CAPITOLUL 1 - INTRODUCERE IN SPIROMETRIE

BOALA PULMONAR OBSTRUCTIV CRONIC (BPOC)Informaiile provenite de la Institutul Naional pentru Excelen n Clinic definesc BPOC ca fiind caracterizat prin obstrucia fluxului de aer. Obstrucia fluxului de aer este progresiv, nu este in totalitate reversibil i nu se schimb semnificativ n mai multe luni. BPOC reprezint un spectru de tulburri ce include bronsita cronic si emfizem. BPOC are un mare risc de mortalitate, muli pacieni rmnnd nediagnosticai. In anul 1999 au fost 30.000 de decese cauzate de BPOC, aproape de 20 de ori mai mult dect numrul de decese cauzate de astm.Principala cauz ce duce la instalarea BPOC o reprezint fumatul. La indivizii susceptibili, fumatul accelereaz imbtrnirea funciei pulmonare. De asemenea, fumatul cauzeaz schimbri structural ireversibile, incetarea ducnd la reluarea funciei normale pulmonare ca cea a unui nefumtor. Identificarea timpurie a BPOC ajut la prevenirea progresiei acestei boli fatale prin sftuirea pacienilor de a inceta sa mai fumeze.Cum diagnosticm BPOC? Putem sa considerm pacienii cu vrsta de peste 35 de ani care fumeaz sau care au fumat si au simptome cronice de dispnee, tuse si sput ca putnd fi diagnosticai cu BPOC. Diagnosticul se poate confirma demonstrnd c fluxul de aer este obstrucionat cu ajutorul spirometriei. Institutul Naional pentru Excelent Clinic i toate ghidurile internaionale recomand utilizarea spirometriei pentru a confirma diagnosticul i gradul de severitate n BPOC.

SPIROMETRIAFrecvena mare a bolilor aparatului respirator a impus conjugarea eforturilor specialitilor - medici si ingineri - in direcia punerii la punct a unor metode si tehnici de explorri funcionale pulmonare care s indeplineasc prin semnificaie, sensibilitate si reproductibilitate criteriile necesare aplicrii clinice.Indiferent de tipul lor, investigaiile au nsa rolul nu numai de a evalua aspectele fiziopatologice, ci i de elaborare de valori de referin pentru toti parametrii aparatului cercetat, valori indispensabile in procesul de diagnostic functional clinic.Evaluarea ventilaiei pulmonare presupune:1. determinarea volumelor si capacitilor pulmonare statice;2. determinarea debitelor ventilatorii forate;3. determinarea proprietilor mecanice ale plmnilor;4. evaluarea distribuiei intrapulmonare a aerului ventilat.Spirometria este un examen care servete la msurarea volumelor si debitelor pulmonare. Spirometria este o componenta a explorrii funcionale respiratorii (totalitatea examenelor destinate sa evalueze funcia respiratorie). Spirometria este utilizat pentru diagnosticarea diverselor afeciuni cronice ale bronhiilor si ale plmnului (astm, bronhopatie cronic obstructiv, pneumopatie interstiial, emfizem), pentru a evalua gravitatea lor si pentru a le urmri evolutia. O edin de spirometrie dureaz cel mult cteva zeci de minute. Subiectul este aezat pe scaun cu nasul astupat cu o pens. El ia n gur un ambou legat printr-un tub flexibil la un aparat de masur, spirometrul. Pacientul respir mai ntai normal, apoi inspir i expir pn la ultima suflare. Volumele de aer coninute in plmnii si la diferite momente ale respiraiei sunt apoi msurate corelate fiind cu debitele de aer inspirate sau expirate, pentru a trasa un grafic denumit curba debitvolum; mai este, de asemenea, posibil s se masoare capacitatea vital fortat (volumul total de aer expirat dupa o inspiraie profund), precum si V.E.M.S., adic volumul expirator maxim pe secund (volumul de aer expirat n cursul primei secunde de expiratie forat care urmeaz unei inspiraii profunde). Adugarea la spirometru a unui circuit complementar care utilizeaz heliul permite s se calculeze capacitatea pulmonar total (volumul maxim pe care l pot conine plmnii).Anomaliile constatate sunt clasificate n sindromul obstructiv (debite anormal de mici), sindromul restrictiv (volume anormal de mici) i sindromul mixt (asocierea celor dou perturbaii).

INDICAIILE I CONTRAINDICAIILE SPIROMETRIEIINDICAIILE SPIROMETRIEIDiagnostic: 1. Pentru evaluarea simptomelor, semnelor sau testelor de laborator anormale2. Pentru msurarea efectelor bolii asupra funciei pulmonare3. Pentru evaluarea riscurilor preoperatorii4. Pentru evaluarea prognosticului5. Pentru evaluarea statusului sntii nainte de nceperea unor programe de activitate fizic intense

Monitorizare:1. Pentru evaluarea interveniilor terapeutice2. Pentru descrierea cursului unei boli ce afecteaz funcia pulmonara3. Pentru monitorizarea pacienilor expui agenilor dunatori4. Pentru monitorizarea reaciilor adverse la medicamentele ce pot fi toxice pentru plmniEvaluarea handicapului/ deprecierii:1. Pentru evaluarea pacienilor ca parte a unui program de reabilitare2. Pentru evaluarea riscurilor ce fac parte dintr-o evaluare de asigurri3. Pentru evaluarea persoanelor fizice din motive juridiceSntate public:1. Anchete epidemiologice2. Derivarea ecuaiilor de referin3. Cercetare clinic

CONTRAINDICAIILE SPIROMETRIEINu prezint contraindicaii absolute. Manevra de capacitate vital forat crete presiunea intracranian, intratoracic i intraabdominal deci, contraindicaiile relative ar putea fi:1. Intervenii chirurgicale oculare, toracice sau abdominale recente2. Infarct miocardic acut, hipertensiune arterial necontrolat sau embolism pulmonar3. Accident vascular cerebral recent sau anevrism abdominal sau cerebral4. Pneumotorax5. Hemoptizii de cauz necunoscut6. Tulburri acute ce pot afecta testul.

