Marek Wo�niewski Pr�by czynno�ciowe ukadu oddechowego Podstawowymi badaniami czynno�ciowymi uk�adu oddechowego s� badania spirometryczne i spirograficzne. Zawsze powinny by� one uzupe�nione badaniami gazometrycznymi krwi t�tniczej. 1. Badania spirometryczne i spirograficzne Badanie spirometryczne jest najprostszym sposobem umo�liwiaj�cym pomiar pojemno�ci �yciowej p�uc (VC). Polega ono na wykonaniu najg��bszego wydechu do spirometru, po uprzednim najg��bszym wdechu. Uzyskany wynik por�wnuje si� z warto�ci� nale�n� dla danego wieku i wysoko�ci cia�a wed�ug nomogramu Cournanda (rys. 9). Jej zmniejszenie 0 25% okre�la si� jako maie, od 25 do 50% jako �rednie, a powy�ej 50% jako du�e. Niemniej jednak odchylenia od norm tylko w poziomie VC nie maj� praktycznego znaczenia, gdy� nie musz� �wiadczy� o istnieniu zaburze� czynno�ci uk�adu oddechowego. Dlatego pomiar ten musi by� uzupe�niony o badania pozosta�ych wska�nik�w wentylacyjnych p�uc. Takie mo�liwo�ci stwarzaj� badania spirograficzne. Dzi�ki nim mo�liwy jest tak�e pomiar obj�to�ci i pojemno�ci p�uc oraz okre�lonych pr�b dynamicznych. Wykonuje si� je przy u�yciu spirografu lub bronchospirografu. Chory, kt�ry jest pod��czony do urz�dzenia, oddycha w obwodzie zamkni�tym. Podczas spokojnych oddech�w mierzona jest obj�to�� oddechowa (TV), cz�sto�� oddech�w na minut� ( i wentylacja minutowa (MV). T� ostatni� oblicza si� z iloczynu cz�sto�ci oddech�w i obj�to�ci oddechowej. W warunkach prawid�owych wynosi 6-8 litr�w. Obj�to�� zalegaj�c� (RV) oblicza si� z r�nicy czynno�ciowej pojemno�ci zalegaj�cej okre�lanej metod� po�redni� (FRC) i obj�to�ci wydechowej zapasowej (ERV). Do pr�b dynamicznych nale�y pr�ba maksymalnego nat�onego wydechu, zwana pr�b� Tiffeneau. Jest to pomiar nat�onej pojemno�ci �yciowej p�uc (FVC), to znaczy wykonanej z najwi�ksz� si�� i szybko�ci�. Du�e znaczenie praktyczne ma procentowy stosunek odpowiedniej cz�ci jej warto�ci do pojemno�ci �yciowej p�uc. Oblicza si�: 1) maksymaln� pojemno�� wydechow� p�sekundow� (FEVnz). Odpowiada ona obj�to�ci powietrza wydychanego z p�uc w ci�gu pierwszej po�owy sekundy nasilonego wydechu poprzedzonego maksymalnym wdechem. Powinna ona stanowi� 60% pojemno�ci �yciowej piuc 2) maksymaln� pojemno�� wydechow� i-sekundow� (FEVi). Stanowi ona obj�to�� powietrza wydychanego w ci�gu pierwszej sekundy nasilonego wydechu po maksy malnym wdechu. U ludzi zdrowych wynosi od 70 do 90% pojemno�ci �yciowej p�uc i nosi nazw� wsp�czynnika Tiffeneau 3) maksymaln� pojemno�� wydechow� 3-sekundow� (FEV3). Odpowiada..ona obj�tosci powietrza wydychanego w ci�gu pierwszych trzech sekund nasilonego wydechu po maksymalnym wdechu. W warunkach prawid�owych przekracza ona 95% pojem- no�ci �yciowej p�uc. Stan dro�no�ci drobnych oskrzeli okre�la pomiar przep�ywu powietrza w �rodku nat�onego wydechu (FMF), co odpowiada warto�ci zawiera- j�cej si� pomi�dzy 25 a 75% nat�onej pojemno�ci �yciawej p�uc. W�r�d pr�b dynamicznych nale�y r�wnie� uwzgl�dni� maksymaln� wentylacj� dawoln� (MVV). Polega ona na wykonywaniu szybkich i g��bokich oddech�w w ci�gu 15 sekund. Jej warto�ci nale�ne wynosz� od 90 do 190 litr�w na minut�. Za nieprawid�owe uwa�a si� dopiero te, kt�re s� ni�sze o ponad 30% od nale�nych. Istnieje r�wnie� po�rednia metoda okre�lania