Kehaasendi muutused võivad mõjutada hingamisfunktsiooni erinevaid näitajaid, olles teatud tingimustes hüpokseemia põhjuseks. Töös on näidatud, et istuvast asendist lamavasse asendisse üleminek põhjustab väikeste hingamisteede funktsiooni ning kopsude ventilatsiooni ja perfusiooni suhte muutusi. Tulemused võivad olla huvipakkuvad klinitsistidele, eeskätt anestesioloogidele. 


Eesti Arst 2003; 82 (2): 460–46

Kingisepp, Peet-Henn

Journals from University of Tartu

460Üleminek istuvast asendist selili lamavasse asen-disse põhjustab intratorakaalse veremahusuurenemise, muudab alveolaarventilatsiooni (VA)ja kopsude verevoolutuse ehk perfusiooni (Q) suhetning intrapulmonaalset õhu jaotust. Neid muutusiseostatakse eeskätt raskusjõu mõjuga kopsudeverevoolutusele ja intrapleuraalse rõhu väärtustele.Kehaasendi muutmine avaldab mõju ka kopsudemahtudele ja kapatsiteetidele. Üleminekul istuvastasendist selili lamavasse väheneb ekspiratoornereservmaht (ERV) ja funktsionaalne residuaal-kapatsiteet (FRC) ning suureneb inspiratoornekapatsiteet (IC), vitaalkapatsiteet oluliselt ei muutu(1–3). Behrakis kaasautoritega (4) on näidanud,et istuvast asendist lamavasse üleminekul vähenebkopsude venitatavus (compliance). Seda seosta-takse kopsuveresoonte verega täitumise suurene-misega. Asendimuutus mõjutab ka sulgumismahu(closing volume, CV) väärtusi, see omakorda võibpõhjustada VA/Q muutuse ning olla seetõttu ühekshüpokseemia põhjuseks (5). Anesteesia lamavasasendis koos kopsude kunstliku ventilatsioonigavõib olla teguriks, mis suurendab hingamisteedesulgusest põhjustatud VA/Q mittevastavust. Selletõttu pakuvad lamava asendiga seotud muutusedkopsude verevoolutuses, kopsumahtudes ja gaasi-vahetuses erilist huvi just anestesioloogidele (6).Käesoleva töö eesmärgiks seati kopsumahtu-de, forsseeritud hingamise voolu-mahu lingunäitajate, kopsusisese õhu jaotuse ja alveolaar-gaasi koostise muutuste uurimine seoses üle-minekuga istuvast asendist selili lamavasseasendisse.Uurimismaterjal ja meetodidUuritavateks oli 71 noort inimest (38 naist ja 33meest). Uuring on kooskõlas Tartu Ülikooli eetika-komisjoni nõudmistega. Vaatlused tehti kahesseerias.Esimeses seerias osales 14 meest ja 14 naist,kelle keskmine vanus, pikkus ja kaal (x ± SD) olivastavalt 19,8 ± 1,7 ja 19,8 ± 1,4 aastat;183,3 ± 7,2 ja 168,6 ± 5,5 cm ning 73,6 ± 6,1 ja57,3 ± 5,9 kg. Spirogramm ja forsseeritud hinga-mise voolu-mahu ling registreeriti spiroanalüsaatoriPneumoscreen (E. Jaeger, Saksamaa) abil ningsüsinikdioksiidi ja hapniku kontsentratsioonhingamistsükli jooksul mass-spektromeetrigaMX6202 (Suma, NSVL).Spirograafilistest näitajatest võeti vaatluse allavitaalkapatsiteet (VC), ekspiratoorne reservmaht(ERV), inspiratoorne kapatsiteet (IC) ning eks-piratoorne tippvool (PEF) ja forsseeritud eks-piratoorsed voolud, kui välja oli hingatud 50%,75% ja 75–85% forsseeritud vitaalkapatsiteedist(FEF50, FEF75, FEF75-85).Süsinikdioksiidi ja hapniku kontsentratsiooni(FCO2 ja FO2) mõõtmiseks hingas vaatlusalunevälise hingamise staatilised ja dünaamilised näitajad, õhu jaotus kopsudes, alveolaargaasi koostis, kehaasendKopsude mahud, õhuvool forsseeritudhingamisel, sissehingatud õhu jaotuskopsudes ning alveolaargaasi koostis istuvaja lamava kehaasendi korralPeet-Henn Kingisepp – TÜ füsioloogia instituutKehaasendi muutused võivad mõjutada hingamisfunktsiooni erinevaid näitajaid, olles teatudtingimustes hüpokseemia põhjuseks. Töös on näidatud, et istuvast asendist lamavasse asendisseüleminek põhjustab