Summary
Denne protokol præsenterer en metode til vurdering af pulmonal alveolær kapillærreserve målt ved kombineret enkeltåndedrætmåling af diffuserende kapacitet til kulilte (DL, CO) og nitrogenoxid (DL, NO) under træning. Antagelser og anbefalinger til brug af teknikken under træning danner grundlaget for denne artikel.
Abstract
Den kombinerede enkeltåndedrætmåling af den diffuserende kapacitet af kulilte (DL, CO) og nitrogenoxid (DL, NO) er en nyttig teknik til måling af lungealveolær kapillærreserve i både raske og patientpopulationer. Målingen giver et skøn over deltagerens evne til at rekruttere og udspile lungekapillærer. Metoden er for nylig blevet rapporteret at udvise en høj test-retest pålidelighed hos raske frivillige under træning af let til moderat intensitet. Bemærk, at denne teknik tillader op til 12 gentagne manøvrer og kun kræver et enkelt åndedræt med en relativt kort åndedrætstid på 5 s. Der fremlægges repræsentative data, der viser de gradvise ændringer i DL, NO og DL, CO fra hvile til træning ved stigende intensiteter på op til 60% af den maksimale arbejdsbyrde. Måling af diffuserende kapacitet og evaluering af alveolær-kapillærreserve er et nyttigt værktøj til at evaluere lungens evne til at reagere på motion både i den raske befolkning såvel som i patientpopulationer som dem med kronisk lungesygdom.
Introduction
Motion fører til en betydelig stigning i energibehovet sammenlignet med hviletilstanden. Hjertet og lungerne reagerer ved at øge hjerteudgang og ventilation, hvilket resulterer i en udvidelse af den alveolære kapillærseng, hovedsageligt rekruttering og udspiling af lungekapillærer1. Dette sikrer en tilstrækkelig pulmonal gasudveksling, som kan måles ved en stigning i pulmonal diffuserende kapacitet (DL)2,3,4. De første forsøg på at måle DL under træning går mere end et århundredetilbage: 5,6,7. Evnen til at øge DL fra hviletilstanden kaldes ofte den alveolære-kapillærreserve 8,9.
Eksperimentelt kan de relative bidrag fra alveolær kapillærmembrandiffuserende kapacitet (DM) og pulmonal kapillær blodvolumen (VC) til alveolær-kapillær reserve vurderes ved forskellige metoder, herunder de klassiske multiple fraktioner af inspireret ilt (
) metode10. En alternativ teknik, der kan være nyttig i denne sammenhæng, er dobbelttestgasmetoden, hvor DL til carbonmonoxid (CO) og nitrogenoxid (NO) (DL, CO/NO) måles samtidigt11. Denne teknik blev udviklet i 1980'erne og udnytter det faktum, at reaktionshastigheden for NO med hæmoglobin (Hb) er væsentligt større end CO, således at lungediffusionen af CO afhænger mere af VC end NO. Derfor er hovedstedet for resistens (~ 75%) til CO-diffusion placeret i de røde blodlegemer, mens hovedmodstanden (~ 60%) til NO-diffusion er ved den alveolære-kapillære membran og lungeplasma12. Den samtidige måling af DL, CO og DL,NO gør det således muligt at vurdere de relative bidrag fra DM og VC til DL12, hvor ændringen i DL,NO observeret under træning således stort set afspejler udvidelsen af den alveolære kapillærmembran. En yderligere fordel ved denne metode ved opnåelse af målinger under træning er, at den involverer en relativt kort åndedrætstid (~ 5 s) og færre manøvrer sammenlignet med den klassiske teknik, hvor flere gentagne manøvrer med et standardiseret 10 s åndedræt udføres ved forskellige iltniveauer. Selvom det for nylig er blevet anvendt med en kortere åndedrættid og færre manøvrer ved hver intensitet13. Ikke desto mindre tillader kun i alt seks DL, CO-manøvrer pr. session, mens op til 12 gentagne DL, CO / NO-manøvrer kan udføres uden nogen målbar effekt på de resulterende estimater14. Dette er vigtige overvejelser, når man opnår målinger under træning, da både et langt åndedræt og flere manøvrer kan være vanskelige at udføre ved meget høje intensiteter eller hos patientpopulationer, der oplever dyspnø.
Dette dokument indeholder en detaljeret protokol, herunder teoretiske overvejelser og praktiske anbefalinger vedrørende måling af DL, CO/NO under træning og dets anvendelse som indeks for den alveolære kapillærreserve. Denne metode er let anvendelig i eksperimentelle omgivelser og gør det muligt at vurdere, hvordan diffusionsbegrænsning i lungerne kan påvirke iltoptagelsen i forskellige populationer.
Teori og måleprincipper
DL,CO/NO-metoden indebærer et enkelt åndedrag af en gasblanding med den antagelse, at gasserne fordeler sig ligeligt i det ventilerede alveolære rum efter indånding. Gasblandingen består af flere gasser, herunder en inaktiv sporgas. Fortyndingen af sporgassen i det ventilerede alveolære rum, baseret på dens fraktion i endeekspiratorisk luft, kan anvendes til at beregne det alveolære volumen (VA)15. Gasblandingen omfatter også testgassen CO og NO, som begge fortyndes i det ventilerede alveolære rum og diffunderer over den alveolære-kapillærmembran. Baseret på deres alveolære fraktioner kan deres individuelle forsvindingshastigheder (k), også kaldet diffuskonstanten, fra det alveolære rum beregnes. Ved konvention udledes DL for en testgas målt under en enkeltåndsmanøvre ved følgende ligning16:
hvor FA0 er den alveolære fraktion af testgassen (CO eller NO) ved begyndelsen af udåndingsgrebet for den enkelte DL-manøvre , mens FA er den alveolære fraktion af testgassen ved slutningen af udåndingsluften, og tBH er udåndingstiden. DL svarer mekanisk til testgassens konduktans over den alveolære kapillærmembran gennem plasma og de røde blodlegemer indre til hæmoglobin. Det afhænger således både af konduktansen af DM og den såkaldte specifikke konduktans af lungekapillærblod (θ), hvoraf sidstnævnte afhænger både af testgasens konduktans i blod og af dens reaktionshastighed med hæmoglobin10. I betragtning af at den gensidige ledningsevne er modstand, afhænger den samlede modstand mod overførsel af en testgas af følgende modstande i serie10:
Disse komponenter kan skelnes ved samtidig måling af DL til CO og NO, fordi disse har forskellige θ-værdier, og deres respektive DL-værdier afhænger således forskelligt af VC. Lungediffusionen af CO afhænger tungere af VC end NO, idet hovedstedet for resistens (~ 75%) over for CO-diffusion er placeret i de røde blodlegemer12. I modsætning hertil er hovedmodstanden (~ 60%) til NO-diffusion ved den alveolære-kapillærmembran og lungeplasma, fordi reaktionshastigheden for NO med hæmoglobin er væsentligt større end for CO. Ved samtidig måling af DL, CO og DL, NO, vil ændringer i både DM og VC derfor påvirke førstnævnte markant, mens sidstnævnte vil afhænge meget mindre af VC, hvilket muliggør en integrativ vurdering af de faktorer, der bestemmer DL.
