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TEST DA SFORZO CARDIO-POLMONARE U. O.C. Malattie, Fisiopatologia e Riabilitazione Respiratoria Laboratorio per i disturbi del sonno Direttore: Prof. Mario.

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1 TEST DA SFORZO CARDIO-POLMONARE U. O.C. Malattie, Fisiopatologia e Riabilitazione Respiratoria Laboratorio per i disturbi del sonno Direttore: Prof. Mario Caputi Dott. Ilernando Meoli Dott. Biagio Campana Modalità ed interpretazione ERGOSPIROMETRIA - CARDIOPULMONARY EXERCISE TEST (CPET)

2 ERGOSPIROMETRIA O CARDIOPULMONARY EXERCISE TEST (CPET) Apparato respiratorio Si utilizza in quanto i test funzionali cardiopolmonari a riposo non predicono e non correlano con la capacità di esercizio di un individuo emopoietico neuro-psicologico Apparato muscolo- scheletrico Apparato cardio- vascolare Metodica relativamente non invasiva che permette di valutare le risposte integrate

3 INDICAZIONI AL TEST DA SFORZO CARDIO-RESPIRATORIO

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5 CPET Lanalisi dei gas va eseguita preferibilmente con un sistema breath by breath Attrezzature ERGOMETRI 1.Cicloergometro 2.Tappeto rotante 3.Ergometro a manovella SISTEMI DI CAMPIONAMENTO A CIRCUITO APERTO,

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7 PROTOCOLLI Test a carico costante Test incrementale discontinuo Test incrementale continuo (a rampa) Test a carico costante Test incrementale discontinuo Test incrementale continuo (a rampa)

8 dopo alcuni minuti di riposo il recupero avviene in un tempo variabile tra 2 e 6 minuti la durata ottimale del test deve essere intorno a 8-12 minuti lincremento del carico di lavoro viene scelto sulletà e sul grado presunto di allenamento nei pazienti con dispnea da sforzo si utilizzano incrementi di 5-15 W/min al termine si valutano i sintomi che hanno determinato la fine dellesercizio (es: scala di Borg per la fatica muscolare e la dispnea) TEST A CARICO INCREMENTALE incremento del carico di lavoro ogni minuto (test a rampa) fino a raggiungere la massima tollerabilità dellindividuo (incapacità a mantenere la pedalata a rpm) 2 minuti di riscaldamento (pedalata senza carico)

9 TEST A CARICO COSTANTE la durata dellesercizio è di solito di 6 minuti in genere si utilizzano carichi tra il 50 e il 70% del massimo carico sostenuto durante un test incrementale precedente

10 TEST DA SFORZO CARDIO-RESPIRATORIO: MISURE Wasserman K. Priciples Exercise Testing and Interpretation. Third Edition Lippincott Williams & Wilkins

11 1. Risposta Metabolica 2. Risposta Cardiovascolare 3. Risposta Ventilatoria 4. Scambi Gassosi Polmonari 5. Sintomi 1. Risposta Metabolica 2. Risposta Cardiovascolare 3. Risposta Ventilatoria 4. Scambi Gassosi Polmonari 5. Sintomi INTERPRETAZIONE DEL CPET

12 ANALISI DEI DATI DATI NUMERICI DATI GRAFICI CONFRONTATI CON DATI DI RIFERIMENTO PREDETTI CONFRONTATI CON DATI DI RIFERIMENTO PREDETTI ATS RACCOMANDA LUSO DI ALMENO NOVE GRAFICI PER UNA CORRETTA INTERPRETAZIONE DEL TEST ATS RACCOMANDA LUSO DI ALMENO NOVE GRAFICI PER UNA CORRETTA INTERPRETAZIONE DEL TEST

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14 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA CONSIGLIATA DALLATS Soggetto Normale

15 1. RISPOSTA METABOLICA

16 Nel soggetto normale il valore di VO2 plottato contro il lavoro svolto (Work Rate o WR) aumenta in maniera piuttosto lineare fino a raggiungere un plateau che è detto VO2max; talvolta lesercizio termina prima del raggiungimento del plateau per il sopraggiungere di sintomi e il valore massimo di VO2 raggiunto è allora detto VO2 di picco IL CONCETTO DI VO2 MAX E VO2 di PICCO

17 COPD CARDIOMIOPATIA NORMALE ILD MVP IL CONCETTO DI VO2 MAX E VO2 DI PICCO Lo slope ΔVO2/ Δ WR riflette lefficienza della conversione metabolica dei nutrienti in lavoro meccanico e stima lefficienza meccanica del sistema muscolo- scheletrico; tale valore è indipendente da sesso, età e altezza ed è pari a ml/min per watt.

