EXPLORAREA FUNCTIONALA PULMONARA

1. EXPLORAREA FUNCTIONALA PULMONARA Dr. Mihaela Bazac

2. UTILIZAREA PROBELOR FUNCTIONALE RESPIRATORII diagnosticul unor afectiuni ca: BPOC, AB, PID cuantificarea gradului de severitate al afectiunilor pulmonare pe criterii functionale evaluarea evolutiei si prognosticului bolii elaborarea unor date obiective pentru alcatuirea unor scheme terapeutice si aprecierea raspunsului la tratament monitorizarea starii functionale a pacientului aprecierea gradului de invaliditate in scopul expertizarii capacitatii de munca evaluarea preoperatorie a riscului functional in chirurgia toracica si extratoracica (in particular chirurgia abdominala la anumiti pacienti cu risc crescut: purtatori ai unei afectiuni pulmonare cunoscute anterior, mari fumatori, obezi, varstnici etc.) studii epidemiologice de stabilire a prevalentei si gravitatii unor afectiuni bronhopulmonare cronice (astm, BPOC) obiectivarea unor alterari functionale asociate cu manifestari clinice discrete.

3. VENTILATIA PULMONARAvolume si capacitati pulmonare Determinare prin: Spirografie Pneumotahografie Metoda dilutiei gazelor Pletismografie radiologie Depind de: proprietăţile elastice ale parenchimului pulmonar şi ale peretelui toracic proprietăţile cailor aerifere forţă de contracţie a musculaturii ventilatorii reflexele pulmonare.

4. Metoda spirografica CV CVF VC VIR VER CI CRF VR CPT Poza cu respiratia

5. Capacitate vitala variatia volumului pulmonar ce poate fi mobilizat in cursul unei miscari ventilatorii de la pozitia inspiratorie maxima la pozitia expiratorie maxima CV=VT+VIR+VER Scadere usoara – de pana la 60% fata de prezis moderata – 59-40% fata de prezis severa – < 40% fata de prezis. Daca CV e mai mic de 40% din valoarea prezisa sau sub 1 l e predictor semnificativ de insuficienta pulmonara

6. Factorii ce pot detemina scaderea CV PULMONARI Pierdere de tesut pulmonar distensibil – carcinom bronsic, TBC, pneumonie, atelectazie, obstructie bronsica, chiste, abcese pulmonare, interventii chirurgicale cresterea reculului elastic pulmonar care limiteaza expansiunea plamanului: PID, plaman de staza, SDRA cresterea volumului rezidual in afectiuni pulmonare obstructive: plaman polichistic, emfizem pulmonar, obstructie difuza a cailor aerifere din BPOC sau AB EXTRAPULMONARI limitarea expansiunii toracice: cifoscolioza, sclerodermie, spondiloza anchilopoetica, morb Pott, obezitate, fracturi costale sau vertebrale, osificarea cartilajelor condrocostale scaderea spatiului intratoracic disponibil: pleurezii, pneumotorax, hernie hiatala, cardiomegalie limitarea miscarilor diafragmatice: oseita, tumori abdominale, sarcina, interventii chirurgicale pe abdomen depresia centrilor respiratori: hemoragie cerebrala, TCC, intoxicatii medicamentoase. Disfunctie nervoasa/musculara Lipsa de cooperare a pacientului

7. CVF=cantitatea de aer eliminata in cursul unei expiratii fortate incepand de la o pozitie inspiratorie maxima si terminand in pozitie expiratorie maxima. Volumul curent=volumTidal/VT =volumul de aer inspirat sau expirat in cursul unui ciclu respirator VIR=volum maxim de aer ce poate fi inspirat la sfarsitul unei respiratii in timpul unui ciclu ventilator norma (din pozitie insiratorie de repaus in pozitie inspiratorie maxima VER=volumul maxim de aer ce poate fi expirat la sfarsitul unei expiratii in timpul unui ciclu ventilator normal :