maksymalnej wentylacji p�uc (IMBC), kt�ra mo�e zast�pi� badanie maksymalnej pojemno�ci wydechowej 1-sekundowej i warto�ci sta�ej 37,5. Dla kluczenia utrwalonych zmian opisane badania wykanuje si� dodatkowo po poY daniu lek�w ro�szerzaj�cych oskrzela. Zwi�kszenie VC i FEVi o ponad 10% swiadcz o przewa�aj�cym udziale skurczu oskrzeli w stwierdzanych zaburzeniach. Wyniki badania obj�to�ci i pojemno�ci p�uc oraz pr�b dynamicznych por�wnuje si� z warto�ciami nale�nymi. Odchylenia si�gaj�ce 20% uwa�ane s� za mieszcz�ce si� w granicach normy. Wed�ug Bolta (za: Ros�awski 1981) obni�enie warto�ci VC i FEVs poni�ej 80% normy i podwy�szenie warto�ci RV powy�ej 30% �wiadczy o rozpoczynaj�cym si� ograniczeniu rezerw wentylacyjnych. Obni�enie VC i FEVi poni�ej 60% normy i podwy�szenie RV powy�ej 35% wskazuje na ograniczenie rezerw wentylacyjnych. Zmniejszenie VC i FEVi poni�ej 40% normy i zwi�kszenie RV powy�ej 40% �wiadczy o ci�kich zaburzeniach wentylacyjnych, kt�re powoduj� du�e ograniczenie rezerw wentylacyjnych. Ograniczenie rozszerzalno�ci p�uc powoduje zmniejszenie pojemno�ci �yciowej (VC) i ca�kowitej pojemno�ci p�uc (TLC). Zmniejsza si� r�wnie� maksymalna pojemno�� wydechowa 1-sekundowa (FEVi). Wydech mo�e by� jednak wykonany szybko, poniewa� nie ma zwi�kszonych opor�w w oskrzelach i dlatego wska�nik odsetkowy FEVi jest prawid�owy, a nawet zwi�ksza si�. Cz�sto obserwuje si� przyspieszenie cz�sto�ci oddech�w i wzrost wentylacji minutowej. Stosunek obj�to�ci zalegaj�cej do ca�kowitej pojemno�ci p�uc RV%/TLC jest prawid�owy lub mo�e si� zwi�kszy� z powodu znacznego zmniejszenia TLC. Badania spirograficzne w zaporowej postaci upo�ledzenia wentylacji wykazuj� w czasie powolnego oddychania prawid�owe lub tylko nieznacznie zmniejszone warto�ci pojemno�ci �yciowej p�uc (VC) i ca�kowitej pojemno�ci p�uc (TLC), wyra�ne zmniejszenie maksymalnej wentylac:ji dowolnej (MVV), zmniejszenie maksymalnej pojemno�ci wydechowej 1-sekundowej (FEVi) oraz wska�nika odsetkowego tej�e pojemno�ci do pojemno�ci �yciowej p�uc FEVi%/VC. Zmniejszenie elastyczno�ci tkanki p�ucnej i wzmo�one opory w oskrzelach w czasie wydechu powoduj� wzrost obj�to�ci zalegaj�cej (RV). Zwi�ksza si� te� wska�nik odsetkowy obj�to�ci zalegaj�cej do ca�kowitej pojemno�ci p�uc RV%/TLC (rys. 10). Pos�uguj�c si� badaniami spirograficznymi mo�na wykona� proste pr�by sprawno�ci uk�adu oddechowego, do kt�rych nale��: 1. Czas bezdechu dowolnego (po g��bokim wdechu). Badanie wykonuje si� w pozycji siedz�cej. Pomiar powtarza si� dwukrotnie z 1-minu, tow� przerw�. Srednio czas bezdechu u m�czyzn wynosi 60, a u kobiet 45 sekund. Zmniejszenie czasu bezdechu o po�ow� w stosunku do �rednich warto�ci oceniane jest jako skr�cenie, a wi�ksze jako znaczne skr�cenie. Wyniki tego badania s� trudne do interpretacji ze wzgl�du na du�e wahania indywidualne. 