13. PŘEDNÁŠKA 24. května 2018

Transkript

1 13. PŘEDNÁŠKA 24. května 218 plicní objemy plicní kapacity úvod ke cvičení spirometrie elektrická aktivita žaludku elektrogastrogram potíže trávicího traktu laboratorní úloha

2 Větev plicní žíly (okysličená krev) Větev plicní tepny (odkysličená krev) Terminální průdušinka HLTAN HRTAN JÍCEN PRŮDUŠNICE Pravá plíce Nosní dutina Levá plíce ALVEOL (plicní sklípek) PRŮDUŠKA PRŮDUŠINKA BRÁNICE SRDCE Snímky z rastrovacího elektronového mikroskopu

3 Mikrofotografie (rastrovací elektronová mikroskopie) Alveolární póry Alveolární kanálek Alveolární váček

4

5

6

7 Základní funkční vyšetření plic SPIROMETRIE POPISUJE: plicní objemy plicní ventilaci, tj. výměna vzduchu mezi plícemi a atmosférou VYUŽITÍ SPIROMETRIE: Diagnostika plicních onemocnění a monitorování jejich průběhu

8 MOKRÁ SPIROMETRIE Hutchinsonův spirometr DIGITÁLNÍ SPIROMETRIE

9 Plicní objemy RESPIRAČNÍ dechový objem INSPIRAČNÍ rezervní objem TV IRV ERV EXPIRAČNÍ rezervní objem REZIDUÁLNÍ objem

10 Plicní objemy INSPIRAČNÍ rezervní objem ~ 3 ml 5 ml ~ 9 ml RESPIRAČNÍ dechový objem EXPIRAČNÍ rezervní objem ~ 11 ml REZIDUÁLNÍ objem

11 Plicní objemy 4 objemy 4 kapacity IRV TV IC VC TLC Součet dvou či více plicních objemů ERV RV FRC RV

12 Dechový objem Tidal Volume (TV) IRV TV IC VC TLC Objem vzduchu vyměňovaný při normálním klidovém dýchání ERV RV FRC RV

13 Inspirační rezervní objem Inspiratory Reserve Volume (IRV) IRV TV ERV IC VC TLC Objem vzduchu, který může být ještě vdechnut na konci běžného klidového nádechu FRC RV RV

14 Expirační rezervní objem Expiratory Reserve Volume (ERV) IRV TV ERV IC VC TLC Objem vzduchu, který může být ještě vzdechnut na konci běžného klidového výdechu FRC RV RV

15 Reziduání objem Residual Volume (RV) IRV TV IC VC TLC Objem vzduchu, který se z plic nikdy nevydechne ERV RV FRC RV

16 Vitální kapacita Vital Capacity (VC) IRV IC TV ERV FRC RV VC RV TLC Maximální objem vzduchu, který lze vyměnit VC = IRV + TV + ERV (FVC: VC při usilovném výdechu)

17 Inspirační kapacita Inspiratory Capacity (IC) IRV TV IC VC TLC Maximální objem vzduchu, který lze nadechnout IC = IRV + TV ERV RV FRC RV

18 Funkční reziduální kapacita Functional Residual Capacity (FRC) IRV TV IC VC TLC Objem, který při běžném dýchání zůstává nevydechnutý FRC = ERV + RV ERV RV FRC RV

19 Celková kapacita plic Total Lung Capacity (TLC) IRV TV IC VC TLC Celkový objem plic TLC = IRV + TV + ERV + RV ERV RV FRC RV

20 Laboratorní úloha č. 12 Plicní funkce Cíle úlohy: výpočty plicních objemů TV, IRV, ERV výpočty plicních kapacit VC, IC, FRC, TLC křivka usilovného výdechu FEV1, FVC spirometrie VCmax, FVC, FEV1, ratio_fev1_fvc, ratio_fev1_vcmax, PEF, MEF75, MEF5, MEF25, MMEF, V_F_exsp, PIF hyperventilace maximální volní ventilace MVV

21 Laboratorní úloha č. 12 Plicní funkce Pořízení signálů 1. PF.txt klidové dýchání + nádech + výdech 2. FEV.txt usilovný výdech 3. MVV.txt hyperventilace po dobu 15 sekund 4. Opakování testů po zátěži % fs = 1 Hz

22 Laboratorní úloha č. 12 Plicní funkce 1. výpočet objemu plic [l] z proudění vzduchu [l/s] PF.txt 4 signaly z BIOPACu proudeni [l/s] cas 6 objem [l] cas

