Para evaluar la difusión y la vasculatura pulmonar respuestas al ejercicio, se describe la técnica de la capacidad de difusión de oxígeno de varias de inspiración para determinar el volumen de sangre capilar y la capacidad de difusión de la membrana, así como agitado ecocardiografía de contraste salino para evaluar el reclutamiento de anastomosis arteriovenosas intrapulmonares.
El ejercicio es una tensión a la vasculatura pulmonar. Con el ejercicio incremental, la capacidad pulmonar de difusión (DLCO) debe aumentar para satisfacer la creciente demanda de oxígeno; de lo contrario, puede producirse una limitación de la difusión. El aumento de la DLCO con el ejercicio se debe al aumento del volumen de sangre capilar (Vc) y la membrana de la capacidad de difusión (Dm). Vc y Dm aumentan secundaria al reclutamiento y la distensión de los capilares pulmonares, aumentando el área superficial para el intercambio de gases y la disminución de la resistencia vascular pulmonar, atenuando así el aumento de la presión arterial pulmonar. Al mismo tiempo, el reclutamiento de anastomosis arteriovenosas intrapulmonares (Ipava) durante el ejercicio puede contribuir al deterioro del intercambio de gases y / o prevenir un gran aumento de la presión arterial pulmonar.
Se describen dos técnicas para evaluar la difusión y la circulación pulmonar en reposo y durante el ejercicio. La primera técnica utiliza múltiples fracción de oxígeno inspirado (FIO 2) DL CO aliento sostiene para determinar Vc y Dm en reposo y durante el ejercicio. Además, la ecocardiografía con contraste intravenoso salino agitado se utiliza para evaluar el reclutamiento IPAVAs.
Los datos representativos mostraron que la DL CO, Vc, y Dm aumentó con la intensidad del ejercicio. Los datos ecocardiográficos mostraron ninguna contratación Ipava en reposo, mientras que las burbujas de contraste se observaron en el ventrículo izquierdo con el ejercicio, lo que sugiere el reclutamiento Ipava inducida por el ejercicio.
La evaluación de volumen pulmonar capilar de la sangre, la capacidad de difusión de la membrana, y el reclutamiento Ipava utilizando métodos ecocardiográficos es útil para caracterizar la capacidad de la vasculatura pulmonar para adaptarse al estrés del ejercicio en la salud, así como en los grupos enfermos, tales como los que tienen arterial pulmonar la hipertensión y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica.
Durante el ejercicio, el gasto cardíaco puede aumentar hasta seis veces por encima de los valores de reposo 1. Dado que los pulmones son el único órgano para recibir 100% de la salida cardiaca, el ejercicio presenta un estrés considerable al sistema pulmonar. Con el ejercicio incremental, capacidad de difusión pulmonar (DLCO) debe aumentar para satisfacer la creciente demanda de oxígeno 2. Desde el reposo hasta el pico de esfuerzo, DL CO puede aumentar a un máximo de 150% de los valores de reposo sin llegar a un límite superior con respecto al gasto cardíaco 3, 4, 5. El aumento de la capacidad de difusión se produce como resultado de incrementos en la capacidad de la membrana (Dm) y el volumen de sangre capilar (Vc), secundaria a la contratación y la distensión de los capilares pulmonares 6 difusoras.
Roughton y Forster (1957) desarrollaron una técnica para crear particiones Dm y Vc 7 mediante la modulación de la fracción de oxígeno inspirado (F I O 2) durante una capacidad de difusión estándar para la prueba de monóxido de carbono (CO DL). El oxígeno y el monóxido de carbono (CO) competitivos se unen a sitios de hemo en la hemoglobina, de manera que el aumento de F I O 2 disminuirá la DL CO 8, 9. Mediante la modulación de la F I O 2 durante una maniobra de DL CO estándar, esta relación puede ser explotado para medir Vc y Dm 7. Hemos adaptado recientemente esta técnica que se utilizará durante el ejercicio 5. Al igual que en trabajos anteriores, hemos encontrado que la DL CO aumenta de forma continua hasta la cima del ejercicio en segundo lugar a aumentos tanto en Vc y Dm 5. Curiosamente, se ha encontrado que en los atletas entrenados en resistencia que tienen un mayor consumo de oxígeno y por lo tanto una mayor necesidad de la capacidad de difusión, Hay un aumento en el DL CO en el pico, debido a un aumento Dm, y no Vc, lo que sugiere una adaptación potencial en la membrana pulmonar del atleta 5.
