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

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

Egzersiz sırasında Pulmoner Kapiller Kan Hacmi, Membran Yayıcı Kapasitesi ve İntrapulmoner Arteriovenöz anastomoz Değerlendirilmesi

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

Egzersiz pulmoner difüzyon ve damar yanıtları değerlendirmek için, intrapulmoner arteriovenöz anastomozlar istihdamı değerlendirmek için kılcal kan hacmi ve membran difüzyon kapasitesi yanı sıra ajite salin kontrast ekokardiyografi belirlemek için çoklu-ilham oksijen difüzyon kapasitesi tekniğini açıklar.

Abstract

Egzersiz pulmoner vasküler bir strestir. Artan egzersiz ile, akciğer difüzyon kapasitesi (DL CO) artmış oksijen talebini karşılamak için artırmanız gerekir; Aksi takdirde, bir difüzyon sınırlama oluşabilir. Egzersizle DL CO artış, kılcal kan hacmi (Vc) ve membran difüzyon kapasitesi (Dm) kaynaklanmaktadır. Vc ve Dm böylece pulmoner arter basıncında artış zayıflatma, gaz değişimi için yüzey alanını arttırarak ve pulmoner vasküler direnci azaltarak, işe alma ve akciğer kılcal damarların gerilmesine bağlı artar. Aynı zamanda, egzersiz sırasında intrapulmoner arteriovenöz anastomozlar işe alınması (IPAVA) gaz değişimi bozukluğu katkıda bulunmak ve / veya pulmoner arter basıncında büyük artışlar önleyebilir.

Biz dinlenme ve egzersiz esnasında pulmoner difüzyon ve kan dolaşımını değerlendirmek için iki teknikleri tarif eder. İlk teknik çoklu-fra kullanırinspire edilen oksijen ction (F I O 2) DL CO nefes istirahat ve egzersiz sırasında Vc ve Dm belirlemek için tutar. Buna ek olarak, intravenöz ajite salin kontrast ekokardiyografi IPAVAs işe değerlendirmek için kullanılır.

Temsilcisi veri DL CO, Vc ve Dm egzersiz yoğunluğu ile arttığını göstermiştir. kontrast kabarcıkları egzersiz ile sol ventrikül görüldü ise ekokardiyografik veriler egzersize bağlı IPAVA işe düşündüren, geri kalan hiçbir IPAVA işe gösterdi.

pulmoner kan hacmi, membran difüzyon kapasitesi ve ekokardiyografik yöntemlerle IPAVA işe değerlendirilmesi pulmoner arteryel olanlar gibi, hastalıklı grupta, yanı sıra sağlık egzersiz stres uyum, akciğer damar kabiliyetini ölçmektir yararlıdır hipertansiyon, kronik obstruktif pulmoner hastalık.

Introduction

Egzersiz sırasında, kalp debisi dinlenme değerleri yukarıda 1, altı kata kadar artırabilir. Akciğerler tek organ kalp debisinin% 100 almak göz önüne alındığında, egzersiz solunum sistemi için önemli bir stres sunar. Artan egzersiz ile, akciğer difüzyon kapasitesi (DL CO) artmış oksijen talebini 2 karşılamak için artmalıdır. Gerisi egzersiz zirve itibaren, DL CO kardiyak output 3, 4, 5 ile ilgili bir üst sınır ulaşmadan dinlenme değerlerine kadar% 150 artırabilir. Difüzyon kapasitesinin artışı kapasitesi (Dm) ve pulmoner kılcal damarların 6 istihdamı ve şişkinlik sekonder kapiller kan hacmi (Vc), difüzyon zarında artışlar sonucu olarak ortaya çıkar.

