Name: Pomiar podwójnej zdolności dyfuzyjnej płuc gazu podczas wysiłku fizycznego u ludzi metodą pojedynczego oddechu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-02-02T13:50:00.000+00:00
Duration: 8 min 44 s
Description: Poznaj metodę pojedynczego oddechu do pomiaru podwójnej zdolności dyfuzyjnej płuc podczas wysiłku fizycznego u ludzi. Ta technika ocenia rezerwę pęcherzykowo-naczyniową i umożliwia lepsze zrozumienie adaptacji do wysiłku.

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

Badanie otrzymało wsparcie finansowe od Fundacji Svenda Andersena. Centrum Badań nad Aktywnością Fizyczną jest wspierane przez TrygFonden Grants ID 101390, ID 20045 i ID 125132. JPH jest finansowany przez HelseFonden i Szpital Uniwersytecki w Kopenhadze, Rigshospitalet, natomiast HLH jest finansowany przez Fundację Becketta.

Naukowy Komitet Etyczny dla Regionu Stołecznego Danii wcześniej zatwierdził pomiar DL, CO/NO w spoczynku, podczas ćwiczeń i w pozycji leżącej zarówno u zdrowych ochotników, jak i pacjentów z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc (POChP) w naszej instytucji (protokoły H-20052659, H-21021723 i H-21060230).
UWAGA: Zanim DL,CO/NO zostanie zmierzone podczas ćwiczeń, musi zostać wykonana dynamiczna spirometria i test wysiłkowy krążeniowo-oddechowy (CPET). Spirometria dynamiczna służy do kontroli jakości poszczególnych manewrów DL,CO/NO, natomiast CPET służy do określenia obciążenia, przy którym należy mierzyć DL,CO/NO podczas ćwiczeń. U pacjentów z ograniczeniem przepływu powietrza, zwłaszcza z powodu obturacyjnej choroby płuc, korzystne może być uzupełnienie spirometrii dynamicznej o pletyzmografię całego ciała w celu uzyskania miarodajnej miary pojemności życiowej. Zaleca się przeprowadzenie kontroli lekarskiej w celu wykluczenia wszelkich znanych przeciwwskazań przed rozpoczęciem CPET 17. Co ważne, CPET powinien być wykonywany co najmniej 48 godzin przed pomiarem DL,CO/NO uzyskanym podczas ćwiczeń, ponieważ wcześniejsze intensywne ćwiczenia mogą wpływać na DL przez co najmniej 24 godziny 18,19.
1. Spirometria dynamiczna
UWAGA: Spirometria dynamiczna powinna być wykonywana zgodnie z aktualnymi wytycznymi klinicznymi z klasy ERS i ATS<sup="xref">20.
<ol>
	<li>Zmierz wagę (z dokładnością do 100 g) i wzrost (z dokładnością do 1 mm).</li>
	<li>Poproś uczestnika, aby usiadł na wyprostowanym krześle.</li>
	<li>Wykonaj dynamiczną spirometrię podczas manewru wymuszonego wydechu, aby zidentyfikować wymuszoną objętość wydechu w ciągu 1 s (FEV1) i natężoną pojemność życiową (FVC) uczestnika, zgodnie z opisem w innym miejscu20.</li>
</ol>
2. Test wysiłkowy krążeniowo-oddechowy (CPET)
UWAGA: CPET powinien być wykonywany zgodnie z aktualnymi zaleceniami klinicznymi21.
<ol>
	<li>Dostosuj ergometr rowerowy do wzrostu uczestnika i umieść monitor tętna (HR) na klatce piersiowej.</li>
	<li>Umieść uczestnika na ergometrze rowerowym. Wyposaż uczestnika w maskę podłączoną do systemu pomiaru metabolizmu, aby mierzyć wentylację i wymianę gazową w płucach przez cały czas trwania testu.</li>
	<li>Poinstruuj uczestnika, aby rozpoczął jazdę na rowerze w wybranym przez siebie tempie ≥60 rund na minutę (RPM) i wykonał 5-minutowy okres rozgrzewki przy submaksymalnym obciążeniu w oparciu o zgłaszany przez siebie poziom aktywności, codzienną sprawność i stan choroby (np. 15-150 W).</li>
	<li>Zwiększaj obciążenie o 5-20 W co minutę, aż uczestnik osiągnie dobrowolne wyczerpanie. Przyrosty powinny być oparte na aktualnym poziomie sprawności uczestnika, tak aby test zakończył się 8-12 minut po rozpoczęciu fazy przyrostowej.</li>
	<li>Poinstruuj uczestnika, aby unikał innych intensywnych ćwiczeń przez następne 48 godzin.</li>
</ol>
3. Kalibracja urządzeń do dyfuzji pojedynczego oddechu
