Name: Evaluación del volumen de sangre capilar pulmonar, la membrana Capacidad de Difusión y intrapulmonar arteriovenosa anastomosis durante el ejercicio (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-20T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 9 s
Description: Aprende a evaluar la respuesta vascular pulmonar al ejercicio mediante capacidad de difusión con múltiples fracciones de oxígeno y ecocardiografía con contraste. Estas técnicas permiten cuantificar cambios en el volumen sanguíneo capilar y la capacidad de difusión de la membrana.

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La financiación fue proporcionada por el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá y la Fundación del Corazón y el Accidente Cerebrovascular de Canadá.

Este protocolo sigue las directrices del comité de ética de investigación humana de la Universidad de Alberta y se ajusta a las normas establecidas por la última revisión de la Declaración de Helsinki. 1. graduado prueba de esfuerzo (VO 2 pico) <ol><li> Obtener consentimiento informado por escrito del sujeto. Que el sujeto leer y contestar las preguntas que aparecen en la preparación para la actividad física Cuestionario + (PAR-Q +) para determinar su aptitud para un ejercicio 24. </li><li> Ajustar la altura del asiento de la bicicleta ergométrica, de acuerdo a la preferencia de tema. Coloque electrodos cuatro electrocardiograma (ECG) en la parte posterior del paciente de acuerdo con la colocación estándar ECG de 3 derivaciones, con las extremidades modificada conduce a medir la frecuencia cardíaca (HR) 25. </li><li> Inserte la boquilla en la boca del sujeto para medir el gas exhalado y la ventilación durante el ensayo utilizando un sistema de medición del metabolismo 25. NOTA: El sistema metabólico medirá el consumo en tiempo real de oxígeno (VO2), la producción de dióxido de carbono (VCO 2), ventilación (V E), frecuencia cardíaca (FC), y el final de la espiración de CO 2 (P ET CO 2). </li><li> Después de 2 minutos de la recogida de datos de referencia, dar instrucciones al objeto de comenzar a pedalear con una carga de trabajo inicial de 50 vatios, para mantener una cadencia constante de ≥60 RPM. Aumentar la carga de trabajo en los pasos 25 W cada 2 minutos, hasta que el sujeto alcanza el agotamiento volitivo o solicitud de detener la prueba 25. </li></ol> 2. Fracción múltiple de oxígeno inspirado (FIO 2) Capacidad de difusión (DLCO) Método 7 <ol><li> Calcular las cargas de trabajo que corresponden a un 30%, 50%, 70% y 90% del VO 2 pico usando el pico de VO 2 obtenido en la prueba de esfuerzo. Por lo menos 48 horas después de la prueba de esfuerzo, tienen el objeto de reconvertir al laboratorio para maniobras de DLCO. </li><li> No exceda de 12 pruebas por día DLCO, como carboxihemoglobina (COHb) acumulación puede ocurrir con la repetición de la prueba 5. Por lo tanto, realizar pruebas en varios días en función del número de cargas de trabajo de ejercicios a realizar y la calidad de los datos DLCO. </li><li> Preparar los gases respiratorios pre-uniendo un tanque de 100% O 2 gas y un depósito de aire de grado médico (21% O 2 y 79% N 2) a un sistema mezclador de aire. Llenar dos 60 L no difusión de bolsas Douglas, una que contiene 40% de O 2, y una que contiene 60% de O 2, utilizando el sistema mezclador de aire. </li><li> La creación de dos de calibre grande, de tres vías válvulas de llave de paso que permita la modulación de las mezclas de gases inhalados. Estos se conocen como las "válvulas de pre-aliento." </li><li> Conectar las bolsas Douglas al sistema de válvula mediante un tubo flexible, no compresible. Conectar el sistema de válvula a una de dos vías, conn válvula en forma de T no reinspiraciónreflejada en el conjunto de entrada de gas de prueba del sensor de flujo de masa del sistema de medición del metabolismo. </li><li> Para apoyar las mediciones, haga que el sujeto sentado en posición vertical, con los dos pies apoyados en el suelo. Para los ensayos de ejercicio, asegúrese de que el sujeto está en un estado estable mediante el control de HR usando el ECG (HR ± 3 lpm durante el estado