väikeste hingamisteede funktsiooni ning kopsude ventilatsiooni ja perfusioonisuhte muutusi. Tulemused võivad olla huvipakkuvad klinitsistidele, eeskätt anestesioloogidele.Eesti Arst 2003; 82 (2): 460–4634613 minuti jooksul rahulikult läbi huuliku, nina olisuletud näpitsaga. Analüüsiks imeti sisse- ja välja-hingatavat õhku huuliku läheduses paikneva toruabil pidevalt mass-spektromeetrisse. Väljahinga-mise lõpule vastavad FCO2 ja FO2 näidud keskmistatining nende põhjal arvutati välja CO2 ja O2osarõhud alveolaargaasis (PACO2 ja PAO2). Spiro-gramm, forsseeritud hingamise voolu-mahu lingning FCO2 ja FO2 registreeriti enne istuval, seejärellamaval katsealusel. Asendimuutuse vahe olivähemalt 15 minutit.Teises katseseerias osales 19 meest ja 24naist, kelle vanus, pikkus ja kaal (x ± SD) olivastavalt 19,2 ± 0,7 ja 20,1 ± 0,8 aastat;182,9 ± 6,1 ja 167,5 ± 7,1 cm ning 75,9 ± 7,4 ja61,9 ± 6,7 kg. Katsealustel mõõdeti f irmaP. K. Morgan Ltd (Inglismaa) analüsaatori abilhingamisteede sulgumismaht ja sissehingatud õhujaotus kopsudes lämmastiku üksikhingamistesti abil,mille metoodikat on varem kirjeldatud (7). Olgusiinkohal meenutuseks öeldud, et lämmastikuüksikhingamistesti ajal registreeritakse 100%hapniku ühekordsele sissehingamisele järgnevasügava väljahingamise ajal N2 kontsentratsioonimuutused (∆FN2). Käesolevas töös analüüsisimelämmastiku kontsentratsiooni muutusi alveolaar-platoo ajal (∆FN2), CV ja suhtarvu CV/VC.Hingamisnäitajad registreeriti enne istuval, sellejärel lamaval katsealusel. Asendimuutuse vahe olinagu esimeses katseseeriaski vähemalt 15 minutit.Katseandmete statistiline töötlus tehti tarkvara-paketi Statistica abil. Mõõdetud näitajate vaheliseerinevuse tõenäosust erinevates kehaasenditeshinnati Studenti t-testi abil, leiti ka näitajatevahelisedlineaarsed korrelatsioonikordajad, aritmeetilisedkeskmised ja nende standardhälbed.TulemusedEsimeses katseseerias mõõdetud välise hingamisenäitajad, süsinikdioksiidi ja hapniku osarõhkalveolaargaasis (PACO2 ja PAO2) on toodud tabelis 1.Kehaasendist sõltuvad erinevused ilmnesidkõikides näitajates (p <0,05), välja arvatud VC jaPAO2. Lamavas asendis vähenes ERV ja nii suurtekui väikeste hingamisteede õhuvoolud (PEF, FEF50,FEF75, FEF75-85) olid väiksemad.Tabel 1. Vitaalkapatsiteet (VC) ja selle alajaotused ning O2 ja CO2 osarõhud alveolaargaasis (keskmine ± standardhälve)erinevate kehaasendite korral meestel ja naistelTabel 2. Vitaalkapatsiteet (VC), N2 kontsentratsiooni muutused alveolaarplatoo ajal (∆FN2), sulgumismaht (CV) jasuhtarv CV/VC (keskmine ± standardhälve) erinevate kehaasendite korral meestel ning naistelVälise hingamise näitajad Mehed, n = 14 Naised, n = 14Kehaasend KehaasendTähistus Ühikud istudes lamades istudes lamadesVC l   5,86 ± 0,86   5,56 ± 0,87   3,61 ± 0,40     3,62 ± 0,31ERV l   2,27 ± 0,53   1,31 ± 0,54   1,47 ± 0,54     0,95 ± 0,28IC l   3,58 ± 0,58   4,23 ± 0,71   2,13 ± 0,35     2,71 ± 0,47PEF l/s 11,71 ± 2,60 10,84 ± 2,64   7,07 ± 0,64     6,52 ± 0,92FEF50l/s   6,08 ± 1,22   5,36 ± 1,54   4,72 ± 0,68     4,28 ± 0,72FEF75l/s   3,12 ± 1,18   2,49 ± 1,05   2,51 ± 0,67     2,07 ± 0,45FEF75–85l/s   2,40 ± 0,92   2,03 ± 0,78   1,80 ± 0,50     1,39 ± 0,37PAO2mm Hg 98,3 ± 6,7 96,1 ± 5,4 103,5 ± 7,1 100,1 ± 9,2PACO2mm Hg 39,3 ± 4,9 42,2 ± 1,8   37,7 ± 4,5   38,9 ± 3,3Välise hingamise näitajad Mehed, n = 19 Naised, n = 24Kehaasend KehaasendTähistus Ühikud istudes lamades istudes lamadesVC l 6,46 ± 0,73 6,19 ± 0,54 4,60 ± 0,77 4,52 ± 0,73∆FN2%/l 0,79 ± 0,24 0,80 ± 0,26 