يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

اختبار مزدوج لقياس قدرة انتشار الغاز الرئوي أثناء التمرين في البشر باستخدام طريقة التنفس الواحد

2.1K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/65871

⸱

فبراير 2, 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Centre for Physical Activity Research, Copenhagen University Hospital - Rigshospitalet, 2Department of Biomedical Sciences, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, 3Department of Clinical Physiology and Nuclear Medicine, Copenhagen University Hospital - Rigshospitalet, 4Department of Anesthesiology and Intensive Care, Hvidovre Hospital, 5Department of Clinical Medicine, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, 6Neurovascular Research Laboratory, Faculty of Life Sciences and Education, University of South Wales

في هذه المقالة

ملخص

يقدم هذا البروتوكول طريقة لتقييم احتياطي الشعيرات الدموية السنخية الرئوية التي يتم قياسها عن طريق قياس التنفس الواحد المشترك لقدرة الانتشار إلى أول أكسيد الكربون (DL ، CO) وأكسيد النيتريك (DL ، NO) أثناء التمرين. تشكل الافتراضات والتوصيات الخاصة باستخدام التقنية أثناء التمرين أساس هذه المقالة.

الملخص

يعد القياس المشترك أحادي التنفس للقدرة المنتشرة لأول أكسيد الكربون (DL ، CO) وأكسيد النيتريك (DL ، NO) تقنية مفيدة لقياس احتياطي الشعيرات الدموية السنخية الرئوية في كل من السكان الأصحاء والمرضى. يوفر القياس تقديرا لقدرة المشارك على تجنيد الشعيرات الدموية الرئوية والتخلص منها. تم الإبلاغ مؤخرا عن أن الطريقة تظهر موثوقية عالية في الاختبار وإعادة الاختبار لدى المتطوعين الأصحاء أثناء ممارسة خفيفة إلى معتدلة الشدة. تجدر الإشارة إلى أن هذه التقنية تسمح بما يصل إلى 12 مناورة متكررة ولا تتطلب سوى نفس واحد مع وقت قصير نسبيا لحبس النفس يبلغ 5 ثوان. يتم توفير بيانات تمثيلية توضح التغييرات التدريجية في DL ، NO و DL ، CO من الراحة إلى التمرين بكثافة متزايدة تصل إلى 60٪ من عبء العمل الأقصى. يعد قياس القدرة المنتشرة وتقييم احتياطي الشعيرات الدموية السنخية أداة مفيدة لتقييم قدرة الرئة على الاستجابة لممارسة الرياضة في كل من السكان الأصحاء وكذلك في مجموعات المرضى مثل المصابين بأمراض الرئة المزمنة.

المقدمة

التمرين يؤدي إلى زيادة كبيرة في الطلب على الطاقة مقارنة بحالة الراحة. يستجيب القلب والرئتان عن طريق زيادة النتاج القلبي والتهوية مما يؤدي إلى توسع السرير السنخي الشعري ، وخاصة تجنيد وانتفاخ الشعيرات الدمويةالرئوية 1. وهذا يضمن تبادلا كافيا للغازات الرئوية ، والذي يمكن قياسه بزيادة قدرة الانتشار الرئوي (DL)2،3،4. تعود المحاولات الأولى لقياس DL أثناء التمرين إلى أكثر منقرن 5،6،7. غالبا ما يشار إلى القدرة على زيادة DL من حالة الراحة باسم الاحتياطي السنخي الشعري 8,9.

