Definirea componentelor structural- functionale, a parametrilor specifici si a compartimentelor functional- complementare

Definirea componentelor structural- functionale, a parametrilor specifici si a compartimentelor functional- complementare

In tratarea acestui subiect trebuie plecat de la definirea functiei respiratorii, in termeni de mecanisme respiratorii si parametri specifici, a obiectului masurarii prin metode si tehnici specifice de explorare, si a rezultatelor care permit evaluarea starii sistemului respirator si a sistemelor conexe (complementare).

Functia respiratorie realizeaza aportul si utilizarea O₂ la nivel tisular, precum si exportul (evacuarea) CO₂. Aceste procese presupun deplasarea gazelor respiratorii prin fenomene de transport de masa si

molecular, precum si implicarea lor in fenomene respiratorii tisulare.   Transportul de masa reprezinta un mecanism fizic de convectie, realizat prin fenomenele de ventilatie pulmonara. Transportul molecular (alveolo- capilar) se realizeaza prin mecanisme de difuziune alveolara, asigurata prin gradiente de presiune partiala alveolo- capilara. Pentru realizarea fenomenelor respiratorii este necesara si prezenta unui 'caraus' sau a unui flux sanguin printr- un canal specific de transport, fenomen realizat de perfuzia pulmonara. Astfel, la nivel pulmonar se pot defini 3 mecanisme de transport implicate in realizarea functiei respiratorii: ventilatia alveolara si perfuzia pulmonara (ca fenomene de transport de masa) si schimbul de gaze alveolo-capilar, care reprezinta un transfer difuzional molecular. La nivel sanguin se poate defini un transport de masa majoritar al gazelor respiratorii prin intermediul eritrocitelor (care transporta O₂ si CO₂, in combinatie cu hemoglobina), precum si un transport minor sub forma gazelor respiratorii dizolvate in plasma. Pe linga transportul masic, exista si un transfer difuzional molecular capilaro- tisular. Transportul (transferul) gazelor respiratorii realizeaza respiratia externa, in timp ce implicarea O₂/ CO₂ la nivel tisular realizeaza respiratia interna sau celulara, prin participarea la metabolismul celular prin procesele de oxido- reducere tisulara (evaluate prin explorarea respiratiei aerobe si anaerobe). Aceste procese au ca substrat procesele de glicoliza aeroba si anaeroba, ultimele ducind la cresterea acidului lactic sanguin. Un parametru util pentru evaluarea lor este reprezentat de catul respirator, care este subunitar in caz de ardere incompleta a proteinelor si lipidelor (care genereaza resturi metabolice acide si intretin tendinta de acidoza) si unitar in cazul glucidelor, caracterizate prin ardere completa in procesele respiratorii.

Aceste procese pot dobandi si o expresie clinica; de exemplu, in bronsita cronica scade aportul de O₂, avind ca rezultat arderea incompleta a substratului energetic si tendinta la acidoza respiratorie. In aceste conditii apare necesara realizarea unei evaluari complete, biochimice si respiratorii, a functiei respiratorii.

Obiectul explorarii in cazul bilantului respirator il constituie functia respiratorie, cu o serie de componente si parametri functionali specifici: functia ventilatorie, functia circulatorie- sanguina (hematologica), si functia metabolica- tisulara (respiratia interna). La nivel tisular intervin procese legate de metabolismul O₂, care includ facilitarea desprinderii O₂ de pe hemoglobina (fenomenul Hamburger- bucla de control tisular local); tot aici sunt incluse fenomene de echilibru acido- bazic local si sistemic, care pot fi evaluate prin determinari de pH sanguin. In aceste conditii, O₂ si CO₂ participa la realizarea homeostaziei mediului intern, cu mentinerea izohidriei si a unui pH constant la nivel tisular si sanguin.

Corespunzator compartimentelor morfo- functionate respiratorii mentionate, se pot defini si parametrii specifici: parametrii ventilatori, ai perfuziei sanguine, ai schimbului alveolo-capilar, ai transportului sanguin si ai schimburilor capilaro- tisulare, ai respiratiei tisulare (interne). La rindul lor, fiecare clasa (categorie) de parametri vor include parametri morfo-structurali, fizico- chimici, bioelectrici, biomecanici, vibroacustici (zgomotele respiratorii), radiotermici (pentru definirea hipertermiei sau termolizei), optici. O clasa speciala o reprezinta parametrii reactivi somato- vegetativi.