23 Laboratorní úloha č. 12 Plicní funkce výpočet objemu plic [l] z proudění vzduchu [l/s] PF.txt flow = flow - mean(flow); volume = (cumsum(flow)-min(cumsum(flow)))/fs+1; 4 signaly z BIOPACu 4 vypocet objemu plic z proudeni vzduchu proudeni [l/s] 2-2 proudeni [l/s] cas cas [s] 6 objem [l] 4 2 objem [l] cas cas [s]

24 Laboratorní úloha č výpočet objemů PF.txt Plicní funkce % výpočet plicních objemù doba_klid_dech = 1; % sekundy [max_dech_klid,pos_max_dech_klid]=max(volume(1:fs*doba_klid_dech)); [min_dech_klid,pos_min_dech_klid]=min(volume(1:fs*doba_klid_dech)); [max_dech,pos_max_dech]=max(volume); [min_dech,pos_min_dech]=min(volume); vypocet objemu plic z proudeni vzduchu 4 TV = max_dech_klid - min_dech_klid IRV= max_dech - max_dech_klid ERV= min_dech_klid - min_dech RV = 1; proudeni [l/s] cas [s] 6 objem [l] cas [s]

25 Laboratorní úloha č výpočet kapacit PF.txt Plicní funkce % výpočet plicních kapacit IC = TV + IRV EC = TV + ERV FRC= ERV + RV VC = IRV + TV + ERV TLC= IRV + TV + ERV + RV proudeni [l/s] vypocet objemu plic z proudeni vzduchu cas [s] 6 objem [l] cas [s]

26 3. výpočet kapacit PF.txt Laboratorní úloha č. 12 % výpočet plicních kapacit IC = TV + IRV EC = TV + ERV FRC= ERV + RV VC = IRV + TV + ERV TLC= IRV + TV + ERV + RV Plicní funkce proudeni [l/s] objem [l] vypocet objemu plic z proudeni vzduchu cas [s] cas [s] % výpočet predikované vitální kapacity vyska = 18; vek = 2; VC_pred_m =.52*vyska -.22*vek % muži VC_pred_f =.41*vyska -.18*vek % ženy

27 Laboratorní úloha č. 12 Plicní funkce 4. Měření křivky usilovného výdechu FEV.txt FVC usilovná vitální kapacita (Forced Vital Capacity) FEV1 usilovný vydechnutý sekundový objem 4.5 (Forced Expiratory Volume) 4 FEV1/FVC 3.5 křivka usilovného výdechu 3 cas [s] objem plic [l]

28 FVC Usilovná vitální kapacita Forced Vital Capacity (FVC): Celkový objem vzduchu vydechnutý s úsilím Většinou FVC je ustáleno <3 sekundy, avšak u obstrukčních poruch bývá interval prodloužen

29

30 Laboratorní úloha č. 12 Plicní funkce 5. Spiromerie analýza měřených parametrů PF.txt + FEV.txt 4 SPIROMETRIE - výdechová křivka MEF75 MEF5 MEF > flow [l/s] > volume [l]

31 Laboratorní úloha č. 12 Plicní funkce 5. Spiromerie analýza měřených parametrů PF.txt + FEV.txt

32

33 Faktory ovlivňující objem plic věk pohlaví výška váha rasa nemoci

34 Laboratorní úloha č. 12 Plicní funkce 5. Spiromerie analýza měřených parametrů PF.txt + FEV.txt ---> flow [l/s] SPIROMETRIE - výdechová křivka MEF75 MEF5 MEF > volume [l] TV =.816 IRV = ERV =.8178 IC = EC = FRC = VC = 4.37 TLC = 5.37 VC_pred_m = 5.32 VC_pred_f = 4.33 FEV1 = VCmax = FVC = 4.37 FEV1 = ratio_fev1_fvc = ratio_fev1_vcmax = PEF = MEF75 = MEF5 = MEF25 = MMEF = V_F_exsp =

35 Křivka objem - čas

36 Obstrukční porucha plicní ventilace omezení průchodnosti dýchacích cest zúžení horních dýchacích cest nádechová dušnost zúžení dolních dýchacích cest výdechová dušnost diagnóza dle spirometrie: VC normální, snížená FEV1 FEV1% < 8 % příklady: asthma bronchiale, bronchitis, cizí těleso v dýchacích cestách, částečná obstrukce bronchu nádorem, struma