Rapporteringen af DL, CO / NO-målinger kan ske ved hjælp af forskellige enheder. Derfor bruger European respiratory society (ERS) mmol / min / kPa, mens American Thoracic Society (ATS) bruger ml / min / mmHg. Omregningsfaktoren mellem enhederne er 2,987 mmol/min/kPa = ml/min/mmHg.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Den Videnskabsetiske Komité for Region Hovedstaden har tidligere godkendt måling af DL,CO/NO i hvile, under træning og i liggende stilling hos både raske frivillige og patienter med kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) på vores institution (protokollerne H-20052659, H-21021723 og H-21060230).
BEMÆRK: Før DL, CO / NO måles under træning, skal der udføres en dynamisk spirometri og en kardiopulmonal træningstest (CPET). Den dynamiske spirometri bruges til kvalitetskontrol af de enkelte DL, CO / NO-manøvrer, mens CPET bruges til at bestemme den arbejdsbyrde, hvormed DL, CO / NO skal måles under træning. Hos patienter med luftmængdebegrænsning, især på grund af obstruktiv lungesygdom, kan det være en fordel at supplere den dynamiske spirometri med en helkropsplethysmografi for at opnå et gyldigt mål for vital kapacitet. Et medicinsk sundhedstjek for at udelukke eventuelle kendte kontraindikationer, før CPET påbegyndes, anbefales17. Det er vigtigt, at CPET udføres mindst 48 timer før DL, CO / NO-målingen opnået under træning, da forudgående kraftig træning kan påvirke DL i op til mindst 24 timer18,19.
1. Dynamisk spirometri
BEMÆRK: Dynamisk spirometri bør udføres i overensstemmelse med gældende kliniske retningslinjer fra ERS og ATS20.
- Mål vægt (med 100 g) og højde (med 1 mm).
- Bed deltageren om at sidde i en opretstående stol.
- Udfør en dynamisk spirometri under en tvungen udløbet manøvre for at identificere deltagerens tvungne udløbne volumen i 1 s (FEV1) og tvungen vital kapacitet (FVC), som beskrevet andetsteds20.
2. Kardiopulmonal træningstest (CPET)
BEMÆRK: CPET bør udføres i overensstemmelse med gældende kliniske anbefalinger21.
- Juster cyklusergometeret i henhold til deltagerens højde, og placer en pulsmåler (HR) på brystet.
- Placer deltageren på cykelergometeret. Udstyr deltageren med en maske, der er forbundet til et metabolisk målesystem, for at måle ventilation og lungegasudveksling under hele testen.
- Instruer deltageren i at begynde at cykle i et selvvalgt tempo ≥60 runder pr. min (RPM) og udføre en 5 minutters opvarmningsperiode ved en submaksimal arbejdsbyrde baseret på selvrapporteret aktivitetsniveau, daglig kondition og sygdomsstatus (f.eks. 15-150 W).
- Forøg arbejdsbyrden med 5-20 W hvert minut, indtil deltageren når frivillig udmattelse. Stigningerne bør baseres på deltagerens aktuelle konditionsniveau, således at testen forventes afsluttet 8-12 min efter påbegyndelsen af inkrementfasen.
- Instruer deltageren om at undgå anden kraftig træning i de næste 48 timer.
3. Kalibrering af udstyr med diffuserende kapacitet til enkeltåndedræt
BEMÆRK: Det er nødvendigt at kalibrere flowsensorer og gasanalysatorer for at sikre, at målingerne er både gyldige og pålidelige. Den nøjagtige procedure er producent- og enhedsspecifik. Kalibreringsproceduren, herunder biologisk bekæmpelse, bør afsluttes hver forsøgsdag, og hvis der udføres mindre end én forsøgsdag om ugen, bør der udføres yderligere ugentlige kalibreringer. Den eksperimentelle opsætning er vist i figur 1.
- Åbn softwareprogrammet på computeren, og en automatisk opvarmningsperiode på 50 min startes for at sikre tilstrækkelig temperatur på pneumotach.
- Sørg for, at beholderne med testgasserne er åbne (se figur 1D).
- Udfør en gaskalibrering ved først at tilslutte prøvetagningsledningen fra pneumotach til plug-in'en MS-PFT Analyzer Unit kaldet CAL (se figur 1B).
- Start gaskalibreringen ved at vælge Kalibrering på startsiden (se figur 2A), og vælg Gaskalibrering. Start kalibreringen ved at trykke på Start eller F1 (se figur 2B).
- Prøvetagningsledningen fastgøres til pneumotach, når gaskalibreringen er opfyldt og accepteret.
- Udfør en volumenkalibrering med en gyldig 3 L sprøjte. Start volumenkalibreringen ved at vælge Kalibrering på startsiden (se figur 2A), og vælg Diskenhedskalibrering. Start kalibreringen ved at trykke på F1, og følg instruktionerne fra softwaren (se figur 2C).
