egzersİz kisitlanmasinda fİzyopatogenez

EGZERSİZ KISITLANMASINDA FİZYOPATOGENEZ

Doç.Dr. Öznur Akkoca Yıldız

Ankara Üniversitesi Tıp FakültesiGöğüs Hastalıkları ABD.

Kaslar

Kardiyovasküler sistem

Akciğerler

Mitokondri

VO2 VCO2

QO2,QCO2

Yeniden dolum

DilatasyonVT,f

SV, HR

Enerji

Wasserman K, Principles of exercise testing, 1999

Kaslar

KVS

Akciğerler

Mitokondri

VO2 VCO2

KAHKYAnemi

ObstrüktifRestriktifİnfiltratifGöğüs duvarı

PPHTromboembolik

ObesiteMiyopatiKondüsyonsuzluk

OklüzivOtonomik disfonk.


Egzersiz kısıtlanması-l

• Kardiyovasküler nedenlerSV azalmasıHR ‘in normal olmayan cevabıPulmoner ve sistemik dolaşım bozukluklarıHemodinamik bozukluklarKana ait faktörler (anemi, COHb)

Egzersiz kısıtlanması-ll

• Pulmoner nedenlerVentilatuvar (mekanik)Solunum kas disfonksiyonuGaz değişimi

Egzersiz kısıtlanması-lll

• Periferik nedenlerNöromüsküler disfonksiyonlarPeriferal dolaşım bozukluklarıMalnütrisyonİskelet kas oksidatif kapasite azalması

Egzersiz kısıtlanması-lV

• DiğerleriKondüsyonsuzlukMotivasyon eksikliğiÇevresel faktörlerAlgısal faktörler

Egzersiz kısıtlanması

Sıklıkla

multifaktöriyeldir

Egzersiz kısıtlanmasında fizyopatogenez

• Kronik obstrüktif akciğer hastalığı• İntertisyel akciğer hastalıkları• Pulmoner vasküler hastalıklar• Göğüs duvarı hastalıkları• Kronik kalp yetmezliği

KOAH

Egzersiz kapasitesinde azalma• Nefes darlığı• Bacak ağrısı• Yorgunluğu

20 KOAH olgusu, 12 kontrol

%20 Bacak yorgunluğu ve ağrısı

Tüberküloz Toraks, 2001

KOAH

• Ventilatuvar kısıtlanma• Solunum kas güçsüzlüğü• İskelet kas disfonksiyonu• Gaz değişim bozuklukları• Nütrisyonel durum• Kardiyak kısıtlanma

KOAH

V/P dengesizliği Solunum işi artar

Vd/Vt artar PaO2 azalır pH azalır

Hava-akım Elastik recoil azalırkısıtlanması

Ventilatuvar ihtiyaç artar Ventilatuvar kapasite azalır

Egzersiz kısıtlanmasıNefes darlığı


KOAH

• Ekspiratuvar hava-akım kısıtlanması• Hava hapsi• Hiperinflasyon

• Dinamik hiperinflasyon• Geçici ve değişken oranlarda EELV’de artış

KOAH

Akım kısıtlanması, ventilasyon DHİ

Tidal volüm Frekans

DHİ Ventilasyondaki artış;

Tidal volümde artış ile sağlanamaz ve frekansdaki artış yoluyla sağlanırİnspiratuvar akım hızı artılarak inspirasyon zamanı

azaltılırEELV artırarak ekspirasyon akım hızı artırılmaya çalışılır

KOAH

• Orta ve ileri KOAH’ta egzersizde ventilatuvar kısıtlanmayı en iyi gösteren bulgulardan birisi; solunum rezervinin azalmasıdır, öyleki VEmaks /MVV oranı %100’e yaklaşır veya geçer

Diğeri ise;• Maksimal ekspiratuvar ve inspiratuvar akım volüm

eğrisinde egzersiz tidal akım volüm eğrisinin çizdirilmesi ; ekspiratuvar akım kısıtlanması ve

DHİ göstermek için kullanılabilir

Eğriler• Egzersiz sırasındaki

akım kısıtlanması• EELV• EILV /TLC• İnspiratuvar akım

rezervi• Solunum stratejileri

KOAH

KOAH

• Hafif egzersiz sırasında, ekspiratuvar akım kısıtlanması ; EELV artar...... DHİ