IDENTIFICAREA PACIENILOR PENTRU EFECTUAREA SPIROMETRIEIIn timp ce ghidurile recomand ca medicii primari s depun eforturi pentru a identifica pacienii cu inceput de boala, incluznd toi fumtorii i ex-fumtorii trecui peste 35 de ani, acesta nu ar putea fi practicabil dac ne aflm la nceput sau n extinderea serviciului in practic.Muli practicieni vor dori s inceap cu o abordare oportunist. Aceasta inseamn identificarea individual a pacienilor ce pot avea un nceput de boal i, n acest sens, vei avea competena i ncrederea utilizrii spirometriei. Putem s observm pacieni cu forme clinice de astm cu simptome sugestive de BPOC (ex. Infecii recurente in piept, tuse productive, dispnee crescut). Fumtorii pe tot parcursul vieii care au vrsta de 35 de ani sau pacienii ale cror ocupaii i pot expune la iritani respiratorii, cum ar fi fumul si praful, prezint un considerabil risc pentru dezvoltarea BPOC. Toate aceste tipuri de pacieni sunt candidai potrivii pentru evaluarea precoce a funciei pulmonare cu ajutorul spirometriei.Spirometrele sunt dispozitive care msoar cantitatea de aer pe care un subiect o poate inspira sau expira voluntar. Aparatele se bazeaz pe dou sisteme de msur:a. msurarea direct a volumului ventilatb. msurarea debitului aerului ventilatCteva dintre aceste aparate au fost miniaturizate i costul lor s-a redus. n acest fel pot fiutilizate ambulatoriu sau, n faza experimental, pentru monitorizarea la domiciliu efectuat direct de ctre pacient.a. Msurarea direct a volumului ventilat se efectueaz cu dispozitive (clopot, piston sau burduf) puse n micare de respiraia pacientului; variaia de poziie a dispozitivului, imprimat de inspiraia i expiraia pacientului, sunt transformate n variaie de volum. Este posibil conectarea la un computer care integreaz semnalul de volum n format digital i permite vizualizarea n timp real a curbelor volum/timp i flux/volum. Spirometrul cu clopot cu ap, cu circuit nchis, reprezint etalonul, termenul de comparaie n domeniul msurtorilor spirometrice.b. Msurarea debitului aerului ventilat se realizeaz cu debitmetre (senzori de flux). Integrnd debitul (fluxul) de aer msurat n fiecare unitate de timp, se poate calcula volumul de aer mobilizat. Senzorii de flux utilizeaz principii diferite, folosind diverse proprieti fizice:- pneumotahograful: msoar diferena de presiune printr-o rezisten fix: variaia de presiune ntre cele dou capete ale rezistenei este direct proporional cu debitul aerului care trece prin rezisten- turbina: debitmetrul este constituit dintr-o turbin bidirecional i dintr-un cititor pentru msurarea ntreruperilor razelor infraroii, determinate de rotaia unei palete n interiorul turbinei; perioada impulsurilor este invers proporional cu fluxul de aer care traverseaz turbina- anemometrul (debitmetrul la cald): funcioneaz prin rcirea unor filamente calde de ctre fluxul de aer care trece prin interiorul acestuia, flux care i modific impedana electric- debitmetrul cu ultrasunete: msoar timpul de trecere a unui fascicul de ultrasunete de la un emitent la un senzor; schimbarea intensitii undelor este proporional cu debitulaerului ventilat.Variaia de presiune, de temperatur, de intensitate etc. caracteristic fiecrui tip de senzor de flux este convertit n semnal electronic i nregistrat.

Tipuri de spirometre:Spirometrul cu aer (uscat): este prevzut (fig.1) cu un sac (burduf) care colecteaz aerul expirat de pacient. Burduful este prevzut cu o scal gradat care indic volumul expirat.Spirometrele cu ap (umede): a fost utilizat nainte de apariia spirometrelor computerizate (fig.2). Sunt compuse dintr-un clopot cilindric aflat n echilibru ntr-un vas cu apa. Pacientul comunic cu interiorul clopotului prin intermediul unei piese de gur. Nasul fiind obturat, circuitul astfel format este nchis. Amplitudinea clopotului, masur a volumului de gaz mobilizat de pacient, poate fi citita direct pe o scal gradat sau determinat prin intermediul unui traductor potentiometric pentru deplasri unghiulare care furnizeaza o tensiune proporionala cu poziia clopotului.Spirometrul convenional: (fig.3) este un dispozitiv puternic amortizat, rspunsul su fiind slab la variaii mai rapide i, n plus, are un histerezis apreciabil nepermind detectarea schimbrilor subtile in respiraia pacientului.

Fig.1Fig.2 Fig.3

Spirografele: sunt aparate complexe ce permit nregistrarea grafic a volumelor de gaz mobilizate. In principiu un ansamblu spirografic este compus dintr-un spirometru prevzut cu un circuit respirator nchis i dintr-un sistem de nregistrare (fig.4). Prezena in circuitul respirator a recipientului cu calce sodat asigur meninerea coninutului de CO2 din aerul de sub clopot in limite acceptabile, ceea ce permite testri de durat corespunztoare capacitii spirometrului.Inspiraia i expiraia determin miscri ale clopotului spirografului proporionale cu volumul de gaz deplasat, traseul obinut pe hrtia de nregistrare fiind o linie frnt continuu descendent, datorit modificrii n timp a volumului de gaz de sub clopot prin scderea concentraiei de oxigen. Determinarea volumelor si capacitilor pulmonare statice se face prin intermediul factorului de conversie al aparatului, care reprezint volumul de gaz ce produce deplasarea cu 1cm a clopotului fa de acul nregistrator (la multe spirografe k=0,3 litri/cm). Volumul msurat pe spirograma reprezint volumul de aer la temperatura spirografului, la presiunea parial a vaporilor de ap corespunztoare acestei temperaturi, la presiunea barometric local. Valoarea real este dat de volumul existent la temperatura de 37 grade C (temperatura din plmni); cum temperatura din spirograf este mai mic, rezult c volumul de gaz msurat este mai mic dect cel real (conform legii Gay-Lussac: Vt = V0[1 + at] ).Deci, valorile citite pe spirogram se vor corecta la condiiile de temperatur, presiune si saturaie cu vapori de ap existente la nivelul plmnului.