- Sørg for, at infusionsposen er tilsluttet MS-PFT-analysatorenheden (se figur 1C).
- Kalibreringsproceduren afsluttes ved at udføre en biologisk kontrolmåling i hvile i siddende stilling. Dette bør udføres af en sund ikke-ryger for at sikre metodens pålidelighed. Hvis den givne forsøgspersons uge-til-uge variation i DL,CO eller DL,NO varierer mere end henholdsvis 1,6 og 6,5 mmol/min/kPa (5 og 20 ml/min/mmHg), kan variationen skyldes maskinfejl og bør undersøges yderligere12, 22.
4. Forberedelse af deltageren
- Beregn den ønskede arbejdsbyrde ud fra de tidligere CPET-resultater for den valgte intensitet (% af maksimal arbejdsbyrde (Wmax)), som DL,CO/NO måles ved.
- Mindst 48 timer efter, at deltageren har udført CPET, skal du bede deltageren om at vende tilbage til laboratoriet for at få DL, CO / NO-målingen under træning.
- Mål patientens højde (i cm til nærmeste mm), vægt (i kg til nærmeste 100 g) og Hb fra kapillærblod (i mmol/l til nærmeste 0,1 mmol/l).
- På programmets hjemmeside skal du vælge Patient > Ny patient (se figur 2A) og udfylde de krævede data: Identifikation, efternavn, fornavn, fødselsdato, køn, højde og vægt af deltageren. Fortsæt ved at vælge OK eller F1 (se figur 2D).
5. DL,CO/NO-måling under opretstående hvile
BEMÆRK: DL, CO / NO målinger udføres i overensstemmelse med gældende kliniske anbefalinger fra ERS task force12.
- På startsiden skal du vælge Måling > NO membranspredning (se figur 2E).
- Start den automatiske nulstilling af softwaren, nulstilling af gasanalysatoren for alle testgasser og start af blandingen af testgasserne i den tilsluttede inspiratoriske pose. Start den automatiske nulstilling ved at trykke på F1 (se figur 2F).
- Den automatiske nulstilling tager 140-210 s. Overhold instruktionerne fra softwaren for at genkende, hvornår målingen skal startes. Det er vigtigt at starte målingen med det samme, når softwaren instruerer i at forbinde patienten.
- Placer deltageren i en opretstående stol udstyret med en næseklemme. Instruer deltageren i, hvordan manøvren udføres som beskrevet nedenfor.
- Bed deltageren om at bruge næseklemmen og begynde normale tidevandsrespirationer gennem et mundstykke, der er forbundet med pneumotachen. For at sikre et lukket system til målingerne skal du sørge for, at deltagerens læber holdes lukkede omkring mundstykket.
- Efter tre normale åndedræt skal du instruere deltageren om at udføre en hurtig maksimal udløb for at nå restvolumen (RV).
- Når RV er nået, skal du straks instruere deltageren om at udføre en hurtig maksimal inspiration til total lungekapacitet (TLC), der sigter mod en inspirerende tid på < 4 s. Under den maksimale inspiration åbnes en ventil, så deltageren kan indånde gasblandingen blandet med en kendt koncentration af NO (800 ppm NO/N2) i en inspiratorisk pose lige før indåndingen.
- Bed deltageren om at tage et åndedræt på 5 (4-8) s ved TLC. Under inspirationen er et inspireret volumen (VI) ≥90% af FVC (eller plethysmografibaseret vital kapacitet) med en 4-8 s åndedrætstid målrettet23 (tabel 1).
- Efter åndedrættet skal du instruere deltageren om at udføre en stærk stabil maksimal udløb uden afbrydelser.
- Efter den maksimale udløb skal du bede deltageren om at slippe mundstykket og næseklemmen. Softwaren beregner derefter DL, NO og DL, CO uden nogen kommando.
- Brug verbal opmuntring under hele manøvren for at sikre, at deltageren når RV og TLC. Vurder manøvrens acceptabilitet i henhold til tabel 1.
- Udfør manøvren igen efter mindst 4 minutters udvaskningsperiode, og indtil to manøvrer opfylder acceptkriterierne (tabel 1), eller indtil i alt 12 manøvrer (se nedenfor) er blevet udført på samme session.
- DL, NO og DL, CO indberettes efter kriterierne i tabel 2. Vi anbefaler også, at åndedrættet, inspireret volumen og alveolært volumen som rapporteret. Desuden bør antallet af acceptable og repeterbare manøvrer rapporteres, og resultater baseret på manøvrer, der enten ikke opfylder kriterierne for acceptabilitet eller repeterbarhed, bør fortolkes med forsigtighed.
6. DL,CO/NO måling under træning
BEMÆRK: En tidslinje over DL, CO / NO-målinger under træning er angivet i figur 3.
- Placer cykelergometeret i en afstand, der gør det muligt for deltageren at trække vejret gennem mundstykket uden at skulle ændre cykelpositionen. Forøg udstyrets højde, så målingerne kan udføres med en korrekt arbejdsstilling på cyklen (se figur 2).
- Placer deltageren på cykelergometeret, og placer en HR-monitor på brystet. Bed deltageren om at udføre hver manøvre som beskrevet i trin 5.3.
- Instruer deltageren om at begynde at cykle i 5 minutter ved en submaksimal arbejdsbyrde som opvarmning inden målingen.
- Forøg arbejdsbelastningen til målintensiteten, samtidig med at den automatiske nulstilling af enheden startes ved at trykke på F1 (se trin 5.2). Den automatiske nulstilling tager 140-210 s, hvilket er tilstrækkeligt til at sikre, at deltageren har nået steady state.
- Når den automatiske nulstilling er færdig, skal du dreje mundstykket mod deltageren og udføre en manøvre som beskrevet nedenfor, mens deltageren fortsætter med at cykle med målintensiteten.
- Følg trinnene i trin 5.4 til 5.5. Vurder accept- og repeterbarhedskriterier (tabel 1) ved hver arbejdsbelastning, og rapporter som for målinger under hvile (se trin 5.6 og tabel 2).
