Prof Dr Sevgi BARTU SARYAL

AÜTF Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı

FONKSİYONEL PARAMETRELERİN TANIMLARI

SPİROMETRİ

Bir bireyin inhale ya da ekshale ettiği hava volümünün zamanın bir fonksiyonu olarak değerlendirildiği fizyolojik bir testtir.

Spirometrik testlerde ölçülen primer sinyal volüm (hacim) veya akım olabilir.

(ATS /ERS Task Force: Standardization of Spirometry: ERJ 2005;26: 153-161.)

ENDİKASYONLAR ERS/ATS 2005TANI: Semptom,FM veya laboratuvar bulgularının değerlendirilmesi Hastalığın akciğer fonksiyonlarına etkisinin değerlendirilmesi Akciğer hastalığı riski bulunan bireylerin saptanması Preoperatif riskin belirlenmesi Prognozun değerlendirilmesi Egzersiz programı öncesi sağlık durumunun belirlenmesiİZLEM: Tedavinin etkilerinin ve hastalık seyrinin izlenmesi Akciğere toksik ajanlara maruziyetin değerlendirilmesi İlaçların akciğere yan etkilerinin izlenmesiMALULİYET DEĞERLENDİRMESİ: Rehabilitasyon programı için hastaların değerlendirilmesi Sigorta ve tazminat değerlendirmeleri Kanuni nedenlerle hastaların değerlendirilmesiTOPLUM SAĞLIĞI: Epidemiyolojik çalışmalar Referans değerlerinin oluşturulması Klinik araştırmalar

KONTRENDİKASYON:

Myokard infarktüsü sonrası 1 ay test yapılmamalıdır.

SONUÇLARIN YETERSİZ OLMASI:

Herhangi bir nedenle göğüs veya karın ağrısı

Ağızlıkla artan oral veya fasial ağrı

Demans veya konfüzyon

ERS/ATS 2005

SOLUNUM FONKSİYON TESTLERİNİN SIRALANMASI

Dinamik çalışmalar: spirometri, akım-hacim eğrileri, PEF

Statik akciğer volümleri Bronkodilatör inhalasyonu Diffüzyon kapasitesi Dinamik çalışmaların yinelenmesi

( bronkodilatöre yanıt)ERS/ATS Task force: ERJ 2005;26:153-161

DİNAMİK TESTLERZorlu vital kapasiteAkım-volüm eğrileriHavayolu rezistansıMaksimal istemli ventilasyon

DİNAMİK VOLÜMLER, HAVA AKIM HIZLARI

Ventilatuar kapasitenin değerlendirilmesinde kullanılır

Ventilatuar kapasitede bozulmanın en önemli sebebi havayolları obstrüksiyonudur.

Büyük akciğer volümleri düzeyinde maksimal akımlar trakea ve ana bronşların akım özelliklerini yansıtır.

Düşük volümlerdeki akımlar intratorasik periferik havayollarını yansıtır.

Zorlu inspirasyon ve ekspirasyon sırasında değerlendirilir.

DİNAMİK VOLÜMLER

VOLÜM-ZAMAN AKIM-VOLÜM

EŞİT BASINÇ NOKTASI (EPP)

Downstream segment: Ağız - EPP (Trakea, ana bronşlar). Dinamik kompresyonUpstream segment : Alveol – EPP. Havayolu açıktır.

Büyük volümlerdeki akımlar efora bağımlıdır.

Periferik havayollarında akım efordan bağımsızdır, akım akciğerin elastik recoil basıncı, havayollarında hava akımına karşı oluşan rezistans ve komprese havayolunun elastik özellikleri tarafından belirlenir.

ZORLU VİTAL KAPASİTE MANEVRASI

Derin inspirasyon-dan sonra zorlu, hızlı ve derin ekspirasyonla atılan hava volümüdür.

ZORLU VİTAL KAPASİTE (FVC)

Normal: FVC = VC Havayolları obstrüksiyonu: FVC < VCAmfizemde parenkimal doku kaybı;

kronik bronşit, astım, bronşektazi ve kistik fibroziste mukus tıkaçları ve bronş konstriksiyonuna bağlıdır.

