Doc. dr. Matjaž Fležar dr. med
Univerzitetna klinika za pljučne bolezni in alergijo Golnik matjaz.flezar@klinika-golnik.si
IZVLEČEK
Spirometrija je osnovna preiskava meritve mehanike dihanja s katero dobimo vpogled v maksimalno ventilatorno sposobnost našega dihalnega sistema. Sam manever ni fiziološki, ker pa je manever forsiran in maksimalen pa je zato zelo dobro ponovljiv, parametri (volumni in pretoki) pa dobro korelirajo s stopnjo okvare dihalnega sistema in tudi s prognozo nekaterih bolezni. Največji pomen meritve mehanike dihanja imajo obstruktivne bolezni pljuč (astma in KOPB), manjši pomen je pri restriktivnih pljučnih boleznih.
Ključne besede: spirometrija, maksimalna ventilacija, maksimalni pretok zraka med izdihom, krivulja pretok - volumen
UVOD
Dihalni sistem pri človeku oz. pri vseh sesalcih nikakor ne sestavljajo samo pljuča pač pa dihalni meh in dihalni centri. Skupaj s pljuči predstavlja celoto, ki omogoča normalno delovanje tega telesnega organa. Pljuča sama po sebi so primarno namenjena izmenjavi plinov med vdihanim zrakom in krvjo, medtem ko je za pretok zraka – izmenjavo zraka med alveoli in okolišnjim zrakom odgovorna dihalna črpalka – normalno delovanje prsnega koša in dihalnih mišic. Motnje delovanja dihalnega sistema zaradi okvare pljuč so pogostejše od motenj delovanja zaradi okvare črpalke. S preiskavami mehanike dihanja pa je možno okvaro enega ali drugega sistema ločiti med seboj.
FIZIOLOŠKO DIHANJE – VENTILACIJA
Dihanje je v večini časa nezaveden proces, ki ga prožijo živčne zanke dihalnih centrov, ki reagirajo na spremembe koncentracije plinov oz. parcialnih tlakov plinov v arterijski krvi. Normalna sestava dihal pa omogoča čim manjši dihalni napor – čim manjše dihalno delo pri vstopu zraka iz okolice v alveole pljuč, temu je prirejena anatomija dihal in tudi mehanika normalnega dihanja. Dihanje v budnosti in spanju se močno razlikuje, obstaja pa vrsta bolezenskih procesov, ki lahko motijo dihanje v toku spanja (npr. sindrom obstruktivne apneje med
spanjem) – le tega ne moremo dokazati s preiskavami, ki jih opravimo v toku budnosti.
SPIROMETRIJA
Spirometrija je osnovna preiskava mehanike dihanja, ki pomeri maksimalne pretoke in volumne zraka v izdihu in tudi v vdihu. Če spirometrijo posnamemo v obliki krivulje pretok - volumen na grafu z omenjenima osema potem že iz oblike krivulje lahko vidimo hitrost praznjenja pljuč med izdihom in pretoke med samim vdihom (slika 1). Omenjena krivulja nam označuje maksimalno območje ventilacije in normalno dihanje je skrito znotraj te krivulje. Najpomembnejši parametri pri spirometriji so: vitalna kapaciteta in FEV1 – maksimalni pretok zraka v prvi sekundi izdiha. Delovanje pljuč je tako, da se maksimalni pretok doseže že zelo hitro po začetku izdiha – v 100 do 150 milisekundah in temu maksimalnemu pretoku rečemo PEF (peak expiratory flow ali maksimalni pretok zraka v izdihu). Ta indeks je pomemben pri astmi, kjer zaradi obstrukcije pretoki v izdihu padajo. Zmanjšan pa je tudi pri KOPB, vendar ne korelira dobro s stopnjo poslabšanja te bolezni. Vitalna kapaciteta je odvisna od hitrosti izdiha pri praktično vseh obstruktivnih boleznih zato jo posnamemo hitro, se pravi forsirano (s tem dobimo forsirano vitalno kapaciteto ali FVC), kot tudi s počasnim praznjenjem pljuč po predhodnem maksimalnem vdihu – SVC ali slow vital capacity. Vsi ostali indeksi, ki se izračunavajo pri spirometriji, pa imajo veliko manjši pomen, še posebej v kliniki.