estacionario). NOTA: El estado de equilibrio no puede ser alcanzado en el 90% del VO 2 pico; de este modo, comenzar la medición una vez que el sujeto ha alcanzado la HR equivalente a 90% del VO 2 pico en la prueba de esfuerzo. </li><li> Se recoge una sola gota de sangre capilar a través de un pinchazo en el dedo y analizarla para determinar la concentración de hemoglobina. A continuación, ajuste todos los posteriores CO DL para [Hb] mediante la siguiente ecuación 26: <img alt="Ecuación 1" src="/files/ftp_upload/54949/54949equation1.jpg"></li><li> Seleccionar un F I O 2 (21%, 40%, o 60%) al azar por la conmutación de los pre-Breathe válvulas a la orientación deseada. ChooSE F correspondiente al I O 2 DL CO gas girando el selector de la válvula de gas DL CO (véase la Figura 1C). </li><li> Instruir al objeto de colocar los clips de la nariz y respirar normalmente en la boquilla durante cinco respiraciones de la bolsa de Douglas correspondiente a la respectiva F I O 2. </li><li> Instruir al sujeto a expirar al volumen residual. Cuando las mesetas de volumen pulmonar en el volumen residual, tienen el sujeto inhale la mezcla de gas CO DL al total de la capacidad pulmonar y contener la respiración durante 6 s antes de exhalar el volumen residual. </li><li> Monitorear el rastreo de metano durante la exhalación para asegurar que la pendiente es horizontal, ya que esto indica que el gas de ensayo CO está bien equilibrada en el pulmón. NOTA: El volumen alveolar (V A) y el tiempo de retención de la respiración se calculan automáticamente y reportados por el sistema de medición del metabolismo. </li><li> Asegúrese de que la V para cada maniobra DLco está dentro del 5% of ensayos anteriores. Del mismo modo, el tiempo de retención de la respiración debe ser de 6,0 ± 0,3 s. Si no es así, repetir la maniobra. </li><li> Espere 4 minutos para permitir que el monóxido de carbono residual para vaciar, y repita los pasos 2.8 a 2.11 por cada restante F I O 2 en reposo. </li><li> Por lo menos 48 h más tarde, repita los pasos 2.9 a 2.15 durante el estado de equilibrio en cada intensidad del ejercicio (30%, 50%, 70% y 90% del VO 2 pico) para cada F I O 2. Reducir la carga de trabajo entre la respiración se mantiene en el 90% de la carga de trabajo del VO 2 pico para recuperar el objeto. </li><li> Espere 2 minutos entre las pruebas DLCO durante el ejercicio para despejar alveolar de CO durante el ejercicio. No exceda de 12 pruebas DLCO por día para evitar la carboxihemoglobina (COHb) la acumulación de 5. </li></ol> 3. Cálculo del volumen pulmonar de sangre capilar y la membrana Capacidad de Difusión <ol><li> Calcular la presión parcial alveolar de O 2 (P a O 2) utilizando el following ecuación <img alt="Ecuación 2" src="/files/ftp_upload/54949/54949equation2.jpg"> NOTA: F I O 2 es la fracción de O 2 inspirado, P BAR es la presión atmosférica, P H2O es la presión de vapor de agua, P a CO 2 es la presión arterial de CO 2, y el RER es el cociente respiratorio. </li><li> Estimar el RER y P a CO 2 mediante la medición de 30 s media P ET CO 2 y el RER para la respectiva intensidad del ejercicio a partir de los datos obtenidos en la prueba de esfuerzo anterior. </li><li> Calcular θ CO utilizando la siguiente ecuación 7. <img alt="Ecuación 3" src="/files/ftp_upload/54949/54949equation3.jpg"></li><li> Representa gráficamente la relación entre 1 / DLco adj y 1 / θ CO para cada F I O 2 y el cálculo de la ecuación de regresión. NOTA: El mínimo aceptable r 2valor es 0,95, y las maniobras DL CO se debe repetir cuando r 2 valores están fuera de este rango 21. </li></ol><img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig2.jpg"> Figura 2: Gráfico Representante de 1 / DL CO en función de 1 / θ CO en el pico de esfuerzo. La relación entre 1 / DL CO y 1 / θ CO se traza para tres respiración tiene en los diferentes F I O 2 (21%, 40% y 60%). El cálculo de Vc y Dm se deriva de la ecuación de regresión para la relación anterior. El inverso de la pendiente (1 / 0,00796) de la línea da el valor de Vc (125,5 ml), y la inversa de la intersección y (1 / 0,00869) da el valor para DM (115,0 ml min -1 mmHg -1). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54949/54949fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una lar</a>ger versión de esta figura. <ol start="5"><li> Calcular Vc tomando la inversa de la pendiente de la ecuación de regresión entre 1 / DL CO y 1 / θ CO. Calcula Dm tomando el inverso de la intersección de la ecuación. </li></ol> 4. intrapulmonar arteriovenosa anastomosis Reclutamiento <ol><li> En un día separado de la recogida de datos DL CO, inserte un intravenoso de calibre 20 (IV) del catéter en una vena antecubital y adjuntarlo a una llave de tres vías a través de un tubo de extensión de 6 en IV para la inyección de suero salino agitado para el contraste ecocardiografía 11, 17. </li></ol><img alt="figura 3" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig3.jpg"> Figura 3: Agitado de configuración de contraste salino. Un catéter IV se coloca en el espacio antecubital y está conectado a una llave de paso de tres vías a través de una extensión de 6-in. Dos jeringas de 10 mL se encuentran entached a la llave de paso para crear la solución de contraste, que contiene 10 ml de solución salina y 0,5 ml de aire de la habitación. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54949/54949fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <ol start="2"><li> Conectar dos jeringas de 10 mL a la llave de tres vías. Mezclar 10 ml de solución salina estéril al 0,9% con 0,5 ml de aire, y con fuerza agitar a través de la llave de tres vías, de ida y vuelta entre las dos jeringas, para formar burbujas finas suspendidas, hasta que el ecografista está listo para el contraste. </li><li> Tienen un ecografista o cardiólogo experimentado obtener una vista apical de cuatro cámaras estándar del corazón. En reposo, tiene la ecocardiografista evaluar el tabique interauricular y el tabique ventricular para una derivación intracardiaca con ecocardiografía estándar y Doppler color. <ol><li> Si no se detecta una desviación intracardiaca, instruir al objeto de realizar una maniobra de Valsalva durante la inyección de contrasteiones para evaluar la presencia de un foramen oval permeable (FOP) 11, 17. Repita la medición durante no Valsalva. </li></ol></li><li> Inyectar el contraste, mientras que el ecografista mantiene la vista de cuatro cámaras. Registrar 15 ciclos cardiacos tras la detección de contraste en el ventrículo derecho. </li><li> Repetir la formación de imágenes de contraste mejorado durante el ejercicio en estado estable en el 30%, 50% y 70% del VO 2 pico. A medida que el estado de equilibrio no puede ser alcanzado en el 90% del VO 2 pico, comienzan la formación de imágenes una vez que la frecuencia cardíaca objetivo, identificado por la frecuencia cardíaca al 90% del VO 2 pico durante la prueba de esfuerzo, que se alcanza. NOTA: El tiempo entre las intensidades de ejercicio depende de la liquidación de contraste de ambos ventrículos, ≥ 2 min. </li><li> Tener un ecocardiografista que está cegado a las condiciones experimentales interpretar los ecocardiogramas de contraste salino agitado de acuerdo con un sistema de puntuación descrito previamente-17 &lt;/ sup&gt; 27. NOTA: La puntuación se basa en el número máximo de contraste burbujas visibles dentro del ventrículo izquierdo (VI) en un solo marco ecocardiográfico, como sigue: no contraste burbujas en el LV = 0, ≤3 burbujas = 1, 4 - 12 burbujas = 2 ,&gt; 12 burbujas = 3. Nota: El aspecto de contraste en el ventrículo izquierdo después de cinco ciclos cardiacos sugiere una Ipava. Un shunt intracardíaco es calificado por la aparición de contraste en menos de cinco ciclos cardiacos 27. </li></ol><img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig4.jpg"> Figura 4: Imágenes representativas para Ipava de puntuación. La escala es de 5 cm (línea blanca sólida). (A) la inyección de contraste Pre. (B) Puntuación = 0. El marcador (C) = 1. Ipava puntuación Ipava (D) = 3. Ipava <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54949/54949fig4large.jpg" target="_blank">P</a>arrendar clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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</ol>

Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.

Este método permite la evaluación de la capacidad de difusión pulmonar y el reclutamiento anastomosis arteriovenosa intrapulmonar durante el ejercicio. Los pasos críticos en el protocolo A pesar de que la retención de la respiración DL CO es relativamente simple en reposo, contención de la respiración durante el ejercicio presenta un desafío único para el tema, ya que es contrario a la intuición, y los sujetos tienen un alto impulso para respirar durante el ejercicio. Por lo tanto, una determinación de buena calidad de Vc y Dm se basa en la relación y la comunicación clara entre el probador y el sujeto. la capacidad técnica de las pruebas puede ser cuantificado con la variabilidad del volumen alveolar (± 5% de los ensayos anteriores) y un tiempo de apnea (BHT) de 6,0 ± 0,3 s. Modificaciones y solución de problemas Al término de una medición Vc / Dm, el probador debe graficar de forma rápida las tres maniobras DL CO a DeTermine la línea de mejor ajuste de los puntos de datos; la DL CO mide con 21% F I O 2 debe ser siempre mayor que con 40%, que debe ser mayor que con 60%. Si no es así, se recomienda comprobar si el interruptor de la válvula se corresponde con el gas de comprobación correcta. Del mismo modo, comprobar que las bolsas pre-respiratorias se llenan con la correcta F I O 2 gas correspondiente al gas de prueba (Figura 1B-1D). Se debe tener precaución cuando se prueba un participante que es un fumador, ya que los niveles elevados de COHb pueden subestimar DLco. Para la evaluación de reclutamiento Ipava, la posición del sujeto es fundamental para garantizar la adquisición de imágenes de alta calidad. Es posible sustituir el cicloergómetro en posición vertical con un ergómetro de bicicleta recostada para minimizar el movimiento del sujeto. Sin embargo, el ejercicio bicicleta recostada se provoca una respuesta metabólica diferente para un determinado ritmo de trabajo, y por lo tanto la prueba de esfuerzo debe serrepetida en el cicloergómetro reclinada. Exploración de la parte superior del pecho puede ser incómodo para algunas mujeres; en este caso, se recomienda un ecografista hembra. Finalmente, el protocolo de ejercicio recomendado está diseñado para una persona joven y sana; En consecuencia, el protocolo de ejercicio puede ser modificado para una población objetivo diferente. Las limitaciones de la técnica Las principales limitaciones de la F I O técnica CO 2 DL múltiple son la habilidad del probador y la capacidad del sujeto de seguir órdenes y permanecer tranquilo durante la retención de la respiración, como Valsalva o maniobras de Müller afectará a las mediciones. En segundo lugar, el número de aliento sostiene en una sola sesión se debe limitar a 12, debido a un aumento en la contrapresión de CO, lo que puede afectar el Vc y medición Dm 5, 30 y suponer un riesgo para la salud al sujeto. Dependiendo del diseño de la investigación, que soyay que sea necesario para completar la prueba en varias sesiones para permitir la liquidación de CO y de limitar la fatiga participante. Con un buen entrenamiento participante y buena capacidad técnica, hemos determinado un coeficiente de variación satisfactoria entre los ensayos para DLco, Vc, y Dm al 7%, 8% y 15%, respectivamente. La FIO técnica de CO 2 DL múltiple supone que el O 2 alveolar es el mismo que el de O 2 capilar, y por lo tanto, se debe tener precaución al interpretar los datos en individuos con deterioro del intercambio de gases conocida. de imágenes de contraste ecocardiográfico salino agitado está limitada por la capacidad técnica de la auxiliar de ecografía y la capacidad del sujeto para minimizar el movimiento torácico durante el ejercicio. También es fundamental que el intérprete de las imágenes esté familiarizado con la escala al eliminar el reclutamiento Ipava según los procedimientos establecidos (Figura 4 </strong&gt;) 27. La importancia de un positivo ecocardiografía de contraste salino durante el ejercicio sigue siendo un tema de debate 15, 16, y hay una cierta discusión que un contraste salino agitado positiva en el ventrículo izquierdo puede ser secundario a la distensión capilar, y no el reclutamiento Ipava. El trabajo en curso está tratando de resolver este problema. Importancia de la técnica con respecto a los métodos existentes / alternativos Mediante la utilización de estas técnicas fisiológicas, es posible evaluar la vasculatura pulmonar durante el ejercicio en una variedad de condiciones, incluyendo en la salud, en la enfermedad, y en las intervenciones farmacológicas. Aunque la calidad se basa en la capacidad de la tester, estas habilidades son fácil y rápidamente adquieren con tutoría y formación adecuada. La FIO método de CO 2 DL múltiple se considera el &quot;patrón oro&quot; en el meañal de Dm y Vc 31. Si bien estas medidas no se calculan clínicamente, los valores podrían ser usados para determinar los mecanismos de la hipoxemia y la intolerancia al ejercicio, para predecir resultados de los pacientes, y para caracterizar mejor diagnóstico 31, 32. Del mismo modo, la técnica de solución salina agitada ecocardiografía es el método más ampliamente utilizado en la determinación de la contratación de IPAVAs. Las aplicaciones futuras o direcciones después de dominar esta técnica Estas técnicas son aplicables para su uso en una amplia gama de condiciones experimentales y las intervenciones. Demostramos estas técnicas durante el ejercicio, pero se puede modificar fácilmente para medir las respuestas vasculares pulmonares durante una infusión de medicamentos, tales como dobutamina o la dopamina, fármacos inotrópicos se sabe que aumentan el gasto cardíaco 17. Además, es posible utilizar estas técnicas en poblaciones clínicas, talescomo en aquellos con insuficiencia cardíaca 34 o enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), en el que la DL CO es menor en comparación con los sujetos de control emparejados por edad 35.

