JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
العربية

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

تقييم حجم الرئوي الدم الشعرية، غشاء نشرها القدرات، وداخل الرئة شرياني مفاغرة خلال التمرين

Published: February 20, 2017
doi:
10.3791/54949
, , , ,
1Division of Pulmonary Medicine,University of Alberta, 2Faculty of Physical Education and Recreation,University of Alberta, 3Divisions of Critical Care and Cardiology,University of Alberta, 4Faculty of Rehabilitation Medicine,University of Alberta, 5G.F. MacDonald Centre for Lung Health

Summary

لتقييم انتشار والأوعية الدموية الرئوية الردود على ممارسة الرياضة، وصفنا تقنية سعة انتشار الأوكسجين متعددة مستوحاة من لتحديد حجم الدم الشعرية وغشاء قدرة نشرها، وكذلك تحريكها تخطيط صدى القلب المالحة المقابل لتقييم توظيف مفاغرة الشرايين والأوردة داخل الرئة.

Abstract

ممارسة هو الضغط على الأوعية الدموية الرئوية. مع ممارسة التمارين الرياضية الإضافية، والقدرة الرئوية نشرها (DL CO) يجب أن تزيد لتلبية زيادة الطلب على الاكسجين. خلاف ذلك، قد تحدث وجود قيود نشرها. ومن المقرر أن زيادة حجم الدم الشعرية (الرأسمالي) وغشاء نشرها قدرة (DM) الزيادة في DL CO مع ممارسة الرياضة. الرأسمالي وبلدية دبي زيادة الثانوي لتجنيد وانتفاخ من الشعيرات الدموية الرئوية، مما يزيد من مساحة السطح لتبادل الغازات وخفض المقاومة الوعائية الرئوية، وبالتالي التخفيف من زيادة في الضغط الشرياني الرئوي. في الوقت نفسه، وتوظيف مفاغرة الشرايين والأوردة داخل الرئة (ايباوا) أثناء ممارسة الرياضة يمكن أن تسهم في ضعف تبادل الغازات و / أو منع الزيادات الكبيرة في ضغط الشريان الرئوي.

وصفنا اثنين من التقنيات لتقييم انتشار الرئوي وتداولها في الراحة وأثناء ممارسة الرياضة. تستخدم هذه التقنية الأولى متعددة FRAction من وحي الأوكسجين (F أنا O 2) يحمل DL CO التنفس لتحديد الرأسمالي وبلدية دبي في الراحة وأثناء ممارسة الرياضة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام تخطيط صدى القلب مع الوريد النقيض المالحة تحريكها لتقييم تجنيد IPAVAs.

وأظهرت بيانات تمثيلية أن DL CO، الرأسمالي، وبلدية دبي زيادة مع كثافة التمرين. أظهرت بيانات تخطيط صدى القلب يتم تجنيد ايباوا في الراحة، في حين شوهدت فقاعات التباين في البطين الأيسر مع ممارسة الرياضة، مما يشير إلى ايباوا التوظيف ممارسة النشاط.

تقييم الرئوي الشعرية حجم الدم، غشاء قدرة نشرها، وتجنيد ايباوا باستخدام أساليب تخطيط صدى القلب هو مفيد لتوصيف قدرة الأوعية الدموية في الرئة على التكيف مع الإجهاد ممارسة الرياضة في الصحة وكذلك في الجماعات المريضة، مثل تلك التي الشرياني الرئوي ارتفاع ضغط الدم ومرض الانسداد الرئوي المزمن.

Introduction

أثناء ممارسة الرياضة، يمكن أن النتاج القلبي زيادة تصل إلى ستة أضعاف فوق القيم يستريح 1. وبالنظر إلى أن الرئتين والجهاز الوحيد في الحصول على 100٪ من النتاج القلبي، تقدم التمرين ضغوط كبيرة على الجهاز الرئوي. مع ممارسة التمارين الرياضية الإضافية، والقدرة على نزع فتيل الرئوية (DL CO) يجب أن تزيد لتلبية زيادة الطلب على الاكسجين 2. من الباقي ليصل إلى ذروته ممارسة الرياضة، يمكن DL CO زيادة تصل إلى 150٪ من القيم يستريح دون التوصل إلى الحد الأعلى فيما يتعلق النتاج القلبي 3، 4، 5. الزيادة في نزع فتيل قدرة تحدث نتيجة للزيادات في غشاء نشرها قدرة (DM) وحجم الدم الشعرية (الرأسمالي) والثانوي لتجنيد وانتفاخ من الشعيرات الدموية الرئوية 6.

وضعت Roughton وفورستر (1957) تقنية لتقسيم Dم والرأسمالي 7 عن طريق تحوير جزء من الأوكسجين من وحي (F أنا O 2) خلال قدرة نشر القياسية لاختبار أول أكسيد الكربون (CO DL). أكسجين وأول أكسيد الكربون (CO) ربط تنافسية لمواقع الهيم على الهيموغلوبين، مثل أن زيادة F أنا O 2 سيقلل من DL CO 8 و 9. عن طريق تحوير F أنا O 2 خلال معيار مناورة DL CO، هذه العلاقة يمكن استغلاله لقياس الاستثمار الرأسمالي وبلدية دبي 7. تكيفنا مؤخرا هذه التقنية لاستخدامها أثناء ممارسة الرياضة 5. على غرار الأعمال السابقة، وجدنا أن DL CO يزيد باستمرار حتى الذروة ممارسة ثانوي إلى زيادات في كل من الاستثمار الرأسمالي وبلدية دبي 5. ومن المثير للاهتمام، وجدنا أن في الرياضيين المدربين الذين لديهم القدرة على التحمل أكبر من استهلاك الأوكسجين، وبالتالي زيادة الحاجة إلى نزع فتيل قدرة، هناك زيادة في DL CO في ذروة ممارسة والثانوية إلى زيادة بلدية دبي، وليس الاستثمار الرأسمالي، مما يشير إلى التكيف المحتملة في الغشاء الرئوي للرياضي 5.

