Uzm.Dr.Funda Coşkun Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı
Uzm.Dr.Funda Coşkun
Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi
Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı
Solunum Kasları
Solunum mekaniği
Solunum kaslarını değerlendirme yöntemleri
Nöromusküler hastalıklarda solunum kasları
VC
MIP, MEP
Transdiafragmatik ölçümler
Radyolojik değerlendirme
KOAH’da solunum kasları
Yoğun Bakım’da solunum kasları
Mm. colli (Boyun kasları )
M. sternocleidomastoideus
M. sternohyoideus
M. sternothyroideus
M. scalenus anterior
M. scalenus medius
M. scalenus posterior
Mm. dorsi (Sırt kasları)
M. trapezius
M. latissiumus dorsi
M. serratus posteriorsuperior
Mm. thoracis (Göğüs kasları)
M. pectoralis major
M. pectoralis minor
M. serratus anterior
Mm. intercostales (İntercostal
kaslar)
Mm. intercostales externi
Mm. levatores costarum
Mm. abdominis (Karın kasları)
Diaphragma
Mm. dorsi (Sırt kasları)
M. serratus posteriorinferior
Mm. iliocostalis
Mm. longissumus
Mm. spinalis
Mm.intercostales(İntercostal kaslar)
Mm. intercostales interni
Mm. intercostales intimi.
Mm. subcostales
Mm. transversus thoracis
Mm. abdominis (Karın Kasları)
M. obliquus externusabdominis
M. obliquus internusabdominis
M. transversus abdominis
M. rectus abdominis
M. quadratus lumborum
Diafragma ve eksternalinterkostal kaslar kasılır
Torasik aralığın hacmi artar
İntraplevral basıncın negativitesi artar
Akciğerler genişler
İntrapulmoner basınç negatifleşir
Hava akciğerlere dolar
Diafragma ve eks. interkostalkaslar gevşer
Torasik aralığın hacmi azalır
İntraplevral basıncın negativitesi azalır
Akciğerler küçülür
İntrapulmoner basınç atmosferik basıncın üzerine
yükselir
Hava akciğerlerden çıkar
Diafragma kasılınca batın organları aşağıya doğru itilir ve göğüs kafesi genişler.
Eksternal interkostal kaslar: İnspiryumayardım eder
İnternal interkostal kaslar: Ekspiryumayardımcı olur
Aksesuar kaslar: (Sternokleidomastoid ve skalen kaslar) doğrudan göğüs duvarını yükselterek inspiriumu kolaylaştırır.
Akciğerler, göğüs duvarı, göğüs kafesi, diafragma ve karın duvarı ventilatuar aygıtı oluşturur.
İnspirasyon kasları diafragma, eksternal interkostaller ve inspirasyonun yardımcı kaslarını (skalen ve sternokleidomastoid) içerir.
Diafragmanın kasılması ile göğüs boşluğu düşey ve enine genişler.
Eksternal interkostal kaslar toraksı lateral ve anteroposterior yönde genişletir.
Yardımcı kaslar ise ilk iki kotu ve sternumu yukarı kaldırır.
Sakin solunumda ekspirasyon pasiftir.Akciğer ve göğüs duvarının elastik çekmekuvveti bu işten sorumludur.
Ekspirasyonda solunum kasları kasılmaz.Rectus abdominis, internal ve eksternaloblik kaslar ve transversus abdominustanoluşan karın duvarı kasları ise aktifekspirasyonda (egzersiz, hapşırma,öksürük, şarkı söyleme, istemliventilasyon) önemli kaslardır.
VC
MIP
MEP
Transdiafragmatik ölçümler
Radyolojik görüntüleme
VC kullanışlı bir tarama testidir.
Supin pozisyonda VC’nin ölçülmesi testin sensitivitesini artırmaktadır.
Supin veya dik pozisyonda yapılan ölçümlerde %5 fark olması normaldir.
Eğer %25’in üzerinde bir fark saptanırsa bu durum nöromuskuler hastalığa işaret edebilir.
Supin pozisyonda normal VC ölçümü klinik olarak önemli olan solunum kas yetmezliğini dışlamamızı sağlar.
Solunum kas yetmezliğinde tipik olaraktotal akciğer kapasitesinde (TLC) ve zorluvital kapasitede (FVC) azalma reziduelvolümde artma ile birlikte görülür.
Fonksiyonel reziduel kapasiteninetkilenmesi değişkendir.
Öksürebilme yeteneği iyi kas gücügerektirmektedir ve bu da sekresyonlarınatılarak akciğerin enfeksiyonlara karşıkorunmasını sağlamaktadır.
30 ml/kg’dan daha düşükse öksürükyeteneği bozulmuştur.
