Στατικοί Πνευμονικοί Όγκοι Ν Γ ΚΟΥΛΟΥΡΗΣ Α ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΗ ΠΝΕΥΜΟΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ ΝΟΣΟΚΟΜΕΙΟ «ΣΩΤΗΡΙΑ»
«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 (BTPS). Υπάρχουν 4 «όγκοι» και 4 «χωρητικότητες»
Η χωρητικότης είναι άθροισμα όγκων. Ο δε όγκος δεν υποδιαιρείται. Στατικοί όγκοι καλούνται, σε αντίθεση με τους δυναμικούς όγκους διότι η μέτρησή τους γίνεται σε στατικές συνθήκες, ήτοι δεν υπάρχει ροή αέρα.
Ορισμοί-Πνευμονικοί Όγκοι 1. Αναπνεόμενος όγκος (tidal volume; Vt) είναι ο όγκος αέρα που διακινείται από το αναπνευστικό σύστημα κατά την διάρκεια κάθε ήρεμης αναπνοής. 2. Υπολειπόμενος όγκος (Residual Volume; RV) είναι ο όγκος αέρα που παραμένει εντός του αναπνευστικού συστήματος μετά από μέγιστη εκπνοή. 3. Εισπνευστικός εφεδρικός όγκος (Inspiratory Reserve Volume; IRV) είναι ο όγκος αέρα που αντιστοιχεί μεταξύ VΤ και TLC. 4. Εκπνευστικός εφεδρικός όγκος (Expiratory Reserve Volume; ERV) είναι ο όγκος αέρα που αντιστοιχεί μεταξύ FRC και RV.
Ορισμοί-Πνευμονικές Χωρητικότητες 1. Λειτουργική Υπολειπόμενη Χωρητικότητα (Functional Residual Capacity; FRC) είναι ο όγκος αέρα που παραμένει εντός του αναπνευστικού συστήματος στο τέλος ήρεμης εκπνοής. Καλείται και τελο-εκπνευστικός όγκος. 2. Ολική Πνευμονική Χωρητικότητα (Total Lung Capacity; TLC) είναι ο όγκος αέρα που περιέχεται στο αναπνευστικό σύστημα στην μέγιστη εισπνευστική θέση. 3. Ζωτική Χωρητικότητα (Vital Capacity;VC) είναι ο όγκος αέρα που εκπνέεται από την μέγιστη εισπνευστική θέση προς την μέγιστη εκπνευστική θέση ή και αντιστρόφως (FIVC), βιαίως (FEVC) ή βραδέως(svc) 4. Εισπνευστική Χωρητικότητα (Inspiratory Capacity; IC) είναι ο όγκος αέρα που εισπνέεται από την Λειτουργική Υπολειπόμενη Χωρητικότητα ως την μέγιστη εισπνευστική θέση.
Λειτουργική Υπολειπόμενη Χωρητικότητα Όγκος Ηρεμίας Επί φυσιολογικών ατόμων εν ηρεμία, οτελο-εκπνευστικός όγκος του πνεύμονα ή άλλως η Λειτουργική Υπολειπόμενη Χωρητικότητα (Functional Residual Capacity-FRC) αντιστοιχεί με τον όγκο ηρεμίας (relaxation Volume-Vr) του αναπνευστικού συστήματος, δηλαδή τον πνευμονικό όγκο όπου η ελαστική δύναμη επαναφοράς του αναπνευστικού συστήματος είναι μηδέν.
