Dr. Öznur Akkoca Yıldız

Transkript

1 EGZERSİZ KISITLANMASINDA FİZYOPATOGENEZ Dr. Öznur Akkoca Yıldız Egzersiz testleri; kontrollü metabolik şartlar altında yapılan egzersizin ;solunum sistemi, kardiyovasküler sistem ve sellüler cevabının araştırılması esasına dayanır.hem kardiyovasküler sistemin hem de solunum sisteminin simultane değerlendirilmesine olanak sağlar. Pulmoner, kardiyovasküler, göğüs duvarı, bazı kan ve kas hastalıkları gibi pek çok hastalıklarda, egzersiz kapasitesi kısıtlanmakta ve VO2maks azalmaktadır (Şekil 1) (1). VO2 VCO2 Obesite Miyopati Kondüsyonsuzluk Kaslar Mitokondri Akciğerler Obstrüktif Restriktif İnfiltratif Göğüs duvarı PPH Tromboembolik Oklüziv Otonomik disfonk. KVS KAH KY Anemi Şekil 1: Egzersiz kapasitesi kısıtlamasına neden olan hastalıklar (Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, Casaburi R, Whipp BJ. Principles of exercise testing and interpretation: Including pathophysiology and clinical applications. 3 rd ed. Philadelphia: Lippincott Williams Wilkins, 1999:95-113) Egzersiz kısıtlanmasına neden belli başlı faktörler şunlardır (2): 1-Kardiyovasküler nedenler SV azalması HR nın normal olmayan cevabı Pulmoner ve sistemik dolaşım bozuklukları Hemodinamik bozukluklar Kana ait faktörler (anemi, COHb) 2-Pulmoner nedenler Ventilatuvar (mekanik) Solunum kas disfonksiyonu Gaz değişimi 3-Periferik nedenler Nöromüsküler disfonksiyonlar Periferal dolaşım bozuklukları Malnütrisyon İskelet kas oksidatif kapasite azalması 4-Diğerleri Kondüsyonsuzluk Motivasyon eksikliği Çevresel faktörler Algısal faktörler

2 Aslında egzersiz kısıtlanması multifaktöriyeldir; bu faktörlerden birisi baskın etken iken, diğer faktörler de kısıtlanma fizyopatogenezine katkıda bulunurlar.burada ağırlıklı olarak solunum sistemini hastalıklarında gözlenen egzersiz kısıtlanması fizyopatogenezinden bahsedilecektir. Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı (KOAH): KOAH ta egzersiz kapasitesinde azalma en sık görülen bulgulardan birisidir. Hastalığın progresyonu ile birlikte egzersiz intoleransında artma gözlenir. Sıklıkla nefes darlığı, yorgunluk ve bacak ağrısı şeklinde kendini gösterir. Her ne kadar literatürde egzersiz kısıtlanmasında nefes darlığının en sık görülen semptom olduğu belirtilse de ; bizim toplumumuzda gerek yaşam tarzı ve koşulları nedeniyle (sedanter yaşam, kondüsyonsuzluk vs ) gerekse hastalığa sekonder gelişen iskelet sistemindeki değişiklikler nedeniyle bacak ağrısı ve yorgunluğunun daha sık gözlendiği bilinmektedir (3,4). Kliniğimizde yapılan bir çalışmada ; bu hastalarda bacak yorgunluğunun %83, bacak ağrısının %17 olguda egzersiz testini sonlandırmaya neden olduğu gösterilmiştir (4). SFT, İstirahatteki fonksiyonel kapasite hakkında bilgi verirken, egzersiz esnasındaki fonksiyonel performansı konusunda bilgi vermemektedir. KOAH ta egzersiz kapasitesi çok faktöre bağlı olarak azalmaktadır. Ventilatuvar kısıtlanma başta olmak üzere, solunum kasları ve iskelet kaslarındaki yapısal ve fonksiyonel değişimler, kardiyak fonksiyonlardaki değişiklikler, ve nutrisyonel durum egzersiz toleransını etkilemektedir. Ventilatuvar kısıtlanma: KOAH ta egzersiz toleransında azalma artan ventilatuvar ihtiyacın, azalan ventilatuvar kapasite