- Efter afslutningen af manøvren skal du fjerne mundstykket og reducere arbejdsbyrden til 15-40 W. Udfør den aktive gendannelsesfase i 2 minutter, hvorefter trin 6.4 og 6.5 gentages. De 2 minutters aktiv restitution og 140-210 s under den automatiske nulstilling giver en tilstrækkelig udvaskningsperiode på 4-5 minutter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Protokollen blev implementeret i 2021, og i skrivende stund er der udført i alt 124 målinger under træning (dvs. 51 hos raske frivillige og 73 hos patienter med KOL af forskellig sværhedsgrad). Manøvrerne samt data om opfyldte accept- og repeterbarhedskriterier og fejlfrekvensen er alle angivet i tabel 3.
Beregninger
Som et eksempel gives beregninger fra en enkelt DL, CO / NO-manøvre her baseret på data fra den første manøvre ved 20% af Wmax i den raske gruppe som et casestudie beskrevet nedenfor. Baseret på de målte værdier i tabel 4 beregnes følgende:
(BTPS)
hvor FI er den inspirerede brøk, VI er det inspirerede volumen, og DD, inst og VD, anat er henholdsvis instrumentale og anatomiske døde rum.
hvor FI er den inspirerede fraktion, PB er barometertryk og PH2O er mættet vanddamptryk, og hvor 
Fortolkning af DL, CO / NO resultater opnået under træning
Det primære resultatmål af interesse er DL, NO, da ændringen i DL, NO fra hvile til en specifik arbejdsbyrde fortolkes som et samlet mål for alveolær kapillærreserve. Hos raske individer øges DL,NO lineært med stigende træningsintensitet, hvilket tilskrives den forbedrede rekruttering af blod til lungekapillærlejet, lettet af en stigning i hjerteudgang12. Dette fører til kapillær rekruttering på grund af den øgede blodgennemstrømning eller blodtryk og rekruttering af overfladearealet af den alveolære kapillærmembran, hvilket resulterer i en mere homogen fordeling af røde blodlegemer og forbedret justering mellem væv og røde blodlegemers membranoverflader12. I modsætning hertil betragtes DL, CO som et sekundært mål i denne sammenhæng, der primært anvendes til at udlede, om samtidige ændringer i VC finder sted. Til fortolkning på individniveau betragtes forskelle mellem to målinger, der er større end målefejl, som fysiologiske24, dvs. 2,7 mmol / min / kPa for DL, NO og 1,6 mmol / min / kPa for DL, CO.
Casestudier
En sund 25-årig hun med en 
O2max på 2696 ml O2 / min (47,3 ml O2 / min / kg) udførte otte DL, CO / NO manøvrer, startende med målinger under oprejst hvile i siddende stilling, efterfulgt af målinger under træning på et cykel ergometer (Wmax = 208) med stigende intensitet op til 60% af Wmax (tabel 5). Alle manøvrer opfyldte både acceptabilitets- og repeterbarhedskriterierne.
En 68-årig mand med moderat KOL (FEV1= 56% af forudsagt) med en O2peak på 1852 ml O2/min (22,8 ml O2/min/kg) udførte otte DL,CO/NO manøvrer, startende med målinger under oprejst hvile i siddende stilling, efterfulgt af målinger under træning på et cykelergometer (Wmax = 125 W) med stigende intensitet op til 60% af Wmax (tabel 6). Alle manøvrer opfyldte både acceptabilitets- og repeterbarhedskriterierne.
De rapporterede resultater for hver arbejdsbyrde fra de to tilfælde, der er skitseret ovenfor, fremgår af figur 4. Endvidere er DL,NO og DL,CO som funktion af O2 (beregnet ud fra udløbsluftmålinger) vist i figur 5. Hos det raske individ observeres en næsten lineær stigning i DL,NO som forventet med undtagelse af et plateau fra 20% til 40% af Wmax, mens en lille gradvis stigning i DL,CO forekommer på tværs af alle arbejdsbelastninger. Dette tyder på, at DM oprindeligt stiger med uændret VC ved begyndelsen af træning, hvilket afspejler en omfordeling af pulmonal blodgennemstrømning for at rekruttere tidligere ikke-perfunderede kapillærer, men med en samtidig gradvis stigning i VC ved højere arbejdsbelastninger, hvilket viser, at vekslende kapillær rekruttering og distension sammen fungerer til at optimere lungegasudveksling under trinvis træning. I KOL-tilfældet stiger DL,NO ved den første arbejdsbyrde og plateauer derefter for at forblive på samme niveau under de resterende arbejdsbelastninger, hvilket indikerer, at hele alveolær-kapillærreserven allerede er nået på 20% af Wmax. Samlet set er omfanget af lungekapillær rekruttering og distension, dvs. den alveolære-kapillære reserve, lavere i KOL-tilfælde end hos det raske individ.
Figur 1: Oversigt over studieopsætningen. A) Forsøgsopstilling for måling udført under træning. (B) Gaskalibrering med en tilsluttet prøvetagningsledning til plug-in'en MS-PFT-analysatorenheden, kaldet CAL. (C) En tilsluttet inspiratorpose til MS-PFT-analysatorenheden. D) Beholdere indeholdende testgasserne. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Guide til programmet. (A) På startsiden skal du vælge Kalibrering. (B) Vælg Gaskalibrering. (C) Vælg Volumenkalibrering. (d) Vælg Ny patient. (E) Vælg Ny patient , og udfyld de nødvendige oplysninger. (F) Vælg målinger , og vælg NO diff membran. (G) Start den automatiske nulstilling ved at trykke på F1. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Tidslinje for en diffuserende kapacitetsmåling under træning. Oprettet ved hjælp af BioRender. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Pulmonal diffuserende kapacitet. Sammenligning af pulmonal diffunderende kapacitet til kulilte (DL, CO) og nitrogenoxid (DL, NO) under trinvis træning som en funktion af % af maksimal arbejdsbyrde (Wmax) hos et sundt individ og et individ med kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL). Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 5: Pulmonal diffuserende kapacitet. Sammenligning af pulmonal diffuserende kapacitet til kulilte (DL, CO) og nitrogenoxid (DL, NO) under trinvis træning som funktion af iltoptagelse (O2) hos et sundt individ og et individ med kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL). Klik her for at se en større version af denne figur.