VENTILATIA realizeaza asigurarea unei cai de deplasare gazelor

respiratorii prin caile aeriene extra- si intrapulmonare, ceea ce permite realizarea unei prime evaluari prin studii de imagistica macro- si microscopica, eventual de imagistica functionala. Se pot efectua tehnici de radiodiagnostic conventional sau dinamic, care utilizeaza principii de cineradiografie, teleradiografie, videoradioscopie sau echografie (pentru structurile intratoracice solide). Prin scintigrafie pot fi evaluate atit ventilatia, cit si perfuzia pulmonara. Scintigrafia de perfuzie cu RISA (Radio-Iodine Serum Albumine) permite identificarea zonelor de parenchim pulmonar cu aport sanguin deficitar, ca urmare a unor procese hemodinamice ocluzive (ex.: embolia pulmonara). Scintigrafia de perfuzie cu izotopi radioactivi ai gazelor rare (Kr, Xe), permite identificarea zonelor de parenchim cu ventilatie deficitara. Este posibila si realizarea unor studii de ventilatie dinamica, prin evaluarea timpului de eliminare a radioizotopului respectiv. Gazele rare utilizate prezinta particularitatea fiziologica a eliminarii similare cu cea a CO₂, in respiratie unica sau respiratii repetate. Scintigrafia de ventilatie permite evaluarea spatiului mort anatomic si functional (dead space), care- si mareste dimensiunile in caz de aparitie a unor exsudate intraalveolare sau a proceselor obstructiv- atelectazice. O varianta relativ recenta de scintigrafie este reprezentata de oncoscintigrafie, care utilizeaza markeri tumorali (Co sau Tc) cu afinitate specifica pentru diverse procese neoplazice.

Parametrii morfo- structurali microscopici se evalueaza prin tehnici specifice de microscopie optica, ce utilizeaza diverse probe biologice (sputa, biopsii pleurale sau de parenchim pulmonar, etc.) si includ si o serie de examene imunologice si genetice. O categoric speciala de studii imagistice este reprezentata de explorarea morfologica a micii circulatii prin tehnici non- invazive si invazive, care presupun utilizarea cateterismului inimii drepte si al circulatiei pulmonare. Aceste studii complexe presupun vizualizarea sistemului circulator prin injectarea de substante de contrast si captarea secventiala de imagini, care permit delimitarea conturului camerelor cardiace si al circulatiei pulmonare (cineventriculografie). O alternativa la aceste studii o reprezinta administrarea i.v. de radioizotopi si efectuarea unor studii scintigrafice, care evalueaza atit morfologia sistemului circulator local, cit si dinamica ventriculara (vezi capitolul de explorare cardiaca). In completarea studiilor predominant morfologice, cateterismul cardiac permite si recoltarea de probe de singe si masurarea unor parametri fizico- chimici de tip oximetric (P_aO₂, P_aCO₂, S_aO₂,), sau analize directe de gaze respiratorii sanguine prin traductori atasati cateterului. Aceste determinari permit evaluarea gradientului arterio- venos, masurarea debitului cardiac si evaluarea globala a schimburilor alveolo- capilare. Prin avansarea cateterului pina la nivelul circulatiei capilare pulmonare se pot efectua studii functionale cardio- pulmonare comparative stanga- dreapta, cu evaluarea eficientei schimburilor respiratorii. Prin tehnici de puls- oximetrie se monitorizeaza gradul de oxigenare capilara (S_aO₂). Tehnica echo- Doppler completeaza explorarea morfo- functionala a circulatiei pulmonare.

Explorarea biomecanica a respiratiei se adreseaza cutiei toracice, care asigura deplasarea volumelor si debitelor ventilatorii prin actiunea coordonata a sistemului sterno- costo- vertebral si a celui neuromuscular (neuromotor), ultimul fiind considerat componenta functionala activa. Parametrii biomecanici specifici sunt reprezentati de volume, capacitati si debite, determinate in conditii de repaus si de solicitare controlata voluntar. Mecanica ventilatiei prezinta o serie de componente: distensibilitatea pulmonara (evaluata prin complianta si elastanta); ventilatia pulmonara (fenomenul mecanic propriu-zis); mixica gazelor respiratorii. Mecanica sistemului toraco- pleuro- pulmonar, incluzand si sistemul neuromuscular toracic, asigura deplasarea aerului prin caile respiratorii. Se pot utiliza tehnici de explorare EMG la multiple niveluri:

pentru muschii orofaringieni si traheali, muschii bronsici- pentru

evaluarea indirecta a rezistentei la curgere a aerului sau controlul rheologic;

pentru muschii principali si cei auxiliari ai cutiei toracice, care

cresc diametrul vertical al toracelui (ex. muschii drepti abdominali).