UWAGA: Konieczne jest skalibrowanie czujników przepływu i analizatorów gazów, aby upewnić się, że pomiary są zarówno prawidłowe, jak i wiarygodne. Dokładna procedura jest zależna od producenta i urządzenia. Procedura kalibracji, w tym kontrola biologiczna, powinna być przeprowadzana w każdym dniu badania, a jeśli w tygodniu przeprowadza się mniej niż jeden dzień badania, należy przeprowadzić dodatkowe kalibracje w tygodniu. Konfiguracja eksperymentalna jest pokazana w Rysunek 1.
<ol>
	<li>Otwórz oprogramowanie na komputerze, a automatyczny okres nagrzewania wynoszący 50 minut zostanie zainicjowany, aby zapewnić odpowiednią temperaturę pneumotach.</li>
	<li>Upewnij się, że pojemniki z gazami testowymi są otwarte (patrz Rysunek 1D).</li>
	<li>Przeprowadzić kalibrację gazu, podłączając najpierw przewód próbkujący z pneumotach do wtyczki analizatora MS-PFT o nazwie CAL (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 1B).</li>
	<li>Rozpocznij kalibrację gazu, wybierając opcję Kalibracja na stronie głównej (patrz Rysunek 2A) i wybierz opcję Kalibracja gazu. Rozpocznij kalibrację, naciskając Start lub F1 (patrz Rysunek 2B).</li>
	<li>Podłączyć przewód do pobierania próbek do pneumotach, gdy kalibracja gazu zostanie spełniona i zaakceptowana.</li>
	<li>Przeprowadzić kalibrację objętości za pomocą ważnej strzykawki o pojemności 3 l. Rozpocznij kalibrację objętości, wybierając opcję Kalibracja na stronie głównej (patrz Rysunek 2A) i wybierz opcję Kalibracja objętości. Rozpocznij kalibrację, naciskając F1 i postępuj zgodnie z instrukcjami dostarczonymi przez oprogramowanie (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 2C).</li>
	<li>Upewnij się, że worek wdechowy jest podłączony do analizatora MS-PFT (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 1C).</li>
	<li>Zakończyć procedurę kalibracji, wykonując pomiar kontroli biologicznej w spoczynku w pozycji siedzącej. Powinno to być wykonane przez zdrową osobę niepalącą, aby zapewnić niezawodność metody. Jeśli zmienność DL, CO lub DL, NO u danego pacjenta z tygodnia na tydzień waha się odpowiednio o więcej niż 1,6 i 6,5 mmol/min/kPa (5 i 20 mL/min/mmHg), zmiana może być spowodowana błędem maszyny i powinna być dalej badana12, 22.</li>
</ol>
4. Przygotowanie uczestnika
<ol>
	<li>Oblicz żądane obciążenie pracą na podstawie wcześniejszych wyników CPET dla wybranej intensywności (% maksymalnego obciążenia roboczego (Wmax)), przy której będzie mierzone D, L,CO/NO.</li>
	<li>Co najmniej 48 godzin po wykonaniu przez uczestnika CPET, poproś uczestnika o powrót do laboratorium w celu uzyskania pomiaru DL,CO/NO podczas wysiłku</li>.
	<li>Zmierz wzrost (w cm z dokładnością do milimetra), wagę (w kg z dokładnością do 100 g) i Hb z krwi włośniczkowej (w mmol/L z dokładnością do 0,1 mmol/l) pacjenta.</li>
	<li>Na stronie głównej programu wybierz Pacjent > Nowy pacjent (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 2A) i wypełnij wymagane dane: Identyfikacja, Nazwisko, Imię, Data urodzenia, Płeć, Wzrost i Waga uczestnika. Kontynuuj, wybierając OK lub F1 (patrz Rysunek 2D).</li>
</ol>
5. Pomiar DL,CO/NO podczas odpoczynku w pozycji pionowej
UWAGA: Pomiary DL,CO/NO są wykonywane zgodnie z aktualnymi zaleceniami klinicznymi grupy zadaniowej ERS12.
<ol>
	<li>Na stronie głównej wybierz Pomiar > dyfuzji membrany NO (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 2E).</li>
	<li>Uruchom automatyczne resetowanie oprogramowania, aby wyzerować analizator gazów dla wszystkich gazów testowych i zainicjować mieszanie gazów testowych w podłączonym worku wdechowym. Zainicjuj automatyczne resetowanie, naciskając F1 (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 2F).
	<ol>
		<li>Automatyczne resetowanie trwa 140-210 s. Postępuj zgodnie z instrukcjami dostarczonymi przez oprogramowanie, aby rozpoznać, kiedy należy rozpocząć pomiar. Ważne jest, aby rozpocząć pomiar natychmiast po tym, jak oprogramowanie poinstruuje, aby podłączyć pacjenta.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Umieść uczestnika na pionowym krześle wyposażonym w klips na nos. Poinstruuj uczestnika, jak wykonać manewr zgodnie z poniższym opisem.