من الناحية التجريبية ، يمكن تقييم المساهمات النسبية لقدرة نشر الغشاء السنخي الشعري (DM) وحجم الدم الشعري الرئوي (VC) إلى احتياطي الشعيرات الدموية السنخية بطرق مختلفة ، بما في ذلك الكسور المتعددة الكلاسيكية للأكسجين المستوحى (figure-introduction-1) الطريقة10. ومن الأساليب البديلة التي قد تكون مفيدة في هذا السياق طريقة الاختبار المزدوج للغاز، حيث يتم قياس DL إلى أول أكسيد الكربون (CO) وأكسيد النيتريك (NO) (DL، CO/NO) في وقت واحد11. تم تطوير هذه التقنية في ثمانينيات القرن العشرين ، وتستفيد من حقيقة أن معدل تفاعل NO مع الهيموغلوبين (Hb) أكبر بكثير من معدل CO ، بحيث يعتمد الانتشار الرئوي لثاني أكسيد الكربون على VC أكثر من NO. وبالتالي ، فإن الموقع الرئيسي للمقاومة (~ 75٪) لانتشار ثاني أكسيد الكربون يقع داخل خلايا الدم الحمراء ، في حين أن المقاومة الرئيسية (~ 60٪) لعدم الانتشار هي في الغشاء السنخي الشعري والبلازما الرئوية12. وبالتالي فإن القياس المتزامن ل DL و CO و DL ، NO يسمح بتقييم المساهمات النسبية ل DM و VC إلى DL12 ، حيث يعكس التغيير في DL ، NO الملاحظ أثناء التمرين إلى حد كبير توسع الغشاء السنخي الشعري. ميزة إضافية لهذه الطريقة عند الحصول على قياسات أثناء التمرين هي أنها تنطوي على وقت قصير نسبيا لحبس النفس (~ 5 ثوان) ومناورات أقل مقارنة بالتقنية الكلاسيكية figure-introduction-2 ، حيث يتم إجراء مناورات متكررة متعددة مع حبس التنفس القياسي لمدة 10 ثوان عند مستويات مختلفة من الأكسجين. على الرغم من أنه figure-introduction-3 تم تطبيقه مؤخرا مع وقت أقصر لحبس النفس وعدد أقل من المناورات في كل شدة13. ومع ذلك ، figure-introduction-4 يسمح فقط بما مجموعه ست مناورات DL ، CO لكل جلسة ، في حين يمكن إجراء ما يصل إلى 12 مناورة DL ، CO / NO المتكررة دون أي تأثير قابل للقياس على التقديرات الناتجة14. هذه اعتبارات مهمة عند الحصول على قياسات أثناء التمرين نظرا لأنه قد يكون من الصعب إجراء كل من حبس النفس الطويل والمناورات المتعددة بكثافة عالية جدا أو في مجموعات المرضى الذين يعانون من ضيق التنفس.

تقدم هذه الورقة بروتوكولا مفصلا ، بما في ذلك الاعتبارات النظرية والتوصيات العملية بشأن قياس DL ، CO / NO أثناء التمرين واستخدامه كمؤشر للاحتياطي السنخي الشعري. هذه الطريقة قابلة للتطبيق بسهولة في الإعداد التجريبي وتسمح بتقييم كيفية تأثير الحد من الانتشار في الرئتين على امتصاص الأكسجين في مجموعات سكانية مختلفة.

النظرية ومبادئ القياس
تتضمن طريقة DL ، CO / NO نفسا واحدا من خليط الغاز مع افتراض أن الغازات توزع بالتساوي في الفضاء السنخي جيد التهوية بعد الاستنشاق. يتكون خليط الغاز من عدة غازات بما في ذلك غاز التتبع الخامل. يمكن استخدام تخفيف غاز التتبع في الفضاء السنخي ذي التهوية ، بناء على كسره في هواء الزفير النهائي ، لحساب الحجم السنخي (VA) 15. يشتمل خليط الغاز أيضا على غاز الاختبار CO و NO ، وكلاهما مخفف في الفضاء السنخي جيد التهوية وينتشر عبر الغشاء السنخي الشعري. بناء على الكسور السنخية ، يمكن حساب معدلات اختفائها الفردية (k) ، والتي تسمى أيضا ثابت الانتشار ، من الفضاء السنخي. حسب الاصطلاح ، يتم اشتقاق DL لغاز الاختبار المقاس أثناء مناورة التنفس الواحد ، من خلال المعادلة التالية16:

figure-introduction-5

حيث FA0 هو الجزء السنخي من غاز الاختبار (CO أو NO) في بداية حبس النفس لمناورة DL الفردية ، بينما FA هو الجزء السنخي من غاز الاختبار في نهاية حبس النفس ، و tBH هو وقت حبس النفس. DL مكافئ ميكانيكيا لتوصيل غاز الاختبار عبر الغشاء السنخي الشعري ، من خلال البلازما وخلايا الدم الحمراء الداخلية للهيموجلوبين. وبالتالي فإنه يعتمد على كل من توصيل DM وما يسمى التوصيل النوعي للدم الشعري الرئوي (θ) ، والذي يعتمد الأخير على توصيل غاز الاختبار في الدم وعلى معدل تفاعله مع الهيموغلوبين10. بالنظر إلى أن مقلوب التوصيل هو المقاومة ، فإن المقاومة الكلية لنقل غاز الاختبار تعتمد على المقاومات التالية في السلسلة10:

figure-introduction-6

يمكن تمييز هذه المكونات عن طريق القياس المتزامن ل DL إلى CO و NO ، لأن هذه لها قيم θ مختلفة ، وبالتالي تعتمد قيم DL الخاصة بها بشكل مختلف على VC. يعتمد الانتشار الرئوي لثاني أكسيد الكربون بشكل أكبر على VC أكثر من NO ، حيث يقع الموقع الرئيسي للمقاومة (~ 75٪) لانتشار أول أكسيد الكربون داخل خلايا الدم الحمراء12. في المقابل ، فإن المقاومة الرئيسية (~ 60٪) لانتشار NO هي في الغشاء السنخي الشعري والبلازما الرئوية ، لأن معدل تفاعل NO مع الهيموجلوبين أكبر بكثير من معدل تفاعل CO. ومن ثم ، من خلال القياس المتزامن ل DL و CO و DL ، NO ، ستؤثر التغييرات في كل من DM و VC بشكل ملحوظ على الأول ، في حين أن الأخير سيعتمد بشكل أقل بكثير على VC ، مما يسمح بإجراء تقييم تكاملي للعوامل التي تحدد DL.

يمكن الإبلاغ عن مقاييس DL ، CO / NO باستخدام وحدات مختلفة. ومن ثم ، فإن الجمعية الأوروبية للجهاز التنفسي (ERS) تستخدم مليمول / دقيقة / كيلو باسكال ، بينما تستخدم جمعية الصدر الأمريكية (ATS) مل / دقيقة / مم زئبق. عامل التحويل بين الوحدات هو 2.987 مليمول / دقيقة / كيلو باسكال = مل / دقيقة / مم زئبق.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

وافقت اللجنة الأخلاقية العلمية لمنطقة العاصمة الدنماركية سابقا على قياس DL ، CO / NO أثناء الراحة ، أثناء التمرين ، وفي وضع الاستلقاء في كل من المتطوعين الأصحاء والمرضى الذين يعانون من مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) في مؤسستنا (البروتوكولات H-20052659 و H-21021723 و H-21060230).

ملاحظة: قبل قياس DL ، CO / NO أثناء التمرين ، يجب إجراء قياس التنفس الديناميكي واختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET). يتم استخدام قياس التنفس الديناميكي لمراقبة جودة مناورات DL ، CO / NO الفردية ، بينما يتم استخدام CPET لتحديد عبء العمل الذي يتم فيه قياس DL ، CO / NO أثناء التمرين. في المرضى الذين يعانون من محدودية تدفق الهواء ، لا سيما بسبب مرض الرئة الانسدادي ، قد يكون من المفيد استكمال قياس التنفس الديناميكي بتخطيط التحجم للجسم بالكامل للحصول على مقياس صالح للقدرة الحيوية. يوصى بإجراء فحص طبي طبي لاستبعاد أي موانع معروفة قبل بدء CPET17. الأهم من ذلك ، يجب إجراء CPET قبل 48 ساعة على الأقل من قياس DL ، CO / NO الذي تم الحصول عليه أثناء التمرين ، لأن التمرين القوي السابق قد يؤثر على DL لمدة تصل إلى 24 ساعة على الأقل18,19.

1. قياس التنفس الديناميكي

ملاحظة: يجب إجراء قياس التنفس الديناميكي وفقا للإرشادات السريرية الحالية من ERS و ATS20.

  1. قياس الوزن (لأقرب 100 غرام) والطول (لأقرب 1 ملم).
  2. اطلب من المشارك الجلوس على كرسي مستقيم.
  3. قم بإجراء قياس التنفس الديناميكي أثناء مناورة منتهية الصلاحية القسرية لتحديد الحجم القسري منتهي الصلاحية في 1 ثانية (FEV1) والسعة الحيوية القسرية (FVC) للمشارك ، كما هو موضح في مكان آخر20.

2. اختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET)

ملاحظة: يجب إجراء CPET بما يتماشى مع التوصيات السريرية الحالية21.

  1. اضبط مقياس جهد الدورة وفقا لارتفاع المشارك وضع جهاز مراقبة معدل ضربات القلب (HR) على الصدر.
  2. ضع المشارك على مقياس جهد الدورة. جهز المشارك بقناع متصل بنظام قياس التمثيل الغذائي ، لقياس التهوية وتبادل الغازات الرئوية طوال الاختبار.
  3. اطلب من المشارك البدء في ركوب الدراجات بوتيرة محددة ذاتيا ≥60 جولة في الدقيقة (RPM) وإجراء فترة إحماء مدتها 5 دقائق في عبء عمل دون الحد الأقصى بناء على مستوى النشاط المبلغ عنه ذاتيا واللياقة اليومية وحالة المرض (على سبيل المثال ، 15-150 واط).
  4. قم بزيادة عبء العمل بمقدار 5-20 واط كل دقيقة حتى يصل المشارك إلى الإرهاق الطوعي. يجب أن تستند الزيادات إلى مستوى اللياقة البدنية الحالي للمشارك ، بحيث يتوقع أن ينتهي الاختبار بعد 8-12 دقيقة من بدء المرحلة الإضافية.
  5. اطلب من المشارك تجنب التمارين القوية الأخرى لمدة 48 ساعة القادمة.