8. CI=capacacitate inspiratorie=variatia volumului pulmonar din pozitie expiratorie de repaus in pozitie inspiratorie maxima CI variaza cu postura. CI=VT+VIR VR=volumul de aer din plamani la sfarsitul unei expiratii maxime VR=CRF-VER Crestere moderata: VR sub 180% din cel prezis Crestere severa: VR peste 180% din cel prezis

9. CRF volumul de aer care se gaseste in plamani si caile aerifere la sfarsitul unei expiratii de repaus ( din timpul unui ciclu ventilator normal) CRF= VR+ VRE Peste 120% din prezis= hiperinflatie:emfizem, astm bronsic, bronsiolita obliterata, expansiunea plamanului restant dupa o interventie chirurgicala sau expansiunea pulmonara datorata unei deformari toracice

10. CRF, VR crescute:hiperinflatia pulmonara : scaderea reculului elastic pulmonar – emfizem (prin ruptura peretilor alveolari); reanajarea spatiala a fibrelor de elastina si colagen; modificarea proprietatilor fizice ale fibrelor de elastina si colagen stenoza intrinseca a cailor aeriene in astm bronsic, BPOC, DDB → ingustarea conductelor aerifere, mai ales a celor cu diametrul mai mic de 2mm prin edem si hiperinflatie de mucoasa, secretii in lumen, bronhospasm, remaniere fibroasa a peretelui bronsic tractiuni anormal crescute asupra acinilor pulmonari normali cu imobilizarea spatiilor alveolare in pozitie inspiratorie: procese pulmonare retractile (TBC, silicoza), interventii chirurgicale, deformari toracice (exereze pulmonare, cifoscolioze, spondiloza anchilopoetica). !Uneori cresterea VR nu se insoteste de cresterea CRF datorita scaderii VER. VR e maxim in criza de AB si in emfizemul primitiv atrofic

11. CPT: volumul de gaz ce se gaseste in plaman la sfarsitul unei inspiratii complete maxime scaderea CPT (are loc in aceleasi conditii aerice ca si CV) - usoara: 60%<CPT<1,64DRS x CPT prezis - medie: 59-40% din prezis - severa: <40% din prezis cresterea CPT:afectiuni obstructive – >120% din prezis arata hiperinflatie severa.

12. Scaderea tipica a CRF, VR si CPT fibroza pulmonara extinsa - PID de orice cauza afectiuni ale cutiei toracice afectiuni neuromusculare obezitate (CRF scade prin scaderea VER ca urmare a scaderii compliantei toracice) suprimarea unui numar important de spatii aleveolare in bronhopneumonie, atelectazie, alveolita, exereza pulmonara obliterarea unor conducte aerifere mari.

13. DEBITE VENTILATORII FORTATE Debit=volumul de aer ce poate fi mobilizat raportat la unitatea de timp. 1.de repaus:inregistrate in timpul miscarilor ventilatorii de repaus 2.fortate:inregistrate in timpul miscarilor respiratorii fortate. DEBITE MEDII: volum de aer/timp MAXIME INSTANTANEE: flux raportat la volumul pulmonar