يتم إنجاز الزيادة في الاستثمار الرأسمالي وبلدية دبي خلال ممارسة زيادة في ضغط الشريان الرئوي، والذي ينتج في التوظيف وانتفاخ من الشعيرات الدموية الرئوية سابقا perfused للفراش لا تسبب في بقية 4، 10. وهذا يؤدي إلى زيادة في مساحة المقطع العرضي للشبكة الشعيرات الدموية الرئوية، مما يقلل المقاومة الوعائية الرئوية والتخفيف من زيادة في ضغط الشريان الرئوي.

وقد أظهرت الدراسات التي تستخدم المهتاج تخطيط صدى القلب المالحة النقيض من ذلك دليل على مفاغرة الشرايين والأوردة داخل الرئة (ايباوا) التوظيف خلال ممارسة 11، 12، 1314. أهمية توظيف ايباوا ليست واضحة بعد، وبينما تشير بعض الدراسات إلى أنه قد تسهم في تبادل الغازات انخفاض 12 و 14 و قد تكون لتفريغ الصحيح البطين 11 و 12 و الموضوع لا يزال مثيرا للجدل 15 و 16. وعلاوة على ذلك، في حين لم يعرف الآلية الدقيقة لتجنيد ايباوا، وجدنا أن زيادة النتاج القلبي، وكذلك الدوبامين خارجي، يسبب التوظيف ايباوا في راحة 17. لا تظهر-زيادة حادة ضغط الشريان الرئوي 18 أو الدوبامين الحصار تؤثر تأثيرا كبيرا على تجنيد ايباوا أثناء ممارسة الرياضة (11). وهناك تكهنات بأن هذه قطرها أكبر ايباوا السفن قد يساعد على حماية الشعيرات الدموية الرئوية من زيادات كبيرة في الشريان الرئويالضغط عن طريق الحد من مقاومة الأوعية الدموية الرئوية 12، 17، 19، 20، 21.

عندما يقترن تقييم الرأسمالي وبلدية دبي، المهتاج تخطيط صدى القلب النقيض المالحة هو أداة قيمة لدراسة تكيف الدورة الدموية الرئوية إلى الضغط من التمارين 22 و 23.