ile karşılanamaması nedeniyle gelişmektedir (1) (Şekil 2). KOAH V/P dengesizliği Solunum işi artar Vd/Vt artar PaO2 azalır ph azalır Hava-akım kısıtlanması Elastik recoil azalır Ventilatuvar ihtiyaç artar Ventilatuvar kapasite azalır Egzersiz kısıtlanması Nefes darlığı Şekil 2: KOAH ta egzersiz kısıtlanmasında rol alan ventilatuvar faktörler (Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, Casaburi R, Whipp BJ. Principles of exercise testing and interpretation: Including pathophysiology and clinical applications. 3 rd ed. Philadelphia: Lippincott Williams Wilkins, 1999:95-113) Ventilatuvar talep ve kapasite ; ventilatuvar rezervi etkileyen iki temel faktördür. Ventilatuvar talep, ölüboşluk ventilasyonu dahil olmak üzere hipoksemi, vücut ağırlığı, metabolik hız, kardiopulmoner fitness düzeyi gibi faktörlerden etkilenir. Havayolu rezistansı, elastik recoil, ve akciğer volümleri başta olmak üzere, solunum kas fonksiyonu, kas kütlesi, yaş ve ilave diğer hastalıklar ventilatuvar kapasiteyi etkileyen önemli faktörlerdir (5). Orta ve ileri KOAH ta egzersizde ventilatuvar kısıtlanmayı en iyi gösteren bulgulardan birisi solunum rezervinin azalmasıdır, öyleki VEmaks /MVV oranı %100 e yaklaşır veya geçer (6). Egzersiz esnasında maksimal ventilatuvar kapasite ve pulmoner mekaniği göstermek için ; maksimal inspiratuvar ve ekspiratuvar akım-volüm eğrisinin çizdirilmesi oldukça kullanışlıdır. KOAH ta tüm akciğer volümlerinde maksimal ekspiratuvar akım hızı azalır, maksimal inspiratuvar akım ise daha az etkilenmekle beraber azalmaktadır (7). Maksimal inspiratuvar ve ekspiratuvar akım volüm (FV) eğrisi içinde egzersiz tidal FV eğrisinin çizdirilmesi, egzersiz sırasında ekspiratuvar akım

3 kısıtlanmasını göstermek için kullanılabilir (Şekil 3). FV eğrisi orta ve ileri KOAH ta egzersiz kapasitesindeki azalma ile birlikte değişime uğramaktadır. Hafif KOAH ta ise egzersiz kapasitesinde azalma olmamakla beraber FV eğrisi normal şeklini koruyamamakta ve değişime uğramaktadır. Bu eğriler aynı zamanda; egzersiz esnasındaki ekspiryum sonu akciğer volümü (EELV) değişiklikleri yani solunum stratejileri konusunda; elastik yük hakkında (inspiryum sonu akciğer volümünün TLC ye oranı (EILV/TLC) veya TV/IC ile); inspiratuvar akım rezervi hakkında bilgi verir ve teorik olarak ventilatuvar kapasiteyi tahmin etme olanağı sağlar (5,6,7,8). Şekil 3: İstirahat maksimal ekspiratuvar ve inspiratuvar FV eğrisi içinde, MVV eğrisi ve egzersiz sırasındaki tidal FV eğrisi KOAH ta hafif egzersiz esnasında bile erken ekspiratuvar akım kısıtlanması sonucunda EELV de artış gelişmektedir. Bu artış, ventilatuvar kısıtlanmanın önemli bir göstergesidir. Böylece gelişen dinamik hiperinflasyon; inspiratuvar kas uzunluğunu azaltır, solunum işi ve O2 tüketimini artırır, inspiratuvar kas endurans zamanını azaltır (Şekil 4) (8). Bu olgularda pik egzersiz sırasında ise akım kısıtlanması tüm ekspiryumu içerir; aynı zamanda inspiratuvar akım kısıtlamasıda görülür ve egzersizdeki inspiratuvar FV eğrisi hemen hemen maksimal inspiratuvar akım ile üst üste örtüşür. İnspiratuvar akım rezervi önemli ölçüde azalır. EILV, TLC ye yaklaşır. EILV daki bu artış (EILV/TLC >%90) ventilatuvar kısıtlanmanın önemli bir göstergesidir (5).