De Troyer et al Thorax 1980; 35:603-10
Maksimum inspiryum basıncı (MIP): İnspiryumkas gücü direkt olarak kapalı bir hava yolunakarşı maksimum istemli inspiryum yapılırkenölçülür.
MIP rezidüel volüme kadar zorlu ekspiryumyapıldıktan sonra yapılan maksimuminspiryum manevrası sırasında ölçülenmaksimum negatif basınçtır.
Tamamen kapalı hava yoluna karşı 20 saniyesüre ile veya 10 nefes alacak şekildesoluduktan sonra ölçülen izometrik basınçtır.
İnspiratuar kaslar solunumda büyük bir roloynadıkları için MIP ölçümü kasfonksiyonlarını göstermekte oldukçakullanışlıdır.
Genellikle MIP’nin 30 cmH2O’nun üzerindeolması MV’nin sonlandırılması zamanını iyitahmin etmektedir.
MIP için normal değerler 120 cmH2O
civarındadır.
80 cmH2O üzerinde olması ile klinik açıdan
anlamlı hastalık dışlanabilir.
MIP değerinin 30 cmH2O altında olması
solunum yetersizliğinin belirtisidir.
Mekanik ventilatöre bağlı hastalarda MIP
ventilatörden ayırma zamanının gelip
gelmediğini değerlendirmede yararlı
olmaktadır.
Mekanik ventilatördeki hastalarda 30 cmH2O
altındaki MIP değerleri ayırma sırasında
başarısızlıkla sonuçlanacağının da
göstergesidir
Maksimum ekspiratuar basınç (MEP): TLC
düzeyinde MEP ölçülür.
Solunum yeteneğini belirlemede daha zayıf
prediksiyon gösterse de olguların öksürebilme
yetenekleri konusunda bilgi vermektedir.
Zayıf öksürük solunum kas gücü sınırının
belirtisidir.
Taşınabilir cihazlarla MEP ve/veya MIP ölçü
yapılabilir. Fakat güvenilirlik açısından
laboratuarda ölçümlerin yapılması daha
doğrudur.
Sniff PDI: İnspiratuar kas gücünü ölçmek için her
ne kadar yaygın bir kullanım alanı olmasa da en
hassas, istemli ve tekrarlanabilir testtir.
Nazal yoldan mideye ve özafagusa balon katater
yerleştirilerek yapılır.
Hastaya kuvvetli bir burun çekme işlemi
yaptırılarak basınçlar ölçülür.
Transdiafragmatik basınç iki transducerin
ucundan ölçülen basınç farkıdır.
Twitch PDI: Bu yöntemde de
transdiafragmatik basınç ölçülmektedir.
Aradaki fark ölçüm sırasında phrenic sinire
magnetik stimulasyon verilir.
İnspiratuar kas gücünü ölçmede gold standart
olarak bildirilmektedir.
Aynı zamanda kompleks olguların
açıklanmasında diğer testlerden çok daha
kullanışlıdır
Floroskopi ve/veya ultrasonografi ile
diafragma paralizisinde solunum sırasındaki
paradoks hareketin görülmesi ile tanı
konulabilir.
Bununla birlikte diafragma paralizisi olan
bazı hastalar ekspirasyon sırasında abdominal
kaslarını kullanmayı öğrenebilirler.
İnspirasyon sırasında abdomen kaslarının
gevşemesiyle diafragma hareket edebilir ve
bu da radyolojik görüntüleme sırasında yanlış
yorumlamaya neden olabilir.
Diyaframın en az 2 cm paradoks hareketi
anormaldir. Floroskopide normal
popülasyonun %6’sında diyaframda
paradoks hareket vardır.
Solunum fonksiyon testi: Sırtüstü yatma
ile, normal kişilerde ve restriktif akciğer
hastalığı olanlarda FVC de %25’den fazla,
KOAH’lılarda %35’den fazla azalma
patolojiktir.
Durum Örnek
Santral sinir sistemi hastalıkları
Motor nöron hastalığıPolimyelitisServikal kord yaralanması
Nöropatiler Guillain-Barre
Bilateral diafragmatik paralizisKritik hastalık nöropatisi
Nöromusküler bileşke bozuklukları
Myastenia GravisBotulism
Kas Hastalıkları Polimyositis
Distrofiler (Duchenne, spinal muskuler atrofi)
Myopatiler ( özellikle asit maltaz eksikliği, mitokondrial myopati)
Akut nöromuskuler yetersizlik: Bu durumun en sık karşı karşıya kalındığı tablo Guillain Barre sendromudur. Akut tablonun yaşamı tehtid edici olmasına rağmen hastalar sıklıkla tam bir düzelme gösterebilmektedirler.
Bu durum için en iyi solunum kas bozukluğunu gösteren parametre VC’dir.