Protocol

يتبع هذا البروتوكول للمبادئ التوجيهية للمجلس أخلاقيات البحث البشري في جامعة ألبرتا ويتفق مع المعايير التي وضعتها أحدث مراجعة للإعلان هلسنكي. 1. متدرج ممارسة اختبار (VO 2peak) الحصول على كتب والموافقة المستنيرة من هذا الموضوع. هل لديك موضوع القراءة والإجابة على الأسئلة الواردة على آخر الجاهزية البدنية استبيان + (PAR-س +) لتحديد استعدادهم لممارسة الرياضة (24). ضبط ارتفاع المقعد لمقياس العمل دورة وفقا لتفضيل الموضوع. وضع أربعة الكهربائي (ECG) الأقطاب الكهربائية على الجزء الخلفي من المريض وفقا لمستوى 3-الرصاص تخطيط القلب التنسيب، مع الطرف تعديل يؤدي إلى قياس معدل ضربات القلب (HR) 25. إدراج لسان حال في فم هذا الموضوع لقياس الغاز الزفير والتهوية طوال فترة الاختبار باستخدام نظام قياس التمثيل الغذائي 25. ملاحظة: سيقوم النظام الأيضي قياس الوقت الحقيقي استهلاك الأوكسجين (VO 2)، وإنتاج ثاني أكسيد الكربون (VCO 2) والتهوية (V E) ومعدل ضربات القلب (HR)، وتنتهي CO المد والجزر 2 (P ET CO 2). بعد 2 دقيقة من جمع البيانات الأساسية، إرشاد تخضع لبدء ركوب الدراجات مع عبء العمل الأولي من 50 واط، للحفاظ على إيقاع ثابت من ≥60 دورة في الدقيقة. زيادة عبء العمل في 25 W الخطوات كل دقيقة 2، حتى يصل هذا الموضوع استنفاد ارادي أو طلبات لوقف الاختبار 25. 2. جزء متعددة من الأوكسجين من وحي (F أنا O 2) تبديد القدرات (DL CO) الطريقة 7 حساب أعباء العمل الموافق 30٪، 50٪، 70٪، و 90٪ من VO 2peak باستخدام ذروة VO 2 تم الحصول عليها في اختبار ممارسة متدرج. 48 ساعة على الأقل بعد اختبار ممارسة متدرجة، يجب إعادة الموضوعأنتقل إلى المختبر لإجراء مناورات DLCO. يمكن أن يحدث لا تتجاوز 12 الاختبارات DLCO في اليوم الواحد، كما كربوكسي هيموغلوبين (COHb) تراكم مع التجارب المتكررة 5. ولذلك، أداء الاختبار على عدة أيام بناء على عدد من أعباء ممارسة تجرى ونوعية البيانات DLCO. إعداد الغازات قبل التنفس عن طريق ربط خزان الغاز 100٪ O 2 وخزان الهواء الطبية الصف (21٪ O 2 و 79٪ N 2) إلى نظام خلاط الهواء. ملء اثنين 60 L غير بانتشار أكياس دوغلاس، واحدة تحتوي على 40٪ O 2، واحدة تحتوي على 60٪ O 2، وذلك باستخدام نظام خلاط الهواء. إنشاء شركتين الجوف كبير، ثلاثي الصمامات والديوك من شأنها أن تسمح للتعديل مخاليط الغاز استنشاقه. هذه سوف يشار إليها باسم "صمامات قبل النفس." ربط أكياس دوغلاس لنظام صمام باستخدام مرن، وأنابيب غير انضغاط. ربط نظام صمام إلى اتجاهين، على شكل حرف T-عدم إعادة التنفس صمام كونECTED لاختبار تجميع كمية الغاز للاستشعار التدفق الجماعي لنظام القياس الأيض. ليستريح القياسات، وموضوع يجلس منتصبا، مع كل من أقدام مسطحة على الأرض. للمحاكمات ممارسة، تأكد من أن هذا الموضوع هو في حالة مستقرة من خلال رصد الموارد البشرية باستخدام تخطيط القلب (HR ± 3 نبضة في الدقيقة للحالة مستقرة). ملاحظة: قد لا يتم التوصل حالة مستقرة عند 90٪ من 2peak VO. وهكذا، تبدأ القياس مرة واحدة هذا الموضوع قد وصل إلى ما يعادل الموارد البشرية إلى 90٪ من 2peak VO على اختبار ممارسة متدرج. جمع قطرة واحدة من الدم الشعرية عن طريق وخز الإصبع وتحليلها لتركيز الهيموغلوبين. ثم، وضبط جميع CO DL لاحق ل[هب] باستخدام المعادلة التالية (26): حدد F أنا O 2 (21٪، 40٪، أو 60٪) بشكل عشوائي عن طريق التحول إلى التنفس قبل الصمامات إلى الاتجاه المطلوب. شوحد ذاته إف المقابلة أنا O 2 -DL CO الغاز من خلال تحويل DL CO صمام الغاز محدد (انظر الشكل 1C). تعليمات موضوع لتركيب لقطات الأنف والتنفس بشكل طبيعي إلى لسان حال لمدة خمس نفسا من الكيس دوغلاس المقابلة لالمعنيين F أنا O 2. إرشاد تخضع لتنتهي إلى وحدة تخزين المتبقي. عندما الهضاب حجم الرئة في حجم المتبقية، ولها موضوع يستنشق DL CO خليط الغاز إلى إجمالي قدرة الرئة ويحبسون أنفاسهم 6 ق قبل الزفير إلى حجم المتبقية. مراقبة تتبع غاز الميثان أثناء الزفير لضمان أن المنحدر الأفقي، وهذا يشير إلى أن غاز ثاني أكسيد الكربون اختبار والمتوازنة بشكل جيد في الرئة. يتم حساب حجم السنخية (V أ) والوقت التنفس عقد تلقائيا وذكرت من قبل نظام قياس التمثيل الغذائي: ملاحظة. تأكد من أن V ألف لكل مناورة DLCO هو في حدود 5٪ سالتجارب السابقة و. وبالمثل، يجب أن يكون التنفس وقت الانتظار 6.0 ± 0.3 ثانية. إن لم يكن، كرر المناورة. انتظر 4 دقائق للسماح للغاز أول أكسيد الكربون المتبقية لتغسل، ثم كرر الخطوات 2،8-2،11 لكل F أنا يا المتبقية 2 في بقية. بعد 48 ساعة على الأقل، كرر الخطوات من 2،9-2،15 خلال حالة مستقرة في كل شدة التمرين (30٪، 50٪، 70٪، و 90٪ من 2peak VO) لكل F أنا O 2. تخفيف عبء العمل بين النفس يحمل في 90٪ من عبء عمل VO 2peak لاسترداد هذا الموضوع. الانتظار 2 دقيقة بين الاختبارات DLCO أثناء ممارسة الرياضة لمسح CO السنخية أثناء ممارسة الرياضة. لا تتجاوز 12 الاختبارات DLCO يوميا لتجنب كربوكسي هيموغلوبين (COHb) تراكم 5. 