Fig. 4

ECHILIBRAREA SPIROMETRELOR Este eseniala pentru corectitudinea datelor obinute. Ea se poate realiza prin mai multe metode.Utilizarea unei contragreuti (fig.5a) nu asigur echilibrarea dect ntr-un singur punct pe curs, sistemul opunnd rezisten mai mare sau mai mic n raport cu poziia aleas pentru echilibrare. n plus se caracterizeaz printr-o inerie considerabil. Acest din urm dezavantaj se elimin prin utilizarea arcului (fig.5b) ca element de echilibrare ceea ce nu rezolv in totalitate problema. Un sistem care sa permit echilibrarea n orice punct pe curs presupune utilizarea in combinaie cu arcul a unei came a crei profil asigur egalitatea momentelor dezvoltate de greutatea aparent a clopotului i de arc.

Fig. 5a Fig. 5bn cazul efecturii unor msuratori complexe, de precizie, se impune utilizarea unor sisteme cu compensare de volum ceea ce asigur meninerea concentraiei de oxigen n limite foarte strnse. Metodele utilizate sunt diverse: mrirea spaiului sistemului, alimentarea continu sau intermitent cu oxigen, utilizarea sistemelor cu dou clopote spirometrice (ex:spirometrul Godart).

EFECTUAREA SPIROMETRIEI1. Condiii generaleSpirometria se poate nregistra uor ncepnd cu vrsta de 5 ani, cnd majoritatea copiilor pot coopera corect n vederea efecturii unor manevre respiratorii forate. Jumtate dintre copiii de 3-4 ani pot colabora pentru efectuarea corect a spirometriei.n cazul copiilor, mediul n care se efectueaz spirometria trebuie s fie linitit i lipsit de elemente care s distrag atenia. Prinii pot s fie prezeni, ns atenia copilului trebuie s fie concentrat asupra persoanei care efectueaz testul i care trebuie s aib experien n lucrul cu copiii.nainte de efectuarea spirometriei se nregistreaz datele pacientului:- nlimea- greutatea- vrsta- etnia.nregistrarea corect a acestor parametri este esenial, ntruct pe baza lor se calculeaz valorile spirometrice de referin (prezise, normale) la care se raporteaz cele msurate n cazul pacientului. Este foarte important s i se explice copilului n detaliu cum trebuie efectuat manevra expiratorie. Micrile ventilatorii necesare nregistrrii spirometriei trebuie demonstrate direct copilului, ncurajndu-l s le efectueze la rndul su i permind ncercri repetate. Este nevoie de ncurajare permanent, pe toat durata manevrelor respiratorii, pentru a fi siguri c ele sunt forate i complete.2. Condiii de siguranRiscuri i contraindicaiiSpirometria este o procedur neinvaziv, sigur pentru majoritatea pacienilor. Complicaiile sunt rare i se datoreaz manevrelor ventilatorii forate:- lipotimie, datorit hiperventilaiei- sincop, datorit expirului forat prelungit- criz de bronhospasm declanat de expirul profund, la pacienii cu astm bronic.Contraindicaii absolute ale spirometriei sunt:- hemoptizia- pneumotoraxul- bolile cardio-vasculare necontrolate- interveniile chirurgicale recente.Controlul infeciilorSe realizeaz prin respectarea circuitelor pacienilor i a msurilor generale de dezinfecie i de protecie. Alegerea accesoriilor necesare spirometriei ine de analiza cost/beneficiu a fiecrui laborator: piesele refolosibile dezinfectate corect pot fi la fel de sigure ca piesele de unic folosin, care sunt ns mult mai scumpe.

3. Efectuarea propriu-zisPentru a putea discuta despre efectuarea propriu-zis este util s ne raportm la Clasificarea volumelor pulmonare, care este reprezentat n figura 6.

Figura 6: Reprezentarea volumelor pulmonare. Se observ variaia volumelor n timpul unei respiraii de repaus (la volum curent) i n timpul inspiraiei i expiraiei forate.

