Objective: Minute ventilation is a combination of alveolar ventilation (Valv) and dead space ventilation which is also a result of multiplication of respiratory rate (RR) by tidal volume. Valv is the volume of the air which reaches the alveoli per minute by definition. The aim of this study was to examine the effect of RR on Valv in a pediatric physiologic bench setting. Method: In our study, respiratory parameters of a male child, approximately 1 year old, 78 cm in length and ideal body weight of 10 kg, were simulated. This model was ventilated in two different RR settings and with two different breathing circuits which has different dead space (DS) values. However amount of CO2 was kept same during whole bench. Static compliance, static resistance, end-tidal-carbondioxide, positive end expiratory pressure, peak inspiratory pressure, inspiratory time, expiratory-time values of each breathing circuit were taken as the mean and standard deviation of repeated measurements. Results: VAlv decreased from 1.84±0.3 L/m to 1.63±0.5 L/m (p<0.001) in the pediatric circuit and decreased from 1.95±0.3 L/m to 1.83±0.5 L/m (p<0.001) in neonatal circuit group. Conclusion: Younger patients should be ventilated with higher RR because of their physiology. Additionaly, regarding the current guidelines in pediatric mechanic ventilation, higher RR should be selected in restrictive lung disease condition. Therefore, clinicians should be more alert particularly in the younger and/or in the restrictive lung disease group regarding both the increased RR and the increased percentage of instrumental DS which results in a decreased Valv.
Keywords: Alveolar ventilation, dead space, respiratory rate, minute ventilation, mecahnical ventilation, pediatric intensive care unit
Pediatrik Hastalarda Solunum Hızı Alveolar Ventilasyonu Nasıl Etkiler?
Amaç: Dakika ventilasyonu, alveolar ventilasyon (Valv) ve ölü boşluk (DS) ventilasyonunun bir kombinasyonudur ve tanım olarak solunum hızının (RR) alveollere dakikada ulaşan tidal hacim ile çarpılmasının bir sonucudur. Bu çalışmanın amacı, pediatrik bir fizyolojik model ortamında RRnin Valv üzerindeki etkisini incelemekti. Yöntem: Çalışmamızda yaklaşık 1 yaşında, 78 cm boyunda ve ideal vücut ağırlığı 10 kg olan bir erkek çocuğun solunum parametreleri simüle edildi. Bu model iki farklı RR ayarında ve farklı DS değerlerine sahip iki farklı solunum devresi ile ventile edilmiştir. Ancak tüm fizyolojik modelleme boyunca CO2 miktarı aynı tutulmuştur. Statik komplians, statik direnç, end-tidal-karbondioksit, ekspirium sonu pozitif basınç, tepe inspiratuvar basınç, inspirium süresi, ekspirium süresi değerleri her solunum devresinin tekrarlanan ölçümlerin ortalaması ve standart sapması olarak alınmıştır. Bulgular: Pediatrik devrede VAlv 1,84±0,3 L/mden 1,63±0,5 L/mye (p<0,001), yenidoğan devresi kullanıldığında ise 1,95±0,3 L/mden 1,83±0,5 L/mye (p<0,001) gerilemiştir. Sonuç: Daha genç hastalar fizyolojileri nedeniyle daha yüksek RR ile ventile edilmelidir. Ayrıca pediatrik mekanik ventilasyonda güncel kılavuzlara göre restriktif akciğer hastalığı durumunda daha yüksek RR seçilmelidir. Bu nedenle klinisyenler özellikle yaşı küçük hastalarda ve/veya restriktif akciğer hastalığı grubunda hem artmış RR hem de Valvde azalma ile sonuçlanan artmış instrumental DS yüzdesi nedeni ile daha uyanık olmalıdırlar.
Anahtar Kelimeler: Alveolar ventilasyon, ölü boşluk, solunum hızı, dakika ventilasyonu, mekanik ventilasyon, pediatrik yoğun bakım ünitesi
Gokhan Ceylan, Gülhan Atakul, Sevgi Topal, Mustafa Çolak, Ekin Soydan, Ferhat Sarı, Pınar Seven, Özlem Saraç Sandal, Hasan Ağın. How Does Respiratory Rate Affect Alveolar Ventilation in Pediatric Patients?. J Dr Behcet Uz Child Hosp. 2022; 12(2): 116-119
Journal of Dr. Behcet Uz Children's Hospital is indexed by the Web of Science-Emerging Sources Citation Index, EBSCO Academic Search Database, Google Scholar, Microsoft Academic Search, Ulakbim TR Dizin, Türk Medline, the Turkish Citation Index, J-Gate and Cabi.