Njome se ispituje ventilacijska funkcija pluća mjerenjem plućnih volumena i veličine protoka zraka u dišnim putovima. Dobiveni rezultati procjenjuju se usporedbom s referentnim vrijednostima koje su određene prema spolu, životnoj dobi, visini i rasi.

Spirometrija tijekom izvođenja može izazvati kratkotrajnu vrtoglavicu uslijed dubokog forsiranog disanja, no ne predstavlja rizik po zdravlje. Preporuča se test izvesti u sjedećem položaju. Smisao testa je upuhati u aparat najvećom brzinom sav zrak iz pluća nakon dubokog udisaja.
Nosnice moraju biti zatvorene štipaljkom kako zrak ne bi prilikom izdisaja bježao kroz nos.

Test se obično ponavlja tri puta kako bi bio što vjerodostojniji.

Spirometrijom se mjere: 

A) statički plućni volumeni i kapaciteti neovisno o vremenu

B)  dinamički plućni volumeni.

Spirometrija: Statički plućni volumeni i kapaciteti neovisno o vremenu

Spirometrijom se mjere statički plućni volumeni i kapaciteti neovisno o vremenu vremenu i daju uvid u volumen zraka u plućima (Spirogram, Slika 1.), koji pokazuje protok (u L) u određenom vremenu (u sek).

Postoje četiri volumena:

a)     Dišni volumen (TV) količina zraka koju tijekom normalnog disanja udahnemo i izdahnemo jednim respiracijskim aktom.

b)     Inspiracijski rezervni volumen (IRV) je najveća količina zraka koja se nakon normalnog udisaja može maksimalno udahnuti.

c)     Ekspiracijski rezervni volumen (ERV) je najveća količina zraka koja se može izdahnuti do nivoa mirovanja ili funkcionalnog rezidualnog volumena (FRC).

d)     Rezidualni volumen (RV) je količina zraka koja ostaje u plućima nakon maksimalnog izdaha.

Prva tri volumena se mjere direktno spirometrijski, a RV indirektno (pletizmografski).

Dva ili više volumena čine kapacitet, pa tako postoje četiri kapaciteta:

a)     Vitalni kapacitet (VC) je najveća količina zraka koja se nakon maksimalnog udaha može maksimalno izdahnuti, a kad se izvodi forsirano zove se forsirani vitalni kapacitet (FVC) On je zbroj TV+IRV+ERV i kod zdravih osoba iznosi oko 70% ukupnog volumena pluća.

b)     Inspiracijski kapacitet (IC) je najveća količina zraka koja se nakon normalnog izdisaja  može maksimalno udahnuti. On je zbroj IRV + TV i obično iznosi 60% totalnog plućnog kapaciteta (TLC) kod zdravih osoba.

c)     Funkcionalni rezidualni kapacitet (FRC) je volumen zraka koji ostaje u plućima nakon normalnog izdisaja. On je konstantan i sadrži ERV + RV i iznosi oko 40% TLCa a određuje se pletizmografski.

d)     Totalni plućni kapacitet (TLC) je volumen zraka koji se u plućima nalazi nakon maksimalnog udaha i zbroj je sva četiri volumena (TV + IRV + ERV + RV) ili 2 kapaciteta (IC + FRC)

Spirometrija: Dinamički plućni volumeni

Dinamički plućni volumeni su vezani za faktor vrijeme i određuju prohodnost dišnih puteva, a određuju se forsiranom spirometrijom ili  krivuljom protok-volumen.

Krivulja protok-volumen: Za razliku od spirograma, koji pokazuje protok (u L) u određenom vremenu (u sek), krivulja protok-volumen (Slika 2.) prikazuje u kakvom su odnosu protok (u L/sek) i plućni volumen (u L) tijekom maksimalnog inspirija do potpunog ekspirija (RV) i tijekom maksimalnog ekspirija do potpunog inspirija (TLC). Glavna prednost krivulje protok-volumen je u tome što može prikazati jesu li protoci odgovarajući za određeni plućni volumen. Krivulja protok-volumen iziskuje mjerenje apsolutnih plućnih volumena.