3. حساب حجم الرئوي شعري الدم والأغشية نشرها القدرات احسب الضغط الجزئي السنخية من O 2 (P A O 2) باستخدام الى ما يلي:ز المعادلة ملاحظة: F أنا O 2 هي جزء من يا من وحي 2، P BAR هو الضغط الجوي، ف H2O هو ضغط بخار الماء، ف لCO 2 هو الضغط الشرياني CO 2، وRER هو نسبة الصرف في الجهاز التنفسي. تقدير RER وP من CO 2 باستخدام قياس 30 ق متوسط ف ET CO 2 و RER لكثافة التمرين كل من البيانات التي تم الحصول عليها في السابق اختبار ممارسة متدرجة. حساب θ CO باستخدام المعادلة التالية (7). الرسم البياني للعلاقة بين 1 / DLCO صفة و 1 / θ CO لكل F أنا O 2 وحساب معادلة الانحدار. ملاحظة: الحد الأدنى للص مقبول 2القيمة هي 0.95، وينبغي تكرار المناورات DL CO عندما ص 2 القيم خارج هذا النطاق 21. الشكل 2: الرسم البياني الممثل من 1 / DL CO مقابل 1 / θ CO في قمة التمرين. يتم رسم العلاقة بين 1 / DL CO و 1 / θ CO لمدة ثلاثة التنفس يحمل في مختلف F أنا O 2 (21٪، 40٪، و 60٪). وتستمد حساب الرأسمالي وبلدية دبي من معادلة الانحدار للعلاقة أعلاه. معكوس المنحدر (1 / 0.00796) من خط يعطي قيمة الاستثمار الرأسمالي (125.5 مل)، ومعكوس التقاطع y (1 / 0.00869) يعطي قيمة لبلدية دبي (115.0 مل · دقيقة -1 · مم زئبق -1). الرجاء انقر هنا لعرض لارنسخة الالماني من هذا الرقم. حساب الرأسمالي من خلال اتخاذ معكوس المنحدر من معادلة الانحدار بين 1 / DL CO و 1 / θ CO. حساب بلدية دبي من خلال اتخاذ معكوس التقاطع y من المعادلة. 4. داخل الرئة شرياني التحام التوظيف في يوم منفصل عن جمع البيانات DL CO، اضافة الى وجود الوريد 20 عيار (IV) القسطرة في الوريد أمام المرفق وإرفاقه ثلاثي محبس عبر 6 في-IV تمديد أنبوب لحقن محلول ملحي ثائرة على النقيض تخطيط صدى القلب 11 و 17. الشكل (3): المهتاج إعداد المالحة التباين. يتم وضع قسطرة الرابع في الفضاء أمام المرفق وصله بجهاز ثلاثي محبس عن طريق تمديد 6 في. كل منهما 10 المحاقن مل هي فيtached إلى محبس لإنشاء حل النقيض من ذلك، والتي تحتوي على 10 مل من المياه المالحة و 0.5 مل من هواء الغرفة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. توصيل جهازي 10 المحاقن مل إلى ثلاثي محبس. الجمع بين 10 مل من 0.9٪ ملحي معقم مع 0.5 مل من الهواء، وبقوة تستنهض الهمم من خلال ثلاثي محبس، ذهابا وإيابا بين الحقن اثنين، لتشكيل ما يرام، فقاعات مع وقف التنفيذ حتى السونار جاهز للالتباين. هل لديك السونار من ذوي الخبرة أو الطبيب الأخصائي بأمراض القلب الحصول على عرض أربعة غرفة-قمي القياسية للقلب. في بقية، لديها echocardiographer تقييم الحاجز داخل الأذين والبطين الحاجز لتحويلة داخل القلب مع تخطيط صدى القلب المعياري والتصوير لون دوبلر. إذا لم يتم الكشف عن تحويلة داخل القلب، إرشاد تخضع لإجراء مناورة فالسالفا خلال حقن النقيضأيون لتقييم لالثقبة البيضوية براءات الاختراع (PFO) 11، 17. تكرار القياس أثناء غير فالسالفا. حقن بينما على النقيض من يحافظ على السونار وجهة نظر أربعة الغرفة. تسجيل 15 دورة قلبية بعد الكشف عن التباين في البطين الأيمن. تكرار التصوير على النقيض محسنة خلال ممارسة ثابتة للدولة بنسبة 30٪، 50٪، و 70٪ من 2peak VO. كما لا يمكن التوصل إلى حالة مستقرة عند 90٪ من 2peak VO، بدء التصوير مرة واحدة في الموارد البشرية المستهدفة، من خلال الموارد البشرية التي حددت في 90٪ من 2peak VO خلال اختبار ممارسة متدرج، يتم التوصل إليه. ملاحظة: الوقت بين شدة التمرين يعتمد على التخليص على النقيض من كلا البطينين، ≥ 2 دقيقة. هل لديك echocardiographer الذي هو أعمى لظروف تجريبية تفسير تحريكها المالحة عمل موجات فوق صوتية على العكس وفقا لنظام التسجيل الموصوفة سابقا-17 </ سوب>، 27. ملاحظة: يستند يحرز على أكبر عدد ممكن من النقيض فقاعات مرئية داخل البطين الأيسر (LV) في إطار بتخطيط صدى القلب واحد، على النحو التالي: لا تباين فقاعات في LV = 0، ≤3 فقاعات = 1، 4-12 فقاعات = 2 ،> 12 فقاعات = 3. ملاحظة: ظهور التباين في البطين الأيسر بعد خمس دورات القلب تشير إلى ايباوا. تم تصنيف على تحويلة داخل القلب قبل ظهور التباين في أقل من خمس دورات القلب 27. الشكل 4: صور التمثيلية للايباوا التهديف. المقياس هو 5 سم (الخط الأبيض الصلبة). (أ) حقن النقيض من قبل. (ب) ايباوا النتيجة = 0. (C) ايباوا النتيجة = 1. (D) ايباوا النتيجة = 3. Pتأجير انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Representative Results

