Spirometria

• dr n. med. specjalista chorób wewnętrznych i alergologii Zbigniew Sankowski

Badanie spirometryczne polega na mierzeniu określonych objętości wdychanego i wydychanego powietrza z płuc oraz na pomiarach szybkości przepływu powietrza w drogach oddechowych. Spirometria umożliwia m.in. określenie stopnia upośledzenia przepływu w drogach oddechowych oraz pośrednią ocenę nadreaktywności oskrzeli. Badanie spirometryczne umożliwia wykazanie obturacji, jej zmienności i odwracalności, co ma podstawowe znaczenie dla rozpoznawania astmy. Należy jednak podkreślić, że prawidłowe badanie spirometryczne nie wyklucza astmy. Natomiast nieprawidłowe badanie spirometryczne, w którym stwierdza się utrwaloną obturację (upośledzenie przepływu powietrza w oskrzelach) pozwala na rozpoznanie przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP). Prawidłowa spirometria wyklucza rozpoznanie POChP.

Przeciwskazaniami do wykonania badania spirometrycznego są następujące stany chorobowe:

1. stan po zawale serca (spirometrię można wykonać po miesiącu czasu od zawału serca)

2. stan po operacji okulistycznej (np. zaćma)

3. stan po udarze mózgu (w okresie hospitalizacji)

4. tętniaki grożące pęknięciem

5. zwiększone ciśnienie wewnątrzczaszkowe

6. odma opłucnowa

7. krwioplucie niejasnego pochodzenia

Do przeciwwskazań względnych należą silny kaszel, silny ból brzucha, nudności, wymioty, arytmia serca, zawroty i bóle głowy, miejscowy ból głowy i twarzy nasilający się przy kontakcie z ustnikiem oraz silna duszność [1].

Wykonuje się dwa rodzaje pomiarów spirometrycznych – spirometrię statyczną, gdzie pomiarów dokonuje się podczas spokojnego, powolnego oddychania oraz spirometrię dynamiczną, wykonywaną podczas natężonych manewrów oddechowych. Podczas spirometrii statycznej można dokonać pomiaru pojemności płuc życiowej (VC), objętości oddechowej (TV), zapasowej objętości wdechowej (IRV), zapasowej objętości oddechowej (ERV), pojemności wdechowej (IC) [2,3].

W praktyce klinicznej posługujemy się najczęściej spirometrią dynamiczną, czyli pomiarem parametrów natężonego wydechu. Badanie spirometrii dynamicznej zawiera wykresy dwóch krzywych – krzywej przepływ-objętość [krzywa FV (flow-volume)] oraz krzywej objętość-czas [krzywa VT (volume-time)]. Krzywa przepływ FV przedstawia zależność przepływu powietrza od objętości wydychanego powietrza podczas intensywnego wydechu. Przepływ gwałtownie rośnie na początku wydechu, osiągając swoją szczytową wartość (PEF -peak expiratory flow), następnie maleje, elektroniczny moduł spirometru rejestruje maksymalny przepływ wydechowy po wydaleniu z płuc 25% powietrza – MEF₇₅ (w płucach pozostaje75% pojemności płuc życiowej), następnie po wydaleniu 50% i 75% powietrza, czyli maksymalne przepływy wydechowe na poziomie 50% i 25% pojemności płuc życiowej (MEF₅₀ i MEF₂₅) – rysunek 1. Wklęsły kształt zstępującego odcinka krzywej FV jest typowy dla obturacji [4]. Krzywa VT (objętość- czas przedstawia zależność wydalanej z płuc objętości powietrza od czasu. Na początku wydechu ilość wydychanego z płuc powietrza gwałtownie rośnie osiągając w krótkim czasie plateau. Z krzywej VT można obliczyć FEV₁, im większa obturacja, tym wartość FEV₁ jest mniejsza, a krzywa VT przebiega bliżej osi czasu (rysunek 2).

Rysunek 1. Krzywa przepływ objętość (krzywa FV).

Rysunek 2. Krzywa objętość – czas (krzywa VT). FET – czas natężonego wydechu. POChP – przewlekła obturacyjna choroba płuc.

