AKCİĞER HACİM VE KAPASİTELERİ Prof. Dr. H. Oktay SEYMEN 2006
Genel çerçeve Ölü boşluk tayinleri a)anatomik b) Fizyolojik ölü boşluk Akciğer hacim ve kapasiteleri Fonksiyonel rezidüel kapasite tayini a)açık devre azot yıkama (saf oksijen solutma) b)kapalı devre helyum yöntemi Ventilasyon kat sayısı Dinamik akciğer fonksiyon testleri Zamanlı vital kapasite Maksimal soluma kapasitesi Yürüme ventilasyon indeksi, Akış hızı Kapanış volümü Reversibilite ve provokasyon testleri 2
Genel çerçeve Ölü boşluk kavramı Solunum fonksiyon testleri 3
Kimograf Hacim değişikliklerinin ölçülmesinde SPİROMETRE kullanılır 4
Dakikada kaç kez ve kaç litre solunum yaparız? Erişkinde soluk frekansı dakikada 12-16 kezdir. Çocuklarda dakikada 25-35 kez olmaktadır Solunum dakika hacmi: Soluk hacmi ve frekansın çarpımından hesaplanır Dakika ventilasyon = Soluk hacmi X Soluk frekans 6000 = 500 X 12 5
Solunum dakika hacminin limitleri: Soluk frekansı dakikada 2 ile 50 soluğa ve 1,5 ile 200 litre/dk olabilir. Çoğu kişi üst limitin ½ veya 2/3 ünü bir dakikadan daha uzun süre devam ettiremez. 6
Alveoler ventilasyon Alveoller, alveol keseleri, alveol kanalları ve respiratuvar bronşiyollerde olmaktadır. 7
Soluk Hacmi,, ölü boşluk havası ve alveol havasından oluşmaktadır. Ölü Boşluk: 1- Anatomik ölü boşluk 2- Fizyolojik ölü boşluk 8
Ölü boşluğun alveoler ventilasyon üzerine etkisi Burun, farinks ve trakea gibi, gaz değişiminin meydana gelmediği hava yollarını doldurur. Bu bölgelere ölü boşluk havası denir. Ekspirasyonda alveollerden gelen hava atmosfere ulaşmadan önce ilk olarak bu ölü boşluktaki hava çıkarılır. Ölü boşluk, ekspirasyon gazlarının akciğerlerden çıkarılmasında bir dezavantaj oluşturur. 9
Alveolar ventilasyon hızı Gaz değişiminin olduğu bölgelere yeni havanın ulaşma hızına alveoler ventilasyon hızı denir. Dakikada alveolar ventilasyon,, bir dakikada alveollere ve öteki bitişik gaz değişimi alanlarına giren yeni havanın total hacmidir. Dakika alveolar ventilasyon (VA) = Dakika solunum frekansı X Alveolar hava hacmi 4200 = 12 X (500-150) Alveolar ventilasyon hızı 4200 ml/dk dır. 10
Alveolar ventilasyon alveollerde oksijen ve karbondioksit konsantrasyonlarını belirleyen başlıca faktörlerden birisidir. 11
Denek: Soluk Hacmi X Solunum frekansı = Dakika ml/soluk soluk sayısı/dk Ventilasyonu ml/dk Anatomik Alveoler Ölü Boşluk Ventilasyon ml/dk ml/dk 12
Ölü Boşluğun ölçülmesi Normal şartlarda soluduğumuz hava bir gaz karışımıdır. Azot, oksijen, karbondioksit ve su buharı içerir. 13
14
15
Solunum Fonksiyon Testleri: Akciğerlerin hacim ve havanın akış hızına göre fonksiyonlarını aydınlatmaya yönelik uygulamalardır. 16
Kullanım amaçları: 1- Akciğer veya kalp hastalıklarının teşhis ve tedavisinde 2- Tedavinin değerlendirilmesi ve reversibilitenin araştırılmasında 3- Cerrahi girişim öncesi solunum kapasitesinin saptanmasında 4- Malüliyet durumunun tespitinde 5- Egzersizin kondüsyon üzerine etkilerinin gösterilmesinde 6- Kitle taramaları (epidemiyolojik araştırmalarda) 17