Los aumentos de Vc y Dm durante el ejercicio se consiguen mediante un aumento de la presión de la arteria pulmonar, lo que resulta en el reclutamiento y la distensión de los capilares pulmonares previamente hipo-perfundidos en reposo 4, 10. Esto resulta en un aumento en el área de sección transversal de la red capilar pulmonar, disminuyendo de ese modo la resistencia vascular pulmonar y atenuar el aumento de la presión de la arteria pulmonar.
Los estudios que utilizan la ecocardiografía de contraste salino agitado han mostrado evidencia de anastomosis arteriovenosas intrapulmonar reclutamiento (Ipava) durante el ejercicio 11, 12, 13, 14. La importancia de la contratación Ipava aún no está claro, y mientras que algunos estudios sugieren que pueden contribuir al deterioro del intercambio gaseoso 12, 14 y pueden servir para descargar el ventrículo derecho 11, 12, el tema sigue siendo controvertido 15, 16. Además, aunque el mecanismo exacto de reclutamiento Ipava no se conoce, se ha encontrado que el aumento del gasto cardíaco, así como la dopamina exógena, provoca el reclutamiento Ipava en reposo 17. Una forma aguda de aumento de presión de la arteria pulmonar 18 o dopamina bloqueo no parece afectar significativamente el reclutamiento Ipava durante el ejercicio 11. Se especula que estos vasos Ipava de mayor diámetro pueden ayudar a proteger los capilares pulmonares a partir de los grandes aumentos en la arteria pulmonarpresión mediante la reducción de la resistencia vascular pulmonar 12, 17, 19, 20, 21.
Cuando se combina con la evaluación de Vc y Dm, agitado ecocardiografía de contraste de solución salina es una herramienta valiosa para examinar la adaptación de la circulación pulmonar a la tensión de ejercicio 22, 23.
Este método permite la evaluación de la capacidad de difusión pulmonar y el reclutamiento anastomosis arteriovenosa intrapulmonar durante el ejercicio.
Los pasos críticos en el protocolo
A pesar de que la retención de la respiración DL CO es relativamente simple en reposo, contención de la respiración durante el ejercicio presenta un desafío único para el tema, ya que es contrario a la intuición, y los sujetos tienen un alto impulso para respirar durante el ejercicio. Por lo tanto, una determinación de buena calidad de Vc y Dm se basa en la relación y la comunicación clara entre el probador y el sujeto. la capacidad técnica de las pruebas puede ser cuantificado con la variabilidad del volumen alveolar (± 5% de los ensayos anteriores) y un tiempo de apnea (BHT) de 6,0 ± 0,3 s.
Modificaciones y solución de problemas
Al término de una medición Vc / Dm, el probador debe graficar de forma rápida las tres maniobras DL CO a DeTermine la línea de mejor ajuste de los puntos de datos; la DL CO mide con 21% F I O 2 debe ser siempre mayor que con 40%, que debe ser mayor que con 60%. Si no es así, se recomienda comprobar si el interruptor de la válvula se corresponde con el gas de comprobación correcta. Del mismo modo, comprobar que las bolsas pre-respiratorias se llenan con la correcta F I O 2 gas correspondiente al gas de prueba (Figura 1B-1D). Se debe tener precaución cuando se prueba un participante que es un fumador, ya que los niveles elevados de COHb pueden subestimar DLco.