| Kriterier for accept | ||
| 1. | ≥ 90% af FVC eller VC | |
| ELLER ≥ 85% af FVC eller VC | ||
| OG VA inden for 200 ml af den største VA fra andre acceptable manøvrer | ||
| ELLER ≥ 85% af FVC eller VC | ||
| OG VA inden for 5% af den største VA fra andre acceptable manøvrer | ||
| 2. | Et stabilt 4-8 sek åndedrætsværn uden tegn på lækager eller Valsalva/Müller-manøvrer | |
| Kriterier for repeterbarhed | ||
| To acceptable manøvrer med værdier inden for | ||
| < 5,8 mmol·min-1·kPa-1 for DL,NO | ||
| < 1 mmol ·min-1·kPa-1 for DL,CO | ||
Tstand 1: Kriterier for accept og repeterbarhed. Forkortelser: DL, CO: Pulmonal diffunderende kapacitet til kulilte, DL, NO: Pulmonal diffunderende kapacitet til nitrogenoxid, FVC: Tvunget vital kapacitet, VA: Alveolært volumen; VC: Vital kapacitet.
| Nej. af acceptable manøvrer | Repeterbarhedskriterier opfyldt | Handling |
| ≥2 | Ja | Rapportgennemsnit DL, NO og gennemsnit DL, CO af to acceptable og repeterbare manøvrer |
| ≥2 | Nej | Rapportværdier fra manøvren med den højeste DL,NO |
| 1 | Ja | Rapportér værdier fra den acceptable manøvre |
| 1 | Nej | Rapportér værdier fra den acceptable manøvre |
| 0 | Ja | Rapport betyder DL, NO og gennemsnit DL, CO af alle gentagelige manøvrer |
| 0 | Nej | Mislykket måling |
Tabel 2: Indberetning af data. Forkortelser: DL,CO: Pulmonal diffunderende kapacitet til kulilte, DL,NO: Pulmonal diffunderende kapacitet til nitrogenoxid.
| Gruppe | Målinger (n) | Manøvrer pr. måling (median [IQR]) | Godkendelseskriterier opfyldt, n (%) | Repeterbarhedskriterier opfyldt, n (%) | Mislykket måling, n (%) |
| Sund | 51 | 2 (2-2) | 50 (98) | 51 (100) | 0 (0) |
| Mild KOL | 24 | 3 (2-3) | 22 (92) | 22 (92) | 0 (0) |
| Moderat KOL | 39 | 2 (2-3) | 26 (67) | 32 (82) | 3 (8) |
| Svær KOL | 10 | 2 (2-3) | 1 (10) | 4 (40) | 6 (60) |
| Al | 124 | 2 (2-3) | 99 (80) | 109 (88) | 9 (7) |
Tstand 3: Gennemførte DL,CO/NO målinger under træning på vores institution mellem juli 2021 og december 2023. Forkortelser: KOL, kronisk obstruktiv lungesygdom.
| Fraktioner | |
| FI,CO | 0.238 |
| FI,NEJ | 48,75 x 10-6 |
| FI,Han | 0.08 |
| FA,CO | 0.12 |
| FA, NEJ | 6,18 x 10-6 |
| FA, Han | 0.0603 |
| Mængder (BTPS) | |
| VI (L) | 4.13 |
| VD,anat (L) | 0.132 |
| VD,inst (L) | 0.220 |
| tBH (sek) | 5.65 |
Tstand 4: Målte test- og inerte sporgasfraktioner i inspireret (FI) og alveolær (FA) luft under en enkeltåndingsmanøvre. Forkortelser: VI: inspireret volumen; VD,anat: anatomisk dødt rum; VD,inst: instrumentdødt rum; tBH: åndedræt-hold tid.
| Ærlig | 0.2 | 0.4 | 0.6 | ||||||
| hvile | af Wmax | af Wmax | af Wmax | ||||||
| Arbejdsbyrde (watt) | 0 | 40 | 80 | 125 | |||||
| Manøvre | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | |
| DL,NO (mmol / min / kPa) | 35.0 | 34.7 | 37.0 | 38.9 | 37.4 | 38.4 | 42.2 | 43.4 | |
| DL,CO (mmol / min / kPa) | 8.0 | 7.8 | 8.4 | 8.4 | 9.2 | 9.1 | 9.8 | 9.9 | |
| Åndedræt tid (er) | 5.8 | 5.6 | 5.7 | 5.8 | 5.8 | 5.7 | 5.7 | 5.5 | |
| VI (L) | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.0 | 4.0 | 3.8 | 4.0 | |
| VA (L) | 4.9 | 4.8 | 5.0 | 5.0 | 5.1 | 5.1 | 5.2 | 5.3 | |
Tstand 5: Data fra et sundt individ. Forkortelser: DL, NO: Pulmonal diffunderende kapacitet til nitrogenoxid, DL, CO: Pulmonal diffunderende kapacitet til kulilte, VI: Inspireret volumen, VA: Alveolært volumen.
