Name: Medición de la capacidad de difusión pulmonar de gas de prueba dual durante el ejercicio en humanos utilizando el método de respiración única (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-02-02T13:50:00.000+00:00
Duration: 8 min 44 s
Description: Aprende a medir la capacidad de difusión pulmonar de CO y NO durante el ejercicio en humanos mediante el método de respiración única. Este protocolo evalúa la reserva alvéolo-capilar para mejorar diagnósticos.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

El estudio recibió apoyo financiero de la Fundación Svend Andersen. El Centro de Investigación de la Actividad Física cuenta con el apoyo de las subvenciones TrygFonden ID 101390, ID 20045 e ID 125132. JPH está financiado por HelseFonden y el Hospital Universitario de Copenhague, Rigshospitalet, mientras que HLH está financiado por la Fundación Beckett.

El Comité de Ética Científica de la Región Capital de Dinamarca ha aprobado previamente la medición de DL,CO/NO en reposo, durante el ejercicio y en decúbito supino tanto en voluntarios sanos como en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) de nuestra institución (protocolos H-20052659, H-21021723 y H-21060230).
NOTA: Antes de medir DL, CO/NO durante el ejercicio, se debe realizar una espirometría dinámica y una prueba de esfuerzo cardiopulmonar (CPET). La espirometría dinámica se utiliza para el control de calidad de las maniobras individuales de DL,CO/NO, mientras que el CPET se utiliza para determinar la carga de trabajo a la que se debe medir DL,CO/NO durante el ejercicio. En pacientes con limitación del flujo aéreo, especialmente debido a una enfermedad pulmonar obstructiva, puede ser ventajoso complementar la espirometría dinámica con una pletismografía de cuerpo entero para obtener una medida válida de la capacidad vital. Se recomienda realizar un chequeo médico para descartar cualquier contraindicación conocida antes de iniciar la CPET17. Es importante destacar que el CPET debe realizarse al menos 48 h antes de la medición de DL,CO/NO obtenida durante el ejercicio, ya que el ejercicio vigoroso previo puede afectar a la DL hasta al menos 24 h18,19.
1. Espirometría dinámica
NOTA: La espirometría dinámica debe realizarse de acuerdo con las guías clínicas vigentes de la ERS y la ATS20.
<ol><li>Mida el peso (con una precisión de 100 g) y la altura (con una precisión de 1 mm).</li>
	<li>Pida al participante que se siente en una silla vertical.</li>
	<li>Realizar una espirometría dinámica durante una maniobra espirada forzada para identificar el volumen espirado forzado en 1 s (VEF1) y la capacidad vital forzada (CVF) del participante, como se describe en otro lugar20.</li>
</ol>2. Prueba de esfuerzo cardiopulmonar (CPET)
NOTA: La CPET debe realizarse de acuerdo con las recomendaciones clínicas actuales21.
<ol><li>Ajuste la bicicleta ergómetro de acuerdo con la altura del participante y coloque un monitor de frecuencia cardíaca (FC) en el pecho.</li>
	<li>Coloque al participante en el cicloerómetro. Equipar al participante con una mascarilla conectada a un sistema de medición metabólica, para medir la ventilación y el intercambio de gases pulmonares a lo largo de la prueba.</li>
	<li>Indíquele al participante que comience a andar en bicicleta a un ritmo autoseleccionado ≥60 rondas por minuto (RPM) y realice un período de calentamiento de 5 minutos con una carga de trabajo submáxima basada en el nivel de actividad autoinformado, el estado físico diario y el estado de la enfermedad (p. ej., 15-150 W).</li>
	<li>Aumentar la carga de trabajo en 5-20 W cada minuto hasta que el participante alcance el agotamiento voluntario. Los incrementos deben basarse en el nivel de condición física actual del participante, de modo que se espera que la prueba finalice entre 8 y 12 minutos después del comienzo de la fase incremental.</li>
	<li>Instruya al participante para que evite otros ejercicios vigorosos durante las próximas 48 h.</li>
</ol>3. Calibración de un solo equipo de capacidad de difusión de aliento
NOTA: Es necesario calibrar los sensores de flujo y los analizadores de gases para garantizar que las mediciones sean válidas y fiables. El procedimiento exacto depende del fabricante y del dispositivo. El procedimiento de calibración, incluido el control biológico, debe completarse en cada día de estudio, y si se ejecuta menos de un día de estudio por semana, se deben realizar calibraciones semanales adicionales. La configuración experimental se muestra en la Figura 1.
<ol><li>Abra el programa de software en la computadora y se iniciará un período de calentamiento automático de 50 minutos para garantizar una temperatura suficiente del neumotacómetro.</li>
	<li>Asegúrese de que los recipientes con los gases de prueba estén abiertos (consulte la figura 1D).</li>
	<li>Realice una calibración de gas conectando primero la línea de muestreo desde el neumotacómetro al complemento de la unidad analizadora MS-PFT denominado CAL (consulte la Figura 1B).</li>
	<li>Inicie la calibración del gas seleccionando Calibración en la página de inicio (consulte la Figura 2A) y elija Calibración del gas. Inicie la calibración pulsando Inicio o F1 (consulte la Figura 2B).</li>
	<li>Conecte la línea de muestreo al neumotacómetro cuando se cumpla y acepte la calibración del gas.</li>
	<li>Realice una calibración de volumen con una jeringa válida de 3 L. Inicie la calibración del volumen seleccionando Calibración en la página de inicio (consulte la Figura 2A) y elija Calibración de volumen. Inicie la calibración presionando F1 y siga las instrucciones proporcionadas por el software (consulte la Figura 2C).</li>
	<li>Asegúrese de que la bolsa inspiratoria esté conectada a la unidad analizadora MS-PFT (consulte la Figura 1C).</li>
	<li>Complete el procedimiento de calibración realizando una medición de control biológico en reposo en posición sentada. Esto debe ser realizado por un no fumador sano para garantizar la fiabilidad del método. Si la variación semanal del sujeto en cuestión en DL,CO o DL,NO varía más de 1,6 y 6,5 mmol/min/kPa (5 y 20 mL/min/mmHg), respectivamente, la variación puede deberse a un error de la máquina y debe investigarse más a fondo12, 22.</li>
</ol>4. Preparación del participante
<ol><li>Calcule la carga de trabajo deseada a partir de los resultados anteriores del CPET para la intensidad elegida (% de la carga de trabajo máxima (Wmáx)) en la que se medirá el DL,CO/NO .</li>
	<li>Al menos 48 h después de que el participante haya realizado el CPET, pídale que regrese al laboratorio para obtener la medición de DL,CO/NO durante el ejercicio.</li>
	<li>Mida la altura (en cm hasta el mm más cercano), el peso (en kg hasta los 100 g más cercanos) y la Hb de la sangre capilar (en mmol/L hasta el 0,1 mmol/L más cercano) del paciente.</li>
	<li>En la página de inicio del programa, elija Paciente > Paciente nuevo (Ver Figura 2A) y complete los datos requeridos: Identificación, Apellido, Nombre, Fecha de nacimiento, Sexo, Altura y Peso del participante. Continúe seleccionando OK o F1 (consulte la Figura 2D).</li>
</ol>5. Medición DL, CO/NO durante el reposo vertical
NOTA: Las mediciones de DL,CO/NO se realizan de acuerdo con las recomendaciones clínicas actuales del grupo de trabajo12 de la ERS.
<ol><li>En la página de inicio, elija Measurement > NO Difusión de membranas (consulte la Figura 2E).</li>
	<li>Inicie el restablecimiento automático del software, ponga a cero el analizador de gases para todos los gases de prueba e inicie la mezcla de los gases de prueba en la bolsa inspiratoria conectada. Inicie el restablecimiento automático presionando F1 (consulte la Figura 2F).<ol><li>El restablecimiento automático tarda entre 140 y 210 s. Tenga en cuenta las instrucciones proporcionadas por el software para reconocer cuándo iniciar la medición. Es importante iniciar la medición inmediatamente cuando el software le indique que conecte al paciente.</li>
	</ol></li>
	<li>Coloque al participante en una silla vertical equipada con una pinza nasal. Instruya al participante sobre cómo realizar la maniobra como se describe a continuación.<ol><li>Pida al participante que use la pinza nasal y comience las respiraciones corrientes normales a través de una boquilla conectada al neumotaquio. Para garantizar un sistema cerrado para las mediciones, asegúrese de que los labios del participante se mantengan cerrados alrededor de la boquilla.</li>
		<li>Después de tres respiraciones normales, indique al participante que realice una espiración máxima rápida para alcanzar el volumen residual (VD).</li>
		<li>Cuando se alcance el VD, indique inmediatamente al participante que realice una inspiración máxima rápida a la capacidad pulmonar total (TLC), con el objetivo de un tiempo inspiratorio de < 4 s. Durante la inspiración máxima, se abre una válvula, lo que permite al participante inhalar la mezcla de gases mezclada con una concentración conocida de NO (800 ppm NO/N2) en una bolsa inspiratoria justo antes de la inhalación.</li>
		<li>Pida al participante que realice una apnea de 5 (4-8) s en TLC. Durante la inspiración, se busca un volumen inspirado (VI) ≥90% de la FVC (o capacidad vital basada en pletismografía) con un tiempo de apnea de 4-8 s23 (Tabla 1).</li>
		<li>Después de la apnea, indique al participante que realice una espiración máxima fuerte y constante sin interrupciones.</li>
		<li>Después de la espiración máxima, pida al participante que suelte la boquilla y la pinza nasal. A continuación, el software calculará DL,NO y DL,CO sin ningún comando.</li>
	</ol></li>
	<li>Use estímulo verbal a lo largo de la maniobra para asegurarse de que el participante alcance RV y TLC. Evalúe la aceptabilidad de la maniobra según la Tabla 1.</li>
	<li>Vuelva a realizar la maniobra después de al menos un período de lavado de 4 minutos, y hasta que dos maniobras cumplan los criterios de aceptabilidad (Tabla 1) o hasta que se hayan realizado un total de 12 maniobras (ver más abajo) en la misma sesión.</li>
	<li>El DL,NO y DL,CO se notifican de acuerdo con los criterios descritos en la Tabla 2. También recomendamos que el tiempo de apnea, el volumen inspirado y el volumen alveolar como se ha informado. Además, debe indicarse el número de maniobras aceptables y repetibles, y deben interpretarse con cautela los resultados basados en maniobras que no cumplen los criterios de aceptabilidad o repetibilidad.</li>
</ol>6. Medición de DL, CO / NO durante el ejercicio
NOTA: En la Figura 3 se proporciona una línea de tiempo de las mediciones de DL,CO/NO durante el ejercicio.
<ol><li>Coloque la cicloergómetro a una distancia que permita al participante respirar a través de la boquilla sin tener que cambiar la posición de ciclismo. Aumente la altura del equipo para que las mediciones se puedan realizar con una posición de trabajo correcta sobre la bicicleta (Ver Figura 2).</li>
	<li>Coloque al participante en la bicicleta ergómetro y coloque un monitor de frecuencia cardíaca en el pecho. Indique al participante que realice cada maniobra como se describe en el paso 5.3.</li>
	<li>Instruya al participante para que comience a pedalear durante 5 minutos con una carga de trabajo submáxima, como calentamiento antes de la medición.</li>
	<li>Aumente la carga de trabajo a la intensidad deseada y, al mismo tiempo, inicie el restablecimiento automático del dispositivo pulsando F1 (consulte el paso 5.2). El restablecimiento automático tarda entre 140 y 210 segundos, lo que es suficiente para garantizar que el participante haya alcanzado el estado estable.</li>
	<li>Cuando finalice el restablecimiento automático, gire la boquilla hacia el participante y realice una maniobra como se describe a continuación mientras el participante continúa pedaleando a la intensidad objetivo.<ol><li>Siga los pasos de los pasos 5.4 a 5.5. Evalúe los criterios de aceptabilidad y repetibilidad (Tabla 1) en cada carga de trabajo, e informe sobre las mediciones durante el descanso (consulte el paso 5.6 y la Tabla 2).</li>
	</ol></li>
	<li>Una vez finalizada la maniobra, retire la boquilla y disminuya la carga de trabajo a 15-40 W. Realice la fase de recuperación activa durante 2 minutos, después de lo cual repita los pasos 6.4 y 6.5. Los 2 minutos de recuperación activa y los 140-210 s durante el reinicio automático proporcionan un período de lavado suficiente de 4-5 minutos.</li>
</ol>