	<ol>
		<li>Poproś uczestnika, aby użył klipsa na nos i rozpoczął normalne oddychanie oddechowe przez ustnik podłączony do pneumotach. Aby zapewnić zamknięty system pomiarów, upewnij się, że usta uczestnika są zamknięte wokół ustnika. </li>
		<li>Po trzech normalnych oddechach poinstruuj uczestnika, aby wykonał szybki maksymalny wydech, aby osiągnąć objętość resztkową (RV).</li>
		<li>Po osiągnięciu RV natychmiast poinstruuj uczestnika, aby wykonał szybki maksymalny wdech do całkowitej pojemności płuc (TLC), dążąc do czasu wdechu < 4 s. Podczas maksymalnego wdechu otwiera się zawór, który pozwala uczestnikowi na wdychanie mieszaniny gazów zmieszanej o znanym stężeniu NO (800 ppm NO/N2) w worku wdechowym tuż przed inhalacją.</li>
		<li>Poproś uczestnika, aby wstrzymał oddech na 5 (4-8) s podczas TLC. Podczas wdechu celuje się w wdech objętość (VI) ≥90% FVC (lub pletyzmografia oparta na pojemności życiowej) z czasem wstrzymania oddechu 4-8 s23 (Tabela 1).</li>
		<li>Po wstrzymaniu oddechu poinstruuj uczestnika, aby wykonał silny, stały, maksymalny wydech bez żadnych przerw.</li>
		<li>Po maksymalnym wydechu poproś uczestnika, aby puścił ustnik i klips na nos. Oprogramowanie obliczy następnie DL, NO i DL, CO bez żadnego polecenia.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Używaj słownej zachęty przez cały manewr, aby upewnić się, że uczestnik dotrze do RV i TLC. Oceń dopuszczalność manewru zgodnie z tabelą 1.</li>
	<li>Wykonać manewr ponownie po co najmniej 4-minutowym okresie wymywania i do momentu, gdy dwa manewry spełniają kryteria dopuszczalności (tabela 1) lub do momentu, gdy w tej samej sesji wykonano łącznie 12 manewrów (patrz poniżej).</li>
	<li>DL, NO i DL, CO podaje się zgodnie z kryteriami określonymi w tabeli 2. Zalecamy również, aby czas wstrzymania oddechu, objętość wdechu i objętość wyrostka zębodołowego zgodnie z raportem. Ponadto należy podać liczbę dopuszczalnych i powtarzalnych manewrów, a wyniki oparte na manewrach, które albo nie spełniają kryteriów akceptowalności, albo powtarzalności, powinny być interpretowane z ostrożnością.</li>
</ol>
6. Pomiar DL,CO/NO podczas ćwiczeń
UWAGA: Oś czasu pomiarów DL,CO/NO podczas ćwiczeń znajduje się w Rysunek 3.
<ol>
	<li>Umieść ergometr rowerowy w odległości umożliwiającej uczestnikowi oddychanie przez ustnik bez konieczności zmiany pozycji rowerowej. Zwiększ wysokość sprzętu, aby pomiary można było przeprowadzić w prawidłowej pozycji roboczej na rowerze (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 2).</li>
	<li>Umieść uczestnika na ergometrze rowerowym i umieść monitor tętna na klatce piersiowej. Poinstruuj uczestnika, aby wykonał każdy manewr zgodnie z opisem w kroku 5.3.</li>
	<li>Poinstruuj uczestnika, aby rozpoczął jazdę na rowerze przez 5 minut przy submaksymalnym obciążeniu, jako rozgrzewkę przed pomiarem.</li>
	<li>Zwiększ obciążenie do docelowej intensywności, jednocześnie rozpoczynając automatyczne resetowanie urządzenia, naciskając F1 (patrz krok 5.2). Automatyczne resetowanie trwa 140-210 s, co wystarczy, aby upewnić się, że uczestnik osiągnął stan ustalony</li>.
	<li>Po zakończeniu automatycznego resetowania obróć ustnik w stronę uczestnika i wykonaj manewr opisany poniżej, podczas gdy uczestnik kontynuuje jazdę na rowerze z docelową intensywnością.
	<ol>
		<li>Wykonaj czynności opisane w krokach od 5.4 do 5.5. Oceń kryteria akceptowalności i powtarzalności (Tabela 1) dla każdego obciążenia roboczego i podaj raport jak w przypadku pomiarów podczas spoczynku (patrz krok 5.6 i Tabela 2).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Po zakończeniu manewru wyjmij ustnik i zmniejsz obciążenie do 15-40 W. Wykonaj aktywną fazę odzyskiwania przez 2 minuty, po czym powtórz kroki 6.4 i 6.5. 2 minuty aktywnego odzyskiwania i 140-210 s podczas automatycznego resetowania zapewniają wystarczający okres wymywania wynoszący 4-5 minut.</li>
</ol>