| Ærlig | 0.2 | 0.4 | 0.6 | ||||||
| hvile | af Wmax | af Wmax | af Wmax | ||||||
| Arbejdsbyrde (watt) | 0 | 25 | 50 | 75 | |||||
| Manøvre | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | |
| DL,NO (mmol / min / kPa) | 17.9 | 21.6 | 23.35 | 24.35 | 24.9 | 24.2 | 21.8 | 23.6 | |
| DL,CO (mmol / min / kPa) | 4.7 | 5.3 | 5.0 | 5.2 | 5.1 | 4.9 | 3.3 | 4.1 | |
| Åndedræt tid (er) | 6.6 | 6.1 | 6.1 | 5.8 | 5.8 | 5.8 | 5.8 | 6.0 | |
| VI (L) | 4.3 | 4.4 | 4.2 | 4.3 | 4.1 | 4.0 | 3.8 | 3.9 | |
| VA (L) | 6.7 | 6.6 | 6.7 | 6.7 | 6.7 | 6.7 | 6.7 | 6.8 | |
Tabel 6: Data fra en person med kronisk obstruktiv lungesygdom. Forkortelser: DL, NO: Pulmonal diffunderende kapacitet til nitrogenoxid, DL, CO: Pulmonal diffunderende kapacitet til kulilte, VI: Inspireret volumen, VA: Alveolært volumen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Protokollen giver en standardiseret tilgang til måling af DL, CO / NO under træning ved hjælp af dual test gas single-breath teknikken. Da de opnåede DL,CO/NO-metrics stiger på grund af pulmonal kapillær rekruttering og distension, giver metoden et fysiologisk meningsfuldt mål for den alveolære-kapillære reserve.
Kritiske trin i protokollen
Metoden kræver en udånding til restvolumen efterfulgt af en inspiration til total lungekapacitet, hvor et 5 s åndedrætsgreb udføres og afsluttes med et udløb til RV. Dette er et kritisk trin, da det kan være kompliceret at udføre under træning og især under træning ved høje intensiteter. Den stigende træningsintensitet kan føre til et fald i VI, og hvis den falder til under 85% af vital kapacitet, er manøvren ikke acceptabel (se tabel 1). Det er således vigtigt, at instruktøren af testen noterer, om deltageren inhalerer tilstrækkeligt og bekræfter en tilstrækkelig åndedrætstid på fire til otte sekunder, umiddelbart efter hver manøvre12. Desuden kan det i nogle tilfælde være vanskeligt at opfylde repeterbarhedskriterierne; I sådanne tilfælde rapporteres data fra manøvren med højeste DL,NO, og vi anbefaler, at det udtrykkeligt angives, hvor mange tilfælde dette var nødvendigt ved præsentation af data. I nogle tilfælde er det muligvis ikke muligt at opnå acceptable eller repeterbare målinger under træning overhovedet, for eksempel i undersøgelser af patienter, der oplever en alvorlig dyspnø, så de ikke er i stand til at opnå et tilstrækkeligt åndedræt og / eller dem med dynamisk hyperinflation med et samtidig fald i inspiratorisk kapacitet under træning. I sådanne tilfælde kan det være mere hensigtsmæssigt at anvende DL,CO/NO-målinger opnået i liggende stilling, hvilket også fører til rekruttering og distension af lungekapillær, omend mindre udtalt end under submaksimal træning24,25.
Ændringer og fejlfinding af metoden
Det er vigtigt, at en hvilemåling altid går forud for enhver måling, der udføres under træning, da DL,CO kan reduceres i op til 6-20 timer efter træning med høj intensitet udført indtil udmattelse 18,19,26. Desuden er det vigtigt at registrere HR og/eller andre indekser for metabolisk belastning for at sikre, at målingerne opnået i forskellige forsøgspersoner er foretaget ved steady state og ved lignende metaboliske arbejdsbelastninger.
Metoden er muligvis ikke følsom til at detektere små ændringer i enten DL, NO eller DL, CO, da test-til-test-variabiliteten inden for samme session er rapporteret op til 7% afhængigt af den specifikke metrik12. Derfor er det vigtigt at vælge en træningsintensitet, der er tilstrækkelig til at fremkalde en stigning, der er større end målefejlen, samtidig med at man husker på, at deltageren skal være i stand til at udføre mindst to acceptable manøvrer ved den givne intensitet. Blandt tidligere undersøgelser, der brugte den dobbelte testgasmetode, er forskellige intensiteter fra mild til moderat blevet anvendt. De fleste undersøgelser har anvendt en relativ intensitet relateret til % af respiratorisk tærskel24,27, % af aldersforventet maksimal HR28 eller % af maksimal iltreserve29, mens kun en undersøgelse har anvendt en absolut intensitet ved en fast belastning på 80 W30. På tværs af undersøgelserne svarer disse arbejdsbelastninger til relative intensiteter på mellem 20% og 86% af Wmax 24,27,29. For at lette sammenligningen af målinger mellem undersøgelser anbefales det at implementere en relativ intensitet, dvs. % af Wmax, % af maksimal HR (HRmax) eller % af O2max (eller O2peak), og at både rapportere Wmax og den arbejdsbyrde, hvor målingen blev opnået.
Metodens betydning i forhold til eksisterende/alternative metoder
Med hensyn til , DM og VC kan matematisk udledes af DL,CO/NO12,31, og selv om dette bør gøres med forsigtighed (se 'Metodens begrænsninger' nedenfor), tillader det en mere direkte mekanistisk vurdering af, hvordan udvidelse af det alveolære-kapillære overfladeareal gennem rekruttering af lungekapillær (vurderet af DM) og distension (en stigning i VC, der overstiger stigningen i DM) bidrage til de udnyttelsesrelaterede ændringer i lungegasudvekslingen. Så vidt vi ved, er DL,CO/NO-metoden med et enkelt åndedræt dog kun blevet valideret under opretstående hvileforhold11. De to metoder er blevet anvendt under træning i flere tidligere undersøgelser og viser lignende fysiologiske ændringeri DM og VC hos raske unge individer 3,24. Imidlertid er et andet antal manøvrer mulige med hver metode, hvor maksimalt seks og DL, CO / NO tillader op til 12 manøvrer i samme session12. Dette skyldes, at på trods af at have den samme CO-fraktion (~ 0,30), resulterer den kortere åndedrætstid (5 s vs. 10 s) af DL, CO / NO i mindre CO-akkumulering i blodet og efterfølgende mindre CO-modtryk14. Derudover kan op til 22 DL, CO / NO-manøvrer udføres uden at påvirke DL, NO, fordi niveauerne af endogene udåndings-NO, der spænder mellem 11 og 66 ppb, er 1000 gange lavere end NO-målingerne, som ligger i ppm-området14. I betragtning af at der anvendes 10 s DL,CO, og der kræves mindst to manøvrer for at vurdere repeterbarheden ved hver , svarende til mindst fire manøvrer ved hver træningsintensitet, når der udføres en dobbelt afslutning, er dette muligvis ikke muligt under træning. Således har tidligere baserede metoder brugt en enkelt manøvre ved hver 
, hvilket resulterer i mindst tre manøvrer ved hver træningsintensitet32, med den bemærkelsesværdige ulempe, at det ikke kan vurderes, i hvilket omfang manøvrerne faktisk kan gentages. Alligevel kræver DL, CO / NO-metoden kun to målinger, hvis de opfylder repeterbarhedskriterierne og betragtes som acceptable ved hver træningsintensitet. Det har imidlertid vist sig, at det giver acceptabel repeterbarhed, der kan sammenlignes med DL, CO / NO under træning, selv når åndedrættet forkortes. Derfor fandt vi under moderat træning tidligere en varianskoefficient mellem dagen (CV) på 2% til 6% for de forskellige DL, CO / NO-målinger ved åndedrætstid på ~ 6 s24, mens kun lidt højere CV'er på henholdsvis 7%, 8% og 15% for DL, CO, VC og DM er blevet rapporteret ved hjælp af en lignende åndedrætstid32.