4 Şekil 4: Orta derecede KOAH ta egzersiz sırasındaki inspiratuvar ve ekspiratuvar FV eğrisi (Johnson BD, Weisman IM, Zeballos RJ, Beck KC. Emercing concepts in the evaluation of ventilatory limitation during exercise. Chest 1999;116: ) KOAH ta egzersiz sırasında ventilasyon ihtiyacı arttıkça hasta ekspiratuvar akım kısıtlanmasından kaçınmak için EELV ü artırır; egzersiz sırasındaki TV ü korumak içinde EILV artırılır. Ekspiratuvar akım kısıtlanması varlığında eğer EILV artışındaki yeterli değilse, bu hastalarda inspiratuvar kas yorgunluğu ve güçsüzlüğü veya göğüs duvarı kısıtlaması veya akciğerin artmış elastik yükü akla gelmelidir (8). Bazı KOAH hastalarında, egzersiz sırasındaki ekspiratuvar akım hızı istirahatteki akım hızını geçer (Şekil 5). Bu bulgu şiddetli KOAH olgularında olduğu gibi, hafif ve orta olgularda da olabilir. Bunun sebepleri; torasik gaz kompresyonu, derin inspirasyon esnasında havayolu kompresyonu, akciğerden eşit dağılım göstermeyen hava atılımıdır (5,7). Şekil 5: KOAH da, egzersiz sırasındaki ekspiratuvar akım hızı ve istirahatteki akım hızı KOAH ta egzersiz esnasında ventilasyonun artışı 2 yolla sağlanmaktadır; 1) EELV artırarak ekspiratuvar akım artışını sağlayarak, 2) İnspiratuvar akım hızını artırarak, inspiryum zamanını azaltmak ve böylece ekspiryum zamanını artırmak yoluyla sağlanır. Solunum sayısındaki belirgin artışa rağmen VT nin, benzer VE na sahip sağlıklı kişilerle karşılaştırıldığında, düşük olduğu gözlenir. KOAH ta artan solunum işine rağmen, dinamik hiperinflasyon sebebiyle körleşmiş bir TV ve IC cevabı vardır (6). KOAH ta dinamik hiperinflasyon gelişimine katkısı olan pek çok değişken gösterilmiştir. Dinamik hiperinflasyon; ekspiratuvar akım kısıtlanması ile olduğu kadar, ventilasyon, FEV1/FVC ve maksimal inspiratuvar akım ile de oldukça iyi koreledir.ti/ttot ile negatif korelasyon gösterir (5,7). Dinamik hiperinflasyon, KOAH ta egzersiz kısıtlanmasına neden olan birkaç faktörden birisidir. Solunum kas fonksiyonu: Solunum kas gücü, KOAH ta egzersiz toleransını etkileyen bir diğer önemli faktördür. KOAH ta solunum kaslarında hem yapısal hem de fonksiyonel olarak değişimler olmaktadır. Bunlar;özellikle diyafragmada belirgin mekanik değişmeler (pozisyonel ve fonksiyonel) yanı sıra kas kitlesinde atrofik ve ultrasütürüktürel değişiklikleri içermektdir (9). İnspiratuvar kas fonksiyonları, maksimal inspiratuvar basınç ve kaslar üzerindeki mekanik yüke (elastik recoil ve rezistans ile ilgili) bağlıdır. İstirahatte maksimal ventilatuvar basıncın oldukça azalması inspiratuvar ve ekspiratuvar kas fonksiyon bozukluğu ile birliktedir.solunum kas güçsüzlüğü ve yorgunluğu bu olgularda sık gözlenen bulgulardır. Egzersiz sırasında nefes alma için gerekli basınç ile rezerv güç arasındaki ilişki bu hastalarda egzersiz kapasitesini kısıtlayan önemli faktörlerden biridir (5). Egzersiz sırasında inspiratuvar kas pompası (öz: diyafragma) aşırı yüklenmektedir; İnspiratuvar akım hızındaki artma, akciğer ve göğüs duvar kompliansında azalma ve ekstremite kaslarından aşırı CO2 üretimine bağlı olarak gelişmektedir.dinamik hiperinflasyona bağlı olarak bu olgulardaki egzersiz sırasında görülen ventilasyondaki artış tidal volüm artışı ile değil, frekansın artışı yoluyla sağlanmaktadır.ekspirasyon zamanının uzaması nedeniyle, inspiratuvar akımın artırılması