Assessing Pulmonary Alveolar-Capillary Reserve During Exercise

<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>

Sprzęt i oprogramowanie przedstawione w artykule nie są bezpłatne. Żaden z autorów nie jest powiązany z żadną firmą udzielającą licencji na oprogramowanie. Wszyscy autorzy deklarują brak sprzecznych interesów finansowych.

Wysiłek fizyczny prowadzi do znacznego wzrostu zapotrzebowania na energię w porównaniu ze stanem spoczynku. Serce i płuca reagują poprzez zwiększenie rzutu serca i wentylacji, co skutkuje rozszerzeniem łoża pęcherzykowo-kapilarnego, głównie poprzez rekrutację i dystensję kapilar płucnych1. Zapewnia to wystarczającą wymianę gazową w płucach, którą można zmierzyć poprzez wzrost dyfuzyjnej wydolności płuc (DL)2,3,4. Pierwsze próby pomiaru DL podczas wysiłku datują się na ponad wiek temu5,6,7. Zdolność do zwiększenia DL w stosunku do stanu spoczynku często określa się jako rezerwę pęcherzykowo-kapilarną8, 9.
Doświadczalnie wzglne wkłady do pojemności dyfuzyjnej błony pęcherzykowo-włośniczkowej (DM) oraz objętości krwi w kapilarach płucnych (VCrezerwę pęcherzykowo-włośniczkową można ocenić różnymi metodami, w tym klasyczną metodą wielu frakcji tlenu w powietrzu wdechowym (<img alt="Koncepcja równowagi statycznej; równanie mF&lt;sub&gt;I,O&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;&lt;/sub&gt;." src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 1">) metoda10Alternatywną techniką, która może być użyteczna w tym kontekście, jest metoda podwójnego testu gazowego, w której DL na tlenek węgla (CO) i tlenek azotu (NO) (DL,CO/NO) są mierzone jednocześnie11Technika ta została opracowana w latach 80. XX wieku i wykorzystuje fakt, że szybkość reakcji NO z hemoglobiną (Hb) jest znacznie większa niż szybkość reakcji CO, przez co dyfuzja płucna CO w większym stopniu zależy od VC niż w przypadku NO. Zatem główne miejsce oporu (~75%) dla dyfuzji CO znajduje się wewnątrz erytrocytu, podczas gdy główny opór (~60%) dla dyfuzji NO występuje na poziomie błony pęcherzykowo-włośniczkowej oraz w osoczu płucnym12Jednoczesny pomiar DL,CO oraz DL,NO pozwala to na ocenę względnego wkładu DM oraz VC do DL12, gdzie zmiana w DL,NO obserwowane podczas wysiłku, co w dużej mierze odzwierciedla rozszerzenie błony pęcherzykowo-włośniczkowej. Dodatkową zaletą tej metody podczas pomiarów w trakcie wysiłku jest stosunkowo krótki czas wstrzymania oddechu (~5 s) oraz mniejsza liczba manewrów w porównaniu z metodą klasyczną <img alt="Koncepcja równowagi statycznej; równanie mF&lt;sub&gt;I,O&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;&lt;/sub&gt;." src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 1"> technika, w której wykonuje się wielokrotne, powtarzalne manewry z ustandaryzowanym 10-sekundowym wstrzymaniem oddechu przy różnych poziomach natlenienia. Chociaż <img alt="Koncepcja równowagi statycznej; równanie mF&lt;sub&gt;I,O&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;&lt;/sub&gt;." src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 1"> zostało ostatnio zastosowane z krótszym czasem wstrzymania oddechu i mniejszą liczbą manewrów przy każdym poziomie intensywności13Niemniej jednak, <img alt="Koncepcja równowagi statycznej; równanie mF&lt;sub&gt;I,O&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;&lt;/sub&gt;." src="/files/ftp_upload/65871/65871eq01.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 1"> pozwala jedynie na łącznie sześć DL,CO manewrów na sesję, podczas gdy do 12 powtórzeń DL,CO/NO manewry te można przeprowadzać bez mierzalnego wpływu na wynikowe szacunki14Są to istotne kwestie przy dokonywaniu pomiarów podczas wysiłku, ponieważ zarówno długie wstrzymanie oddechu, jak i wielokrotne manewry mogą być trudne do wykonania przy bardzo wysokich intensywnościach lub u pacjentów cierpiących na duszność.
Niniejsza praca przedstawia szczegółowy protokół, obejmujący rozważania teoretyczne oraz praktyczne zalecenia dotyczące pomiaru DL,CO/NO podczas wysiłku oraz jego zastosowania jako wskaźnika rezerwy pęcherzykowo-kapilarnej. Metoda ta jest łatwa do zastosowania w warunkach eksperymentalnych i pozwala na ocenę, w jaki sposób ograniczenie dyfuzji w płucach może wpływać na pobór tlenu w różnych populacjach.
Teoria i zasady pomiaru 
Metoda DL,CO/NO polega na wykonaniu pojedynczego wdechu mieszaniny gazów przy założeniu, że gazy rozkładają się równomiernie w wentylowanej przestrzeni pęcherzykowej po inhalacji. Mieszanina gazów składa się z kilku gazów, w tym z gazu znacznikowego o charakterze obojętnym. Rozcieńczenie gazu znacznikowego w wentylowanej przestrzeni pęcherzykowej, wyliczone na podstawie jego frakcji w powietrzu koniec-wydechowym, może służyć do obliczenia objętości pęcherzykowej (VA)15. Mieszanina gazów zawiera również gazy testowe CO i NO, które ulegają rozcieńczeniu w wentylowanej przestrzeni pęcherzykowej i dyfundują przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową. Na podstawie ich frakcji pęcherzykowych można obliczyć ich indywidualne szybkości zaniku (k), nazywane również stałymi dyfuzyjnymi, z przestrzeni pęcherzykowej. Zgodnie z konwencją, DL dla gazu testowego mierzone podczas manewru pojedynczego wdechu wyznacza się za pomocą następującego równania16:
<img alt="Równanie kinetyki chemicznej DL=ln(FA0/FA)/tBH·VA=k·VA; analiza szybkości reakcji." src="/files/ftp_upload/65871/65871eq02v3.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 2">
gdzie FA0 to frakcja pęcherzykowa gazu testowego (CO lub NO) na początku wstrzymania oddechu podczas manewru DL danej osoby, FA to frakcja pęcherzykowa gazu testowego na koniec wstrzymania oddechu, a tBH to czas wstrzymania oddechu. DL jest mechanicznie równoważne przewodnictwu gazu testowego przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową, osocze i wnętrze erytrocytów do hemoglobiny. Zależne jest zatem zarówno od przewodnictwa DM, jak i tzw. przewodnictwa właściwego krwi w naczyniach włosowatych płuc (θ), przy czym to drugie zależy zarówno od przewodnictwa gazu testowego we krwi, jak i od szybkości jego reakcji z hemoglobiną10. Biorąc pod uwagę, że odwrotnością przewodnictwa jest opór, całkowity opór przenoszenia gazu testowego zależy od następujących oporów szeregowych10:
<img alt="Równanie stanu stacjonarnego: 1/DL = 1/DM + 1/θ·VC, istotne dla analizy chromatograficznej." src="/files/ftp_upload/65871/65871eq03v2.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 3">
Komponenty te można rozróżnić poprzez jednoczesny pomiar DL dla CO i NO, ponieważ posiadają one różne wartości θ, a zatem ich odpowiednie wartości DL zależą w odmienny sposób od VC. Dyfuzja płucna CO zależy silniej od VC niż NO, przy czym główne miejsce oporu (~75%) dla dyfuzji CO znajduje się wewnątrz erytrocytów12. W przeciwieństwie do tego, główny opór (~60%) dla dyfuzji NO występuje na błonie pęcherzykowo-włośniczkowej oraz w osoczu płucnym, ponieważ szybkość reakcji NO z hemoglobiną jest znacznie większa niż w przypadku CO. Zatem poprzez jednoczesny pomiar DL,CO oraz DL,NO, zmiany zarówno w DM, jak i VC będą wyraźnie wpływać na pierwszą wartość, podczas gdy druga będzie znacznie mniej zależna od VC, co pozwala na zintegrowaną ocenę czynników determinujących DL.
Raportowanie wskaźników DL,CO/NO może być wykonywane przy użyciu różnych jednostek. W związku z tym Europejskie Towarzystwo Oddechowe (ERS) stosuje mmol/min/kPa, podczas gdy Amerykańskie Towarzystwo Torakalne (ATS) stosuje mL/min/mmHg. Współczynnik przeliczeniowy między tymi jednostkami wynosi 2,987 mmol/min/kPa = mL/min/mmHg.