I den forbindelse er det kendt, at DL,CO målt i sammenhæng med DL,CO/NO konsekvent er lavere end det mere udbredte DL,CO baseret på et 10 s åndedrætpå 12,33. Ifølge tidligere undersøgelser skyldes dette ikke forskellen i åndedrætstid, da en kortere åndedrættid ville øge DL, CO34. Det kan snarere stamme fra forskellige andre faktorer, herunder inhaleret gassammensætning og forskellig CO vs. NO-kinetik33. For det første anvender DL, CO / NO helium, mens den klassiske 10 s DL, CO bruger metan som den inerte sporgas; På grund af deres forskellige fysiske egenskaber udviser disse gasser forskellige fordelinger og opløseligheder i lungerne og vævene. Dette kan resultere i en lavere VA med helium end med metan. Endelig betyder testgassernes reaktivitet, at forskelle i kinetikken af NO og CO ved binding med hæmoglobin kan spille en rolle. Selv om tilstedeværelsen af NO i DL,CO/NO er spekulativ, kan den derfor påvirke bindingen af CO til hæmoglobin33.
Diffusionshastigheden af CO over den alveolære kapillærmembran afhænger af bindingen af CO til hæmoglobin i blodet, og bortset fra at blive brugt til at beregne θCO, kan hæmoglobinkorrektion af DL,CO-værdien være passende afhængigt af den specifikke kontekst35. Dette er udbredt i en klinisk indstilling, men er mindre afgørende hos raske individer, hvor virkningen på DL, CO ofte er ubetydelig. Sådanne korrektioner kan også anvendes til vurdering af DL, CO / NO under træning, men er mindre relevante, når specifikke hvile-til-træningsændringer vurderes, hvor (akutte) ændringer i hæmoglobin er af mindre betydning. De bør under alle omstændigheder udføres med forsigtighed, da disse ligninger forudsætter et forhold på 0,7 mellem DM og θ∙Vc for CO35, en formodning, der måske ikke gælder under træning.
Begrænsninger af metoden
Den intensitetsafhængige stigning i DL, NO og DL, CO under træning hos raske individer afspejler rekruttering og distension af lungekapillær. Et direkte mål for alveolær kapillærreserve kan sandsynligvis kun opnås ved submaksimal intensitet, da fremgangsmåden ikke ville være praktisk gennemførlig hverken i eksperimentelle eller kliniske omgivelser ved maksimal intensitet, hvor maksimal rekruttering og distension kan være tydelig. Det pragmatiske valg er således at målrette mod en forudspecificeret (absolut eller relativ) arbejdsbyrde, der er tilstrækkelig til at udløse rekruttering og distension af lungekapillær på en systematisk måde, samtidig med at det også er muligt for alle deltagere. I denne protokol var intensiteten baseret på % afWmax , da dette let kan overføres til andre undersøgelser. Traditionelt har motion været ordineret i henhold til % af O2max eller HRmax, men det kræver, at alle deltagere når deres sande max. Hvis ikke, kan deltagerne potentielt udføre målingen ved forskellige relative intensiteter36, hvilket især kan udgøre et problem og komplicere fysiologisk fortolkning i populationer med svær anstrengelsesdyspnø, såsom patienter med kronisk lunge- eller hjertesygdom.
Det skal bemærkes, at inden for den enkelte DL, CO / NO-manøvre kan testgasserne ikke fordeles til relativt dårligt ventilerede områder af lungerne. Dette udgør et mindre problem hos personer uden lungesygdom, men i nærvær af betydelig ventilationsinhomogenitet, herunder åbenlys luftfangst, kan deltagerens sande DL overvurderes, fordi målingen kun afspejler forholdene i de bedst ventilerede områder af lungerne, en effekt, der forstærkes af kortere åndedræt37. I princippet kan dette føre til en tilsyneladende paradoksal reduktion i alveolær-kapillærreserven, hvis en deltager med lungesygdom udsættes for et indgreb, der reducerer ventilationsinhomogeniteten.