3. معايرة معدات سعة نشر التنفس الواحد

ملاحظة: من الضروري معايرة مستشعرات التدفق وأجهزة تحليل الغاز للتأكد من أن القياسات صالحة وموثوقة. الإجراء الدقيق خاص بالشركة المصنعة والجهاز. يجب إكمال إجراء المعايرة ، بما في ذلك المكافحة البيولوجية ، في كل يوم دراسي ، وإذا تم تنفيذ أقل من يوم دراسي واحد في الأسبوع ، فيجب إجراء معايرة أسبوعية إضافية. الإعداد التجريبي موضح في الشكل 1.

  1. افتح البرنامج على الكمبيوتر ، وستبدأ فترة إحماء تلقائية مدتها 50 دقيقة لضمان درجة حرارة كافية للاسترواح.
  2. تأكد من أن الحاويات التي تحتوي على غازات الاختبار مفتوحة (انظر الشكل 1 د).
  3. قم بإجراء معايرة الغاز عن طريق توصيل خط أخذ العينات أولا من استرواح الصدر بالمكون الإضافي لوحدة محلل MS-PFT المسمى CAL (انظر الشكل 1B).
  4. ابدأ معايرة الغاز عن طريق تحديد المعايرة في الصفحة الرئيسية (انظر الشكل 2 أ) واختر معايرة الغاز. ابدأ المعايرة بالضغط على Start أو F1 (انظر الشكل 2B).
  5. قم بتوصيل خط أخذ العينات باسترواح الصدر عند استيفاء معايرة الغاز وقبولها.
  6. قم بإجراء معايرة الحجم باستخدام حقنة صالحة سعة 3 لتر. ابدأ معايرة وحدة التخزين عن طريق تحديد المعايرة على الصفحة الرئيسية (انظر الشكل 2 أ) واختر معايرة وحدة التخزين. ابدأ المعايرة بالضغط على F1 ، واتبع التعليمات التي يوفرها البرنامج (انظر الشكل 2C).
  7. تأكد من توصيل كيس الشهيق بوحدة محلل MS-PFT (انظر الشكل 1C).
  8. أكمل إجراء المعايرة عن طريق إجراء قياس المكافحة البيولوجية أثناء الراحة في وضع الجلوس. يجب أن يتم ذلك من قبل شخص صحي غير مدخن لضمان موثوقية الطريقة. إذا كان الاختلاف من أسبوع لآخر في DL ، CO أو DL ، NO يختلف أكثر من 1.6 و 6.5 مليمول / دقيقة / كيلو باسكال (5 و 20 مل / دقيقة / مم زئبق) ، على التوالي ، يمكن أن يكون الاختلاف بسبب خطأ الجهاز ويجب التحقيق فيه أكثر12 ، 22.

4. إعداد المشارك

  1. احسب عبء العمل المطلوب من نتائج CPET السابقة للكثافة المختارة (٪ من الحد الأقصى لعبء العمل (Wكحد أقصى)) حيث سيتم قياس DL ، CO / NO .
  2. بعد 48 ساعة على الأقل من إجراء المشارك ل CPET ، اطلب من المشارك العودة إلى المختبر للحصول على قياس DL ، CO / NO أثناء التمرين.
  3. قم بقياس الطول (بالسنتيمتر إلى أقرب مم) والوزن (بالكيلو جرام لأقرب 100 جم) و Hb من الدم الشعري (بالملليمول / لتر إلى أقرب 0.1 مليمول / لتر) للمريض.
  4. في الصفحة الرئيسية للبرنامج ، اختر المريض > المريض الجديد (انظر الشكل 2 أ) واملأ البيانات المطلوبة: الهوية واسم العائلة والاسم الأول وتاريخ الميلاد والجنس والطول والوزن للمشارك. تابع بتحديد موافق أو F1 (انظر الشكل 2D).

5. DL ، CO / NO القياس أثناء الراحة المستقيمة

ملاحظة: يتم إجراء قياسات DL ، CO / NO وفقا للتوصيات السريرية الحالية من فرقة عملERS 12.