• Pik egzersiz sırasında, tüm ekspiryum ve inspiryum akım kısıtlanması nedeniyle ...inspiratuvar eğri üst üste örtüşür

• IRV azalır; EILV , TLC ye yaklaşır (EILV/TLC>%90)

Johnson BD, Chest 1999;116:488

• Bazı KOAH hastalarında– Egzersiz sırasındaki

ekspiratuvar akım hızı istirahatteki akım hızını geçer

– Hafif, orta, ileri olgularda

• Torasik gaz kompresyonu• Havayolu kompresyonu

(derin inspr.)• Akciğerlerden eşit

dağılım göstermeyen hava atılımı

KOAH

KOAH

• EELV artışı ile IC ve IRV azalmaktadır, DHİ gösteren iyi parametredir

• IC’nin; akım kısıtlanması olan olgularda egzersiz toleransıyla oldukça iyi korele olduğu

• Diaz, Eur Respir J 2000

• DHİ– Ekspiratuvar hava-

akım kısıtlanması– Maksimal

inspiratuvar akım kısıtlanması

– Ti/Ttot oranı– VE– FEV1/FVC

ile koreledir

• DHİ– İnspiratuvar kas

uzunluğunu azaltır– İnspiratuvar kas

enduransını azaltır– Solunum işini artırır– Oksijen tüketimini

artırır

KOAH

Solunum kasları

Egzersiz sırasında nefes alma için gerekli basınç ile yüksek akciğer volümlerindeki güç rezervi arasındaki ilişki bu hastalarda egzersiz kapasitesini kısıtlayan önemli faktörlerden biridir

KOAH

Diyafragma;

– Hem yapısal hem de fonksiyonel değişimler – Mekanik değişmeler (pozisyonel ve fonksiyonel)– Kas kitlesinde atrofik ve ultrastürüktürel

değişiklikleri

– Solunum kas güçsüzlüğü ve yorgunluğu – Dispnenin algılanmasıyla solunum kas gücü

arasında belirgin bir ilişki vardır

KOAH

Egzersiz sırasında;• DHİ• İnspiratuvar rezistansda artma, • Akciğer ve göğüs duvar kompliansında azalma• Ventilasyonda artmanedeniyle inspiratuvar kas basıncı artar

• Yüksek akciğer volümlerinde (hiperinflasyonda) yüksek frekansda, yüksek hızda ve artmış miktarlarda nefes alıp vermek de inspiratuvar kaslara ek bir yüke neden olur

KOAH

İskelet kasları – Kas kitlesinde azalma (ortalama kayıp %30)– Kapillerinde azalma– Fibril tiplerinde değişim (tip l liflerde azalma,tip

llb liflerde artma)– Kas gücünde ve enduransında azalma

(quadriceps kasındaki ortalama güç kaybı %30 oranında)

– Mitakondri enzim aktivitesinde azalma, oksidatif kapasitede azalma ve anormal metabolik regülasyon gelişir

– Kas inflamasyonu– Miyopati

KOAH

– Egzersizde; hücre içi düşük pH, ATP ve fosfokreatinin inorganik fosfata oranında azalma, laktik asitte artma, bu olgularda ; bozulmuş oksidatif kapasite ve erken anaerobik metabolizma gelişimini gösterir

KOAH

Gaz değişimi

• PO2 artabilir, azalabilir veya normal kalır • Orta-ileri KOAH ise azalır;

– mikst venöz kandaki oksijenin azalması, – V/P oranı azalması, – şantlar, hipoventilasyon, – diffüzyon defektidir

• PCO2 artabilir veya stabil kalır– Vd/Vt oranındaki artış – Metabolik asidozise karşı körleşmiş bir VE cevabı

KOAH

• Hipoksemi • kaslara oksijen sunumunda azalma, egzersiz performansını

etkiler. • egzersizde kardiak fonksiyonların bozulmasına da neden olabilir

Oksijen transportu ve kullanımında sorun • 1)oksijenin eritrositlerden mitakondriye diffüzyonunda bozulma• 2)egzersiz sırasında oksijenin kas fibrillerine heterojen dağılımı • 3)hücresel düzeyde oksidatif metabolizmada ataletin olması • 4)kas aerobik enzimlerinde azalma ve aerobik kapasitede azalma

olması

KOAH

Nütrisyonel durum

• %25’inde malnütrisyon vardır; – hipermetabolik durum– azalmış kalori alımı – sitokinlere bağlı gelişen sistemik inflam. cevap

Nütrisyonel durum direkt olarak kas aerobik kapasitesine ve egzersiz toleransına etkilidir.