Evaluación de la reserva alveolar-capilar pulmonar durante el ejercicio

<ol><li>Johnson Jr, R. L., Heigenhauser, G. J. F., Hsia, C. C., Jones, N. L., Wagner, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determinants+of+gas+exchange+and+acid-base+balance+during+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Compr+Physiol%22%5BJournal%5D)">Determinants of gas exchange and acid-base balance during exercise.</a> Compr Physiol. , Suppl 29 515-584 (2011).</li>
<li>Rampulla, C., Marconi, C., Beulcke, G., Amaducci, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlations+between+lung-transfer+factor%2C+ventilation%2C+and+cardiac+output+during+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Respiration%22%5BJournal%5D)">Correlations between lung-transfer factor, ventilation, and cardiac output during exercise.</a> Respiration. 33 (6), 405-415 (1976).</li>
<li>Tedjasaputra, V., Bouwsema, M. M., Stickland, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+aerobic+fitness+on+capillary+blood+volume+and+diffusing+membrane+capacity+responses+to+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effect of aerobic fitness on capillary blood volume and diffusing membrane capacity responses to exercise.</a> J Physiol. 594 (15), 4359-4370 (2016).</li>
<li>Tamhane, R. M., Johnson, R. L., Hsia, C. C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+membrane+diffusing+capacity+and+capillary+blood+volume+measured+during+exercise+from+nitric+oxide+uptake%5BTitle%5D)+AND+%22Chest%22%5BJournal%5D)">Pulmonary membrane diffusing capacity and capillary blood volume measured during exercise from nitric oxide uptake.</a> Chest. 120 (6), 1850-1856 (2001).</li>
<li>Bohr, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+determination+of+gas+diffusion+through+the+lungs+and+its+size+during+rest+and+work%5BTitle%5D)+AND+%22Zentralblatt+f%C3%BCr+Physiologie%22%5BJournal%5D)">On the determination of gas diffusion through the lungs and its size during rest and work.</a> Zentralblatt für Physiologie. 23 (12), 374-379 (1909).</li>
<li>Krogh, A., Krogh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+rate+of+diffusion+of+carbonic+oxide+into+the+lungs+of+man%5BTitle%5D)+AND+%22Skandinavisches+Archiv+F%C3%BCr+Physiologie%22%5BJournal%5D)">On the rate of diffusion of carbonic oxide into the lungs of man.</a> Skandinavisches Archiv Für Physiologie. 23 (1), 236-247 (1910).</li>
<li>Krogh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+diffusion+of+gases+through+the+lungs+of+man%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">The diffusion of gases through the lungs of man.</a> J Physiol. 49 (4), 271-300 (1915).</li>
<li>Hsia, C. C., Herazo, L. F., Ramanathan, M., Johnson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiopulmonary+adaptations+to+pneumonectomy+in+dogs+IV.+Membrane+diffusing+capacity+and+capillary+blood+volume%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cardiopulmonary adaptations to pneumonectomy in dogs IV. Membrane diffusing capacity and capillary blood volume.</a> J Appl Physiol. 77 (2), 998-1005 (1994).</li>
<li>Behnia, M., Wheatley, C. M., Avolio, A., Johnson, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alveolar-capillary+reserve+during+exercise+in+patients+with+chronic+obstructive+pulmonary+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Chron+Obstruct+Pulmon+Dis%22%5BJournal%5D)">Alveolar-capillary reserve during exercise in patients with chronic obstructive pulmonary disease.</a> Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 12, 3115-3122 (2017).</li>
<li>Roughton, F. J., Forster, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relative+importance+of+diffusion+and+chemical+reaction+rates+in+determining+rate+of+exchange+of+gases+in+the+human+lung%2C+with+special+reference+to+true+diffusing+capacity+of+pulmonary+membrane+and+volume+of+blood+in+the+lung+capillaries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">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.</a> J Appl Physiol. 11 (2), 290-302 (1957).</li>
<li>Borland, C., Higenbottam, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simultaneous+single+breath+measurement+of+pulmonary+diffusing+capacity+with+nitric+oxide+and+carbon+monoxide%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Respir+J%22%5BJournal%5D)">A simultaneous single breath measurement of pulmonary diffusing capacity with nitric oxide and carbon monoxide.</a> Eur Respir J. 2 (1), 56-63 (1989).</li>
<li>Zavorsky, G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardisation+and+application+of+the+single-breath+determination+of+nitric+oxide+uptake+in+the+lung%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Respir+J%22%5BJournal%5D)">Standardisation and application of the single-breath determination of nitric oxide uptake in the lung.</a> Eur Respir J. 49 (2), 1600962(2017).</li>
<li>Tedjasaputra, V., Van Diepen, S., Collins, S., Michaelchuk, W. M., Stickland, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+pulmonary+capillary+blood+volume%2C+membrane+diffusing+capacity%2C+and+intrapulmonary+arteriovenous+anastomoses+during+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Assessment of pulmonary capillary blood volume, membrane diffusing capacity, and intrapulmonary arteriovenous anastomoses during exercise.</a> J Vis Exp. (120), e54949(2017).</li>
<li>Zavorsky, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+rise+in+carboxyhemoglobin+from+repeated+pulmonary+diffusing+capacity+tests%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">The rise in carboxyhemoglobin from repeated pulmonary diffusing capacity tests.</a> Respir Physiol Neurobiol. 186 (1), 103-108 (2013).</li>
<li>Graham, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ERS%2FATS+standards+for+single-breath+carbon+monoxide+uptake+in+the+lung%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Respir+J%22%5BJournal%5D)">ERS/ATS standards for single-breath carbon monoxide uptake in the lung.</a> Eur Respir J. 49 (1), 1600016(2017).</li>
<li>Hughes, J. M., Pride, N. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Examination+of+the+carbon+monoxide+diffusing+capacity+%28DLCO%29+in+relation+to+its+KCO+and+VA+components%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Examination of the carbon monoxide diffusing capacity (DLCO) in relation to its KCO and VA components.</a> Am J Respir Crit Care Med. 186 (2), 132-139 (2012).</li>
<li>Balady, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinician%27s+guide+to+cardiopulmonary+exercise+testing+in+adults%3A+a+scientific+statement+from+the+American+heart+association%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Clinician's guide to cardiopulmonary exercise testing in adults: a scientific statement from the American heart association.</a> Circulation. 122 (2), 191-225 (2010).</li>
<li>Hanel, B., Clifford, P. S., Secher, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Restricted+postexercise+pulmonary+diffusion+capacity+does+not+impair+maximal+transport+for+O2%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Restricted postexercise pulmonary diffusion capacity does not impair maximal transport for O2.</a> J Appl Physiol. 77 (5), 2408-2412 (1994).</li>
<li>Sheel, A. W., Coutts, K. D., Potts, J. E., McKenzie, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+time+course+of+pulmonary+diffusing+capacity+for+carbon+monoxide+following+short+duration+high+intensity+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol%22%5BJournal%5D)">The time course of pulmonary diffusing capacity for carbon monoxide following short duration high intensity exercise.</a> Respir Physiol. 111 (3), 271-281 (1998).</li>
<li>Graham, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardization+of+spirometry+2019+update+an+official+American+Thoracic+Society+and+European+Respiratory+Society+technical+statement%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Standardization of spirometry 2019 update an official American Thoracic Society and European Respiratory Society technical statement.</a> Am J Respir Crit Care Med. 200 (8), e70-e88 (2019).</li>
<li>Glaab, T., Taube, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Practical+guide+to+cardiopulmonary+exercise+testing+in+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Res%22%5BJournal%5D)">Practical guide to cardiopulmonary exercise testing in adults.</a> Respir Res. 23 (1), 9(2022).</li>
