respirator

25
Îndreptar - Fiziologie, 2016 Funcția respiratorie 59 FUNCȚIA RESPIRATORIE INTRODUCERE Sistemul respirator se compune din plămâni, căile respiratorii şi muşchii respiratori şi are rol în schimbul gazos dintre sânge (adus de circulaţia pulmonară la alveole) şi aerul inspirat (care umple alveolele). Respiraţie are patru faze: ventilaţia, schimbul gazos la nivelul plămânilor, circulaţia sângelui între plămâni şi ţesuturi şi schimbul gazos la nivelul ţesuturilor. Volumele pulmonare din diferitele faze ale respiraţiei sunt evaluate prin metoda numită spirometrie. VENTILAŢIA În timpul inspiraţiei aerul este forţat în plămâni datorită expansiunii cutiei toracice (datorită contracţiei diafragmei de la baza cutiei toracice şi contracţiei muşchilor intercostali externi care duc la deplasarea în sus şi spre exterior a coastelor). Expansiunea cavităţii toracice creşte volumul toracic şi scade presiunea toracică, astfel aerul pătrunde în plămâni conform gradientului de presiune. Expiraţia normală, în repaus este un fenomen pasiv, determinat de relaxarea muşchilor. În cazul efortului fizic sau a expiraţiei forţate (de ex. tusea) expiraţia devine un fenomen activ, care depinde de contracţia muşchilor expiratorii. În ventilaţia de repaus numai o parte minoră a capacităţii pulmonare este folosit. Se creează astfel o rezervă substanţială pentru ocaziile când organismul necesită un flux crescut de oxigen (ca în efortul fizic). În aceste condiţii creşte dramatic nevoia de oxigen al organismului, creşte rata ventilaţiei şi amploarea respiraţiilor. SCHIMBUL GAZOS În timpul inspiraţiei oxigenul pătrunde în plămâni, difuzează în capilarele pulmonare şi este transportat la celule cu ajutorul hematiilor. Celulele folosesc oxigenul pentru a furniza energie pentru procesele metabolice, eliberând bioxid de carbon ca produs rezidual. O parte a bioxidului de carbon reacţionează cu apăşi formează acid carbonic, care se disociază în H + şi bicarbonat. Eritrocitele transportă CO 2 şiH + înapoi la plămâni. Ajunşi în plămâni, H + şi HCO 3 reacţionează pentru a forma apăşi CO 2 (vezi Figura 10).

Upload: ioana-stefania

Post on 07-Jul-2016

217 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

fiziologie

TRANSCRIPT

Page 1: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  59 

FUNCȚIA RESPIRATORIE 

 

 

INTRODUCERE 

 

Sistemul respirator se compune din plămâni, căile respiratorii şi muşchii respiratori şi are 

rol  în  schimbul  gazos  dintre  sânge  (adus  de  circulaţia  pulmonară  la  alveole)  şi  aerul 

inspirat (care umple alveolele).  

Respiraţie  are  patru  faze:  ventilaţia,  schimbul  gazos  la  nivelul  plămânilor,  circulaţia 

sângelui între plămâni şi ţesuturi şi schimbul gazos la nivelul ţesuturilor. 

Volumele pulmonare din diferitele faze ale respiraţiei sunt evaluate prin metoda numită 

spirometrie. 

 

 

VENTILAŢIA 

 

În  timpul  inspiraţiei  aerul  este  forţat  în  plămâni  datorită  expansiunii  cutiei  toracice 

(datorită  contracţiei  diafragmei  de  la  baza  cutiei  toracice  şi  contracţiei  muşchilor 

intercostali  externi  care  duc  la  deplasarea  în  sus  şi  spre  exterior  a  coastelor). 

Expansiunea cavităţii  toracice creşte volumul  toracic  şi scade presiunea  toracică, astfel 

aerul pătrunde în plămâni conform gradientului de presiune. 

Expiraţia normală, în repaus este un fenomen pasiv, determinat de relaxarea muşchilor. 

În cazul efortului fizic sau a expiraţiei forţate (de ex. tusea) expiraţia devine un fenomen 

activ, care depinde de contracţia muşchilor expiratorii. 

În  ventilaţia de  repaus numai o parte minoră  a  capacităţii  pulmonare  este  folosit.  Se 

creează  astfel o  rezervă  substanţială pentru ocaziile  când organismul necesită un  flux 

crescut de oxigen (ca în efortul fizic). În aceste condiţii creşte dramatic nevoia de oxigen 

al organismului, creşte rata ventilaţiei şi amploarea respiraţiilor. 

 

 

SCHIMBUL GAZOS 

 

În timpul  inspiraţiei oxigenul pătrunde  în plămâni, difuzează  în capilarele pulmonare  şi 

este  transportat  la  celule  cu  ajutorul  hematiilor.  Celulele  folosesc  oxigenul  pentru  a 

furniza  energie  pentru  procesele  metabolice,  eliberând  bioxid  de  carbon  ca  produs 

rezidual. O parte a bioxidului de carbon reacţionează cu apă şi formează acid carbonic, 

care se disociază  în H+ şi bicarbonat. Eritrocitele transportă CO2 şi H+  înapoi  la plămâni. 

Ajunşi în plămâni, H+ şi HCO3‐ reacţionează pentru a forma apă şi CO2 (vezi Figura 10). 

 

 

Page 2: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

60  Lucrări practice de fiziologie 

 

Figura 10. Schimbul gazos 

 

 

REGLAREA VENTILAŢIEI 

 

În  reglarea  frecvenţei  şi  amplitudinii  respiraţiei  sunt  implicate  mulţi  factori.  Ritmul 

respiraţiei  (ritmul  bazal,  eupneea)  este  dictată  de  centrii  respiratorii  din  bulb.  Ritmul 

respiraţiei  este  afectată  de:  centri  cerebrali  superiori,  feedback  de  la  periferie  şi 

chemoreceptorii periferici şi centrali din sistemul arterial, respectiv bulb, şi receptorii de 

întindere din plămâni. 