Slika 1. Krivulja pretok-volumen pri zdravem človeku. Zgornji del krivulje predstavlja forsiran izdih in vrh krivulje maksimalni pretok zraka med izdihom (PEF). Na abscisi pa je volumen v litrih in predstavlja forsirano vitalno kapaciteto.
PATOFIZIOLOŠKE SPREMEMBE PRI SPIROMETRIJI
Spirometrija je namenjena iskanju motenj dihanja v sklopu obstruktivnih bolezni pljuč. Tipično se zmanjšan pretok zraka najprej pokaže v obliki krivulje izdiha – bolnik kljub temu, da forsira svoj izdih ne more spraviti zadosti hitro zraka iz svojih pljuč. Preiskava je zelo ponovljiva, če pri bolniku zahtevamo, da izvede vsaj 3 manevre od katerega morata biti 2 znotraj 100 mililitrov vitalne kapacitete. Konkavnost krivulje v sklopu obstruktivnih bolezni pljuč (slika 2) pa omogoča hiter vpogled v nenormalnost dihanja. Obstruktivno obliko krivulje – težak izdih, lahko prožimo tudi s provokacijskimi testi (npr. metaholinski test) in s tem dokazujemo bronhialno preodzivnost, največkrat v sklopu astme.
Slika 2. Oblika krivulje pretok – volumen pri bolniku z obstruktivno boleznijo pljuč.
Značilna je konkavnost zgornjega dela krivulje (izdih), ki govori za obstrukcijo pretoku zraka med izdihom
MAKSIMALNI PRETOK ZRAKA MED IZDIHOM
Maksimalni pretok zraka med izdihom (PEF) je dober merilec variabilnosti zapore dihalnih poti, ki nastaja tako v sklopu cirkadiane ali letne variabilnosti (najnižji pretoki so v zgodnjih jutranjih urah, največji proti večeru). Pomembno pa niha tudi pri bolnikih z bronhialno preodzivnostjo v sklopu astme. Neurejena astma je združena s povečano variabilnostjo maksimalnega pretoka v izdihu, ki presega 20%
v toku dneva. Na voljo so tudi priročni merilci maksimalnega pretoka (tako mehanski kot elektronski), ki so pri določenih bolnikih z astmo primerni za vodenje bolezni in ustreznem nadzoru bolezni.
OBSTRUKTIVNA MOTNJA VENTILACIJE
Obstruktivna motnja ventilacije je definirana takrat, kadar razmerje med hitrostjo izdiha in izdihom pade – to izračunamo kot indeks Tiffeneau (FEV1/VC), ki se s starostjo spreminja (niža). Vsak spirometer nam že ponudi normalno vrednost tega indeksa za določeno starost in spol. Odstopanja za več kot 12% navzdol pomenijo obstrukcijo oz. obstruktivno motnjo ventilacije, ki jo izmerimo pri vrsti pljučnih bolezni (npr. astma, KOPB, bronhiektazije).
ZAKLJUČEK
Meritve mehanike dihanja so osnovne preiskave v sklopu preiskav delovanja pljuč, med katerimi ima spirometrija najpomembnejšo vrednost. Pravilna interpretacija spirometrije omogoča zgodnje odkrivanje obstruktivnih pljučnih bolezni in ustrezno zdravljenje. Preiskava je tudi diagnostični kriterij za postavitev diagnoze KOPB.
VIRI
Crapo, RO. Pulmonary function testing. N Engl J Med 1994; 331:25.
Aaron, SD, Dales, RE, Cardinal, P. How accurate is spirometry at predicting restrictive pulmonary impairment? Chest 1999; 115:869.
Pellegrino, R, Viegi, G, Brusasco, V, et al. Interpretative strategies for lung function tests. Eur Respir J 2005; 26:948.
www.spirxpert.com