Değişkenliği 60-270 ml (ort.183 ml) dir.Normalde volümlerin % 80’i ilk saniyede atılır. Genellikle büyük havayollarını yansıtır. Havayolları obstrüksiyonunda belirgin azalır.Restriktif patolojilerde FVC’deki azalmaya bağlı olarak azalır.Kooperasyon ve efora bağımlıdır.

FEV1

Zorlu ekspirasyonun 1. saniyesinde atılan volüm

FEV1/FVC (Tiffeneau İndeksi)

VC’nin FVC’den yüksek olduğu durumlarda FEV1/VC tercih edilebilir.

Genç erişkinde % 75-85 ‘tir, yaşla azalır. Çocuklarda akımlar volüme oranla daha

fazla olduğundan oran % 90’dır. Havayolları obstrüksiyonu < % 70. Hafif-orta

dereceli obstrüksiyonun değerlendirilmesinde yararlıdır.

Restriktif patolojilerde oran korunur

Zorlu ekspirasyon sırasında volümlerin % 25-75’inin atıldığı perioddaki ortalama akım hızıdır.Orta ve küçük havayollarından gelen akımı yansıtır.Obstrüktif hastalıkların erken döneminde azalır.FVC ölçümünün doğruluğundan ve ekspirasyon gücünden belirgin olarak etkilenir.

Maksimal Ekspirasyon Ortası Akım Hızı (MMFR, FEF25-75%)

Zorlu ekspirasyonun erken bölümünü yansıtır.Büyük havayollarının akım özellikleri hakkında bilgi veren iyi bir indekstir.Periferik havayollarını yansıtmaz. Obstrüktif hastalıklarda belirgin azalırken, restriktif hastalıklarda normal veya artmıştır.PEFR ile paraleldir.

FEF200-1200

Zorlu ekspirasyonla ilk 200-1200 ml’nin atıldığı perioddaki akım hızıdır.

AKIM-VOLÜM EĞRİSİTepe Akım Hızı (PEFR): •Derin inspirasyondan sonra zorlu ekspirasyon sırasında elde edilen maksimal akım hızıdır.•Sağlıklı kişide santral havayollarının çapı ve ekspiratuar kasların gücünü yansıtır.

Vmax%v, MEF%v , FEF%v: TLC düzeyin-den zorlu ekspirasyon yapılırken belirli volümlerde elde edilen akım hızlarıdır.

ZORLU İNSPİRATUAR VİTAL KAPASİTE (FIVC): Derin ekspirasyondan sonra zorlu inspirasyonla alınan maksimum hava volümü.FIV1: Zorlu inspirasyonda 1.sn’de alınan hava volümüPIF: Zorlu inspirasyonda elde edilen maksimal akım.FIF50: % 50 volüm inhale edildiğinde gözlenen maksimum inspiratuar akım

ZORLU İNSPİRASYON

HAVAYOLU REZİSTANSI (Raw)

• Raw akımın her bir ünitesine karşı ağız (atmosferik basınç) ve alveol basıncı arasındaki farktır. Bu basınç farkı iletici havayollarında bulunan gaz moleküllerinin sürtünme etkisine bağlıdır.

• Havayolu iletimi (Gaw) havayolundaki her bir ünite basınç düşmesine karşılık gelen akımdır.

• sGaw her bir litre akciğer volümüne denk gelen iletim, sRaw ise sGaw’ın resiprokudur.

• TOTAL PULMONER REZİSTANS = RAW + DOKU REZİSTANSI. Doku rezistansı total pulmoner rezistansın % 10’unu oluşturur.

Burun, ağız, yukarı havayolları % 50

Trakea, bronşlar % 30Periferik havayolları % 20

HAVAYOLU REZİSTANSININ DAĞILIMI

Havayolu rezistansı hava akım hızlarını belirleyen bir faktördür.

•Havayollarında havanın hareketi için gerekli sürücü basınç sürtünme etkisine karşı koyabilecek düzeyde olmalıdır.•Sürücü basınç akım hızı ve hava akımı paterninden etkilenir:LAMİNER AKIM: Düşük akım hızlarında oluşur. Sürücü basınç viskozite ve akımla doğru, havayolu çapı ile ters orantılıdır.TÜRBÜLAN AKIM: Yüksek akım hızlarında oluşur. Hızı sürücü basınçla orantılı değildir. Laminer akıma göre daha fazla rezistans yaratır.