<table><tbody><tr><td>HemoCue Hb 201+&nbsp;</td><td>HemoCue, Br&oslash; nsh&oslash; j, Dania</td><td>Nieznany</td><td>Do pomiarów hemoglobiny</td></tr><tr><td>Jaeger MasterScreen PFT pro (Sprzęt do czynności płuc)</td><td>CareFusion, H&ouml; chberg, Niemcy</td><td>Nieznany</td><td>Do pomiarów ustnika DLCO/NO</td></tr><tr><td></td><td>SpiroBac, Henrotech, Aartselaar, Belgia</td><td>Nieznany</td><td>Używany razem ze sprzętem do badania płuc. (martwa przestrzeń 56 ml, opór przepływu przy 12 L s&minus; 1 0,9 cmH2O)&nbsp;</td></tr><tr><td>Klips na nos</td><td>IntraMedic, Gentofte, Dania</td><td>JAE-892895</td><td></td></tr><tr><td>Phenumotach</td><td>IntraMedic, Gentofte, Dania</td><td>JAE-705048</td><td>Używany razem ze sprzętem do pracy płuc</td></tr><tr><td>Oprogramowanie SentrySuite</td><td>Vyaire's Medical GmbH, Leibnizstr. 7, D-97204 Hoechberg Niemcy</td><td>Nieznane</td><td></td></tr><tr><td>Gazy testowe</td><td>IntraMedic, Gentofte, Dania</td><td>Unkown</td><td>Stężenia: 0,28% CO, 20,9% O2, 69,52% N2 i 9,3% He</td></tr></tbody></table>

pomiar podwójnej zdolności dyfuzyjnej płuc gazu podczas wysiłku fizycznego u ludzi metodą pojedynczego oddechu

