ΕΡΓΟΜΕΤΡΙΑ. Διάλεξη 3 η. Βασίλειος Σπ. Τράνακας MSc Διαιτολόγος - Διατροφολόγος Καθ. Φυσικής Αγωγής & Αθλητισμού

Transcript

1 1 ΕΡΓΟΜΕΤΡΙΑ Διάλεξη 3 η Βασίλειος Σπ. Τράνακας MSc Διαιτολόγος - Διατροφολόγος Καθ. Φυσικής Αγωγής & Αθλητισμού

2 Αναπνευστική λειτουργία 2 Πνεύμονες επιφάνεια επαφής ανάμεσα στο αίμα και στο εξωτερικό περιβάλλον Κυψελίδες χώρος ανταλλαγής Ο 2 και CO 2 Διάφραγμα Μεσοπλεύριοι μυς

3 Αναπνευστική λειτουργία 3 Αναπνευστικό σύστημα ρύθμιση συγκεντρώσεων Ο 2 CO 2 στον οργανισμό Πνευμονικός αερισμός εισροή ατμοσφαιρικού αέρα στους πνεύμονες και ανταλλαγή με τον αέρα που βρίσκεται μέσα σε αυτούς

4 Ρύθμιση πνευμονικού αερισμού 4 Ο ρυθμός και το βάθος αναπνοής προσαρμόζονται στις μεταβολικές ανάγκες του οργανισμού Σκοπός είναι η διατήρηση των πιέσεων των κυψελιδικών αερίων σχετικά σταθερών ακόμη και κατά τη διάρκεια εξαντλητικής άσκησης

5 Ρύθμιση πνευμονικού αερισμού 5 Το αναπνευστικό κέντρο βρίσκεται στον προμήκη μυελό και δέχεται ερεθίσματα από: υψηλότερα εγκεφαλικά κέντρα (κινητικός φλοιός) χημειουποδοχείς στους πνεύμονες (Η + - CO 2 ) τη χημική σύσταση του αίματος (που διέρχεται από τον προμήκη) περιφερικούς υποδοχείς (αορτή καρωτιδική αρτηρία) τη θερμοκρασία Το αναπνευστικό σύστημα παρακολουθεί και ανταποκρίνεται στις συγκεντρώσεις Η + στο πλάσμα και προσαρμόζει την αναπνοή, ώστε τα CO 2 και τα Η + να διατηρούνται στα βέλτιστα επίπεδα.

6 Πνευμονικός αερισμός 6 Κατά λεπτό πνευμονικός αερισμός ονομάζεται ο όγκος αέρα που εισπνέεται/ εκπνέεται σε 1 λεπτό και υπολογίζεται ως εξής: Κατά λεπτό πν. αερισμός = Αναπνευστική συχνότητα x Αναπνεόμενο όγκο Αναπνευστική συχνότητα ηρεμίας = περίπου 12 αναπνοές το λεπτό Αναπνεόμενος όγκος = 0,5L Κατά λεπτό αερισμός = 6L (12 x 0,5) Κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης η αναπνευστική συχνότητα συνήθως αυξάνεται σε αναπνοές /min σε νέους υγιείς ενήλικες ενώ σε αθλητές υψηλού επιπέδου /min Κατά τη διάρκεια μέγιστης άσκησης ο αναπνεόμενος όγκος φτάνει τα 2L

7 Πνευμονικός αερισμός κατά την άσκηση 7 Η φυσική δραστηριότητα επηρεάζει την πρόσληψη οξυγόνου και την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα περισσότερο, από οποιαδήποτε άλλη μορφή φυσιολογικής φόρτισης. Κατά τη διάρκεια της άσκησης: μεγάλες ποσότητες Ο 2 διαχέονται από τις κυψελίδες στο φλεβικό αίμα σημαντικές ποσότητες CO 2 μετακινούνται από το αίμα στις κυψελίδες αυξάνεται ο πνευμονικός αερισμός

8 Πνευμονικός αερισμός κατά την άσκηση 8 Γαλακτικό οξύ επιπλέον ερέθισμα για τον πνευμονικό αερισμό μετατροπή σε ανθρακικό διάσπαση σε νερό και διοξείδιο (πνεύμονες) αύξηση αερισμού (λόγω CO 2 )

9 Πνευμονικός αερισμός κατά την 9 άσκηση Αναπνευστικό ισοδύναμο ο λόγος του κατά λεπτό πνευμονικού αερισμού προς την πρόσληψη Ο 2 V E / VO 2 Παράδειγμα: Αναπν. Ισοδύναμο 25/1 σημαίνει ότι, για 1 λίτρο Ο 2 που καταναλώνεται αναπνέονται 25 λίτρα αέρα.