Trakea, ana bronşlar

Periferik havayolları

•Havayolu rezistansı havayolunun çapını direkt yansıtır.•Parasempatik, sempatik sinir sistemi, havayolu düz kasının mekanik özellikleri , komplianstan etkilenir.•Raw- volüm arasında negatif, kürvilineer; Gaw – volüm arasında pozitif lineer korelasyon vardır.

Raw ÖLÇÜMÜ

Shutter açık Shutter

kapalı

Kısa kesik soluma

Shutter açık

Shutter kapalı

PLETİSMOGRAF KABİNİ

Raw ÖLÇÜMÜ

Obstrüktif akciğer hastalığı tanısı veya tanının kesinleştirilmesi

Hiperreaktivitenin değerlendirilmesiObstrüktif hastalıkların ayırıcı tanısıAkım kısıtlanmasının lokalizasyonunun

saptanmasıLokalize obstrüksiyonun değerlendirilmesi

Raw

MAKSİMAL İSTEMLİ VENTİLASYON (MVV) Amplitüdü ve frekansı

yüksek solunumla bir dakikada atılan volüm (Sürekli , düzenli ve ritmik efor, en az 12 sn)

Solunum kasları, akciğer-toraks sisteminin kompliansı, solunum kontrolu, havayolu ve doku rezistansından etkilenir.

Orta-ileri havayolu obstrüksiyonunda azalır. Restriktif hastalıklarda azalır veya normaldir.

Solunum kas disfonksiyonunda azalır.

AKCİĞER VOLÜMLERİ TLC ve alt bölümlerinden oluşur.

Akciğer volümü hava boşluklarında bulunan gaz miktarıdır, iki veya daha fazla volüme kapasite denilir.

Akciğerlerde ve intratorasik havayollarında bulunan hava volümü akciğer parankimi ve çevresindeki organ ve dokulara ait özellikler, yüzey gerilimi, solunum kaslarının oluşturduğu güç, akciğer refleksleri ve havayollarına ait özellikler tarafından belirlenir.

VC

VT

IRV

IC

ERV

TLC

RV

FRC

AKCİĞER VOLÜMLERİ

ERV

VT

IRVIC

VC

VİTAL KAPASİTE (VC)

Derin bir inspirasyondan sonra yavaş ve derin solunumla atılan hava volümü.

SVC ve FVC arasındaki fark hava hapsini yansıtır.

ERV

VT

IRVIC

VC

İNSPİRATUAR KAPASİTE (IC)Normal ekspirasyonun bitiminden itibaren maksimum inspirasyonlaakciğerlere alınan hava volümü

Vital kapasitenin %75’ini oluşturur.Obstrüktif hastalıklarda pulmoner hiperinflasyon için iyi bir göstergedir

Solunum kontrol merkezinin aktivitesi, göğüs duvarı ve akciğer mekanikleri ile belirlenir.

ERV

VT

IRVIC

VC

TİDAL VOLÜM (VT)

Her normal solukla alınan -verilen hava volümü.

İNSPİRATUAR REZERV VOLÜM (IRV) Normal inspirasyondan sonra derin inspirasyonla alınan ek hava volümü. İnspiratuar kasların gücü, akciğer ve göğüs duvarının içeri doğru elastik recoil gücüyle belirlenir.

EKSPİRATUAR REZERV VOLÜM (ERV): Normal ekspirasyondan sonra derin ekspirasyonla atılan ek hava volümü. FRC ve RV arasındaki farkla belirlenir.

ERV

VT

IRVIC

VC

TLC inspiratuar kas gücü ve respiratuar sistemin elastik recoil gücü arasındaki statik dengeyle belirlenir.

