Kurz gesagt: Guter Gasaustausch braucht ein passendes Verhältnis von Belüftung (V) und Durchblutung (Q). Wird ein Areal durchblutet, aber nicht belüftet, geht V/Q gegen null: Shunt, typisch bei Pneumonie oder Atelektase. Wird ein Areal belüftet, aber nicht durchblutet, geht V/Q gegen unendlich: Totraum, typisch bei Lungenembolie. Beide Extreme können eine Hypoxämie verursachen, reagieren aber unterschiedlich auf Sauerstoff.
Das Ventilations-Perfusions-Verhältnis ist der Schlüssel zu fast jeder Hypoxämie, die du auf Station siehst. Im Physikum wird es über regionale Unterschiede in der aufrechten Lunge gefragt, im M2 über Krankheitsbilder wie Pneumonie, Lungenödem und Lungenembolie. Diese Seite ordnet die Extreme und zeigt, warum reale Erkrankungen oft mehrere Muster gleichzeitig erzeugen.
V steht für die alveoläre Ventilation, Q für die Perfusion der Lungenkapillaren. Im Mittel liegt das Verhältnis für die gesamte Lunge bei etwa 0,8. Regionale Unterschiede sind physiologisch: In der aufrechten Lunge sind die Basen stärker durchblutet und stärker belüftet als die Spitzen, die Durchblutung nimmt aber stärker zu als die Belüftung. Deshalb ist V/Q an der Spitze höher und an der Basis niedriger. Das arterielle Blut ist eine Mischung aus allen Regionen.
| Merkmal | Shunt (V/Q gegen null) | Totraum (V/Q gegen unendlich) |
|---|---|---|
| Prinzip | Blut fließt an nicht belüfteten Alveolen vorbei | Luft erreicht Alveolen ohne Durchblutung |
| Typische Ursachen | Pneumonie, Atelektase, Lungenödem, ARDS | Lungenembolie, starker Abfall des HZV |
| Folge | Venöses Blut mischt sich ins arterielle Blut, PaO2 sinkt | Ventilation ohne Gasaustausch, Atemarbeit steigt |
| Antwort auf Sauerstoff | Bei echtem Shunt schlecht, weil das Blut den Sauerstoff nicht erreicht | Hypoxämie bessert sich meist |
| PaCO2 | Oft normal oder erniedrigt durch Mehratmung | Oft erniedrigt durch Hyperventilation, bei großem Totraum und Erschöpfung steigend |
Beim echten Shunt kommt das Blut überhaupt nicht mit belüfteten Alveolen in Kontakt. Mehr Sauerstoff in der Einatemluft erhöht zwar den Sauerstoffpartialdruck in den gesunden Alveolen, aber deren Blut ist bereits nahezu gesättigt. Es kann den Sauerstoffmangel des Shuntbluts kaum ausgleichen. Deshalb bessert sich eine shuntbedingte Hypoxämie unter Sauerstoff nur begrenzt. Bei einem relativen Ungleichgewicht mit niedrigem, aber nicht null betragendem V/Q wirkt Sauerstoff dagegen gut.
Die hypoxische pulmonale Vasokonstriktion, auch Euler-Liljestrand-Mechanismus genannt, verengt Gefäße in schlecht belüfteten Arealen. Das Blut wird in besser belüftete Regionen umgeleitet, das V/Q-Verhältnis verbessert sich. Bei ausgedehnter chronischer Hypoxie, etwa bei schwerer COPD, kann derselbe Mechanismus den Druck im Lungenkreislauf dauerhaft erhöhen und das rechte Herz belasten.
Reale Erkrankungen sind selten rein. Bei einer Pneumonie gibt es Areale mit echtem Shunt, angrenzende Areale mit niedrigem V/Q und gesunde Lunge. Bei einer COPD finden sich emphysematöse Regionen mit Totraumcharakter neben schlecht belüfteten Regionen mit niedrigem V/Q. Bei einer Lungenembolie entsteht im verschlossenen Bereich Totraum, während die übrige Lunge mehr Blut erhält. Deshalb ist das V/Q-Konzept ein Denkwerkzeug und keine Diagnose.
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Lernheft ansehenEin Bereich, der durchblutet, aber nicht belüftet wird. Das Blut nimmt dort keinen Sauerstoff auf und mischt sich venös ins arterielle Blut. Typische Ursachen sind Pneumonie, Atelektase und Lungenödem.
Ein Bereich, der belüftet, aber nicht durchblutet wird. Die Luft nimmt dort nicht am Gasaustausch teil. Das klassische Beispiel ist die Lungenembolie.
Die totraumähnliche Richtung mit erhöhtem V/Q, weil betroffene Areale weiter belüftet, aber schlechter perfundiert sind.
Weil das Shuntblut nie mit belüfteten Alveolen in Kontakt kommt. Das Blut aus gesunden Arealen ist bereits fast gesättigt und kann den Mangel nicht ausgleichen.
Die hypoxische pulmonale Vasokonstriktion. Gefäße schlecht belüfteter Areale verengen sich, das Blut wird in besser belüftete Bereiche umgeleitet.
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