Pletismografia

Pletismografia poate fi realizată ca investigație medicală cu scopul de a măsura modificările de volum provocate de fluxul sanguin sau de aer. Testul este utilizat pentru a verifica existența unor cheaguri de sânge în brațe și picioare sau pentru a evalua fluxul de sânge în arterele membrelor inferioare la pacienții cu ateroscleroză avansată. De asemenea investigația este utilizată în cazul disfuncțiilor erectile. 

Cel mai frecvent, acest test este efectuat pentru obținerea de informații complexe și foarte exacte pentru determinarea volumelor respiratorii pe care procedura standard, respectiv spirometria, nu le poate furniza. Măsurătorile realizate prin pletismografia pulmonara se bazează pe Legea lui Boyle, un principiu științific care descrie relația dintre presiunea și volumul unui gaz. Această lege spune că, dacă temperatura este constantă, măsurarea presiunii unui gaz va da indicații certe despre valorile de presiune și invers. 

Spirometria, metoda standard folosită pentru măsurarea unora dintre volumele relative ale plămânilor, nu oferă informații despre toate volumele de aer din plămâni și nu poate furniza decât o imagine parțială a standardelor de funcționare ale plămânului, fiind astfel necesară o abordare complexă pentru a măsura volumul rezidual, capacitatea reziduală funcțională și capacitatea pulmonară totală. Pletismografia corporală, numită și pletismografia pulmonară reușește cu maximă precizie obținerea acestor date. 

Printre avantajele pe care le oferă pletismografia pulmonara se numără: 

• Acuratețea rezultatelor comparativ cu alte tipuri de investigații ale volumelor de aer pulmonar.   
• Performanța aparatului nu necesită o calibrare în funcție de pacient. 
• Confortul pacientului este optim, ceea ce reduce testele ratate. 
• Este utilizată o tehnologie avansată pentru calculul volumelor de gaz intratoracic. 

Pentru a stabili dacă plămânul funcționează în parametri normali sunt utilizate diferite valori care descriu volumele de aer care trec și rămân prin și în plămâni. Acestea sunt un indicator pentru eficiența și randamentul schimburilor gazoase care se realizează în alveolele pulmonare. 

Doar pletismografia pulmonară poate măsura cu exactitate următoarele valori: 

• Capacitatea pulmonară totală (CPT) cuprinde capacitatea vitală împreuna cu aerul rezidual și are o valoare de 5.000-6.000 ml.
• Capacitatea reziduală funcțională (CRF) reprezintă volumul de aer care rămâne în plămâni la sfârșitul unei expirații de repaus. Valoarea ei se obține prin însumarea VER și VR și reprezintă aproximativ 50% din CPT.
• Volumul rezidual (VR) reprezintă volumul de aer rămas în plămâni la sfârșitul unei expirații maxime și are valoarea de 1.300-1.500 ml. Volumul rezidual nu părăsește plămânul decât prin înlocuirea sa cu un gaz inert (He) sau cu apă sau dacă colabam (comprimăm) cei doi plămâni. În acest din urmă caz, volumul rezidual se reduce la circa 200 ml aer.

În cursul aceleiași analize respiratorii sunt măsurate și: 