KOAH

Kardiyak kısıtlanma

– KOAH’a bağlı egzersiz kısıtlanmasında kardiyak faktörlerin etkisi minimaldir(öz. ileri KOAH’da)

– İntratorasik basınç değişiklikleri ve inspiryumda azalan plevral basınç nedeniyle RV afterloadında artma ve RV distansiyonu görülür.

– Egzersiz sırasında PVR’da gelişen artış nedeniyle sağ ventrikül fonksiyonu olumsuz etkilenir

KOAH

• Ventilatuvar kısıtlanma• Kardiovasküler yetersizlikler • Solunum kas güçsüzlüğü • Gaz değişim bozuklukları

İAH

Pulmoner fibrozis

Havayolu-alveolar destrüksiyonu Kapiller destrüksiyon

Elastik recoil Vd/Vt Hipoksemi PVR

Solunum işi Sol vent. doluşu

Vent. fonk. Vent. ihtiyaç CO ihtiyacı Kardiak fonk.

Ventilatuvar yetersizlik Sirkülatuvar yetersizlik



• Artmış ölü boşluk ventilasyonu• Uygunsuz ventilasyon (eşit dağılım göstermeyen)• Mekanoreseptörlerin stimülasyonu• Artmış santral dürtü• Hipoksemi ve erken başlayan laktik sidozisBağlı olarak artan ventilatuvar ihtiyaca sekonder

olarak egzersiz intoleransı gelişmektedir

Egzersizde ventilatuvar kısıtlanmayı en iyi gösteren solunum rezervindeki azalmadır

İAH

• Mekanik kısıtlanma nedeniyle TV artırılamaz, solunum paterni değişir;

– Egzersiz sırasındaki ventilasyon artışı solunum hızındaki artışla sağlanır (50 /dk yı geçer)

– Artan elastik recoil ve mekanoreseptörler hızlı ve yüzeyel solunuma neden olur.

– EELV ise genellikle fazla değişmez veya minimal değişir.

– İleri dereceli olgularda ise TV, IC’ye yaklaşır (>%80)

İAH

• İAH ‘nda egzersiz kısıtlanmasında ventilatuvar kısıtlanmanın etkisinin daha az olduğu, sirkülatuvar mekanizmaların daha etkili olan fizyopatolojik değişikliklerdir

İAH

• Pulmoner kapiller yatakta destrüksiyon , altta yatan akciğer hastalığının şiddeti ile orantılıdır.

• Egzersizde PO2’de belirgin azalma;– V/P dengesizliği– mikst venöz PO2’de azalma– diffüzyon defekti– egzersiz sırasında restrikte kapiller sahadan geçen

eritrositlerin geçiş zamanındaki kısalma

Aynı zamanda alveoloarteriyel oksijen gradyenti deartar.

İAH

Pulmoner fibrozis

Havayolu-alveolar destrüksiyonu Kapiller destrüksiyon

Elastik recoil Vd/Vt Hipoksemi PVR

Solunum işi Sol vent. doluşu

Vent. fonk. Vent. ihtiyaç CO ihtiyacı Kardiak fonk.

Ventilatuvar yetersizlik Sirkülatuvar yetersizlik



• İAH’nda sirkulatuvar komponenti gösteren bulgular

– ∆HR/∆VO2> 50, – Oksijen pulse azalır– Pulmoner vaskuler defekt ve/veya sağ kalp

disfonksiyonu ve/veya iskelet kas disfonksiyonuna bağlı olarak aneorobik eşikte azalma izlenir

– Sistemik oksijen transportundaki bozulma sonucu bu olgularda laktik asidozis artar

– Oksijen tüketimi / iş yükü oranı ise azalır

İAH

Solunum kas fonksiyonu:

• Artan elastik recoil , genişleyemeyen akciğerlere bağlı olarak solunum kas gücünün azaldığı buna bağlı egzersiz toleransının azalabileceği bildirilmektedir

İAH

• IPF ‘de egzersiz sırasında görülen desatürasyon, sarkoidozdan ve skleroderma ve kriptojenik fibrozan alveolitten daha belirgindir