ويظهر تأثير زيادة كثافة التمرين على استهلاك الأوكسجين، نشرها القدرات، الرئوي الشعرية حجم الدم، والقدرة على غشاء نشرها، والنتيجة ايباوا في الجدول 1. VO 2، DL CO، الرأسمالي، وبلدية دبي زيادة في استجابة لتزايد انتاج الطاقة. ويبين الشكل 2 حساب تمثيلية من الاستثمار الرأسمالي وبلدية دبي باستخدام متعددة F أنا O 2 -DL تقنية CO أثناء ممارسة الرياضة. DL CO يتناقص مع زيادة F أنا O 2، ويتم استغلال هذه العلاقة لتقسيم الرأسمالي وبلدية دبي. حساب معكوس المنحدر من 1 / DL CO مقابل 1 / θ النتائج CO في الاستثمار الرأسمالي، ومعكوس التقاطع y تعطي قيمة للبلدية دبي. كما هو متوقع، فإن كلا من زيادة الاستثمار الرأسمالي وبلدية دبي خلال ممارسة مقارنة القيم يستريح. <p class="jove_content" fس: المحافظة على together.within الصفحات = "1"> أظهرت النتائج أن هذه التقنيات يمكن استخدامها لتقييم استجابة الأوعية الدموية الرئوية أثناء ممارسة الرياضة. يوفر أنا O 2 DL أكسيد الكربون والمالحة المهتاج النقيض من طريقة تخطيط صدى القلب-F متعددة المحققين مع مزيد من التبصر في مساهمات الشعيرات الرئوية وتجنيد الغشاء إلى قدرة نشر الشاملة، ويمكن أن تكمل التقليدي فحص وظائف الرئة في إعداد سريرية. فشل لزيادة الاستثمار الرأسمالي أو بلدية دبي خلال ممارسة من شأنها أن تؤدي إلى وجود قيود نشر ونقص الأكسجة. على سبيل المثال، فإن انخفاض CO DL الثانوي إلى الاستثمار الرأسمالي منخفض تشير إلى تغييرات في الشعيرات الدموية الرئوية. وبالمثل، فإن بلدية دبي انخفضت تشير إلى تغييرات في الغشاء الرئوي. ويبين الشكل 4 اقتفاء أثر تمثيلية من echocardiographs النقيض من أربعة غرفة. مع زيادة شدة التمرين، وايباوا يسجل زيادات من 0 ( <eم> أي أي دليل على IPAVAs) في بقية ل3 على أعلى كثافة التمرين (الجدول 1). وقد أظهرت الأعمال السابقة أن الزيادات ممارسة ايباوا يسجل 11، 12، 14، ولكن لا يوجد توافق في الآراء بشأن كيفية تجنيد هذه IPAVAs. هناك أدلة على أن IPAVAs يمكن تجنيدهم دواء في بقية مع الدوبامين 17 و 28، وكذلك من خلال زيادة النتاج القلبي بالدوبوتامين 17 و 28 و 28 الادرينالين. مقويات التقلص العضلي مثل الدوبامين والادرينالين ذات أهمية خاصة، لأنها تزيد من التطور الطبيعي أثناء ممارسة الرياضة 29. وعلاوة على ذلك، هناك بعض الأدلة على أن ايباوا التوظيف قد يكون من المهم أن تمارس ديناميكا الدم، في أن غياب IPAVAs يبدو أن يؤدي إلى مزيد من الضغط الشريان الرئوي، وانخفاض جالناتج ardiac، وانخفض الناتج ذروة السلطة 12. وبالتالي، يمكن استخدام هذه التقنية في الدراسات فحص الأفراد المصابين بارتفاع ضغط الدم الشريان الرئوي. الشكل 1: متعددة F أنا O 2 DL إعداد CO. (أ) نظرة عامة على الإعداد. (ب) اسطوانات الغاز المضغوط التي تحتوي على 21٪، 40٪، و 60٪ O 2 مع 0.3٪ CO، 0.3٪ من الميثان، والنيتروجين التوازن، وكذلك على أكسجين أسطوانات الغاز المضغوط. (C) ثلاثي صمام محدد لثلاث دبابات F أنا O 2 DL CO. (D) صمام تبديل صمامات ثلاثية في سلسلة لاختيار F أنا O 2 لمرحلة ما قبل التنفس. الرجاء انقر هنا لعرض لارنسخة الالماني من هذا الرقم. الجدول 1: الممثل بيانات عن موضوع واحد في الراحة وأثناء التمرين في 30، 50، 70، و 90٪ من 2peak VO. VO 2، وحجم استهلاك الأكسجين بالنسبة لكتلة الجسم. DL CO، نشرها القدرة على أول أكسيد الكربون؛ الرأسمالي، الشعيرات الرئوية حجم الدم. بلدية دبي، غشاء بانتشار القدرات؛ ايباوا النتيجة، وسجل للظهور التباين في البطين الأيسر بعد خمس دورات القلب. البيانات المعدلة من Tedjasaputra وآخرون. 2016.