0,86 ± 0,29 0,99 ± 0,38CV l 0,40 ± 0,24 0,45 ± 0,21 0,21 ± 0,14 0,27 ± 0,12CV/VC %   6,2 ± 3,60 7,3 ± 2,9 4,6 ± 3,5 5,9 ± 2,5462Sissehingatud õhu jaotust kopsudes iseloomus-tavad näitajad on esitatud tabelis 2.Sulgumismahu (CV) ja CV/VC suurenemineosutus usutavalt erinevaks naistel, meestel ei olnuderinevus statistiliselt usaldusväärne.AruteluIstuvast asendist lamavasse üleminekul ERV vähe-neb ja IC suureneb (vt tabel 1). Hingamise kesk-asendi muutuste arvestamise vajadust rõhutabNunn (6). Ta märgib, et sageli ei osata õigestihinnata lamavas asendis tekkivaid hingamisemuutusi ja mitmed nn ebanormaalsed nähtusedanesteesia ajal on seletatavad pikaajalise selililamamisega. ERV ja FRC vähenemine on tõe-näoliselt põhjustatud sellest, et lamavas asendissuruvad kõhuõõneelundid diafragma rinnaõõnepoole, VC suurust need muutused aga oluliselt eimõjuta. Forsseeritud hingamise voolu-mahu lingunäitajad on lamades väiksemad kui istudes, kus-juures voolu-mahu lingu kuju oluliselt ei muutu.Navajas jt (2) on leidnud, et hingamisteede takistussuureneb oluliselt, kui inimene läheb istuvastasendist lamavasse, mis seletab ka õhuvooludevähenemise forsseeritud väljahingamisel. Osaliseltvõib lamavas asendis tekkivat õhuvoolu vähe-nemist hingamisteedes põhjustada ka suurenenudverevoolutusest tingitud kopsukoe venitatavusevähenemine.Mis puutub istuvast asendist lamavasse asen-disse ülemineku mõjusse kopsudes toimuvalegaasivahetusele, siis Craig jt (8) on seda seostanudpeamiselt FRC ja sulgumismahu vahelise suhteganing sissehingatud õhu jaotuse ja VA/Q regio-naalsete muutustega. Pistelli jt (9) ei leidnudsulgumismahu ja N2 alveolaarplatoo tõusu olulisterinevust üleminekul istuvast asendist lamavasse.Meie andmetel on naistel alveolaarplatoo tõusjärsem ja sulgumismaht suurem lamavas asendisvõrreldes istuvas asendis mõõdetud samade näita-jatega. Meestel nendes näitajates erinevust eiõnnestunud kindlaks teha (vt tabel 2). Lamavatelvaatlusalustel oli CV ning FEF75 ja FEF75–85 vahelinekorrelatsioon negatiivne (r = –0,57; r = –0,65), misviitab sellele, et väiksemate õhuvoolukiirustegavaatlusalustel algab väikeste hingamisteede sulgusforsseeritud väljahingamise lõpul varem. Isikutel,kellel sissehingatava õhu jaotus oli ebaühtlasem,millele viitas nende N2 alveolaarplatoo järsemtõus, olid ka sulgumismahu väärtused suuremad(CV ja ∆FN2 vaheline korrelatsioon r = 0,75). VA/Qmuutust istuvast asendist lamavasse üleminekulnäitab kaudselt ka see, et kopsude difusioonivõimeon lamavas asendis suurem kui istudes. Sedakinnitavad kirjanduse andmed (10) ja ka meie varemsaadud tulemused kehaasendi mõju kohta kopsudedifusioonivõimele (11). Ilmselt võib sellega osaliseltseletada ka asendimuutuse mõju alveolaargaasikoostisele. PACO2 väärtused on lamavas asendiskõrgemad nii meestel kui naistel (vt tabel 1), samasaga PAO2 väärtused istuvas ja lamavas asendis eierinenud. Seda, et ka arteriaalses veres on CO2osarõhk (PaCO2) lamades kõrgem kui istudes, onnäidanud Lilja jt (12).KokkuvõteIstuvast asendist lamavasse üleminekul muutubhingamise keskasend, seda näitab ERV vähenemineja IC suurenemine, samal ajal vitaalkapatsiteet agaei muutunud. Võrreldes istuva asendiga on lamadesforsseeritud väljahingamise õhuvoolud väiksemad,FN2 tõus alveolaarplatoo ajal suurem ja alveo-laargaasi PCO2 väärtused kõrgemad. Nihkedkopsumahtudes ja forsseeritud hingamiselmõõdetud õhuvooludes ning alveolaargaasikoostises viitavad väikeste hingamisteedefunktsiooni ning kopsude ventilatsiooni japerfusiooni