Πνευμονική διατασιμότητα

 εικόνα 1. καμπύλη πιέσεως - όγκου.

 Αποτελεί εκτίμηση της ικανότητας των πνευμόνων να διατείνονται χωρίς να διαρρήγνυνται, σε απάντηση μεταβολής πιέσεων. Εκφράζεται ως μεταβολή του όγκου στους πνεύμονες δια της αντιστοίχου μεταβολής της πιέσεως. Η πνευμονική διατασιμότητα αναφέρεται ως στατική ή ως δυναμική. Η στατική διατασιμότητα είναι η μεταβολή του όγκου για κάθε μεταβολή εφαρμοσμένης πιέσεως[i]. Αντίθετα, η δυναμική διατασιμότητα είναι η ενδοτικότητα των πνευμόνων σε οποιαδήποτε στιγμή, στη διάρκεια του αναπνευστικού κύκλου.

 

Η στατική διατασιμότητα υπολογίζεται με την εξίσωση:

C=ΔV/ΔP

Π.χ., εάν ο εξεταζόμενος εισπνέει 500 ml μέσω ενός σπιρομέτρου και η υπεζωκοτική πίεση αμέσως πριν την εισπνοή είναι -5 cmΗ2Ο και -10 cm Η2Ο στο τέλος της εισπνοής τότε:

Διατασιμότητα= ΔP/ΔV= .500 L/ (-5cmΗ2Ο-(-10cmH2O))=.500 L/ 5 cmH2O= 0.1 L/cmH2O

Η στατική διατασιμότητα, CSTAT, υπολογίζεται με βάση την εξίσωση:

 

CSTAT= VT/(Pplat-PEEP)

Όπου η Pplat μετριέται στο τέλος της εισπνοής και πριν την εκπνοή μέσω μιας τεχνικής διακεκομένης άπνοιας. Κατά την εφαρμογή της τεχνικής αυτής, η ροή αέρος μέσω των αεραγωγών, διακόπτεται περιοδικά για διάστημα περίπου 0.5 sec, ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι επιδράσεις των αντιστάσεων. Η Pplat δεν μπορεί να υπερβαίνει την PIP και τυπικά είναι <3-5 cmH2O χαμηλότερη της PIP, ενόσω οι αντιστάσεις δεν αυξάνονται.

Η στατική διατασιμότητα μετριέται με την τεχνική της διαλείπουσας άπνοιας, διάρκειας ελάχιστων secs. Είναι, όμως, δυνατό να μετρηθεί η δυναμική διατασιμότητα, δηλαδή εκείνη που μετριέται κατά τη διάρκεια ήρεμης αναπνοής. Για τη μέτρηση της δυναμικής διατασιμότητας απαιτείται η μέτρηση του αναπνεόμενου όγκου, VΤ,  της ροής στο στόμα, V̇, και της ενδοϋπεζωοκοτικής πιέσεως.

  Έτσι, μπορούμε να αναφερθούμε στην εξίσωση:

 

P= +R . V̇

Καθώς η V̇ =0, στα σημεία της άπνοιας, προκύπτει ότι RV̇=0, άρα:

C=

Η δυναμική διατασιμότητα, ακολούθως μετριέται, ως ΔV/ΔP.

 

Η δυναμική διατασιμότητα, CD, είναι ίση ή μικρότερη της στατικής. Εάν οι περιοχικές σταθερές χρόνου είναι ίσες, τότε η δυναμική διατασιμότητα αναμένεται να ισούται με τη στατική. Επί ανομοιογένειας στην περιοχική εκκένωση (διαφορετικές σταθερές χρόνου) η δυναμική διατασιμότητα μειώνεται, δηλαδή οι πνεύμονες καθίστανται πλέον δύσκαμπτοι, με την αύξηση του αναπνευστικού ρυθμού. 

Υπολογίζεται με βάση την εξίσωση:

 

CD=VT/(PIP-PEEP)

Όπου PIP= μεγίστη εισπνευστική πίεση (η μεγίστη πίεση κατά τη διάρκεια της εισπνοής) και PEEP θετική τελοεκπνευστική πίεση.

