Mit mérnek a legzésfunkciós vizsgálatok?

A légzőrendszer legsajátosabb működése a gázcsere, amelyben az oxigén és a szén-dioxid vesz részt. Teljesítőképességéről a légzésfunkciós paraméterek segítségével kaphatunk tiszta képet.

Légzés és keringés összhangja

Ahhoz, hogy a test minden egyes sejtje hozzájuthasson oxigénhez, kielégítő légzés és keringés szükséges. Az oxigén elengedhetetlen a szervezetben lejátszódó "égési" folyamatokhoz. A belélegzéssel a tüdőbe jutó oxigént a vérkeringésnek kell továbbítania. Ezért a feladatért a vörösvértestek hemoglobinja a felelős. Mind a légzésnek, mind pedig a vérkeringésnek egységesen, harmonikusan kell egymáshoz kapcsolódnia, mert csak így tudják biztosítani az élet feltételeit. A tüdők egyébként a légcsere mellett fontos szerepet játszanak a szervezet sav-bázis háztartásának, a vér állandó vegyhatásának (pH-érték) biztosításában.

A levegő összetétele

A belélegzett levegő különböző gázok keverékéből tevődik össze. A levegő összetevői színtelen, szagtalan és íz nélküli gázok.
A belélegzett levegő 21% oxigént, 0,04% szén-dioxidot, 78% nitrogént, és néhány tized százalék nemesgázt tartalmaz. Ezzel szemben a kilélegzett levegő körülbelül 16% oxigént, 4,0% szén-dioxidot tartalmaz, a nitrogén és a nemesgázok százalékos aránya csak kismértékben változik.
A nitrogén vegyileg inaktív, semleges gáz, amely normális körülmények között nem befolyásolja a légzési folyamatot. A szén-dioxid az oxidáció élettani folyamata során a sejtekben keletkezik, és a tüdőn keresztül távozik a környezetbe.

Légzésfunkció

A tüdőben lejátszódó gázcserét "külső légzésnek" nevezzük. E folyamat alkalmával nyugalmi körülmények között egy levegővételkor 500 ml levegőt lélegzünk be (légzési levegő), percenként mintegy 14-16 alkalommal, így a légzési perctérfogat (VE) 8 liter. A légzési perctérfogat (VE) növekedését a nagyobb légzési frekvenciával (gyorsabb légzés), valamint a nagyobb térfogattal (mélyebb légzés) érhetjük el. A légzőrendszer teljesítőképességére nyugalmi és terheléses vizsgálatokból következtethetünk. A nyugalmi vizsgálatot a vitálkapacitás (VC) mérése jelenti. A vizsgálat viszonylag egyszerűen kivitelezhető. A vitálkapacitás nem más, mint egy maximális belégzést követő maximális kilégzés mértéke, ez viszont nem azonos a tüdőkapacitással.

A tüdőnek elkülönített levegőterei vannak, amelyek a következőképpen alakulnak. A légzési levegő (respirációs) 500 ml. A belégzési tartalék a maximális belégzéskor még felvehető levegő, amelynek mértéke 2000-2500 ml. A maximális kilégzéskor még kilélegezhető levegő a kilégzési tartalék, amelynek mértéke 1000-1500 ml körül mozog. E három levegőfrakció együttesen adja a vitálkapacitást, amely felnőtt embereknél mintegy 3500-4500 ml-t jelent. Mértéke természetesen függ a nemtől, a kortól, a testfelülettől.
Egy négyzetméter testfelületre vonatkoztatva férfiaknál 2,5 liter, nőknél 2,1 liter a normál érték. A légzési munkában szerepet játszik a tüdő tágulékonysága, amely a tüdőszövet rugalmas rostjainak és a léghólyagocskáknak az állapotától függ. A tüdőkapacitás és a vitálkapacitás különbségét a maradék levegő (residualis levegő) adja, amely a maximális kilégzés után a tüdőben marad (kb. 1000-1500 ml). Minimális levegőnek nevezzük a tüdőszövetben lévő néhány száz ml levegőt, amely már a születést követő első légvételtől megtalálható. (Csecsemőgyilkosságok esetén az orvos-szakértők meg tudják állapítani, hogy egy kisgyermek élve vagy halva született-e. Ilyenkor azt vizsgálják, hogy a minimális levegő jelen van-e a szervezetben.)
A légzésfunkció során gyakran mérik a maximális akaratlagos légzést nyugalomban és terhelés során. A ventillált levegőt literben adják meg, 1 percre vonatkoztatva. Ezt nevezik percventillációnak. A normális légzéssel 1 perc alatt belélegzett levegő mennyisége, a nyugalmi percventilláció 6-9 liter. Fiatal, egészséges, átlagos állóképességű emberek maximális térfogattal és frekvenciával 1 perc alatt kb. 100 liter levegőt lélegezhetnek be. Edzett egyéneknél ez az érték akár 150-200 liter is lehet.

