כדי להעריך את התגובות דיפוזיה כלי דם הריאתי לתרגיל, נתאר את טכניקת קיבולת דיפוזיה חמצן המרובה בהשראה לקבוע נפח דם נימים וקיבולת לשדר הממברנה, וכן אקו בניגוד מלוח נסער להעריך את הגיוס של anastomoses intrapulmonary arteriovenous.
פעילות גופנית היא הלחץ על כלי הדם הריאתי. עם פעילות גופנית מצטברת, קיבולת לשדר ריאתי (DL CO) חייבת להגדיל כדי לענות על ביקוש החמצן המוגבר; אחרת, מגבלה דיפוזיה עלולה להתרחש. גידול DL CO עם פעילות גופנית בשל נפח דם נימים מוגבר (VC) ואת הקרום לשדר קיבולת (DM). VC ו- Dm להגדיל משנית גיוס התנפחות של נימים ריאתי, הגדלת שטח הפנים של חילוף הגזים, ולהקטין התנגדות בכלי הדם הריאתיים, ובכך הפחתת העלייה בלחץ דם ריאתי. במקביל, גיוס anastomoses intrapulmonary arteriovenous (IPAVA) במהלך פעילות גופנית עשויה לתרום לירידת ערך חילוף הגזים ו / או למנוע עליות חדות הלחץ בעורק הריאה.
אנו מתארים שתי טכניקות להעריך דיפוזיה ריאתי ומחזור דם במנוחה במהלך פעילות גופנית. הטכניקה הראשונה משתמשת מרובה fraction של החמצן הנשאף (F אני O 2) נשימה DL CO מחזיקה לקבוע VC ו- Dm במנוחה במהלך פעילות גופנית. בנוסף, אקו עם ניגודיות מלוחים נסערו תוך ורידים שנועד לבחון גיוס IPAVAs.
נציג נתונים הראו כי DL CO, VC, ו Dm גדל עם עצימות האימון. נתוני אקו הראו שום גיוס IPAVA במנוחה, בעוד בועות בניגוד נראו החדר השמאלי עם פעילות גופנית, דבר המצביע על גיוס IPAVA הנגרם ממאמץ.
הערכת נפח דם נימי ריאה, קיבולת לשדר קרום, וגיוס IPAVA בשיטות אקו שימושית כדי לאפיין את היכולת של כלי דם הריאות להסתגל הלחץ של פעילות גופנית לבריאות כמו גם בקבוצות חולות, כגון אלה עם דם ריאתי יתר לחץ דם ומחלת ריאות חסימתית כרונית.
במהלך התרגיל, תפוקת הלב יכול להגדיל עד פי שישה מעל ערכי מנוחה 1. בהתחשב בכך הריאות הן האיבר היחיד לקבל 100% של תפוקת הלב, פעילות גופנית מציגה מתח ניכר למערכת ריאתי. עם פעילות גופנית מצטברת, קיבולת לשדר ריאתי (DL CO) חייבת להגדיל כדי לענות על ביקוש החמצן המוגבר 2. משאר שיא תרגיל, DL CO יכול לעלות עד 150% מהערכים מנוחים בלי להגיע גבול עליון ביחס תפוקת לב 3, 4, 5. הגידול לשדר קיבולת מתרחשת כתוצאה עליות קרום לשדר קיבולת (DM) ונפח נימי דם (VC), משנית גיוס התנפחות של נימים ריאתי 6.
Roughton ו פורסטר (1957) פיתחו שיטה לחלק Dמ 'ו VC 7 על ידי ויסות את החלק היחסי של החמצן הנשאף (F אני O 2) במהלך קיבולת דיפוזיה תקן מבחן חד תחמוצת הפחמן (CO DL). חמצן ופחמן חד חמצני (CO) תחרותי להיקשר לאתרי heme על המוגלובין, כך גובר F אני O 2 יקטין את DL CO 8, 9. על ידי ויסות F אני O 2 במהלך תמרון CO DL רגיל, מערכת יחסים זו יכולה להיות מנוצלת כדי למדוד VC ו- Dm 7. אנחנו צריכים להתאים לאחרונה בטכניקה זו כדי לשמש במהלך תרגיל 5. דומה מחקרים קודמים, מצאנו כי DL CO מגביר ברציפות עד לשיא תרגיל משנית עליות הן VC ו- Dm 5. מעניין, מצאנו כי בקרב ספורטאים מאומני סיבולת שיש להם צריכת חמצן גדולה יותר ולכן צורך גדול יותר לשדר קיבולת, יש עלייה CO DL ב תרגיל השיא, משנית ל Dm גדל, ולא Vc, מה שמרמז על הסתגלות פוטנציאל בקרום הריאה של הספורטאי 5.