18 IL CONCETTO DI SOGLIA ANAEROBICA La determinazione del raggiungimento della soglia anaerobica può essere invasiva (valutazione dei lattati o dei bicarbonati ematici) o non invasiva (metodo del V-slope o degli Equivalenti Ventilatori).

19 DETERMINAZIONE INVASIVA DELLA AT Acido lattico + HCO3-Na+ Lattato di Sodio + Acido Carbonico ( H2CO3) H2CO3 H2O + CO2 Risposta ventilatoria all di CO2 : la Ventilazione in modo non proporzionale al consumo di O2 Acido lattico + HCO3-Na+ Lattato di Sodio + Acido Carbonico ( H2CO3) H2CO3 H2O + CO2 Risposta ventilatoria all di CO2 : la Ventilazione in modo non proporzionale al consumo di O2

20 DETERMINAZIONE NON INVASIVA DELLA AT METODO DEL V-SLOPE METODO DEGLI EQUIVALENTI VENTILATORI

21 Il raggiungimento precoce indica un precoce inizio del metabolismo anaerobico a livello muscolare che può dipendere da diversi meccanismi che possono tra di loro sommarsi: un inadeguato apporto di O2 ai muscoli, un alterazione del metabolismo ossidativo muscolare o un coesistente decondizionamento fisico. SOGLIA ANAEROBICA Normale Precoce Non raggiunta >40% del VO2 MAX Il non raggiungimento indica un limite allo svolgimento dellesercizio tale che la soglia anaerobica non viene affatto raggiunta.

22 QUOZIENTE RESPIRATORIO Il rapporto VCO2/VO2 è conosciuto con il termine di quoziente respiratorio (RQ) o respiratory exchange ratio (RER) quando questo rapporto è misurato tramite i gas espirati. Durante test incrementale il raggiungimento di un RQ> è indice di un grado di sforzo massimale. Il rapporto VCO2/VO2 è conosciuto con il termine di quoziente respiratorio (RQ) o respiratory exchange ratio (RER) quando questo rapporto è misurato tramite i gas espirati. Durante test incrementale il raggiungimento di un RQ> è indice di un grado di sforzo massimale.

23 2. RISPOSTA CARDIOVASCOLARE

24 NORMALE CARDIOPATIA COPD ILD MVP RELAZIONE HR-VO2 Nel soggetto normale la HR (Heart Rate) aumenta in maniera piuttosto lineare con lincremento del VO2 fino a raggiungere un valore massimo età o (età x 0.65). Al termine dellesercizio il raggiungimento del VO2 teorico, della massima frequenza cardiaca e lassenza di riserva cardiaca indicano uno sforzo massimale.

25 NORMALE CARDIOPATIA COPD ILD MVP POLSO DI O2 Il rapporto VO2/HR è detto polso di O2 e riflette il consumo di O2 per ogni battito cardiaco; nel soggetto normale esso è utilizzato come stima di massima dello stroke volume (gittata cardiaca); il polso di O2 aumenta in maniera lineare per bassi carichi di lavoro e tende a formare un plateau ai carichi di lavoro più alti (normale limite cardiovascolare allo sforzo).

26 3. RISPOSTA VENTILATORIA

27 NORMALE CARDIOPATIA COPD ILD MVP RISPOSTA VENTILATORIA La riserva ventilatoria equivale alla differenza esistente tra MVV e VEmax raggiunta al picco dellesercizio; la MVV può essere misurata direttamente o può essere stimata con la formula FEV1x37,5; normalmente VEmax/MVVx100 <85% con ampio range di normalità (72 ± 15).

28 NORMALE CARDIOPATIA COPD ILD MVP EQUIVALENTI VENTILATORI I rapporti VE/VO2 e VE/VCO2 sono detti equivalenti ventilatori e indicano quanti litri di ventilazione sono necessari per assumere rispettivamente 1 litro di O2 e eliminarne 1 di CO2; Raggiungono il nadir al livello della AT; alti valori di VE/VCO2 al nadir indicano alterazioni di Vd/Vt e alterazioni del rapporto ventilo-perfusivo.

