inhalacje logo 2b
Felix, qui potuit rerum cognoscere causas

AEROZOLOTERAPIA.PL

DLA LEKARZA

Objętości oddechowe

Stwierdzenie, że oddychanie polega na wprowadzaniu powietrza do dróg oddechowych nie daje odpowiedzi na pytanie, jaka objętość jest wdychana w czasie pojedynczego cyklu, tymczasem we wszystkich technikach inhalacyjnych ma ono fundamentalne znaczenie. Problem jest złożony i skomplikowany, jednak można jego wyjaśnienie sprowadzić do poziomu popularnonaukowego, właściwego dla charakteru serwisu. Istotne ze względu na leczenie inhalacyjne typy manewrów oddechowych pacjenta i towarzyszące im objętości cząstkowe omówiono poniżej.

Na wstępie stwierdzić należy, że płuc nie da się opróżnić w 100%, zawsze pozostaje w nich pewna ilość powietrza nazywana objętością zalegającą (RV). W dalszych rozważaniach na temat leczenia inhalacyjnego objętość RV nie będzie uwzględniana. Na wszystkich rycinach podawane będą jedynie te objętości, które pojawiają się w rzeczywistości podczas oddychania.

TV – objętość oddechowa, objętość spokojnego oddechu.

wdech_001

ryc. 1. Cykl oddechowy w zakresie TV.

Układ oddechowy wpisany jest w ogólne prawa fizyki, można zatem wskazać sytuację, w której pozostaje on w konfiguracji spoczynkowej. W tym szczególnym momencie wszystkie istotne siły równoważą się. Można przyjąć, że następuje to po osiągnięciu końca spokojnego wydechu. Ten punkt równowagi ilustruje sytuacja A na ryc 1. Oznacza to, że w punkcie równowagi w płucach zalega nie tylko pominięta w rozważaniach objętość rezydualna RV, lecz również objętość zapasowa wydechowa ERV (kolor niebieski). W sytuacji B na skutek działania siły mięśni wdechowych pokonywany jest opór sprężysty elementów istotnych przy oddychaniu (aktywne “naciąganie sprężyny”). Rośnie objętość układu i wytwarzana jest różnica ciśnień, która stwarza warunki do przepływu powietrza i wypełniania nim powiększonej przestrzeni dróg oddechowych. W pewnym momencie C osiągana jest górna granica objętości spokojnego oddechu TV (kolor zielony), siły napędowe zanikają a przepływ ustaje. Kolejną fazą cyklu oddechowego jest spokojny wydech jak w sytuacji D, kiedy to powietrze opuszcza drogi oddechowe. Można w uproszczeniu przyjąć, że faza spokojnego wydechu jest fazą bierną, wydech następuje na skutek działania sił sprężystych (“uwolnienie naciągniętej sprężyny”), w których zmagazynowana jest energia wprowadzona do układu w fazie wdechu. Ściany klatki piersiowej zapadają się naciskając na zalegające w płucach powietrze, które opuszcza drogi oddechowe. W momencie wyczerpania energii sprężystej układ wraca do stanu wyjściowego jak w sytuacji A. W  tego typu manewrze ( ryc. 1 A-C) osoba wykorzystała objętość oddechową TV.

ERV – objętość zapasowa wydechowa

wdech_002

ryc. 2. Cykl oddechowy w zakresie ERV.

Wychodząc z sytuacji A (ryc. 2) możliwe jest odmienne wykorzystanie siły mięśni, tym razem mięśni wydechowych, w celu wykonania maksymalnego wydechu. W momencie spoczynkowym A na układ nie działają żadne siły a w płucach zalega objętość zapasowa wydechowa (kolor niebieski). W punkcie B  wydech osiągnął wartość maksymalną, płuca zostały w pełni opróżnione i mogą być ponownie napełniane jak w sytuacji C. Po osiągnięciu dolnej granicy spokojnego wdechu (dolnej granicy TV) wdech został zatrzymany przywracając układ do stanu opisanego w sytuacji A. Taki cykl jest raczej cyklem teoretycznym, w rzeczywistości bowiem niezwykle rzadko wdech zatrzymywany jest na dolnej granicy TV.

wdech_003

ryc. 3. Cykl oddechowy w zakresie ERV + TV

Ryc. 3 obrazuje częściej spotykaną sytuację, w której zdarzenia A→B→C→D nie kończą cyklu, bowiem w momencie E kontynuowany jest wdech i pobierana objętość oddechowa TV. W punkcie E wdech kończy się na górnej granicy objętości spokojnego wdechu (górnej granicy TV) zamykając cykl oddechowy. W takim cyklu wykorzystana została suma objętości TV + ERV.