VT

IRV

ERV

RV

TLC

IC

FRC

VC

TOTAL AKCİĞER KAPASİTESİ (TLC)

Derin inspirasyonun bitiminde

akciğerlerde bulunan

hava volümü

(TLC= FRC+IC)

RV Sağlıklı genç bireylerde ekspiratuar kas gücü, içeri yönelik akciğer elastik recoil gücü ve dışarı yönelik göğüs duvarı elastik recoil gücü arasındaki statik etkileşimle belirlenir.Bu düzeyde respiratuar sistemin elastik recoil gücünün büyük kısmı göğüs duvarına aittir.

VT

IRV

ERV

RV

TLC

IC

FRC

VC

REZİDÜEL VOLÜM (RV)

Derin ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava volümü.(RV= FRC-ERV)

DİNAMİK RV35> sağlıklı bireylerde akciğer elastisitesinde

ve maksimal akım hızlarında azalma nedeniyle RV dinamik mekanizmayla belirlenir.

Bu durumda maksimum ekspiratuar akım hızları RV düzeyinde çok yavaşladığından zorlu ekspirasyon olması gerekenden önce sonlanır.

Obstrüktif hastalıklarda da bu dinamik mekanizma rezidüel volümü belirler.

İleri dereceli obstrüksiyonda RV ekspiratuar gücün düzeyinden de etkilenir.

TLC ve RV

TLC ve RV farklı kas gruplarının farklı yapılara etkisi ile belirlenmektedir.

Farklı mekanizmalarla belirlendikleri için birbirlerinden farklı değişim gösterirler.

TLC inspiratuar kaslar ve akciğerlerin özelliklerinde değişmelere duyarlıdır.

RV statik mekanizmalarla belirlendiğinde ekspiratuar kaslar ve göğüs duvarının özelliklerinden etkilenir.

RV dinamik mekanizmalarla belirlendiğinde ekspiratuar akım hızını belirleyen mekanizmalardan etkilenir.

FRC düzeyinde akciğer ve göğüs duvarı elastik recoil basınçları birbirine eşittir. Bu düzeyde solunum kas aktivitesi yoktur.

VT

IRV

ERV

RV

TLC

IC

FRC

VC

FONKSİYONEL REZİDÜEL KAPASİTE (FRC)

Normal ekspirasyonun bitiminde akciğerlerde bulunan hava volümüdür. Ekspirasyon sonu akciğer volümü (EELV) de denir.

RELAKSASYON VOLÜMÜ (Vr)

Respiratuar sistemin gevşeme durumundayken içinde bulunduğu statik dengeyi yansıtır.

İstirahatte normal solunum sırasında FRC ve Vr birbirine yakındır.

Vr akciğerler ve göğüs duvarının pasif elastik özellikleriyle belirlenir.

PULMONER HİPERİNFLASYON

Obstrüktif hastalıklarda FRC artar (statik hiperinflasyon).

Hava akım kısıtlanması, elastik recoil kaybı, erken kapanma, rezistans artışı, ekspirasyon zamanında kısalma Hiperinflasyon FRC> Vr

Hiperinflasyon Solunum işi artar, inspiratuar kaslar mekanik dezavantaja karşı çalışır, gaz alışverişi, alveoler ventilasyon ve dolaşım mekaniği olumsuz etkilenir.

A

B

C

D

Göğüs duvarı

Akciğer

Göğüs duvarı + akciğer

FRC

RV

TLC

0-20-40 20 40

50

25

100

75

VİT

AL

KA

PA

SİT

E (

%)

TRANSMURAL BASINÇ (cmH2O)

AKCİĞER-GÖĞÜS DUVARI ELASTİK ÖZELLİKLERİ

TORASİK GAZ VOLÜMÜ (VTG)Belirli bir zaman ve seviyede toraksta bulunan gaz volümüdür, havayolları ile bağlantılı olan ve olmayan tüm gaz volümünü kapsar.Normal ekspirasyon sonunda ölçüldüğünde FRC’ye eşittir.Pletismografi, gaz dilüsyon yöntemleri veya radyolojik olarak ölçülebilir.Havayolu obstrüksiyonu bulunan hastalarda pletismografi gaz dilüsyon yöntemine göre daha doğru sonuç verir.Pletismografik yöntemde VTG Boyle kanununa göre direkt olarak ölçülür.

Boyle kanunu: = P2 . V2 P1. V1 = ( P1+P1) . ( V1+ V1)