Discussion

هذه الطريقة يمكن تقييم قدرة نشرها الرئة والشرايين والأوردة داخل الرئة التوظيف مفاغرة أثناء ممارسة الرياضة.

الخطوات الحاسمة في البروتوكول

على الرغم من أن التنفس عقد DL CO بسيط نسبيا في بقية، والتنفس عقد خلال ممارسة يقدم تحديا فريدا من نوعه لهذا الموضوع، كما هو غير بديهية، والموضوعات لديها محرك عالية على التنفس أثناء ممارسة الرياضة. وهكذا، فإن تقرير نوعية جيدة من الاستثمار الرأسمالي وبلدية دبي تعتمد على علاقة واتصال واضح بين اختبار والموضوع. القدرة التقنية اختبار يمكن أن يكون كميا مع تباين حجم السنخية (± 5٪ من التجارب السابقة) وزمن التنفس الانتظار (BHT) من 6.0 ± 0.3 ثانية.

التعديلات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

وفي ختام قياس الرأسمالي / DM، يجب اختبار الرسم البياني بسرعة المناورات DL CO ثلاثة إلى إزالةتيرمينى خط أفضل مناسبا من نقاط البيانات. وDL CO قياس مع 21٪ F أنا O 2 يجب أن يكون دائما أكبر من ذلك مع 40٪، والتي ينبغي أن تكون أكبر من ذلك مع 60٪. إذا لم يكن كذلك، فمن المستحسن للتحقق مما إذا تبديل صمام يتوافق مع الغاز الاختبار الصحيح. وبالمثل، تأكد من أن تمتلئ الاكياس قبل التنفس مع الصحيح F أنا O 2 الغاز المقابلة لاختبار الغاز (الشكل 1B-1D). وينبغي اتخاذ الحذر عند اختبار أحد المشاركين الذي يدخن، ومستويات مرتفعة COHb قد نقلل DLCO.

لتقييم تجنيد ايباوا، والموقف من هذا الموضوع أمر بالغ الأهمية لضمان الحصول على الصور ذات جودة عالية. فمن الممكن أن تحل محل مقياس العمل دورة تستقيم مع مقياس العمل دورة راقد للحد من حركة الهدف. ومع ذلك، فإن ممارسة دورة راقد استثارة رد فعل الأيض المختلفة لمعدل العمل معين، وبالتالي يجب أن يكون اختبار ممارسة متدرجةالمتكررة على مقياس العمل دورة راقد. المسح من أعلى الصدر قد تكون غير مريحة لبعض النساء. في هذه الحالة، ينصح أخصائي السونار والإناث. وأخيرا، تم تصميم بروتوكول ممارسة الموصى بها لشاب، صحة الفرد. وفقا لذلك، وبروتوكول ممارسة يمكن تعديلها لسكان غاية أخرى.

القيود المفروضة على تقنية

القيود الرئيسية للF أنا O 2 DL تقنية CO متعددة هي مهارة واختبار قدرة هذا الموضوع إلى اتباع الأوامر والتزام الهدوء خلال عقد التنفس، كما فالسالفا أو المناورات مولر سوف تؤثر على القياسات. ثانيا، وعدد من التنفس يحمل في جلسة واحدة ينبغي أن يقتصر على 12، وذلك بسبب زيادة في احداهما CO، والتي قد تؤثر على الاستثمار الرأسمالي وقياس بلدية دبي 5 و 30 و تشكل خطرا صحيا على هذا الموضوع. اعتمادا على تصميم البحوث، ومعبد المنعم يوسف تكون ضرورية لإكمال الاختبار عبر جلسات متعددة للسماح لإزالة ثاني أكسيد الكربون والحد من التعب مشارك. مع التدريب مشارك جيدة وقدرة فنية جيدة، ونحن مصممون على معامل مرضية من التباين بين التجارب لDLCO، الرأسمالي، وبلدية دبي لتكون 7٪ و 8٪ و 15٪ على التوالي.

وتفترض F أنا O 2 DL تقنية CO متعددة أن يا السنخية 2 هو نفس الشعرية O 2، وبالتالي، ينبغي توخي الحذر عند تفسير البيانات في الأفراد الذين يعانون من إعاقة تبادل الغازات المعروفة.

المهتاج المالحة التصوير النقيض تخطيط صدى القلب ويحد من القدرة التقنية من المسؤول عن التصوير وقدرة هذا الموضوع إلى تقليل حركة الصدر أثناء ممارستهم. ومن الأهمية بمكان أيضا أن المترجم من الصور أن يكون على دراية مقياس لتسجيل تجنيد ايباوا وفقا للإجراءات المعمول بها (الشكل 4 </strأونج>) 27. وتبقى أهمية وجود تخطيط صدى القلب المالحة النقيض الإيجابي خلال ممارسة موضوعا للنقاش 15 و 16، وهناك بعض المناقشات التي إيجابية تحريكها النقيض المالحة في البطين الأيسر قد تكون ثانوية لانتفاخ الشعرية، وليس ايباوا التوظيف. العمل الجاري تحاول حل هذه المشكلة.

أهمية هذه التقنية فيما يتعلق بأساليب الحالية / البديلة

من خلال الاستفادة من هذه التقنيات الفسيولوجية، فمن الممكن لتقييم الأوعية الدموية الرئوية أثناء ممارسة الرياضة في مجموعة متنوعة من الظروف، بما في ذلك الصحة، في المرض، والتدخلات المخدرات. على الرغم من أن جودة تعتمد مع القدرة على اختبار، وهذه المهارات هي بسهولة وبسرعة اكتسبت مع التوجيه السليم والتدريب. يعتبر F أنا O 2 DL طريقة CO متعددة "المعيار الذهبي" في الشرق الأوسط وأفريقياsurement من بلدية دبي والرأسمالي 31. بينما لا يتم احتساب هذه التدابير سريريا، يمكن أن تستخدم القيم لتحديد آليات لنقص الأكسجة وممارسة التعصب، لتوقع النتائج بالنسبة للمرضى، ومواصلة تميز تشخيص 31 و 32. وبالمثل، فإن تقنية المالحة تخطيط صدى القلب تحريكها هو الأسلوب الأكثر استخداما على نطاق واسع في تحديد توظيف IPAVAs.