Volumele pulmonare i debitele ventilatorii se pot msura spirometric folosind tehnici diferite:a. prin manevre respiratorii lente (care nregistreaz capacitatea vital lent)b. prin manevre respiratorii forate (care nregistreaz capacitatea vital forat i debitele ventilatorii):b.1. msurare prin manevre forate, n inspiraie i n expiraie (bidirecional)b.2. msurare doar a expiraiei forate (expirogram forat).Micrile respiratorii descrise mai sus se pot nregistra grafic n coordonate diferite: sub forma unui grafic volum-timp sau a unuia flux-volum:- graficele volum-timp nregistreaz variaia volumului ventilat (pe vertical) n funcie de timp (msurat pe orizontal,).- graficele flux-volum nregistreaz variaia debitului aerului (pe vertical) n funcie de volumul ventilat (pe orizontal). Acest tip de grafic nu poate arta i timpul; spirometrele calculeaz volumul expirat n funcie de timp (ex.: VEMS) i l pot dispune ntr-un grafic volum-timp, concomitent sau alternativ cu cel flux-volum.a. Spirometria lent: subiectul respir linitit prin piesa bucal (volumul curent); dup cteva respiraii este rugat s inspire lent, ct de mult posibil, pn la umplerea complet a plmnilor, apoi s expire lent tot aerul, pn la golirea complet a plmnilor. n acest fel se pot msura volumele pulmonare n condiii de debit sczut, la pacienii cu obstrucie bronic, la care manevrele forate duc la creterea presiunii intratoracice i la nchiderea precoce a cilor aeriene; volumul de aer mobilizat forat va fi mult sczut fa de cel mobilizat prin manevre lente.b.1. Spirometria forat: subiectul respir linitit prin piesa bucal (volumul curent); dup cteva respiraii este rugat s inspire lent, ct de mult posibil, pn la umplerea complet a plmnilor, apoi s expire ct mai rapid posibil, pn la golirea complet a plmnilor. Pentrunregistrarea unei inspiraii forate, subiectul trebuie, apoi, s inspire rapid i complet. nregistrarea grafic va conine o curb expiratorie forat i o curb inspiratorie forat (bucl flux-volum).b.2. nregistrarea exclusiv a expiraiei forate (expirograma forat) const ntr-o inspiraie maximal pn la atingerea capacitii pulmonare totale (TLC) (n timpul creia subiectul nu este conectat la aparat), urmat de o expiraie maximal rapid printr-o pies bucal legat la spirometru, expiraie continuat pn la atingerea volumului rezidual (RV). Rezultatele obinute pot fi mai puin corecte, datorit ezitrilor n momentul prinderii piesei bucale, la sfritul inspiraiei complete. Nu se pot nregistra datele msurabile n inspiraie, obligatorii n cazul pacienilor cu obstrucie a cilor respiratorii superioare (stenoz traheal sau laringeal de diverse cauze, disfuncii ale corzilor vocale etc).

CRITERII DE CALITATE (ACCEPTABILITATEA I REPRODUCTIBILITATEA)Curbele nregistrate spirometric trebuie s ndeplineasc anumite condiii, pentru a fi siguri c parametrii msurai pot fi interpretai corect. Calitatea se refer la acceptabilitatea curbelor (analiza caracteristicilor morfologice ale curbelor, detalii tehnice) i la reproductibilitatea lor (asemnarea parametrilor nregistrai n curbe diferite).Curbele spirometrice sunt considerate acceptabile pentru interpretare dac sunt ndepliniteurmtoarele criterii:1. efortul expirator este maximal (nc de la debutul expirului): fluxul expirator crete brusc, cu atingerea precoce a valorii maxime (de vrf, PEF); se nscrie grafic o curb aproape vertical2. reducerea treptat a fluxurilor pe msur ce expiraia continu: se nregistreaz un traseu continuu, fr ntreruperi sau incizuri (care se pot datorita tusei, de exemplu).3. durata expiraiei active de cel puin dou 2-3 secunde la copiii mai mici, iar la copiii mai mari i la adolesceni de cel puin 6 secunde; efectuarea unei expiraii complete esteindicat de atingerea unui mic platou la finalul curbei flux-volum sau al curbei volum-timp.Trebuie obinute cel puin trei teste care s satisfac criteriile de acceptabilitate. Cele mai mari dou valori ale capacitii vitale forate (CVF) msurate pe curbe diferite nu trebuie s difere ntre ele cu mai mult de 5% sau 100 ml. Aceleai valori se aplic i pentru cele mai mari dou valori ale volumului expirat n prima secund (VEMS) msurat pe curbe diferite. Aceast diferen foarte mic ntre parametri msurai pe curbe diferite arat c acele curbe sunt reproductibile.Cea mai bun curb (dintre cele care ndeplinesc criteriile de acceptabilitate) este cea la care se calculeaz suma cea mai mare ntre CVF i VEMS.Dac nu se obin curbe acceptabile i reproductibile, nu se recomand efectuarea a mai mult de 8 ncercri, unul din motive fiind acela c la pacienii astmatici, n urma unor eforturi repetate, se poate manifesta o scdere progresiv a valorilor spirometrice.Dintre copiii care efectueaz testul spirometric pentru prima dat, cel puin jumtate nu reuesc s l efectueze corespunztor. Dup ncercri repetate i cu ajutorul personalului care are experien cu copiii, cea mai mare parte a subiecilor reuesc s efectueze testul, ndeplinind criteriile controlului de calitate.Spirometrele mai noi au posibilitatea de a ajuta copiii n corectitudinea manevrelor respiratorii: pe ecran sunt figurate baloane care se umfl pe msur ce copilul inspir i se golesc la expirul complet, sau un pahar cu suc care se golete odat cu inspiraia, etc.Spirometrii de calitate bun nu se obin dect cu aparate corect calibrate (indiferent de tipul sau de vechimea lor) i cu verificarea permanent a corectitudinii manevrelor respiratorii i a aspectului curbelor n timp real.

Principalii parametri spirometriciDintre volumele i capacitile pulmonare, prin spirometrie se pot msura doar volumele care nu au n componen volumul rezidual:- capacitatea vital (lent sau forat, inspiratorie sau expiratorie); ntre valorile CV msurat prin manevre diferite nu trebuie s existe diferene mai mari de 5%; la pacienii cu obstructive bronic, CV forat < CV lent i CV expiratorie < CV inspiratorie- volumul curent- volumele de rezerv, inspirator i expirator- capacitatea inspiratorieScderea volumelor pulmonare caracterizeaz sindromul restrictiv. Viteza cu care circul aerul n bronii n timpul respiraiei forate d informaii eseniale asupra calibrului cilor aeriene: ngustarea acestora (obstrucia bronic) determin scderea debitelor ventilatorii, n special n timpul manevrelor forate.Din analiza volumului expirat n funcie de timp se obin mai muli parametri:- VEMS- FEV3, FEV6- FEV0,5Se calculeaz i debitul aerului expirat n diverse momente ale expiraiei forate (debite instantanee sau medii):- PEF (poate fi msurat i prin instrumente portabile simple, numite peakflowmetre)- FEF25, FEF50, FEF75- FEF25-75Unii din aceti parametri depind foarte mult de gradul de cooperare a pacientului: parametrii obinui din analiza la volume mari (adic pn la eliminarea a 25% din CVF) sunt considerai dependeni de efort (VEMS, PEF i FEF25), n timp ce fluxurile msurate la volume mai mici (FEF50, FEF75 i FEF25-75) nu depind de cooperarea voluntar; depind, ns, foarte mult de corectitudinea expiraiei, care trebuie s fie suficient de lung.Raportul VEMS/CVF (indicele Tiffeneau) este un parametru foarte sensibil; valoarea lui sczut asigur diagnosticul obstruciei bronice. Este esenial n diferenierea afeciunilor obstructive de cele restrictive: dac scderea VEMS se datoreaz scderii de volum (de exemplu, n cazul unei rezecii pulmonare), raportul dintre VEMS i CVF va fi normal.VEMS reprezint 75-85% din capacitatea vital (adic se elimin 75-85% din CV n prima secund a expirului forat (figura 2), fiind astfel un bun indicator integrat al permeabilitii cilor respiratorii, care variaz invers proporional i liniar cu gradul de obstrucie bronic. Raportul are o uoar tendin de scdere (natural) la adolescen i apoi odat cu mbtrnirea, de aceea este mai sczut la aduli dect la copii.