VC’in spontan solunum devam edebilmesi için en az 15 ml/kg olması gerekmektedir.
Daha düşük değerler entübasyon ve mekanik ventilasyon için endikasyondur
Kronik nöromuskuler yetersizlik: Kronik solunum kas yetmezliği hastalıklarında PCO2’de artış görülmektedir. VC normalin üçte birinden daha düşük olarak saptanabilir.
Uykunun solunum üzerindeki kontrolü ve supin pozisyonda diafragmanın fonksiyon değişikliği PCO2 düzeyinde yükselmeye neden olmaktadır. Nöromusküler hastalığı olanlarda gece PCO2 artışına bağlı olarak sabah başağrısı görülebilmektedir.
Solunum kas güçsüzlüğü restriktif
VC . Supin pozisyonda dik pozisyona göre VC > %25 azalma kas güçsüzlüğü
İnspiratuar kas güçsüzlüğü TLC
Ekspiratuar kas güçsüzlüğü ERV , RV
Akım volüm eğrisinin inspiratuar kolunda yassılma
MVV erken, duyarlı gösterge
MİP – MEP izlemde kullanılan en önemli parametreler
Malnütrisyon,
Oksijen ihtiyacının
artması,
Kan gazı
anormallikleri,
Elektrolit
dengesizlikleri,
Enfeksiyonlar,
Mekanik problemler
Solunum kaslarının fonksiyonu etkilenir
Diyafragmaya bası nedeniyle mekanik olarak aktivitesinde azalma
Solunum kaslarında yapısal değişiklikler
Şiddetli olgularda kas hücrelerinde atrofi
Diyafragma biyopsilerinde Tip II (hızlı) fibrillerin azalır
Tip I (yavaş, yorgunluğa dirençli) fibriller artar
Akkoca Ö. Tüberküloz ve Toraks Dergisi 2003; 51(3): 244-252
FRC seviyesinde diyafragmanın uzunluğunun normalden %40 daha kısa
Bu uzunluktaki değişim güç-kapasite ilişkisini etkilenir
Merkezi ve periferik mekanizmalara bağlı olarak hızlı ve yüzeyel solunum bu olgularda sık görülen solunum paternidir
Şiddetli KOAH olgularında diyafragma üzerine aşırı yük oksijen radikallerinin üretiminde artış
Oksidatif/glikolitik kapasitedeki değişmeler, antioksidan kapasitenin azalması, oksidan stresteki artış nedeniyle metabolik değişmeler
Akciğerlerdeki gaz değişimi bozulur ve hiperkapnik solunum yetmezliği gelişir
İnspiratuar solunum kas fonksiyonlarını olumsuz etkiler ve buna bağlı kas güçsüzlüğüne neden olur
Demedts M. Mechanisms and consequences of hyperinflation. Eur Respir J
1990; 3: 617-8.
Decramer M. Hyperinflation and respiratory muscle interaction. Eur Respir Dis
1997; 10: 934-41.
Diyafragmanın değişen pozisyonu, uzunluğu, kostalarla ilişkisinde değişmeler olması nedeniyle inspiratuar solunum kas gücü azalmaktadır
Hiperinflasyon aynı zamanda solunum elastik iş yükünde belirgin artışa, rezistif iş yükünde azalmaya neden olarak enerji tüketimini arttırır.
Artan enerji tüketimi solunum kaslarında güçsüzlüğe neden olan bir diğer faktördür
Akkoca O. Solunum kasları ve KOAH’da solunum kas
fonksiyonu. Tuberkuloz ve Toraks 1999; 47: 231-6.
Hiperinflasyon özellikle diyafragmayı etkileyerekgöğüs duvarı hareketlerine olan etkisiniazaltmaktadır, ayrıca interkostal ve boyunkaslarının solunuma katılımını arttırmaktadır;buna ek olarak ekspiratuar solunum kaslarınınyeniden düzenlenmesine de neden olmaktadır.
Bu kaslarda gelişen kasılmanın ventilasyonakatkısının olmadığı yani ekspiratuar akımıarttırmadığı da bilinmektedir
Decramer M. Hyperinflation and respiratory muscle interaction.
Eur Respir Dis 1997; 10: 934-41.
KOAH’da MEP, hiperinflasyondan fazlaetkilenmemekte veya bir miktarazalmaktadır
MİP’i etkileyen pek çok faktör diyafragmanın yapısal değişiklikleri, uzunluğundaki değişmeler,
mekanik faktörler, hücresel düzeydeki değişmeler,
sistemik faktörler
Decramer M. Hyperinflation and respiratory muscle interaction.
Eur Respir Dis 1997; 10: 934-41.
Rochester DF, Braun NM. Determinants of maximal inspiratory
pressure in chronic obstructive pulmonary disease.
