشارى ۳۴/۱، فرمول حتى از اين همه ساده‌تر خواهد شد:


Co2 =۴/۳ × [Hb] × So2

علل افزایش PaCo2

Pco2 شريانى با توليد Co2 تقسيم بر تهويهٔ آلوئولى (حجم هوائى که در دقيقه در آلوئول داراى عملکرد تهويه مى‌شود) متناسب است. از آنجا که معمولاً توليد Co2 در بيمارانى که خونرسانى کافى دارند، تقريباً ثابت مى‌باشد، Pco2 با تهويهٔ آلوئولى نسبت عکس دارد. Pco2 بالا، در صورتى‌که توليد Co2 طبيعى باشد، به معنى عدم کفايت تهويهٔ آلوئولى است.


Pco2 هم‌چنين تهويهٔ فضاى مرده را نشان مى‌دهد (تهويهٔ مجارى هوائى بدون خونرساني). اگر Pco2 طبيعي، حاصل تهويهٔ دقيقه‌اى بيش از حد باشد، به اين معنى خواهد بود که تهويهٔ فضاى مرده افزايش يافته است. تهويهٔ طبيعى فضاى مرده، يک‌سوم تهويه کل را شامل مى‌شود، ولى در بسيارى از بيماران بدحال جراحي، ميزان تهويهٔ فضاى مرده، به دوسوم تهويهٔ کل مى‌رسد. افزايش تهويهٔ فضاى مرده ممکن است به‌علت هيپوولمى و خونرسانى ناکافى آلوئول‌هاى فوقانى ريه، ARDS، آمبولى ريه، انقباض عروقى ريوي، و فشردگى عروق ريوى در اثر ونتيلاسيون مکانيکي، ايجاد شود.

علل کاهش Pa

هيپوکسمى شريانى ۵ علت دارد: غلظت پائين اکسيژن استنشاقي، توقف انتشار بين گاز آلوئولى و خون مويرگي، شانت‌شدن خون از قسمت‌هاى کاملاً بدون تهويهٔ ريه يا با‌ى‌پس ريه توسط خون، و پرفيوژن قسمت‌هائى از ريه که نسبت تهويه به پرفيوژن در آنجا کم است. به‌علاوه، هر روندى که Co2 خون مخلوط وريدى را در حضور هريک از عوامل ذکرشده کاهش دهد، مى‌تواند باعث کاهش بيشتر Po2 گردد. کاهش Po2 خون مخلوط وريدى مى‌تواند به‌علت کم بودن Co2 شرياني، برون‌ده قلبى پائين، يا مصرف زياد o2 روى دهد.


هيپوکسمى شريانى در بيمار جراحى معمولاً به‌علت شانت‌شدن خون، کاهش نسبت تهويه به پرفيوژن، Co2 پائين در خون مخلوط وريدي، يا ترکيبى از اين عوامل ايجاد مى‌شود. معمولاً لازم نيست که شانت‌شدن خون و کاهش نسبت تهويه به پرفيوژن از هم افتراق داده شوند، ولى اگر غلظت اکسيژن استشناقى به ۱۰۰% برسد، مى‌توان اين دو حالت را از هم تشخيص داد: هيپوکسمى به‌دليل کاهش نسبت به پرفيوژن، برخلاف هيپوکسمى در اثر شانت‌شدن خون با اکسيژن ۱۰۰% تصحيح مى‌شود.

تعادل اسيد و باز

هيپرکاپنى نشان‌دهندهٔ اين است که با فرض توليد طبيعى Co2، تهويهٔ آلوئولى ناکافى مى‌باشد؛ بنابراين هيپرکاپنى بايد مورد توجه قرار گيرد. افزايش Pco2 به تنهائى خطرناک نمى‌باشد، اما اسيدمى که معمولاً آن را همراهى مى‌‌کند، روندهاى متابوليک حياتى را مختل مى‌نمايد. بنابراين مهم است که نه تنها Pco2 و Po2، بلکه [+H] نيز در بيماران بد حال تصحيح شوند.


در عمل، Pco2 و [+H] به‌طور مستقيم اندازه‌گيرى شده، [HCO¯3] از طريق رابطهٔ هندرسون - هسلباخ که به‌صورت زير نوشته مى‌شود، محاسبه مى‌گردد:


۳۴ × Pco2
[HCO¯3] =
    [H+]    


[HCO¯3] که طبق اين رابطه محاسبه مى‌شود، ميزان واقعى يون بى‌کربنات محلول در آب پلاسما را نشان داده، مى‌تواند تنها با استفاده از نمونهٔ خونى که بدون تماس با هواى جو تهيه و بررسى شده است، به‌دست آيد.


کمبود باز يا اضافه بودن آن با مقايسه [HCO¯3] محاسبه شده با [HCO¯3] مورد انتظار در بيمارى که Pco2 و [+H] مشخص دارد، تعيين مى‌شود. اين مقادير مورد انتظار با آناليز خون گرفته شده از بيمارانى که مبتلا به انواع مختلفى از بيمارى‌هاى ريوى بوده‌اند، تعيين شده‌اند. به‌عنوان مثال، در بيمارى که دچار اسيدمى تنفسى مزمن است، کليه‌ها معمولاً اختلال را تاحدى جبران مى‌نمايند که با Pco2 = ۱۰mmHg و [HCO¯3] و ۳mmol/L افزايش يابد. در بيمار مبتلا به COPD که Pco2 به‌صورت مزمن تا ۶۰mmHg افزايش يافته است، انتظار مى‌رود [HCO¯3] و ۳۰mmol/L باشد (که ۶mmol/L بيش از حد طبيعى ۲۴mmol/L است). اگر در چنين بيماري، ۳۰/۷ = pH باشد، [HCO¯3] برابر ۲۹mmol/L خواهد بود. به اين ترتيب، ميزان اندازه‌گيرى شده، ۱mmol/Lکمتر از ميزان محاسبه شده مى‌باشد، بنابراين مى‌توان گفت که بيمار به اندازهٔ ۱mmol/L دچار کمبود باز است. مشکلى که در ارتباط با کمبود يا افزايش باز وجود دارد، اين است که براساس مقادير تعيين‌شده‌اى مى‌باشد که ممکن است در بيمار کاربرد نداشته باشند.