Oxigénfelvétel

Ne felejtsük azonban, hogy a szervezet számára a ventilláció csupán eszköz, a cél a sejtek oxigénellátásának biztosítása. Az oxigénfelvételt viszont élettani körülmények között nem a légzés, hanem a keringés határozza meg, és a szervezet munkavégző képességét jellemzi. Az ideális állapot az, ha a rendelkezésre álló légzési térfogatból minél több oxigént tud a szervezet felvenni.

A légzésfunkció mérése nyugalomban és terheléses vizsgálatok során

A spirometria segítségével a be- és kilélegzett levegő térfogatát, áramlási sebességét mérve következtetni tudunk a tüdő funkcióra, a hörgők esetleges beszűkülésére (obstrukció), a légzőizmok és a légzési folyamat állapotára. Hutchinson 1846-ban szerkesztette az első spirográfot. Spiroergometriás vizsgálatról akkor beszélünk, ha a spirométer ergométerrel van összekötve, így komplex vizsgálat végezhető ugyanannyi idő alatt. Jelentősége bizonyos betegségek diagnosztikájában (pl. terhelés indukált asztma) és az élsportban nélkülözhetetlen. Az ergométerek olyan berendezések, amelyek az elvégzett fizikai munkát mérni tudják (ergon=munka, metron=mérés).

Többféle ergométer különböztethető meg: kerékpár-, futószalag-, evezős, hajtókaros és rugós ergométer típusok. Leggyakrabban a kerékpár- és futószalag-ergométert alkalmazzák. A futószalag sebessége, illetve meredeksége változtatható és egyenletesen tartható a terhelés alatt. A lépéspróba (step-test) is ide tartozik, amelyhez nem kell más, csak egy zsámoly. A terhelés alatt mérjük a percenkénti zsámolyra lépések számát, majd a testtömeg és a zsámoly magasságának ismeretében kiszámítjuk a végzett munkát (Ts x zsámolymagasság x lépésszám).

A terheléses vizsgálat során mért és számított légzési paraméterek a következők:
  • percventilláció (légzési perctérfogat, VE);
  • a széndioxid százalékos aránya a kilélegzett levegőben;
  • oxigénpulzus;
  • percenként felvett oxigén mennyisége;
  • a kilélegzett szén-dioxid mennyisége;
  • forszírozott kilégzési volumen (FEV1);
  • szén-dioxid-oxigén arány (R/RQ).
Lássuk a jelentős légzési komponenseket:



Vitálkapacitás (VC)
A maximális belégzés után kilélegzett levegő mennyiségét nevezzük vitálkapacitásnak, amely függ az életkortól, nemtől, testmagasságtól, testtömegtől, sportágtól stb. Komponensei a következők: belégzési rezerv volumen (IRV), kilégzési rezerv volumen (ERV), nyugalmi átlagos légzéstérfogat (TV). Betegek esetén informatív lehet a komponensek külön számításait is elvégezni, azaz a belégzési kapacitást (IRV+TV) kiszámítani, amely egyenlő az ERV-vel. A legnagyobb VC értéket kajakozóknál, úszóknál, evezősöknél mérhetjük. Malomsoki által végzett vizsgálatok eredményei szerint szignifikáns különbség mutatkozik a kis és nagy állóképességi sportágak élversenyzőinél mért VC-ban. A nagy állóképességet igénylő sportok résztvevőinek vitálkapacitása jóval magasabb.

Maximális akaratlagos ventilláció (MVV)
Azt a levegőmennyiséget, amelyet az egyén egy perc alatt maximális erővel képes be-, illetve kilélegezni, maximális akaratlagos ventillációnak nevezzük. Függ az életkortól, nemtől, testméretektől, sportágtól. Az MVV-ből önmagában nem számítható ki az edzettség mértéke, viszont a terhelés alatt mért percventilláció (VE) és MVV különbsége megadja a légzési tartalékot: azt, hogy a szervezet a terhelés során mekkora levegővolument képes mozgósítani.