<li>Munkholm, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reference+equations+for+pulmonary+diffusing+capacity+of+carbon+monoxide+and+nitric+oxide+in+adult+Caucasians%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Respir+J%22%5BJournal%5D)">Reference equations for pulmonary diffusing capacity of carbon monoxide and nitric oxide in adult Caucasians.</a> Eur Respir J. 52 (1), 1500677(2018).</li>
<li>Dressel, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lung+diffusing+capacity+for+nitric+oxide+and+carbon+monoxide%3A+dependence+on+breath-hold+time%5BTitle%5D)+AND+%22Chest%22%5BJournal%5D)">Lung diffusing capacity for nitric oxide and carbon monoxide: dependence on breath-hold time.</a> Chest. 133 (5), 1149-1154 (2008).</li>
<li>Madsen, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+diffusing+capacity+to+nitric+oxide+and+carbon+monoxide+during+exercise+and+in+the+supine+position%3A+a+test-retest+reliability+study%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Pulmonary diffusing capacity to nitric oxide and carbon monoxide during exercise and in the supine position: a test-retest reliability study.</a> Exp Physiol. 108 (2), 307-317 (2023).</li>
<li>Ross, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+supine+position+improves+but+does+not+normalize+the+blunted+pulmonary+capillary+blood+volume+response+to+exercise+in+mild+COPD%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">The supine position improves but does not normalize the blunted pulmonary capillary blood volume response to exercise in mild COPD.</a> J Appl Physiol. 128 (4), 925-933 (2020).</li>
<li>Zavorsky, G. S., Lands, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lung+diffusion+capacity+for+nitric+oxide+and+carbon+monoxide+is+impaired+similarly+following+short-term+graded+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Nitric+Oxide%22%5BJournal%5D)">Lung diffusion capacity for nitric oxide and carbon monoxide is impaired similarly following short-term graded exercise.</a> Nitric Oxide. 12 (1), 31-38 (2005).</li>
<li>Alves, M. M., Dressel, H., Radtke, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Test-retest+reliability+of+lung+diffusing+capacity+for+nitric+oxide+during+light+to+moderate+intensity+cycling+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Test-retest reliability of lung diffusing capacity for nitric oxide during light to moderate intensity cycling exercise.</a> Respir Physiol Neurobiol. 304, 103940(2022).</li>
<li>Jorgenson, C. C., Coffman, K. E., Johnson, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+intrathoracic+pressure%2C+inhalation+time%2C+and+breath+hold+time+on+lung+diffusing+capacity%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Effects of intrathoracic pressure, inhalation time, and breath hold time on lung diffusing capacity.</a> Respir Physiol Neurobiol. 258, 69-75 (2018).</li>
<li>Zavorsky, G. S., Quiron, K. B., Massarelli, P. S., Lands, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+single-breath+diffusion+capacity+of+the+lung+for+nitric+oxide+and+carbon+monoxide+during+various+exercise+intensities%5BTitle%5D)+AND+%22Chest%22%5BJournal%5D)">The relationship between single-breath diffusion capacity of the lung for nitric oxide and carbon monoxide during various exercise intensities.</a> Chest. 125 (3), 1019-1027 (2004).</li>
<li>Coffman, K. E., Boeker, M. G., Carlson, A. R., Johnson, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-dependent+effects+of+thoracic+and+capillary+blood+volume+distribution+on+pulmonary+artery+pressure+and+lung+diffusing+capacity%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rep%22%5BJournal%5D)">Age-dependent effects of thoracic and capillary blood volume distribution on pulmonary artery pressure and lung diffusing capacity.</a> Physiol Rep. 6 (17), e13834(2018).</li>
<li>Borland, C. D. R., Hughes, J. M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lung+diffusing+capacities+%28DL%29+for+nitric+oxide+%28NO%29+and+carbon+monoxide+%28CO%29%3A+The+evolving+story%5BTitle%5D)+AND+%22Compr+Physiol%22%5BJournal%5D)">Lung diffusing capacities (DL) for nitric oxide (NO) and carbon monoxide (CO): The evolving story.</a> Compr Physiol. 11 (1), 1371(2021).</li>
<li>Tedjasaputra, V., Van Diepen, S., Collins, S. É, Michaelchuk, W. M., Stickland, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+pulmonary+capillary+blood+volume%2C+membrane+diffusing+capacity%2C+and+intrapulmonary+arteriovenoua+anastomoses+during+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Assessment of pulmonary capillary blood volume, membrane diffusing capacity, and intrapulmonary arteriovenoua anastomoses during exercise.</a> J. Vis. Exp. (120), e54949(2017).</li>
<li>Thomas, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+single-breath+diffusing+capacity+of+CO+and+NO+in+healthy+children+of+European+descent%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">The single-breath diffusing capacity of CO and NO in healthy children of European descent.</a> PLoS One. 12 (6), e0179097(2017).</li>
<li>Blakemore, W. S., Forster, R. E., Morton, J. W., Ogilvie, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+standardized+breath+holding+technique+for+the+clinical+measurement+of+the+diffusing+capacity+of+the+lung+for+carbon+monoxide%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">A standardized breath holding technique for the clinical measurement of the diffusing capacity of the lung for carbon monoxide.</a> J Clin Invest. 36 (1), 1-17 (1957).</li>
<li>Cotes, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron-deficiency+anaemia%3A+its+effect+on+transfer+factor+for+the+lung+%28diffusiong+capacity%29+and+ventilation+and+cardiac+frequency+during+sub-maximal+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Sci%22%5BJournal%5D)">Iron-deficiency anaemia: its effect on transfer factor for the lung (diffusiong capacity) and ventilation and cardiac frequency during sub-maximal exercise.</a> Clin Sci. 42 (3), 325-335 (1972).</li>
<li>Mann, T., Lamberts, R. P., Lambert, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+of+prescribing+relative+exercise+intensity%3A+Physiological+and+practical+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Sports+Med%22%5BJournal%5D)">Methods of prescribing relative exercise intensity: Physiological and practical considerations.</a> Sports Med. 43 (7), 613-625 (2013).</li>
<li>Forster, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exchange+of+gases+between+alveolar+air+and+pulmonary+capillary+blood%3A+pulmonary+diffusing+capacity%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Exchange of gases between alveolar air and pulmonary capillary blood: pulmonary diffusing capacity.</a> Physiol Rev. 37 (4), 391-452 (1957).</li>
<li>Tedjasaputra, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+capillary+blood+volume+response+to+exercise+is+diminished+in+mild+chronic+obstructive+pulmonary+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Med%22%5BJournal%5D)">Pulmonary capillary blood volume response to exercise is diminished in mild chronic obstructive pulmonary disease.</a> Respir Med. 145, 57-65 (2018).</li>
<li>Nymand, S. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+adaptations+in+COPD%3A+the+pulmonary+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Exercise adaptations in COPD: the pulmonary perspective.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 323 (6), L659-L666 (2022).</li>
<li>Rodríguez-Roisin, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ventilation-perfusion+imbalance+and+chronic+obstructive+pulmonary+disease+staging+severity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Ventilation-perfusion imbalance and chronic obstructive pulmonary disease staging severity.</a> J Appl Physiol. 106 (6), 1902-1908 (2009).</li>
<li>Hsia, C. C., Johnson, R. L. Jr, Shah, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Red+cell+distribution+and+the+recruitment+of+pulmonary+diffusing+capacity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Red cell distribution and the recruitment of pulmonary diffusing capacity.</a> J Appl Physiol. 86 (5), 1460-1467 (1999).</li>
<li>Wilhelm, E., Battino, R., Wilcock, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-pressure+solubility+of+gases+in+liquid+water%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Low-pressure solubility of gases in liquid water.</a> Chem Rev. 77 (2), 219-262 (1977).</li>
<li>Forster, R. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aForster%2C+RE+%22Diffusion+of+gases+across+the+alveolar+membrane%22">Diffusion of gases across the alveolar membrane</a>. , American Physiological Society. Bethesda, MD, USA. (1987).</li>
</ol>