Para la evaluación de reclutamiento Ipava, la posición del sujeto es fundamental para garantizar la adquisición de imágenes de alta calidad. Es posible sustituir el cicloergómetro en posición vertical con un ergómetro de bicicleta recostada para minimizar el movimiento del sujeto. Sin embargo, el ejercicio bicicleta recostada se provoca una respuesta metabólica diferente para un determinado ritmo de trabajo, y por lo tanto la prueba de esfuerzo debe serrepetida en el cicloergómetro reclinada. Exploración de la parte superior del pecho puede ser incómodo para algunas mujeres; en este caso, se recomienda un ecografista hembra. Finalmente, el protocolo de ejercicio recomendado está diseñado para una persona joven y sana; En consecuencia, el protocolo de ejercicio puede ser modificado para una población objetivo diferente.
Las limitaciones de la técnica
Las principales limitaciones de la F I O técnica CO 2 DL múltiple son la habilidad del probador y la capacidad del sujeto de seguir órdenes y permanecer tranquilo durante la retención de la respiración, como Valsalva o maniobras de Müller afectará a las mediciones. En segundo lugar, el número de aliento sostiene en una sola sesión se debe limitar a 12, debido a un aumento en la contrapresión de CO, lo que puede afectar el Vc y medición Dm 5, 30 y suponer un riesgo para la salud al sujeto. Dependiendo del diseño de la investigación, que soyay que sea necesario para completar la prueba en varias sesiones para permitir la liquidación de CO y de limitar la fatiga participante. Con un buen entrenamiento participante y buena capacidad técnica, hemos determinado un coeficiente de variación satisfactoria entre los ensayos para DLco, Vc, y Dm al 7%, 8% y 15%, respectivamente.
La FIO técnica de CO 2 DL múltiple supone que el O 2 alveolar es el mismo que el de O 2 capilar, y por lo tanto, se debe tener precaución al interpretar los datos en individuos con deterioro del intercambio de gases conocida.
de imágenes de contraste ecocardiográfico salino agitado está limitada por la capacidad técnica de la auxiliar de ecografía y la capacidad del sujeto para minimizar el movimiento torácico durante el ejercicio. También es fundamental que el intérprete de las imágenes esté familiarizado con la escala al eliminar el reclutamiento Ipava según los procedimientos establecidos (Figura 4 </strong>) 27. La importancia de un positivo ecocardiografía de contraste salino durante el ejercicio sigue siendo un tema de debate 15, 16, y hay una cierta discusión que un contraste salino agitado positiva en el ventrículo izquierdo puede ser secundario a la distensión capilar, y no el reclutamiento Ipava. El trabajo en curso está tratando de resolver este problema.
Importancia de la técnica con respecto a los métodos existentes / alternativos
Mediante la utilización de estas técnicas fisiológicas, es posible evaluar la vasculatura pulmonar durante el ejercicio en una variedad de condiciones, incluyendo en la salud, en la enfermedad, y en las intervenciones farmacológicas. Aunque la calidad se basa en la capacidad de la tester, estas habilidades son fácil y rápidamente adquieren con tutoría y formación adecuada. La FIO método de CO 2 DL múltiple se considera el "patrón oro" en el meañal de Dm y Vc 31. Si bien estas medidas no se calculan clínicamente, los valores podrían ser usados para determinar los mecanismos de la hipoxemia y la intolerancia al ejercicio, para predecir resultados de los pacientes, y para caracterizar mejor diagnóstico 31, 32. Del mismo modo, la técnica de solución salina agitada ecocardiografía es el método más ampliamente utilizado en la determinación de la contratación de IPAVAs.
Las aplicaciones futuras o direcciones después de dominar esta técnica
Estas técnicas son aplicables para su uso en una amplia gama de condiciones experimentales y las intervenciones. Demostramos estas técnicas durante el ejercicio, pero se puede modificar fácilmente para medir las respuestas vasculares pulmonares durante una infusión de medicamentos, tales como dobutamina o la dopamina, fármacos inotrópicos se sabe que aumentan el gasto cardíaco 17. Además, es posible utilizar estas técnicas en poblaciones clínicas, talescomo en aquellos con insuficiencia cardíaca 34 o enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), en el que la DL CO es menor en comparación con los sujetos de control emparejados por edad 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 |