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

Połączony pomiar zdolności dyfuzji tlenku węgla (DL, CO) i tlenku azotu (DL, NO) jest użytecznym techniką pomiaru rezerwy pęcherzykowej płuc zarówno w populacjach zdrowych, jak i pacjentów. Pomiar zapewnia oszacowanie zdolności uczestnika do rekrutacji i rozdęcia naczyń włosowatych płuc. Niedawno doniesiono, że metoda wykazuje wysoką wiarygodność testu-ponownego testu u zdrowych ochotników podczas ćwiczeń o lekkiej lub umiarkowanej intensywności. Warto zauważyć, że technika ta pozwala na wykonanie do 12 powtarzających się manewrów i wymaga tylko jednego oddechu przy stosunkowo krótkim czasie wstrzymania oddechu wynoszącym 5 s. Przedstawiono reprezentatywne dane pokazujące stopniowe zmiany DL, NO i DL, CO od odpoczynku do wysiłku fizycznego przy rosnącej intensywności do 60% maksymalnego obciążenia pracą. Pomiar zdolności dyfuzyjnej i ocena rezerwy pęcherzykowo-kapilarnej jest użytecznym narzędziem do oceny zdolności płuc do reagowania na wysiłek fizyczny zarówno w populacji zdrowej, jak i w populacjach pacjentów, takich jak osoby z przewlekłą chorobą płuc.

Ten protokół przedstawia metodę oceny rezerwy pęcherzykowo-kapilarnej płuc mierzonej za pomocą połączonego pomiaru pojedynczego oddechu zdolności dyfuzji tlenku węgla (DL, CO) i tlenku azotu (DL, NO) podczas ćwiczeń. Założenia i zalecenia dotyczące stosowania techniki podczas ćwiczeń stanowią fundament tego artykułu.

Pomiar podwójnej zdolności dyfuzyjnej płuc gazu podczas wysiłku fizycznego u ludzi metodą pojedynczego oddechu

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 ...

