Дифузионен капацитет на белия дроб за въглероден монооксид (Dlco /Tlco/ тест)

Има изследване, което може да ни каже колко добре протича дифузията в белите дробове. Има акронимно име, което е доста трудно да запомним. Започва с D за дифузия, а после L, понеже е в белите дробове, след това СО, което означава въглероден монооксид – нека запиша това, въглероден монооксид (или само въглероден оксид). Това е газът, който използваме, за да направим това изследване. И, да, правилно, това е същият плашещ газ, от който се боим да не е в домовете ни, понеже може да ни отрови. След малко ще кажа защо използваме този газ. По-технически казано, дифузията е преминаване от висока концентрация към ниска концентрация, но за нашите цели нека си представим газ, преминаващ през бариера от място А до място В. В този случай в белите дробове имаме алвеола, която е краят на въздушните пътища в белите дробове. Тук ще се извърши газовият обмен. В този слой има кръвоносни съдове. Интересува ни как протича дифузията тук, понеже функцията на целия този участък е един газ да премине от дихателните пътища в кръвта, а друг газ да премине от кръвта в дихателните пътища. Навлизащият в кръвта газ е кислород, а другият, който преминава от кръвта в белите дробове, е въглероден диоксид. Този тест може да отговори на въпроса колко добре белите дробове придвижват газове към кръвообращението. За да направим този тест, имаме тук нашия пациент. Да го наречем господин D. Ако разгледаме дихателните му пътища, те са свързани с устата му и с носа му тук горе, при ноздрите. Теоретично, това също може да продължи надолу към дихателните пътища. За да не смесваме стойностите и данните, които получаваме, носът му ще бъде запушен, така че да може да диша само през устата си. Слагаме мундщук в устата му... не мога да нарисувам как точно изглежда машината, но за да схванеш идеята – тук имаме един резервоар. Той вдишва оттук и после, когато издиша, въздухът навлиза в друга машина. Ще го нарисувам по следния начин. Първата, от която вдишва, е пълна с въглероден оксид, газът, който споменахме. Той е част от името на това изследване. Пациентът поема колкото може по-дълбоко въздух, въглеродният оксид преминава надолу, надолу по тръбите в белите му дробове и запълва белите му дробове. Определено количество бива абсорбирано тук в кръвообращението, а после, когато вече не може да вдиша повече, задържа за секунда, а после издишва колкото може повече, докато не му остане повече въздух. Компютърът може да изчисли две неща. Първото е колко въглероден оксид е вдишал, а второто – колко е издишал. Интересуват ни тези две стойности, понеже колкото е вдишано минус колкото е издишано е равно на количеството, навлязло в кръвообращението му. Това е количеството, което е дифундирало. Ако се върнем и разгледаме скицата тук, въглеродният оксид навлиза тук, запълва това въздушно пространство и преминава в кръвообращението. После всичко, което е останало във въздушното пространство, когато издиша, излиза оттук, газът няма къде другаде да отиде. Или е навлязъл в кръвообращението, или е излязъл обратно. Така че уравнението тук ни дава приблизително изчисление на количеството дифундирал газ. Причината да използваме въглероден оксид, вместо двата газа, които обичайно са в белите дробове – кислород и въглероден диоксид, е хемоглобинът. Хемоглобинът се съдържа в кръвта ни. Той се намира в червените кръвни телца и функцията му е да пренася тези газове в кръвта. Може да пренася множество газове. Може да пренася въглероден диоксид, който от наша гледна точка е отпадъчен продукт. Тялото създава въглероден диоксид, хемоглобинът го поема, а после, когато стигне до белите дробове, обменя въглеродния диоксид за кислород. Така, когато говорим за тези два газа, единият влизащ, другият излизащ, тяхното превозно средство е хемоглобинът. Трети газ, който той пренася, е въглероден оксид. Той обичайно не е част от въздуха, който вдишваме. Просто знаем, че хемоглобинът не само пренася въглероден оксид, а силно го предпочита. Предпочита го. Той е като любимото му дете. Затова го използваме в това изследване, защото поради големия му афинитет към въглеродния оксид можем да максимизираме дифузията. Причината е, че когато хемоглобинът в кръвта види въглеродния оксид, той го сграбчва всичкия и ни дава максималната стойност на това колко ефективно протича дифузията. Но причината толкова да се боим от наличието на въглероден оксид у дома е – ако можеш да си представиш въздуха у дома, ако има теч и