14. TEHNICA INREGISTRARII SPIROGRAFICE A VEMS cel care face spirometria trebuie sa performanta si buna respirare a tehnicii pentru calitatea testului inainte de a efectua orice alta procedura sau manevra trebuie facuta calibrarea volumului zilnica cu o seringa de 3 litri e bine - ca inregistrarea sa se faca dimineata - ca pacientul sa nu fumeze cuo ora inaintea testului - ca inregistrarea sa nu se efectueze imediat dupa o masa - ca pacientul sa aiba o perioada de 15 minute de repaus inaintea testarii daca are proteza dentara bine adaptata nu trebuie indepartata, dara daca e imperfecta (mobila) trebuie scoasa se masoara greutatea si inaltimea pacientului fara incaltaminte tehnicianul explica tehnica si instruieste pacientul: - pozitie corecta cu capul usor ridicat - se penseza nasul cu un clip nazal - se conecteaza bolnavul la spirograf prin intermediul unei piese bucale, astfel incat sa nu scape aer pe la colturile gurii initial pacientul efectueaza cateva miscari inspiratorii si expiratorii de repaus ca sa se adpateze aparatul, apoi inspir rapid si complet, urmat de o scurta pauza de <1secunda, apoi expir maxim si fortat pana cand nici un fel de aer nu mai poate fi expirat (toata capacitatea vitala), pacientul mentinandu-si totodata pozitia corecta instructia pacientului se face de cate ori este necesar se repeta tehnica de cate ori este necesar, dar maxim de 8 ori in timpul efectuarii spirometriei trebuie urmarit pacientul daca prezinta vreun discomfort; daca are ameteli, procedura trebuie oprita datorita posibilitatii aparitiei unei sincope, lucru mai frecvent la varstnici cu limitarea miscarilor respiratorii si a respiratiei copiii incepand cu varsta de 5 ani cu o pregatire potrivita sunt de obicei complianti la efectuarea spirometriei.

15. VEMS=FEV1: volumul maxim de aer expirat in prima secunda dupa o inspiratie fortata Mecanismele scaderii VEMS : micsorarea calibrului cailor aerifere prin edem si infiltratie celulara a mucoasei bronsice, bronhospasm, hipersecretie de mucus, alterarea surfactantului in conductele mici, fibroza cailor aerifere scaderea reculului pulmonar prin distrugerea de structuri elastice (emfizem pulmonar) sau alterarea aranjamentuluim fibrelor elastice (hiperinflatie prelungita) scaderea fortei musculare scaderea volumului pulmonar (PID) Scădere uşoară: VEMS > de 60% din prezis. Scădere moderată: VEMS între 59-40% din prezis Scădere severă: VEMS mai mic de 40% din prezis.

16. INDICELE TIFFNEAU: indicele de permeabilitate bronsica=VEMS/CV indice important de decelare a obstructiei la flux. IT scazut fara alte teste mai sensibile nu poate localiza sediul obstructiei la flux; IT scade atat in procese patologice localizate in caile aeriene centrale, cat si in cele localizate in caile aeriene periferice; daca insa Raw (rezistenta globala la flux) este normala, atunci scaderea IT semnifica obstructia localizata in caile aeriene periferice; deci e scazut in disfunctia ventilatorie obstructiva. in cazuri rare , IT creste: la debutul bolilor interstitiale pulmonare cand reculul elastic creste fara ca volumul pulmonar sa scada ssemnificativ; insindromul restrictiv IT=N/usor crescut.

17. Debitele medii expiratorii maxime: FEF 25-75, FEF- 75 depind numai de proprietatile mecanice ale plamanilor nu si de forta musculara pot decela obstructii la flux in caile aerifere periferice in conditiile unui VEMS si IT normal. semnaleaza prezenta unui sindrom obstructiv distal intalnit in forme aparent asimptomatice de astm bronsic.

18. VIMS volum de aer inspirat in prima secunda a unei inspiratii complete si fortate pornind de la sfarsitul unei expiratii complete (maxime). spirografic sau cu ajutorul unui pneumotohograf cu integrator de volum la individul normal este egal cu capacitatea vitala inspiratorie este util in decelarea obstructiei inalte la nivelul laringelui si traheei extratoracice.