5 için Ti/Ttot un azaltılmaktadır. Yüksek akciğer volümlerinde (hiperinflasyonda) yüksek frekansda, yüksek hızda ve artmış miktarlarda nefes alıp vermek de inspiratuvar kaslara ek bir yüke neden olur (10). KOAH ta hem zeminde solunum kas güçsüzlüğünün olması hem de egzersiz sırasında eklenen egzersiz bağımlı güçsüzlük nedeniyle egzersiz toleransı azalmaktadır. İskelet kasları: KOAH ta iskelet kaslarında gözlenen değişiklikler şöyledir; kas kitlesinde azalma, fibril tiplerinde değişim, oksidatif kapasitede azalma, kas gücünde ve enduransında azalma gözlenir (11,12). Orta ve ileri KOAH ta iskelet kas kitlesindeki ortalama kayıp %30 oranındadır. Quadriceps kasındaki ortalama güç kaybı %30 oranındadır. Egzersiz sırasında, bu azalan kas gücüne bağlı olarak, KOAH olgularının %40-45 inde bacak eforunun algılanmasına bağlı egzersizin erken sonlandırılmasına neden olur. KOAH kas fibrilleri tip llb lehine artış gösterir.tip l fibrillerde ise atrofi gelişir. Tip llb fibriller hızlı kasılabilme özelliğinde olan oksidatif kapasitesi düşük olan fibrillerdir. Mitakondri enzim aktivitesinde azalma, oksidatif kapasitede azalma ve anormal metabolik regülasyon gelişir (12). Egzersizde hücre içi düşük ph, ATP ve fosfokreatinin inorganik fosfata oranında azalma, laktik asitte artma bu olgularda bozulmuş oksidatif kapasite ve erken anaerobik metabolizma gelişimini gösterir (5,10). Bunların sonucunda bu olgularda iskelet kaslarında bozulmuş enerji metabolizması ile birlikte periferal kas güçsüzlüğü ve enduransında azalma gözlenir; bu da egzersiz kısıtlamasına neden olan mekanizmalardan birisidir. Gaz değişimi: KOAH ta Vd/Vt oranındaki artış sebebiyle eşit dağılım göstermeyen ventilasyon cevabı (VE/VCO2 de artma) vardır. Metabolik asidozise karşı körleşmiş bir VE cevabı nedeniyle alveolar ventilasyon azalmıştır. Bu nedenle PCO2 artabilir veya stabil kalabilir. Bu olgularda egzersizle PO2 artabilir, azalabilir veya normal kalır. Orta-ileri KOAH ta PO2 egzersizle PO2 azalır.özellikle amfizemi belirgin olgularda egzersizle desatürasyon daha belirgindir.po2 azalma nedenleri;mikst venöz kandaki oksijenin azalması, V/P oranı azalması, şantlar, hipoventilasyon, diffüzyon defektidir (Öz. ileri olgularda) (6). İleri evre KOAH olgularında arteryel hipoksemi kaslara oksijen dağılımında azalmaya neden olarak egzersiz performansını etkiler. Egzersizle kötüleşen hipoksemi kas kapillerlerine oksijen sağlanmasını ve kaslara diffüzyonun belirgin azaltır (13). Hipoksemi bir ventilatuvar stimulan olması nedeniyle, egzersizde düşük iş yükü sırasında indirekt olarak ventilatuvar kısıtlanmaya neden olabilir. Ayrıca hipoksemi egzersizde kardiak fonksiyonların bozulmasına da neden olabilir (7). Yapılan bazı araştırmalarda KOAH da egzersiz kısıtlanmsının kan akımı ile kaslara gelen oksijen hacminde azalmaya bağlı olmadığı, daha çok oksijen transportu ve kullanımında sorun olduğu gösterilmiştir; 1)Oksijenin eritrositlerden mitakondriye diffüzyonunda bozulma, 2)egzersiz sırasında oksijenin kas fibrillerine heterojen dağılımı, 3)hücresel düzeyde oksidatif metabolizmada ataletin olması, 4)Kas aerobik enzimlarinde azalma ve aerobik kapasitede azalma olması gibi bazı değişiklikler egzersiz kısıtlanmasına neden olmaktadırlar (13). Nütrisyonel durum: KOAH olgularının yaklaşık %25 inde malnütrisyon vardır; hipermetabolik durum, azalmış kalori alımı ve sitokinlere bağlı gelişen sistemik inflamatuvar cevabın malnütrisyon gelişimine neden olduğu bilinmektedir.nütrisyonel durum direkt olarak kas aerobik kapasitesine ve egzersiz toleransına etkilidir. Ayrıca nütrisyonel durum ile VO2maks, Vd/Vt oranı ve metabolik asidosiz görülmesi