In afara tehnicilor EMG, se mai poate utiliza explorarea sistemului de comanda si control nervos, central si periferic. Se pot efectua probe de provocare vegetativa, tip manevra Valsalva, se vor masura presiunile pulmonare ca forta motrice ventilatorie. La aceste investigatii se adauga explorarea dispozitivului pasiv toraco- pleuro- pulmonar. Pot fi masurate diverse presiuni ale compartimentelor pulmonare, cum ar fi presiunile transpulmonare, calculate din presiunile de retractie elastice. Se va evalua reculul elastic la intindere, in conditiile in care structurile neelastice, vascoase ale tesutului pulmonar si ale cailor aeriene determina generarea unei rezistente la flux a cailor aeriene.

Distensibilitatea poate fi investigata prin determinarea de: presiuni pulmonare sau transtoracice, complianta sau elastanta pulmonara, coeficient de retractie elastica. Mecanica toraco- pleuro- pulmonara este evaluata prin intermediul compliantei dinamice, a rezistentei la flux a cailor aeriene (R_aw), a travaliului ventilator (viscos si total). Ventilatia si distributia intrapulmonara a gazelor respiratorii pot fi evaluate prin determinarea spatiului mort, a ventilatiei externe si alveolare, a consumului de O₂, a citul respirator.

Ventilatia determina repartitia aerului in caile respiratorii si generarea spatiilor moarte ventilatorii. Din totalul volumului de aer  ventilat, o parte se 'dilueaza' in spatiul mort, iar alta parte in spatiile reziduale, avind ca rezultat o diluare functionala semnificativa a O₂. O serie de parametri biomecanici permit evaluarea acestor fenomene:

volumul de mixica reprezinta volumul de aer necesar realizarii

echilibrului alveolo- capilar. Valori scazute ale volumului sau timpului de mixica semnifica faptul ca schimburile alveolo- capilare sunt eficiente;

eficienta mixicei reprezinta raportul real / teoretic (prezis) in

numarul de miscari respiratorii necesare pentru atingerea a 90% din mixica ideala;

raportul ventilatie - perfuzie V/ Q se evalueaza in caz de deficienta

a unuia dintre componente (ex.: diminuarea perfuziei in insuficienta cardiaca dreapta);

presiunile ventilatorii evalueaza reculul elastic toraco-pulmonar.

Aceste presiuni permit mentinerea deschisa a spatiilor alveolare.

Explorarea ventilatiei necesita si evaluarea integritatii cailor de conducere a aerului (arborele pulmonar) si a parenchimului pulmonar. O varianta practica este reprezentata de scintigrafia de ventilatie sau de perfuzie, precum si de o serie de tehnici scintigrafice mai recente, cum ar fi scintigrafia de inhalatie cu aerosoli, care permite evaluarea repartitiei gazelor respiratorii in aerul bronsic. Atentie deosebita se va acorda evaluarii spatiului mort anatomic si functional, care apare in conditii de scadere a coeficientului de difuziune a gazelor respiratorii (prezenta de secretii sau lichide intraalveolare, patologia de membrana hialina, etc.). Spatiul mort anatomic poate fi evidentiat prin studii de imagistica respiratorie, iar evaluarea acestuia se poate efectua si prin dozari ale gazelor respiratorii ventilate si transportate. Va fi astfel necesara efectuarea de dozari speciale prin metode, tehnici si parametri specifici aerului atmosferic, aerului alveolar si gazelor sanguine respiratorii. Toate determinarile trebuie raportate la conditiile standard (ex.: corectia BTPS).

La gazele respiratorii sanguine intervin si valoarea de referinta a concentratiei Hb plasmatice, parametrii echilibrului acido- bazic (bicarbonatul standard, rezerva alcalina, excesul de baze, etc.), la care se adauga valorile presiunilor partiale ale O₂ si CO₂ in singele arterial si cel venos. Se mai pot adauga o serie de parametri specifici tehnicii particulare de masurare (ex.: echilibrul Astrup, pH- metria sub forma de tehnica invaziva sau de monitorizare on- line).

