Uvod

Funkcionalni plućni testovi pružaju nam važne informacije o velikim i malim dišnim putovima, plućnom parenhimu te plućnoj kapilarnoj mreži; mjere brzinu zračnog protoka, plućne volumene, izmjenu plinova i funkciju respiratornih mišića.

Testovi plućne funkcije su neinvazivan i objektivan način procjene funkcionalnog stanja dišnog sustava. U kombinaciji s anamnezom, kliničkim statusom, radiološkim pretragama pluća i laboratorijskim nalazima omogućuju puno lakše i točnije postavljanje dijagnoze bolesti dišnog sustava. Ispitivanje plućne funkcije prvenstveno razlikuje dvije vrste poremećaja: opstruktivne ventilacijske poremećaje (astma, KOPB, bronhiektazije i cistična fibroza) te restriktivne ventilacijske poremećaje (plućna fibroza, pneumokonioze, fibrotoraks, lobektomija, pulmektomija, deformacije prsnog koša, debljina i neuromuskularne bolesti). Ključna su dijagnostička metoda za postavljanje dijagnoze opstruktivnih bolesti pluća. Osim za postavljanje dijagnoze koriste se i za procjenu težine bolesti i za praćenje uspjeha liječenja.

Funkcionalni plućni testovi pružaju nam važne informacije o velikim i malim dišnim putovima, plućnom parenhimu te plućnoj kapilarnoj mreži; mjere brzinu zračnog protoka, plućne volumene, izmjenu plinova i funkciju respiratornih mišića. Testovi plućne funkcije su ventilacijski (spirometrija, krivulja protok/volumen, tjelesna pletizmografija i farmakodinamski testovi), difuzijski (difuzijski kapacitet pluća za ugljikov monoksid) te plinska analiza arterijske krvi i acidobazni status. 

Postoje točno određeni standardi izvođenja i interpretacije testova plućne funkcije prema smjernicama Europskog respiratornog društva i Američkog torakalnog društva. Dobivene vrijednosti su izražene kao apsolutne vrijednosti i kao postotne vrijednosti od očekivanih referentnih vrijednosti koje vrijede za široku zdravu populaciju. Parametri o kojima ovise očekivane normalne (referentne) vrijednosti su dob, spol, rasa i visina. Indikacije za izvođenje funkcionalnih plućnih testova su navedene u Tablici 1. 

Tablica 1. Indikacije za izvođenje funkcionalnih plućnih testova

Simptomi i znakovi bolesti dišnog sustava kašalj piskanje zaduha krepitacije abnormalan RTG nalaz

Praćenje bolesnika s poznatom plućnom bolesti astma KOPB intersticijske bolesti pluća plućna vaskularna bolest

Procjena respiratornog statusa u drugim bolestima bolesti vezivnog tkiva neuromuskularne bolesti

Preoperativna evaluacija plućne funkcije resekcija pluća abdominalni kirurški zahvat kardiotorakalni kirurški zahvat

Evaluacija pacijenata s rizikom od plućnih bolesti izloženost noksama kao što su radijacija, lijekovi, okolišni ili profesionalni čimbenici

Praćenje bolesnika s transplantiranim plućima akutno odbacivanje infekcija Bronchiolitis obliterans

Uglavnom su sigurni za izvođenje, no postoji nekoliko kontraindikacija, koje su navedene u Tablici 2. Uspješnost testova plućne funkcije uvelike ovisi o suradnji i razumijevanju bolesnika.

Tablica 2. Uspješnost testova plućne funkcije

Infarkt miokarda unutar mjesec dana, nestabilna angina pektoris, plućna embolija

Neregulirana arterijska hipertenzija

Nedavna torako-abdominalna operacija

Nedavna oftalmološka operacija

Pneumotoraks

Hemoptiza

Spirometrija

Spirometrija je najčešće izvođeni test plućne funkcije. Brza je i jednostavna za izvođenje, nakon maksimalnog udaha bolesnik izdahne brzo i jako, koliko dugo je to moguće.

Pomoću krivulje protok/volumen mjeri:

• forsirani vitalni kapacitet (FVC),
• forsirani vitalni kapacitet u 1. sekundi (FEV₁),
• omjer forsiranog vitalnog kapaciteta u 1. sekundi i forsiranog vitalnog kapaciteta (FEV₁/FVC),
• najveći ekspiracijski protok (PEF),
• forsirani ekspiratorni protok pri 50 % FVC-a (FEF₅₀).

Spirometrija omogućuje razlikovanje opstruktivnih od restriktivnih poremećaja ventilacije; FEV₁ i omjer FEV₁/FVC sniženi su u bronhoopstruktivnim bolestima (kao što su astma i KOPB) i u bolestima sa smanjenom elastičnošću pluća (emfizem). Omjer FEV₁/FVC je osjetljiviji parametar, pa se omjer FEV₁/FVC < 70 % smatra ranim pokazateljem opstrukcije dišnih putova u bolesnika s još normalnim FEV₁.