arasında bir ilişki de gösterilmiştir (5). Kardiyak fonksiyonlar: KOAH ta genellikle kardiyak output (CO) VO2 ile paralel artış gösterir. Pik egzersizde VO2 deki azalma ile beraber CO de azalır. HR genellikle sağlıklı kişilere göre daha düşüktür, çünkü kardiovasküler sistem relatif olarak zorlanmamaktadır. O2 pulse da ventilatuvar kısıtlanma, hipoksemi ve hemodinamik değişiklikler sonucu genellikle azalmaktadır (6) Egzersizde gelişen PVR artışı nedeniyle pulmoner arter basıncı artar, özellikle orta ve ileri KOAH ta sağ ventrikül fonksiyonu olumsuz yönde etkilenir ve egzersiz kısıtlanmasında etkili olabilir (7). İnterstisyel Akciğer Hastalıkları (İAH): İAH da hastalar genellikle bacak yorgunluğu, göğüs ağrısı ve/veya dispne nedeniyle egzersizi sonlandırmaktadırlar, ilk iki semptomun daha sık gözlendiği çeşitli çalışmalarda gösterilmiştir

6 (14).İAH nda hastalığın çeşidine ve evresine göre değişmekle beraber ventilatuvar ve kardiovasküler yetersizlikler egzersiz kısıtlanmasında ana iki mekanizmadır. Aynı zamanda solunum kas güçsüzlüğü ve gaz değişim bozuklukları da fizyopatogenezde yer alan diğer mekanizmalardır. Ventilauvar kısıtlanma: Pulmoner fibrozisde skar dokusu havayollarıve asinusde doluma ve destrüksiyona yol açar, öte yandan komşu havayollarında hiperinflasyon gelişir (1). Bu patolojik değişiklikler, Vd/Vt deki artma, hipoksemi, erken metabolik asidozis, pulmoner hipertansiyon gelişmesine yol açarak, ayrıca akciğer reseptörlerinin duyarlılığında artış da ventilatuvar ihtiyacın artmasına neden olur (6,15). Öte yandan artan elastik recoil, solunum işini artırarak ventilatuvar fonksiyonların azalmasına yol açar (Şekil 6). Mekanik kısıtlanma nedeniyle TV artırılamaz, solunum paterni değişir; egzersiz sırasındaki ventilasyon artışı solunum hızındaki artışla sağlanır (50 /dk yı geçer), Ti ve Te her ikiside azalır. Artan elastik recoil ve mekanoreseptörler hızlı ve yüzeyel solunuma neden olur. EELV ise genellikle fazla değişmez veya minimal değişir. İleri dereceli olgularda ise TV, IC ye yaklaşır (14). Pulmoner fibrozis Havayolu destrüksiyon Kapiller destrüksiyon Elastik recoil Vd/Vt Hipoksemi PVR Solunum işi Sol vent. doluşu Vent. fonk. Vent. ihtiyaç CO ihtiyacı Kardiak fonk. Ventilatuvar yetersizlik Sirkülatuvar yetersizlik Egzersiz kısıtlanması Şekil 6: İAH da egzersiz kısıtlanmasında fizyopatogenez (Hansen JE, Wasserman K. Pathophysiology of activity limitation in patients with interstitial lung disease. Chest 1996;109: ) Dispne nedeniyle egzersizi sonlandıran hastalarda FV eğrisinde, önemli ekspiratuvar akım kısıtlanması ve EELV de artma ve EILV/TLC oranında artma gözlenir (Şekil 7). Bacak yorgunluğu sonlandıranlarda ise FV eğrisinde akım kısıtlanması gözlenmez (8)

7 Şekil 7: Dispne ve bacak yorgunluğu nedeniyle egzersizi sonlandıran hastalardaki FV eğrileri (Johnson BD, Weisman IM, Zeballos RJ, Beck KC. Emercing concepts in the evaluation of ventilatory limitation during exercise. Chest 1999;116: ) İAH nda egzersizde ventilatuvar kısıtlanmayı en iyi gösteren solunum rezervindeki azalmadır (6).Fakat bazı araştırmacılara göre, İAH nda egzersiz kısıtlanmasında ventilatuvar yetersizliğin etkisi daha azdır, sirkülatuvar mekanizmalar daha etkili olan fizyopatolojik değişikliklerdir (16). Kardiyovasküler faktörler: Pulmoner kapiller yatakta destrüksiyon, altta yatan akciğer hastalığının şiddeti ile oarantılıdır. Sirkülatuvar disfonksiyon gaz transfer indeksindeki azalma, arterial hipoksemi, ölü boşluk ventilasyonunda