Figura 7. Curba flux-volum n cazul unui subiect normal.

Debite asemntoare celor expiratorii se calculeaz i pentru ramura inspiratorie a curbei flux/volum:- VIMS- PIF- FIF50Parametri ventilatori eseniali sunt:- Capacitatea vital (CV)- VEMS, care este parametrul cel mai reproductibil dintre indicii spirometrici (la msurtori repetate, acelai subiect obine valori asemntoare)- VEMS/CVF (indicele Tiffeneau), care difereniaz disfuncia ventilatorie obstructiv de cea restrictiv.

Elemente de baz n interpretarea spirometrieiSpirometriile care respect criteriile de calitate furnizeaz valori corecte pentru interpretare. Parametrii ventilatori nregistrai spirometric se raporteaz la valorile considerate normale pentru un copil cu vrsta, sexul, nlimea i etnia pacientului/pacientei care efectueaz spirometria.Spirometria este considerat normal dac valorile parametrilor funcionali se ncadreaz n limitele ateptate pentru un subiect sntos cu aceleai caracteristici antropometrice. Valorile la limita inferioar a normalului trebuie interpretate cu grij.Scderea parametrilor ventilatori se poate ncadra n cteva categorii mari de disfuncii ventilatorii: restrictiv, obstructiv sau mixt.In aprecierea volumelor si debitelor pulmonare, se folosesc: Curba volum/timp clasica, rezulta prin inscrierea volumului de aer mobilizat printr-o manevra CVF, pe un sistem de axe cu volumul indicat pe axa verticala si timpul pe axa orizontala. Pe curba finala se determina o serie de parametri ventilometrici derivati; Curba flux/volum pe care fluxul (inregistrat pneumotahografic) este trasat pe axa verticala si volumul pe axa orizontala, permitand determinarea unui numar mai mare de parametri ventilometrici.

PARAMETRI VENTILOMETRICI PE CURBA VOLUM/TIMP1. CAPACITATEA VITAL FORAT (CVF)Definiie: capacitatea vital (CV) reprezint volumul de aer mobilizat ntr-un ciclu respirator maximal forat.Calcul: pentru determinarea capacitii vitale (CVFd) se msoar pe axa vertical segmentul AB (n cm), corespunznd volumului de aer mobilizat ntr-un ciclu respirator maximal. Prin etalonarea aparatului valoarea CV (n litri) este dat de produsul dintre mrimea segmentului AB si E. Aceast valoare trebuie n final corectat prin nmnulirea cu indicele BTPS (1,1). Formula de calcul a CV va fi:CVFd= AB*E*indice BTPS = AB*E*1,1Valoarea CVFd se raporteaz la CVF ideal (CVFi). Valoarea CVFi depinde de talie (T), vrst (V) i sex i este inclus n memoria spirometrelor computerizate sau n tabele standard i se poate calcula dup formula: La sexul masculin: CVFi = 6,1*T-0.028*V-4.65; La sexul feminin: CVFi = 4,66*T-0,024*V-3,28;Raportarea se face conform formulei:CV% = CVd*100/CViValori normale: CVd >= 80% din CVi(~ 5-6l n valoare absolut). Spirometrele computerizate calculeaz direct valoarea CVF i o raporteaz la valorile ideale pe care le are in memorie.Valoare clinic: valori sczute ale CV apar n disfunciile ventilatorii restrictive (DVR) i mixte (DVM). n disfunciile obstructive (DVO) este n general normal, cu excepia DVO cu air trapping (aer captiv), n care este scazut.

2. VOLUMUL EXPIRATOR MAXIM PE SECUND (VEMS)Definiie: VEMS reprezint volumul de aer expulzat in prima secund a expirului maximal forat al CV.Calcul: pentru determinarea VEMSd se masoar pe axa vertical segmentul AC (corespunznd volumului de aer mobilizat n prima secund a expirului maximal forat). Distana (n cm) care corespunde la 1 secund se determin n funcie de etalonarea pentru timp a aparatului. Cunoscnd etalonarea pentru volum (E) i valoarea indicelui BTPS, formula de calcul va fi:VEMSd = AC*E*indice BTPS = AB*E*1,1VEMSd se raporteaz la VEMS ideal (VEMSi). Valoarea VEMSi depinde de talia (T), vrsta (V) i sex i este inclus n memoria spirometrelor sau n tabele standard, i se poate calcula dup formula: La sexul masculin: CVFi = 4,3*T-0,029*V-2,49; La sexul feminin: CVFi = 3,95*T-0,024*V-2,60;Raportarea se face conform formulei:VEMS% = VEMSd*100/VEMSiValori normale: VEMSd >= 80% din VEMSi(~ 4/5 din CV). Spirometrele computerizate calculeaz direct valoarea CVF i o raporteaz la valorile ideale pe care le are in memorie. VEMS depinde de efortul efectuat de pacient (de fora muscular), dar i de proprietile plmnului (elasticitate i rezisten la flux).Valoare clinic: valori scazute ale VEMS apar n toate tipurile de disfuncii ventilatorii, stabilind severitatea disfunciei.