El equipo y el software presentados en el artículo no son gratuitos. Ninguno de los autores está asociado con ninguna empresa que proporcione la licencia del software. Todos los autores declaran no tener intereses financieros contrapuestos.

El protocolo proporciona un enfoque estandarizado para la medición de DL,CO/NO durante el ejercicio utilizando la técnica de doble gas de prueba de una sola respiración. Dado que las métricas DL,CO/NO obtenidas aumentan debido al reclutamiento y la distensión capilar pulmonar, el método proporciona una medida fisiológicamente significativa de la reserva alveolar-capilar.
Pasos críticos en el protocolo El método requiere una exhalación al volumen residual seguida de una inspiración a la capacidad pulmonar total en la que se lleva a cabo una apnea de 5 s y se termina con una espiración al VD. Este es un paso crítico, ya que puede ser complicado de realizar durante el ejercicio y especialmente durante el ejercicio a altas intensidades. El aumento de la intensidad del ejercicio puede conducir a una disminución del VI, y si disminuye por debajo del 85% de la capacidad vital, la maniobra no es aceptable (ver Tabla 1). Por lo tanto, es importante que el instructor de la prueba tome nota de si el participante inhala lo suficiente y confirme un tiempo suficiente de retención de la respiración de cuatro a ocho segundos, inmediatamente después de cada maniobra12. Además, en algunos casos puede ser difícil lograr criterios de repetibilidad; en estos casos, se reportan los datos de la maniobra con mayor DL,NO, y se recomienda que se indique explícitamente en cuántos casos fue necesario al presentar los datos. En algunos casos, puede que no sea posible obtener mediciones aceptables o repetibles durante el ejercicio, por ejemplo, en estudios de pacientes que experimentan una disnea grave por lo que no pueden lograr una apnea suficiente y/o aquellos con hiperinflación dinámica con una disminución concomitante de la capacidad inspiratoria durante el ejercicio. En estos casos, puede ser más adecuado utilizar las mediciones de DL,CO/NO obtenidas en decúbito supino, lo que también conduce al reclutamiento y distensión capilar pulmonar, aunque menos pronunciado que durante el ejercicio submáximo24,25.
Modificaciones y solución de problemas del método Es importante que una medición en reposo siempre preceda a cualquier medición realizada durante el ejercicio, ya que la DL,CO puede reducirse hasta 6-20 h después de un ejercicio de alta intensidad realizado hasta el agotamiento 18,19,26. Además, es importante registrar la FC y/u otros índices de carga metabólica para asegurar que las mediciones obtenidas en diferentes sujetos se han realizado en estado estacionario y con cargas de trabajo metabólicas similares.
Es posible que el método no sea sensible para detectar pequeños cambios en DL, NO o DL, CO, ya que la variabilidad de prueba a prueba dentro de la misma sesión se ha informado de hasta un 7% dependiendo de la métrica específica12. En consecuencia, es importante elegir una intensidad de ejercicio que sea suficiente para inducir un aumento mayor que el error de medición, teniendo en cuenta que el participante debe ser capaz de realizar al menos dos maniobras aceptables a la intensidad dada. Entre los estudios previos que utilizaron el método de gas de prueba dual, se han utilizado varias intensidades de leves a moderadas. La mayoría de los estudios han utilizado una intensidad relativa relacionada con el % del umbral ventilatorio24,27, el % de la FC máxima prevista por la edad28 o el % de la reserva máxima de oxígeno29, mientras que solo un estudio ha aplicado una intensidad absoluta a una carga de trabajo fija de 80 W30. A lo largo de los estudios, estas cargas de trabajo corresponden a intensidades relativas que oscilan entre el 20% y el 86% de Wmáx. 24,27,29. Para facilitar la comparación de las mediciones entre estudios, se recomienda implementar una intensidad relativa, es decir, % de Wmáx., % de FC máxima (FCmáx.) o % de <img alt="Equation " src="/files/ftp_upload/65871/65871img01v5.jpg" style="font-size: 14px; margin: auto;">O2máx (u <img alt="Equation " src="/files/ftp_upload/65871/65871img01v5.jpg" style="font-size: 14px; margin: auto;">Ø2pico), y reportar tanto Wmáx como la carga de trabajo con la que se obtuvo la medición.
La importancia del método con respecto a los métodos existentes/alternativos En cuanto a <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;">, DM y VC pueden derivarse matemáticamente de DL,CO/NO12,31, y aunque esto debe hacerse con precaución (ver 'Limitaciones del método' más adelante), permite una evaluación mecanicista más directa de cómo la expansión del área de superficie alveolar-capilar a través del reclutamiento capilar pulmonar (evaluado por DM) y la distensión (un aumento en VC que excede el de DM) contribuyen a los cambios asociados al ejercicio en el intercambio gaseoso pulmonar. Sin embargo, hasta donde sabemos, el método DL,CO/NO de una sola respiración solo se ha validado <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> durante las condiciones de reposo erguido11. Los dos métodos han sido utilizados durante el ejercicio en varios estudios previos y muestran cambios fisiológicos similares en D, M y VC en individuos jóvenes sanos 3,24. Sin embargo, es posible un número diferente de maniobras con cada método, permitiendo <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> un máximo de seis y DL,CO/NO permitiendo hasta 12 maniobras en la misma sesión12. Esto se debe a que, a pesar de tener la misma fracción de CO (~0,30), el menor tiempo de apnea (5 s frente a 10 s) de DL,CO/NO da como resultado una menor acumulación de CO en la sangre y, posteriormente, una menor contrapresión de CO14. Además, se pueden realizar maniobras de hasta 22 DL,CO/NO sin afectar a DL,NO, porque los niveles de NO exhalado endógeno, que oscilan entre 11 y 66 ppb, son 1000 veces más bajos que las mediciones de NO, que se encuentran en el rango de ppm14. Por lo tanto, dado que <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> se utilizan 10 s DL,CO, y se requieren al menos dos maniobras para evaluar la repetibilidad en cada <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;">una, lo que corresponde a un mínimo de cuatro maniobras en cada intensidad de ejercicio, cuando se lleva a cabo una doble terminación, esto podría no ser factible durante el ejercicio. Así, los métodos anteriores <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> han utilizado una sola maniobra en cada <img alt="Equation 13" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq13.jpg" style="margin: auto;">uno, dando como resultado un mínimo de tres maniobras en cada intensidad de ejercicio32, con el notable inconveniente de que no se puede evaluar hasta qué punto las maniobras son efectivamente repetibles. Aún así, el método DL,CO/NO solo requiere dos mediciones si cumplen con los criterios de repetibilidad y se consideran aceptables en cada intensidad de ejercicio. Sin embargo, se ha demostrado que <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> proporciona una repetibilidad aceptable comparable a la de DL,CO/NO durante el ejercicio, incluso cuando <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> se acorta el tiempo de apnea. Por lo tanto, durante el ejercicio moderado, previamente encontramos un coeficiente de varianza (CV) entre días del 2% al 6% para las diferentes métricas DL,CO/NO en el tiempo de apnea de ~ 6 s24, mientras que solo se han reportado <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> CV ligeramente más altos del 7%, 8% y 15% para DL, CO, VC y DM, respectivamente, con un tiempo de apnea similar32.
En una nota relacionada, se sabe que el DL,CO medido en el contexto de DL,CO/NO es consistentemente más bajo que el DL,CO más ampliamente utilizado basado en una apnea de 10 s12,33. Según estudios previos, esto no se debe a la diferencia en el tiempo de apnea, ya que un tiempo de apnea más corto aumentaría la DL,CO34. Más bien, podría deberse a otros factores, como la composición del gas inhalado y la cinética dispar de CO frente a NO33. En primer lugar, el DL,CO/NO emplea helio, mientras que el clásico 10 s DL,CO utiliza metano como gas trazador inerte; Debido a sus distintas propiedades físicas, estos gases exhiben diferentes distribuciones y solubilidades en los pulmones y los tejidos. Esto podría resultar en un VA más bajo con helio que con metano. Por último, la reactividad de los gases de prueba significa que las diferencias en la cinética de NO y CO cuando la unión con la hemoglobina podría desempeñar un papel. Aunque especulativa, la presencia de NO en DL,CO/NO puede, por lo tanto, influir en la unión del CO a la hemoglobina33.
