VÜCUT PLETİSMOGRAFI VE HAVAYOLU DİRENCİ

1. VÜCUT PLETİSMOGRAFI VE HAVAYOLU DİRENCİ Doç. Dr. Gaye Ulubay Başkent Üniversitesi Göğüs Hastalıkları AD

2. Tanım • Plethysm (yunanca)= basınç • Pletismograf= bir vücut kısmının basıncını ölçen, kaydeden alet

3. Torasik Gaz Hacmi (TGV/VTG) • Alveoler basıncın herhangi bir seviyesinde toraks kafesinde bulunan mutlak gaz hacmidir • Nonspesifik bir terimdir • FRC seviyesinde ölçülürse TGV=FRC • Akciğer volümlerinin ölçümünde FRC anahtar rol oynar (FRC= ERV+RV) (TLC= VC+RV)

4. FRC ölçümü için kullanılan yöntemler • Helyum dilüsyon (FRCHe) • Nitrojen arındırma (FRCN2 ) • Pletismograf (FRCpleth ) • Görüntüleme yöntemleri

5. Vücut Pletismografisi ile FRC Ölçülmesi • Sağlıklı bir bireyin FRC değerlerinde, bu üç yöntem arasında çok az fark vardır • Hava hapsinin olduğu hastalıklarda ise FRCPleth, FRCHe ve FRCN2 ile ölçülene göre daha yüksektir

7. Pletismografın Avantajları • Havayolu obstrüksiyonu olan hastalarda sonuçları daha doğru • Ventilasyonun dağılımından etkilenmez • Uygulaması kolay ve çabuk • Aynı seansta Raw ve Gaw ölçülebilir

8. Pletismografın Dezavantajları • Pahalı • Daha geniş alan gerekli • Klostrofobik hastalarda kullanımı zor

9. Pletismografın Endikasyonları • Hasta diğer yöntemlere uyum sağlayamıyorsa • Hava hapsinin değerlendirilmesi • Diğer SFT endikasyonları

10. Boyle Yasası • “Sabit ısı altında, sabit bir gaz kütlesi komprese veya dekomprese olduğunda, bu gazın basıncı, HACİM x BASINÇ sonucu sabit tutulacak şekilde artar veya azalır” P1 x V1 = P2 x V2 • Bu yasaya dayanarak, hızlı yüzeyel solunum manevraları (panting) sırasında toraks içi hacimde yani kabin içinde oluşan değişiklikler, vücut pletismografisi ile ölçülür

11. Neden Panting? • Epiglotun sürekli açık kalmasını sağlar, alveoler basıncın daha doğru ölçülmesine imkan verir • Küçük hızlı solunum az iş gücü gerektirir, termal kayma etkisini önler • FRC’ye yakın noktada ölçüme kolaylık sağlar • Trasedeki artefaktları azaltır

13. VTG (FRC seviyesinde) Mekanizma • Toraks içi gaz hacmi bilinmeyen bir kişide izotermal koşulda FRC seviyesinde havayolu bir kapatıcı (shutter) ile kısa süre kapatılır • Shutter kapatıldığı sırada kabin içinde akım değişikliği sıfırdır Ağız içi basınç = Alveol basıncı • Kişiye panting manevrası yaptırılarak toraks içi gaz hacmi sıkıştırılır ve gevşetilir • Bu sırada ağız içi ve kabin basınçlarında değişiklikler olur (Pkabin ve Pağıziçi)

14. VTG1 = - (V / P) x PB P1 x V1 = P2 x V2 Palv1 x VTG1 = Palv 2 x VTG2 (Palv1- PH2O)x VTG1 = (Palv 2- PH2O)x VTG2 • Palv1 ve VTG1: Kompresyon öncesi mutlak akciğer volüm ve basıncı • Palv2 ve VTG2: Gevşetme öncesi mutlak akciğer volüm ve basıncı

15. (FRC= ERV+RV) (TLC= VC+RV) • FRC elde edildikten sonra, spirometrik ölçümden elde edilen IC ve ERV manevraları yardımıyla

16. Uygulama • Pletismograf çalıştırılır • Kalibrasyon • Cihaz, hastanın uygun oturabileceği şekilde (boyun defleksiyonu/ ekstansiyonu olmadan ağızlığa erişebilecek şekilde) ayarlanır • İşlem anlatılır, burun mandalı kullanılır ve hasta, yanaklarını elleri ile destekler

20. Genellikle 3-10 stabil tidal solunum sonrası shutter kapatılır ve ‘panting’ manevrası (2 soluk/sn, 0.5- 1.0 Hz’ lik frekansda ve ±10 cmH2O) başlatılır, bu sırada ağız içi basınç ve kabinde oluşan basınç değişiklikleri ölçülür • 3-5 uygun panting manevrası (%5’den fazla değişim göstermeyen) kaydedilir ve ortalaması VTG= FRC olarak alınır

22. Ciddi dispnesi olan hastalar hemen ERV manevrasını yapmakta zorlanabilir • İkinci öncelikli olarak önce IC, sonra ERV manevraları yaptırılabilir • Panting sonrası 2-3 kez tidal solunum, ardından ERV ve IVC manevraları yaptırılabilir