Opstruktivne smetnje ventilacije na temelju izmjerenog FEV₁ dijelimo na one:

• manjeg stupnja (60 - 80 % referentne vrijednosti),
• srednjeg stupnja (40 - 60 % referentne vrijednosti) i
• velikog stupnja (manje od 40 % referentne vrijednosti).

Snižen FVC ispod 80 % karakterističan je za restriktivne poremećaje, kao što su intersticijske bolesti pluća ili deformiteti prsnog koša.

Krivulja protok/volumen

Krivulja protok/volumen dobije se usporednim mjerenjem volumena i protoka zraka tijekom maksimalnog udisaja i forsiranog izdisaja. Zbog toga krivulja odražava stanje dišnih putova i plućnih volumena tijekom čitavog dišnog ciklusa.

Izgled krivulje može puno reći o uzroku poremećaja ventilacije te usmjeriti na daljnju obradu. Bolesnici s opstruktivnim poremećajima i smanjenim protokom u perifernim dišnim putovima imaju karakterističan konkavan oblik krivulje.

Kod bolesnika s restriktivnim poremećajima ekspiratorni dio krivulje je konveksan ili linearan jer je protok održan, a smanjen je volumen.

 

Krivulja protok/volumen je korisna i u prepoznavanju abnormalnosti u velikim dišnim putovima. 

Razlikujemo intratorakalnu opstrukciju gornjih dišnih putova (primjerice endotrahealni ili endobronhalni tumor) gdje je spljošten ekspiratorni dio krivulje, te ekstratorakalnu opstrukciju (paraliza glasnica ili trahealna stenoza), gdje su ekspiratorni i inspiratorni dio krivulje simetrično spljošteni.

Bronhodilatacijski test

Bronhodilatacijski test koristimo za potvrdu reverzibilnosti opstrukcije dišnih putova. Izvodi se na način da se nakon uobičajene spirometrije osobi daju 4 potiska (400 mcg) salbutamola te se nakon 20 minuta ponovi spirometrija.

Rezultat testa se interpretira na temelju postignute razlike između prvog i drugog testa. Porast FEV₁ za 12 % i 200 mL znači da je test bronhodilatacije pozitivan što govori u prilog dijagnozi astme.

Bronhoprovokacijski testovi

Bronhalna hiperreaktivnost  svojstvo je dišnih putova da pojačano reagiraju na minimalne količine nespecifičnog podražaja. Ovaj nespecifični podražaj ne izaziva suženje dišnih puteva u zdravih ispitanika. Bronhoprovokacijske testove prvenstveno koristimo za postavljanje dijagnoze astme, kod bolesnika sa simptomima astme i urednom spirometrijom. Koriste se i kod bolesnika s atipičnim simptomima bronhospazma, kod bolesnika s kroničnim kašljem te kod sumnje na profesionalnu astmu.

Najčešće se koristi direktni bronhoprovokacijski test metakolinom gdje se spirometrijski parametri određuju u bazalnim uvjetima te nakon inhalacije sve većih koncentracija metakolina.

Rezultat testa prikazuje se kao provokacijska koncentracija koja uzrokuje pad FEV₁ za 20 % (PC₂₀FEV₁). Provokacijska koncentracija metakolina < 1 mg/mL koja uzrokuje pad FEV₁ od bazalne vrijednosti za 20 % (PC₂₀) smatra se dijagnostičkom za astmu, dok PC₂₀ > 16 mg/mL isključuje astmu. Vrijednosti PC₂₀ između 1 i 16 mg/mL su neuvjerljiv nalaz.

Tjelesna pletizmografija

Pletizmografija služi za mjerenje statičkih plućnih volumena i otpora u dišnim putovima. Tijekom izvođenja pretrage bolesnik sjedi u hermetički zatvorenoj kabini i diše kroz cijev s pregradom koja se može otvarati i zatvarati. Na kraju izdisaja, do određenog volumena – funkcionalni rezidualni kapacitet (FRC), pregrada se zatvara, a bolesnik diše protiv zatvorene pregrade. Smatra se da pri zatvorenoj pregradi tlak na razini usta dobro odražava tlak u alveolama pri otvorenom glotisu i pritisku obraza šakama kako ne bi došlo do promjene volumena uslijed rastezanja obraza. Pri takvom manevru nema protoka zraka, promjene tlaka i zapremnine te se za mjerenje može koristiti Boylov zakon koji kaže da je na stalnoj temperaturi umnožak tlaka i volumena plina konstantan. Prema tome, uz poznati volumen komore, uz istovremeno mjerenja tlaka u komori i alveolarnog tlaka, može se izračunati volumen u plućima. Osim plućnih volumena: FRC, totalni kapacitet pluća (TLC) i rezidualni volumen (RV), mjeri se i otpor u dišnim putovima (Raw) te provodljivost dišnih putova (Gaw = 1/Raw).