Durante el ejercicio, el gasto cardíaco puede aumentar hasta seis veces por encima de los valores de reposo 1. Dado que los pulmones son el único órgano para recibir 100% de la salida cardiaca, el ejercicio presenta un estrés considerable al sistema pulmonar. Con el ejercicio incremental, capacidad de difusión pulmonar (DLCO) debe aumentar para satisfacer la creciente demanda de oxígeno 2. Desde el reposo hasta el pico de esfuerzo, DL CO puede aumentar a un máximo de 150% de los valores de reposo sin llegar a un límite superior con respecto al gasto cardíaco 3, 4, 5. El aumento de la capacidad de difusión se produce como resultado de incrementos en la capacidad de la membrana (Dm) y el volumen de sangre capilar (Vc), secundaria a la contratación y la distensión de los capilares pulmonares 6 difusoras. Roughton y Forster (1957) desarrollaron una técnica para crear particiones Dm y Vc 7 mediante la modulación de la fracción de oxígeno inspirado (F I O 2) durante una capacidad de difusión estándar para la prueba de monóxido de carbono (CO DL). El oxígeno y el monóxido de carbono (CO) competitivos se unen a sitios de hemo en la hemoglobina, de manera que el aumento de F I O 2 disminuirá la DL CO 8, 9. Mediante la modulación de la F I O 2 durante una maniobra de DL CO estándar, esta relación puede ser explotado para medir Vc y Dm 7. Hemos adaptado recientemente esta técnica que se utilizará durante el ejercicio 5. Al igual que en trabajos anteriores, hemos encontrado que la DL CO aumenta de forma continua hasta la cima del ejercicio en segundo lugar a aumentos tanto en Vc y Dm 5. Curiosamente, se ha encontrado que en los atletas entrenados en resistencia que tienen un mayor consumo de oxígeno y por lo tanto una mayor necesidad de la capacidad de difusión, Hay un aumento en el DL CO en el pico, debido a un aumento Dm, y no Vc, lo que sugiere una adaptación potencial en la membrana pulmonar del atleta 5. Los aumentos de Vc y Dm durante el ejercicio se consiguen mediante un aumento de la presión de la arteria pulmonar, lo que resulta en el reclutamiento y la distensión de los capilares pulmonares previamente hipo-perfundidos en reposo 4, 10. Esto resulta en un aumento en el área de sección transversal de la red capilar pulmonar, disminuyendo de ese modo la resistencia vascular pulmonar y atenuar el aumento de la presión de la arteria pulmonar. Los estudios que utilizan la ecocardiografía de contraste salino agitado han mostrado evidencia de anastomosis arteriovenosas intrapulmonar reclutamiento (Ipava) durante el ejercicio 11, 12, 13, 14. La importancia de la contratación Ipava aún no está claro, y mientras que algunos estudios sugieren que pueden contribuir al deterioro del intercambio gaseoso 12, 14 y pueden servir para descargar el ventrículo derecho 11, 12, el tema sigue siendo controvertido 15, 16. Además, aunque el mecanismo exacto de reclutamiento Ipava no se conoce, se ha encontrado que el aumento del gasto cardíaco, así como la dopamina exógena, provoca el reclutamiento Ipava en reposo 17. Una forma aguda de aumento de presión de la arteria pulmonar 18 o dopamina bloqueo no parece afectar significativamente el reclutamiento Ipava durante el ejercicio 11. Se especula que estos vasos Ipava de mayor diámetro pueden ayudar a proteger los capilares pulmonares a partir de los grandes aumentos en la arteria pulmonarpresión mediante la reducción de la resistencia vascular pulmonar 12, 17, 19, 20, 21. Cuando se combina con la evaluación de Vc y Dm, agitado ecocardiografía de contraste de solución salina es una herramienta valiosa para examinar la adaptación de la circulación pulmonar a la tensión de ejercicio 22, 23.

<table><tbody><tr><td>Sistema de medición metabólica</td><td>SensorMedics Inc.</td>Bicicleta Ergómetro <td>Encore 299 Vmax</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Ergoline</td><td>Ergoselect II 1200</td><td></td></tr><tr><td>60 L Douglas Bags</td><td>Hans Rudolph</td><td>Serie</td><td></td>6100</tr><tr><td>Válvula T de dos vías</td><td>Hans Rudolph</td><td>Serie 2700 Sistema</td><td></td>de</tr><tr><td>medición de hemoglobina</td><td>HemoCue</td><td>Hb 201+</td><td></td></tr><tr><td>22 calibre Catéter intravenoso</td><td>BD</td><td>Insyte-W</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasonido&nbsp;</td><td>Vivid Q</td><td>ECHOpac</td><td></td></tr><tr><td>Gas comprimido 21% O2, 0,3% CO, 0,3% CH4, nitrógeno de equilibrio</td><td>Praxair</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gas comprimido 40% O2, 0,3% CO, 0,3% CH4, nitrógeno de equilibrio</td><td>Praxair</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gas comprimido 60% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, nitrógeno de equilibrio</td><td>Praxair</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pinza nasal</td><td>Vacu-Med</td><td>apagafuegos #1008</td><td></td></tr></tbody></table>

evaluación del volumen de sangre capilar pulmonar, la membrana capacidad de difusión y intrapulmonar arteriovenosa anastomosis durante el ejercicio