2. Stopie� ograniczenia rezerw wentylacyjnych. Dla jego okre�lenia wykonuje si� pomiary: pojemno�ci �yciowej p�uc (VC), maksymalnej pojemno�ci wydechowej 1-sekundowej (FEVi), maksymalnej wentylacji p�uc metod� po�redni� (IMBC). Nast�pnie uzyskane wyniki wyra�a si� w odsetkach warto�ci nale�nych i na podstawie stwierdzanych rozmiar�w odchyle� zalicza do jednego z czterech stopni ograniczenia rezerw wentylacyjnych: Pr�ba Jamesa. Polega ona na wchodzeniu na stopie� ze sta�� cz�sto�ci� oko�o 20 razy na minut�. Wysoko�� stopnia zale�na jest od ci�aru cia�a badanego. Dla chorego o ci�arze cia�a powy�ej 70 kg wynosi 20 cm, od 50 do 70 kg - 25 cm, a poni�ej 50 kg stopie� ma wysoko�� 30 cm. Pr�b� ocenia si� na podstawie liczby wej�� na stopie'n, przy kt�rej wyst�pi�a duszno��: 4. Pr�ba gaszenia zapa�ki. Jest to wy��cznie pr�ba orientacyjna. Polega na wykonaniu gwa�townego, szybkiego wydechu, po maksymalnym wdechu, w kierunku zapalonej zapa�ki umieszczonej w odleg�o�ci 15 cm od ust. Podczas pr�by chory ma szeroko otwarte usta i rozlu�- nione mi�nie gard�a. Badanie wykonuje si� w pozycji siedz�cej i le��cej. Zgaszenie zapa�ki w obu pozycjach uznawane jest za wynik prawid�owy, tylko w pozycji siedz�cej za wynik po�redni, a niezgaszenie zapa�ki w obu pozycjach jako wynik uj emny. Opisane badania czynno�ciowe p�uc mog� by� uzupe�nione przez pomiary: 1) maksymalnej szybko�ci wydechu. Pomiar polega na wykonaniu najszybszego wydechu do przyrz�du pomiarowego, kt�ry mierzy szybko�� przep�ywu powietrza w litrach na minut�. Badanie to pozwala obiektywnie oceni� skuteczno�� kasz1u i ma du�e znaczenie w przedoperacyjnej ocenie uk�adu oddechowego. Je�eli maksymalna szybko�� wydechu jest mniejsza od 200 1/min, to niebezpiecze�stwo zapalenia p�uc po operacji si�ga oko�o 70%. Cz�sto�� tych powik�a� spada do 3% u chorych osi�gaj�cych warto�ci przekraczaj�ce 200 1/min; 2) si�y wdechu. Badanie wykonywane jest przy u�yciu inspirometru i polega na zmierzeniu ci�nienia wywieranego podczas wdechu. Na tej podstawie mo�na oceni� si�� mi�ni wdechowych. 2. Badania gazometryczne krwi t�tniczej Jednym z warunk�w prawid�owej czynno�ci oddechowej jest odpowiednia dyfuzja gaz�w w p�ucach, kt�ra zale�y mi�dzy innymi od pr�no�ci gaz�w w powietrzu p�cherzykowym i krwi przep�ywaj�cej przez naczynia w�osowate p�uc. Uk�ad oddechowy odgrywa r�wnie� istotn� rol� w utrzymaniu r�wnowagi kwasowo-zasadowej. W warunkach prawid�owych bowiem taka sama ilo�� dwutlenku w�gla, jak� produkuj� tkanki, jest wydalana przez p�uca. Dlatego wa�nym badaniem jest okre�lenie pH krwi. Zale�y ono od stosunku COz zwi�zanego we krwi w postaci dwuw�glan�w, do rozpuszczonego COz. Informacji o tych procesach dostarczaj� badania gazometryczne krwi t�tniczej. Maj� one zasadnicze znaczenie w rozpoznawaniu niewydolno�ci oddechowej oraz okre�laniu jej postaci i ci�ko�ci. W badaniach gazometrycznych krwi t�tniczej oznacza si�: pr�no�� tlenu (pOz) i dwutlenku w�gla (pCOz), wysycenia hemoglobiny krwi t�tniczej tlenem (SaOz), pH krwi oraz zas�b bufor�w (HCO3) Do podstawowych zaburze� r�wnowagi kwasowo-zasadowej nale��: 1) kwasica metaboliczna, powstaj�ca wskutek zatrzymania du�ych ilo�ci kwas�w lub utraty zasad. Zmniejsza si� ilo�� buforuj�cego jonu dwuw�glanowego i zaburza stosunek dwuw�glan�w do kwasu w�glowego. Wskutek hiperwentylacji dochodzi wyr�wnawczo do obni�enia pCOz. Mimo to pH krwi obni�a si�. Obni�enie pCOz mo�e doprowadzi� do kwasicy metabolicznej cz�ciowo lub nawet ca�kowicie wyr�wnanej i wtedy pH osi�ga warto�� prawid�ow�; 2) kwasica oddechowa, b�d�ca nast�pstwem zatrzymania dwutlenku w�gla w ustroju. Zaburza to tak�e stosunek dwuw�glan�w do kwasu w�glowego i powoduje obni�enie pH. Dla cel�w