 

Chemoreceptori  diferiţi  detectează  nivelul  de  O2,  CO2  and  H+  din  sânge  şi  lichidul 

cerebrorahidian din bulb.  În hiperventilaţie frecvenţa şi amplitudinea respiraţiei creşte 

atât de mult  încât plămânii  eliberează bioxidul de  carbon mai  rapid decât  rata  lui de 

producţie. Ionii de hidrogen sunt eliminaţi şi pH‐ul creşte. Acestea deprimă respiraţia ca 

să  se  restabilească  nivelele  normale  ale  bioxidului  de  garbon  şi  ionilor  de  hidrogen. 

Oprirea temporală a respiraţiei după hiperventilaţie se numeşte apneea vera. 

 

În  hipoventilaţie  nivelul  bioxidului  de  carbon  din  lichidele  organismului  creşte 

(hipercapnie) pentru că plămânii nu reuşesc să îndepărteze bioxidul de carbon în ritmul 

producerii. Creşterea producerii de bioxid de carbon rezultă într‐un câştig net de ioni de 

hidrogen  şi  scăderea pH‐ului organismului.  Feedback‐ul prin  chemoreceptori  cauzează 

creşterea respiraţiei până când nivelul bioxidului de carbon şi pH‐ul revin la normal. 

 

 

Page 3: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  61 

SPIROMETRIA 

 

 

SPIROMETRUL CLASIC 

 

Volumul  de  aer  ventilat  de  plămâni  în  timpul  respiraţiei  este măsurat  cu  spirometrul 

(Figura 11). Înregistrarea grafică a volumelor se numeşte spirogramă. 

 

Figura 11. Spirometrul clasic; principiul înregistrării. 

 

Spirometrul măsoară volumele pulmonare printr‐un principiu  simplu: aerul expirat din 

plămâni dislocă un vas  închis,  imersat parţial  în apă. Spirometrul se compune din două 

vase cilindrice: unul  inferior care conţine apă şi altul superior care  intră cu uşurinţă  în 

spaţiul cu apă al cilindrului inferior. Cilindrul superior este aşezat cu gura în jos în formă 

de clopot şi este conectat prin intermediul unui sistem de scripete la o contragreutate şi 

o peniţă înregistratoare, care desenează pe un kimograf. Spaţiul de sub fundul cilindrului 

mobil este  în  legătură cu aerul atmosferic prin  intermediul unui tub, care se termină  la 

exterior cu o piesă bucală. Dacă aerul este expirat în interiorul clopotului volumul aerului 

conţinut de acesta creşte, astfel clopotul se ridică şi peniţa înregistratoare coboară. Dacă 

se inspiră aerul din aparat clopotul coboară, astfel peniţa înregistratoare se ridică (Figura 

11). Kimograful este acoperit cu hârtie gradată  în  litri şi se roteşte cu viteză constantă. 

Volumele pulmonare sunt prezentate pe Figura 12 şi definite mai jos (Tabelul 5). 

Toate  volumele  pulmonare  variază  în  funcţie  de  sex,  înălţime,  greutate,  respectiv 

presiunea atmosferică, temperatura şi saturaţia în vapori de apă a aerului (BTPS). 

Page 4: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

62  Lucrări practice de fiziologie 

Tabelul 5. Volumele pulmonare 

Parametrul 

(prescurtarea) 

Definiţie  Valori 

normale/medii 

Volumul curent (VC)  Volumul  de  aer  care  poate  fi  inspirat  sau 

expirat în cursul unui ciclu respirator normal 

500 ml 

Volumul  respirator 

de repaus (MRV) 

Cantitatea de  aer  ventilată  într‐un minut  în 

condiţii de repaus 

VC x FR  

Volumul expirator de 

rezervă (VER) 

Volumul  de  aer  care  poate  fi  expirat 

suplimentar  la  sfârşitul  unei  expiraţii 

normale 

1000‐1200 ml 

Volumul  inspirator 

de rezervă (VIR) 

Volumul  de  aer  care  poate  fi  inspirat 

suplimentar  la  sfârşitul  unei  inspiraţii 

normale 

2500‐3500 ml 

Capacitatea vitală  

(CV) 

Cantitatea de aer care poate fi expirat forţat 

după o inspiraţie forţată maximă (calculat cu 

formula: VC+VER+VIR) 

5000 ml 

Volum rezidual (VR)  Volumul  de  aer  care  rămâne  în  plămâni  la 

sfârşitul unei expiraţii forţate. 

1200 ml 

Capacitatea 

pulmonară  totală 

(CPT) 

Cantitatea  de  aer  conţinut  de  plămâni  la 

sfârşitul  inspiraţiei  maxime  (calculat  cu 

formula: CV+VR) 

6000 ml 

Capacitatea 

inspiratorie (CI) 

Cantiatea  maximă  de  aer  care  poate  fi 

inspirat după o expiraţie normală (calculat cu 

formula: VC+VIR) 

3000‐4000 ml 

Capacitatea 

funcţională  reziduală 

(CFR) 

Cantitatea  de  aer  conţinut  de  plămâni  la 

sfârşitul  unei  expiraţii  normale  (calculat  cu 

formula: VER+VR) 

2200 ml 

Volum  expirator 

maxim  pe  secundă 

(VEMS, FEV1) 

Volumul  de  aer  expirat  în  prima  secundă  a 

unei  expiraţii  forţate,  care  urmează  unei 

inspiraţii forţate  

‐‐ 

Indice  de  permea‐

bilitate  bronşică  (In‐

dice Tiffeneau, IPB) 