Roughton ve (1957) Forster D bölümlemek için bir teknik geliştirdim ve karbon monoksit testi (DL CO) için standart bir difüzyon kapasitesi ne solunan oksijen (F O 2) kısmını düzenlenmesiyle Vc 7. Oksijen ve karbon monoksit (CO) rekabetçi böyle DL CO 8, 9 azalacak F I O 2 arttıran hemoglobin heme siteleri, bağlamak. Standart DL CO manevrası sırasında F I O 2 modüle ederek, bu ilişkinin Vc ve Dm 7 ölçmek için kullanılabilir. Egzersiz 5 sırasında kullanılacak Biz son zamanlarda bu tekniği adapte var. Önceki çalışma benzer şekilde, biz DL CO sürekli Vc ve Dm 5 hem de artışlara ikincil egzersiz tepe kadar arttığını bulduk. İlginçtir, biz böylece daha fazla oksijen tüketimi ve difüzyon kapasitesi için daha fazla ihtiyaç var dayanıklılık eğitimli atletlerde buldukVc sporcunun 5 akciğer zarında potansiyel adaptasyon düşündüren, orada bir artış Dm sekonder zirve egzersizde DL CO bir artış olduğunu ve değil.

Egzersiz sırasında Vc ve Dm artışlar daha önce geri kalanı 4, 10 at-hipo perfüze akciğer kılcal damarların işe alınması ve şişkinlik ile sonuçlanan pulmoner arter basıncında artışa, tarafından gerçekleştirilir. Bu sayede, pulmoner vasküler direnç azaltılması ve arter kan basıncı artışı zayıflatılması, pulmoner kapiler ağın enine kesit alanında bir artış ile sonuçlanır.

Ajite salin kontrast ekokardiyografi kullanılarak yapılan çalışmalar egzersiz 11, 12, 13 sırasında intrapulmoner arteriovenöz anastomoz (IPAVA) işe kanıt göstermiştir14. IPAVA işe önemi henüz belli değil ve bazı çalışmalarda da gaz değişimi bozukluğu 12, 14 katkıda bulunabilir ve sağ ventrikül 11, 12 boşaltmak için hizmet olabileceğini düşündürmektedir ederken, konu, 16 tartışmalı 15 kalır. IPAVA işe mekanizması tam olarak bilinmemektedir ve daha ileri, kardiyak çıktı, hem de eksojen dopamin artan geri kalan 17 yaşında IPAVA ikmal edilmesine neden olduğunu bulduk. Bir akut artan pulmoner arter basıncı 18 ya da dopamin blokajı önemli ölçüde egzersiz sırasında 11 IPAVA işe etkileyecek gibi görünmüyor. bu büyük çaplı IPAVA gemiler pulmoner arter büyük artışlar pulmoner kılcal korumaya yardımcı olabileceğini spekülasyon vardırpulmoner vasküler direnç 12, 17, 19, 20, 21 azaltarak basıncı.

Vc ve Dm değerlendirilmesi ile kombine edildiğinde, ajite salin kontrast ekokardiyografi egzersiz 22, 23 stresinden pulmoner dolaşımın adaptasyonunu incelemek için değerli bir araçtır.

