respirator
DESCRIPTION
fiziologieTRANSCRIPT
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).
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.
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).
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
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).
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
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.
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).
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).
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!
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.
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.
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
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.
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.
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
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).
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).
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.
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”
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
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.
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
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.
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.