  1. في الصفحة الرئيسية ، اختر القياس > عدم نشر الغشاء (انظر الشكل 2E).
  2. ابدأ إعادة الضبط التلقائي للبرنامج ، لتصفير محلل الغاز لجميع غازات الاختبار ولبدء خلط غازات الاختبار في كيس الشهيق المتصل. ابدأ إعادة الضبط التلقائي بالضغط على F1 (انظر الشكل 2F).
    1. تستغرق إعادة الضبط التلقائي 140-210 ثانية. التزم بالتعليمات التي يوفرها البرنامج للتعرف على وقت بدء القياس. من المهم بدء القياس على الفور عندما يطلب البرنامج توصيل المريض.
  3. ضع المشارك على كرسي مستقيم مجهز بمشبك أنف. قم بإرشاد المشارك حول كيفية إجراء المناورة كما هو موضح أدناه.
    1. اطلب من المشارك استخدام مشبك الأنف والبدء في التنفس الطبيعي للمد والجزر من خلال قطعة فم متصلة بالتهاب الرئة. لضمان وجود نظام مغلق للقياسات ، تأكد من إبقاء شفاه المشارك مغلقة حول لسان حاله.
    2. بعد ثلاث عمليات تنفس طبيعية ، اطلب من المشارك إجراء انتهاء أقصى سريع للوصول إلى الحجم المتبقي (RV).
    3. عند الوصول إلى عربة سكن متنقلة ، اطلب من المشارك على الفور أداء إلهام أقصى سريع لسعة الرئة الإجمالية (TLC) ، مع استهداف وقت شهيق يبلغ < 4 ثوان. أثناء الإلهام الأقصى ، يفتح صمام ، مما يسمح للمشارك باستنشاق خليط الغاز الممزوج بتركيز معروف من NO (800 جزء في المليون NO / N2) في كيس شهيق قبل الاستنشاق مباشرة.
    4. اطلب من المشارك إجراء حبس أنفاس لمدة 5 (4-8) ثوان في TLC. أثناء الإلهام ، يتم استهداف حجم مستوحى (VI) ≥90٪ من FVC (أو السعة الحيوية القائمة على تخطيط التحجم) مع وقت حبس النفس 4-8 ثوان23 (الجدول 1).
    5. بعد حبس النفس ، اطلب من المشارك إجراء انتهاء صلاحية قصوى ثابت قوي دون انقطاع.
    6. بعد انتهاء الصلاحية الأقصى ، اطلب من المشارك التخلي عن لسان حال ومشبك الأنف. سيقوم البرنامج بعد ذلك بحساب DL ، NO وD L ، CO دون أي أمر.
  4. استخدم التشجيع اللفظي طوال المناورة لضمان وصول المشارك إلى RV و TLC. تقييم مدى مقبولية المناورة وفقا للجدول 1.
  5. قم بإجراء المناورة مرة أخرى بعد فترة غسيل لا تقل عن 4 دقائق ، وحتى تستوفي مناورتان معايير القبول (الجدول 1) أو حتى يتم إجراء ما مجموعه 12 مناورة (انظر أدناه) في نفس الجلسة.
  6. يتم الإبلاغ عن DL و NO و DL و CO وفقا للمعايير الموضحة في الجدول 2. نوصي أيضا بوقت حبس النفس والحجم المستوحى والحجم السنخي كما تم الإبلاغ عنه. وعلاوة على ذلك، ينبغي الإبلاغ عن عدد المناورات المقبولة والقابلة للتكرار، وينبغي تفسير النتائج المستندة إلى المناورات التي لا تفي بمعايير القبول أو التكرار بحذر.

6. DL ، CO / NO القياس أثناء التمرين

ملاحظة: يتم توفير جدول زمني لقياسات DL ، CO / NO أثناء التمرين في الشكل 3.