artma ile birliktedir (16). V/P dengesizliği, mikst venöz PO2 de azalma, diffüzyon defekti, egzersizde PO2 de belirgin azalmaya neden olan mekanizmalardır, egzersiz sırasında restrikte kapiller sahadan geçen eritrositlerin geçiş zamanındaki kısalma hipokseminin belirginleşmesinde önemlidir (1,6). Aynı zamanda alveoloarteriyel oksijen gradyenti de artar. Özellikle DLCO %70 in altında olan olgularda egzersizde desatürasyon daha belirgindir (6). Pulmoner vasküler destrüksiyon, pulmoner vasküler rezistansın artmasına, sağ ventrikül disfonksiyonuna neden olur, egzersiz kısıtlanmasının bir diğer sebebidir (Şekil 6) (1,6,17). Özellikle ilerlemiş olgularda egzersizde kalp hızının fazla artmadığı gözlenir. Kalp hızı rezervi normal olabilir veya artabilir. HR/ VO2 50 nin üstüne çıkar, özellikle ilerlemiş olgularda gözlenir. Oksijen pulse azalır. Pulmoner vaskuler defekt ve/veya sağ kalp disfonksiyonu ve/veya iskelet kas disfonksiyonuna bağlı olarak aneorobik eşikte azalma izlenir (6). Sistemik oksijen transportundaki bozulma sonucu bu olgularda laktik asidozis artar. Oksijen tüketimi / iş yükü oranı ise azalır, bunlar İAH nda sirkulatuavr komponenti gösteren diğer bulgulardır (16). Solunum kas fonksiyonu: Artan elastik recoil, genişleyemeyen akciğerlere bağlı olarak solunum kas gücünün azaldığı buna bağlı egzersiz toleransının azalabileceği bildirilmektedir (15). Gallagher ve Younes e göre İAH nda inspiratuvar solunum kas güçsüzlüğü egzersiz kısıtlamasına yol açmamaktadır (17). Egzersiz kapasitesinin kısıtlanması ve teste alınan cevap, İAH nın farklı tiplerinde birtakım farklılıklar göstermektedir. IPF de egzersiz sırasında görülen desatürasyon, sarkoidozdan ve skleroderma ve kriptojenik fibrozan alveolitten daha belirgindir.sarkoidozisde diğerlerinden farklı olarak, sağ ve sol miyokardın tutulmasına bağlı olarak uygunsuz kardiovasküler yanıt görülebilmektedir (6). Ayrıca sarkoidoziste solunum ve iskelet kas güçsüzlüğü egzersiz kısıtlanmasında görülen önemli fizyopatogenetik mekanizmalardır. Spruit ve ark. inspiratuvar ve ekspiratuvar solunum güçlerinde ve quadriceps kas kuvveti ve elle yakalama kuvvetinde belirgin azalma göstermişler, egzersiz kapasitesi ile ilişkili bulmuşlardır (18). Sarkoidozisde egzersiz intolansının nedenlerini araştırmaya yönelik kliniğimizde yaptığımız çalışmada ise; radyolojik evre ile negatif korelasyon gösteren egzersiz kapasitesinde kısıtlanmayı gösterdik, özellikle evre l de SFT normal olduğu halde tek bozulan fizyolojik parametre egzersiz yanıtı idi. Egzerszi sırasında kan gazlarındaki değişimin çok belirgin olmadığını da gözledik. Özellikle O2 pulse ve VO2/WR gibi sirkülatuvar parametrelerin belirgin azaldığı; ayrıca kalp hızının azaldığı ve kalp hızı rezervinin arttığını, böylece uygunsuz kalp hızı cevabının egzersiz intoleransında etkili faktörler olabileceğini gözledik. Ventilatuvar kısıtlanmanın özellikle ileri evre olgularda daha önemli olduğunu tespit ettik (Exepta Clinica, yayına kabul). İAH olan hastalarda geleneksel olarak egzersiz kapasitesinin azalmasında; ventilatuvar kısıtlanmanın olduğu düşünülse de, çoğu araştırmacının hem fikir olduğu konu sirkülatuvar parametrelerin daha önemli olduğudur. Hastalığın çeşidi ve evresine göre farklı mekanizmaların da gözlendiği bildirilmektedir. Pulmoner vasküler hastalıklar (PVH): PVH; primer pulmoner hipertansiyon, pulmoner emboli, kronik tromboembolik hastalık, pulmoner vaskülitler gibi hastalıkları içermektedir. Bu hastalıklarda egzersizde ventilatuvar kısıtlanma gözlenmez. Kardiovasküler yetmezlik ön plandadır. Kardiovasküler kısıtlanma birkaç faktöre bağlıdır; altta yatan vasküler patoloji, vasküler tutulumun genişliği, hastalık progresyonunun süreci, sağ kalbin fonksiyonel durumu (uygun CO sağlanımı) gibi (6). PVH da ventile olan alveollerde perfüzyon azlığı sözkonusudur, yani V/P oranı artar. Egzersiz sırasında ventilasyon belirgin artar, çünkü metabolik olarak oluşan CO2 in atılması ve PCO2 ve ph ın

