Avaliação da Pulmonar de Sangue Capilar Volume, membrana difusora capacidade e Intrapulmonares arteriovenosa Anastomoses Durante o Exercício

O objetivo geral deste procedimento é avaliar a resposta vascular pulmonar ao exercício usando múltiplas frações inspiradas de oxigênio, ou FiO2, capacidades de difusão e ecocardiografia com contraste. Este método nos ajuda a entender melhor como a circulação pulmonar responde ao estresse do exercício. A principal vantagem dessa técnica é que ela pode ser aplicada a uma variedade de condições experimentais, clínicas e farmacológicas, inclusive durante o exercício em participantes com doenças cardíacas ou pulmonares.

Demonstrando a técnica de apneia estarão Wade Michaelchuk e Sophie Collins, estudantes de pós-graduação em meu laboratório. Realizando a técnica de ecocardiografia com contraste estará o Dr. Sean van Diepen, cardiologista. Antes de iniciar o procedimento, use um sistema de mistura de oxigênio de ar para encher um saco Douglas não difusor de 60 litros com 40% de oxigênio e outro com 60% de oxigênio.

Conecte duas válvulas de torneira de três vias de grande diâmetro para modulação dos gases inalados e use tubos flexíveis sem compressão para conectar as bolsas Douglas ao sistema de válvulas. Em seguida, conecte o sistema de válvulas a uma válvula bidirecional em forma de T sem reinalação conectada ao conjunto de admissão de gás de teste do sensor de fluxo de massa. Mude a válvula de pré-respiração e o seletor de gás monóxido de carbono para a orientação apropriada para a FiO2 selecionada e instrua o sujeito a começar a pedalar na intensidade de interesse, mantendo uma frequência cardíaca entre mais ou menos três batimentos por minuto.

Uma vez alcançado o estado estacionário, fixe os clipes nasais e o bocal no sujeito e faça com que o sujeito respire normalmente por cinco respirações com a bolsa Douglas a 40% de oxigênio. Após a quinta respiração, instrua o sujeito a inspirar até a capacidade pulmonar total e, em seguida, expirar até o volume residual. Quando o volume pulmonar começar a se estabilizar, pressione F1 no teclado do sistema de válvulas para mudar para o gás monóxido de carbono e instrua o sujeito a continuar expirando por três segundos, seguido pela inalação do gás monóxido de carbono até a capacidade pulmonar total.

Respire fundo, sopre até o fim, continue empurrando, três, dois, um e respire fundo, para cima, para cima, para cima, para cima, para cima, seis, cinco, quatro - Contagem regressiva de seis segundos. Três, dois, um, sopre - E instrua o sujeito a expirar novamente para o volume residual. Bom, respire normalmente.

Monitorar o traçado de metano durante a expiração para garantir que a inclinação seja horizontal. O sucesso desta etapa depende da habilidade do testador e da capacidade do sujeito de seguir comandos e manter a calma durante a apneia. Sugerimos que você ensaie o tempo de respiração com o sujeito antes de tentar este procedimento.

Agora, remova o bocal e faça com que o sujeito circule por pelo menos mais dois minutos para permitir que o monóxido de carbono residual seja lavado. Em seguida, repita as manobras de apneia para os FiO2s restantes. Para garantir uma manobra de alta qualidade, confirme se o volume alveolar está dentro de 5% das tentativas anteriores e se o tempo de apneia é de aproximadamente seis segundos.

Para o recrutamento de anastomose arteriovenosa intrapulmonar, ou IPAVA, primeiro insira um cateter intravenoso de calibre 20 em uma das veias antecubitais do sujeito. Em seguida, use um pedaço de tubo de extensão de seis polegadas para conectar o cateter a uma torneira de três vias e conecte duas seringas de 10 mililitros à torneira. Para criar o contraste intravenoso, combine 10 mililitros de solução salina estéril com cinco mililitros de ar e agite rapidamente as duas seringas para frente e para trás através da torneira até que as bolhas estejam finalmente suspensas.

Instrua o sujeito a iniciar o exercício de ciclismo a 100 watts de intensidade. Uma vez atingido o estado estacionário, peça a um cardiologista experiente que obtenha uma visão apical padrão de quatro câmaras do coração. Continue agitando a solução salina até que o cardiologista esteja pronto para registrar.

Em seguida, injete o contraste enquanto o cardiologista mantém a visão de quatro câmaras e registre 15 ciclos cardíacos após a detecção de contraste no ventrículo direito. A qualidade da imagem do ultrassom depende da capacidade técnica do ultrassonografista de manter uma imagem aceitável de todas as quatro câmaras do coração durante o exercício. Em seguida, peça a um ecocardiografista que esteja cego para as condições experimentais que interprete os ecocardiogramas quanto à presença de IPAVAs.

O volume sanguíneo capilar e a capacidade de difusão aumentam à medida que a intensidade do exercício aumenta, consistente com a necessidade de uma capacidade de difusão expandida para um maior consumo de oxigênio. De fato, neste experimento representativo, os dados ecocardiográficos não demonstram recrutamento IPAVA em repouso, mas com uma pontuação IPAVA que aumenta à medida que a intensidade do exercício aumenta. Neste registro do coração de um sujeito em repouso, o agente de contraste pode ser claramente visualizado entrando no ventrículo direito.

Mesmo após cinco ciclos cardíacos, nenhum contraste pode ser observado no ventrículo esquerdo, dando a este participante um escore IPAVA de repouso de zero. Aqui, são mostrados traçados representativos de ecocardiógrafos de contraste de quatro câmaras. Observe que, à medida que a intensidade do exercício aumenta, o escore da anastomose arteriovenosa intrapulmonar aumenta de zero em repouso para três na intensidade mais alta do exercício.

Uma vez dominada, essa técnica pode ser concluída em duas horas. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de treinar o voluntário na técnica e no tempo de respiração adequados. Após esse procedimento, outras intervenções, como a infusão de medicamentos, podem ser usadas para responder a perguntas sobre a circulação pulmonar.

Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores da área de fisiologia pulmonar explorarem os determinantes da capacidade de difusão pulmonar em humanos. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como avaliar a vasculatura pulmonar em repouso e durante o exercício. Não se esqueça de que trabalhar com monóxido de carbono pode ser extremamente perigoso e que devem ser sempre tomadas precauções, como ventilação adequada do ambiente, ao realizar este procedimento.