Kako napraviti spirometriju?

Tehnika izvođenja: Nosnice se stisnu (zatvore) štipaljkom. Ekspiratorni protok se mjeri tako da pacijent udiše što dublje može (usne moraju biti dobro priljubljene uz usnik) a izdiše snažno i potpuno što je moguće brže u aparat koji bilježi volumen izdahnutog zraka (FVC) i volumen zraka izdahnut u prvoj sekundi (FEV₁₎.

Noviji aparati mjere protok i integriraju s vremenom kako bi izračunali volumene. Inspiratorni protok i volumen se određuje tako da pacijent izdahne što je moguće više (do kraja), a zatim snažno udahne.

a)     Forsirani vitalni kapacitet (FVC) je najveća količina zraka koju se snažno može izdahnuti nakon dubokog udaha. Ukoliko je smanjen, upućuje na restrikcijske smetnje ventilacije.

b)     Forsirani ekspiratorni volumen (FEV-1) ukazuje na količinu zraka koju se snažno može izdahnuti u jednoj sekundi. Normalno iznosi 80% FVCa. Ukoliko je smanjen, ukazuje na opstrukcijske smetnje ventilacije.

c)     Tiffenau indeks je odnos FEV1 prema FVC x 100. Normalne vrijednosti ovog indeksa su iznad 70%. Snižene vrijednosti ukazuju na opstrukcijske smetnje ventilacije.

d)     Forsirani ekspiratorni protok izmjeren tijekom izdisaja 25 do 75% od FVCa može biti osjetljiviji pokazatelj blage opstrukcije malih dišnih putova nego FEV1, ali mu je reproducibilnost loša.

e)     Vršni ekspiratorni protok (PEF) je vršni protok u početnom dijelu ekspirija, a primarno služi za kućnu kontrolu astmatičara i za određivanje dnevnih kolebanja zračnog protoka.

7 karakteristika tehnički ispravne spirometrije

• Kontrolirati snagu izdaha
• Brzi izdah na y osi
• Postići PEF
• Postepeni pad krivulje
• Neprekinuta linija na x osi
• Povratak na nultu točku
• Reproducibilnost (razlika < 5%)

Spirogram: Tumačenje nalaza

Tumačenje ovih nalaza ovisi o vještini (suradnji) bolesnika pri izvođenju testa što se obično poboljša demonstracijom i uvježbavanjem.

Prihvatljivi spirogrami pokazuju dobar početak testiranja (npr. brz i snažan početak izdisanja), bez kašlja, glatkih krivulja a ekspirij ne završava prerano (npr. ekspirij traje najmanje 6 sek. bez promjene volumena do zadnje sekunde).

Ponovljeno mjerenje se podudara s ranijim mjerenjima uz odstupanje unutar 5% ili 100 ml. 

Rezultate koji ne zadovoljavaju ove prihvaćene minimalne kriterije treba oprezno tumačiti.

KARAKTERISTIČNE FIZIOLOŠKE PROMJENE KOD PLUĆNIH BOLESTI

MJERA	OPSTRUKCIJA	RESTRIKCIJA	KOMBINIRANI POREMEĆAJI
FEV1/FVC	Smanjen	Normalan ili povećan	Smanjen
FEV1	Smanjen	Smanjen, normalan ili povećan	Smanjen
FVC	Smanjen ili normalan	Smanjen	Smanjen
TLC	Normalan ili povećan	Smanjen	Smanjen
RV	Normalan ili povećan	Smanjen	Smanjen, normalan ili povećan

Restrikcijski poremećaj ventilacije

Restrikcijski poremećaj ventilacije smanjuje plućni volumen, posebno TLC < 80% od očekivane vrijednosti. Smanjenje TLC određuje težinu restrikcije. Smanjenje plućnih volumena dovodi do smanjenja brzina protoka (smanjen FEV₁ i FVC). Međutim, protok zraka u odnosu na specifičan volumen je povećan, tako da je omjer FEV₁/FVC normalan ili povećan.