Am Rev Respir Dis 1985; 132: 42-7.
Heijdra ve arkadaşları, KOAH’da inspiratuar kas gücünün hem mekanik faktörlerden (akciğer volümleri, pozisyonu) hem de mekanik olmayan faktörlerden (FEV1, AKG) etkilendiğini bildirirken,
Weiner ve arkadaşları, hiperinflasyonun solunum kas performansını etkileyen en önemli faktör olduğunu ifade etmiştir
Heijdra YF, Dekhuijzen PNR, Van Herwaarden CLA, Folering HTM. Effects of body position, hyperinflation and blood gas
tensions on maximal respiratory pressures in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Thorax 1994; 49: 453-8.
Weiner P, Suo J, Fernandez E, Cherniack RM. The effect of hyperinflation on respiratory muscle strength and efficiency
in healthy subjects and patients with asthma. Am Rev Respir Dis 1990; 141: 1501-5.
Hiperkapnik ve normokapnik olgularda
solunum kas gücü araştırıldığında
inspiratuar solunum kas gücünün bu
olgularda azaldığını ve bu kas gücünün
akciğer volümleri, özellikle hava hapsi
parametreleri ve obstrüktif
parametrelerle korele olduğu
gösterilmiştir
Akkoca Ö. KOAH’da hiperkapnik ve normokapnik olgularda solunum kas gucu. Tuberkuloz ve Toraks 1999; 47: 424-30.
Polkey ve arkadaşları, 20 ileri dereceli KOAH olgusunun (FEV1= %25) transdiyafragmatik basınçlarının değerlendirildiği çalışmada; bu basınçların belirgin azaldığını ve bu basınçların akciğer volümleri ile (TLC) korele olduğunu, ayrıca hiperinflasyonun diyafragma kapasitesini belirleyen en önemli faktörlerden biri olduğunu belirtmişlerdir
Polkey MI, Kyroussis D, Hamnegard CH, et al. Diaphragm strength in chronic
obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1996; 154: 1310-7.
Hiperinflasyonda, solunum kaslarına uygulanan yük ile kas fonksiyonu arasındaki uyumsuzluk, bu olgularda santral dürtünün artması ile birliktedir.
Santral dürtü artışının, ventilasyonu sağlamak için geliştirilen bir adaptasyon mekanizması olduğu ifade edilmektedir
Yıldırım ve arkadaşlarının çalışmasında, kontrol grubuna göre KOAH’lı olgularda P0.1 değeri anlamlı yüksek bulunmuş ve bu olgularda santral dürtünün azalmadığı bildirilmiştir
Marchand E, Decramer M. Respiratory muscle function and drive in chronic obstructive
pulmonary disease. Clin Chest Med 2000; 21: 679-92.
Yıldırım N, Yenel F, Gurocak B ve ark. Kronik obstruktif akciğer hastalıklarında okluzyon
basıncı. Solunum 1987; 12: 258-65
Gelişen inspiratuar kas yorgunluğu göğüs kafesinin VT’ye katkısını abdomenden daha fazla azaltır.
Bu nedenle bu olgularda yüzeyel ve hızlı tipte bir solunum paterni gelişir Hem mekanik hem de kimyasal faktörlerle artan nöral dürtü, bu tip solunuma eşlik eder
Hızlı ve yüzeyel solunum tipi gerçek bir adaptasyon mekanizmasıdır; dispne hissini, solunum kas yorgunluğunu azaltmaya yöneliktir
Marchand E, Decramer M. Respiratory muscle function and drive in chronic obstructive pulmonary disease. Clin Chest Med 2000;
21: 679-92.
Rochester DF (Editorial). Respiratory muscle weakness, pattern of breathing, and CO2 retention in chronic obstructive pulmonary
disease. Am Rev Respir Dis 1991; 143: 901-3.
Duranti R, Misuri G, Gorini M, et al. Mechanical loading and control of breathing in patients with severe chronic obstructive
pulmonary disease. Thorax 1995; 50: 127-33.
Pimax<-80 cm H2O, Pemax>100 cm H2Oise klinik olarak anlamlı bir kas gücü azalması olasılığı ortadan kalkar.
Entübe hastalarda Pimax’ın <–35 cm H2O olması inspiratuvar kasların fonksiyonunun yeterli olduğunu düşündürür.
Restriktif akciğer hastalıklarına bağlı kronik solunum yetersizliklerinde Pimax’ın <–60 cm H2O olamaması evde NIMV başlanması endikasyonudur.
Klinik değerlendirme güvenli değildir.
Floroskopide diyafram hareketi
Pozisyon ile vital kapasite değişimi
Pimax
Sniff nazal basınç
Transdiyafragmatik basınç
Diyafram EMG’si