Protocol

Bu protokol Alberta Üniversitesi'nde insan araştırma etiği kurulu yönergeleri takip ve Helsinki Bildirgesi'nin son revizyonu tarafından belirlenen standartlara uygundur. 1. Kademeli Egzersiz Testi (VO 2peak) Konuyla yazılı bilgilendirilmiş onam edinin. Okuma konuyu ve egzersiz 24 için hazır olduklarını belirlemek için Fiziksel Aktivite Hazırlık Anketi + (PAR-Q +) listelenen sorulara cevap. konu tercihi doğrultusunda döngüsü ergometrenin koltuk yüksekliğini ayarlayın. Modifiye uzuv kalp hızı (HR) 25 ölçmek yol açar, standart 3-lead EKG konumlarına göre hastanın arkasındaki dört elektrokardiyogram (EKG) elektrotlar yerleştirin. Metabolik ölçüm sistemi 25 kullanılarak test boyunca solunan gaz ve havalandırma ölçmek için deneğin ağzına ağızlık takın. NOT: metabolik sistem gerçek zamanlı oksijen tüketimini (VO 2), karbondioksit üretimini (VCO 2), havalandırma (V E), kalp atım hızı (KAH) ölçmek ve gelgit CO 2 sona erecek (P ET CO 2). temel verilerin toplanması 2 dakika sonra, ≥60 RPM tutarlı bir ritim korumak için, 50 watt bir başlangıç ​​iş yükü ile bisiklet başlatmak için konuyu söyleyin. Konu istemli yorulması veya testi 25 durdurmak için istekleri ulaşıncaya kadar W, her 2 dakikada adımları 25 iş yükünü artırmaktadır. Inspired Oksijen 2. Çoklu Kesir (F I O 2) Difüzyon Kapasitesi (DL CO) Yöntem 7 % 30,% 50,% 70, VO 2peak kademeli egzersiz test edilen en yüksek VO 2 ile% 90 tekabül eden iş yükünü hesaplayın. kademeli egzersiz testinden sonra en az 48 saat, konu yeniden varDLCO manevralar için laboratuvara açın. Karboksihemoglobin olarak günde 12 DLco testleri aşmayın (COHb) birikmesi tekrarlanan test 5 ile oluşabilir. Bu nedenle, yapılacak egzersiz iş yüklerinin sayısı ve DLCO verilerin kalitesine göre birden günlerde test gerçekleştirin. % 100 O 2 gaz tankı ve bir hava blender sistemi medikal dereceli hava (% 21 O 2 ve% 79 N2) bir tankı ekleyerek öncesi solunum gazları hazırlayın. İki 60 L bir% 40 O 2 içeren, Douglas çanta olmayan difüzyon ve bir hava blender sistemi kullanarak,% 60 O 2 içeren doldurun. iki büyük delik kurmak, solunan gaz karışımları modülasyonu için izin verecek üç yollu musluk vanaları. Bunlar anılacaktır "ön nefes vanalar." Esnek olmayan sıkıştırılabilir boru kullanarak valf sistemine Douglas çanta bağlayın. Bir iki yönlü valf sistemi bağlayın, T-şekilli olmayan geri soluma valf bağlMetabolik ölçüm sisteminin kütle akış sensörü test gazı alımı düzeneğine yansıtılmaktadır. ölçümler istirahat için söz konusu yere düz iki ayak, dik oturmuş. Egzersiz araştırmalar için, söz konusu EKG (HR kararlı durum için ± 3 bpm) kullanarak İK izleyerek istikrarlı bir devlet olduğundan emin olun. NOT: Sürekli rejimde VO 2peak% 90 olarak ulaşılabilir olmayabilir; konu kademeli egzersiz testi VO 2peak% 90 HR eşdeğer ulaştığında, böylece ölçüm başlar. Bir parmak dikmek yoluyla kılcal kan tek bir damla toplayın ve hemoglobin konsantrasyonu için analiz. Ardından, aşağıdaki denklem 26 kullanılarak [Hb] için sonraki tüm DL CO ayarlayın: Istenen yöne öncesi nefes vanalar geçiş yaparak rastgele (% 21,% 40 veya% 60) bir F I O 2 seçin. Choose DL CO gaz vanası seçici çevirerek I O 2 -DL CO gazı gelen F (Şekil 1C bakınız). Burun klipleri tutturmak için ve ilgili F I O 2 tekabül Douglas çantasından beş nefesler için ağızlık içine normal nefes konuyu söyleyin. rezidüel hacme sona tabi bilgilendirin. Rezidüel hacimde akciğer volüm yaylaları, konuyu olduğunda akciğer kapasitesini toplam ve kalan hacme exhaling önce 6 saniye boyunca kendi nefesinizi tutun DL CO gaz karışımı nefes. Bu CO test gazı de akciğerde dengeye gösterir şekilde eğimli, yatay olduğundan emin olmak için nefes verme esnasında metan izleme izleyin. NOT: Alveoler hacmi (V A) ve nefes tutma süresi otomatik olarak hesaplanır ve metabolik ölçüm sistemi tarafından rapor edilmiştir. Her DLco manevrası V% 5 o dahilinde olduğundan emin olunf önceki denemeler. Benzer şekilde, nefes tutma süresi 6.0 ± 0.3 s olmalıdır. Değilse, manevrayı tekrarlayın. Kalıntı karbon monoksit yıkamak için izin vermek için 4 dakika bekleyin ve sonra adımları 2.8 tekrarlayın – istirahat kalan her F I O 2 için 2.11. Her F I O 2 için her egzersiz yoğunluğunda kararlı durumda (% 30,% 50,% 70, ve VO 2peak% 90) sırasında 2.15 – En az 48 saat sonra, tekrar 2.9 yineleyin. Nefes konuyu kurtarmak için VO 2peak iş yükünün% 90 tutar arasındaki iş yükünü azaltmak. Egzersiz sırasında alveol CO temizlemek için egzersiz sırasında DLco testleri arasındaki 2 dakika bekleyin. Build-up 5 karboksihemoglobin (COHb) önlemek için günde 12 DLco testleri aşmayın. 