Podstawowym parametrem wskazującym na obturacyjne upośledzenie sprawności wentylacyjnej płuc jest procentowy stosunek FEV₁ do FVC (VC) – wskaźnik Tiffeneau (FEV₁%FVC lub FEV₁%VC). Im większa obturacja, tym pacjent, który jej doświadcza „wypchnie” z płuc w ciągu 1 sekundy natężonego wydechu mniejszą objętość powietrza (wyrażoną jako mały odsetek FVC i/lub VC). Arbitralnie przyjmuje się, że wartość FEV1%FVC < 70%. upoważnia do rozpoznania obturacji. Stosowanie ścisłego kryterium liczbowego (70%) dla wskaźnika FEV₁%FVC niesie za sobą ryzyko popełnienia błędu. U osób młodych wartością graniczną FEV₁%FVC jest 75%, a u osób starszych – 65%. Wg raportu GINA 2016 obturację u dzieci należy rozpoznawać, jeżeli wartość FEV₁%FVC wynosi poniżej 90% [5].

Wyniki badania spirometrycznego zależne są od wzrostu, płci i wieku. Rozpiętość zakresu normy (rozrzut wyników uznawanych za prawidłowe zależy od rozkładu mierzonej wielkości w populacji: im większa zmienność międzyosobnicza – tym szerszy zakres normy. Zalecane jest (lecz rzadko stosowane w praktyce), aby przedstawienie różnicy wartości zmierzonej od normy było wyrażone w odchyleniach standardowych (SD) średniej wartości należnej lub w percentylach. Za dopuszczalny zakres odchyleń wszystkich wskaźników przyjmuje się przedział ± 1,645 SD, co odpowiada przedziałowi od 5 do 95 percentyla. Określenie rozrzutu wartości należnej w procentach średniej wartości należnej nie jest powiązane z rozkładem danej wielkości w populacji, ale powszechnie stosowane w codziennej praktyce klinicznej. Dla wskaźników objętościowych: VC, FVC i FEV₁ za dopuszczalny zakres odchyleń od normy przyjmuje się arbitralnie ± 20% wartości należnej (w.n.), co oznacza, że za zakres normy można przyjąć przedział od 80% do 120% w.n. W przypadku wskaźników spirometrycznych dla rozpoznania patologii istotna jest dolna granica zakresu wartości należnych. Dla parametrów MEF_25,50,75 dolna granica normy wynosi 60% [6,7].

Piśmiennictwo:

1. Zielonka T.M. Wskazania i przeciwwskazania do wykonania badań czynnościowych układu oddechowego w „Spirometria dla lekarzy” Górnicki Wydawnictwo Medyczne. Wrocław 2008. ISBN 978-83-61257-12-7.: 27-39.

2. Liebhart E., Liebhart J. Badanie spirometryczne w astmie oskrzelowej w „Choroby alergiczne i astma” pod red. Małolepszego J. Volumed s.c. 1996: 411 – 425. ISBN 83-85564-51-9.

3. Lubiński W. Podstawy klinicznej fizjologii oddychania. Metody oceny wentylacji, badanie spirometryczne – istota, wskazania, przeciwwskazania, technika wykonania w „Spirometria” pod red. Gutkowskiego P, Lubińskiego, Zielonki T.M.

4. Lubiński W. Zasady prawidłowego wykonania i interpretacji badania spirometrycznego. Obturacyjny typ zaburzeń wentylacji w „Spirometria dla lekarzy” Górnicki Wydawnictwo Medyczne. Wrocław 2008. ISBN 978-83-61257-12-7.: 41-58.

5. Global strategy for asthma management and prevention. Online appendix 2016 update. Global initiative for asthma. http://ginasthma.org/gina-reports/ (dostęp 03.11.2019)

6. Graca-Ziółkowska B. Spirometria praktycznie – jak wykorzystywać spirometrię w diagnostyce i leczeniu chorób dróg oddechowych? Praktyczny poradnik dla lekarza rodzinnego. Medical Communications Sp. z.o.o. Warszawa 2013.

7. Mazurek H., Mazurek E. Badania czynnościowe układu oddechowego w rozpoznawaniu i monitorowaniu astmy u dzieci w „Astma dziecięca. Wybrane zagadnienia” pod red. Stelmach I. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2007. Wydanie pierwsze: 127-148. ISBN 978 -83-200-3308-3.