La velocidad de difusión del CO a través de la membrana alveolar-capilar depende de la unión del CO a la hemoglobina en la sangre y, además de utilizarse para calcular el θCO, la corrección de la hemoglobina del valor DL,CO-DO puede ser apropiada dependiendo del contexto específico35. Esto es prevalente en un entorno clínico, pero es menos crucial en individuos sanos donde el impacto sobre la DL,CO es a menudo insignificante. Dichas correcciones también pueden utilizarse para evaluar la DL,CO/NO durante el ejercicio, pero son menos relevantes cuando se evalúan cambios específicos en el reposo y el ejercicio, en los que los cambios (agudos) en la hemoglobina son de menor importancia. En cualquier caso, deben hacerse con precaución, ya que estas ecuaciones presuponen una relación de 0,7 entre el DM y θ∙Vc para el CO35, una presunción que podría no ser cierta durante el ejercicio.
Limitaciones del método El aumento dependiente de la intensidad de DL,NO y DL,CO durante el ejercicio en individuos sanos refleja el reclutamiento y la distensión capilar pulmonar. Es probable que solo se pueda obtener una medida directa de la reserva alveolar-capilar a una intensidad submáxima, ya que el abordaje no sería factible en la práctica ni en el entorno experimental ni en el clínico a máxima intensidad, donde el reclutamiento y la distensión máximos pueden ser evidentes. Por lo tanto, la opción pragmática consiste en apuntar a una carga de trabajo preespecificada (absoluta o relativa) suficiente para desencadenar el reclutamiento y la distensión capilar pulmonar de manera sistemática, al tiempo que es factible para todos los participantes. En el presente protocolo, la intensidad se basó en el % de Wmáx ., ya que es fácilmente transferible a otros estudios. Tradicionalmente, el ejercicio se ha prescrito de acuerdo con el % de <img alt="Equation " src="/files/ftp_upload/65871/65871img01v5.jpg" style="font-size: 14px; margin: auto;">O2máx . o FCmáx., pero esto requiere que todos los participantes alcancen su verdadero máximo. De lo contrario, los participantes podrían realizar la medición a diferentes intensidades relativas36, lo que puede suponer un problema y complicar la interpretación fisiológica en poblaciones con disnea de esfuerzo grave, como los pacientes con enfermedad pulmonar o cardíaca crónica.
Debe tenerse en cuenta que dentro de la maniobra individual DL,CO/NO , los gases de prueba pueden no distribuirse a áreas de los pulmones relativamente mal ventiladas. Esto plantea un problema menor en individuos sin enfermedad pulmonar, pero en presencia de una falta sustancial de homogeneidad de la ventilación, incluido el atrapamiento de aire manifiesto, la verdadera DL del participante puede estar sobreestimada, porque la medición solo refleja las condiciones en las regiones mejor ventiladas de los pulmones, un efecto que se acentúa por una respiración más corta37. En principio, esto puede conducir a una reducción aparentemente paradójica de la reserva alveolar-capilar si un participante con enfermedad pulmonar se expone a una intervención que reduce la falta de homogeneidad de la ventilación.
La disminución de la DL,CO asociada al ejercicio que supera a la de la DL,NO a la intensidad más alta (60% de la Wmáx.) en el caso de EPOC aquí descrito debe interpretarse con cautela, ya que no es fácil de interpretar desde el punto de vista fisiológico. Un patrón similar se ha observado en la mayoría de los 73 pacientes con EPOC que hemos estudiado en nuestra institución hasta el momento, y hay que tener en cuenta la contribución de las limitaciones meramente metódicas. Por lo tanto, aparte de que el CO posiblemente sea más susceptible que el NO a la falta de homogeneidad de la ventilación de impacto descrita anteriormente, el hecho de que el NO reaccione casi 300 veces más rápido con la hemoglobina y también se difunda a través de los tejidos y el plasma dos veces más rápido que el CO también puede desempeñar un papel31. Por lo tanto, mientras que tanto el NO como el CO normalmente experimentan un intercambio gaseoso de difusión limitada, la absorción de CO puede llegar a ser limitada por la perfusión cuando la perfusión en unidades pulmonares individuales disminuye ~ 100 veces31, lo que conduce a una reducción de la DL,CO medida sin afectar a la DL, NO. Dado que la EPOC se asocia con la destrucción alveolar y la pérdida progresiva de los capilares con una distribución concomitantemente no homogénea de ventilación-perfusión a través de los pulmones39, las unidades pulmonares con una reducción de 100 veces en la perfusión no son infrecuentes40, y de hecho representan áreas en las que el tiempo de tránsito de los glóbulos rojos puede reducirse críticamente para perjudicar tanto la absorción de oxígeno como la de CO durante el ejercicio. Un factor complementario adicional que puede estar en juego es una distribución desigual de los glóbulos rojos dentro de la red capilar de las unidades pulmonares individuales41, que también puede tener un efecto mucho más profundo sobre la DL,CO que sobre la DL,NO.
Es posible derivar D, M y VC a partir de <img alt="Equation " src="/files/ftp_upload/65871/65871img2v2.jpg" style="font-size: 14px; margin: auto;"> las mediciones12, pero sin embargo no se utiliza ampliamente porque se introducen errores sistemáticos, ya que su derivación implica varios supuestos y constantes empíricas31. Por ejemplo, el consenso científico prevaleciente reconoce que la relación de difusividad α 1,97, que representa la relación de solubilidades físicas de NO y CO en el tejido42. Varios estudios han cuestionado este valor, y algunos proponen valores de α más altos para conciliar las discrepancias entre los diferentes métodos de medición. Sin embargo, estas proposiciones son predominantemente descartadas ya que se desvían de la razón de difusividad física, lo que lleva a valores de α inconsistentes12. Además, se supone que θNO tiene un valor finito, pero históricamente se suponía infinito debido a su rápida velocidad de reacción con la hemoglobina libre. Sin embargo, amplios debates y estudios recientes han cuestionado esta suposición, estableciendo que el θNO es finito, con 1,51 mL deCO ensangre/min/kPa/mmol proporcionando la mejor estimación actual, ya que alinea bien las predicciones teóricas, así como la amplia experimentación in vitro e in vivo 12. De manera similar, las ecuaciones para θCO se basan en constantes empíricas obtenidas a pH 7.4, rechazando valores anteriores que se basaban en mediciones de pH menos precisas y no fisiológicas43. Sin embargo, de las diferentes métricas que se pueden obtener por este método, DL,NO se basa en cualquier caso en el menor número de supuestos y parece proporcionar las estimaciones más reproducibles de la reserva alveolar-capilar24 y, por lo tanto, sigue siendo la principal medida de resultado de interés en el contexto de la reserva alveolar-capilar.
Importancia y aplicaciones potenciales del método en áreas específicas de investigación Las mediciones de DL,CO/NO pueden proporcionar una descripción completa del intercambio gaseoso pulmonar durante el ejercicio. El método puede ser potencialmente más fácil de implementar durante el ejercicio que <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> en estudios clínicos en poblaciones con disnea de esfuerzo, como pacientes con insuficiencia cardíaca y enfermedad pulmonar crónica, debido a las apneas más cortas y menos maniobras requeridas en cada carga de trabajo. Además, DL,CO/NO proporciona específicamente DL,NO que probablemente proporciona la estimación más imparcial de la reserva alveolar-capilar a una intensidad de ejercicio dada, lo que la convierte en una medida de resultado adecuada en muchos casos.