8 sürdürülmesi için gereklidir. Kötü perfüze olan bölgelerde aşırı ventilasyon alveolar ölü boşluğu artırır, Vd/Vt oranıda artar. Öte yandan gelişen hipokseminin kemoreseptörleri uyarması ile de ventilasyon artar (1). Erken gelişen anaerobik eşik nedeniyle artan laktat, hidrojen iyonu da ventilasyonu uyarır (Şekil 8) (19). PPH PVR Pulmoner kapiller yatak V/P dengesizliği R L şant Kan akımı(o2) Vd/Vt PO2 ph Laktat Aşırı CO2 ATP Ventilatuvar ihtiyaç Kas kontraksiyonu Dispne Yorgunluk, Dispne Egzersiz kısıtlanması Şekil 8: PPH da egzersiz kısıtlanmasında fizyopatogenez (Sun XG, Hansen JE, Oudiz RJ, Wasserman K. Exercise pathophysiology in patients with primary pulmonary hypertension. Circulation 2001;104:429-35) Arteriyel hipoksemi ise; 1- Azalan pulmoner kapiller yataktan egzersiz sırasında eritrositlerin geçiş zamanının kısalması ile, 2- Patent foramen ovaleden artan PVR nedeniyle sağ-sol şantın gelişmesiyle meydana gelir (1,19). Kan akımın ve dolayısıyla oksijen sağlanımının azalmasına bağlı olarak ATP nin aerobik rejenerasyonu bozulur, AT ve VO2/ WR azalır. Anaerobik metabolizma devreye girer, erken metabolik asidozis gelişir.tüm bunların sonunda kas kontraksiyonunda bozulma gelişir ve egzersizde yorgunluk ve dispneye neden olur (Şekil 8) (19). Göğüs duvarı hastalıkları: Solunum kas güçsüzlüğü, göğüs deformiteleri, toraks kafesi rijiditeleri (ankilozan spondilit), kas ve motor sinir hastalıkları, aşırı obesite gibi durumları içermektedir. Göğüs duvarı hastalıklarında restriksiyon vardır; egzersiz sırasında göğüs duvarı genişleyemediğinden Tv artıramazlar. Akciğerde herhangi bir hastalık olmaksızın ventilatuvar kısıtlanma sözkonusudur. Solunum rezervi azalır. Normal olmayan göğüs kafesi mekaniği nedeniyle maksimal egzersiz performansı engellenir. Aynı zamanda solunum kas güçsüzlüğü de egzersiz kısıtlanmasına yol açar. Kalp hızı rezervi artar, zira kardiovasküler kısıtlanma görülmez (1). Kronik kalp yetmezliği (KKY): KKY de egzersiz intoleransına neden olan birkaç faktör vardır;1- Uygunsuz oksijen dağılımı (kalp hızı cevabındaki değişkenlikler, sistolik ve diasyolik disfonksiyon, periferik dolaşıma kan akımı dağılımındaki eşitsizlikler), 2-Normal olmayan pulmoner vasküler cevap, 3-İskelet kas patolojileri (oksijen kullanımı ve kas metabolizması), 4-Normal olmayan ventilatuvar cevap gibi (6). KKY de erken gelişen metabolik asidozise, azalan CO bağlı V/P dengesizliğine, interstisyel pulmoner ödeme, havayolu rezistansındaki artışa, göğüs duvarı ve akciğerdeki mekanoreseptörlerin uyarılımı sonucu ventilasyon belirgin artar. Havayolu rezistansındaki artışa bağlı olarak KKY li hastalar düşük iş yüklerinde ekspiratuvar akım kısıtlanması gelişir ve solunum rezidüel volüm

