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Methodenartikel

Messung der Lungendiffusionskapazität mit zwei Prüfgasen während des Trainings am Menschen mit der Single-Breath-Methode

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DOI:

10.3791/65871

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2. Februar 2024

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll stellt eine Methode zur Bewertung der pulmonalen alveolar-kapillaren Reserve vor, die durch kombinierte Einzelatemmessung der Diffusionskapazität zu Kohlenmonoxid (DL, CO) und Stickstoffmonoxid (DL, NO) während des Trainings gemessen wird. Annahmen und Empfehlungen für die Anwendung der Technik während des Trainings bilden die Grundlage dieses Artikels.

Zusammenfassung

Die kombinierte Messung der Diffusionskapazität von Kohlenmonoxid (D L, CO) und Stickstoffmonoxid (DL, NO) ist eine nützliche Technik zur Messung der pulmonalen alveolar-kapillaren Reserve sowohl in gesunden als auch in Patientenpopulationen. Die Messung liefert eine Schätzung der Fähigkeit des Teilnehmers, Lungenkapillaren zu rekrutieren und zu dehnen. Kürzlich wurde berichtet, dass die Methode bei gesunden Probanden während des Trainings mit leichter bis mittlerer Intensität eine hohe Test-Retest-Reliabilität aufweist. Bemerkenswert ist, dass diese Technik bis zu 12 wiederholte Manöver ermöglicht und nur einen einzigen Atemzug mit einer relativ kurzen Atemhaltezeit von 5 s erfordert. Es werden repräsentative Daten vorgelegt, die die allmählichen Veränderungen von DL, NO undD L, CO von Ruhe zu Bewegung bei zunehmenden Intensitäten von bis zu 60 % der maximalen Arbeitsbelastung zeigen. Die Messung der Diffusionskapazität und die Bewertung der alveolar-kapillaren Reserve ist ein nützliches Instrument, um die Fähigkeit der Lunge zu bewerten, auf Bewegung zu reagieren, sowohl in der gesunden Bevölkerung als auch in Patientenpopulationen wie Patienten mit chronischen Lungenerkrankungen.

Einleitung

Bewegung führt zu einem erheblichen Anstieg des Energiebedarfs im Vergleich zum Ruhezustand. Herz und Lunge reagieren mit einer Erhöhung des Herzzeitvolumens und der Beatmung, was zu einer Erweiterung des Alveolarkapillarbetts führt, hauptsächlich der Rekrutierung und Dehnung von Lungenkapillaren1. Dies gewährleistet einen ausreichenden pulmonalen Gasaustausch, der durch eine Erhöhung der pulmonalen Diffusionskapazität (DL) gemessen werden kann2,3,4. Die ersten Versuche, DL während des Trainings zu messen, liegen mehr als ein Jahr....

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Protokoll

Das Wissenschaftliche Ethikkomitee für die Hauptstadtregion Dänemarks hat zuvor die Messung von DL, CO/NO in Ruhe, während des Trainings und in Rückenlage sowohl bei gesunden Freiwilligen als auch bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) in unserer Einrichtung genehmigt (Protokolle H-20052659, H-21021723 und H-21060230).

HINWEIS: Bevor DL, CO/NO während des Trainings gemessen wird, müssen eine dynamische Spirometrie und ein kardiopulmonaler Belastungstest (CPET) durchgeführt werden. Die dynamische Spirometrie dient der Qualitätskontrolle der einzelnen DL,CO/NO-Manöver, während die CPE....

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Ergebnisse

Das Protokoll wurde im Jahr 2021 implementiert und zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels wurden insgesamt 124 Messungen während des Trainings (d. h. 51 bei gesunden Freiwilligen und 73 bei Patienten mit COPD unterschiedlicher Schweregrade) durchgeführt. Die Manöver sowie Daten zu erfüllten Akzeptanz- und Wiederholbarkeitskriterien und der Ausfallrate sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Berechnungen
Als Beispiel werden hier Berechnungen aus.......

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Diskussion

Das Protokoll bietet einen standardisierten Ansatz für die Messung von DL, CO/NO während des Trainings mit der Dual-Testgas-Single-Breath-Technik. Da die erhaltenen DL,CO/NO-Metriken aufgrund der Rekrutierung und Dehnung der Lungenkapillaren ansteigen, liefert die Methode ein physiologisch aussagekräftiges Maß für die alveolar-kapillare Reserve.

Kritische Schritte im Protokoll
Die Methode erfordert eine Ausatmung auf das Restvolumen, gefolgt von einer .......

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Offenlegungen

Die im Artikel vorgestellten Geräte und Software sind nicht kostenlos. Keiner der Autoren ist mit einem Unternehmen verbunden, das die Lizenz für die Software bereitstellt. Alle Autoren erklären, dass keine konkurrierenden finanziellen Interessen bestehen.

Danksagungen

Die Studie wurde von der Svend Andersen Stiftung finanziell unterstützt. Das Zentrum für Bewegungsforschung wird durch die TrygFonden-Zuschüsse ID 101390, ID 20045 und ID 125132 unterstützt. JPH wird von HelseFonden und dem Universitätskrankenhaus Kopenhagen, Rigshospitalet, finanziert, während HLH von der Beckett-Stiftung finanziert wird.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
HemoCue Hb 201+ HemoCue, Brø nshø j, DänemarkUnbekanntFür Messungen von Hämoglobin
Jaeger MasterScreen PFT pro (Lung Function Equipment)CareFusion, Hö chberg, DeutschlandUnbekanntFür Messungen von DLCO/NO
MundstückSpiroBac, Henrotech, Aartselaar, BelgienUnbekanntWird zusammen mit dem Lungenfunktionsgerät verwendet. (Totraum 56 ml, Strömungswiderstand bei 12 L s− 1 0,9 cmH2O) 
NasenclipIntraMedic, Gentofte, DänemarkJAE-892895
PhenumotachIntraMedic, Gentofte, DänemarkJAE-705048Wird zusammen mit dem Lungenfunktionsgerät
SentrySuite Software SolutionVyaire's Medical GmbH, Leibnizstr. 7, D-97204 Höchberg DeutschlandUnbekannt
TestgaseIntraMedic, Gentofte, DänemarkUnbekanntKonzentrationen: 0,28 % CO, 20,9 % O2, 69,52 % N2 und 9,3 % He

Referenzen

  1. Johnson Jr, R. L., Heigenhauser, G. J. F., Hsia, C. C., Jones, N. L., Wagner, P. D. Determinants of gas exchange and acid-base balance during exercise. Compr Physiol. , Suppl 29 515-584 (2011).
  2. Rampulla, C., Marconi, C., Beulcke, G., Amaducci, S. Correlations between lung-t....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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