El ejercicio conduce a un aumento considerable de la demanda de energía en comparación con el estado de reposo. El corazón y los pulmones responden aumentando el gasto cardíaco y la ventilación, lo que resulta en una expansión del lecho alveolar-capilar, principalmente el reclutamiento y distensión de los capilares pulmonares1. Esto asegura un suficiente intercambio gaseoso pulmonar, que puede medirse por un aumento de la capacidad de difusión pulmonar (DL)2,3,4. Los primeros intentos de medir la DL durante el ejercicio se remontan a hace más de un siglo 5,6,7. La capacidad de aumentar la DL desde el estado de reposo a menudo se denomina reserva alveolar-capilar 8,9.
Experimentalmente, las contribuciones relativas de la capacidad de difusión de la membrana alveolar-capilar(DM) y el volumen sanguíneo capilar pulmonar (VC) a la reserva alveolar-capilar pueden evaluarse mediante diferentes métodos, incluido el método clásico de fracciones múltiples de oxígeno inspirado (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;">)10. Una técnica alternativa que puede ser útil en este contexto es el método de doble prueba de gases, en el que se miden simultáneamente el DL al monóxido de carbono (CO) y el óxido nítrico (NO) (DL,CO/NO) 11. Esta técnica fue desarrollada en la década de 1980, y aprovecha el hecho de que la velocidad de reacción del NO con la hemoglobina (Hb) es sustancialmente mayor que la del CO, de modo que la difusión pulmonar del CO depende más del VC que del NO. Por lo tanto, el principal sitio de resistencia (~75%) a la difusión del CO se encuentra dentro de los glóbulos rojos, mientras que la principal resistencia (~60%) a la difusión del NO se encuentra en la membrana alveolar-capilar y en el plasma pulmonar12. Por lo tanto, la medición concurrente de DL,CO y DL,NO permite evaluar las contribuciones relativas de DM y VC a DL12, donde el cambio en DL,NO observado durante el ejercicio refleja en gran medida la expansión de la membrana alveolar-capilar. Una ventaja adicional de este método a la hora de obtener mediciones durante el ejercicio es que implica un tiempo de apnea relativamente corto (~5 s) y menos maniobras en comparación con la técnica clásica <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> , en la que se realizan múltiples maniobras repetidas con una apnea estandarizada de 10 s a diferentes niveles de oxígeno. Aunque <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> recientemente se ha aplicado con un menor tiempo de apnea y menos maniobras en cada intensidad13. Sin embargo, <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;"> solo permite un total de seis maniobras DL,CO por sesión, mientras que se pueden realizar hasta 12 maniobras DL (CO/NO repetidas) sin ningún efecto medible en las estimaciones resultantes14. Estas son consideraciones importantes a la hora de obtener mediciones durante el ejercicio, ya que tanto una apnea larga como múltiples maniobras pueden ser difíciles de realizar a intensidades muy altas o en poblaciones de pacientes que experimentan disnea.
El presente trabajo proporciona un protocolo detallado, que incluye consideraciones teóricas y recomendaciones prácticas sobre la medición de DL,CO/NO durante el ejercicio y su uso como índice de la reserva alveolar-capilar. Este método es fácilmente aplicable en el entorno experimental y permite evaluar cómo la limitación de la difusión en los pulmones puede afectar a la absorción de oxígeno en diferentes poblaciones.
Teoría y principios de medición El método DL,CO/NO implica una sola inhalación de una mezcla de gases con la suposición de que los gases se distribuyen uniformemente en el espacio alveolar ventilado después de la inhalación. La mezcla de gases consta de varios gases, incluido un gas trazador inerte. La dilución del gas trazador en el espacio alveolar ventilado, basada en su fracción en el aire al final de la espiración, puede utilizarse para calcular el volumen alveolar (VA)15. La mezcla de gases también incluye el gas de prueba CO y NO, los cuales se diluyen en el espacio alveolar ventilado y se difunden a través de la membrana alveolar-capilar. A partir de sus fracciones alveolares, se pueden calcular sus tasas individuales de desaparición (k), también denominada constante de difusión, del espacio alveolar. Por convención, la DL para un gas de prueba medido durante una maniobra de una sola respiración se obtiene de la siguiente ecuación16:
<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq02v3.jpg" style="margin: auto;">
donde FA0 es la fracción alveolar del gas de prueba (CO o NO) al inicio de la apnea de la maniobra individual de DL , mientras que FA es la fracción alveolar del gas de prueba al final de la apnea, y tBH es el tiempo de apnea. DL es mecánicamente equivalente a la conductancia del gas de prueba a través de la membrana alveolar-capilar, a través del plasma y el interior de los glóbulos rojos hasta la hemoglobina. Por lo tanto, depende tanto de la conductancia de DM como de la llamada conductancia específica de la sangre capilar pulmonar (θ), de la cual esta última depende tanto de la conductancia del gas de prueba en sangre como de su velocidad de reacción con la hemoglobina10. Dado que el recíproco de la conductancia es la resistencia, la resistencia total a la transferencia de un gas de prueba depende de las siguientes resistencias de la serie10:
<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/65871/65871eq03v2.jpg" style="margin: auto;">
Estos componentes pueden distinguirse midiendo simultáneamente el DL a CO y NO, porque estos tienen diferentes valores θ y, por lo tanto, sus respectivos valores DL dependen de manera diferente de VC. La difusión pulmonar del CO depende más del VC que del NO, y el principal sitio de resistencia (~75%) a la difusión del CO se encuentra dentro de los glóbulos rojos12. Por el contrario, la principal resistencia (~60%) a la difusión del NO se encuentra en la membrana alveolar-capilar y en el plasma pulmonar, porque la velocidad de reacción del NO con la hemoglobina es sustancialmente mayor que la del CO. Por lo tanto, al medir simultáneamente DL,CO y DL,NO, los cambios tanto en DM como en VC afectarán marcadamente al primero, mientras que este último dependerá mucho menos de VC, lo que permitirá una evaluación integradora de los factores que determinan DL.
El informe de las métricas DL,CO/NO se puede realizar utilizando diferentes unidades. Por lo tanto, la Sociedad Respiratoria Europea (ERS) utiliza mmol/min/kPa, mientras que la Sociedad Torácica Americana (ATS) utiliza mL/min/mmHg. El factor de conversión entre las unidades es de 2,987 mmol/min/kPa = mL/min/mmHg.