Explorarea functiei respiratorii implica evaluarea in acelasi timp a subsistemelor conexe aparatului respirator. Exista simptome sau semne clinice care ridica probleme legate de posibila etiologie multifactoriala si, corespunzator, a alegerii celor mai adecvate metode si tehnici de explorare. Dispneea, ca simptom frecvent intilnit in afectiunile respiratorii, poate fi asociata si cu traumatisme bulbo- pontine sau cerebrate, sau cu afectiuni paratiroidiene, care au ca rezultat modificarea valorilor Ca plasmatic si cresterea excitabilitatii neuro- musculare si a centrilor bulbo- pontini. Clinic se constata aparitia tahipneii sau a dispneei, cu iregularitati de ritm respirator sau chiar episoade de apnee, ceea ce poate ridica problema unei intoxicatii sau a unei stari de coma. De asemenea, pot apare spasme laringiene sau bronsice cu fenomene de restrictie ventilatorie si dispnee consecutiva. In diabetul zaharat apar produsi de catabolism tisular care tind sa genereze acidoza metabolica, cu stimularea consecutiva a activitatii centrilor respiratori; clinic, pot aparea simptome respiratorii, inclusiv dispnee. Afectiuni cerebrale de tipul microhemoragiilor, hiper/ hipotermiei pot realiza tulburari respiratorii prin interrelatia cortexului cu centrii subcorticali si sistemul nervos vegetativ simpatico- parasimpatic. Pot sa apara bronhoconstrictie prin mecanism parasimpatic sau bronhodilatatie prin mecanism simpatic, cu deficite secundare de ventilatie alveolara.

Asadar, respiratia constituie o functie vitala a organismului, aflata in interrelatie cu numeroase functii si procese complementare, ceea ce face necesara o explorare completa a semnelor si simptomelor care sugereaza o patologie respiratorie. Evaluarea globala a functiei respiratorii tine cont de faptul ca scopul final il reprezinta aprovizionarea organismului cu O₂ si evacuarea CO₂ la exterior. O functie respiratorie normala se reflecta prin mentinerea unor valori optime ale concentratiilor sanguine ale gazelor respiratorii (exprimate prin valorile PaO₂, PaCO₂ si S_aO₂), dar poate fi evaluata si prin masurarea coeficientului de transfer alveolo- capilar, a coeficientului de permeabilitate sau a gradientului alveolo- capilar al O₂. Nu se va neglija explorarea hematologica, posibila sursa de deficiente cantitative sau calitative ale transportului sanguin al O₂. Explorarea respiratiei interne (tisulare) implica efectuarea de dozari ale O₂ si CO₂ in singele arterial si venos, cu aprecierea cit- ului respirator. Analiza eficientei utilizarii de catre tesuturi a O₂ poate fi evaluata printr- o serie de parametri specifici, cum ar fi: O₂ consumat, coeficientul respirator, echivalentul energetic al O₂, rezerva organismului in O₂. Trebuie luat in discutie gradul de utilizare O₂ in periferie, evaluata prin dozarea acidului lactic si determinarea pragului aerob/ anaerob, care in final permit evaluarea capacitatii functionale respiratorii.

Scopul final al explorarii functiei respiratorii este definirea diagnosticului de disfunctie respiratorie si stabilirea unui tratament adecvat conditiei pacientului. Explorarea functiei respiratorii permite si realizarea controlului eficientei terapeutice, eventual adaptarea pe parcurs a terapiei, si evaluarea finala a starii subsistemului respirator.

In functie de evolutia subiectului, pot rezulta:

a) vindecarea subiectului, care trebuie insa documentata prin

examene clinice si explorari paraclinice periodice. Chiar si in acest caz poate deveni de actualitate reorientarea profesionala a pacientului, sustinuta de rezultatele evaluarilor paraclinice (persoanele cu handicap dispun de o evaluare privilegiata).

b)    recuperarea partiala a bolnavului, cu precizarea % recuperat

din functia initiala si a deficitului functional actual. Evolutia ulterioara se

poate face spre cronicizarea afectiunii, ceea ce impune reorientarea profesionala sau sociala pe baza expertizei capacitatii de munca.