I. Basit Spirometrik ölçümler: 1-Statik Akciğer Hacimleri: Vital Kapasite (VK) Soluk Hacmi İnspirsyon rezerv hacmi Ekspirasyon rezerv hacmi İnspirasyon Kapasitesi Zorlu vital Kapasite 2- Dinamik Akciğer Hacimleri: ZVK1 ZVK1 % ZVK1/VK (Tiffeneau( İndeksi) MEF 25-50 50-75 Maksimal İstemli Ventilasyon (MIV) Akım-Hacim Grafikleri 18
II-Gelişmiş Akciğer Fonksiyon Testleri: 1-Statik Akciğer Hacimleri Fonksiyonel Rezidüel Kapasite (FRK) Rezidüel Hacim (RH) 2-Dinamik Akciğer Ölçümleri Havayolu direnci Statik Akciğer Kompliyansı Maksimal İns. Vd Exp.. Basınç değerleri Difüzyon Kapasitesi Ventilasyon Dağılımı Periferik küçük Hava yolları değerleri-reversibilite Solunum Kontrolü 19
20
Akciğer Hacimleri: 1. SOLUK HACMİ (Tidal volum): Normal solunum hareketi ile akciğerlere alınan veya akciğerlerden çıkarılan hava hacmidir. 500 ml 2. İNSPİRASYON REZERVİ: Normal soluk hacminin üzerine alınabilen fazladan soluk hacmidir. 3000 ml. 3. EKSPİRASYON REZERVİ: Normal bir soluk vermeden sonra zorlu bir ekspirasyonla fazladan çıkarılabilen hava hacmidir. 1100 ml. 4. REZİDÜEL (tortu) HACİM: Zorlu bir ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava hacmidir. 1200 ml 21
Akciğer Kapasiteleri: 1. İnspirasyon kapasitesi: Soluk hacmi ile inspirasyon rezervinin toplamıdır. 3500 ml 2. Fonksiyonel rezidüel kapasite: Ekspirasyon rezervi ile rezidüel hacmin toplamıdır. 2300 ml. 3.Vital Kapasite: İnspirasyon rezervi, soluk hacmi ve ekspirasyon rezervlerinin toplamıdır. 4500 ml. 4. Total Akciğer Kapasitesi: Vital kapasite ile rezidüel hacmin toplamıdır. 5800 ml. TAK nin %40 ı FRK yi oluşturur. 22
VK=İR+SH+ER VK=İK+ER TAK=VK+RV TAK=İK+FRK FRK=ER+RH RH=Kollaps Havası+Minimum Hava 23
Vital kapasiteye etki eden faktörler Yaş Cinsiyet Vücut ağırlığı Boy Vücut yüzeyi (m 2 ) Vücut postürü 24
VK yi azaltan restrüktif bozukluklar: Toraksın genişlemesini önleyen durumlar (kifoskolyoz, nöromusküler hst.).) Diyafragma hareketlerini azaltan durumlar (frenik sinir felci, batında ascites) Akciğerlerin genişlemesini önleyen durumlar (plevrada fazla miktarda sıvı veya hava toplanması) Fonksiyon gören akciğer dokusunun azalması (yaygın akciğer fibrozisi,, büyük kistler veya tm kitleleri) Solunum merkezi depresyonu 25
Dinamik Akciğer Fonksiyon Testleri Zorlu Vital Kapasite (ZVK veya FEV) FEV1 = % 80 26
FEV1 27
Normal durum: Rezidüel hacim total akciğer kapasitesinin %25 ine eşittir. FRK total akciğer kapasitesinin yaklaşık %40 ına eşittir. Bir saniyedeki zorlu ekspirasyon hacmi zorlu vital kapasitenin %80 inden fazlasını Üç saniyedeki zorlu ekspirasyon hacmi ise yine zorlu vital kapasitenin %95 inden çoğunu meydana getirmektedir. 28
Restrüktif akciğer hastalığı: Bütün akciğer hacim değerleri küçülmüştür. Rezidüel hacimdeki azalma, FRK de, vital kapasitede ve total akciğer kapasitesinde görülen azalmalardan çok daha fazladır. FEV1 normaldıryada normalden fazladır. Solunum hızlı ve yüzeyeldir. 29