3. RAPORT VEMS/CV% sau INDICELE DE PERMEABILITATE BRONIC (IBP). Scade progresiv cu vrsta, datorit modificrii proprietilor elastice ale plmnului. La adulii sntoi, valoarea se variaz ntre 65% si 75%. Se calculeaz conform formulei:VEMS/CV% = VEMS*100/CVValori normale: VEMS/CV% >= limita inferioar corespunztoare vrstei, care se calculeaz sau se ia din tabel.Sex18-19 ani20-29 ani30-34 ani35-39 ani40-44 ani45-49 ani50-54 ani55-59 ani60-64 ani

M727170696867666564

F747372717069686766

Valoare clinic: valori sczute ale VEMS/CV% alturi de VEMS sunt parametrii cei mai utilizai i cel mai bine standardizai pentru aprecierea obstruciei bronice.

4. VENTILAIA MAXIM INDIRECT (MVVind). Se calculeaz ca produsul VEMSd x 30. Este un parametru mai uor de determinat, iar la determinri repetate se obin rezultate reproductibile, mai puin influenate de colaborarea pacientului. Se utilizeaz frecvent in practica de rutin. Pentru interpretare se raporteaz la MVVind ideal, calculat ca produsul VEMSi x 30, conform formulei: MVVind% = MVVind det*100/ MVVind idealValori normale: MVVind det >= 80% din MVVind ideal(~ 100-150 l/min). Spirometrele computerizate calculeaz direct valoarea CVF i o raporteaz la valorile ideale pe care le are n memorie. VEMS depinde de efortul efectuat de pacient, deci de fora muscular, dar i de proprietile plmnului (elasticitate i rezisten la flux). Permite evaluarea rezervei ventilatorii a subiectului investigat, pe baza creia se poate aprecia capacitatea de adaptare la efort.Valoare clinic: valori ale MVVind < 80% din ideal apar n toate tipurile de disfuncii ventilatorii, stabilind severitatea disfunciei, alturi de VEMS.

PARAMETRII VENTILOMETRICI PE CURBA FLUX/VOLUM1. CAPACITATEA VITAL FORAT (CVF). Se calculeaz i se interpreteaz n acelai mod ca i pe curba volum/timp, dar pe segmentul AB nscris pe axa orizontal.2. VEMS-ul. Se calculeaz i se interpreteaz n acelai mod ca i pe curba volum/timp, dar pe segmentul AC nscris pe axa orizontal.3. RAPORTUL VEMS/CV%. Se calculeaz i se interpreteaz n acelai mod ca i pe curba volum/timp.4. DEBITUL EXPIRATOR MAXIM DE VRF (PEF). Se nregistreaz la nceputul manevrei expirului forat al CVF, ca fluxul de aer corespunztor celui mai nalt punct al curbei expirului.Valori normale: PEFd >= 80% din PEFi (~ 8-10 l/s). Este parametrul care depinde cel mai mult de efortul depus de subiect i de fluxul de aer din cile respiratorii centrale. Obinerea acestui vrf este un indicator al unei bune manevre expiratorii.Valoare clinic: PEF evolueaz concordant cu VEMS, scznd n disfunciile ventilatorii restrictive, mixte i n obstruciile cilor respiratorii centrale. n obstruciile bronice distale, PEF-ul se reduce numai n formele moderate sau severe de boal. Monitorizarea PEF (msurarea lui zilnic, la anumite intervale) permite determinarea variabilitii fluxului de aer, care obiectiveaz gradul de variabilitate a obstruciei bronice din astmul bronic.5. DEBITELE EXPIRATORII MAXIME MEDII SI DEBITELE EXPIRATORII MAXIME INSTANTANEE (FEFX%). Reflect poriunea legat de fluxul din cile respiratorii medii si mici. Se descriu:FEF 25%-75% - se calculeaz pe expirograma forat, prin raportarea volumului expirat ntre 25% si 75% din CV.FEF 25%-75% = Volum det/timp (l/s)Se consider normale valori ale FEF 25%-75% >= 65% din ideal.FEF 50%-75% - se calculeaz similar cu FEF 25%-75%, dar pentru volumul de aer expirat ntre 50% si 75% din CV.Debitele expiratorii maxime instantanee sunt notate cu FEFx% - corespunznd fluxului de aer la expirul a 25%, 50% sau 75% din CVF (SUA) sau MEFx% - corespunznd fluxului de aer cnd mai ramane n plmn 75%, 50% sau 25% din CVF (UK):FEF25% = MEF75% (~ 8 l/s);FEF50% = MEF50% (~ 5,5 l/s);FEF75% = MEF25% (~ 3l/s).Valoare clinic: deoarece FEFx% depind n principal de proprietile mecanice pulmonare (elasticitatea structurilor pulmonare i rezisten la flux), i mai puin de efortul muscular, valoarea lor scade naintea VEMS-ului. Datorit acestei proprieti, scderea lor permite diagnosticul de sindrom obstructiv distal, ntalnit n stadiile incipiente ale bolilor obstructive din cile respiratorii mici (emfizem pulmonar, astm bronic).