37 Restrikční porucha plicní ventilace omezení plicní kapacity diagnóza dle spirometrie: VC snížená (za patologické je považováno snížení pod 8 % normy), FEV1% často > 8 % příklady: stav po resekci plíce, atelektáza, pneumothorax, hydrothorax, plicní fibróza, deformity hrudníku, porucha dýchacích svalů, jejich inervace nebo funkce nervosvalové ploténky, plicní edém, pneumonie,

38 normální stav obstrukční porucha restrikční porucha

39 Určení tíže poruchy -dle FEV1 u obstrukční poruchy snížená primárně - u restrikční poruchy snížená sekundárně (je snížená vitální kapacita) Za patologické je považováno snížení FEV1 pod 8 % normální hodnoty pro daného jedince. FEV1 6-8 % normy = lehká porucha FEV1 4-6 % normy = středně těžká porucha FEV1 < 4 % normy = těžká porucha

40 P E A

41 Laboratorní úloha č. 12 Plicní funkce 6. Hyperventilace MVV.txt MVV maximální volní ventilace (Maximal Voluntary Ventilation) PP12 = 2 MVVest = MVV = počet cyklů za minutu x průměrný objem

42 Laboratorní úloha č. 12 Plicní funkce 6. Hyperventilace MVV.txt MVV maximální volní ventilace (Maximal Voluntary Ventilation) PP12 = 2 MVVest = MVV = počet cyklů za minutu x průměrný objem Předpoklad velkého poklesu MVV po zátěži.. laboratoř

43 ELEKTROGASTROGRAM 24. května 218 elektrická aktivita žaludku elektrogastrogram potíže trávicího traktu laboratorní úloha

44

45 h Historie

46

47 William Beaumont 1833 První zmínky o žaludečních psychologických změnách vyvolaných různými emocemi Později bylo zaznamenáno, že emoce způsobují zvýšení a snížení tvorby žaludeční kyseliny Rovněž reflux žluči způsobuje zpomalení vyprazdňování žaludku 14.října 1921 Historie byl proveden první záznam elektrogastrogramu vědci objevili změny vyvolané stresem a úzkostí použití EGG k určení rychlosti žaludečního vyprazdňování

48 EGG anatomie žaludku a původ žaludeční myoelektrické aktivity

49 EGG nastavení EGG signál se zaznamenává z elektrod, které jsou umístěny na břiše

50 EGG Podobně jako EKG a srdce Měří svalovou aktivitu žaludku a břišní krajiny V průběhu se sleduje pravidelný rytmus Po jídle lze zpravidla pozorovat změny v rytmu a amplitudy (ne u každého) Nejedná se o standardní klinické měření, EEG je ve stádiu experimentů

51 EGG Hlavní obtíž je v získání EGG signálu Sinusovka 3 cykly/min Získaná data je obtížné analyzovat a abnormality obtížné definovat Interference signálů dvanácterníku a příčného a sestupného tračníku

52 složení EGG signál gastrické pomalé vlny -normální EGG -bradygastrie -tachygastrie EGG frekvence [Hz],8,165,4,6,8,4,4,165 frekvence [cpm],5 9,9 2,4 3,6,5 2,4 3,6 9,9 šum dech,2, tenké střevo,13, EKG 1, 1,3 6 8 pohybové artefakty v celém rozsahu v celém rozsahu

53 Parametry EGG Nejhodnotnější EGG parametr = frekvence Amplituda Fázový posun

54 Potíže trávicího traktu Nauzea (žaludeční nevolnost, pocit na zvracení) Reflux (návrat žaludečních do jícnu) Žaludeční vřed Syndrom dráždivého střeva Kinetóza

55 EGG 1.kanal 2.kanal EGG signal, fs=5 Hz pred jidlem - po jidle cas ---> [min] pred jidlem - po jidle cas ---> [min]

56 EGG 15 f [cpm] - 1.kanal cas ---> [min] 15 f [cpm] - 2.kanal cas ---> [min]

57 EGG.2 prumerovany EGG signal (3b.kl.prumer).1 1.kanal cas ---> [min] kanal cas ---> [min]

58 EGG

59 EGG.2 1.kanal cas ---> [min].2 2.kanal cas ---> [min]

60 EGG decimovany EGG signal; fs=1hz -1-1 I. nalacno -2-3 I. po jídle [cpm] [cpm] -1-1 II. nalacno -2-3 II. po jidle [cpm] [cpm]

61 EGG