Manual – Simulator de Fiziologie a Oxigenului
v2-safe · model integrat cu fIW · uz educațional
1. Principii de bază
Simulatorul modelează traseul complet al oxigenului: alveolă → membrană alveolo-capilară → sânge arterial → cord → țesuturi → sânge venos. Fiecare etapă poate deveni limitantă în condiții patologice diferite.
Instrumentul este educațional. Valorile calculate trebuie interpretate împreună cu gazometria reală, contextul clinic, imagistica, CPET/DLCO și decizia medicului.
2. Formule utilizate
Ecuația gazului alveolar
PAO₂ = FiO₂ × (PB − PH₂O) − PaCO₂ / RQ
PH₂O = 47 mmHg · RQ = 0.8
Curba Hb–O₂ (Hill)
SaO₂ = PaO₂ⁿ / (P₅₀ⁿ + PaO₂ⁿ)
Conținut arterial de O₂
CaO₂ = 1.34 × Hb × SaO₂ + 0.0031 × PaO₂ [ml/dL]
Livrare globală de O₂
DO₂ = Q × 10 × CaO₂ [ml/min]
Conținut venos
CvO₂ = CaO₂ − VO₂ / (Q × 10) [ml/dL]
Difuziunea modificată cu fIW
DL_eff = DL_clasic × f_IW
VO₂_max_diff = DL_eff × (PAO₂ − PvO₂)
fIW (factorul apei interfaciale) modulează DL funcțional: <1 = dezorganizare interfacială posibilă (inflamație, edem, fragilitate), >1 = organizare coezivă eficientă. Parametru conceptual – necesită validare experimentală și nu este măsurătoare clinică standard.
Șuntul (Qs/Qt)
Qs/Qt = (CcO₂ − CaO₂) / (CcO₂ − CvO₂)
3. Interpretare
| Indicator | Normal | Prag atenție | Prag critic |
|---|
| Gradient A–a (repaus) | <10 mmHg | 10–30 mmHg | >30 mmHg |
| SaO₂ | >95% | 90–95% | <90% |
| VO₂/DO₂ | <0.25 | 0.25–0.40 | >0.40 |
| SvO₂ | 70–75% | 60–70% | <60% |
| VO₂/VO₂maxDiff | <0.4 | 0.4–0.8 | >0.8 |
| Qs/Qt | <5% | 10–20% | >20% |
4. Diferențiere mecanisme
- V/Q mismatch sau difuziune: A–a crescut, răspuns relativ bun la O₂ dacă șuntul nu domină.
- Șunt: A–a mare, Qs/Qt crescut, răspuns slab la FiO₂ mare.
- Anemie sau debit cardiac scăzut: DO₂ scăzut și VO₂/DO₂ crescut, chiar dacă A–a și DL pot fi normale.
- Limitare difuzională la efort: VO₂/VO₂maxDiff crește, mai ales când DL nu crește cu efortul.
5. Scenarii clinice recomandate
Fibroză pulmonară – repaus
DL geometric scăzut, gradient A–a moderat, transport relativ păstrat. În presetarea v2-safe, fIW poate fi redus ca ipoteză coezivă educațională, nu ca valoare clinică validată.
Fibroză pulmonară – efort
VO₂ și Q cresc, dar DL rămâne mic când plămânul structural normal este debifat. fIW redus agravează educațional limitarea difuzională.
ARDS / pneumonie extinsă
Qs/Qt >20%, răspuns slab la O₂, gradient A–a mare.
Anemie / debit scăzut
DO₂ scăzut din Hb mică sau Q mic; VO₂/DO₂ crește și SvO₂ scade, chiar cu difuziune normală.
6. Niveluri de efort
| Efort | Q (L/min) | VO₂ (ml/kg/min) | DL normal | PaCO₂ |
|---|
| Repaus | 5 | 3.5 | 30 | 40 |
| Ușor | 8 | 7 | 45 | 37 |
| Moderat | 12 | 14 | 60 | 35 |
| Intens | 16 | 20 | 75 | 32 |
Dacă „plămân structural normal” este debifat, DL rămâne la valoarea introdusă manual și nu crește automat la efort.
7. Oxigenoterapie și PaO₂
FiO₂ setează gazul inspirat estimativ. Pentru evaluarea răspunsului real la O₂, PaO₂ trebuie introdusă din gazometria efectivă obținută sub acel mod de oxigenoterapie.
8. Limitări
- DL este tratat scalar global, nu ca distribuție regională.
- V/Q mismatch complex este redus la efectul pe A–a și Qs/Qt.
- Nu modelează explicit hipertensiunea pulmonară sau vasoconstricția hipoxică.
- Q trebuie estimat sau cunoscut.
- Nu înlocuiește CPET, DLCO măsurat, CT HR sau alte investigații.
- fIW este parametru conceptual; valorile absolute nu sunt validate clinic.
9. PDF / print
Butonul PDF comută pe manual și solicită funcția de print a browserului. În APK Android, exportul PDF este experimental până la implementarea unui export nativ.