Procentajul  din  CV  care  poate  fi  expirat  în 

prima  secundă  a  expirului  forţat  (VEMS/CV 

(%)) 

> 80% 

Debitul  ventilator 

maxim  pe  minut 

(Ventilaţia  maximă) 

(DVMM; Vmax) 

Volumul maxim de aer care poate fi ventilat 

într‐un minut,  printr‐o  ventilaţie  cu maxim 

de  frecvenţă  şi amplitudine  (hiperventilaţie; 

calculat cu formula: VEMS x 30) 

60‐90 l/min 

(femei)  

110‐140 l/min 

(bărbaţi) 

Debitul  expirator 

instantaneu  maxim 

(PEF) 

Cea mai mare valoare a fluxului de aer atinsă 

în cursul unei expiraţii  forţate care urmează 

unei inspiraţii forţate 

depinde  de 

sex,  vârstă, 

înălţime 

Page 5: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  63 

 

Figura 12. Volumele pulmonare. 

 

 

PROCEDURĂ 

 

Obiectivul  este  măsurarea  volumelor  pulmonare  la  toţi  membrii  grupei  folosind  un 

spirometru (VitaloGraph Eutest). 

Ataşaţi  o  piesă  bucală  de  unică  folosinţă  la  tubul  aparatului.  Se  pensează  nasul 

subiectului care respiră normal. Nu inspiraţi prin spirometru! 

Inspiraţi cât de profund este posibil apoi expiraţi rapid şi forţat. Înregistrarea trebuie să 

arate ca cel din Figura 13. 

 

Figura 13. Spirogramă înregistrată cu VitaloGraph Eutest. 

 

Citiţi  valorile CV  şi VEMS de pe  grafic.  Folosiţi datele  ca  să  calculaţi  ceilalţi parametri 

(vezi mai jos). 

 

Page 6: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

64  Lucrări practice de fiziologie 

1. Capacitatea vitală măsurată trebuie corectată conform BTPS (pentru a calcula volumul 

ocupat de aer  în plămâni: saturat cu vapori de apă  la temperatura corpului  (37°C) şi  la 

presiunea aerului din mediul ambiant; Tabelul 6). 

BTPSc fCVCV  

 Tabelul 6. Factorul de corecţie BTPS. 

Temperatură  fBTPS 

20  1.102 

21  1.096 

22  1.091 

23  1.085 

24  1.080 

25  1.075 

26  1.068 

27  1.063 

28  1.057 

29  1.051 

 

2. Calculaţi valorile  ideale  în  funcţie de vârstă, sex  şi  înălţime.  Înmulţiţi cu 0,8  în cazul 

femeilor. 

8,03 vârstăid coefÎCV 

 Tabelul 7. Factorii de corecţie în funcţie de vârstă. 

Vârstă  coefvârstă  K 

18‐19  0.990  24.6 

20‐29  1.025  24.0 

30‐34  1.020  23.4 

35‐39  1.010  23.0 

40‐44  1.000  22.7 

45‐49  0.990  22.3 

50‐54  0.970  22.0 

 

3. Determinaţi procentual raportul dintre capacitatea vitală actuală şi cea ideală. 

100id

c

CV

CV

 

Page 7: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  65 

4. Calculaţi indicele de permeabilitate bronşică. 

100CV

VEMSIPB

 

5. Calculaţi debitul ventilator maximal, apoi valoarea corectată conform BTPS. 

30max VEMSV 

BTPSc fVV maxmax  

 

6. Calculaţi valoarea ideală folosind factorul de corecţie „K” (Tabelul 7). 

KCVV idid max  

 

7. Determinaţi procentual raportul dintre ventilaţia maximă actuală şi cea ideală. 

100max

max

id

c

V

V

 

 

 

SEMNIFICAŢIE CLINICĂ 

 

Măsurarea volumelor pulmonare şi a debitelor expiratorii au rol important în evaluarea 

clinică.  Prin  determinări  spirometrice  se  pot  identifica  două  tipuri  de  disfuncţii 

ventilatorii: 

 

–  Disfuncţia  ventilatorie  obstructivă  (ex.  astmul  bronşic):  există  un  proces 

obstructiv  în  căile  respiratorii  (bronşii),  acesta  este  evidenţiată  prin  scăderea 

eficienţei  în a goli plămânii  rapid după o expiraţie  forţată. Scăderea VEMS‐ului 

duce la scăderea IPB. 

 

–  Disfuncţia  ventilatorie  restrictivă  (ex.  pneumonia):  este  caracterizată  prin 

volumul pulmonar  redus, din  cauza modificării parenchimului pulmonar  sau  a 

bolilor pleurale, a peretelui toracic sau boli neuromusculare. Semnul disfuncţiei 

ventilatorii restrictive este scăderea capacităţii vitale. De obicei nu este afectat 

fluxul de aer şi rezistenţa căilor aeriene este normală. 

 

Page 8: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

66  Lucrări practice de fiziologie 

Bolile  pulmonare  de  obicei  nu  pot  fi  clasificate  în  cele  două  tipuri  de  disfuncţie 

ventilatorie,  ele  rezultă  din  combinaţia  celor  două  disfuncţii  sau  din  combinaţie mai 

multor factori care duc la alterarea funcţiei respiratorii (disfuncție ventilatorie mixtă). 

 

 

FRECVENŢA RESPIRATORIE ŞI REGLAREA VENTILAŢIEI – SISTEMUL 

BIOPAC 

 

 

OBIECTIVELE EXPERIMENTULUI 

 

– înregistrarea şi măsurarea ventilaţiei folosind traductori de respirație şi pentru 

măsurarea temperaturii aerului 

– demonstrarea relaţiei dintre respiraţie şi schimbările de temperatură al aerului 

ventilat printr‐o nară 

– observarea  şi  înregistrarea expansiunii  şi  contracţiei  toracelui  şi modificările 

frecvenţei  şi  amplitudinii  ciclului  respirator  modulate  cerebral  şi  prin 

chemoreceptori de centrii medulari. 