העליות VC ו- Dm במהלך פעילות גופנית הם השיגו על ידי עלייה בלחץ בעורק הריאה, וכתוצאה מכך את גיוס התנפחות של נימים ריאתי בעבר היפו-perfused במנוחה 4, 10. התוצאה היא עלייה בשטח החתך של הרשת נימי הריאה, ובכך להקטין התנגדות כלי הדם הריאתי, משפשפים את הסרט עליה בלחץ בעורק הריאה.
מחקרים שעשו שימוש אקו בניגוד מלוחים נסער הראו עדות anastomoses arteriovenous intrapulmonary (IPAVA) גיוס במהלך פעילות גופנית 11, 12, 13, 14. המשמעות של גיוס IPAVA עדיין לא ברור, ובעוד מחקרים מראים כי הם עשויים לתרום לירידת ערך חילוף הגזים 12, 14 ועשוי לשמש לפרוק את החדר הימני 11, 12, הנושא נשאר 15 במחלוקת, 16. יתר על כן, בעוד המנגנון המדויק של גיוס IPAVA אינו ידוע, מצאנו כי הגדלת תפוקת הלב, וכן דופמין אקסוגניים, גורמת גיוס IPAVA ב 17 השאר. הלחץ בעורק הריאה בחריפות וגובר המצור 18 או דופמין אינו מופיע להשפיע גיוס IPAVA משמעותית במהלך פעילות גופנית 11. יש סברה כי אלה כלי גדול יותר בקוטר IPAVA עשוי לסייע להגן על הנימים ריאתי מן העליות החדות עורק ריאההלחץ על ידי צמצום התנגדות בכלי הדם הריאתיים 12, 17, 19, 20, 21.
בשילוב עם ההערכה של VC ו- Dm, אקו בניגוד המלוח הנסער הוא כלי רב ערך כדי לבחון את התאמת מחזור הדם הריאתי ללחץ של תרגיל 22, 23.
שיטה זו מאפשרת הערכה של יכולת לשדר ריאתי וגיוס השקה arteriovenous intrapulmonary במהלך פעילות גופנית.
צעדים קריטיים בתוך הפרוטוקול
למרות לעצור את הנשימה CO DL הוא יחסית פשוט במנוחה, נשימה מחזיק במהלך פעילות גופנית מהווה אתגר ייחודי לנושא, כפי שהוא מנוגד לאינטואיציה, ויש נושאים במרחק גבוהה לנשום במהלך התרגיל. לפיכך, קביעה באיכות טובה של VC ו- Dm מסתמך על קרבה ותקשורת ברורה בין הבוחן לבין הנושא. היכולת הטכנית של הבוחן ניתן לכמת עם ההשתנות של נפח המכתשית (± 5% של ניסויים קודמים) ועת נשימה-חזקה (BHT) של 6.0 ± 0.3 s.
שינויים ופתרון בעיות
בסיומו של מדידת Vc / Dm, הבוחן צריך גרף את תמרוני CO DL השלוש במהירות לדהtermine הקו-בכושר הטוב ביותר של נקודות נתונים; DL CO נמדד עם 21% F אני O 2 תמיד צריך להיות גדול יותר מזה עם 40%, אשר אמור להיות גדול יותר מזה עם 60%. אם לא, מומלץ לבדוק אם מתג השסתום תואם את גז הבדיקות הנכון. באופן דומה, לבדוק את התיקים מראש נשימה מלאים הגז F אני O 2 הנכון מתאים גז הבדיקות (איור 1B-1D). יש לנקוט זהירות כאשר בודק משתתף אשר הוא מעשן, כמו רמות COHb מוגבהות עשויות לזלזל DLco.
להערכת גיוס IPAVA, את עמדת הסובייקט היא קריטית כדי להבטיח רכישת תמונה באיכות גבוהה. אפשר להחליף את ergometer המחזור הזקופה עם ergometer מחזור שכיבה כדי למזער את התנועה של הנושא. עם זאת, פעילות גופני מחזור שכיבה תהיה לעורר תגובת מטבולית שונה עבור קצב עבודה נתון, וכך הבדיקה הגופנית המדורגת צריכה להיותחזר על ergometer מחזור שכיבה. סריקה של החזה העליון עשויה להיות לא נוחה חלק מנשים; במקרה זה, הוא המליץ על sonographer נשי. לבסוף, פרוטוקול התרגיל המומלץ מיועד אדם צעיר, בריא; בהתאם, ניתן לשנות את פרוטוקול התרגיל עבור אוכלוסיית יעד שונה.