التطبيقات المستقبلية أو الاتجاهات بعد اتقان هذه التقنية

هذه التقنيات قابلة للتطبيق لاستخدامها في مجموعة متنوعة من الظروف والتدخلات التجريبية. ونحن لشرح هذه التقنيات خلال ممارسة، ولكنها يمكن بسهولة أن يتم تعديل لقياس ردود الأوعية الدموية الرئوية خلال ضخ المخدرات، مثل الدوبوتامين أو الدوبامين، مقويات التقلص العضلي المعروفة لزيادة النتاج القلبي (17). وعلاوة على ذلك، فإنه من الممكن استخدام هذه التقنيات في السكان السريرية، مثلكما هو الحال في تلك المصابين بقصور في القلب 34 أو إنسداد الجهاز التنفسي المزمن (COPD)، الذي DL CO هو أقل مقارنة مع الضابطة المتطابقة سن 35.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Funding was provided by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada and The Heart and Stroke Foundation of Canada.

Materials

Metabolic Measurement System SensorMedics Inc. Encore 299 Vmax
Cycle Ergometer Ergoline Ergoselect II 1200
60L Douglas Bags Hans Rudolph 6100 Series
Two-way T Valve Hans Rudolph 2700 Series
Hemoglobin Measurement System HemoCue Hb 201+
22-gauge Intravenous Catheter BD Insyte-W
Ultrasound  Vivid Q ECHOpac
Compressed gas 21% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen Praxair
Compressed gas 40% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen Praxair
Compressed gas 60% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen Praxair
Nose-clip Vacu-Med snuffer #1008
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Naeije, R., Chesler, N. Pulmonary Circulation at Exercise. Comp Physiol. 2 (1), (2012).
  2. Stickland, M. K., Lindinger, M. I., Olfert, I. M., Heigenhauser, G. J. F., Hopkins, S. R. Pulmonary gas exchange and acid-base balance during exercise. Comp Physiol. 3 (2), 693-739 (2013).
  3. Hsia, C. C., Herazo, L. F., Ramanathan, M., Johnson, R. L. Cardiac output during exercise measured by acetylene rebreathing, thermodilution, and Fick techniques. J Appl Physiol. 78 (4), 1612-1616 (1995).
  4. Hsia, C. C. W. Recruitment of lung diffusing capacity: update of concept and application. Chest. 122 (5), 1774-1783 (2002).
  5. Tedjasaputra, V., Bouwsema, M. M., Stickland, M. K. Effect of aerobic fitness on capillary blood volume and diffusing membrane capacity response to exercise. J Physiol. 594 (15), 4359-4370 (2016).
  6. Johnson, R. L., Spicer, W. S., Bishop, J. M., Forster, R. E. Pulmonary capillary blood volume, flow and diffusing capacity during exercise. J Appl Physiol. 15 (5), 893-902 (1960).
  7. Roughton, F. J., Forster, R. E. Relative importance of diffusion and chemical reaction rates in determining rate of exchange of gases in the human lung, with special reference to true diffusing capacity of pulmonary membrane and volume of blood in the lung capillaries. J Appl Physiol. 11 (2), 290 (1957).
  8. Forster, R. E., Roughton, F. J., Cander, L., Briscoe, W. A., Kreuzer, F. Apparent pulmonary diffusing capacity for CO at varying alveolar O2 tensions. J Appl Physiol. 11 (2), 277-289 (1957).
  9. Roughton, F. J., Forster, R. E., Cander, L. Rate at which carbon monoxide replaces oxygen from combination with human hemoglobin in solution and in the red cell. J Appl Physiol. 11 (2), 269-276 (1957).
  10. Johnson, R. L., Hsia, C. C. Functional recruitment of pulmonary capillaries. J Appl Physiol. 76 (4), 1405-1407 (1994).
  11. Tedjasaputra, V., Bryan, T. L., et al. Dopamine receptor blockade improves pulmonary gas exchange but decreases exercise performance in healthy humans. J Physiol. 593 (14), 3147-3157 (2015).
  12. Stickland, M. K., Welsh, R. C., et al. Intra-pulmonary shunt and pulmonary gas exchange during exercise in humans. J Physiol. 561 (1), 321-329 (2004).
  13. Stickland, M. K., Lovering, A. T. Exercise-induced intrapulmonary arteriovenous shunting and pulmonary gas exchange. Exerc Sport Sci Rev. 34 (3), 99-106 (2006).
  14. Eldridge, M. W., Dempsey, J. A., Haverkamp, H. C., Lovering, A. T., Hokanson, J. S. Exercise-induced intrapulmonary arteriovenous shunting in healthy humans. J Appl Physiol. 97 (3), 797-805 (2004).
  15. Hopkins, S. R., Olfert, I. M., Wagner, P. D. Point:Counterpoint: Exercise-induced intrapulmonary shunting is imaginary. J Appl Physiol. 107 (3), 993-994 (2009).
  16. Lovering, A. T., Eldridge, M. W., Stickland, M. K. Counterpoint: Exercise-induced intrapulmonary shunting is real. J Appl Physiol. 107 (3), 994-997 (2009).
  17. Bryan, T. L., van Diepen, S., Bhutani, M., Shanks, M., Welsh, R. C., Stickland, M. K. The effects of dobutamine and dopamine on intrapulmonary shunt and gas exchange in healthy humans. J Appl Physiol. 113 (4), 541-548 (2012).
