La valutazione di polmonare capillare sanguigno Volume, Diffusione di membrana, e intrapolmonare artero-anastomosi durante l'allenamento

Questo protocollo segue le linee guida del comitato etico di ricerca umana presso l'Università di Alberta e conforme agli standard stabiliti dal l'ultima revisione della Dichiarazione di Helsinki. 1. Graded Esercizio di prova (VO 2PEAK) Ottenere scritto, il consenso informato dal soggetto. Avere il soggetto di leggere e rispondere alle domande elencate sull'attività fisica Readiness Questionario + (PAR-Q +) per determinare la loro disponibilità per l'esercizio 24. Regolare l'altezza del sedile del cicloergometro in base alle preferenze soggetto. Posizionare quattro elettrocardiogramma (ECG) elettrodi sul retro del paziente secondo posizionamento standard 3 derivazioni, con arto modificato conduce per misurare la frequenza cardiaca (HR) 25. Inserire il boccaglio nella bocca del soggetto da misurare gas espirato e ventilazione durante il test utilizzando un sistema di misurazione metabolico 25. NOTA: Il sistema metabolico misurerà i consumi in tempo reale di ossigeno (VO2), produzione di anidride carbonica (VCO 2), la ventilazione (V E), la frequenza cardiaca (HR), e alla fine di CO 2 delle maree (P ET CO 2). Dopo 2 min di raccolta dei dati di base, istruire il soggetto per avviare riciclaggio con un carico di lavoro iniziale di 50 watt, per mantenere una cadenza costante di ≥60 RPM. Aumentare il carico di lavoro in 25 W passi ogni 2 minuti, fino a quando il soggetto raggiunge esaurimento volitiva o delle domande di interrompere il test 25. 2. Frazione multipla di ossigeno inspirato (F I O 2) Capacità di Diffusione (DL CO) Metodo 7 Calcolare i carichi di lavoro corrispondenti al 30%, 50%, 70% e 90% del VO 2PEAK utilizzando il picco VO 2 ottenuto nella prova allenamenti graduati. Almeno 48 ore dopo il test di esercizio graduale, hanno il soggetto regirare al laboratorio per le manovre DLCO. Non superare i 12 DLCO test al giorno, la carbossiemoglobina (COHb) accumulo può verificarsi con ripetuti test 5. Pertanto, eseguire test su più giorni in base al numero di carichi di lavoro esercizio da svolgere e la qualità dei dati DLCO. Preparare gas pre-respirazione attaccando un deposito di 100% O 2 gas e un serbatoio d'aria di grado medico (21% O 2 e 79% N 2) ad un sistema miscelatore aria. Riempire due 60 L non diffondente sacchetti Douglas, uno contenente 40% O 2 e una contenente il 60% O 2, utilizzando il sistema frullatore dell'aria. Impostare due di grosso calibro, a tre vie valvole chiavette che permetterà per la modulazione di miscele di gas per via inalatoria. Questi saranno indicati come le "valvole pre-respiro." Collegare i sacchetti Douglas al sistema valvola utilizzando flessibili, tubi non comprimibile. Collegare il sistema valvola a due vie, a forma di T non-rirespirazione conn valvolaette al gruppo di aspirazione gas di prova del sensore di flusso del sistema di misurazione metabolico. Per le misure di riposo, hanno il soggetto seduto in posizione verticale, con entrambi i piedi appoggiati sul pavimento. Per le prove di esercizio, in modo che il soggetto è in uno stato stazionario attraverso il monitoraggio delle risorse umane utilizzando l'ECG (HR ± 3 bpm per lo stato stazionario). NOTA: Lo stato stazionario non può essere raggiunto a 90% del 2PEAK VO; quindi, attivare la misurazione quando il soggetto ha raggiunto la HR pari al 90% del 2PEAK VO sul test allenamenti graduati. Raccogliere una sola goccia di sangue capillare tramite una puntura dito e analizzarlo per la concentrazione di emoglobina. Quindi, regolare tutte le successive CO DL per [Hb] utilizzando la seguente equazione 26: Selezionare un F I O 2 a caso (21%, 40%, o 60%) commutando le valvole pre-respirare l'orientamento desiderato. Choose il corrispondente F I O 2 -DL CO gas ruotando il selettore valvola gas DL CO (vedere Figura 1C). Istruire il soggetto di apporre le clip naso e respirare normalmente nel microfono per cinque respiri dal sacchetto Douglas corrispondente alla rispettiva F I O 2. Istruire il soggetto a scadenza a volume residuo. Quando gli altopiani del volume polmonare in volume residuo, hanno il soggetto inalare il DL CO miscela di gas per un totale di capacità polmonare e trattenere il respiro per 6 s prima di espirare a volume residuo. Monitorare il tracciato metano durante l'espirazione per assicurare che la pendenza è orizzontale, poiché ciò indica che il gas di prova CO è ben equilibrata nel polmone. NOTA: il volume alveolare (V) e l'ora respiro attesa sono calcolati automaticamente e riportati dal sistema di misurazione del metabolismo. Assicurarsi che la V A per ogni manovra DLco si trova a 5% oprove precedenti f. Allo stesso modo, il respiro tempo di attesa dovrebbe essere 6,0 ± 0,3 s. In caso contrario, ripetere la manovra. Attendere 4 minuti per consentire il monossido di carbonio residuo a lavare, e quindi ripetere i passaggi 2,8-2,11 per ogni restante F I O 2 a riposo. Almeno 48 ore più tardi, ripetere i passaggi 2,9-2,15 durante stato stabilizzato a ciascun esercizio di intensità (30%, 50%, 70%, e il 90% del 2PEAK VO) per ogni F I O 2. Ridurre il carico di lavoro tra il respiro detiene al 90% del carico di lavoro VO 2PEAK per recuperare il soggetto. Attendere 2 minuti tra i test DLCO durante l'esercizio fisico per cancellare CO alveolare durante l'esercizio fisico. Non superare i 12 DLCO prove al giorno per evitare di carbossiemoglobina (COHb) accumulo 5. 