Badanie zdolności dyfuzyjnej płuc dla tlenku węgla (DLCO) - film z polskimi napisami

W tym filmie opowiem o teście, który bada efektywność dyfuzji w płucach. Jego nazwa to jeden z tych akronimów, które zawsze trudno zapamiętać. D to dyfuzja, L to płuca (po angielsku "lungs"), a CO to po prostu wzór chemiczny tlenku węgla. Zapiszę to. Tlenek węgla, którego używamy w tym badaniu, znasz już pewnie z innego powodu. To ten sam gaz, którego boimy się mieć w naszych domach, bo powoduje ciężkie zatrucie, a nawet śmierć. Za chwilę wyjaśnię, dlaczego w takim razie go tu wykorzystujemy. Krótkie przypomnienie: dyfuzja to przemieszczanie się cząsteczek z wyższego do niższego stężenia, ale będzie łatwiej, jeśli wyobrazisz ją sobie jako przechodzenie gazu przez barierę pomiędzy miejscem A i miejscem B. W przypadku płuc będą to pęcherzyki płucne, znajdujące się na samym końcu dróg oddechowych. To tutaj odbywa się wymiana gazowa. Jest ona możliwa dzięki temu, że pęcherzyki otoczone są przez gęstą sieć naczyń krwionośnych. Gazy oddechowe dyfundują pomiędzy nimi w czasie wentylacji. Jedne gazy przechodzą z powietrza do krwi, a inne z krwi do powietrza. Do krwi dostaje się oczywiście tlen, a opuszcza ją dwutlenek węgla. a opuszcza ją dwutlenek węgla. DLCO jest badaniem, które powie nam jak płuca radzą sobie z transportowaniem gazów do krwioobiegu. To jest nasz przykładowy pacjent. Nazwę go Panem D. - od dyfuzji. Przyjrzyjmy się jego drogom oddechowym. Zaczynają się od jamy ustnej i jamy nosowej oraz nozdrzy. Powietrze może wnikać do płuc obydwiema tymi drogami, ale żeby ograniczyć ilość danych, jego nos będzie zatkany i będzie oddychał tylko przez usta. Zakładamy mu ustnik. Nie narysuję dokładnie reszty maszyny, prosty schemat powinien wystarczyć. Tutaj znajduje się rezerwuar, przez który Pan D. wdycha powietrze. Natomiast powietrze wydychane wędruje w inne miejsce. Mniej więcej tak to wygląda. Pierwszy zbiornik, ten przez który się wdycha, zawiera tlenek węgla - gaz, o którym mówiłam. Jest on ważną częścią tego badania. Pacjent nabiera tyle powietrza, ile tylko może. A wraz z nim do płuc trafia także tlenek węgla. do płuc trafia także tlenek węgla. Pewna jego ilość dostaje się stamtąd do krwioobiegu. Pewna jego ilość dostaje się stamtąd do krwioobiegu. Na szczycie wdechu, pacjent musi zatrzymać powietrze przez krótką chwilę, po czym je wypuścić. Robi jak największy wydech, bo wszystko musi opuścić płuca. Komputer oblicza dla nas wtedy dwie rzeczy. Pierwsza to ilość tlenku węgla, jaka trafiła do płuc, a druga to ilość tlenku węgla, jaka je opuściła. Te dwa parametry są dla nas niezwykle ważne, bo różnica pomiędzy nimi mówi nam ile gazu dostało się do krwi, a więc ile gazu uległo dyfuzji. Spójrzmy jeszcze raz na ten rysunek. Tlenek węgla wędruje do środka i wypełnia płuca. Jakaś jego część przedostaje się do krwi, a reszta pozostaje w drogach oddechowych i zostaje z nich później usunięta podczas wydechu, Istnieją tylko te dwie możliwości - gaz trafia do krwi lub z powrotem do maszyny. Dzięki temu jesteśmy w stanie określić ile gazu dyfundowało z pęcherzyków do krwi. Używamy w tym celu tlenku węgla zamiast któregoś z gazów znajdujących się fizjologicznie w płucach jak tlen czy dwutlenek węgla ze względu na właściwości hemoglobiny. Hemoglobina jest białkiem wchodzącym w skład krwinek czerwonych. Hemoglobina jest białkiem wchodzącym w skład krwinek czerwonych. Odpowiada ona za transport gazów we krwi. Może transportować różne gazy, w tym dwutlenek węgla, który jest dla nas produktem ubocznym. Nasze komórki produkują CO2, następnie jest on wiązany przez hemoglobinę i przenoszony do płuc, gdzie ulega wymianie na tlen. Oba te gazy są stale przenoszone przez hemoglobinę Oba te gazy są stale przenoszone przez hemoglobinę i ciągle ulegają wymianie. Kolejnym gazem, który może wiązać hemoglobina, jest oczywiście tlenek węgla. Zwykle nie jest on obecny w powietrzu oddechowym, ale tak się składa, że hemoglobina nie tylko jest w stanie go transportować, ale robi to bardzo chętnie. Tlenek węgla to właściwie jej ulubieniec. Tlenek węgla to właściwie jej ulubieniec. Dlatego wykorzystujemy go w tym badaniu. Hemoglobina uwielbia tlenek węgla, więc jego użycie pozwala nam zmaksymalizować intensywność dyfuzji. Kiedy tylko hemoglobina napotka tlenek węgla, Kiedy tylko hemoglobina napotka tlenek węgla, zbiera go garściami. Pozwala nam to sprawdzić jak dobrze płuca radzą sobie z dyfuzją. Czemu więc tak bardzo boimy się tlenku węgla w naszych domach? Wyobraź sobie, że