  18. Stickland, M. K., Welsh, R. C., et al. Effect of acute increases in pulmonary vascular pressures on exercise pulmonary gas exchange. J Appl Physiol. 100 (6), 1910-1917 (2006).
  19. Berk, J. L., Hagen, J. F., Tong, R. K., Maly, G. The use of dopamine to correct the reduced cardiac output resulting from positive end-expiratory pressure. A two-edged sword. Crit Care Med. 5 (6), 269 (1977).
  20. Lalande, S., Yerly, P., Faoro, V., Naeije, R. Pulmonary vascular distensibility predicts aerobic capacity in healthy individuals. J Physiol. 590 (17), 4279-4288 (2012).
  21. Tedjasaputra, V., Collins, S. &. #. 2. 0. 1. ;., Bryan, T. L., van Diepen, S., Bouwsema, M. M., Stickland, M. K. Is there a relationship between pulmonary capillary blood volume and intrapulmonary arteriovenous anastomosis recruitment during exercise?. FASEB J. 30 (1), (2016).
  22. Reeves, J. T., Linehan, J. H., Stenmark, K. R. Distensibility of the normal human lung circulation during exercise. Am J Physiol. Lung cellular and molecular physiology. 288 (3), 419-425 (2005).
  23. Thadani, U., Parker, J. O. Hemodynamics at rest and during supine and sitting bicycle exercise in normal subjects. Am J Card. 41 (1), 52-59 (1978).
  24. Warburton, D. E. R., Jamnik, V. K., Bredin, S. S. D., Gledhill, N. The Physical Activity Readiness Questionnaire for Everyone (PAR-Q) and Electronic Physical Activity Readiness Medical Examination (ePARmed-X+). The Health & Fitness Journal of Canada. 4 (2), (2011).
  25. Wasserman, K. . Principles of Exercise Testing and Interpretation. , (2012).
  26. Wasserman, K. Determinants and detection of anaerobic threshold and consequences of exercise above it. Circulation. 76 (6), (1987).
  27. Marrades, R. M., Diaz, O., et al. Adjustment of DLCO for hemoglobin concentration. Am J Resp Crit Care Med. 155 (1), 236-241 (2011).
  28. Lovering, A. T., Romer, L. M., Haverkamp, H. C., Pegelow, D. F., Hokanson, J. S., Eldridge, M. W. Intrapulmonary shunting and pulmonary gas exchange during normoxic and hypoxic exercise in healthy humans. J Appl Physiol. 104 (5), 1418-1425 (2008).
  29. Weyman, A. E. . Principles and Practice of Echocardiography. , (1994).
  30. Laurie, S. S., Elliott, J. E., Goodman, R. D., Lovering, A. T. Catecholamine-induced opening of intrapulmonary arteriovenous anastomoses in healthy humans at rest. J Appl Physiol. 113 (8), 1213-1222 (2012).
  31. Hopkins, S. R., Bogaard, H. J., Niizeki, K., Yamaya, Y., Ziegler, M. G., Wagner, P. D. β-Adrenergic or parasympathetic inhibition, heart rate and cardiac output during normoxic and acute hypoxic exercise in humans. J Physiol. 550 (2), 605-616 (2009).
  32. Zavorsky, G. S. The rise in carboxyhemoglobin from repeated pulmonary diffusing capacity tests. Respir Physiol Neurobiol. 186 (1), 103-108 (2013).
  33. Coffman, K. E., Taylor, B. J., Carlson, A. R., Wentz, R. J., Johnson, B. D. Optimizing the calculation of DM,CO and VC via the single breath single oxygen tension DLCO/NO method. Respir Physiol Neurobiol. 221, 19-29 (2015).
  34. Guazzi, M., Pontone, G., Brambilla, R., Agostoni, P., Rèina, G. Alveolar-capillary membrane gas conductance: a novel prognostic indicator in chronic heart failure. Eur Heart J. 23 (6), 467-476 (2002).
  35. Ofir, D., Laveneziana, P., Webb, K. A., Lam, Y. -. M., O’Donnell, D. E. Mechanisms of Dyspnea during Cycle Exercise in Symptomatic Patients with GOLD Stage I Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Am J Resp Crit Care Med. 177 (6), 622-629 (2008).

Tags

Pulmonary Capillary Blood VolumeMembrane Diffusing CapacityIntrapulmonary Arteriovenous AnastomosesExerciseFraction Of Inspired Oxygen (FiO2)Diffusion CapacitiesContrast-enhanced EchocardiographyPulmonary CirculationHeart Or Lung DiseaseBreath Hold TechniqueContrast EchocardiographyOxygen Blender SystemDouglas BagThree-way Stopcock ValvesNon-compressing TubingNon-rebreathing ValveMass Flow SensorCarbon Monoxide GasTotal Lung CapacityResidual VolumeMethane Tracing

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Tedjasaputra, V., van Diepen, S., Collins, S. É., Michaelchuk, W. M., Stickland, M. K. Assessment of Pulmonary Capillary Blood Volume, Membrane Diffusing Capacity, and Intrapulmonary Arteriovenous Anastomoses During Exercise. J. Vis. Exp. (120), e54949, doi:10.3791/54949 (2017).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image