IRV – objętość zapasowa wdechowa, objętość zapasowa dopełniająca

wdech_04

ryc. 4. Cykl oddechowy w zakresie IRV

Podobnie jak ERV, również IRV jest rzadko precyzyjnie realizowana jako pojedynczy manewr oddechowy. Jak wynika z ryc. 4 objętość zapasowa dopełniająca (kolor czerwony) usytuowana jest “powyżej” TV (kolor zielony), zatem przed osiągnięciem jej dolnego progu niezbędne jest wykonanie manewru wdechowego A→B→C jak na ryc.1. W podanym na ryc. 4 przykładzie dopiero w sytuacji D następuje początek omawianego cyklu i czynne pobieranie dodatkowej porcji powietrza do momentu E, kiedy to płuca nie mogą pomieścić już żadnej kolejnej ilości powietrza. Wydech F do górnej granicy TV zamyka cykl C→D→E→F→C. W cyklu takim realizowana jest objętość IRV.

 IC – pojemność wdechowa

wdech_05

ryc. 5. Cykl oddechowy w zakresie objętości wdechowej IC

Z określeniem pojemności wdechowej mamy do czynienia w sytuacji przedstawionej na ryc. 5.  Jest to częściej spotykany i bardziej intuicyjny sposób wykorzystania wdechowej rezerwy oddechowej. Po rozpoczęciu w punkcie B spokojnego wdechu, w czasie którego napełniana jest objętość TV (kolor zielony) w punkcie C nie kończymy pobierania powietrza przechodząc w punkcie D do kontynuacji wdechu do granicy możliwości wypełnienia układu oddechowego (E). W kolejnym etapie F możliwe jest opróżnianie dróg oddechowych poprzez usunięcie objętości IRV (kolor czerwony), następnie TV (kolor zielony) do uzyskania sytuacji wyjściowej A. W takim cyklu wykorzystano sumę objętości TV + IRV, czyli tak zwaną pojemność wdechową IC.

VC – pojemność życiowa

wdech_06

 ryc. 6. Cykl oddechowy w zakresie pojemności życiowej VC

W celu wykorzystania maksymalnej pojemności płuc konieczne jest ich wstępne opróżnienie. W momencie spoczynkowym A na układ nie działają żadne siły a w płucach zalega objętość zapasowa wydechowa. W punkcie B wykonywany jest forsowny wydech, w czasie którego usuwana jest  objętość zapasowa wydechowa ERV (kolor niebieski). W punkcie C płuca “są puste” i można rozpocząć ich napełnianie. Sekwencja napełniania płuc była już omawiana wyżej. Punkt D obrazuje odtworzenie objętości zapasowej wydechowej (kolor niebieski). W puntach D→E wdech jest kontynuowany do górnej granicy pojemności oddechowej TV (kolor zielony), jednak nie będzie on na tym poziomie zakończony. W punkcie F zobrazowano początek nasilonego wdechu od górnej granicy TV aż do momentu, gdy płuc nie będzie można dalej napełniać, czyli wykorzystanie objętości zapasowej wdechowej IRV (kolor czerwony). W tym manewrze oddechowym pacjent wykorzystał maksymalnie swój układ oddechowy i wszystkie dostępne, możliwe do spożytkowania objętości : ERV + TV + IRV, czyli posłużył się pojemnością życiową płuc VC.

Podsumowanie

W trakcie badania spirometrycznego kładziony jest szczególny nacisk na dokładność i rzetelność wszystkich czynności oddechowych wykonywanych przez pacjenta. Należy jednak pamiętać, że nadrzędnym celem badania spirometrycznego jest diagnostyka, a ta niestety, skupia się na wydechowej części obwiedni cyklu oddechowego. Tymczasem w terapii inhalacyjnej istotna jest część wdechowa, słabiej sparamteryzowana i opisana w badaniach czynnościowych oskrzeli. Kolejnym problemem jest dążenie do “hiperpoprawności” wykonywania wdechów/wydechów przez pacjenta w sztucznie zmienionych warunkach narzucanych przez metodykę badania spirometrycznego. W rzeczywistości manewr wdechowy jest realizowany przez pacjenta spontanicznie, najczęściej jako objętość oddechowa TV pogłębiona  z jednej strony (“od góry”) kosztem zapasowej objętości wdechowej IRV, z drugiej strony  (“od dołu”) kosztem zapasowej objętości wydechowej ERV.  Umiejętność oszacowania rzeczywistej objętości TV oraz rzeczywistego sposobu oddychania będzie dla zrozumienia zasad leczenia wziewnego niezmiernie istotna.

UWAGA

Opuszczasz serwis aerozoloterapia.pl

Treści na kolejnych stronach są administrowane przez niezależnego operatora  nie powiązanego z serwisem AEROZOLOTERAPIA.PL

UWAGA

Opuszczasz serwis aerozoloterapia.pl

Treści na kolejnych stronach są administrowane przez niezależnego operatora  nie powiązanego z serwisem AEROZOLOTERAPIA.PL

UWAGA

Opuszczasz serwis aerozoloterapia.pl

Treści na kolejnych stronach są administrowane przez niezależnego operatora  nie powiązanego z serwisem AEROZOLOTERAPIA.PL

UWAGA

Opuszczasz serwis aerozoloterapia.pl

Treści na kolejnych stronach są administrowane przez niezależnego operatora  nie powiązanego z serwisem AEROZOLOTERAPIA.PL