19. PEF cel mai mare debit atins după un expir forţat început fără ezitare după un inspir maxim (complet Depinde de efortul expirator şi de volumul pulmonar, de calibrul căilor aerifere şi de elasticitatea ţesutului pulomnar, iar cooperarea pacienţilor este esenţială se înregistrează în vârful curbei flux-volum expiratorii şi se reţine valoarea maximă din minim 3 grafice valide obţinute PEF se poate înregistra pe curbă flux-volum sau cu ajutorul unui apărat foarte simplu numit debitmetru sau peak-flow-metru fiziologic variază cu vârstă, sexul şi înălţimea patologicscade în: stenozele aerifere centrale, astmul bronşic, BPOC

20. PEF PEF este utilizat pentru monitorizarea obstrucţiei şi a răspunsului terapeutic la pacienţii astmatici; se poate astfel calcula variaţia circadiana a PEF această fiind un criteriu de apreciere a evoluţiei astmaticilor. O variabilitate mai mare de 15% şi valori maxime ale PEF în timpul perioadei de monitorizare dacă e <80% din prezis semnifică un control slab al astmului. Variabilitatea circadiană a PEF se calculează după formula: PEFmaxim-PEFminim Vc=────────────── x 100 PEF maxim PEF reprezintă un criteriu de definire a zonelor de control ale astmului: zona verde=astm controlat→PEF=80-100% prezis, Vc<20% zona galbena=atentie (posibila determinare a astmului)→PEF=50-80% din prezis, Vc=20-30% zona roşie=urgenţă medicală→PEF<50% din prezis, Vc>30%. Scăderea PEF este întalnită şi in alte condiţii patologice decat cele bronhopulmonare (miastenia gravis).

21. Debitele expiratorii maxime instantanee la un volum pulmonar dat (la 50 şi la 75% din CV - FEF50 şi FEF75) pot fi înregistrate pneumotohografic pe curba flux-volum sau pletismografic exprimate : fie ca debit înregistrat în momentul în care mai rămâne de expirat un anumit procent din CVF din plămân (MEF25%CV), fie că debit înregistrat în momentul în care s-a eliminat din plămân un anumit procent din CVF (FEF75%CV). MEF25%CV semnifică acelaşi lucru că şi FEF75%

22. MEF50%CV=debitul expirator maxim înregistrat în timpul unei expiraţii maxime şi forţate atunci când în plămâni a mai rămas jumătate (50%) din CV. MEF25%CV=debitul expirator maxim înregistrat în timpul expiraţiei maxime şi forţate în momentul în care în plămâni a mai rămas 25% din CV. Fiziologic: - variază în funcţie de sex, vârstă, înălţime sunt independente de efortul expirator Patologic, depind de: -rezistenţa opusă de căile aerifere mici la fluxul de aer -reculul elastic pulmonar -volumul pulmonar

23. teste sensibile de decelare a obstrucţiei bronsice distale”înainte ca VEMS să fie modificat; de obicei, se utilizează MEF50 datorită unei variaţii interindividuale mai mici. MEF50%CV şi MEF25%CV - nu permit deosebirea efectelor îngustării intrinseci a calibrului căilor aeriene de efectele îngustării extrinseci prin scăderea reculului elastic

27. Determinarea proprietatilor mecanice ale aparatului toraco-pulmonar

28. Indici de elasticitate pulmonara Complianta pulmonara statica = raportul dintre variatia volumului pulmonar si variatia presiunii transpulmonare ▲V/▲Ptp; Complianta pulmonara dinamica =raportul dintre variatia de volum pulmonar si variatia de presiune transpulmonara in cursul unui ciclu ventilator. Presiunile transpulmonare statice=presiunile elastice pulmonare=presiunile de recul elastic pulmonar

29. Indici de elasticitate pulmonara Coeficientul de retractie elastica=raportul dintre presiunea elastica pulmonara la CPT si volumul pulmonar la care a fost masurata Pl,el 100%CPT/CPT Presiunea de semiinflatie (h)=indice care incearca sa evalueze proprietatile elastice ale plamanilor independent de volumul pulmonar; Coeficientul K=reciproca presiunii de semiinflatie

30. Indicii de elasticitate pulmonara sunt influentati : Fiziologic – de varsta. Patologic –diminuarea reculului elastic pulmonar=plaman hipercompliant -PL,el CPT scade cu mai mult de 1,64 DRS din prezis -Cst creste cu mai mult de 1,64 DRS din prezis -apar in emfizemul pulmonar AB neintricat.