23. Panting yapamayan hastalar ? Kapalı shuttera karşı hızlı ve derin inspiryum yaptırılır TGV ölçümü panting

25. Pletismograf Çeşitleri • BASINÇ PLETİSMOGRAFI • VOLÜM PLETİSMOGRAFI • AKIM PLETİSMOGRAFI

26. 1. Basınç Pletismografı • Kabin içi volüm sabit, basınçdeğişkendir • Shutter kapalı iken, P mouth = P alv ölçülür (1) Hava akımı (2) Pletismograf basıncı (3)

27. 2. Volüm Pletismografı • Kabin içi basınç sabit, volüm değişkendir • Shutter ve pnömotograf kabin dışındadır • Shutter kapalı iken, P mouth = P alv (1) hava akımı (2) ölçer

28. 3. Akım Pletismografı • P ve V pletismograflarının özelliklerini birleştirir • Shutter kapalı iken, Pmouth= Palv (3) Hava akımı (1) Kabin volümü (2) ölçülür 3

29. Donanım • Ağız transduseri,  5 kPa ( 50 cm H2O) ağız basınçlarına ve 8 Hz’lik frekanslara duyarlı olmalı • Kabin basınç transduseri, 0.02 kPa (0.2 cm H2O) büyüklüğündeki değişiklikleri ayırt edebilmeli

30. Kalite-kontrol • Ağız basınç transduser kalibrasyonu günlük yapılmalı • Pletismograf sinyalleri her gün kontrol edilmeli • Periyodik olarak bilinen bir hacimle ölçüm denenerek, ölçümler kontrol edilmeli (bir akciğer modeli veya hacmi bilinen bir kutu vb) • Biyolojik kontrol olgularla (2 kişi), en az ayda bir ölçüm yapılmalı (FRC ve TLC > %10 ; RV > %20 değişmiş ise Cihaz Kontrolü!!)

31. Havayolu direnci ve ölçülmesi

32. Solunum Sistemi Direnci • Gaz moleküllerinin birbiri ile sürtünmesi • Gaz moleküllerinin hava yolu duvarı ile sürtünmesi (Raw) • Dokuların genişler yada daralırken sürtünmesi sonucu meydana gelir

33. Havayolu Direnci (Raw) • Akciğerlerden dışarı/ içeri doğru akan gaz akım hızının her bir ünitesine karşılık uygulanan basınçtır gaz akım hızı = atmosferik basınç ve alveol basıncı arasındaki farktır • Raw, ventilasyonu etkileyen önemli bir unsurdur Sürücü basınç (∆P=Patm- Palv)

34. Hava Yolu Direncini Etkileyen Faktörler • Solunan gazın fiziksel özellikleri • Hava akımının şekli, hızı • Hava yollarının total kesit alanı

35. Solunan Gazın Fiziksel Özellikleri • Bir gazın viskositesi /dansitesi ne kadar fazla ise, hava yolu direncine katkısı o kadar fazladır

36. Hava Yolu Direncini Etkileyen Faktörler • Solunan gazın fiziksel özellikleri • Hava akımının şekli, hızı • Hava yollarının total kesit alanı

37. Hava Akımının Şekli, Hızı • Havayollarımızdaki akım şekli her yerde aynı mıdır?

38. Havayollarında Akım 3 Şekilde Olabilir • Laminer akım • Türbülan akım • Bozulmuş laminer akım

39. Laminer Akım Özellikleri • Sessiz, yavaş parabolik akım • Akım merkeze doğru • <2 mm havayollarında • Laminer akımda direnç düşüktür

40. Yüksek akımda ortaya çıkar Moleküllerin zigzag çizerek çarpışması sonucunda olur Gürültülüdür Geniş havayollarında (trakea, ana bronşlar) Havayolu direnci yüksektir Türbülan Akım

41. Bozulmuş Laminer Akım • Trakeabronşial ağacın çoğunda gözlenir • Oluşumu için enerji gereklidir • Egzersizde ve öksürük sırasında oluşur

42. Türbülan akım Laminar akım Trakeobronş sisteminde akım çeşitleri

43. Hava Akımının Şekli, Hızı Hava akım hızı • Gaz moleküllerinin geçiş hızı ile belirlenir • Akım hızı alveollere gelince yavaşlar • En yüksek direnç daha yüksek hız nedeniyle orta boylu bronşlardadır

44. Havayollarının dallanması Çap 1/2 azalırsa direnç 16 kat artar

45. Havayollarının Dirence Katkısı Burun, ağız, yukarı hava yolları → %50 Trakea, bronşlar → %30 Periferik hava yolları → %20

46. Hava Yolu Direncini Etkileyen Faktörler • Solunan gazın fiziksel özellikleri • Hava akımının şekli, hızı • Hava yollarının total kesit alanı

47. Raw’ın Etkilendiği Durumlar • KOAH, akut astım atağı • Amfizem • Havayolunda tümör, mukus tıkaçlar, yabancı cisim aspirasyonu • Erken ya da hafif KOAH’da Raw genellikle normaldir

48. Amfizem, KOAH, Astım

49. Havayolu Direnci Ölçüm Yöntemleri • Özefagus balon kateter metodu • Zorlu osilasyon tekniği • Hava akımı kesilme (interrupter) tekniği (Rint) • Vücut pletismografisi

50. Vücut Pletismografı • Direk olarak havayolu direncini ölçen tek yöntem • Aynı manevrada AC volümleri ve iletkenlik de ölçülür