<table><tbody><tr><td>HemoCue Hb 201+&nbsp;</td><td>HemoCue, Br&oslash; nsh&oslash; j, Dinamarca</td><td>Unkown</td><td>Para mediciones de hemoglobina</td></tr><tr><td>Jaeger MasterScreen PFT pro (Equipo de función pulmonar)</td><td>CareFusion, H&ouml; chberg, Alemania</td><td>Desconocido</td><td>Para mediciones de DLCO/NO</td></tr><tr><td>Boquilla</td><td>SpiroBac, Henrotech, Aartselaar, Bélgica</td><td>Desconocido</td><td>Se utiliza junto con el equipo de función pulmonar. (espacio muerto 56 ml, resistencia al flujo a 12 L s&menos; 1 0,9 cmH2O)&nbsp;</td></tr><tr><td>Pinza nasal</td><td>IntraMedic, Gentofte, Dinamarca</td><td>JAE-892895</td><td></td></tr><tr><td>Phenumotach</td><td>IntraMedic, Gentofte, Dinamarca</td><td>JAE-705048</td><td>Se utiliza junto con la solución de</td></tr><tr><td>software SentrySuite</td> de <td>Lung Equipment Vyaire's Medical GmbH, Leibnizstr. 7, D-97204 Hoechberg Alemania</td><td></td> Desconocido <td></td></tr><tr><td>Gases de prueba</td><td>IntraMedic, Gentofte, Dinamarca</td><td>Desconocido</td><td>Concentraciones: 0,28% CO, 20,9% O2, 69,52% N2 y 9,3% He</td></tr></tbody></table>

medición de la capacidad de difusión pulmonar de gas de prueba dual durante el ejercicio en humanos utilizando el método de respiración única

Dual Test Gas Pulmonary Diffusing Capacity Measurement During Exercise in Humans Using the Single-Breath Method

La medición combinada de la capacidad de difusión del monóxido de carbono (D, L, CO) y el óxido nítrico (D,L, NO) es una técnica útil para medir la reserva alveolar-capilar pulmonar tanto en poblaciones sanas como en pacientes. La medición proporciona una estimación de la capacidad del participante para reclutar y distender los capilares pulmonares. Recientemente se ha informado que el método exhibe una alta confiabilidad test-retest en voluntarios sanos durante el ejercicio de intensidad ligera a moderada. Cabe destacar que esta técnica permite hasta 12 maniobras repetidas y solo requiere una sola respiración con un tiempo de apnea relativamente corto de 5 s. Se proporcionan datos representativos que muestran los cambios graduales en DL,NO y DL,CO desde el reposo hasta el ejercicio a intensidades crecientes de hasta el 60% de la carga de trabajo máxima. La medición de la capacidad de difusión y la evaluación de la reserva alveolar-capilar es una herramienta útil para evaluar la capacidad del pulmón para responder al ejercicio tanto en la población sana como en poblaciones de pacientes como aquellos con enfermedad pulmonar crónica.