във въздуха има въглероден оксид, много, много молекули от него, и има нормален кислород, който обикновено искаме, ако си молекула хемоглобин и избираш между тези два газа, ще избереш изцяло въглеродния оксид, понеже го харесваш повече. Вместо да пренася кислород, той ще пренася въглероден оксид. Това е проблем, понеже функцията на хемоглобина е да пренася кислород. Той може да занесе въглеродния оксид до същите места, но тялото ни не се нуждае от въглероден оксид. Безполезен е за нас. Не е проблем господин D да вдиша веднъж от него, но ако в продължение на няколко минути вдишваш въглероден оксид вместо кислород, тогава нивата на кислород ще спаднат, така че човекът се задушава, въпреки че пак вдишва и издишва въздух. Затова отравянето с въглероден оксид е толкова сериозно. Да се върнем към дифузията. Какво точно изследваме в белите дробове? Добре, може да дифундира добре, но какво означава, ако дифундира или не дифундира добре? Нека разгледаме едно уравнение за поведението на газа и какви са нещата, които влияят на дифузията. Обемът газ, който може да премине през бариера, е равен на повърхностната площ, през която преминава, делено на дебелината на тази мембрана. После умножаваме по една константа, която е експериментално намерена и е свързана с газа, така че няма да се тревожим много за това. Но това също е свързано с парциалното налягане на първото място минус парциалното налягане на второто място по отношение на дадения газ. Да ги разгледаме едно по едно. Първо имаме площта върху дебелината. Това ни показва ролята на тази мембрана, влиянието на бариерата, през която трябва да преминем. В нашия случай, като приемем, че кръвоносните съдове са добре, гледаме мембраната на тази алвеола. Какво е състоянието на тъканта на белите дробове? Каква е повърхностната площ, каква е дебелината? Спомни си, какво се случва при дробите, когато се увеличи числителят – ако площта се увеличи, тогава обемът се увеличава, но ако се увеличи дебелината, обемът намалява. Нещо, което може да повлияе на повърхностната площ, е заболяване като емфизем, при който белодробната тъкан бива разрушена и буквално получаваш по-малко повърхностна площ за дифузия. При емфизем площта намалява. Щом площта намалява, обемът също ще намалее, понеже площта е в числителя. Друг пример, този път за нещо, което може да повлияе на дебелината, е, например, фиброза, при която белодробната тъкан се удебелява – има твърде много съединителна тъкан. Дебелината ще се увеличи. И понеже дебелината е в знаменателя, това намалява и обема. Виждаш как и двете заболявания ще намалят количеството газ, което преминава, и така те увреждат функцията на белите дробове. Намирам концепцията за парциалното налягане малко объркваща. Нека опитаме да разгледаме това по този начин. Да кажем, че има бариера и ти си някакъв газ, който иска да премине от област едно в област 2. Колко силно този газ иска да стигне тук зависи от количеството газ от всяка страна на бариерата. Да кажем, че в първия сценарий, ако има много частици в първата област и само една или две, да кажем, четири частици тук, газът ще има силно желание да премине насам, понеже парциалното налягане Р1 е много високо, а Р2 е много ниско. Тази абсолютна разлика между двете е задвижващата сила. В другия случай, ако имаме такова Р1 тук, а Р2 е приблизително същото, тогава това задвижване ще е много малко. Няма голяма сила, която да го задвижва. Виждаме същото и тук, Р1 минус Р2. Като се питаме каква е разликата в газа във въздушните пътища и в кръвта, въпросът е колко газ получаваме в тази област. Колко газ е попаднал в алвеолата на г-н D? Р2 тук трябва да е 0. Не трябва да има въглероден оксид в кръвта ти, така че ако вдишаш много от него, тогава Р1 минус Р2 ще е голямо. Колкото повече разлика има между Р1 и Р2, толкова по-голям е обемът на дифузията. Болестите, които влияят на тази част от уравнението, са болести, които затрудняват навлизането на въздух в белите дробове, да кажем, хроничен бронхит. Има слуз и блокаж, така че въздухът не може да навлезе в алвеолата. Липсата на това въздушно налягане във въздушните пътища, това ще има по-ниско Р1 минус Р2. Също при фиброза и при емфизем... при тях също има проблем с разликата в парциалното налягане, понеже е трудно да вдишаме въздух. Както можеш да видиш при това изследване на дифузията, много различни болести по много различни механизми могат да повлияят на дифузията. Това не е толкова диагностичен тест, колкото показател за тежестта на нечие заболяване.