 

 

MATERIALE NECESARE 

 

– traductor de respirație SS5L BIOPAC 

– traductor de temperatură SS6L (Fast Response Thermistor) BIOPAC 

– bandă adezivă 

– unitatea de achiziţii date MP30 BIOPAC 

– calculator cu Windows şi Biopac Student Lab System instalat 

 

 

PROCEDURA EXPERIMENTALĂ 

 

1. Porniţi calculatorul. 

 

2. Asiguraţi‐vă că unitatea BIOPAC MP30 este oprit. 

 

3. Conectaţi traductorii conform Figura 14 (traductorul respirator în Portul 1, traductorul 

de temperatură în Portul 2). 

 

Page 9: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  67 

 

Figura  14.  Traductorii  şi modul  corect  al  conectării  lor  la  unitatea 

MP30. 

 

Traductorul  de  temperatură  se  foloseşte  la  măsurarea  fluxului  de  aer.  În  timpul 

inspiraţiei aerul atmosferic mai rece este trece prin traductor,  în timpul expiraţiei aerul 

încălzit  este  suflat  prin  traductor.  Traductorul  înregistrează  aceste  schimbări  de 

temperatură,  care  sunt proporţionale  cu  fluxul de aer. Această metodă  indirectă este 

eficient când este suficient măsurarea schimbărilor relative de amplitudine şi frecvenţă, 

măsurarea  directă  a  fluxului  necesită  procedură  de  etalonare  complexă.  Traductorul 

trebuie fixat stabil ca să nu se mişte, poziţionat în faţa nării, fără să atingă faţa. Cel mai 

bine este  formarea unei bucle mici  la cca. 2 cm de vârful  traductorului  şi  fixarea ei pe 

faţa subiectului (vezi şi Figura 15). 

 

Fixaţi  traductorul  de  presiune  în  jurul  toracelui,  pe  partea  superioară.  Tensionare 

corectă a acesteia este critică, traductorul trebuie să fie uşor strâmt pe punctul maxim al 

inspiraţiei.  Traductorul  poate  fi  poziţionat  peste  o  cămaşă  subţire  subiectului  (vezi  şi 

Figura 15). 

 

   

Figura  15.  Poziţionarea  corectă  a  traductorului de  temperatură  (pe 

stânga) şi de respiraţie (pe dreapta). 

Page 10: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

68  Lucrări practice de fiziologie 

4.  Porniţi  unitatea  de  achiziţii  a  datelor  şi  programul  BIOPAC  Student  Lab,  selectaţi 

„Lesson 11” şi introduceţi numele. 

 

5.  Calibraţi  echipamentul:  click  pe  butonul  „Start  setup”.  BIOPAC  Student  Lab  începe 

înregistrarea datelor şi pe ecran apar două înregistrări. După 15 secunde înregistrarea se 

opreşte. Pentru o calibrare corectă subiectul trebuie să stea relaxat şi să respire normal. 

Înregistrarea  trebuie  să  fie  similară  cu  cea  de  pe  Figura  16.  În  caz  contrar  calibrarea 

trebuie repetată prin apăsarea butonului „Redo setup”. 

 

 

Figura 16. Calibrarea corectă. Canalul de sus  („Airflow”,  înregistrază 

temperatura aerului de la nivelul nării, invers proporţională cu fluxul 

de  aer  prin  nară)  și  afişează  datele  colectate  de  traductorul  de 

temperatură; canalul de  jos  („Respiration”) afişează datele obţinute 

de  traductorul  de  respiraţie  (expansiunea  toracelui  din  timpul 

respiraţiilor). 

 

6.  Înregistraţi  parametrii  în  cinci  condiţii:  respiraţie  normală,  hiperventilaţie  şi 

recuperare, hipoventilaţie şi recuperare, tuse şi citire cu voce tare: 

– traductorul de respiraţie trebuie fixat sigur şi confortabil înaintea inspiraţiei 

– traductorul de temperatură trebuie fixat stabil ca să nu se mişte, poziţionat în 

faţa nării, fără să atingă faţa 

– subiectul examinat trebuie să fie în poziţie sezândă 

 

 Opriţi experimentul imediat dacă persoana are greţuri sau ameţeli! 

 

Page 11: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  69 

Se setează  lungimea  înregistrării: se selectează File  ‐> Preferences, apoi se setează  la 5 

minute (300 secunde). Înainte de a apăsa butonul „Record 11” asiguraţi‐vă că subiectul a 

înţeles instrucţiunile: 

–  în prima parte a  înregistrării  subiectul  respiră normal  (secundele 0‐15 de pe 

înregistrare); 

–  subiectul  respiră  rapid  şi  amplu  prin  gură  pentru  maxim  30  de  secunde 

(hiperventilaţie,  secundele  15‐45);  apoi  subiectul  respiră  normal  până  la 

restabilirea ritmului normal al respiraţiei (secundele 45‐75); 

–  subiectul  respiră  lent  şi  supeficial  prin  gură  pentru maxim  30  de  secunde 

(hipoventilaţie,  secundele  75‐105);  apoi  respiră  normal  prin  nas  până  la 

restabilirea ritmului normal al respiraţiei (secundele 105‐135); 

–  subiectul  tuşeşte  de  câteva  ori  (3‐5)  în  următoarele  15  secunde  (secundele 

135‐150); 

–subiectul citeşte cu voce tare (orice text) pentru 60 de secunde (secundele 150‐

210); 

–  începutul fiecărei secvenţe trebuie marcat de către examinator prin apăsarea 

butonului F9. 