Este protocolo presenta un método para evaluar la reserva alveolar-capilar pulmonar medida mediante la medición combinada de una sola respiración de la capacidad de difusión de monóxido de carbono (DL,CO) y óxido nítrico (DL,NO) durante el ejercicio. Los supuestos y recomendaciones para el uso de la técnica durante el ejercicio constituyen la base de este artículo.

Medición de la capacidad de difusión pulmonar de gas de prueba dual durante el ejercicio en humanos utilizando el método de respiración única

The combined single-breath measurement of the diffusing capacity of carbon monoxide (DL,CO) and nitric oxide (DL,NO) is a useful technique to measure ...

Nuestra investigación se centra en el mecanismo de alteración del intercambio gaseoso pulmonar en varios estados de la enfermedad y cómo el conocimiento de estos puede utilizarse para el diagnóstico y los tratamientos dirigidos. Nuestro objetivo es refinar la comprensión de la adaptación aguda al ejercicio mediante la evaluación de la reserva capilar alveolar a través de mediciones de la capacidad de difusión durante el ejercicio. Las pruebas convencionales de la función pulmonar, como la espirometría dinámica, y las mediciones de la capacidad de difusión durante el reposo proporcionan información limitada sobre las limitaciones pulmonares y las adaptaciones al ejercicio agudo.Nuestro protocolo aborda esta brecha mediante la introducción de un método de medición más completo y fisiológicamente relevante que evalúa la reserva capilar alveolar. Al proporcionar un análisis más detallado de la función pulmonar durante el ejercicio, esta investigación contribuye al desarrollo de estrategias diagnósticas y terapéuticas dirigidas para las enfermedades pulmonares, mejorando el manejo clínico y la eficacia del tratamiento. Mediante esta técnica, nuestros estudios dilucidarán específicamente cómo las limitaciones del intercambio gaseoso pulmonar contribuyen a la fisiopatología de la enfermedad pulmonar crónica y cómo esto puede verse afectado por el entrenamiento físico.Nuestro grupo de investigación pretende ampliar esta investigación para explorar el impacto de diversas intervenciones terapéuticas y de entrenamiento sobre la función pulmonar durante el ejercicio, e investigar las respuestas específicas en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Esto aclarará aún más la adaptabilidad y la resistencia de los pulmones ante la angustia.

dual-test-gas-pulmonary-diffusing-capacity-measurement-during

Research

Investigación

JoVE Journal

Medicine

Medicina

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

Aquí, Describimos dos medidas de función pulmonar – pletismografía barométrica, que permite la medición de la capacidad pulmonar y capnografía volumétrica, una herramienta para medir el espacio muerto anatómico y la uniformidad de las vías respiratorias. Estas técnicas pueden utilizarse independientemente o en combinación para evaluar la función de las vías respiratorias en volúmenes pulmonares diferentes.

Combina la capnografía volumétrica y la pletismografía barométrica para medir la relación estructura-función de pulmón

Para evaluar la influencia de la intensidad del ejercicio sobre las respuestas fisiológicas y biológicas, se utilizaron dos protocolos de pruebas de ejercicio diferente. Se describen métodos que prueba en un ciclo ergómetro como una prueba de consumo de oxígeno máximo incremental y la resistencia del ejercicio, prueba de resistencia submáxima de estado estacionario.

Realización de ejercicio máximo y submáximo resistencia pruebas para medir las respuestas fisiológicas y biológicas al ejercicio agudo en seres humanos

Aquí se presenta un protocolo para investigar los efectos del ejercicio pulmonar prescrito en el hogar en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica estable (EPOC), que se modifica sobre la base de los ejercicios tradicionales chinos según la disnea y limitada capacidad de ejercicio observada en pacientes con EPOC.

Ejercicio pulmonar prescrito en el hogar en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica estable

Aquí, presentamos un protocolo para evaluar dos patrones de respiración profunda de respiración natural y diafragmática para su eficacia y facilidad de ejecución. Se seleccionaron quince participantes, utilizando un electrocardiógrafo y un analizador de gas caducado para la medición de los parámetros ventilatorios, junto con la evaluación visual mediante captura de vídeo del movimiento toracoabdominal.

Investigación sobre la respiración profunda a través de la medición de parámetros ventilatorios y la observación de patrones respiratorios

Este protocolo integró la espectroscopia infrarroja cercana en las pruebas de ejercicio cardiopulmonar convencionales para identificar la implicación de la respuesta hemodinámica cerebral en la intolerancia al ejercicio en pacientes con insuficiencia cardíaca.

Integración de la monitorización de la saturación del tejido cerebral en las pruebas de ejercicio cardiopulmonar en pacientes con insuficiencia cardíaca

El manuscrito presenta un protocolo detallado para el uso de la recuperación de saturación por desplazamiento químico (CSSR) de Xenon-129 hiperpolarizado para rastrear el intercambio de gases pulmonares, evaluar el grosor aparente de la pared septal alveolar y medir la relación superficie-volumen. El método tiene el potencial de diagnosticar y controlar las enfermedades pulmonares.

Medida cuantitativa de la estructura y función pulmonar obtenida de la espectroscopia de xenón hiperpolarizado

Una batería de pruebas (IMAP) para llevar a cabo una evaluación en profundidad de la audición y las capacidades cognitivas que contribuyen a la capacidad de escucha se describe. Es rápido de administrar, con niños y sin confunde lingüística. Generación de estímulos y la gestión de protocolo son controlados a través de una plataforma de software (RSI-STAR) para asegurar procedimientos reproducibles.

Tener sentido de la escucha: la batería de pruebas IMAP

El endotelio glicocalix / endotelial capa superficial está muy bien estudiada mediante microscopía intravital. Microscopía intravital es técnicamente difícil en un órgano en movimiento, como el pulmón. Se demuestra cómo simultánea campo claro y microscopía de fluorescencia se puede usar para estimar el espesor de capa de la superficie endotelial en un libremente...

Medición in vivo de la capa de ratón pulmonar superficie endotelial

La rehabilitación pulmonar es ampliamente reconocido en la gestión de las enfermedades respiratorias. Un componente clave de la rehabilitación pulmonar con éxito es la adherencia a la práctica de ejercicio recomendado. El objetivo del presente protocolo es describir cómo la tecnología de seguimiento continuo de datos se puede utilizar para medir con precisión la adhesión a una intensidad de entrenamiento aeróbico prescrito.

El uso de la tecnología de seguimiento de datos continua para Estudiar Ejercicio Adherencia en Rehabilitación Pulmonar

Aprende a medir la capacidad de difusión pulmonar de CO y NO durante el ejercicio en humanos mediante el método de respiración única. Este protocolo evalúa la reserva alvéolo-capilar para mejorar diagnósticos.

Medición de la capacidad de difusión pulmonar de gas de prueba dual durante el ejercicio en humanos utilizando el método de respiración única (Video) | JoVE Journal

Medición de la capacidad de difusión pulmonar de gas de prueba dual durante el ejercicio en humanos utilizando el método de respiración única

Explorar más videos