ConcluziiSpirometria aduce informaii eseniale pentru diagnosticarea i monitorizarea copiilor cu afeciuni respiratorii. Se poate efectua folosind tehnici diferite i spirometre cu principii de funcionare diferite. Majoritatea copiilor cu vrste de peste 6 ani pot efectua corect spirometria, ntr-o atmosfer prietenoas i rbdtoare.Valorile obinute pentru parametrii spirometrici nu pot fi interpretai corect dect dac spirometrele sunt corect calibrate i sunt respectate criteriile de calitate tehnic a nregistrrii.Diagnosticul corect al disfunciilor ventilatorii i al rspunsului bronhodilatator este esenial pentru un diagnostic clinic corect i pentru o atitudine terapeutic adecvat.Spirograful folosete acelai principiu, dar permite nregistrarea micrilor respiratorii.Volumele si capacitile pulmonare care formeaz valorile respiratorii sunt :- volumul curent (VC=500ml);- volumul inspirator de rezerve, numit si aer complementar(VIR=in medie 2000 ml);- volumul expirator de rezerva (VER=1500 ml);- capacitatea vitala (CV=3600-4000 ml).Pe lng acestea mai exist volumul rezidual (VR=cca.1500 ml); capacitatea total(CT);adic suma CV i a VR(CV+VR); capacitatea inspiratorie (CI), adic suma VC+VIR; capacitatea rezidual funcional (CRF), care reprezint cantitatea de aer care rmane n plmn n timpul respiraiei normale, constnd n VER si VR. Aceste constante exprim limitele ntre care se desfaoar procesul ventilator; scderea lor, n special a CV confirm restricia pulmonar.Capacitatea vital. Scderea cu 20% a valorii ideale este patologic, la scderea cu 40% apare dispneea. n compoziia sa intr VC,VER,VIR. Dei este un test statistic, cnd valoarea ei scade sub 1500 ml, arat o disfuncie ventilatorie restrictiv. Scderea apare n afeciuni care micoreaza mobilitatea cutiei toracice (toracoplastii) i n reducerea direct sau indirect a parenchimului pulmonar (lobectomii, astm bronsic).Dintre celelalte volume si capaciti, volumul rezidual este extrem de important pentru diagnostic: creterea n obstrucii (stenoze) bronice , mai ales cnd obstacolul intereseaz branhiile. Este crescut i n emfizemul pulmonar.Debitele ventilatorii i testele de dinamic ventilatorie exploreaz modalitatea n care sunt utilizate volumele i capacitile pulmonare n timp. Astfel :- volumul respirator sau debitul ventilator de repaus (DVR) reprezint cantitatea de aer ventilat de plmn ntr-un minut n condiie de respiraie linitit. DVR este de 6-8 l/minut (16x500) rezultnd din nmulirea numrului respiraiilor pe minut cu CV ;- debitul respirator maxim (DRM) reprezint volumul maxim de aer care poate fi respirat ntr-un minut. Este foarte important pentru aprecierea funciei respiratorii. Se calculeaz dup formula VEMS x 30.- Volumul respirator maxim pe secund (VEMS) reprezint testul de baz al ventilaiei i arat gradul de permeabilitate bronic i elasticitatea alveolara, deci disfunciile obstructive, spastice sau organice.Debitul respirator maxim DRM este una dintre cele mai valoroase probe ale funciei pulmonare. Normal, variaz ntre 100-140 l/minut, la brbai 80-100 l/minut la femei. Marcheaz limita superioar a posibilitilor ventilatorii i este funcie de frecven i amplitudine. Frecvena optim este de 80-90 l/minut. Reducerea DRM poate fi determinat fie de reducerea CV, fie de scderea VEMS-ului.VEMS are valoarea normal de peste 70% din CV. Scderea sub aceast limit exprim o disfuncie distructiv, provocat fie de o permeabilitate bronic alterat, fie de o elasticitatea pulmonar reduse.

Analiza gazelor respiratoriiPresiunea parial a CO2 (PCO2 )Se determin presiunea exercitat de CO2 dizolvat in snge, valoare proporional cu PCO2 din aerul alveolar. Parametrul evalueaz eficiena ventilaiei alveolare i este actualmente acceptat ca fiind cea mai fiziologic determinare a gazelor sanguine.Valori normale: PaCO2 (snge arterial) = 35 - 45 torr PvCO2 (snge venos) = 41- 51 torrUtilitate clinic:Se utilizeaz ca test de rutin pentru: detectarea anomaliilor respiratorii; determinarea reaciei alcaline / acide a sngelui. Pentru a menine CO2 sanguin n limite normale, frecvena i profunzimea respiraiei se modific automat cu modificrile metabolice.Creterea PCO2 este asociat cu hipoventilaia, scderea - cu hiperventilaia.a) cauze de scdere a PCO2 : - Hipoxia; - Nervozitate; - Anxietate; - Embolie pulmonar; - Sarcina; - Durere.b) cauze de cretere a PCO2 : - afeciuni pulmonare obstructive: bronita cronic, emfizem pulmonar; - depresia centrului respirator: traumatisme cerebrale, anestezia; - alte cauze rare de hipoventilaie (sdr. Pickwick).Reducerea PCO2 scade reabsorbia renal a bicarbonatului prin efectul pe concentraia plasmatic a acestuia. Pentru fiecare 1 mEq/l de scdere a HCO3 , PCO 2 cade cu 1 - 1, 3 mmHg.

Coninutul in CO2 (CO2 total, TCO2 )Testul realizeaz o evaluare general a reaciei alcaline / acide a sngelui arterial, venos sau capilar, determinnd CO2 existent sub urmtoarele forme: CO2 solvit n plasm; H2CO3 total; radical HCO3 ; carbaminohemoglobina (CO2 Hb).n plasma normal, peste 95 % din CO2 total se afl sub form de bicarbonat (HCO3), a crui concentraie este reglat de rinichi. Restul de 5% CO2 este reprezentat de CO2 dizolvat i de acidul carbonic (H2CO3).Bioxidul de carbon dizolvat, a crui concentraie este reglat de plmni, contribuie cu puin la coninutul total de CO2 . Radicalul bicarbonat din spaiul interstiial exist mai nti ca CO2 , apoi ca acid carbonic, dup care o mare parte este transformat n NaHCO3 prin mecanisme- tampon plasmatice i eritrocitare.Formula de calcul:CO2 total = HCO3 - + 0, 03 x PCO2Valori normale: 23 - 30 mmol / LUtilitate clinic:a) Coninut crescut de CO2 se ntlnete n: vrsturi severe; emfizem; hiperaldosteronism; utilizare a diureticelor mercurialeb) Coninut sczut de CO2 apare n: diareee sever; inaniie; insuficien renal acut;intoxicaie cu salicilai; acidoz diabetic; terapia cu diuretice clortiazidice.