 

Dacă  a  intervenit  ceva  în  timpul  înregistrării  (de  exemplu  a  căzut  traductorul  de 

temperatură)  se  poate  repeta  înregistrarea  prin  click  pe  butonul  „Redo  11”.  Dacă 

înregistrarea  a  fost  corect  efectuată,  selectaţi  din  meniu  „Autoscale  horizontal”  şi 

„Autoscale waveforms”. Înregistrarea trebuie să arate similar cu cel din Figura 17. 

 

 Figura 17. Fereastra programului după o înregistrare corectă. 

 

7.  Ca  să  se  revadă  şi  să  se  analizeze  datele  înregistrate  folosiţi  chenarele  (deasupra 

markerilor, vezi  şi Figura 17)  şi uneltele de măsurare  (partea dreaptă a ecranului,  jos, 

vezi şi Figura 17). 

 

Fiecare  chenar  de măsurare  are  trei  secţiuni:  numărul  canalului,  tipul  înregistrării  şi 

rezultatea înregistrării. Primele două sunt activate prin click pe chenar. 

Page 12: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

70  Lucrări practice de fiziologie 

Parametrii folosiţi („zona selectată” este zona selectată de unealta de selecţie a softului 

„|” inclusiv punctele finale): 

– Delta T: diferenţa în timp dintre începutul şi sfârşitul zonei selectate 

– BPM („Beats Per Minute”): asemănător cu Delta T, dar divizat pe 60 secunde. 

Deoarece  foloseşte  doar  timpul  măsurat  al  zona  selectate,  nu  este  specific 

pentru un anumit canal. 

– p‐p: diferenţa dintre valoarea maximă şi minimă din zona selectată 

 

Măsurăturile necesare pentru flux sunt ΔT, BPM şi p‐p,  iar pentru canalul de respiraţie 

numai p‐p. 

 

 

Folosiţi „zoom”‐ul ca să puteţi să măsuraţi cu uşurinţă intervalul dintre vârfuri, pentru aproximativ patru cicluri. Pentru a completa secţiunea A din Fişa de lucru selectaţi consecutiv trei zone de inspiraţie,apoi  trei zone de expiraţie, respectiv trei cicluri respiratorii complete (selecţia corectă vezi Figura 18). Pentru a completa secţiunea B din Fişa de lucru repetaţi procedurile de mai sus pentru fiecare secvenţă a înregistrării. Selectaţi trei cicluri diferite în toate cele cinci secvenţe şi determinaţi amplitudinea respiraţiei pentru fiecare (secţiunea C). Folosind unealta de selecţie „|” selectaţi intervalul dintre inspiraţia maximă şi schimbarea maximă a temperaturii în fiecare secvenţă de înregistrare, apoi completaţi secţiunea D din Fişa de lucru. 

 

 

Page 13: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  71 

 

Figura  18.  Exemple  de  selecţie  necesare  pentru 

completarea  Fişei  de  lucru;,  de  sus  în  jos:  zona  de 

inspiraţie, expiraţie, respectiv ciclu respirator complet. 

 

 

 

DETERMINAREA VOLUMELOR ŞI CAPACITĂŢILOR PULMONARE FOLOSIND 

BIOPAC 

 

 

OBIECTIVELE EXPERIMENTULUI 

 

 

–  observarea  experimentală,  înregistrarea  şi/sau  calcularea  unor  volume  şi 

capacităţi pulmonare 

– compararea valorilor observate cu valorile medii sau ideale 

–  compararea  valorilor  volumelor  şi  capacităţilor  pulmonare  la  persoane  de 

vârstă, sex şi înălţime diferită 

 

 

MATERIALE NECESARE 

 

– traductor de flux BIOPAC (SS11LA) 

– filtru bacteriologic BIOPAC, unul pentru fiecare subiect 

– piesă bucală de unică folosinţă BIOPAC 

– pensă nazală BIOPAC 

– seringă de calibrare BIOPAC 

– unitatea de achiziţii date MP30 

– calculator cu Windows şi Biopac Student Lab System instalat 

 

 

Page 14: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

72  Lucrări practice de fiziologie 

PROCEDURA EXPERIMENTALĂ 

 

1. Porniţi calculatorul 

 

2. Asiguraţi‐vă că unitatea BIOPAC MP30 este oprit. 

 

3. Conectaţi traductorul de flux conform Figura 19 (în Portul 1). 

 

 

Figura 19. Conectarea corectă a traductorului  la unitatea de achiziţii 

date MP30. 

 

4. Puneţi un filtru la capătul siringii de calibrare şi conectaţi la traductorul de flux. Siringa 

de  calibrarea  se montează  pe  traductor  pe  partea  notată  „Inlet”,  ca  cablul  să  fie  pe 

partea stângă (vezi şi Figura 20). 

 

 

Figura  20.  Conectarea  corectă  a  siringii  de  calibrarea,  filtru  şi 

traductor. 

Page 15: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  73 

5.  Porniţi  unitatea  de  achiziţii  a  datelor  şi  programul  BIOPAC  Student  Lab,  selectaţi 

„Lesson 12” şi introduceţi numele. 

 

6. Calibraţi echipamentul: click pe butonul „Start setup”. Urmaţi  instrucţiunile pentru a 

calibra aparatul. Calibrarea se desfăşoară în doi paşi: 

 

– Pasul 1: stabilizarea liniei de referinţă. În această fază nu trebuie să existe flux 

de  aer  prin  traductor,  acesta  trebuie  ţinut  în  poziţie  verticală  şi  nemişcat.  În 

această parte a calibrării se  înregistrează două trasee de câte 4 secunde. După 

terminarea acestei faze pistonul siringii trebuie tras afară complet. 