29 NORMALE CARDIOPATIA COPD ILD MVP STRATEGIA VENTILATORIA Vt arriva ad un plateau in genere al 50-60% del valore di CV. Nei soggetti sani lincremento di Vt è legato alla riduzione dellEnd Expiratory Lung Volume (EELV) e ad un incremento maggiore dellEnd Inspiratory Lung Volume (EILV).

30 CURVE FLUSSO-VOLUME DURANTE CPET EELV EILV

31 IPERINFLAZIONE DINAMICA NELLA BPCO

32 4. SCAMBI GASSOSI POLMONARI

33 SCAMBI GASSOSI POLMONARI MVP ILD Il gradiente alveolo arterioso di O2 è utilizzato per comprendere i meccanismi di una caduta del livello di PaO2 durante esercizio; infatti un gradiente nella norma in presenza di una caduta di PaO2 indica una ipoventilazione o unalterata risposta della meccanica ventilatoria allesercizio; un incremento del gradiente in presenza di una caduta di PaO2 è associata ad alterazioni del rapporto V/Q, alterazioni della diffusione, shunt o ad un meccanismo misto.

34 SCAMBI GASSOSI POLMONARI COPD CARDIOMIOPATIA Il gradiente alveolo arterioso di O2 è utilizzato per comprendere i meccanismi di una caduta del livello di PaO2 durante esercizio; infatti un gradiente nella norma in presenza di una caduta di PaO2 indica una ipoventilazione o unalterata risposta della meccanica ventilatoria allesercizio; un incremento del gradiente in presenza di una caduta di PaO2 è associata ad alterazioni del rapporto V/Q, alterazioni della diffusione, shunt o ad un meccanismo misto

35 SINTOMI DISPNEA E FATICA MUSCOLARE

36 SCALA DI BORG MODIFICATA

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38 VO2 max o di picco>84% del predetto Soglia anaerobica>40% VO2 max predetto (range 40-80%) Frequenza cardiaca>90% del predetto per età Riserva cardiaca<15 battiti/min Pressione arteriosa<220/90 Polso di O2 (VO2/FC)>80% del predetto Riserva ventilatoriaVemax/MVVx100: <85% (range: 72 15) Frequenza respiratoria<60 atti/min VE/VCO2 alla AT<34 Vd/Vt 40 anni PaO2>80 mm Hg P(A-a)O2<35 mm Hg VO2 max o di picco>84% del predetto Soglia anaerobica>40% VO2 max predetto (range 40-80%) Frequenza cardiaca>90% del predetto per età Riserva cardiaca<15 battiti/min Pressione arteriosa<220/90 Polso di O2 (VO2/FC)>80% del predetto Riserva ventilatoriaVemax/MVVx100: <85% (range: 72 15) Frequenza respiratoria<60 atti/min VE/VCO2 alla AT<34 Vd/Vt 40 anni PaO2>80 mm Hg P(A-a)O2<35 mm Hg CRITERI DI NORMALITA Modificata da ATS statements

39 FIBRE MUSCOLARI

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43 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA CONSIGLIATA DALLATS RAPPRESENTAZIONE GRAFICA CONSIGLIATA DALLATS

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45 NORMALE SCAMBI GASSOSI POLMONARI Il gradiente alveolo arterioso di O2 è utilizzato per comprendere i meccanismi di una caduta del livello di PaO2 durante esercizio; infatti un gradiente nella norma in presenza di una caduta di PaO2 indica una ipoventilazione o unalterata risposta della meccanica ventilatoria allesercizio; un incremento del gradiente in presenza di una caduta di PaO2 è associata ad alterazioni del rapporto V/Q, alterazioni della diffusione, shunt o ad un meccanismo misto.

46 TEST DA SFORZO CARDIOPOLMONARE Wasserman K. Priciples Exercise Testing and Interpretation. Third Edition Lippincott Williams & Wilkins

47 VO 2 DI PICCO STRATIFICAZIONE DEI PAZIENTI CON CHF ACC/AHA 2002 Guideline update for exercise testing

48 ISCHEMIA MIOCARDICA E VO2


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