Assessment of Pulmonary Capillary Blood Volume, Membrane Diffusing Capacity, and Intrapulmonary Arteriovenous Anastomoses During Exercise

El ejercicio es una tensión a la vasculatura pulmonar. Con el ejercicio incremental, la capacidad pulmonar de difusión (DLCO) debe aumentar para satisfacer la creciente demanda de oxígeno; de lo contrario, puede producirse una limitación de la difusión. El aumento de la DLCO con el ejercicio se debe al aumento del volumen de sangre capilar (Vc) y la membrana de la capacidad de difusión (Dm). Vc y Dm aumentan secundaria al reclutamiento y la distensión de los capilares pulmonares, aumentando el área superficial para el intercambio de gases y la disminución de la resistencia vascular pulmonar, atenuando así el aumento de la presión arterial pulmonar. Al mismo tiempo, el reclutamiento de anastomosis arteriovenosas intrapulmonares (Ipava) durante el ejercicio puede contribuir al deterioro del intercambio de gases y / o prevenir un gran aumento de la presión arterial pulmonar. Se describen dos técnicas para evaluar la difusión y la circulación pulmonar en reposo y durante el ejercicio. La primera técnica utiliza múltiples fracción de oxígeno inspirado (FIO 2) DL CO aliento sostiene para determinar Vc y Dm en reposo y durante el ejercicio. Además, la ecocardiografía con contraste intravenoso salino agitado se utiliza para evaluar el reclutamiento IPAVAs. Los datos representativos mostraron que la DL CO, Vc, y Dm aumentó con la intensidad del ejercicio. Los datos ecocardiográficos mostraron ninguna contratación Ipava en reposo, mientras que las burbujas de contraste se observaron en el ventrículo izquierdo con el ejercicio, lo que sugiere el reclutamiento Ipava inducida por el ejercicio. La evaluación de volumen pulmonar capilar de la sangre, la capacidad de difusión de la membrana, y el reclutamiento Ipava utilizando métodos ecocardiográficos es útil para caracterizar la capacidad de la vasculatura pulmonar para adaptarse al estrés del ejercicio en la salud, así como en los grupos enfermos, tales como los que tienen arterial pulmonar la hipertensión y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica.

El efecto de aumentar la intensidad del ejercicio en el consumo de oxígeno, la capacidad de difusión, el volumen de sangre capilar pulmonar, la capacidad de la membrana de difusión, y la puntuación Ipava se muestra en la Tabla 1. VO 2, DL CO, Vc, y Dm aumento en respuesta al aumento de la potencia de salida. La figura 2 muestra un cálculo representante de Vc y Dm utilizando el F I O técnica CO 2 -DL múltiple durante el ejercicio. DL CO disminuye con el aumento de F I O 2, y esta relación se explota para particionar Vc y Dm. El cálculo de la inversa de la pendiente de 1 / DL CO frente a 1 / theta resultados de CO en el Vc, y la inversa de la intersección y se obtiene el valor para el Dm. Como era de esperar, tanto el aumento Vc y Dm durante el ejercicio en comparación con los valores de reposo. I O 2 DL CO y agitado solución salina contraste facilita a los investigadores una visión más clara de las contribuciones de capilar pulmonar y el reclutamiento de la membrana a la capacidad global de difusión y podría complementar las pruebas tradicionales de la función pulmonar en el entorno clínico. Si no se aumentan o Vc Dm durante el ejercicio daría lugar a una limitación de la difusión y la hipoxemia. Por ejemplo, una DL CO baja secundaria a la mínima Vc indicaría cambios en los capilares pulmonares; Del mismo modo, una disminución de Dm indicaría cambios a la membrana pulmonar. La Figura 4 muestra los trazados representativos de ecocardiografías de contraste de cuatro cámaras. Con el aumento de la intensidad del ejercicio, la Ipava puntuación aumenta de 0 ( (Tabla 1). Trabajos anteriores han demostrado que el ejercicio sube el Ipava 11, 12, 14, pero no hay consenso en cuanto a cómo se recluta a estos IPAVAs. Hay pruebas de que IPAVAs puede ser reclutado farmacológicamente en reposo con la dopamina 17, 28, así como mediante el aumento del gasto cardíaco con dobutamina 17, 28 y 28 epinefrina. Los inotrópicos como la dopamina y la epinefrina son de particular interés, ya que aumentan de forma endógena durante el ejercicio 29. Por otra parte, existe alguna evidencia de que Ipava contratación puede ser importante para ejercer la hemodinámica, en que la ausencia de IPAVAs parece resultar en una mayor presión de la arteria pulmonar, disminución de la cardiac de salida, y la disminución de potencia de salida máxima 12. Por lo tanto, esta técnica se puede usar en los estudios que examinan los individuos con hipertensión arterial pulmonar. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig1.jpg"> Figura 1: múltiple F I O 2 DL Configuración CO. (A) Descripción general del programa de instalación. (B) los cilindros de gas comprimido que contienen 21%, 40% y 60% de O 2 con 0,3% de CO, 0,3% de metano, y el balance de nitrógeno, así como un cilindro de gas comprimido oxígeno suplementario. (C) selector de la válvula de tres vías para los tres tanques F I O 2 DL CO. (D) válvula de conmutación de válvulas de tres vías en la serie para la selección de F I O 2 para la pre-respiración. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54949/54949fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una lar</a>ger versión de esta figura. <img alt="tabla 1" src="/files/ftp_upload/54949/54949table1.jpg"> Tabla 1: Datos Representante para un sujeto en reposo y durante el ejercicio a los 30, 50, 70 y 90% del VO 2 pico. VO 2, volumen de consumo de oxígeno en relación con la masa corporal; DL CO, capacidad de difusión del monóxido de carbono; Vc, capilar pulmonar volumen de sangre; Dm, membrana de la capacidad de difusión; El marcador Ipava, la puntuación de la apariencia de contraste en el ventrículo izquierdo después de cinco ciclos cardiacos. Los datos modificados desde Tedjasaputra et al. 2016.