3. Calcolo del volume polmonare capillare del sangue e Diffusione di membrana Calcolare la pressione parziale alveolare O 2 (P A O 2) utilizzando il followinequazione g NOTA: F I O 2 è la frazione di O 2 inspirato, P BAR è la pressione atmosferica, P H2O è la pressione del vapore acqueo, P a CO 2 è la pressione arteriosa CO 2 e RER è il rapporto di scambio respiratorio. Stimare la RER e P un CO 2 utilizzando la misurato 30-s media P ET CO 2 e RER per il rispettivo esercizio di intensità in base ai dati ottenuti nel precedente test di esercizio graduale. Calcola θ CO utilizzando la seguente equazione 7. Rappresentare graficamente la relazione tra 1 / DLco ADJ e 1 / θ CO per ogni F I O 2 e calcolare l'equazione di regressione. NOTA: Il r minimo accettabile 2il valore è 0,95, e le manovre DL CO dovrebbe essere ripetuta quando R 2 valori sono al di fuori di questo intervallo 21. Figura 2: Grafico Rappresentante di 1 / DL CO rispetto al 1 / θ CO al picco di esercizio. Il rapporto tra 1 / DL CO e 1 / θ CO viene tracciata per tre respiro detiene vari F I O 2 (21%, 40% e 60%). Il calcolo di Vc e Dm sono derivati ​​dalla equazione di regressione per la relazione di cui sopra. L'inverso della pendenza (1 / 0,00,796 mila) della linea fornisce il valore per Vc (125,5 ml), e l'inverso del intercetta y (1 / 0,00,869 mila) dà il valore per Dm (115,0 mL · min -1 · mmHg -1). Clicca qui per visualizzare un larVersione ger di questa figura. Calcolare Vc assumendo l'inverso della pendenza della equazione di regressione tra il 1 / DL CO e 1 / θ CO. Calcolare Dm prendendo l'inverso del intercetta dell'equazione. 4. intrapolmonare artero-anastomosi Recruitment In un giorno separata dalla raccolta di dati DL CO, inserire un endovenosa calibro 20 (IV) del catetere in una vena antecubitale e collegarlo a un rubinetto a tre vie tramite un 6-in IV tubo di prolunga per l'iniezione di soluzione salina agitata per contrasto ecocardiografia 11, 17. Figura 3: agitato Setup Saline Contrasto. Un catetere IV è collocato nello spazio antecubitale ed è collegato ad una valvola a tre vie con un'estensione 6-in. Due siringhe 10 ml sono ariconosciuta alle il rubinetto per ottenere la soluzione di contrasto, che contiene 10 ml di soluzione salina e 0,5 mL di aria ambiente. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Collegare due siringhe 10 ml a tre vie rubinetto. Combinare 10 mL di soluzione fisiologica 0,9% sterile con 0,5 mL di aria, e con forza Agitare attraverso il rubinetto a tre vie, avanti e indietro tra le due siringhe, per formare bollicine fini sospese finché l'ecografista è pronto per contrasto. Hanno un ecografista esperto o cardiologo ottenere una visualizzazione standard apicale quattro camere del cuore. A riposo, hanno la echocardiographer valutare il setto intra-atriale e ventricolare setto per uno shunt intra-cardiaco con ecocardiografico standard color Doppler. Se non viene rilevato alcun shunt intra-cardiaca, istruire il soggetto di eseguire una manovra di Valsalva durante l'Inject contrastoione per valutare un forame ovale pervio (PFO) 11, 17. Ripetere la misurazione durante il non-Valsalva. Iniettare il contrasto mentre l'ecografista mantiene la quattro camere. Registra 15 cicli cardiaci seguito all'individuazione di contrasto nel ventricolo destro. Ripetere l'imaging a contrasto di avanzata durante l'esercizio dello stato stazionario al 30%, 50%, e il 70% del 2PEAK VO. Come stato stazionario non può essere raggiunto a 90% del 2PEAK VO, iniziare la formazione immagine una volta che la HR bersaglio, identificato dal HR al 90% del 2PEAK VO durante il test di esercizio graduale, è raggiunto. NOTA: Il tempo tra intensità di esercizio dipende dal gioco di contrasto da entrambi i ventricoli, ≥ 2 min. Avere echocardiographer che è accecato da condizioni sperimentali interpretare i ecocardiogrammi contrasto saline agitati secondo un sistema di punteggio in precedenza descritto 17 </ sup>, 27. NOTA: punteggio è basato sul numero massimo di contrasto bolle visibile all'interno del ventricolo sinistro (LV) in un singolo fotogramma ecocardiografico, come segue: nessun contrasto bolle nel LV = 0, ≤3 bolle = 1, 4 – 12 bolle = 2 ,> 12 = 3 bolle. NOTA: L'aspetto del contrasto nel ventricolo sinistro dopo cinque cicli cardiaci suggerisce una IPAVA. Un shunt intracardiaco è classificato dalla comparsa di contrasto in meno di cinque cicli cardiaci 27. Figura 4: Rappresentante Immagini per IPAVA punteggio. La scala è 5 cm (solida linea bianca). (A) iniezione di contrasto Pre. (B) IPAVA punteggio = 0. punteggio (C) IPAVA = 1. (D) punteggio IPAVA = 3. Pleasing clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.