31. cresterea reculului elastic pulmonar=plaman rigid - PL,el CPT si PL,el %CPT creste cu > de 1,64DRS fata de valoarea prezisa - Cst scade -Apare in: PID ,reducerea expansiunii toracice, spondilita anchilopoetica, cifoscolioza, pahipleurita, miopatii, obezitate.

32. 3)Determinarea rezistentei la flux Rezistenta la flux =presiunea rezistiva sau dinamica necesara pentru a genera un flux de aer (V) de o unitate (1l/sec). R=pres/V

33. Raw Raw sunt mult mai mari la copii datorita dimensiunilor mai mici ale cailor aeriene si volumului pulmonar; variatiile interindividuale sunt de aproximativ 25%; Raw sunt dependente de fazele ciclului ventilator - Raw e mai mica in inspir decat in expir. Patologic creste in: BPOC, AB, DDB, sindrom postTBC, fibroza chistica, malformatii bronsice, PID in stadii avansate, deformari toracice severe.

34. cresterea rezistentei opuse la trecerea fluxului de aer prin caile aeriene = sindrom obstructiv Sindrom obstructiv central →Raw crescut →ceilalti parametri - normali Sindrom obstructiv periferic →Rperif crescuta →Raw normala/crescuta →VEMS normal/scazuta → MEF50 scazuta.

35. 1. Electrocardiograma 2. Scintigrafia de perfuzie 3.Cateterismul inimii drepte 4.Ecografia cardiaca Doppler Investigarea funcţionala a circulaţiei pulmonare

36. Investigarea schimbului gazos in plamani

37. Determinarea transferului gazos prin membrana alveolo-capilara (difuziunea pulmonara): capacitatea de difuziune prin membrana alveolo-capilara masoara transferul unui volum de gaz (O2,CO2,CO) exprimat in mm3 care difuzeaza prin aceasta membrana intr-un minut pentru o diferenta de presiune partiala intre aerul alveolar si sangele capilar de lmmHg (1KPa). In locul capacitatii de difuziune se prefera termenul de factor de transfer gazos (TL) care defineste mai exact conditiile morfologice si functionale care participa la procesul complex al transferului O2 intre alveole si sangele capilar alveolar.

38. Metodele de masurare a factorului de transfer gazos prin membrana alveolo-capilara folosesc un gaz solubil (O2 sau CO) in sange si in membrana alveolo-capilara, care se poate combina chimic cu Hb. In clinica se foloseste CO care are o solubilitate in tesuturi comparabila cu a O2, dar pentru care Hb are o afinitate de 210 ori mai mare decat pentru O2.

39. TLCO poate înregistra: scadere usoara→ valoarea TLCO >60% fata de prezis scadere moderata→ 40-60% din prezis scadere severa→ <40% din prezis.

42. TLCO este →indispensabil in diagnosticul PID, in special in stadiile initiale ale PID cand celelalte constante sunt normale (volume, indici de elasticitate pulmonara), chiar in absenta modificarilor clinice si radiologice →recomandat pentru supravegherea persoanelor cu risc crescut de imbolnavire (expunere la pulberi de azbest, beriliu, aluminiu; bolnavi tratati cu anumite medicamente; bolnavi cu colagenoze extrapulmonare sau alveolite extrinseci →utila in aprecierea componentei emfizematoase sau evaluarea globala a schimburilor gazoase la BPOC →poate evalua terapia administrata →poate aprecia prognosticul unor afectiuni pulmonare →poate stabili gradul de incapacitate functionala.