Nasze badania koncentrują się na mechanizmie upośledzonej wymiany gazowej w płucach w różnych stanach chorobowych oraz na tym, jak wiedza na ten temat może być wykorzystana w diagnostyce i leczeniu celowym. Naszym celem jest pogłębienie wiedzy na temat ostrej adaptacji wysiłkowej poprzez ocenę rezerwy pęcherzykowo-kapilarnej poprzez pomiary zdolności dyfuzyjnej podczas wysiłku. Konwencjonalne badania czynności płuc, takie jak spirometria dynamiczna i pomiary pojemności dyfuzyjnej podczas spoczynku, dostarczają ograniczonych informacji na temat ograniczeń płucnych i adaptacji do ostrego wysiłku fizycznego.Nasz protokół wypełnia tę lukę, wprowadzając bardziej kompleksową i fizjologicznie istotną metodę pomiaru, która ocenia rezerwę pęcherzykowo-kapilarną. Dostarczając bardziej szczegółowej analizy czynności płuc podczas wysiłku fizycznego, badania te przyczyniają się do opracowania docelowych strategii diagnostycznych i terapeutycznych w chorobach płuc, poprawiając zarządzanie kliniczne i skuteczność leczenia. Dzięki tej technice nasze badania w szczególności wyjaśnią, w jaki sposób ograniczenia wymiany gazowej w płucach przyczyniają się do patofizjologii przewlekłej choroby płuc i jak może na nią wpływać trening fizyczny.Nasza grupa badawcza zamierza rozszerzyć te badania, aby zbadać wpływ różnych interwencji terapeutycznych i treningowych na czynność płuc podczas ćwiczeń oraz zbadać specyficzne reakcje u pacjentów z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc. Pozwoli to na dalsze wyjaśnienie zdolności adaptacyjnych i odporności płuc na stres. Po wykonaniu testu wysiłkowego krążeniowo-oddechowego poinstruuj uczestnika, aby unikał intensywnych ćwiczeń przez następne 48 godzin.Aby skalibrować urządzenia do dyfuzji pojedynczego oddechu, otwórz program i rozpocznij automatyczny okres nagrzewania trwający 50 minut, aby osiągnąć odpowiednią temperaturę w pneumotach. Upewnij się, że pojemniki z gazami testowymi są otwarte, a worek wdechowy jest podłączony do analizatora MS PFT. W celu kalibracji gazu należy podłączyć przewód do pobierania próbek z pneumotach do wtyczki analizatora MS PFT o nazwie CAL.Na stronie głównej wybierz opcję Kalibracja, a następnie wybierz pozycję Kalibracja gazu. Następnie naciśnij start lub F1 i wybierz kalibrację, aby rozpocząć kalibrację. Po zakończeniu kalibracji gazu i zaakceptowaniu należy podłączyć przewód do pobierania próbek do pneumotach.Aby przeprowadzić kalibrację objętości za pomocą trzylitrowej strzykawki, wybierz Kalibracja, a następnie Kalibracja objętości. Wybierz PFT i naciśnij start lub F1. Następnie wybierz opcję Kalibracja, aby rozpocząć kalibrację i postępuj zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie. Aby zakończyć proces kalibracji, należy przeprowadzić biologiczne kontrole spirometrii i pomiary zdolności dyfuzji do tlenku węgla w spoczynku na zatwierdzonej osobie.Monitoruj wszelkie znaczące zmiany FEV1, FVC i DLCO z tygodnia na tydzień. Oblicz żądane obciążenie na podstawie wyników poprzednich testów wysiłkowych krążeniowo-oddechowych. Wybierz intensywność pomiaru DLCO przez DLNO jako procent maksymalnego obciążenia.Po 48 godzinach testu wysiłkowego krążeniowo-oddechowego poproś uczestnika o powrót do laboratorium w celu wykonania pomiaru DLCO metodą DLNO podczas wysiłku. Zmierz i zapisz wzrost pacjenta w centymetrach. Na stronie głównej wybierz pozycję Pacjent, a następnie pozycję Nowy pacjent.Wpisz nazwisko, imię, datę urodzenia, płeć, wzrost i wagę uczestnika. Następnie naciśnij OK lub F1, aby kontynuować. W celu analizy otwórz oprogramowanie i na stronie głównej wybierz Pomiar, a następnie BRAK dyfuzji membranowej.Wprowadź stężenie hemoglobiny w układzie, a następnie naciśnij F1, aby wyzerować analizator gazów dla wszystkich gazów testowych i zainicjować mieszanie gazów testowych w podłączonej torbie wdechowej. Gdy oprogramowanie poinstruuje, aby rozpocząć procedurę, poproś uczestnika, aby usiadł na pionowym krześle wyposażonym w klips na nos. Poinstruuj uczestnika, aby rozpoczął normalne oddychanie oddechowe przez ustnik podłączony do pneumotach.Po trzech normalnych oddechach poinstruuj uczestnika, aby wykonał szybki maksymalny wydech, aby osiągnąć resztkową objętość. Teraz poinstruuj uczestnika, aby wykonał szybki maksymalny wdech do całkowitej pojemności płuc w czasie krótszym niż cztery sekundy, wdychając wstępnie zmieszane gazy testowe. Poinstruuj uczestnika, aby wstrzymał oddech na pięć sekund przy całkowitej pojemności płuc, dążąc do wdechu wynoszącej co najmniej 90% jego wymuszonej pojemności życiowej w czasie wstrzymania oddechu.Następnie poinstruuj uczestnika, aby wykonywał stały i silny maksymalny wydech bez żadnych przerw. Zdejmij ustnik uczestnika i klips na nos. Następnie oprogramowanie oblicza DLCO i DLNO bez żadnego polecenia.Oblicz procent wdychanej objętości ich natężonej pojemności życiowej. Powtarzaj manewr po czterominutowym okresie wymywania do momentu, aż dwa manewry spełnią kryteria dopuszczalności. Zgłaszaj dane DLCO i DLNO zgodnie z kryteriami wyjaśnionymi w podanej tabeli.Dostosuj odległość i wysokość ergometru rowerowego, aby uczestnik mógł wygodnie oddychać przez ustnik, utrzymując odpowiednią pozycję rowerową. Poproś uczestnika, aby usiadł na ergometrze rowerowym i umieścił czujnik tętna na klatce piersiowej. Poinstruuj uczestnika, aby zaczął jeździć na rowerze przez pięć minut przy submaksymalnym obciążeniu jako rozgrzewkę przed pomiarem.Zwiększ obciążenie do docelowej intensywności i jednocześnie naciśnij F1, aby zainicjować automatyczne resetowanie urządzenia, aby umożliwić uczestnikowi osiągnięcie stanu ustalonego. Następnie obróć ustnik w stronę uczestnika. Podczas gdy uczestnik kontynuuje jazdę na rowerze z docelową intensywnością, wykonaj manewr, aby zmierzyć DLCO przez DLNO.Po zakończeniu manewru wyjmij ustnik. Zmniejsz obciążenie do 15 do 40 watów i zaangażuj uczestnika w aktywną fazę regeneracji na dwie minuty. U zdrowej osoby DLNO wykazało prawie liniowy wzrost, z wyjątkiem plateau między 20% a 40% maksymalnego obciążenia pracą, podczas gdy DLCO wykazało niewielki stały wzrost we wszystkich obciążeniach.I odwrotnie, w przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc wzrost DLNO przy pierwszym obciążeniu, a następnie plateau, co sugeruje pełne wykorzystanie rezerwy pęcherzykowo-kapilarnej przy zaledwie 20% maksymalnego obciążenia pracą.

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Aby ocenić reakcje dyfuzji płuc i układu naczyniowego na ćwiczenia, opisujemy technikę wielokrotnego dyfuzji tlenu w celu określenia objętości krwi włośniczkowej i zdolności dyfuzji błony, a także echokardiografię kontrastową z pobudzoną solą fizjologiczną, aby ocenić rekrutację wewnątrzpłucnych zespoleń tętniczo-żylnych.

Ocena objętości krwi włośniczkowej w naczyniach włosowatych płuc, zdolności dyfuzyjnej błony i wewnątrzpłucnych zespoleń tętniczo-żylnych podczas wysiłku fizycznego

Tutaj opisujemy dwie miary funkcji płuc - pletyzmografię barometryczną, która pozwala na pomiar objętości płuc, oraz kapnografię wolumetryczną, narzędzie do pomiaru anatomicznej martwej przestrzeni i jednorodności dróg oddechowych. Techniki te mogą być stosowane niezależnie lub w połączeniu do oceny funkcji dróg oddechowych przy różnych objętościach płuc.