3. hesaplanması Pulmoner Kapiller Kan Hacmi ve Membran Yayıcı Kapasitesi O 2 (P A O 2) ile izlemeye alveoler kısmi basıncı hesaplamakg denklemi NOT: F I O 2 ilham O 2 bölümüdür P BAR atmosferik basınç, P H2O su buharı basıncı, P CO 2 arteriyel CO2 basıncıdır ve RER solunum değişim oranıdır. Önceki kademeli egzersiz testinde elde edilen verilerden ilgili egzersiz yoğunluğu için ölçülen 30-ler ortalama P ET CO 2 ve rer kullanarak RER ve P bir CO 2 tahmin ediyoruz. Aşağıdaki denklem 7 kullanarak θ CO hesaplayın. Her F I O 2 için 1 / DLco adj ve 1 / θ CO arasındaki ilişkiyi grafik ve regresyon denklemini hesaplayın. NOT: Minimum kabul edilebilir r 2değeri 0.95 olan, ve R2 değerleri bu aralık 21 dışında olduğunda DL CO manevraları tekrarlanmalıdır. Şekil 2: Pik Egzersiz 1 / θ CO karşı 1 / DL CO Temsilcisi Grafik. Üç nefes çeşitli F I O 2'de tutar için 1 / DL CO ve 1 / θ CO arasındaki ilişki (% 21,% 40, ve% 60) çizilir. Vc ve Dm hesaplama yukarıdaki ilişki için regresyon denkleminden elde edilir. Çizginin eğimi (1 / 0,00796) ters Vc (125.5 mL) değeri, ve y-kesişim tersini verir (1 / 0,00869) Dm değerini (115.0 mL · dak -1 · mmHg verir 1). Bir LAR görmek için buraya tıklayınızBu rakamın ger sürümü. 1 / DL CO ve 1 / θ CO arasındaki regresyon denklemi eğimi tersini alarak Vc hesaplayın. denklemin y-kesişim noktası tersini alarak Dm hesaplayın. 4. İntrapulmoner Arteriovenöz ANASTOMOZUN İşe Alım DL CO veri toplama ayrı bir gününde, bir antekubital ven içine 20 gauge intravenöz (IV) kateter takın ve kontrast için ajite salin enjeksiyonu için bir IV 6-uzatma tüp yoluyla üç yollu ekleyin ekokardiyografi 11, 17. Şekil 3: ajite salin kontrast Kur. Bir IV kateter antekubital boşluğa yerleştirilir ve 6-uzatma ile üç yollu bağlanır. İki 10 ml şırınga altındadırtuz 10 ml oda havası 0.5 mL içeren kontrast solüsyonu oluşturmak için musluk için yazımız-. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. Üç yollu iki 10 ml şırınga bağlayın. Sonograf uzmanı kontrast hazır olana kadar ince süspansiyon kabarcıkları oluşturmak için, ileri ve geri, iki şırınga arasında, üç yollu aracılığıyla tahrik zorla hava 0.5 mL% 0.9 steril tuzlu su, 10 mL 'sini birleştiriniz ve. deneyimli bir sonograf veya kardiyolog kalp standart apikal dört boşluk görünümü elde var. geri kalanı da echocardiographer standart ekokardiyografik ve renkli Doppler görüntüleme ile intra-kardiyak şant için intra-atriyal septum ve ventriküler septum değerlendirmek gerekir. Hiçbir içi kardiyak şant tespit edilirse, kontrast enjekte sırasında Valsalva manevrası gerçekleştirmek için konuyu talimatiyon patent foramen ovale (PFO) 11, 17 değerlendirmek için. olmayan Valsalva sırasında ölçümü tekrarlayın. Radyolog dört odacıklı bir görünüm korurken kontrastı enjekte edilir. sağ ventrikül kontrast tespiti takip eden 15 kardiyak döngüleri kaydetmek. % 30,% 50, ve VO 2peak% 70 olarak kararlı durum egzersiz sırasında kontrastlı görüntüleme tekrarlayın. Olarak kararlı durum VO 2peak% 90 olarak ulaşılamıyor, kademeli egzersiz testi sırasında VO 2peak% 90 olarak İK tarafından belirlenen hedef HR kez görüntüleme, başlar ulaşılır. NOT: Egzersiz yoğunlukları arasındaki süre her iki ventrikülün gelen aksine temizlenmesi, ≥ 2 dk bağlıdır. Deneysel koşullara kör bir echocardiographer sahip önceden açıklanan skorlama sistemi 17 <göre ajite salin kontrast ekokardiyografi yorumlamak/ sup>, 27. NOT: şöyle Puanlama aksine maksimum sayısı dayalı, tek bir ekokardiyografik karede sol ventrikül (LV) içinde görünür kabarcıklar: kontrast LV = 0 kabarcıkları, ≤3 kabarcıklar = 1, 4-12 kabarcıklar = 2 > 12 kabarcıklar = 3. NOT: Beş kalp döngüsünden sonra sol ventrikül kontrast görünümü bir IPAVA göstermektedir. Bir intrakardiyak şant az beş kardiyak döngü 27 kontrast görünümünü tarafından değerlendirilir. Şekil 4: IPAVA Puanlama Temsilcisi Görüntüler. Ölçek 5 cm (katı beyaz çizgi) 'dir. (A) Ön kontrast enjeksiyonu. (B) IPAVA skoru = 0 (C) IPAVA puan = 1 (D) IPAVA puanı = 3 Pkira, bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.