Difuzijski kapacitet pluća

Difuzijski kapacitet pluća (DLCO) je pretraga kojom se mjeri sposobnost prijenosa kisika iz alveola u krv. Najčešće se mjeri metodom jednog udaha. Izvodi se tako da bolesnik udiše smjesu plinova (niske koncentracije ugljičnog monoksida i helija), zadrži dah na 10 sekundi i onda do kraja izdahne. Razlikom između koncentracije plinova prije i nakon izdaha određujemo alveolarni volumen i difuzijski kapacitet pluća za ugljični monoksid. Količina kisika koji se prenosi ovisi o dostupnom alveolarnom volumenu, alveolokapilarnoj membrani, o debljini membrane, o tlaku, odnosno o razlici tlaka između alveolarnih plinova i venske krvi te o koncentraciji hemoglobina.

DLCO je određen površinom alveolarne membrane te je snižen u stanjima gdje je alveolarna površina reducirana (plućna fibroza, emfizemi plućna embolija). Transfer koeficijent (kCO) je DLCO korigiran za alveolarni volumen.

U bolesnika s resekcijom pluća DLCO će biti snižen radi gubitka alveolarne površine, ali će kCO biti normalan zbog preostalog pluća s normalnom funkcijom alveolokapilarne membrane. Slične promjene se mogu vidjeti i u bolestima koja heterogeno zahvaćaju pluća, npr. KOPB ili deficijencije α1- antitripsina, kod kojih će DLCO biti niži nego kCO.  Kod vaskularnih plućnih bolesti DLCO je smanjen uz uredan nalaz spirometrije.

Spiroergometrija

Spiroergometrija se koristi za otkrivanje uzroka zaduhe i nepodnošenja napora.

Spiroergometrija je metoda procjene respiratorne, cirkulatorne i metaboličke funkcije pri fizičkom opterećenju. Opterećenje se izvodi hodanjem na pokretnoj traci ili vožnjom na bicikl-ergometru. Mjeri varijable kao što su ventilacija, frekvencija srca, potrošnja O₂ i acidobazni status. Spiroergometrija se koristi za otkrivanje uzroka zaduhe i nepodnošenja napora. Pomaže u razlučivanju etiologije zaduhe ukoliko postoji dvojba je li zaduha u opterećenju uzrokovana srčanom ili plućnom bolesti. Korisna je kod bolesnika s izraženom zaduhom, a urednim testovima plućne funkcije i ehokardiografije.

Acidobazni status

Analiza respiratornih plinova iz arterijske krvi pruža važne informacije o izmjeni plinova i dopremi kisika u tkiva. Tip 1 respiratornog zatajenja definiran je sniženom vrijednosti parcijalnog tlaka kisika (PaO₂) < 8 kPa s normalnim parcijalnim tlakom ugljičnog dioksida (PaCO₂). Uzroci mogu biti pneumonija ili plućna embolija.

O tipu 2 respiratornog zatajenja se radi kada je hipoksija praćenja hiperkapnijom (PaCO₂ > 6.0 kPa) zbog hipoventilacije kao što je slučaj kod KOPB-a i slabosti respiratorne muskulature.

Zaključak

Testovi plućne funkcije su važan alat u dijagnostici bolesnika sa sumnjom na respiratornu bolest i u procjeni bolesnika s već poznatom respiratornom bolesti. Važni su i za procjenu plućne funkcije u bolesnika prije velikih operativnih zahvata. Sama interpretacija nalaza ovisi, ne samo o izmjerenim parametrima, već treba uzeti u obzir i anamnezu te simptome.

Literatura

 

1. Miller MR, Crapo R, Hankinson J, Brusasco V, Burgos F, Casaburi R, et al. General considerations for lung function testing. Eur Respir J.2005; 26(1):153-61.
2. Pellegrino R, Viegi G, Brusasco V, Crapo RO, Burgos F, Casaburi R, et al. Interpretative strategies for lung function tests. Eur Respir J. 2005; 26(5):948-68.
3. Macintyre N, Crapo RO, Viegi G, Johnson DC, van der Grinten CP, Brusasco V, et al. Standardisation of the single-breath determination of carbon monoxide uptake in the lung. Eur Respir J. 2005; 26(4):720-35.
4. Wanger J, Clausen JL, Coates A, Pedersen OF, Brusasco V, Burgos F, et al. Standardisation of the measurement of lung volumes. Eur Respir J. 2005; 26(3):511-22.
5. Miller MR, Hankinson J, Brusasco V, Burgos F, Casaburi R, Coates A, et al. Standardisation of spirometry. Eur Respir J. 2005; 26(2):319-38.
6. Wilde M, Nair S, Madden B. Pulmonary function tests-a review. Care of the Crit Ill. 2007; Dec 23(6):173-7
7. Tajana Jalušić Glunčić. Važnost razumijevanja parametara plućne funkcije kod bolesnika s kroničnom opstruktivnom plućnom bolesti. Medicina Fluminensis 2012;48:179-185.
8. Ranu H, Madden B. A is for airway. BMJ. 2010;340:c2367
9. ERS Taskforce, Palange P, Ward SA, Carlsen KH, Casaburi R, Gallagher CG, Gosselink R, et al. Recommendations on the use of exercise testing in clinical practice. Eur Respir J. 2007;29(1):185-209.
10. Božidar Vrhovac i suradnici. Interna medicina. Četvrto, promijenjeno i dopunjeno izdanje. Zagreb: Naklada Ljevak. 2008.