Połączenie kapnografii wolumetrycznej i pletyzmografii barometrycznej w celu pomiaru zależności między strukturą a funkcją płuc

Aby ocenić wpływ intensywności ćwiczeń na reakcje fizjologiczne i biologiczne, wykorzystano dwa różne protokoły testowania ćwiczeń. Opisano metody przedstawiające testy wysiłkowe na ergometrze rowerowym jako przyrostowy test maksymalnego zużycia tlenu i wytrzymałość, test wytrzymałości submaksymalnej w stanie ustalonym.

Przeprowadzanie testów wytrzymałości maksymalnej i submaksymalnej w celu zmierzenia fizjologicznych i biologicznych reakcji na ostry wysiłek fizyczny u ludzi

Prezentowany tutaj jest protokół do badania efektów ćwiczeń płucnych przepisanych w domu u stabilnych pacjentów z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc (POChP), który jest modyfikowany na podstawie tradycyjnych chińskich ćwiczeń w zależności od duszności i ograniczonej zdolności wysiłkowej obserwowanej u pacjentów z POChP.

Ćwiczenia płucne na receptę w domu u pacjentów ze stabilną przewlekłą obturacyjną chorobą płuc

Tutaj prezentujemy protokół oceny dwóch wzorców głębokiego oddychania naturalnego i przeponowego pod kątem ich skuteczności i łatwości wykonania. Wybrano piętnastu uczestników, wykorzystując elektrokardiograf i analizator wydychanego gazu do pomiaru parametrów wentylacji, wraz z oceną wizualną za pomocą nagrania wideo ruchu klatki piersiowej i brzucha.

Badanie głębokiego oddychania poprzez pomiar parametrów wentylacji i obserwację wzorców oddychania

Ten protokół zintegrował spektroskopię bliskiej podczerwieni z konwencjonalnymi testami wysiłkowymi krążeniowo-oddechowymi, aby zidentyfikować udział mózgowej odpowiedzi hemodynamicznej w nietolerancji wysiłku u pacjentów z niewydolnością serca.

Integracja monitorowania wysycenia tkanki mózgowej w testach wysiłkowych krążeniowo-oddechowych u pacjentów z niewydolnością serca

Rękopis przedstawia szczegółowy protokół użycia hiperspolaryzowanego odzyskiwania nasycenia chemicznego ksenonu-129 (CSSR) do śledzenia wymiany gazowej w płucach, oceny pozornej grubości ściany przegrody pęcherzykowej i pomiaru stosunku powierzchni do objętości. Metoda ta może pomóc w diagnozowaniu i monitorowaniu chorób płuc.

Ilościowa miara struktury i funkcji płuc uzyskana z hiperpolaryzowanej spektroskopii ksenonowej

Opisano zestaw testowy (IMAP) służący do pogłębionej oceny zdolności słuchowych i poznawczych wpływających na umiejętności słuchania. Jest on szybki w przeprowadzeniu, przyjazny dla dzieci i wolny od zakłóceń językowych. Generowanie bodźców oraz zarządzanie protokołem są kontrolowane za pomocą platformy programowej (IHR-STAR), co zapewnia powtarzalność procedur.

Zrozumienie procesu słuchania: zestaw testów IMAP

Glikokaliks śródbłonka/warstwa powierzchniowa śródbłonka jest idealnie badana za pomocą mikroskopii przyżyciowej.  Mikroskopia przyżyciowa jest technicznie trudna w przypadku poruszającego się narządu, takiego jak płuca.   Pokazujemy, w jaki sposób można wykorzystać jednoczesną mikroskopię jasnego pola i mikroskopię fluorescencyjną do oszacowania grubości warstwy powierzchniowej śródbłonka w swobodnie poruszającym się płucu myszy in vivo.

In vivo (in vivo) Pomiar warstwy powierzchniowej śródbłonka płucnego myszy

Rehabilitacja oddechowa jest powszechnie uznawana w leczeniu chorób układu oddechowego. Kluczowym elementem udanej rehabilitacji oddechowej jest przestrzeganie zalecanego treningu fizycznego. Celem niniejszego protokołu jest opisanie sposobu, w jaki technologia ciągłego śledzenia danych może być wykorzystana do precyzyjnego pomiaru przestrzegania zalecanej intensywności treningu aerobowego.

Wykorzystanie technologii ciągłego śledzenia danych do badania przestrzegania zaleceń dotyczących ćwiczeń w rehabilitacji pulmonologicznej

Poznaj metodę pojedynczego oddechu do pomiaru podwójnej zdolności dyfuzyjnej płuc podczas wysiłku fizycznego u ludzi. Ta technika ocenia rezerwę pęcherzykowo-naczyniową i umożliwia lepsze zrozumienie adaptacji do wysiłku.

Pomiar podwójnej zdolności dyfuzyjnej płuc gazu podczas wysiłku fizycznego u ludzi metodą pojedynczego oddechu

Przeglądaj więcej filmów