  1. ضع مقياس جهد الدورة على مسافة تمكن المشارك من التنفس من خلال قطعة الفم دون الحاجة إلى تغيير وضع ركوب الدراجات. قم بزيادة ارتفاع الجهاز بحيث يمكن إجراء القياسات بموضع عمل صحيح على الدراجة (انظر الشكل 2).
  2. ضع المشارك على مقياس جهد الدورة وضع جهاز مراقبة الموارد البشرية على الصدر. اطلب من المشارك تنفيذ كل مناورة كما هو موضح في الخطوة 5.3.
  3. اطلب من المشارك البدء في ركوب الدراجات لمدة 5 دقائق في عبء عمل دون الحد الأقصى ، كإحماء قبل القياس.
  4. قم بزيادة عبء العمل إلى الكثافة المستهدفة مع بدء إعادة الضبط التلقائي للجهاز في نفس الوقت بالضغط على F1 (انظر الخطوة 5.2). تستغرق إعادة الضبط التلقائي 140-210 ثانية ، وهو ما يكفي لضمان وصول المشارك إلى حالة مستقرة.
  5. عند الانتهاء من إعادة الضبط التلقائي ، أدر قطعة الفم إلى المشارك وقم بإجراء مناورة كما هو موضح أدناه بينما يواصل المشارك ركوب الدراجات بكثافة الهدف.
    1. اتبع الخطوات الواردة في الخطوات من 5.4 إلى 5.5. تقييم معايير المقبولية والتكرار (الجدول 1) في كل عبء عمل ، والإبلاغ عن القياسات أثناء الراحة (انظر الخطوة 5.6 والجدول 2).
  6. بعد الانتهاء من المناورة ، قم بإزالة لسان حال وتقليل عبء العمل إلى 15-40 وات. قم بإجراء مرحلة الاسترداد النشطة لمدة 2 دقيقة وبعد ذلك كرر الخطوتين 6.4 و 6.5. يوفر 2 دقيقة من الاسترداد النشط و 140-210 ثانية أثناء إعادة الضبط التلقائي فترة غسيل كافية من 4-5 دقائق.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

تم تنفيذ البروتوكول في عام 2021 وفي وقت كتابة هذا التقرير ، تم إجراء ما مجموعه 124 قياسا أثناء التمرين (أي 51 في المتطوعين الأصحاء و 73 في المرضى الذين يعانون من مرض الانسداد الرئوي المزمن من شدة مختلفة). يتم توفير المناورات ، وكذلك البيانات المتعلقة بمعايير القبول والتكرار المحققة ، ومعدل الفشل في الجدول 3.

الحسابات
على سبيل المثال ، يتم توفير الحسابات من مناورة DL ، CO / NO واحدة هنا بناء على بيانات من المناورة الأولى عند 20٪ م...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

يوفر البروتوكول نهجا موحدا لقياس DL ، CO / NO أثناء التمرين باستخدام تقنية التنفس الواحد لغاز الاختبار المزدوج. نظرا لأن مقاييس DL ، CO / NO التي تم الحصول عليها تزداد بسبب تجنيد الشعيرات الدموية الرئوية وانتفاخها ، فإن الطريقة توفر مقياسا ذا مغزى من الناحية الفسيولوجية للاحتياطي السنخي الشعري.

الخطوات الحاسمة في البروتوكول
تتطلب الطريقة الزفير إلى الحجم المتبقي متبوعا بإلهام لسعة الرئة الإجمالية التي يتم فيها حبس النفس لمدة 5 ثوان وإنهائه بانتهاء صلاح...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

المعدات والبرامج المعروضة في المقالة ليست مجانية. لا يرتبط أي من المؤلفين بأي شركة تقدم الترخيص للبرنامج. يعلن جميع المؤلفين عدم وجود مصالح مالية متنافسة.

شكر وتقدير

تلقت الدراسة دعما ماليا من مؤسسة سفيند أندرسن. يتم دعم مركز أبحاث النشاط البدني من قبل TrygFonden Grants ID 101390 و ID 20045 و ID 125132. يتم تمويل JPH من قبل HelseFonden ومستشفى جامعة كوبنهاغن ، Rigshospitalet ، بينما يتم تمويل HLH من قبل مؤسسة Beckett.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
HemoCue Hb 201+ HemoCue ، Br & oslash ؛ NSH & OSLASH ؛ ي, الدنماركUnkownلقياسات الهيموجلوبين
Jaeger MasterScreen PFT pro (معدات وظائف الرئة)CareFusion, Hö chberg ، ألمانياUnkownلقياسات DLCO / NO < / sub>
MouthpieceSpiroBac و Henrotech و Aartselaar و BelgiumUnkownالمستخدمة مع معدات Fuction للرئة. (مساحة ميتة 56 مل ، مقاومة التدفق عند 12 لتر ثانية وناقص ؛ 1 0.9 cmH2O) 
مشبك الأنفIntraMedic ، Gentofte ، الدنماركJAE-892895
PhenumotachIntraMedic ، Gentofte ، الدنماركJAE-705048تستخدم مع Lung Fuction Equipment
SentrySuite Software SolutionVyaire's Medical GmbH ، Leibnizstr. 7 ، D-97204 Hoechberg ألمانياUnkown
اختبار الغازاتIntraMedic ، Gentofte ، الدنماركUnkownالتركيزات: 0.28٪ CO ، 20.9٪ O2 ، 69.52٪ N2 و 9.3٪ He