 

 

Este foarte important să nu forţaţi aer prin traductor în această parte a calibrării. Ţineţi ambele mâini pe siringa da calibrare şi nu pe traductor. Ţineţi siringa orizontal! Schimbarea poziţiei siringii cauzează erori de măsurare! 

 

–  Pasul  2:  calibrează  amplitudinea  şi  compensează  pentru  temperatura  şi 

presiunea  atmosferică.  Un  volum  cunoscut  de  aer  trece  prin  traductor  (se 

efectuează  cinci  cicluri  cu  siringa),  iar programul  calculează  factori de  corecţie 

pentru  înregistrările  ulterioare.  Dacă  sunteţi  pregătiţi  pentru  această  parte  a 

calibrării daţi click pe butonul „Yes”. După ce începe înregistrarea efectuaţi cinci 

cicluri  complete  cu  siringa,  terminaţi  cu  pistonul  tras  afară  complet.  Apăsaţi 

butonul „Stop setup”. La finalul calibrării ecranul ar trebui să arate ca  în Figura 

21. 

 

Figura 21. Monitorul după terminarea calibrării. 

 

Page 16: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

74  Lucrări practice de fiziologie 

 

Când apăsaţi pentru prima dată siringa ar trebui să obţineţi o deflexiune în jos ca şi în Figura 21. Dacă nu este aşa, schimbaţi orientarea traductorului şi refaceţi calibrarea. 

 

Calibrarea trebuie efectuată numai o singură dată, chiar dacă înregistraţi de la mai mulți 

studenți. 

 Schimbaţi piesa bucală, filtrul şi pensa nazală la fiecare subiect! 

 

7.  Înregistrarea  se  face urmărind precis procesul de mai  jos  (calcularea  volumului din 

flux este foarte sensibilă). Pentru a obţine date cât mai precise: 

 

– subiectul trebuie să stea şezând, privind în direcţia opusă monitorului, relaxat, 

cu ochii închişi 

– subiectul  îşi pune pensa nazală şi  fixează piesa bucală;  şi respiră normal prin 

aparat cel puţin 20 de secunde înaintea începerii înregistrării 

– întotdeauna se respiră prin capătul traductorului marcat „Inlet” 

– traductorul trebuie ţinut drept pe toată durata înregistrării 

– un ciclu respirator înseamnă inspiraţie‐expiraţie. Dacă începeţi cu o inspiraţie, 

este  bine  să  terminaţi  cu  o  expiraţie,  şi  invers. Acest  lucru  nu  este  critic,  dar 

creşte acurateţea calculelor făcute de program.  

 

Daţi click pe butonul „Record 12” şi respiraţi normal pentru 5 cicluri, apoi inspiraţi cât de 

profund puteţi, urmat de o expiraţie forţată. La final respiraţi normal pentru cinci cicluri. 

Apăsaţi butonul „Stop”, apoi butonul „Fiind volume”. Înregistrarea trebuie să fie similară 

cu cea din Figura 22. 

 

8.  Ca  să  se  revadă  şi  să  se  analizeze  datele  înregistrate  folosiţi  chenarele  (deasupra 

markerilor, vezi  şi Figura 22)  şi uneltele de măsurare  (partea dreaptă a ecranului,  jos, 

vezi şi Figura 22). 

 

Fiecare  chenar  de măsurare  are  trei  secţiuni:  numărul  canalului,  tipul  înregistrării  şi 

rezultatea înregistrării. Primele două sunt activate prin click pe chenar. 

 

Parametrii folosiţi („zona selectată” este zona selectată de unealta de selecţie a softului 

„|” inclusiv punctele finale): 

– p‐p: diferenţa dintre valoarea maximă şi minimă din zona selectată 

– Max: afişează valoarea maximă din zona selectată 

– Min: afişează valoarea minimă din zona selectată 

– Delta: diferenţa în amplitudine dintre începutul şi sfârşitul zonei selectate 

Page 17: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  75 

 

Figura 22. Înregistrarea respiraţiilor (sus: fluxul, jos: volumul). 

 

 

Identificaţi zona selectată corectă pentru fiecare parametru pe baza celor descrise în introducere. Pentru a completa secţiunea A din Fişa de lucru observaţi CV (vezi şi Figura 23). Pentru a completa secţiunea B din Fişa de lucru faceţi două măsurători pentru a calcula VC mediu. Folosind unealta de selecţie „|” selectaţi faza de inspiraţie (de la punctul cel mai declin până la vârf) a ciclului 3 şi notaţi valoarea p‐p. Apoi selectaţi faza de expiraţie (de la vârf până la punctul cel mai declin) a ciclului 3 şi notaţi valoarea p‐p. La final folosind unealta de selecţie „|” găsiţi următoarele volume şi capacităţi (definite pe Figura 12, vezi şi exemplele din Figura 23): VIR (Delta), VER (Delta), VR (Min), CI (Delta), CE (Delta), CPT (Max). 

 

Page 18: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

76  Lucrări practice de fiziologie 

 

 

 

Figura  23.  Exemple  de  selecţii  necesare  pentru 

completarea  Fişei  de  lucru;  de  sus  în  jos:  CV  din 

măsurare p‐p, inspiraţia din ciclul 3 selectată pentru a 

măsura  p‐p,  exemplu  pentru măsurarea  CPT  (Max), 

VR (Min), şi VIR (Delta). 

 

 

 

 

 

 

 

Page 19: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  77 

DETERMINAREA DEBITELOR VENTILATORII CU BIOPAC 

 

 

 

Dacă în prealabil aţi măsurat volumele şi capacităţile pulmonare (descrise în capitolul anterior), daţi click pe butonul „Redo 12” şi treceţi la punctul 7. Altfel începeţi cu punctul 1 al acestui capitol. 