מגבלות הטכניקה
המגבלות העיקריות של הטכניקה ושות F אני O 2 DL המרובים הן המיומנות של הבוחן ואת היכולת של הנושא כדי לעקוב אחרי פקודות להישאר רגוע במהלך לעצור את הנשימה, כמו Valsalva או תמרוני Müllerian ישפיעו על המדידות. שנית, מספר הנשימה מחזיק בפגישה אחת צריך להיות מוגבל ל -12, עקב עליית backpressure CO, אשר עשוי להשפיע על VC ו- Dm מדידת 5, 30 ו להוות סיכון בריאותי לנושא. בהתאם לעיצוב המחקר, זה מay להיות נחוץ כדי להשלים את הבדיקות בפעילויות שונות באתר כדי לאפשר סליקת CO ולהגביל עייפות משתתף. עם אימון משתתף טובה יכולת טכנית טובה, שקבענו מקדם משביע רצון של וריאציה בין ניסויים עבור DLco, VC, ו Dm להיות 7%, 8%, ו -15%, בהתאמה.
טכניקת CO F אני O 2 DL המרובות מניחה כי מכתשי O 2 זהה נימי O 2, ובכך, יש להיזהר כאשר מפרשים את הנתונים אצל אנשים עם ליקוי חילוף גזים ידועים.
הדמית אקו בניגוד מלוחה נסערת היא מוגבלת על ידי היכולת הטכנית של sonographer ואת היכולת של הנושא כדי למזער את תנועת חזה בזמן הפעילות גופנית. זה גם קריטי כי הפרשן של התמונות להיות שאתם מכירים את מדד בקיע גיוס IPAVA פי נהלים שנקבעו (איור 4 </strאונג>) 27. המשמעות של אקו בניגוד מלוח חיובי במהלך התרגיל נשארה נושא הדיון 15, 16, ויש דין ודברים כי ניגוד מלוח חיובי נסער בחדר השמאלי עשוי להיות חשוב התנפחות נימים, ולא גיוס IPAVA. עבודה שוטפת מנסה לפתור בעיה זו.
משמעות של הטכניקה ביחס קיימים / שיטות חלופיות
על ידי ניצול טכניקות פיזיולוגיים אלה, ניתן להעריך את כלי הדם הריאתי במהלך תרגיל במגוון מצבים, כולל בבריאות, מחלה, והן תרופתי. למרות האיכות מסתמכת עם היכולת של הבוחן, ניתן לתרגל מיומנויות אלה בקלות רכש במהירות עם הדרכה והכשרה ראויות. שיטת CO F אני O 2 DL המרובות נחשבת "תקן הזהב" של meaשל מדידה של Dm ו- VC 31. בעוד אמצעים אלה אינם מחושבים קליניים, הערכי יכול לשמש כדי לקבוע את מנגנוני היפוקסמיה וחוסר סובלנות פעילות גופנית, כדי לחזות את תוצאות מטופל, ולאפיין עוד אבחנה 31, 32. כמו כן, הטכניקה אקו מלוח הנסערת היא השיטה בשימוש הנרחב ביותר בקביעת גיוס IPAVAs.
יישומים עתידיים או כיוונים אחרי מאסטרינג טכניקה זו
טכניקות אלה חלות לשימוש במגוון של תנאים והתערבויות הניסיונות. אנו מדגימים את הטכניקות הללו במהלך פעילות גופנית, אבל הם יכולים בקלות להיות שונים כדי למדוד תגובות בכלי דם הריאתיים במהלך עירוי תרופה, כגון dobutamine או דופמין, inotropes ידוע להגדיל את תפוקת לב 17. יתר על כן, אפשר להשתמש בטכניקות אלה באוכלוסיות קליניות, כגוןכמו אלו עם אי ספיקת לב 34 או מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD), שבו DL CO נמוך בהשוואה לנבדקים ביקורת שוות גיל 35.
The authors have nothing to disclose.
Funding was provided by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada and The Heart and Stroke Foundation of Canada.
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 |