المراجع

  1. Johnson Jr, R. L., Heigenhauser, G. J. F., Hsia, C. C., Jones, N. L., Wagner, P. D. Determinants of gas exchange and acid-base balance during exercise. Compr Physiol. , Suppl 29 515-584 (2011).
  2. Rampulla, C., Marconi, C., Beulcke, G., Amaducci, S. Correlations between lung-transfer factor, ventilation, and cardiac output during exercise. Respiration. 33 (6), 405-415 (1976).
  3. Tedjasaputra, V., Bouwsema, M. M., Stickland, M. K. Effect of aerobic fitness on capillary blood volume and diffusing membrane capacity responses to exercise. J Physiol. 594 (15), 4359-4370 (2016).
  4. Tamhane, R. M., Johnson, R. L., Hsia, C. C. W. Pulmonary membrane diffusing capacity and capillary blood volume measured during exercise from nitric oxide uptake. Chest. 120 (6), 1850-1856 (2001).
  5. Bohr, C. On the determination of gas diffusion through the lungs and its size during rest and work. Zentralblatt für Physiologie. 23 (12), 374-379 (1909).
  6. Krogh, A., Krogh, M. On the rate of diffusion of carbonic oxide into the lungs of man. Skandinavisches Archiv Für Physiologie. 23 (1), 236-247 (1910).
  7. Krogh, M. The diffusion of gases through the lungs of man. J Physiol. 49 (4), 271-300 (1915).
  8. Hsia, C. C., Herazo, L. F., Ramanathan, M., Johnson, R. L. Cardiopulmonary adaptations to pneumonectomy in dogs IV. Membrane diffusing capacity and capillary blood volume. J Appl Physiol. 77 (2), 998-1005 (1994).
  9. Behnia, M., Wheatley, C. M., Avolio, A., Johnson, B. D. Alveolar-capillary reserve during exercise in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 12, 3115-3122 (2017).
  10. 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), 290-302 (1957).
  11. Borland, C., Higenbottam, T. A simultaneous single breath measurement of pulmonary diffusing capacity with nitric oxide and carbon monoxide. Eur Respir J. 2 (1), 56-63 (1989).
  12. Zavorsky, G. S., et al. Standardisation and application of the single-breath determination of nitric oxide uptake in the lung. Eur Respir J. 49 (2), 1600962(2017).
  13. Tedjasaputra, V., Van Diepen, S., Collins, S., 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(2017).
  14. Zavorsky, G. S. The rise in carboxyhemoglobin from repeated pulmonary diffusing capacity tests. Respir Physiol Neurobiol. 186 (1), 103-108 (2013).
  15. Graham, B. L., et al. ERS/ATS standards for single-breath carbon monoxide uptake in the lung. Eur Respir J. 49 (1), 1600016(2017).
  16. Hughes, J. M., Pride, N. B. Examination of the carbon monoxide diffusing capacity (DLCO) in relation to its KCO and VA components. Am J Respir Crit Care Med. 186 (2), 132-139 (2012).
  17. Balady, G. J., et al. Clinician's guide to cardiopulmonary exercise testing in adults: a scientific statement from the American heart association. Circulation. 122 (2), 191-225 (2010).
  18. Hanel, B., Clifford, P. S., Secher, N. H. Restricted postexercise pulmonary diffusion capacity does not impair maximal transport for O2. J Appl Physiol. 77 (5), 2408-2412 (1994).
  19. Sheel, A. W., Coutts, K. D., Potts, J. E., McKenzie, D. C. The time course of pulmonary diffusing capacity for carbon monoxide following short duration high intensity exercise. Respir Physiol. 111 (3), 271-281 (1998).
  20. Graham, B. L., et al. Standardization of spirometry 2019 update an official American Thoracic Society and European Respiratory Society technical statement. Am J Respir Crit Care Med. 200 (8), e70-e88 (2019).
  21. Glaab, T., Taube, C. Practical guide to cardiopulmonary exercise testing in adults. Respir Res. 23 (1), 9(2022).
  22. Munkholm, M., et al. Reference equations for pulmonary diffusing capacity of carbon monoxide and nitric oxide in adult Caucasians. Eur Respir J. 52 (1), 1500677(2018).
  23. Dressel, H., et al. Lung diffusing capacity for nitric oxide and carbon monoxide: dependence on breath-hold time. Chest. 133 (5), 1149-1154 (2008).