istnieje jakiś przeciek i do domu trafia tlenek węgla. W powietrzu pojawia się mnóstwo cząsteczek CO. Jest też oczywiście mnóstwo cząsteczek tlenu, ale kiedy hemoglobina ma do wyboru te dwa, ale kiedy hemoglobina ma do wyboru te dwa, to wybiera tlenek węgla. Ma do niego większe powinowactwo. Zamiast związać się z tlenem, przyłącza tlenek węgla. Rodzi to ogromny problem, bo zadaniem hemoglobiny jest dostarczanie tlenu to tkanek, a w takiej sytuacji dostarcza im tlenek węgla, którego nie mogą wykorzystać. Jest dla nich bezużyteczny. Pan D. robi tylko jeden wdech powietrza zawierającego CO. Gdyby oddychał nim dłużej i przez kilka minut dostarczał do organizmu tlenek węgla zamiast tlenu to stopień utlenowania jego krwi szybko by spadł. to stopień utlenowania jego krwi szybko by spadł. Zacząłby się dusić, pomimo wykonywania wdechów i wydechów. Dlatego zatrucie tlenkiem węgla jest tak poważne. Wracając do dyfuzji, po co my tak naprawdę robimy to badanie? Ok, dyfuzja zachodzi lub nie zachodzi jak należy, ale co to dla nas znaczy? Spójrzmy na to równanie i zastanówmy się co wpływa na dyfuzję. Objętość gazu, która ulega dyfuzji równa się: pole powierzchni, przez którą przechodzi gaz podzielić przez grubość warstwy - grubość bariery, razy stała. Stała wyznaczana jest eksperymentalnie dla danego gazu, więc nie będziemy się nią specjalnie zajmować. Następnie mnożymy to jeszcze przez różnicę ciśnień parcjalnych gazu po obydwu stronach bariery. Teraz pojedynczo. Na początku mamy powierzchnię podzieloną przez grubość. Ten fragment równania odnosi się do właściwości bariery, którą pokonuje gaz. W tym przypadku, zakładając że naczynia krwionośne są prawidłowe, chodzi nam o pęcherzyki płucne. W jakim stanie jest tkanka płuc? Jak duża jest powierzchnia wymiany gazowej? Jaka jest jej grubość? Warto pamiętać o tym, że kiedy powierzchnia rośnie, to objętość dyfundującego gazu także rośnie . Ale kiedy grubość rośnie, to objętość spada. Powierzchnia wymiany gazowej ulega zmianie na przykład w przebiegu rozedmy. Tkanka płuc ulega w niej destrukcji, więc zmniejsza się powierzchnia oddechowa. W rozedmie powierzchnia maleje i wraz z nią spada także objętość dyfundujących gazów. Tak jak tłumaczyłam. Z kolei grubość warstwy zmienia się choćby w przypadku zwłóknienia płuc, w którym tkanka płuc ulega bliznowaceniu i pogrubieniu, Za dużo jest w niej tkanki łącznej i staje się grubsza. Z racji tego, że grubość znajduje się w mianowniku, spada przez to objętość dyfundujących gazów. Zatem obydwie choroby upośledzają dyfuzję, a przez to zmniejszają wydolność płuc. Przejdźmy teraz do ciśnień parcjalnych. Przejdźmy teraz do ciśnień parcjalnych. Ta część równania może być trochę niejasna. Wyobraź sobie, że jest tu jakaś przeszkoda oraz gaz, który chce przejść z miejsca 1 do miejsca 2. To, jak bardzo chce się tam znaleźć jest uzależnione od ilości cząsteczek tego gazu po obu stronach bariery. Powiedzmy, że po jednej stronie jest ich całe mnóstwo, a po drugiej tylko jedna lub dwie. Albo niech będą cztery. Cząsteczki są wtedy silnie popychane na drugą stronę. Ciśnienie parcjalne P1 jest bardzo wysokie, a P2 bardzo niskie. Tak duża różnica nadaje cząsteczkom spory napęd. A teraz zastanówmy się co by było, gdyby P1 i P2 były bardzo podobne. Napęd byłby wtedy bardzo słaby, cząsteczki nie przemieszczałyby się tak chętnie. I o to właśnie tutaj chodzi: P1 - P2 Jaka jest różnica ciśnień gazu pomiędzy pęcherzykiem a krwią? Ale najważniejsze pytanie brzmi ile gazu dostało się na druga stronę? Najpierw zastanówmy się ile gazu Pan D. zdołał dostarczyć do swoich płuc. P2 powinno w ty przypadku wynosić 0, we krwi nie powinno być tlenku węgla, więc kiedy dostarczasz do płuc dużą jego ilość to P1 - P2 będzie naprawdę duże. A im większa jest ta różnica, tym chętniej zachodzi dyfuzja. Chorobą, która wpływa na tą część równania, czyli utrudnia przepływ powietrza do płuc czyli utrudnia przepływ powietrza do płuc jest na przykład przewlekłe zapalenie oskrzeli. Sprawia ono, że w drogach oddechowych jest mnóstwo śluzu blokującego drogę do pęcherzyków. Rezultatem jest zmniejszenie ciśnienia w drogach oddechowych, a przez to zmniejszenie różnicy pomiędzy P1 a P2. Zwłóknienie płuc i rozedma także wpływają negatywnie na różnicę ciśnień parcjalnych, bo utrudniają nabranie powietrza. Jak widzisz, wiele chorób na różne sposoby wpływa na dyfuzję, a tym samym na wynik badania DLCO. Nie jest to badanie specyficzne, więc nie służy do różnicowania schorzeń, ale pozwala monitorować ciężkość choroby.