Para evaluar la difusión y la vasculatura pulmonar respuestas al ejercicio, se describe la técnica de la capacidad de difusión de oxígeno de varias de inspiración para determinar el volumen de sangre capilar y la capacidad de difusión de la membrana, así como agitado ecocardiografía de contraste salino para evaluar el reclutamiento de anastomosis arteriovenosas intrapulmonares.

Evaluación del volumen de sangre capilar pulmonar, la membrana Capacidad de Difusión y intrapulmonar arteriovenosa anastomosis durante el ejercicio

Exercise is a stress to the pulmonary vasculature. With incremental exercise, the pulmonary diffusing capacity (DLCO) must increase to meet the increased ...

El objetivo general de este procedimiento es evaluar la respuesta vascular pulmonar al ejercicio utilizando múltiples fracciones de las capacidades de difusión de oxígeno inspirado, o FiO2, y ecocardiografía con contraste. Este método nos ayuda a comprender mejor cómo responde la circulación pulmonar al estrés del ejercicio. La principal ventaja de esta técnica es que se puede aplicar a una variedad de condiciones experimentales, clínicas y farmacológicas, incluso durante el ejercicio en participantes con enfermedades cardíacas o pulmonares.Wade Michaelchuk y Sophie Collins, estudiantes graduados en mi laboratorio, demostrarán la técnica de contención de la respiración. La técnica de ecocardiografía con contraste será realizada por el doctor Sean van Diepen, cardiólogo. Antes de comenzar el procedimiento, use un sistema mezclador de aire y oxígeno para llenar una bolsa Douglas no difusora de 60 litros con 40% de oxígeno y otra con 60% de oxígeno.Conecte dos válvulas de llave de paso de tres vías de gran diámetro para la modulación de los gases inhalados y use un tubo flexible sin compresión para conectar las bolsas Douglas al sistema de válvulas. Luego, conecte el sistema de válvulas a una válvula de no reinhalación bidireccional en forma de T conectada al conjunto de admisión de gas de prueba del sensor de flujo másico. Cambie la válvula de prerespiración y el selector de gas de monóxido de carbono a la orientación adecuada para la FiO2 seleccionada, e indique al sujeto que comience a pedalear a la intensidad de interés mientras mantiene una frecuencia cardíaca de entre más o menos tres latidos por minuto.Una vez que se haya alcanzado el estado estacionario, fije las pinzas nasales y la boquilla en el sujeto, y haga que el sujeto respire normalmente durante cinco respiraciones con la bolsa Douglas de oxígeno al 40%. Después de la quinta respiración, indique al sujeto que inhale hasta la capacidad pulmonar total y luego exhale hasta el volumen residual. Cuando el volumen pulmonar comience a estabilizarse, presione F1 en el teclado del sistema de válvulas para cambiar al gas de monóxido de carbono e indique al sujeto que continúe exhalando durante tres segundos, seguido de la inhalación del gas de monóxido de carbono hasta la capacidad pulmonar total.Inhala profundamente, sopla hasta el final, sigue empujando, tres, dos, uno, y respira profundamente, arriba, arriba, arriba, arriba, seis, cinco, cuatro, cuenta regresiva desde seis segundos. Tres, dos, uno, sopla, e instruye al sujeto para que exhale de nuevo al volumen residual. Bien, respira normalmente.Controlar el traceado de metano durante la exhalación para asegurar que la pendiente es horizontal. El éxito de este paso depende de la habilidad del evaluador y la capacidad del sujeto para seguir órdenes y mantener la calma durante la retención de la respiración. Le sugerimos que ensaye el tiempo de la retención de la respiración con el sujeto antes de intentar este procedimiento.Ahora, retire la boquilla y haga que el sujeto realice un ciclo durante al menos dos minutos más para permitir que se lave el monóxido de carbono residual. Luego, repita las maniobras de apnea para las FiO2 restantes. Para garantizar una maniobra de alta calidad, confirme