Ελαστικές Δυνάμεις στην FRC
Ως πνευμονική υπερδιάταση ορίζεταιηαύξησητης FRC πάνω από το προβλεπόμενο φυσιολογικό όριο. Στους ασθενείς με ΧΑΠ, η δυναμική υπερδιάταση είναι πολύ συχνή και οφείλεται κυρίως στον περιορισμό της εκπνευστικής ροής (flow-limitation). Οφείλεται στην αύξηση του Vr από απώλεια της ελαστικότητας του πνεύμονα (π.χ. εμφύσημα) και/ή στη δυναμική πνευμονική υπερδιάταση, η οποία πιστεύεται ότι εμφανίζεται όταν η FRC υπερβαίνει τον Vr. Η δυναμική υπερδιάταση εμφανίζεται όταν η διάρκεια της εκπνοής δεν επαρκεί για να επιστρέψει στους πνεύμονες να φθάσουν στον Vr πριν την έναρξη της επόμενης εισπνοής. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν η εκπνευστική ροή παρακωλύεται (π.χ. αυξημένες αντιστάσεις αεραγωγών) και/ή όταν ο εκπνευστικός χρόνος είναι μικρός (π.χ. αυξημένη αναπνευστική συχνότητα). Η εκπνευστική ροή μπορεί να μειωθεί επίσης και με άλλους μηχανισμούς, όπως με την επίμονη συστολή των εισπνευστικών μυών κατά την εκπνοή, καθώς και κατά την εκπνευστική σύγκλειση της σχισμής της γλωττίδας.
Ελαστικές Δυνάμεις στην TLC, 67%TLC, και RV
ΟΡΙΣΜΟΙ «Περιορισμός» υφίσταται όταν πέραν του φυσιολογικού ελαττωθεί η Ολική Πνευμονική Χωρητικότητα (TLC). «Παγίδευση Αέρα» υφίσταται όταν πίσω από κλειστό αεραγωγό ή κλειστή κοιλότητα εγκλωβιστεί αέρας. «Παγίδευση Αέρα» υφίσταται και με ανοιχτό αεραγωγό όταν: α) αυξάνει υπέρμετρα η στένωση των περιφερικών αεραγωγών και δεν προλαβαίνει ο πνεύμονας να αδειάσει, β) προκαλείται στένωση της γλωττίδας κατά την εκπνοή, γ) ή επίμονη ενεργοποίηση των εισπνευστικών μυών κατά την εκπνοή. Θωρακικός όγκος αέρα (Thoracic Gas Volume; TGV) ή Απόλυτος Πνευμονικός Όγκος (Absolute Lung Volume; VL) Είναι συνήθως η FRC προσδιορισμένη με κάποια τεχνική μέτρησης των πνευμονικών όγκων συνήθως την «πληθυσμογραφική μέθοδο».
Διαδικασία Μέτρησης των Στατικών Όγκων και Χωρητικοτήτων 1) Προσδιορισμό της Ζωτικής Χωρητικότητας 2) Προσδιορισμός της Λειτουργικής Υπολειπόμενης Χωρητικότητας
ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗΣ ΥΠΟΛΕΙΠΟΜΕΝΗΣ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (FRC) 1)Πληθυσμογραφία σώματος 2)Έκπλυση Αζώτου 3)Αραίωση Ηλίου
Πληθυσμογράφος σώματος; Body-Box τότε τώρα
ΟΛΙΚΗ ΠΛΥΘΗΣΜΟΓΡΑΦΙΑ ΣΩΜΑΤΟΣ Du Bois et al J Clin Invest 1956; 35: 322-326
BOYLE S LOW PV=P V P =P+ΔP V =V+ΔV PV=(P+ΔP)(V+ΔV) PV=PV+ PΔV+ ΔPV+ ΔPΔV PV=PV+ PΔV+ ΔPV 0= PΔV+ ΔPV ΔPV=- PΔV V= - PΔV/ΔP P=κυψελιδική πίεση ΔP=μεταβολήτηςπίεσηςκατάτις ταχείες εισπνευστικές κινήσεις V=TGV στην FRC ΔV=μεταβολές όγκου στο επίπεδο της FRC.