10 Πνευμονικοί όγκοι και χωρητικότητες 10 Πνευμονικός Όγκος είναι ο όγκος αέρα που περιέχεται σε κάποιο διακριτό διαμέρισμα ή χώρο των πνευμόνων. Ο αέρας εντός των πνευμόνων θεωρείται ότι: ευρίσκεται στη θερμοκρασία του σώματος, είναι πλήρως κορεσμένος με υδρατμούς και υπόκειται στην πίεση του περιβάλλοντος. Υπάρχουν 4 «όγκοι» και 4 «χωρητικότητες»

11 11 Πνευμονικοί όγκοι και χωρητικότητες Αναπνεόμενος όγκος - TV (Tidal Volume) ο όγκος αέρα που διακινείται από το αναπνευστικό σύστημα κατά την διάρκεια κάθε ήρεμης αναπνοής (ή ο όγκος αέρα που εισπνέεται και εκπνέεται σε κάθε αναπνοή) Εφεδρικός εισπνεόμενος όγκος IRV (Inspiratory Reserve Volume) μέγιστη εισπνοή μετά το τέλος φυσιολογικής εκπνοής Εισπνευστικός εκπνεόμενος όγκος ERV (Expiratory Reserve Volume) μέγιστη εκπνοή μετά το τέλος φυσιολογικής εκπνοής) Υπολειπόμενος όγκος RLV (Residual Lung Volume) όγκος που παραμένει μετά από μέγιστη εκπνοή

12 12 Πνευμονικοί όγκοι και χωρητικότητες

13 Πνευμονικοί όγκοι και χωρητικότητες 13 Ζωτική χωρητικότητα VC (Vital Capacity) όγκος που υπάρχει στους πνεύμονες μετά από μέγιστη εισπνοή Βίαιη ζωτική χωρητικότητα FVC (Forced Vital Capacity) μέγιστος όγκος αέρα που εκπνέεται μετά από μέγιστη εισπνοή Λειτουργική υπολειπόμενη χωρητικότητα FRC (Funczonal Residual Capacity) όγκος που υπάρχει στους πνεύμονες μετά από κανονική εκπνοή Εισπνευστική χωρητικότητα IC (Insiratory Capacity) μέγιστος όγκος που εισπνέεται μετά από κανονική εισπνοή

14 14 Πνευμονικοί όγκοι και χωρητικότητες

15 15 Δυναμικοί πνευμονικοί όγκοι Η δυναμική του πνευμονικού αερισμού εξαρτάται από: τον όγκο αέρα που ανταλλάσσεται σε κάθε αναπνοή την ταχύτητα μετακίνησης αυτής της ποσότητας Ο λόγος του βίαιου εκπνεόμενου όγκου σε 1 sec προς τη βίαια ζωτική χωρητικότητα (FEV 1.0 /FVC) παρέχει ένδειξη της εκπνευστικής ισχύος και ουσιαστικά της αντίστασης μετακίνησης του αέρα μέσα στους πνεύμονες Φυσιολογικό άτομο εκπνέει σε 1 το περίπου 85% του FVC

16 Μέτρηση πνευμονικού αερισμού 16 Ο όγκος του πνευμονικού αερισμού μετριέται με διάφορες ογκομετρικές συσκευές και όργανα. Τα πιο διαδεδομένα είναι: Σπιρόμετρο Αερόμετρο Πνευμοταχογράφος Ανεμόμετρο

17 Σπιρομέτρηση 17 Η σπιρομέτρηση είναι μία απλή εργαστηριακή εξέταση που μετρά μέσω ειδικής συσκευής (του σπιρόμετρου), τη λειτουργία των πνευμόνων. Με την εξέταση αυτή μετρούνται: όγκοι ροές και χωρητικότητες του αναπνευστικού συστήματος σε συνάρτηση με τον χρόνο.

18 Σπιρομέτρηση 18 Διαδικασία Μέτρησης Όγκων και Χωρητικοτήτων Προσδιορισμός της βίαιης ζωτικής χωρητικότητας (FEV) Προσδιορισμός του βίαια εκπνεόμενου όγκου σε 1 sec (FEV1) Προσδιορισμός εκπνευστικής ισχύος FEV 1.0 /FVC

19 Σπιρομέτρηση 19 Η σπιρομέτρηση επιτρέπει την αξιολόγηση της βαρύτητας και του μοντέλου της λειτουργικής διαταραχής καθώς επίσης και τις λειτουργικές μεταβολές που μπορεί να υπάρχουν. Οι όγκοι του εκπνεόμενου αέρα και η ένταση με την οποία αυτός αποβάλλεται από τους πνεύμονες, αποτυπώνονται σε μία καμπύλη που ονομάζεται σπιρογράφημα και είναι εξαρτώμενη από την προσπάθεια.

20 Σπιρομέτρηση - χρησιμότητα 20 Να καθορίσει τη λειτουργική κατάσταση του αναπνευστικού συστήματος ενός ασθενή. Να επιβεβαιώσει την κλινική διάγνωση. Σε ασθενείς που χρησιμοποιούν βρογχοδιασταλτικά. Να καθορίσει την πρόγνωση μιας νόσου. Να αξιολόγησει τις επιδράσεις μιας θεραπευτικής αγωγής. Στην πρώιμη ανίχνευση νόσου των μικρών αεραγωγών. Στην πραγματοποίηση έρευνας. Στην ενθάρρυνση των ασθενών να διακόψουν το κάπνισμα.