Presiunea parial a oxigenului (PO2 )Testul determin presiunea exercitat de O2 solvit n plasm. Oxigenul este transportat n snge sub doua forme: dizolvat i n combinaie cu hemoglobina. Majoritatea oxigenului arterial este transportat de ctre hemoglobin. Difuzia sa la nivelul membrane alveolare este realizat pe baza gradientului de presiune pariala alveolo- sanguin. PO2 reflect cantitatea de oxigen care trece din alveol pulmonar n snge i este direct influenat de cantitatea de oxigen inhalat.Valori normale: PaO2 = minim 80 torr PvO2 = 30 - 40 torr .Utilitate clinic :PO2 evalueaz eficiena pulmonului n oxigenarea sngelui i este utilizat pentru a confirma eficiena utilizrii oxigenoterapiei. Indic severitatea afectrii pulmonare n ceea ce privete difuzia oxigenului alveolar.a) Valori crescute se asociaz cu: policitemie; procent de O2 crescut n aerul inspirat;b) Valori sczute apar n: respiraie n atmosfera rarefiat; anemie; decompensare cardiac; sunt intracardiac; afeciuni restrictive sau obstructive cronice; afeciuni neuromusculare cu hipoventilaie.c) Presiune parial O2 sczut cu flux arterial normal/sczut: infiltrat interstiial; edem pulmonar; embolie pulmonar; circulaie extracorporeal post-operatorie . Saturaia in oxigen (SO2 )Testul determin raportul procentual dintre coninutul actual n O2 al hemoglobinei i capacitatea maxim de transport a hemoglobinei. SO2 este o msur a relaiei dintre O2 i hemoglobin i nu indic coninutul n O2 al sngelui arterial. Determinri combinate ale SO2, PO2 si hemoglobinei vor evalua cantitatea de O2 disponibil pentru esuturi (oxigenarea tisular). Cantitatea maxim de O2 care se poate lega de Hb este denumit capacitate de O2 .Oximetria este o tehnic non-invaziv prin care se realizeaz n mod curent monitorizarea SO2 . Avantaje suplimentare ale tehnicii: simplitatea; echipamentul nu necesit calibrare.Se utilizeaz doua metode:a) proba de snge arterial se introduce n oximetru (spectrofotometru pentru oxigen) i se face o determinare direct;b) saturaia n oxigen este determinat prin calcul din coninutul n oxigen i capacitatea de fixare a oxigenului:saturaia (%) = 100 x O2 (in volume %) / capacitatea de oxigenare ( in volume )saturaia = vol de O2 real combinat cu Hb / vol. de O2 care ar putea fi combinat cu HbValori normale : SaO2 = minim 95 %; SvO 2 = 75 %.Puls-oximetria utilizeaz un traductor plasat pe falang distal/ lobul urechii, care va urmri saturaia n oxigen a sngelui arterial. Limitele metodei:- msoar doar procentajul de oxigen transportat de hemonglobin, nu ntreaga cantitate de oxigen disponibil pentru esuturi;- multipli factori interfer cu precizia determinrii: deplasarea extremitii; modificri locale ale fluxului sanguin; scderea hemoglobinei (anemie) sau prezena de hemoglobine anormale (carboxihemoglobina, methemoglobina).

Coninutul in oxigenTermenul definete cantitatea actual de O2 din snge, mai mic dect capacitatea maxim de transport sanguin. Peste 98 % din cantitatea de O2 este transportat n combinaie chimic cu Hb: 1 g Hb poate transporta (cupla) 1,34 ml O2 , n timp ce 100 ml de plasm sanguin pot transporta doar 0, 3 ml O2 dizolvat. Coninutul n oxigen se obine prin formula matematic: O2 = (SaO2 x Hb x 1, 34) + (PaO2 x 0, 03).Valori normale:snge arterial = 15 - 22 vol %snge venos = 11 - 16 vol %(vol % = ml / 100 ml snge)Utilitate clinic :Scderea coninutului n O2 se asociaz cu creterea coninutului n CO2 i se ntlnete n :- afeciuni pulmonare cronice obstructive (BPOC) sau restrictive (cifoscolioza);- complicaii postoperatorii respiratorii;- disfuncii neuromusculare;- hipoventilaia din obezitate.

Gradientul alveolo-arterial al O2 (A- aDO2 )Testul d o valoare aproximativ a O2 n alveole i snge arterial. Rezultatele permit s identificm cauza unei hipoxemii/ unt intrapulmonar: alveole ventilate dar neperfuzate; alveole neventilate dar perfuzate; colaps simultan alveolo-capilar.Formula de calcul:A- aDO2 = PAO2 - PaO2PAO2 = (BP - 47) FIO2 - PaCO2 x 1, 25 ,unde BP = presiune atmosferic; 47 = presiunea vaporilor de ap; FIO2 = concentraia parial a O2 inspirat (21 pentru aerul obinuit); PaCO2 = presiune parial a CO2 ; 1, 25 = factor de conversie pentru citul respirator; A = alveolar; a = arterial; D = diferen.Valori normale : maxim 9 torr pentru respiraie n aer obinuit (camera).Utilitate clinic:a) Valori crescute pot apare in:- obstrucie cu dopuri de mucus;- bronhospasm;- colaps al cilor aeriene (astm, bronit, emfizem).b) Hipoxemia (A- aDO2 crescut) mai poate apare in:- defect septal atrial;- pneumotorax, atelectazie, embolism, edem pulmonar.

2