Representative Results

Kapasite, pulmoner kapiller kan hacmi, zar difüzyon kapasitesi ve IPAVA skoru, oksijen tüketimi egzersiz yoğunluğu artan difüzyon etkisi Tablo 1'de gösterilmiştir. Artan güç çıkışına cevaben VO 2, DL CO, Vc ve Dm artışı. Şekil 2 egzersiz sırasında birden F I O 2 -DL CO tekniği kullanılarak Vc ve Dm temsili bir hesaplama göstermektedir. DL CO F I O 2 artması ile azalır ve bu ilişkinin Vc ve DM bölümü için yararlanılır. Vc 1 / θ CO sonuçları karşısında 1 / DL CO eğimin tersini, ve y-kesişim tersini hesaplamak Dm değerini verir. Beklendiği gibi, egzersiz sırasında Vc ve Dm artışı hem de dinlenme değerleri karşılaştırıldı. <p class="jove_content" fo: keep-together.within-page = "1"> sonuçlar bu teknikler egzersiz esnasında pulmoner damar yanıtı değerlendirmek için kullanılabileceğini göstermektedir. Çoklu F I O 2 DL CO ve ajite salin kontrast ekokardiyografi yöntemi genel difüzyon kapasitesi pulmoner kapiller ve membran işe katkıları daha fazla anlayış ile araştırmacılar sağlar ve klinik ortamda geleneksel akciğer fonksiyon testleri tamamlamak olabilir. Başarısızlık bir difüzyon sınırlaması ve hipoksemi yol açacak egzersiz sırasında Vc veya Dm artırmak için. Örneğin, düşük Vc ikincil düşük DL CO akciğer kılcal değişiklikleri işaret eder; Benzer şekilde, bir azalma Dm akciğer zarı değişiklikleri işaret eder. Şekil 4 dört odacık kontrast echocardiographs temsilcisi trase gösterir. egzersiz yoğunluğu artmasıyla, IPAVA 0'dan artar (skor <em> yani en yüksek egzersiz yoğunluğu (Tablo 1) 3 istirahatte IPAVAs hiçbir kanıt). Önceki çalışma IPAVA 11 puan egzersiz artar, 12, 14 göstermiştir, ancak görüş birliği bu IPAVAs alınırlar olarak nasıl olduğunu. IPAVAs dobutamin 17, 28 ve epinefrin 28 kalp debisini artırarak yanı sıra, dopamin 17, 28 istirahatte farmakolojik işe edilebileceğine dair kanıtlar vardır. Onlar egzersiz 29 sırasında endojen artış gibi dopamin ve epinefrin olarak inotroplar, özellikle ilgi çekicidir. Ayrıca, IPAVA işe IPAVAs yokluğu büyük pulmoner arter basıncında yol görünüyor ki, hemodinamiği egzersiz önemli olabilir dair bazı kanıtlar vardır, c azaldıardiac çıktı ve pik güç çıkışı 12 azalmıştır. Böylece, bu teknik pulmoner arter hipertansiyonu olan bireyler inceleyen çalışmalarda kullanılabilir. Şekil 1: Çoklu F I O 2 DL CO Kur. (A) Kurulum bakış. (B)% 0.3 CO,% 0.3 metan, ve denge, nitrojen ile O 2% 21,% 40 ve% 60 ihtiva eden sıkıştırılmış gaz silindirleri, hem de ek bir oksijen, basınçlı gaz silindiri. (C) üç F I O 2 DL CO tankları için üç yollu vana seçici. (D) Vana öncesi nefes F I O 2 seçimi için seri olarak üç yollu vanalar için geçiş yapın. Bir LAR görmek için buraya tıklayınızBu rakamın ger sürümü. Tablo 1: istirahat One Konu ve 30 Egzersiz, 50, 70 boyunca Temsilcisi Veri ve VO 2peak% 90. VO 2, vücut kütlesi oksijen tüketimi görece hacmi; DL CO, karbon monoksit için difüzyon kapasitesi; Vc, pulmoner kapiller kan hacmi; Dm, membran difüzyon kapasitesi; IPAVA skoru, beş kalp döngüsünden sonra sol ventrikül kontrast görünüm puanlama. Tedjasaputra ark değiştirilmiş veriler. 2016.