  24. Madsen, A. C., et al. Pulmonary diffusing capacity to nitric oxide and carbon monoxide during exercise and in the supine position: a test-retest reliability study. Exp Physiol. 108 (2), 307-317 (2023).
  25. Ross, B. A., et al. The supine position improves but does not normalize the blunted pulmonary capillary blood volume response to exercise in mild COPD. J Appl Physiol. 128 (4), 925-933 (2020).
  26. Zavorsky, G. S., Lands, L. C. Lung diffusion capacity for nitric oxide and carbon monoxide is impaired similarly following short-term graded exercise. Nitric Oxide. 12 (1), 31-38 (2005).
  27. Alves, M. M., Dressel, H., Radtke, T. Test-retest reliability of lung diffusing capacity for nitric oxide during light to moderate intensity cycling exercise. Respir Physiol Neurobiol. 304, 103940(2022).
  28. Jorgenson, C. C., Coffman, K. E., Johnson, B. D. Effects of intrathoracic pressure, inhalation time, and breath hold time on lung diffusing capacity. Respir Physiol Neurobiol. 258, 69-75 (2018).
  29. Zavorsky, G. S., Quiron, K. B., Massarelli, P. S., Lands, L. C. The relationship between single-breath diffusion capacity of the lung for nitric oxide and carbon monoxide during various exercise intensities. Chest. 125 (3), 1019-1027 (2004).
  30. Coffman, K. E., Boeker, M. G., Carlson, A. R., Johnson, B. D. Age-dependent effects of thoracic and capillary blood volume distribution on pulmonary artery pressure and lung diffusing capacity. Physiol Rep. 6 (17), e13834(2018).
  31. Borland, C. D. R., Hughes, J. M. B. Lung diffusing capacities (DL) for nitric oxide (NO) and carbon monoxide (CO): The evolving story. Compr Physiol. 11 (1), 1371(2021).
  32. 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 arteriovenoua anastomoses during exercise. J. Vis. Exp. (120), e54949(2017).
  33. Thomas, A., et al. The single-breath diffusing capacity of CO and NO in healthy children of European descent. PLoS One. 12 (6), e0179097(2017).
  34. Blakemore, W. S., Forster, R. E., Morton, J. W., Ogilvie, C. M. A standardized breath holding technique for the clinical measurement of the diffusing capacity of the lung for carbon monoxide. J Clin Invest. 36 (1), 1-17 (1957).
  35. Cotes, J. E., et al. Iron-deficiency anaemia: its effect on transfer factor for the lung (diffusiong capacity) and ventilation and cardiac frequency during sub-maximal exercise. Clin Sci. 42 (3), 325-335 (1972).
  36. Mann, T., Lamberts, R. P., Lambert, M. I. Methods of prescribing relative exercise intensity: Physiological and practical considerations. Sports Med. 43 (7), 613-625 (2013).
  37. Forster, R. E. Exchange of gases between alveolar air and pulmonary capillary blood: pulmonary diffusing capacity. Physiol Rev. 37 (4), 391-452 (1957).
  38. Tedjasaputra, V., et al. Pulmonary capillary blood volume response to exercise is diminished in mild chronic obstructive pulmonary disease. Respir Med. 145, 57-65 (2018).
  39. Nymand, S. B., et al. Exercise adaptations in COPD: the pulmonary perspective. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 323 (6), L659-L666 (2022).
  40. Rodríguez-Roisin, R., et al. Ventilation-perfusion imbalance and chronic obstructive pulmonary disease staging severity. J Appl Physiol. 106 (6), 1902-1908 (2009).
  41. Hsia, C. C., Johnson, R. L. Jr, Shah, D. Red cell distribution and the recruitment of pulmonary diffusing capacity. J Appl Physiol. 86 (5), 1460-1467 (1999).
  42. Wilhelm, E., Battino, R., Wilcock, R. J. Low-pressure solubility of gases in liquid water. Chem Rev. 77 (2), 219-262 (1977).
  43. Forster, R. E. Diffusion of gases across the alveolar membrane. , American Physiological Society. Bethesda, MD, USA. (1987).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

تبادل الغازاتالاحتياطي السنخي الشعيريانتشار أول أكسيد الكربونانتشار أكسيد النيتريكاختبار الجهد القلبي الرئويمرض الرئة المزمندراجة تمارين مجهارية
اختبار مزدوج لقياس قدرة انتشار الغاز الرئوي أثناء التمرين في البشر باستخدام طريقة التنفس الواحد
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.