wyr�wnawczych nerki zatrzymuj� wydalanie dwuw�glan�w, st�d ich ilo�� we krwi wzrasta ; 3) zasadowica metaboliczna, powstaj�ca na skutek utraty nielotnych kwas�w lub podania nrdmiaru zasad. Wzrasta ilo�� dwuw�glan�w i podnosi si� pH krwi. Dla zapobie�enia temu dochodzi do hipowentylacji w celu zatrzymania dwutlenku w�gla dzia�aj�cego zakwaszaj�co; 4) zasadowica oddechowa jest nast�pstwem hiperwentylacji. Obni�a si� pCOz krwi i wyr�wnawczo obni�a si� zas�b zasad buforowych przez zatrzymanie wydalania kwas�w przez nerki; pH krwi wzrasta. 3. Pr�by wysi�kowe Du�e znaczenie dla oceny stanu uk�adu oddechowego maj� pr�by wysi�kowe. Sprawno�� wentylacyjna p�uc mo�e zmienia� si� w spoczynku w przebiegu chor�b uk�adu oddechowego, ale cz�sto jest to trudne do zbadania. Wynika to z du�ej osobniczej zmienno�ci spoczynkowej wentylacji p�uc i r�wnowa�nika oddechowego (wentylacja p�uc przeliczona na 1 litr zu�ywanego przez organizm tlenu). W czasie obci��enia wysi�kiem fizycznym spoczynkowe zaburzenia ulegaj� nasileniu i s� �atwiejsze do stwierdzenia. Podczas dozowanego wysi�ku mo�e by� osi�gni�ta granica wzrostu wentylacji p�uc. �atwiej ni� w spoczynku ujawniaj� si� Iub pog��biaj� zmiany stosunku przestrzeni martwej do obj�tosci oddechowej, zmiany stosunku wentylacji do perfuzji p�uc, zaburzenia rytmu oddechowego i inne. Du�e znaczenie dla sprawnego oddychania ma tak�e prawid�owa czynno�� uk�adu kr��enia, kt�rego parametry nale�y bada� podczas wykonywania pr�by wysi�kowej. Przyczyn� zaburze� czynno�ci oddechowej mog� by� bowiem tak�e choroby uk�adu kr��enia. Przed wykonaniem pr�by wysi�kowej nale�y pozna� przebieg choroby oraz dotychczasowe wyniki leczenia. Trzeba r�wnie� wykona� badania spirograficzne, gazometryczne krwi t�tniczej w spoczynku i elektrokardiograficzne. Podczas pr�by nale�y monitorowa� prac� serca. U chorych na choroby uk�adu oddechowego stosuje si� wysi�ki o wzrastaj�cej intensywno�ci a� do chwi1i wyst�pienia objaw�w nakazuj�cych przerwanie pr�by lub te� osi�gni�cia ��danej cz�stosci t�tna. Najcz�sciej wynosi ona 170 na minut� u ludzi 20-letnich i 135 - u chorych w wieku 65 lat. Inni autorzy zalecaj� osi�gni�cie przez tych chorych podczas pr�by cz�sto�ci t�tna odpowiadaj�cej 70% maksymalnej cz�sto�ci skurcz�w serca dla danego wieku. Pr�by przeprowadza si� na cykloergometrze lub bie�ni e�ektrycznej. Mog� one by� wykonywane jednorazowo lub w kilku etapach. W czasie pr�by oraz po jej zako�czeniu mierzy si� cz�sto�� skurcz�w serca, ci�nienie t�tnicze, wentylacj� p�uc i cz�sto�� oddech�w na minut� oraz poch�anianie tlenu przez organizm. Dodatkowo przeprowadza si� pomiary gazometryczne krwi t�tniczej. Dok�adny opis pr�b wysi�kowych znajduje si� w podr�cznikach fizjologii wysi�ku fizycznego. Pr�by wysi�kowe uzupe�niaj� badania kliniczne. Analiza zmian poszczeg�lnych wska�nik�w wentylacyjnych oraz parametr�w uk�adu kr��enia tak w czasie wysi�ku, jak i po jego zako�czeniu pozwala na ustalenie pierwotnej przyczyny duszno�ci wysi�kowej. Mo�e ona bowiem wyst�powa� zar�wno w przebiegu chor�b uk�adu oddechowego, jak i kr��enia. Wyniki bada� wysi�kowych s� rzadko charakterystyczne dla okre�lonej choroby p�uc. Mog� jednak u�atwi� wczesne wykrycie upo�ledzenia czynno�ci uk�adu oddechowego oraz ustalenie rozpoznania.