43. GAZOMETRIA Metoda cea mai buna prin care se evalueaza global functia expiratorie a plamanilor este analiza sangelui arterial in repaus si la efort fizic. presupune determinarea presiunilor partiale ale O2 si CO2, pH si SaO2. Recoltarea esantionului de sange se realizeaza prin punctionarea arterei radiala, axilara sau femurala in conditii strict anaerobe, cu o seringa heparinizata evitand orice contaminare cu aerul sau prin punctionarea lobului urechii hiperemiat in prealabil prin aplicarea unui unguent ce contine un agent puternic vasodilatator sau recoltari pe cateter Sangele astfel recoltat este transportat la laborator si analizat determinand pO2, pCO2, pH.

44. PaO2=presiunea partiala a O2 in sangele arterial sistemic se masoara in mmHg sau KPa (1mm=0,133KPa; 1KPa=7,5mmHg sau 7,5 torri) variaza cu varsta→scade cu varsta (limita inferioara=85mmHg la 20 ani, respectiv 70mmHg la 70 ani) valori normale=95-96mmHg valori patologice→hipoxemie: - usoara: pO2=95-60mmHg - moderata: pO2=60-45mmHg - severa: pO2<45mmHg In cazul in care pO2 e <60mmHg, adica hipoxemie moderata sau severa putem vorbi de insuficienta respiratorie. pVO2 in sangele venos amestecat: →se masoara in sangele recoltat prin cateterismul arterei pulmonare →valori normale, in repaus=37-43mmHg →variaza cu debitul cardiac si cu consumul de O2 la nivel tisular →pVO2<28mmHg => sugereaza decompensare cardiaca marcata

45. paCO2=presiunea partiala a CO2 in sangele arterial →nu depinde de varsta →se masoara in mmHg sau KPa →valori normale: pCO2=40mmHg+/-5 la patm.=760mmHg →valori patologice (cresterea >45mmHg=hipercapnie - pCO2=46-50mmHg=hipercapnie usoara - pCO2=50-70mmHg=hipercapnie moderata - pCO2>70mmHg=hipercapnie severa. pVCO2=47mmHg=presiunea partiala a CO2 in sangele venos amestecat.

46. pH-ul sanguin = logaritmul negativ al concentratiei ionilor de H+ in sange. →valori normale=7,35-7,45 →valori patologice: <7,35 => acidemie >7,45 => alcalemie SaO2 a sangelui arterial= raportul dintre Hb oxigenata si Hb totala sau functionala. →normal=97% la subiectul sanatos cu pO2=95mmHg

47. Testarea la efort explorare integrata a functiilor pulmonara, cardiocirculatorie si musculara in conditiile de crestere a cerintelor metabolice determinate de activitatea musculara. Metode de testare: covorul rulant bicicleta ergometrica (cicloergometru) testul de mers (walking test) →se masoara diferenta parcursa de subiect in 6minute de mers obisnuit, fara oprire; rezultatele obtinute se coreleaza cu indicii dispneei; este testul recomandat pentru explorarea bolnavilor cu rezerve foarte mici.

48. Indicatiile testului de efort obiectivarea acuzelor pacientului, de exemplu: dispneea poate releva mecanismul prin care este limitata capacitatea de adaptare la efort ventilator, cardiocirculator, muscular poate participa la diagnosticul functional poate evalua severitatea unui handicap functional poate evalua evolutia bolii poate orienta tratamentul si evalua efectul terapeutic poate evalua performanta fizica a unui sportiv (supus la eforturi fizice mari) sau expus la noxe respiratorii poate contribui la aprecierea riscului operator, mai ales in interventiile pe torace.

49. CONTRAINDICATII

50. Evaluarea hiperreactivitaţii bronsice HRB reflectă o stare de sensibilitate anormal crescută a arborelui bronşic la o mare densitate de stimuli: - nonalergici - alergici. Sensibilitatea crescută -->îngustarea lumenului căilor aeriene --> obstrutia acută la fluxul de aer în conductele aerifere. Obstrucţia bronşica din HRB ≠ bronhoconstrictia. teste de bronhoconstricţie evidentiaza răspunsul excesiv al musculaturii netede a bronhiilor la stimuli a căror aplicare la subiectul normal rămâne fără efect.