• Volumul curent (VT) reprezintă volumul de aer care pătrunde și iese din plămâni în timpul unei respirații în condiții de repaus. VT este, la adult, în medie de 500 ml, din care 150 ml rămân la nivelul căilor aeriene și la nivelul structurilor pulmonare care nu participă la schimbul de gaze și nu mai ajunge la nivelul alveolelor.
• Volumul inspirator de rezerva (VIR) este volumul maxim de aer ce poate fi inspirat într-o inspirație amplă și poate ajunge, la un adult sănătos, la 1.500 ml.
• Volumul expirator de rezerva (VER) se realizeaza prin efectuarea unei expiratii maxime și are valoarea de 1.500 ml.
• Capacitatea vitala (CV) reprezinta volumul de aer ce poate fi inspirat și expirat într-o inspirație și o expirație maximă și reprezintă suma dintre VT,  VIR și VER și are valoarea de 3.500-4.000 ml aer. Capacitatea vitală în funcție de vârstă, sex, tonusul muscular, condiția fizică și poziția corpului. În poziția șezândă sau culcat este 5-10% mai mica decât atunci când este măsurată în poziție verticală (în picioare). Mișcarea brațelor în extensie laterală poate crește CV.
• Volumul rezidual (VR) reprezintă volumul de aer rămas în plămâni la sfârșitul unei expirații maxime și are valoarea de 1.300-1.500 ml. Volumul rezidual nu părăsește plămânul decât prin înlocuirea sa cu un gaz inert (He) sau cu apă, sau dacă colabam (comprimăm) cei doi plămâni. În acest din urmă caz, volumul rezidual se reduce la circa 200 ml aer.
• Capacitatea reziduală funcțională (CRF) reprezintă volumul de aer care rămâne în plămâni la sfârșitul unei expirații de repaus. Valoarea ei se obține prin însumarea VER și VR și reprezintă aproximativ 50% din CPT.
• Capacitatea inspiratorie (CI) reprezinta volumul de aer ce poate fi introdus în plămân printr-o inspirație maximă care începe la sfârșitul unei expirații de repaus. Valoarea ei este echivalentă cu suma dintre VR și VIR și reprezintă aproximativ 50% din CPT.

Valorile menționate sunt influențate de frecvența respiratorie și debitul respirator. Frecvența respiratorie reprezinta cantitatea de aer ventilată de plămâni, într-un minut, în repaus. Aceasta variază în funcție de:

• vârstă: la nou-născut frecvența respiratorie este de 40 respirații/min, la 20 ani 20 respiratii/min, iar la 40 de ani și după, frecvența scade la 14-18 respirații/min;  
• sex: la femei frecvența este cu două-trei respirații pe minut mai mare decât la bărbați, ca efect al capacității respiratorii mai mici;  
• poziția corpului;  
• altitudine: frecvența respirațiilor crește automat atunci când concentrația de oxigen din aer scade, dar este influențată și de presiunea atmosferică;  
• starea fiziologică: frecvența scade în timpul somnului, dar crește la femei în timpul sarcinii și la ambele sexe în condițiile unor stări emoționale sau al efortului fizic. 

​​​​​​​Debitul respirator este aerul circulat într-un minut și este produsul dintre volumul curent și frecvența respirațiilor. De exemplu, pentru un adult, în repaus, cu volumul curent de 500 ml și o frecvență a respirațiilor de 12 cicluri/min, debitul ventilator va fi de 6 litri aer. În timpul efortului fizic debitul ventilator crește la 80-100 l/min, iar volumul de aer care poate fi respirat într-o perioada de timp prin respirații voluntare cu amplitudine și frecvență maximă reprezintă debitul respirator maxim si are valoare de 180-200 l/min.

Una dintre cele mai importante valori care reflectă funcția pulmonară și care pot fi obținute prin pletismografie este testarea capacității de difuziune a monoxidului de carbon. Cunoscut drept testul DLCO sau TLCO și definit drept difuziunea sau transferul prin membrana alveolo-capilară a monoxidului de carbon, testul evaluează monoxidul de carbon, acest gaz având cea mai mare afinitate pentru hemoglobină.  

DLCO măsoară permeabilitatea membranei alveolo-capilare, adică exact locul unde se realizează schimbul de gaze respiratorii. Abilitatea plămânilor de a transfera gazul din aerul inhalat în celulele roșii sanguine depinde de: 

• suprafața totală a alveolelor pulmonare; 
• structura rețelei capilare; 
• volumul sanguin; 
• nivelul hemoglobinei din sânge, respectiv de numărul celulelor roșii. 