21 Μετρήσεις στο δυναμικό σπιρογράφημα 21 FVC: Δυναμική ζωτική χωρητικότητα Συνίσταται σε μία βαθιά εισπνοή μέχρι να γεμίσουν πλήρως οι πνεύμονες και στη συνέχεια σε εκπνοή με τη μεγαλύτερη δυνατή ταχύτητα και δύναμη, έτσι ώστε στο τέλος ο δοκιμαζόμενος να μείνει μόνο με τον υπολειπόμενο όγκο στους πνεύμονές του. Είναι η βασική διαδικασία που πραγματοποιείται στη σπιρομέτρηση. Η φυσιολογική τιμή είναι μεγαλύτερη του 80%.

22 Μετρήσεις στο δυναμικό σπιρογράφημα 22 FEV1: Δυναμικά εκπνεόμενος όγκος στο πρώτο δευτερόλεπτο Θεωρείται ο πιο αντιπροσωπευτικός σπιρομετρικός δείκτης της συνολικής αναπνευστικής ικανότητας. Εκφράζεται σε λίτρα / δευτερόλεπτο (L/s) και η τιμή του συγκρίνεται με την αναμενόμενη φυσιολογική για το φύλο, την ηλικία, το ύψος και τη φυλή. Η φυσιολογική τιμή είναι μεγαλύτερη του 80%.

23 Μετρήσεις στο δυναμικό σπιρογράφημα 23 FEV1/FVC: Σχέση μεταξύ του δυναμικά εκπνεόμενου όγκου στο πρώτο δευτερόλεπτο (FEV1) και της δυναμικής ζωτικής χωρητικότητας(fvc) Ο δυναμικά εκπνεόμενος όγκος (FEV1) διαιρείται με τη δυναμική ζωτική χωρητικότητα (FVC) και πολλαπλασιάζεται με το 100 για να εκφράσει την ποσοστιαία σχέση. Η φυσιολογική τιμή είναι στο 80±5%.

24 Μετρήσεις στο δυναμικό σπιρογράφημα 24 FEF 25-75%: Δυναμική εκπνευστική ροή 25-75%. Επίσης λέγεται μέγιστη ταχύτητα της μεσοεκπνευστικής ροής και ταχύτητα της εκπνευστικής ροής. Είναι ανεξάρτητη της εκπνευστικής προσπάθειας και χρησιμοποιείται για την πρώιμη διάγνωση της απόφραξης των περιφερικών αεραγωγών (μικρότερων από 2 mm σε διάμετρο),όπως για παράδειγμα, αυτή που εμφανίζεται στους παθητικούς καπνιστές, που δεν επηρεάζουν τον δυναμικά εκπνεόμενο όγκο στο πρώτο δευτερόλεπτο(fev1). Aντιστοιχεί στη μέση ροή μεταξή του 25 και 75% της δυναμικής ζωτικής χωρητικότητας (FVC). H φυσιολογική τιμή είναι μεγαλύτερη του 70%.

25 Μετρήσεις στο δυναμικό σπιρογράφημα 25 PEF: Μέγιστη εκπνευστική ροή Εξαρτάται από την προσπάθεια και παρέχει πληροφορίες για την τεχνική ποιότητα του σπιρογραφήματος και για τη συνεργασία του ασθενή. Επηρεάζεται σε αποφρακτικές βλάβες της τραχείας, του λάρυγγα, των βρόγχων και στα νευρομυϊκά νοσήματα ή όταν η απόφραξη των ενδοθωρακικών αεραγωγών είναι πολύ σοβαρή. Είναι η ίδια παράμετρος που αξιολογείται με το ροόμετρο, για την παρακολούθηση ασθματικών και η τιμή της πρέπει να είναι μεγαλύτερη του 80% για να θεωρείται φυσιολογική.

26 Βιβλιογραφία 26 American College of Sports Medicine: ACSM`s Guidelines for Exercise Teszng and Prescripzon. Wolters Kluwer/ Lippinco Williams & Wilkins, 9th Edizon, American College of Sports Medicine: ACSM`s Resource Manual for Guidelines for Exercise Teszng and Prescripzon. Wolters Kluwer/ Lippinco Williams & Wilkins, 7th Edizon, American Thoracic Society Lung funczon teszng: seleczon of ref- erence values and interpretazve strategies. ATS Statement. Am. Rev. Respir. Dis. 144: Astrand PO, Rodahl K, Dahl HA, Stromme SB. Textbook of Work Physiology. Physiological basis of Exercise. Champagne, IL: Human Kinezcs, 2003; pp Crapo, R. O., A. H. Morris, and R. M. Gardner Reference spiro- metric values using techniques and equipment that meet ATS recom- mendazons. Am. Rev. Respir. Dis. 123: Κλεισούρας Β., Γελαδάς Ν., Κοσκολού Μ. Εργομετρία, Broken Hill Publishers, Ιατρικές Εκδόσεις Π. Χ. Πασχαλίδη, Αθήνα, McArdle, Katch Ι., Katch L. (επιμέλεια Κλεισούρας) «Φυσιολογία της Άσκησης», τόμοι Ι και ΙΙ, Ιατρικές Εκδόσεις Π. Χ. Πασχαλίδης, Αθήνα, 2001.