• Sarkoidozisde diğerlerinden farklı olarak, miyokardın tutulmasına bağlı olarak uygunsuz kardiovasküler yanıt görülebilmektedir

• Tutuluma bağlı olarak, solunum ve iskelet kas güçsüzlüğü egzersiz kısıtlanmasında önemli

– İnspiratuvar ve ekspiratuvar solunum kas güçlerinde ve quadriceps kas kuvveti belirgin azalma göstermişler,

egzersiz kapasitesi ile ilişkili bulmuşlardır» Spruit, Thorax 2005;60:32

İAH

• Sarkoidozisde egzersiz intoleransı; • Radyolojik evre ile ilişkili egzersiz kapasitesinde

azalma ; evre l’de SFT normal olduğu egz. kapasitesinin azaldığını

• Özellikle O2 pulse ve VO2/WR gibi sirkülatuvar parametrelerin belirgin azaldığı;

• Ayrıca kalp hızının azaldığı ve kalp hızı rezervinin arttığını, böylece uygunsuz kalp hızı cevabının egzersiz intoleransında etkili faktörler

• Ventilatuvar kısıtlanmanın özellikle ileri evre olgularda daha etkili

(Medicina Clinica, 2005)

İAH

• Ventilatuvar kısıtlanma gözlenmez. • Kardiovasküler yetmezlik ön

plandadır– altta yatan vasküler patoloji, – vasküler tutulumun genişliği, – hastalık progresyonunun süreci, – sağ kalbin fonksiyonel durumu (uygun CO sağlanımı) gibi

PVH

• PVH’da ventile olan alveollerde perfüzyon azlığı; V/P oranı artar

• Egzersiz sırasında; (hipoksemi, erken gelişen anaerobik eşik) ventilasyon belirgin artar

• Vd/Vt oranıda artar.

PVH

• Kan akımın ve dolayısıyla oksijen sağlanımının azalmasına bağlı olarak ATP’nin aerobik rejenerasyonu bozulur

• Anaerobik metabolizma devreye girer, erken metabolik asidozis gelişir

• Kas kontraksiyonunda bozulma gelişir ve egzersizde yorgunluk ve dispneye neden olur

PVH

PPH

PVRPulmoner kapiller yatak

V/P dengesizliği Kan akımı(O2)R L şant

Vd/Vt PO2 pH Laktat Aşırı CO2 ATP

Ventilatuvar ihtiyaç Kas kontraksiyonu

Dispne


Yorgunluk, Dispne

Sun XG, Circulation 2001;104:429

GÖĞÜS DUVARI HASTALIKLARI

• Ventilatuvar kısıtlanma ;

– Egzersiz sırasında göğüs duvarı genişleyemediğinden TV artıramaz

– Solunum rezervi azalır. – Normal olmayan göğüs kafesi mekaniği

nedeniyle maksimal egzersiz performansı engellenir

– Aynı zamanda solunum kas güçsüzlüğü de egzersiz kısıtlanmasına yol açar

KKY

Egzersiz intoleransı:• 1-Uygunsuz oksijen sunumu

– kalp hızı cevabındaki değişkenlikler, – sistolik ve diasyolik disfonksiyon, – periferik dolaşıma kan akımı dağılımındaki

eşitsizlikler• 2-Normal olmayan pulmoner vasküler ve

ventilatuvar cevap • 3-İskelet kas patolojileri (oksijen kullanımı ve kas

metabolizması)

• Ventilasyon belirgin artar:– Erken gelişen metabolik asidozise, – azalan CO bağlı V/P dengesizliğine, – interstisyel pulmoner ödeme, – havayolu rezistansındaki artışa, – göğüs duvarı ve akciğerdeki

mekanoreseptörlerin uyarılımı

Solunum rezervi normaldir veya artar

KKY

– Havayolu rezistansındaki artışa bağlı olarak KKY’li hastalar da ekspiratuvar akım kısıtlanması gelişir

– RV seviyelerine yakın solunum havayolarına dinamik kompresyonu artırır, dispne semptomuna yol açar.

KKY

• KKY’de solunumsal bu patolojilerin egzersiz intoleransına değişken etkilerinin olmasına rağmen, egzersiz kısıtlanmasında yeri yoktur

» Chauhan, Chest 2000;118:53

KKY


Genellikle multifaktöriyeldir

egzersİz kisitlanmasinda fİzyopatogenez

Documents