Testul de transfer DLCO evaluează proprietățile membranei alveolo-capilare și ușurința transferului moleculelor de oxigen din aer din alveolele pulmonare în hematiile din capilare. Structura și proprietățile membranei alveolare și a celei capilare au o importanță esențială în transferul de oxigen și monoxid de carbon.

Pletismografia pulmonară este o investigație neinvazivă care testează precis modul de funcționare a plămânilor. Procedura identifică exact cât de mult aer ajunge în plămâni după o inspirație profundă și cât de mult aer rămâne după o expirație forțată. La aceasta se adaugă o serie de alți parametri legați de volumele de aer circulante la nivelul plămânilor. Pentru testul DLCO, pletismografia pulmonară este investigația convenabilă și ușor de realizat pentru pacient, fiind o procedură mai simplă comparativ cu spirometria.

Pletismografia pulmonară este o investigație neinvazivă, simplă și ușor de tolerat de pacient. Testul în sine durează mai puțin de 20 de minute, în cursul cărora se obțin toate datele necesare pentru a putea cuantifica exact funcția pulmonară a pacientului. În timpul testului pacientul realizează o serie de manevre respiratorii voluntare, așa cum îi sunt indicate de medic, ceea ce permite aparatelor de măsurare a presiunii și pentru a putea calcula volumele circulante de aer din plămâni.

Pletismografia pulmonară se realizează într-o incintă ermetică de sticlă, iar senzorii specifici din interiorul acestui spațiu etanș măsoară cele mai fine modificări de presiune ca urmare a respirației pacientului care este evaluat. Un element de măsurare este inclus și în pipa pe care o ține pacientul în gură și care măsoară exact fluxul de aer și presiunea din gură. Alți senzori atașați prin curele la nivelul cutiei toracice înregistrează modificările de volum. Datele sunt corelate, analizate și centralizate furnizând medicului informații exacte despre funcția pulmonară. 

Pentru realizarea pletismografiei pulmonare pacientul este măsurat și cântărit și va primi toate explicațiile legate de procedura în sine. Pe toata perioada testul acesta va respira doar pe gură. 
Toate etapele testului sunt repetate de pacient de cel puțin două ori, pentru ca datele obținute să fie validate. Între teste există o pauză de câteva minute pentru ca ritmul respirațiilor să revină la normal. Pe parcursul testării pacientul poate vedea medicul și poate auzi indicațiile acestuia. 

Calitatea informațiilor furnizate de acest test depinde în bună măsură de cooperarea pacientului și de efectuarea corectă a manevrelor respiratorii indicate de medic. Uneori este posibil ca testul să fie repetat după administrarea unui medicament pe cale inhalatorie cu efect bronhodilatator. În acest caz testul se va relua după circa 15-20 minute. 

Testul de pletismografie pulmonară se poate realiza și pentru copii, condiția necesară fiind ca pacientul pediatric să coopereze cu medicul în cursul investigației. 

Testul nu implică o pregătire specială, dar pentru un rezultat care să reflecte cât mai corect starea plămânilor și capacitatea lor de funcționare este necesar să nu fumezi cu o oră înainte de test și să consumi alcool în ziua testului. Este util că nu faci exerciții fizice în ziua testului și să stai în repaus înainte cu 30 de minute înainte de realizarea testului de pletismografie pulmonară.

Pentru confortul personal este util ca pacientul să poarte haine lejere (fără curea, sutien și haine strâmte), care nu strângă pieptul sau abdomenul. Pacientul trebuie să poată respira confortabil și amplu, iar hainele strâmte pot afecta corectitudinea rezultatelor.

Pacienții vor lua medicația uzuală, dar este util să informeze medicul care interpretează rezultatul despre terapia zilnică pe care o urmează. O altă recomandare se referă la alimentația înainte de test care trebuie să fie ușoară și în cantitate redusă, fiind evitate alimentele care pot provoca balonare și gaze abdominale. 

După investigație este posibil să apară o stare ușoară de oboseală și amețeală, rareori însoțită de durere de cap, ca urmare a efortului voluntar respirator. Aceste senzații sunt pasagere și starea normală revine în circa 20 de minute. 