Obstüktif akciğer hastalığı: Rezidüel volüm ve FRK artmıştır. Total akciğer kapasitesi de artmıştır, ancak bu artış daha hafiftir ve bu nedenle vital kapasite azalmıştır. Ekspirasyon süresi uzamıştır. FEV1 vital kapasitenin %80 inden daha azını meydana getirmektedir. Zaman zaman amfizematöz çentik görülür. 30
Akım-hacim halkaları Rezidüel hacim düzeyinden total akciğer kapasitesine ulaşıncaya kadar hızlı ve tüm gücüyle bir inspirasyon ve total akciğer kapasitesinden rezidüel hacim düzeyine kadar hızlı, zorlu ve tam bir ekspirasyon hareketi yapılır. Bu sırada, apsise hacim, ordinata da hava akım hızı değişiklikleri kaydedilerek akım-hacim halkaları elde edilir. Apsisin üstü ekspirasyon,, altı da inspirasyon hızlarını gösterir. 31
Akım-hacim halkası 32
33
34
Fonksiyonel Rezidüel Kapasite (FRK) ölçümü Helium Dilüsyon Yöntemi FRK normal solunum hareketleri sırasında akciğerlerde kalan hava hacmidir. Spirometre doğrudan FRK yı ölçemez. Çünkü akciğerlerin rezidüel hava hacmi ekspirasyonla çıkarılamaz. İndirek ölçümler yapılır. 35
FRK ölçümü Belirli hacimdeki bir spirometre,, belirli konsantrasyonda hava-helyum helyum karışımı ile doldurulur. Spirometreden solumadan önce denek normal bir ekspirasyon yapar. Bu ekspirasyonun sonunda akciğerlerde kalan hacim FRK ya eşittir. O anda kişi hemen spirometreden solumaya başlar ve spirometredeki gazlar akciğerlerdeki gazlarla karışır. Sonuçta helyum FRK gazları ile dilüe olur. FRK helyumun seyrelme oranından hesaplanır. 36
Guyton: Tıbbi Fizyoloji, Nobel Tıp Kitabevi, 9.edi. 37
Ventilasyon Katsayısı Taze gelen hava (350ml) Katsayısı= -------------------------- Önceden varolan hava (3000 ml) = % 12 38
Maksimal Soluma Kapasitesi (MSK) MSK = 100-200 Lt/dk 39
Kapanış hacminin hesaplanması Tek soluk analizi ile tayin edilebilir. Denek maksimal bir ekspirasyondan sonra (rezidüel( hacim düzeyinden) %100 O 2 ile dolu spirometreden maksimal derinlikte tek bir inspirasyon yapar. 40
Maksimal ekspirasyonda 4 faz elde edilir: 1.faz: Ölü boşluktaki saf oksijenin boşalması ile sıfır azot düzeyi 2.faz: Alveollerdeki havanın ulaşması ile gittikçe azot konsantrasyonunun artması 3.faz: Eşit olarak havalanan akciğer bölgelerinde eşit azot konsantrasyonu nedeniyle bir plato çizilir 4.faz: Tabanda ekspirasyonun tamamlanıp apeks bölgesinin boşalmaya başlamasıyla azot konsantrasyonunun tekrar yükselmesi. Bu fazın başlangıcı alt hava yollarının kapandığı seviyeyi (kapanış hacmini) göstermektedir. 41
Kapanış Hacmi 20 yaşında VK nin % 8 i, 60 yaşında ise VK nin %24 üdür Sigara içenlerde, diğer testler değişmese de kapanış volümü yüksek bulunur. 42
Astımda spirogram Küçük hava yollarını ilgilendiren şiddetli bir darlık olduğundan restrüktif bir hastalığın spirogramı andırabilir. Küçük hava yollarında daha fazla gaz kısılıp kalmıştır ve daha büyük hava yolları ise açıktır. Bu durum hava yolu direnci değerinin çok fazla artmamasına ve FEV1 in normal kalmasına neden olur 43
Özet 1- Alveoler vantilasyon ve ölü boşluk kavramları 2- Akciğer hacim ve kapasiteleri 3- Fonksiyonel rezidüel kapasite tayini 4- Ventilasyon kat sayısı 5- Dinamik akciğer fonksiyon testleri anlatıldı. 44