Μεταβολές στις αντιστάσεις, στη στατική διατασιμότητα των πνευμόνων και του θώρακος επηρεάζουν τη δυναμική διατασιμότητα.

Η πνευμονική διατασιμότητα εμφανίζει υστέρηση, δηλαδή αναγνωρίζεται διαφορά στον πνευμονικό όγκο, για την ίδια πίεση, εάν ο όγκος αυτός εντοπίζεται στη φάση της εισπνοής ή της εκπνοής[ii].

Η πνευμονική διατασιμότητα, επίσης, κυμαίνεται από περιοχή σε περιοχή στον πνεύμονα, ανάλογα με το βαθμό εκπτύξεώς τους (σχήμα). Στις κορυφές (και στις βάσεις), η διατασιμότητα είναι μικρότερη, επειδή οι κυψελίδες είναι ήδη περισσότερο (ή λιγότερο) διατεταμένες, για βαρυτικούς λόγους.  Περιορισμένη διατασιμότητα αναγνωρίζεται στους χαμηλούς πνευμονικούς όγκους (λόγω δυσχέρειας εκκινήσεως της εκτονώσεώς τους) και στους υψηλούς όγκους (λόγω ορίου στην περαιτέρω έκπτυξη του θωρακικού τοιχώματος). Έτσι, η καλύτερη διατασιμότητα καταγράφεται στους μέσους πνευμονικούς όγκους.

Πνευμονική διατασιμότητα
Πνευμονική διατασιμότητα, ειδική
Πνευμονική διατασιμότητα, μέτρηση
Πνευμονική διατασιμότητα, κλινική σημασία

Πνευμονική διατασιμότητα επί παθήσεων του θωρακικού τοιχώματος. Παρ΄όλο ότι η έκπτυξη της θωρακικής κοιλότητας επηρεάζεται από τις ιδιότητες του θωρακικού τοιχώματος οι πρωτοπαθείς πνευμονικές διαταραχές είναι ασυνήθεις σε άτομα με ιδιοπαθή σκολίωση. Εν τούτοις, η πνευμονική διατασιμότητα μειώνεται λόγω παρεκλίσεως της καμπύλης πιέσεως-όγκου (εικ. 1) προς τα δεξιά. Οι μεταβολές αυτές στα φυσιολογικά χαρακτηριστικά της πνευμονικής λειτουργίας προέρχονται τις μεταβολές στις κυψελιδικές δυνάμεις που προκαλούνται από το χρόνιο υποαερισμό. Σε ασθενείς με νευρομυϊκές παθήσεις, ο σχηματισμός μικρο-μακροατελεκτασιών μπορεί να επιπλέκει την εικόνα. Οι μικροατελεκτασίες φαίνονται σχετικά σπάνιες, εν τούτοις, μιας και λεπτές τομές στην CTέχουν καταδείξει ατελεκτασικές περιοχές  σε μικρή αναλογία ασθενών, που έχουν προσβληθεί από μυϊκή αδυναμία, στους οποίους μπορεί, επίσης, να αναγνωρίζονται υποτροπιάζοντα επεισόδια πνευμονίας, καθώς εμφανίζουν αδυναμία του βηχικού αντανακλαστικού. Επίσης, υπολειμματική νόσος (ίνωση) διακρίνεται σε άτομα με παλαιά φυματίωση, ενώ κυστικές αλλοιώσεις εμφανίζονται σε άτομα με νευοϊνωμάτωση. Ο παρ΄γων μεταφοράς Ο2 τείνει να είναι αυξημένος σε ασθενείς με σκολίωση, λόγω χαμηλού παράγοντος μεταφοράς (βλέπε πίνακα 2, επειδή η εξωθωρακική συμπίεση συνθλίβει περισσότερο αέρα έξω από τους πνεύμονες, παρ΄ότι αίμα, και επομένως, μειώνει την κυψελιδική επιφάνεια.

 


[i] Nikischin W, Gerhardt T, Everett R, Bancalari E. "A new method to analyze lung compliance when pressure-volume relationship is nonlinear.". Am J Respir Crit Care Med 1998· 158: 1052–60

[ii] Gibson GJ, Pride NB. Lung distensibility. The static pressure-volume curve of the lungs and its use in clinical assessment. Br J Dis Chest 1976·70:143-184