Restrikcijski poremećaj ventilacije nastaje zbog gubitka plućnog volumena (npr. lobektomija), anatomskih promjena okolnih struktura (npr. bolesti pleure, kifoza, gojaznost), slabosti inspiratorne muskulature (npr. živčanomišićne bolesti) ili bolesti plućnog parenhima (npr. fibroza pluća).

Zajednička odlika im je smanjenje rastezljivosti (popustljivosti) pluća, stijenke prsnog koša ili oboje.

Opstrukcijski poremećaj ventilacije

Opstrukcijski poremećaj ventilacije uzrokovan je otežanim protokom zraka kroz dišne putove. Glavni parametri za procjenu opstrukcijskih smetnji ventilacije su FEV1, FEV1/FVC% i vrijednost protoka na malim dišnim putovima, najčešće se koristi FEF50.

Ovaj poremećaj se javlja kod astme, kronične opstrukcijske bolesti pluća (KOPB), bronhiektazija, bronhiolitisa, cistične fibroze.

Bronhodilatacijski test

Bronhodilatacijski test se primjenjuje pri ispitivanju učinkovitosti inhalacijskih lijekova. Bronhodilatatori mogu proširiti male dišne putove opuštanjem glatkih mišića. Test se sastoji u usporedbi parametara krivulje protok-volumen prije i nakon primjene bronhodilatatora.

Poboljšanje FEV1 i FEV1/FVC ≥12% ili 200 ml nakon primjene bronhodilatatora, potvrđuje dijagnozu astme ili hiperreaktivnost dišnih putova. Međutim, neki astmatičari mogu imati normalnu plućnu funkciju i normalne spirometrijske parametre između egzacerbacija. 

TEŽINA OPSTRUKTIVNIH I RESTRIKTIVNIH PLUĆNIH BOLESTI

OPSTRUKTIVNE			RESTRIKTIVNE
TEŽINA*	FEV1/FVC (% od očekivanog)	FEV1  (% od očekivanog)	TLC (% od očekivanog)
Normalna	≥ 70	≥ 80	≥ 80
Blaga	< 70	≥ 80	70–79
Umjerena	< 70	50 ≤ FEV1 < 80	50–69
Teška	< 70	30≤ FEV1 < 50	< 50
Vrlo teška	< 70	< 30 ili < 50 s kroničnom respiratornom insuficijencijom	—

*Kriteriji ovise o dotičnim smjernicama.

Izgled krivulje protok – volumen: koji je uzrok poremećaja plućne ventilacije

Spirometrija je prva ali ne i jedina metoda za procjenu plućne funkcije. U kombinaciji s tjelesnom pletizmografijom i mjerenjem difuzijskog kapaciteta pluća metodom jednog udaha s CO i NO omogućava kliničaru da detaljno procijeni težinu plućne patologije čime se i liječenje zasniva na individualnom pristupu svakom pacijentu posebno, a ujedno se jednostavno i u određenim vremenskim razmacima može kontrolirati učinak liječenja.

Ponekad nam sam izgled krivulje protok-volumen može puno reći o uzroku  poremećaja plućne ventilacije, i usmjeriti na daljnju obradu (Slika 3) .

Literatura

1. Božidar Vrhovac i suradnici. Interna medicina. Četvrto, promijenjeno i dopunjeno izdanje. Zagreb: Naklada Ljevak. 2008.
2.Tajana Jalušić Glunčić. Važnost razumijevanja parametara plućne funkcije kod bolesnika s kroničnom opstruktivnom plućnom bolesti. Medicina Fluminensis 2012;48:179-185.
3. Hyatt RE, Scanlon PD, Nakamura M. Interpretation of pulmonary function tests-A practical guide. 2^nd ed.Philadelphia: Lippincot Williams and Wilkins; 2003.
4. Neven Pavlov. Odnos otpora dišnih puteva i krivulje protok volumen u djece s astmom Doktorska disertacija, Medicinski fakultet Sveučilište u Zagrebu, 2003.