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ 1) Ταχεία εφαρμογή 2) Δεν απαιτεί μίγματα αερίων 3) Μετρά όλο τον αέρα στους πνεύμονες ανεξάρτητα του εάν είναι παγιδευμένος με ανοιχτό ή κλειστό αεραγωγό 4) Επιτρέπει τον ταυτόχρονο προσδιορισμό της TGV (FRC) των αντιστάσεων (Raw) και της ειδικής Αγωγιμότητας των αεραγωγών (Sgaw) 5) Επιτρέπει τον προσδιορισμό με ακρίβεια της καμπύλης ροής-όγκου αποφεύγοντας τά λάθη που οφείλονται σε συμπίεση του αέρα σε ασθενείς με σοβαρό αποφρακτικό σύνδρομο ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ 1) Ακριβός και πολύπλοκος εξοπλισμός 2) Απαιτεί τεχνικές ικανότητες για την λειτουργία του, την βαθμονόμηση (calibration), και συντήρηση 3) Μετρά όλο τον αέρα που περιλαμβάνονται στις κοιλότητες του σώματος 4) Υπάρχουν ενδείξεις ότι υπερεκτιμά τους πνευμονικούς όγκους στους ασθενείς αποφρακτικά σύνδρομα
Flow Box Pressure Box Volume Box
ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΚΠΛΥΣΗΣ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ Darling et al J Clin Invest 1940; 19: 609-618
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ 1) Φτηνός εξοπλισμός και απλούς υπολογισμούς 2) Ελάχιστη συνεργασία από μέρους του ασθενούς 3) Επιπλέον πληροφορίες για την κατανομή του αερισμού LCI=nVT/VL LCI=Lung Clearance Index n=total number of breaths required to reduce end-tidal N 2 2 than2% VT=tidal Volume VL=FRC to less ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ 1) Τυχόν διαρροή με είσοδο από το εξωτερικό περιβάλλον Ν 2 προκαλεί σημαντικό λάθος 2) Απαιτείται παραμονή του ασθενούς σε συγκεκριμένη θέση επί μακρόν 3) Υποεκτιμά τους όγκους ιδιαίτερα στους ασθενείς με σοβαρό αποφρακτικό νόσημα των πνευμόνων
ΤΕΧΝΙΚΗ ΑΡΑΙΩΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ Meneely & Kaltrieder J Clin Invest 1949; 28: 129-139 Volume of He= Vs.C 1 Volume of He=C 2 (Vs+FRC) Vs.C 1 =C 2 (Vs+FRC) FRC=Vs(C 1 -C 2 )/C 2
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ 1) Φτηνός εξοπλισμός και απλούς υπολογισμούς 2) Ελάχιστη συνεργασία από μέρους του ασθενούς 3) Ο εξοπλισμός καταλαμβάνει ελάχιστο χώρο 4) Δύναται να χρησιμοποιηθεί στην ΜΕΘ 5) Δεν χρησιμοποιείται υψηλή πυκνότητα οξυγόνου με συνέπεια ο ασθενής να δύναται να παραμένει επί μακρόν εντός κυκλώματος ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ 1) Απαιτείται παραμονή του ασθενούς σε συγκεκριμένη θέση επί μακρόν στους ασθενείς με σοβαρό αποφρακτικό νόσημα των πνευμόνων 2) Υποεκτιμά τους όγκους ιδιαίτερα στους ασθενείς με σοβαρό αποφρακτικό νόσημα των πνευμόνων
Προσοχή!!!! Γιανααρχίσειημέτρησηπρέπει ο ασθενής να ευρίσκεται στην FRC.
ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ TLC
ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ TLC
ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ TLC ροσδιορίζεται μόνον η TLC. Δεν είναι συγκρίσιμη με τις άλλες τεχνικές. Στο 25% TLC διαφέρει >10% της πληθυσμογραφικής τιμής. Δεν αποδίδει στα παιδιά.
ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ TLC HRCT MRI HRCT=Καλή συσχέτιση με την απλή ακτινογραφία και την πληθυσμογραφική μέθοδο. Εφαρμόζεται σε ενηλίκους και παιδιά. Μειονέκτημα η υψηλή ακτινοβολία. MRI=Πολλές εικόνες σε σύντομο χρονικό διάστημα. Χαμηλή ακτινοβολία. Υψηλό κόστος.
ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ
ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ
ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟΣ ΤΡΟΠΟΣ ΕΡΜΗΝΕΙΑΣ ΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΔΟΚΙΜΑΣΙΩΝ ΡΟΥΤΙΝΑΣ
Koulouris et al Eur Respir J 1988; 1: 863-867
ΔΙΑΒΑΘΜΙΣΗ ΤΗΣ TLC