 

 

OBIECTIVELE EXPERIMENTULUI 

 

– observarea experimentală, înregistrarea şi calcularea VEMS şi DVMM (Vmax) 

– compararea valorilor măsurate ale VEMS cu cele ideale 

– compararea valorilor DVMM (Vmax) cu cele ale altor persoane 

 

 

MATERIALE NECESARE 

 

– traductor de flux BIOPAC (SS11LA) 

– filtru bacteriologic BIOPAC, unul la fiecare subiect 

– piesă bucală de unică folosinţă BIOPAC 

– pensă nazală BIOPAC 

– seringă de calibrare BIOPAC 

– unitatea de achiziţii date MP30 

– calculator cu Windows şi Biopac Student Lab System instalat 

 

 

PROCEDURA EXPERIMENTALĂ 

 

1. Porniţi calculatorul 

 

2. Asiguraţi‐vă că unitatea BIOPAC MP30 este oprit. 

 

3. Conectaţi traductorul de flux conform Figura 19 (în Portul 1). 

 

4. Puneţi un filtru la capătul siringii de calibrare şi conectaţi la traductorul de flux. Siringa 

de  calibrarea  se montează  pe  traductor  pe  partea  notată  „Inlet”,  ca  cablul  să  fie  pa 

partea stângă (vezi şi Figura 20). 

 

5.  Porniţi  unitatea  de  achiziţii  a  datelor  şi  programul  BIOPAC  Student  Lab,  selectaţi 

„Lesson 12” şi introduceţi numele. 

Page 20: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

78  Lucrări practice de fiziologie 

6. Calibraţi echipamentul: click pe butonul „Start setup”. Urmaţi  instrucţiunile pentru a 

calibra aparatul. Calibrarea se desfăşoară în doi paşi: 

 

– Pasul 1: stabilizarea liniei de referinţă. În această fază nu trebuie să existe flux 

de  aer  prin  traductor,  acesta  trebuie  ţinut  în  poziţie  verticală  şi  nemişcat.  În 

această parte a calibrării se  înregistrează două trasee de câte 4 secunde. După 

terminarea acestei faze pistonul siringii trebuie tras afară complet. 

 

 

Este foarte important să nu forţaţi aer prin traductor în această parte a calibrării. Ţineţi ambele mâini pe siringa da calibrare şi nu pe traductor. Ţineţi siringa orizontal! Schimbarea poziţiei siringii cauzează erori de măsurare! 

 

–  Pasul  2:  calibrează  amplitudinea  şi  compensează  pentru  temperatura  şi 

presiunea  atmosferică.  Un  volum  cunoscut  de  aer  trece  prin  traductor  (se 

efectuează  cinci  cicluri  cu  siringa),  iar programul  calculează  factori de  corecţie 

pentru  înregistrările  ulterioare.  Dacă  sunteţi  pregătiţi  pentru  această  parte  a 

calibrării daţi click pe butonul „Yes”. După ce începe înregistrarea efectuaţi cinci 

cicluri  complete  cu  siringa,  terminaţi  cu  pistonul  tras  afară  complet.  Apăsaţi 

butonul „Stop setup”. La finalul calibrării ecranul ar trebui să arate ca  în Figura 

21. 

 

 

Când apăsaţi pentru prima dată siringa ar trebui să obţineţi o deflexiune în jos ca şi în Figura 20. Dacă nu este aşa, schimbaţi orientarea traductorului şi refaceţi calibrarea. 

 

Calibrarea trebuie efectuată numai o singură dată, chiar dacă înregistraţi de la mai mulți 

subiecți. 

 

 Schimbaţi piesa bucală, filtrul şi pensa nazală la fiecare subiect! 

 

7.  Înregistrarea  se  face urmărind precis procesul de mai  jos  (calcularea  volumului din 

flux este foarte sensibilă). Pentru a obţine date cât mai precise: 

 

– subiectul trebuie să stea şezând, privind în direcţia opusă monitorului, relaxat, 

cu ochii închişi 

– subiectul  îşi pune pensa nazală şi  fixează piesa bucală;  şi respiră normal prin 

aparat cel puţin 20 de secunde înaintea începerii înregistrării 

– întotdeauna se respiră prin capătul traductorului marcat „Inlet” 

Page 21: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  79 

– traductorul trebuie ţinut drept pe toată durata înregistrării 

– un ciclu respirator înseamnă inspiraţie‐expiraţie. Dacă începeţi cu o inspiraţie, 

este  bine  să  terminaţi  cu  o  expiraţie,  şi  invers. Acest  lucru  nu  este  critic,  dar 

creşte acurateţea calculelor făcute de program.  

 

Daţi click pe butonul „Record 12” şi respiraţi normal pentru 3 cicluri, apoi inspiraţi cât de 

profund puteţi,  ţineţi  respiraţia un moment  şi expiraţi  forţat  şi  rapid. La  final  respiraţi 

normal  pentru  3  cicluri.  Apăsaţi  butonul  „Stop”,  apoi  butonul  „Fiind  volume”. 

Înregistrarea  trebuie  să  fie  similară  cu  cea din  Figura 24. Datele pot  să  fie modificate 

dacă  procedura  n‐a  fost  respectată  cu  stricteţe.  Dacă  nu  puteţi  să  definiţi  începutul 

expiraţiei maxime, repetaţi înregistrarea (apăsaţi butonul „Redo” pentru acesta). 

 

Figura  24.  Înregistrarea  corectă  a  respiraţiilor  pentru  calcularea 

VEMS. 

 

8.  Ca  să  se  revadă  şi  să  se  analizeze  datele  înregistrate  folosiţi  chenarele  (deasupra 

markerilor, vezi  şi Figura 24)  şi uneltele de măsurare  (partea dreaptă a ecranului,  jos, 

vezi şi Figura 24). 