Forszírozott kilégzési volumen (FEV1)
A vitálkapacitás azon része, amely maximális levegőmennyiség belégzése után a maximális sebességű kilégzés első másodpercében elhagyja a légutakat. Értékét nem csak térfogategységben, hanem a VC százalékában is meg szokták adni. Tiffeneau (1947) azt találta, hogy a FEV1 átlagértéke megegyezik a VC 80-84%-ával (Tiffeneau-szám), amely a korral, valamint egyes betegségekben csökken (pl. COPD esetén 70%-nál alacsonyabb).

Oxigénpulzus
Egy szívösszehúzódás alatt továbbított és felvett oxigén mennyiségét nevezzük oxigénpulzusnak. Kiszámítása a következő: VO2/ percenkénti pulzusszám. A szívműködés gazdaságosságáról, valamint a teljesítőképességről ad felvilágosítást. Értéke férfiaknál 4-4,5, míg a terhelés maximumában 13-15 között van. Értéke (mind nyugalomban, mind a maximális terhelésnél) annál magasabb, minél edzettebb az egyén. Nagy aerob állóképességet igénylő sportágak versenyzőinél értéke elérheti a 25-öt is.

Maximális oxigénfelvevő képesség (VO2max)
A tejes kifáradásig tartó ún. vita maxima terhelés során mért egyik legfontosabb paraméter, amely az aerob állóképességnek lényeges indikátora. Minél nagyobb a maximális oxigénfelvevő képesség, annál jobb az aerob állóképesség. Értéke függ az életkortól, nemtől, edzettségtől, testalkattól. Limitáló faktorai közé tartozik a légzőrendszer és keringés oxigénfelvevő és szállító kapacitása, valamint az izmok oxigénfelvevő képessége is. A maximális oxigénfelvevő képességet testtömegre is szokták vonatkoztatni, amely nem más, mint a relatív aerob kapacitás.

Szén-dioxid-oxigén arány
A szervezet energiaforgalmára jellemző adat az ún. respirációs kvóciens (RQ), amely a belső légzés során a szövetekben termelődő szén-dioxid és a felhasznált oxigén arányát mutatja. Mérése a be- és kilélegzett levegő oxigén, illetve szén-dioxid tartalmának meghatározásán alapul. Jelentősége abban áll, hogy a terhelés minden percében nyomon követhetők az anyagcsere-folyamatok. A nyugalmi - terhelés előtti - RQ akkor megfelelő, ha értéke 0,8 körüli értéket mutat (vegetatív idegrendszeri labilitás esetén értéke 1 fölötti is lehet). Hogyan változik az R terhelés alatt? Csökkenése arra utal, hogy az energiát a szervezet zsírokból (R=0,71) nyeri. Növekedése arra utal, hogy az energiát szénhidrátból nyerjük, ekkor az R~1.
A terhelés elkezdése utáni második-harmadik percben az R értéke csökken, majd fokozatosan, végül meredeken emelkedik. A terhelés abbahagyását követően a restitúció első szakaszában az R tovább emelkedik. Ennek magyarázata az, hogy az izomban felszaporodott tejsav tovább bomlik vízre és széndioxidra. Ez utóbbi a légzéssel távozik, és R-emelkedést eredményez.

Kattintson ide, és tudja meg, mi a különbség az aszt­ma és a CO­PD között!
Lektorálta: Dr. Mucsi János
Mindent jól tud a köhögésről?

VideóRendelő: Igaz, hogy este 6 után már nem szabad enni?

További cikkek
Hozzászólások

Humánmeteorológia

Humanmeterológia szolgaltatója

Fronthatás:
Nincs front

Maximum:
+5, +10 °C
Minimum:
+1, +6 °C

Hazánkban szombaton délelőtt továbbra is sok lesz felettünk a felhő, de nyugaton helyenként elvékonyodik a felhőzet.

Egészséget befolyásoló hatások:
gyenge

Részletes adatok és előrejelzés

Tekintse meg az időjárási frontokat!Térképezze fel a pollen adatokat!

Kövesse a Házipatikát:

GyógyszerekGyógyszerkereső
GyógyszerHatóanyag