que el volumen alveolar esté dentro del 5% de los ensayos anteriores y que el tiempo de retención de la respiración sea de aproximadamente seis segundos.Para el reclutamiento de anastomosis arteriovenosa intrapulmonar, o IPAVA, primero se inserta un catéter intravenoso de calibre 20 en una de las venas antecubitales del sujeto. Luego, use un trozo de tubo de extensión de seis pulgadas para conectar el catéter a una llave de paso de tres vías y conecte dos jeringas de 10 mililitros a la llave de paso. Para crear el contraste intravenoso, combine 10 mililitros de solución salina estéril con cinco mililitros de aire punto cero y agite rápidamente las dos jeringas hacia adelante y hacia atrás a través de la llave de paso hasta que las burbujas finalmente se suspendan.Indique al sujeto que comience el ejercicio de ciclismo a 100 vatios de intensidad. Una vez que se haya alcanzado el estado estacionario, haga que un cardiólogo experimentado obtenga una vista apical estándar de cuatro cámaras del corazón. Continúe agitando la solución salina hasta que el cardiólogo esté listo para registrar.A continuación, inyecte el contraste mientras el cardiólogo mantiene la vista de cuatro cámaras y registre 15 ciclos cardíacos tras la detección del contraste en el ventrículo derecho. La calidad de la imagen de la ecografía depende de la capacidad técnica del ecografista para mantener una imagen aceptable de las cuatro cámaras del corazón durante el ejercicio. Luego, haga que un ecocardiógrafo que está ciego a las condiciones experimentales interprete los ecocardiogramas para detectar la presencia de IPAVA.El volumen sanguíneo capilar y la capacidad de difusión aumentan a medida que aumenta la intensidad del ejercicio, lo que es coherente con la necesidad de una mayor capacidad de difusión para un mayor consumo de oxígeno. De hecho, en este experimento representativo, los datos ecocardiográficos no demuestran ningún reclutamiento de IPAVA en reposo, pero con una puntuación IPAVA que aumenta a medida que aumenta la intensidad del ejercicio. En esta grabación del corazón de un sujeto en reposo, se puede visualizar claramente el agente de contraste entrando en el ventrículo derecho.Incluso después de cinco ciclos cardíacos, no se puede observar contraste en el ventrículo izquierdo, lo que le da a este participante una puntuación IPAVA en reposo de cero. Aquí se muestran trazados representativos de ecocardiógrafos de contraste de cuatro cámaras. Tenga en cuenta que a medida que aumenta la intensidad del ejercicio, la puntuación de la anastomosis arteriovenosa intrapulmonar aumenta de cero en reposo a tres en la intensidad más alta del ejercicio.Una vez dominada, esta técnica se puede completar en dos horas. Al intentar este procedimiento, es importante recordar entrenar al voluntario en la técnica y el tiempo de respiración adecuados. Después de este procedimiento, se pueden utilizar otras intervenciones, como una infusión de fármacos, para responder preguntas sobre la circulación pulmonar.Tras su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la fisiología pulmonar exploraran los determinantes de la capacidad de difusión pulmonar en humanos. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo evaluar la vasculatura pulmonar en reposo y durante el ejercicio. No olvide que trabajar con monóxido de carbono puede ser extremadamente peligroso y que siempre se deben tomar precauciones, como la ventilación adecuada de la habitación, al realizar este procedimiento.

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Evaluación del volumen de sangre capilar pulmonar, la membrana Capacidad de Difusión y intrapulmonar arteriovenosa anastomosis durante el ejercicio (Video) | JoVE Journal

Evaluación del volumen de sangre capilar pulmonar, la membrana Capacidad de Difusión y intrapulmonar arteriovenosa anastomosis durante el ejercicio

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