9 seviyelerine yakın seviyelerde yapılır (Şekil 9) (8). RV seviyelerine yakın solunum havayolarına dinamik kompresyonu artırır, dispne semptomuna yol açar. Solunum paterni; inspiratuvar solunum kas güçsüzlüğü veya artmış ventilatuvar dürtü veya ekpiratuvar kasların aktivasyonu veya diğer birtakım faktörlere bağlı olarak düşük akciğer volümlerinde olacak şekilse yapılmaktadır (6,8). Fakat yapılan çalışmalarda gösterilmiştir ki, KKY de solunumsal anormalliklerin egzersiz intoleransına değişken etkilerinin olmasına rağmen, egzersiz kısıtlanmasında yeri yoktur (20). Şekil 9: Stabil kogestif kalp yetmezliğinde egzersiz sırasındaki inspiratuvar ve ekspiratuvar FV eğrisi (Johnson BD, Weisman IM, Zeballos RJ, Beck KC. Emercing concepts in the evaluation of ventilatory limitation during exercise. Chest 1999;116: ) Orta ve ileri KKY de, azalan CO sebebiyle Vd/Vt ve VECO2 oranları artar ve V/P dengesizliği sıklıkla gözlenir. Fakat egzersizle kan gazlarında herhangi bir değişiklik gözlenmez. VO2/ WR ve AT azalır, erken metabolik asidosiz gelişir, O2 pulse azalır. Egzerszile bozulmuş kalp hızı cevabı görülür, ileri olgularda pik kalp hızı azalır (1,6). KAYNAKLAR 1-Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, Casaburi R, Whipp BJ. Principles of exercise testing and interpretation: Including pathophysiology and clinical applications. 3 rd ed. Philadelphia: Lippincott Williams Wilkins, 1999: Weisman IM, Zeballos RJ. Clinical exercise testing. Clin Chest Med 2001;22: Ambrosino N, Scano G. Measurement and treatment of dyspnoea. Respir Med 2001;95: Akkoca Ö, Öner F, Saryal S, Şen E ve ark. Hafif ve orta şiddetteki kronik obstrüktif akciğer hastalıklarında egzersiz kapasitesi. Tüberküloz Toraks 2001;49: Nici L. Mechanisms and measures of exercise intolerance in chronic obstructive pulmonary disease. Clin Chest Med 2000;21: ATS/ACCP Statement on cardiopulmonary exercise testing. Am J Respir Crit Care Med 2003;167: Gallagher CG. Exercise limitation and clinical exercise testing in chronic obstructive pulmonary disease. Clin Chest Med 1994;15:305-26

10 8-Johnson BD, Weisman IM, Zeballos RJ, Beck KC. Emercing concepts in the evaluation of ventilatory limitation during exercise. Chest 1999;116: Marchand E, Decramer M. Respiratory muscle function and drive in chronic obstructive pulmonary disease. Clin Chest Med 2000;21: Polkey MI. Muscle metabolism and exercise tolerance in COPD. Chest 2002;121:131s- 135s 11-ATS/ERS Skeletal muscle dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1999;159;s1-s40 12-Maltais F, LeBlanc P, Jobin J, Casaburi R. Peripheral muscle dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease. Clin Chest Med 2000;21: Antonucci R, Berton E, Huertas A, Laveneziana P et al. Exercise physiology in COPD. Monaldi Arch Chest Dis 2003;59: Lama VN, Martinez FJ. Resting and exercise physiology in interstitial lung diseases. Clin Chest Med 2004;25: Mascolo MC, Truwit JD. Role of exercise evaluation in restrictive lung disease: new insights between march 2001 and february Curr Opin Pulm Med 2003;9: Hansen JE, Wasserman K. Pathophysiology of activity limitation in patients with interstitial lung disease. Chest 1996;109: Marciniuk DD, Gallagher CG. Clinical exercise testing in interstitial lung disease. Clin Chest Med 1994;15: Spruit MA, Thomeer MJ, Gosselink R, Troosters T et al. Skeletal muscle weakness in patients with sarcoidosis and its relationship with exercise intolerance and reduced health status. Thorax 2005;60: Sun XG, Hansen JE, Oudiz RJ, Wasserman K. Exercise pathophysiology in patients with primary pulmonary hypertension. Circulation 2001;104: Chauhan A, Sridhar G Clemens R, Krishman B et al. Role of pulmonary function in exercise limitation in chronic heart failure. Chest 2000;118:53-60