suhte muutustele lamavas asendisvõrreldes istuva asendiga.Teadusuuringuid on toetanud Eesti Teadusfond (grantnr 3336 ja 4363).463Kirjandus1. Agostoni E, Mead J. Statics of the respiratory system.In: Handbook of physiology. Sec.3: Respiration, vol. I.Washington, DC: Williams&Wilkins; 1964. p. 387–409.2. Navajas D, Farri R, Rotger MM, Milic-Emil J, Sanchis J.Effect of body posture on respiratory impedance.J Appl Physiol 1988;64:194–8.3. Kingisepp P-H. Comparison of closing volume andflow-volume curve parameters in adults in differentbody position. In: Hirvonen L, Timisjärvi J, Niiranen S,Leppäluoto J, eds. Proceedings of the XXXI InternationalCongress of Physiological Sciences; 1989 July 9–14;Helsinki, Finland.1989. p.544.4. Behrakis PK, Baydur A, Jaeger M, Milic-Emili J. Lungmechanics in sitting and horizontal body positions.Chest 1983;83:643–6.5. Hedenstierna G, Bindslev L, Santesson J, Norlander OP.Airway closure in each lung of anesthetized humansubjects. J Appl Physiol 1981;50:55–64.6. Nunn JF. Applied respiratory physiology. London,Boston: Butterworths; 1977.7. Kingisepp P-H, Kivastik J. Lämmastiku üksikhingamistestirakendamisest kopsude funktsionaalse seisundihindamisel. Eesti Arst 1997;(5):396–400.8. Craig DB, Wahba WM, Don HF, Couture JG,Becklake MR. “Cosing volume” and its relationship togas exchange in seated and supine positions. J ApplPhysiol 1971;31: 717–21.9. Pistelli R, Fuso L, Muzzolon R, Canfora M, Ferrante E,Ciappi G. Factors affecting variations in pulmonarydiffusing capacity resulting from postural changes.Respiration 1991;58:233–7.10. Cotes JE, Chinn DJ, Quanjer PhH, Roca J, Yernault J-C.Standardisation of the measurement of transfer factor(diffusing capacity). Eur Respir J 1993;6(Suppl 16):41–53.11. Kingisepp P-H, Per t V. Kopsude difusioonivõimemääramine CO üksikhingamispeetuse meetodil. EestiArst 1998;(6):499–501.12. Lilja B, Arborelius M, Janzon Jr L, Länsimies E, Lindell SE.The volume of trapped gas, closing volume andpulmonary gas exchange in smokers and non-smokersaged 60. Scand J Resp Dis 1976;Suppl 95:48–59.Vital capacity and its subdivisions, alveolar gascomposition, single breath nitrogen wash-out and theforced expiratory flow-volume curves were measuredin 71 young persons (mean age 19.7 years) in sittingand supine positions. A decreased expiratory reservevolume accompanied by a tendency to an increasedslope of the alveolar N2 plateau and an increased closingvolume, were observed in supine position. Forcedexpiratory flow indices (PEF, FEF50, FEF75–85) were lowerSummaryLung volumes, forced respiration flow, distribution of inspired air and alveolar gas compositionin recumbent and supine positionsin supine position suggesting increased respiratoryresistance. Alveolar CO2 partial pressure was higher inrecumbency than in upright position. The increasedslope of the alveolar N2 plateau and changes in alveolargas composition in recumbency are considered toindicate changes in the distribution of inspired air andin the ventilation-perfusion relationship.phk@ut.ee

English

Kopsude mahud, õhuvool forsseeritud hingamisel, sissehingatud õhu jaotus kopsudes ning alveolaargaasi koostis istuva ja lamava kehaasendi korral

https://ojs.utlib.ee/index.php/EA/article/download/9510/4697

Kopsude mahud, õhuvool forsseeritud hingamisel, sissehingatud õhu jaotus kopsudes ning alveolaargaasi koostis istuva ja lamava kehaasendi korral

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Journals from University of Tartu