Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Η πυκνότητα ενός αερίου μεταβάλλεται ανάλογα με την πίεση, υπό την οποία διατίθεται. Αύξηση της πυκνότητας επάγει την εμφάνιση στροβιλώδους ροής, με αποτέλεσμα την ανάγκη εφαρμογής μεγαλύτερης πιέσεως, προκειμένου να διατηρηθεί σταθερή ροή. Η πυκνότητα του εισπνεόμενου αέρα μειώνεται με το υψόμετρο ή με χορήγηση κατάλληλων μιγμάτων, όπως εκείνο του Ο₂ +He. Ετσι, η άνοδος σε υψόμετρο 1.5 km, πχ., συνεπάγεται αύξηση της ικανότητας αερισμού των πνευμόνων, κατά 8%-15%. Μίγματα Ο2 (21%)+He (79%) έχουν χρησιμοποιηθεί, προκειμένου να ελαττωθεί το έργο αναπνοής σε ασθενείς με διάχυτα βρογχοπνευμονικά αποφρακτικά νοσήματα. Με την ελάττωση της πυκνότητας του εισπνεόμενου αερίου προκαλούνται λιγότεροι στροβιλισμοί, με κάθε μέγεθος ροής και, επομένως, απατείται η άσκηση μικρότερης πιέσεως, προκειμένου να διατηρηθεί σταθερή η ροή. Η επίδραση της πυκνότητας στη ροή έχει μεγάλη κλινική σημασία, πχ., κατά την εκτέλεση δοκιμασιών που ελέγχουν την ικανότητα αερισμού στους πνεύμονες.

Τα μίγματα χαμηλής πυκνότητας, προκαλούν μείωση του έργου αναπνοής, αλλά, παράλληλα, προκαλούν αύξηση του έργου αναπνοής, λόγω αυξήσεως της γλοιότητάς τους. Από το συγκερασμό των δύο μεταβολών, πάντως, προκύπτει, τελικά, μικρή βελτίωση του έργου αναπνοής κατά την ήρεμη αναπνοή, αλλά μεγαλύτερη βελτίωση, κατά τις δοκιμασίες μέγιστης ροής.

Η διαφορά στη ροή που σημειώνεται στα 50% της FVC, που καταγράφεται, εάν ο εξεταζόμενος εκτελέσει μια δοκιμασία FVC, αναπνέοντας αέρα περιβάλλοντος από εκείνη που καταγράφεται εάν ο εξεταζόμενος εκτελέσει δοκιμασία FVC αναπνέοντας μίγμα 80% He και 20% Ο₂. Εφόσον στο επίπεδο αυτό, η ροή είναι στροβιλώδης, και επομένως, εξαρτημένη από την πυκνότητα, συμπεραίνουμε ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ΔV̇_MAX,50 τόσο καλύτερη η βατότητα των μεγάλων αεραγωγών (à438Error! Reference source not found.). Ο έλεγχος των μορφολογικών διαφορών των καμπυλών _MAXV̇/V υπό αναπνοή ατμοσφαρικού αέρα ή Ο2+He, ολοκληρώνεται σε δύο χρόνους. Στον πρώτο χρόνο, ο εξεταζόμενος εκτελεί ένα δυναμικό κύκλο αναπνοής, αναπνέοντας ατμοσφαιρικό αέρα. Στο δεύτερο χρόνο, ο εξεταζόμενος επαναλαμβάνει την ίδια δοκιμασία, αναπνέοντας μίγμα χαμηλής πυκνότητας, πχ., Ο2(20%) +Ηe(80%). Οι παραγόμενες καμπύλες επικάθονται η μια πάνω στην άλλη, ώστε να  αναγνωρισθεί το σημείο VisoV` και ο ΔV` ΜΑΧ,50%V. Για την εκτέλεση της δοκιμασίας, ο εξεταζόμενος αναπνέει το μίγμα επί τρεις ήπιους αναπνευστικούς κύκλους, πριν εκτελέσει το δυναμικό αναπνευστικό κύκλο προς καταγραφή της καμπύλης ΜΑΧV̇/V. Το σημείο στο οποίο οι δύο καμπύλες συμπίπτουν καθορίζει την περιοχή της καμπύλης _ΜΑΧV̇/V που αφορά στο μέρος της ζωτικής χωρητικότητας, που υπολείπεται να εκπνευσθεί, υπό συνθήκες ανεξάρτητες της πυκνότητας του αναπνεόμενου μίγματος. Το τμήμα αυτό του εκπνεόμενου όγκου ονομάζεται όγκος ισορροής (VisoV̇) κι εκφράζεται ως ποσοστό της FVC. Στην ίδια διάταξη προσδιορίζεται η αύξηση της μεγίστης ροής στα 50% της FVC που σημειώνεται με την αλλαγή του αναπνεόμενου μίγματος από ατμοσφαιρικό αέρα σε μίγμα Ο2+He  (V̇max 50% FVC ή ΔV`MAX, 50% VC). Εφ΄όσον η ροή στους μεγάλους αεραγωγούς εξαρτάται από την πυκνότητα του αέρα στους αεραγωγούς, το ποσόν της αυξήσεως της V`max 50% (ΔV`MAX, 50% VC) (438) επί αναπνοής μίγματος χαμηλής πυκνότητας, είναι σχετικά ειδικό για την αξιολόγηση διαταραχών στους μικρούς αεραγωγούς.

Τα απαιτούμενα όργανα για τη μέτρηση των παραμέτρων VisoV̇ και ΔV̇_{MAX, 50% VC} είναι: [α] Πηγή μίγματος Ο₂ (20%) + He 80%), με τους κατάλληλους προσαρ­μο­γείς, συνδέσμους και βαλβίδες· [β] ένας καταγραφέας δύο αξόνων ή Η/Υ και, [γ] ένα σπιρόμετρο, που έχει το πλεονέκτημα της απλότητας, πνευμοτα­χο­γράφος, (που, όμως, απαιτεί διαφορετική βαθμονόμηση για τα δύο μίγματα) ή πλη­θυσμογράφος σταθερής πιέσεως, που έχει το πλεονέκτημα της υπερκε­ρά­σε­ως των προβλημάτων που ανακύπτουν από την αρνητική επίδραση της δυναμι­κής συμπιέσεως του ενδοθωρακικού αέρα, κατά τη βίαιη εκπνοή, για τη μέτρηση της παραγόμενης ροής και των μετακινούμενων όγκων. Η ροή, όμως, στους περισσότερους πληθυσμο­γρά­φους, μετριέται με πνευμοταχογράφο, που έχουν τις προηγούμενα αναφερό­με­νες προϋποθέσεις βαθμονομήσεως.

Η διαφορά στο ίχνος καταγραφής από την εκπνοή μετά εισπνοή ατμο­σφαι­ρικού αέρα, σε σχέση με την εκπνοή μετά εισπνοή μίγματος χαμηλής πυκνότητας, He+O₂, ονομάζεται ΔV_ΜΑΧ50,. Η αύξηση του ΔV`_{ΜΑΧ 50} είναι μεγαλύτερη στους καπνιστές, παρ΄ό,τι στους μη καπνιστές, στους πάσχοντες από δυσλειτουργία των μικρών αεραγωγών, όπως επί βρογχιολίτιδας, ποικίλης αιτιο­λογίας.