Discussion

Bu yöntem, egzersiz sırasında akciğer difüzyon kapasitesi ve intrapulmoner arteriovenöz anastomoz işe değerlendirilmesini sağlar.

protokolü içinde kritik adımlar

DL CO nefes tutma dinlenme nispeten basit olmasına rağmen, bu karşı-sezgisel olarak egzersiz sırasında tutma nefes, konuya eşsiz bir meydan okuma sunuyor ve denekler egzersiz sırasında nefes yüksek sürücü var. Böylece, Vc ve Dm iyi kalitede belirleme test ve konu arasındaki uyum ve net iletişim dayanır. tester teknik yetenek alveolar hacim (önceki çalışmaların ±% 5) ve 6.0 ± 0.3 sn bir nefes tutma süresi (BHT) değişkenlik belirlenebilir.

Değişiklikler ve sorun giderme

Bir Vc / Dm ölçüm bitiminde, test hızla de üç DL CO manevraları grafik gerekirveri noktalarının en uygun çizgi termine; DL CO, her zaman% 60 daha büyük olması gerekir% 40 ile daha büyük olmalıdır% 21 F O 2 ile ölçülmüştür. Değilse, vana anahtarının doğru test gazı karşılık kontrol edilmesi tavsiye edilir. Benzer şekilde, ön nefes torbaları doğru F I O 2 gazı test gazı (Şekil 1B-1D) karşılık gelen dolu olup olmadığını kontrol edin. yüksek COHb düzeyleri DLco hafife olabilir, bir sigara içen bir katılımcı test ederken dikkatli alınmalıdır.

