Plućni volumeni i spirometrija

Plućni volumeni opisuju koliko vazduha ostaje u plućima i koliko se može pomjeriti pri različitim disajnim pokretima. Spirometrija prikazuje promjene volumena tokom vremena, pa povezuje zapreminu sa brzinom pražnjenja. Ove informacije predstavljaju različite dijelove mehanike: ukupna rezerva vazduha ne otkriva sama po sebi koliko brzo vazduh može proći kroz disajne puteve.

Osnovni volumeni

Disajni volumen, VT, jeste volumen jednog mirnog udaha ili izdisaja. Inspiratorni rezervni volumen, IRV, označava dodatni vazduh koji može biti udahnut poslije mirnog udaha. Ekspiratorni rezervni volumen, ERV, jeste dodatni volumen koji se može izdahnuti poslije mirnog izdisaja. Rezidualni volumen, RV, ostaje poslije maksimalnog izdisaja.

Podjela polazi od jasno određenih tačaka ciklusa. Dodatni udah ne mjeri se od potpuno praznih pluća, jer pluća ni nakon maksimalnog izdisaja nisu bez vazduha. Slično tome, kraj mirnog izdisaja nije najmanji mogući volumen. Te razlike omogućavaju pravilno sastavljanje kapaciteta.

Stvarne vrijednosti zavise od tjelesne građe, pola, dobi i uslova mjerenja. Za razumijevanje ovih veličina važniji je odnos između njih nego pamćenje jedne univerzalne litarske vrijednosti. Isti naziv uvijek mora upućivati na isti početni i završni položaj disajnog sistema.

Kapaciteti kao funkcijske cjeline

Inspiratorni kapacitet, IC, obuhvata mirni udah i preostalu inspiratornu rezervu. Vitalni kapacitet, VC, predstavlja ukupno pomjerljiv vazduh između maksimalnog udaha i maksimalnog izdisaja. Funkcionalni rezidualni kapacitet, FRC, jeste vazduh poslije mirnog izdisaja, a totalni plućni kapacitet, TLC, volumen poslije maksimalnog udaha.

FRC je posebno važan jer pokazuje ravnotežni položaj pluća i grudnog zida u mirnom ciklusu. Pluća teže povratu prema manjem volumenu, dok grudni zid na toj tački ima suprotan doprinos. Promijenjene elastične osobine jednog sistema mogu pomjeriti njihov zajednički ravnotežni volumen.

Šta spirometar registruje

Spirometar prati vazduh koji ulazi ili izlazi iz sistema. Može zabilježiti mirne cikluse i pomjerljive rezerve, ali ne vidi vazduh koji ostaje poslije maksimalnog izdisaja. Zato RV, FRC i TLC ne mogu biti direktno dobijeni jednostavnom spirometrijom. FRC uključuje RV, a TLC takođe uključuje taj nemjerljivi dio.

Indirektno mjerenje razrjeđenjem helijuma koristi poznatu početnu količinu gasa i njegovo miješanje sa vazduhom u plućima. Iz promjene koncentracije procjenjuje se dodatni prostor u koji se gas rasporedio. Tumačenje zavisi od pretpostavke da se gas dovoljno izmiješa i da se mjeri prostor koji komunicira sa sistemom. To je fizikalni princip mjerenja, a ne neposredno očitavanje rezidualnog vazduha.

Forsirani izdisaj i vrijeme

Forsirani vitalni kapacitet, FVC, jeste volumen dobijen forsiranim pražnjenjem poslije maksimalnog udaha. FEV1 označava dio tog volumena izdahnut tokom prve sekunde. Odnos FEV1/FVC razdvaja ranu brzinu pražnjenja od ukupno pomjerljivog volumena.

Tokom forsiranja pozitivan pleuralni pritisak može djelimično komprimovati disajne puteve. Protok zavisi od elastičnog povrata i otpora, a nakon određenog nivoa napora više se ne povećava proporcionalno uloženoj sili. Zato rani izdahnuti volumen pruža drukčiju informaciju od prostog broja litara na kraju izdaha.

Veza sa ventilacijom i rezervama

Veliki vitalni kapacitet ne znači da svi alveoli dobijaju odgovarajuću ventilaciju ili perfuziju. Minutna ventilacija zavisi od VT i frekvencije, a efektivna alveolarna ventilacija uključuje i mrtvi prostor. Spirometrija opisuje volumensko ponašanje, dok procjena razmjene gasova zahtijeva dodatne fiziološke odnose.

Promijenjen FRC može odražavati drugačiji elastični ravnotežni položaj, a promijenjen TLC ukupnu mogućnost širenja. Povezivanje tih veličina sa vremenom pražnjenja omogućava razlikovanje problema kapaciteta od problema protoka. Bez tog povezivanja mali izdahnuti volumen može biti pogrešno protumačen kao dokaz samo jednog mehanizma.

Zapamti

• Kapaciteti su određene kombinacije osnovnih volumena.
• Svaka veličina koja uključuje RV zahtijeva indirektno mjerenje.
• FEV1/FVC poredi rano pražnjenje sa ukupnim forsiranim volumenom.