 

Fiecare  chenar  de măsurare  are  trei  secţiuni:  numărul  canalului,  tipul  înregistrării  şi 

rezultatea înregistrării. Primele două sunt activate prin click pe chenar. 

 

Parametrii folosiţi („zona selectată” este zona selectată de unealta de selecţie a softului 

„|” inclusiv punctele finale): 

– p‐p: diferenţa dintre valoarea maximă şi minimă din zona selectată 

– Delta  T  (ΔT):  diferenţa  în  timp  dintre  începutul  şi  sfârşitul  zonei  suprafeţei 

selectate 

 

 

Page 22: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

80  Lucrări practice de fiziologie 

Pentru a afişa corespunzător datele pe ecran folosiţi: 

– meniul Display ‐> Autoscale horizontal, Autoscale waveforms, Zoom Previous 

– Scroll Bars: Time (Horizontal); Amplitude (Vertical) 

– Cursor Tools: Zoom 

– Tool Buttons: Show Grid, Hide Grid 

 

 

Pentru a completa secţiunea A din Fişa de lucru folosiţi unealta de selecţie „|” şi selectaţi zona de la începutul până la sfârşitul expiraţiei forţate. Valoarea p‐p pentru această zonă reprezintă capacitatea vitală (vezi Figura 25, traseul de sus). Pentru a completa secţiunea B din Fişa de lucru folosind unealta de selecţie „|” selectaţi prima secundă, apoi primele 2 respectiv 3 secunde (determinate din valoarea Delta T) a expiraţiei forţate, ca şi pe Figura 25 (ultimele trei trasee). Volumul expirat este indicat de valoarea p‐p. După efectuarea măsurătorilor treceţi la punctul 9.  

 

 

Page 23: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  81 

 

 

Figura  25.  Exemple  de  selecţii  necesare  pentru 

completarea Fişei de  lucru, de  sus  în  jos:  selectarea 

expiraţiei complete pentru calcularea CV,  selectarea 

primei  secunde  ale  expiraţiei  forţate,  selectarea 

primelor  două  secunde  ale  expiraţiei  forţate, 

selectarea  primelor  trei  secunde  ale  expiraţiei 

forţate. 

 

9. Click pe butonul „Redo 12” pentru a măsura DVMM (Vmax). 

 

10.  Înregistrarea se  face urmărind precis procesul de mai  jos  (calcularea volumului din 

flux este foarte sensibilă). Pentru a obţine date cât mai precise: 

 

– subiectul trebuie să stea şezând, privind în direcţia opusă monitorului, relaxat, 

cu ochii închişi 

– subiectul  îşi pune pensa nazală şi  fixează piesa bucală;  şi respiră normal prin 

aparat cel puţin 20 de secunde înaintea începerii înregistrării 

– întotdeauna se respiră prin capătul traductorului marcat „Inlet” 

– traductorul trebuie ţinut drept pe toată durata înregistrării 

Page 24: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

82  Lucrări practice de fiziologie 

– un ciclu respirator înseamnă inspiraţie‐expiraţie. Dacă începeţi cu o inspiraţie, 

este  bine  să  terminaţi  cu  o  expiraţie,  şi  invers. Acest  lucru  nu  este  critic,  dar 

creşte acurateţea calculelor făcute de program.  

 

Daţi click pe butonul „Record 12” şi respiraţi normal pentru 5 cicluri, apoi respirați rapid 

şi amplu pentru 12‐15 secunde. La final respiraţi normal pentru 5 cicluri. Apăsaţi butonul 

„Stop”, apoi butonul „Find volume”. Înregistrarea trebuie să fie similară cu cea din Figura 

26. 

 

 

Subiectul trebuie să stea în poziţie şezândă! Opriţi imediat dacă persoana se simte ameţită! Nu încercaţi acest procedeu niciodată singur! 

 

 

Pentru rezultate optime, la această înregistrare accentul trebuie pus pe frecvenţa şi nu pe amplitudinea respiraţiilor. Cele mai bune rezultate se obţin dacă frecvenţa respiratorie este peste 60/min. La această frecvenţă subiectul foloseşte efort maxim ca şi în cazul expiraţiei forţate. 

 

 

Figura 26. Înregistrarea corectă a DVMM (Vmax). 

 

11.  Ca  să  se  revadă  şi  să  se  analizeze  datele  înregistrate  folosiţi  chenarele  (deasupra 

markerilor, vezi  şi Figura 26.)  şi uneltele de măsurare  (partea dreaptă a ecranului,  jos, 

vezi şi Figura 26). Pentru descriere detaliată vedeţi punctul 8. al acestui capitol. Selectaţi 

zona de respiraţie amplă şi rapidă cu unealta „Zoom”, rezultatul trebuie să arate ca şi în 

Figura 27. 

 

Page 25: Respirator

Îndrep

tar - F

iziolo

gie, 2

016

Funcția respiratorie  83 

 

Figura  27.  Selecţia  corectă  pentru  DVMM  cu  unealta  „Zoom”  (pe 

stânga selectarea, pe dreapta imaginea rezultată). 

 

 

Pentru a completa secţiunea C din Fişa de lucru folosind unealta de selecţie „|” selectaţi un interval de 12 secunde în care se numără ciclurile (cca. 15 cicluri, urmăriţi valoarea Delta T). Marcaţi sfârşitul zonei selectate (click pe partea de jos a zonei de markeri). Marcarea este importantă pentru identificarea ulterioară a zonei selectate. Folosiţi unealta de selecţie „|” şi selectaţi în intervalul de 12 secunde fiecare ciclu pe rând (vezi Figura 28). Dacă la sfârşit găsiţi un ciclu incomplet, nu‐l consideraţi. Citiţi valorile p‐p pentru fiecare ciclu. 

 

Figura  28.  Selectarea  unui  singur  ciclu  pentru 

determinarea DVMM.