IPAVA işe değerlendirilmesi için konunun konumu, yüksek kaliteli görüntü toplama sağlamak için kritik öneme sahiptir. Konunun hareketini en aza indirmek için bir yaslanmış bisiklet ergometresi ile dik döngüsü Ergometreyi değiştirmek mümkündür. Ancak, yaslanmış döngüsü egzersiz, belirli bir çalışma oranı için farklı bir metabolik tepkiyi ortaya çıkaracak ve böylece kademeli egzersiz testi olmalıdıryaslanmış bisiklet ergometresinde tekrarladı. Üst göğüs tarama bazı kadınlar rahatsız olabilir; Bu durumda, bir dişi sonograf uzmanı önerilir. Son olarak, önerilen egzersiz protokolü bir genç, sağlıklı bireyler için tasarlanmıştır; Bu duruma göre, egzersiz protokolü bir farklı hedef popülasyon için modifiye edilebilir.

tekniğin sınırlamaları

Birden fazla F I O 2 DL CO tekniğinin başlıca sınırlamaları test beceri ve konunun yeteneği komutları takip etmek ve Valsalva veya Müllerian manevralar ölçümleri etkileyecek gibi, nefes tutma sırasında sakin olmaya vardır. İkincisi, nefes sayısı tek oturumda tutan nedeniyle Vc ve Dm ölçümü 5, 30 etkileyecek ve konuya bir sağlık riski oluşturabilir CO backpressure bir artışa, 12 ile sınırlı olmalıdır. Araştırma tasarımına bağlı olarak, bu may çoklu oturum test CO temizlenmesi için izin tamamlamak ve katılımcı yorgunluk sınırlamak için gerekli. DLco, Vc ve Dm sırasıyla% 7,% 8 ve% 15 olabilmesi için iyi bir katılımcı koçluk ve iyi bir teknik yeteneği ile, çalışmalar arasındaki varyasyon tatmin edici bir katsayı tespit ettik.

Birden fazla F I O 2 DL CO tekniği alveol O 2 kapiller O 2 ile aynıdır ve bilinen gaz değişimi bozukluğu olan bireylerde verileri yorumlanırken bu nedenle, dikkatli olunmalıdır varsayar.

Ajite salin kontrast ekokardiyografi görüntüleme sonografırın teknik yetenek ve egzersiz yaparken göğüs hareketi en aza indirmek için konunun yeteneği ile sınırlıdır. Görüntülerin tercüman prosedürlere göre IPAVA işe puanlama için ölçek (Şekil 4 aşina olması da önemlidir </strong>) 27. Egzersiz sırasında olumlu bir salin kontrast ekokardiyografi önemi tartışma 15, 16 bir konu olmaya devam etmektedir ve bazı sol ventrikül olumlu ajite salin kontrast kılcal şişkinliği sekonder olabilir tartışma değil, IPAVA işe yoktur. Devam eden çalışmalar bu sorunu çözmek için çalışıyor.

Mevcut / alternatif yöntemlere göre tekniğin önemi

Bu fizyolojik teknikleri kullanarak, bunun, çeşitli koşullar egzersiz sırasında pulmoner damar değerlendirmek hastalığı, sağlık de dahil olmak üzere, ilaç müdahalelerin mümkündür. kalite test yeteneği ile dayanır rağmen, bu beceriler kolayca ve hızlı olan uygun rehberlik ve eğitim ile satın aldı. Birden fazla F I O 2 DL CO yöntemi mea "altın standart" olarak kabul edilirDm ve Vc 31 surement. Bu önlemlerin klinik hesaplanmış olmasa da, değerler hasta sonuçlarını tahmin etmek, hipoksemi ve egzersiz intoleransı için mekanizmaların belirlenmesi için kullanılan olabilir, ve daha fazla tanı 31, 32 karakterize etmek. Aynı şekilde, ajite salin ekokardiyografi tekniği IPAVAs istihdamı belirleyen en yaygın kullanılan bir yöntemdir.

Bu tekniği mastering sonra gelecek uygulamalar veya yön

Bu teknikler, deney koşulları ve müdahalelerin aralığında kullanım için de geçerlidir. Bu çalışma sırasında, bu teknikleri göstermek ancak kolayca dobutamin ve dopamin, kalp debisi 17 artırdığı bilinen inotroplar gibi ilaç infüzyonu sırasında pulmoner vasküler tepkilerini ölçmek için modifiye edilebilir. Bundan başka, klinik popülasyonlarda bu tekniklerin kullanımı, mümkün olanDL CO aynı yaştaki kontrol grubuna 35 göre daha düşük olduğu kalp yetmezliği 34 veya kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), olanlarda olduğu gibi.

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