Pletismografia pulmonară este „standardul de aur” pentru măsurarea volumelor pulmonare, mai ales atunci când există obstrucție ventilatorie. Examinarea poate evalua corect următoarele disfuncții pulmonare și patologii: 

• Boala pulmonară restrictivă și restricția ventilatorie, urmare a unui defect funcțional caracterizat printr-o capacitate pulmonară totală redusă care nu este asociată cu anomalii ale fluxului de aer expirator sau rezistenței căilor respiratorii, provocate de afectarea țesutului pulmonar din cauza unor afecțiuni ale pleurei, a peretelui toracic sau a aparatului neuromuscular. 
• Fibroza pulmonară sau alte afecțiuni pulmonare vechi care au afectat țesutul pulmonar. 
• Astm, alte dificultăți de respirație și dificultate de inspirație profundă. 
• Durere toracică. 
• Tuse și mai ales tuse cu secreții.  
• Retenția de aer în astmul cronic. 
• Boala fumătorilor.
• Hiperinflația, respectiv creșterea capacității pulmonare funcționale, totale și reziduale.

Măsurarea difuziunii prin membrana alveolo-capilară (testul DLCO) este necesar în diagnosticarea și monitorizarea unor afecțiuni  precum: 

• Fibroza pulmonară.
• Sclerodermie
• Hemoragie alveolară.
• Hipertensiunea pulmonară.
• Lupus eritematos.
• Sindrom Sjogren și al altor boli autoimune care afectează plămânii.
• Poliartrită reumatoidă. 
• Cifoze, cifoscolioze. 

În funcție de procedura chirurgicală și diagnostic pletismografia pulmonară și testul DLCO pot fi necesare înaintea unor intervenții chirurgicale. 

Pletismografia  pulmonară și testul DLCO se fac la indicația medicului specialist, astfel că în principiu acesta cunoaște statusul pacientului. În linii mari investigația nu are contraindicații, dar există câteva situații când testul poate fi amânat sau, mai rar, este contraindicat mai ales pentru că sunt necesare manevre de respirație voluntare care pot fi dureroase sau imposibil de realizat de către pacient. 

Printre contraindicatii se numără:

• Hemoptizia acută. 
• Boli infecțioase pulmonare.
• Pneumotorax.
• Patologie cardiovasculară necontrolată.
• Anevrisme (dilatări) de vase toracice, abdominale sau cerebrale (risc crescut de rupere în timpul manevrelor).
• Operație oculară, cerebrală, abdominală sau toracică recentă.
• Afecțiuni acute sau simptome de răceală, greață, dureri de cap etc.

Rezultatele furnizate de pletismografia pulmonară și de testul DLCO depind de o serie de factori. În primul rând antecedentele pulmonare ale pacientului, iar la acestea se adaugă vârsta, sexul, nivelul de hemoglobină din sânge, greutatea corporală. 

Valorile care exced parametrilor normali pot indica medicului care evaluează rezultatele tipul anomaliei funcționale a plămânului. Cu toate acestea valori anormale ale volumelor respiratorii sunt asociate cu mai multe patologii pulmonare, astfel că rezultatele pletismografiei sunt interpretate în raport cu alte investigații clinice și paraclinice (radiologice, de sânge).

Afectarea funcției pulmonare depinde nu doar de factori interni, astfel că poate să fie consecința unor factori externi cum sunt: slăbiciunea musculaturii respiratorii după un accident vascular cerebral sau a unor afecțiuni ale coloanei vertebrale și a cuștii toracice. 

Pletismografia pulmonară și de testul DLCO sunt teste funcționale necesare care alături de alte investigații pot duce la stabilirea unui diagnostic de certitudine și ulterior a unui tratament adecvat patologiei. 

Consultant: dr. Mihaela Sescioreanu, medic specialist pneumologie în Policlinica Regina Maria Pozimed din Constanța