Det træningsrelaterede fald i DL,CO, der overstiger DL,NO ved den højeste intensitet (60% af Wmax) i KOL-sagen, der rapporteres her, skal fortolkes med forsigtighed, da det ikke let fortolkes fra et fysiologisk synspunkt. Et lignende mønster er blevet bemærket hos størstedelen af de 73 KOL-patienter, vi hidtil har undersøgt på vores institution, og bidraget fra rent metodiske begrænsninger skal overvejes. Bortset fra at CO muligvis er mere modtagelig end NO for den ovenfor skitserede inhomogenitet i slagventilation, kan det faktum, at NO reagerer næsten 300 gange hurtigere med hæmoglobin og også diffunderer gennem væv og plasma dobbelt så hurtigt som CO, også spille en rolle31. Mens både NO og CO normalt gennemgår diffusionsbegrænset gasudveksling, kan optagelsen af CO derfor blive perfusionsbegrænset, når perfusion i individuelle lungeenheder falder ~ 100 gange31, hvilket fører til en reduktion af den målte DL,CO uden at påvirke DL,NO. I betragtning af at KOL er forbundet med alveolær ødelæggelse og et progressivt tab af kapillærer med en samtidig inhomogen ventilationsperfusionsfordeling gennem lungerne39, er lungeenheder med en 100 gange reduktion i perfusion ikke ualmindelige40, og de repræsenterer faktisk områder, hvor transittiden for røde blodlegemer kan blive kritisk reduceret for at forringe både ilt og CO-optagelse under træning. En yderligere komplementær faktor, der kan være i spil, er en ujævn fordeling af de røde blodlegemer inden for kapillærnetværket af de enkelte lungeenheder41, hvilket også kan have en meget mere dybtgående virkning på DL, CO end på DL, NO.
Det er muligt at udlede DM og VC af 
målinger12, men ikke desto mindre ikke særlig udbredt, fordi systematiske fejl introduceres, da deres afledning involverer flere antagelser og empiriske konstanter31. For eksempel anerkender den fremherskende videnskabelige konsensus diffusivitetsforholdet α som 1,97, hvilket repræsenterer forholdet mellem fysisk opløselighed af NO og CO i væv42. Flere undersøgelser har udfordret denne værdi, og nogle foreslår højere α værdier for at forene uoverensstemmelser mellem forskellige målemetoder. Disse forslag afvises imidlertid overvejende, da de afviger fra det fysiske diffusivitetsforhold, hvilket fører til inkonsekvente α værdier12. Desuden antages θNO at have en endelig værdi, men blev historisk antaget uendelig på grund af dens hurtige reaktionshastighed med frit hæmoglobin. Imidlertid har omfattende debatter og nylige undersøgelser bestridt denne antagelse og etableret θNO som endelig, med 1,51 mlblod / min / kPa / mmolCO, der giver det bedste aktuelle skøn, da det stemmer godt overens med teoretiske forudsigelser såvel som omfattende in vitro og in vivo eksperimenter12. Tilsvarende er ligningerne for θCO baseret på empiriske konstanter opnået ved pH 7,4, hvilket afviser tidligere værdier, der var baseret på mindre nøjagtige og ikke-fysiologiske pH-målinger43. Af de forskellige parametre, der kan opnås ved denne metode, er DL,NO under alle omstændigheder baseret på færrest antagelser og synes at give de mest reproducerbare estimater af alveolær-kapillærreserve24 og forbliver derfor det vigtigste resultatmål af interesse i forbindelse med alveolær-kapillærreserve.
Metodens betydning og potentielle anvendelser inden for specifikke forskningsområder
DL,CO/NO-målinger kan give en omfattende redegørelse for pulmonal gasudveksling under træning. Metoden kan potentielt være lettere at implementere under træning end i kliniske undersøgelser af populationer med anstrengelsesdyspnø, såsom patienter med hjertesvigt og kronisk lungesygdom, på grund af de kortere åndedræt og færre manøvrer, der kræves ved hver arbejdsbyrde. Desuden giver DL, CO/NO specifikt DL, NO, som sandsynligvis giver det mest objektive skøn over alveolær kapillærreserve ved en given træningsintensitet, hvilket gør det til et passende resultatmål i mange tilfælde.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Udstyret og softwaren, der præsenteres i artiklen, er ikke gratis. Ingen af forfatterne er tilknyttet noget firma, der leverer licensen til softwaren. Alle forfattere erklærer ingen konkurrerende økonomiske interesser.
Acknowledgments
Undersøgelsen modtog økonomisk støtte fra Svend Andersens Fond. Center for Fysisk Aktivitetsforskning er støttet af TrygFondens bevillinger ID 101390, ID 20045 og ID 125132. JPH er støttet af HelseFonden og Rigshospitalet, mens HLH er finansieret af Beckett Fonden.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| HemoCue Hb 201+ | HemoCue, Brønshøj, Denmark | Unkown | For measurements of hemoglobin |
| Jaeger MasterScreen PFT pro (Lung Function Equipment) | CareFusion, Höchberg, Germany | Unkown | For measurements of DLCO/NO |
| Mouthpiece | SpiroBac, Henrotech, Aartselaar, Belgium | Unkown | Used together with the Lung Fuction Equipment. (dead space 56 ml, resistance to flow at 12 L s−1 0.9 cmH2O) |
| Nose-clip | IntraMedic, Gentofte, Denmark | JAE-892895 | |
| Phenumotach | IntraMedic, Gentofte, Denmark | JAE-705048 | Used together with the Lung Fuction Equipment |
| SentrySuite Software Solution | Vyaire's Medical GmbH, Leibnizstr. 7, D-97204 Hoechberg Germany | Unkown | |
| Test gasses | IntraMedic, Gentofte, Denmark | Unkown | Concentrations: 0.28% CO, 20.9% O2, 69.52% N2 and 9.3% He |
References
- Johnson Jr, R. L., Heigenhauser, G. J. F., Hsia, C. C., Jones, N. L., Wagner, P. D. Determinants of gas exchange and acid-base balance during exercise. Compr Physiol. , Suppl 29 515-584 (2011).
- Rampulla, C., Marconi, C., Beulcke, G., Amaducci, S. Correlations between lung-transfer factor, ventilation, and cardiac output during exercise. Respiration. 33 (6), 405-415 (1976).
- Tedjasaputra, V., Bouwsema, M. M., Stickland, M. K. Effect of aerobic fitness on capillary blood volume and diffusing membrane capacity responses to exercise. J Physiol. 594 (15), 4359-4370 (2016).
- Tamhane, R. M., Johnson, R. L., Hsia, C. C. W. Pulmonary membrane diffusing capacity and capillary blood volume measured during exercise from nitric oxide uptake. Chest. 120 (6), 1850-1856 (2001).
- Bohr, C. On the determination of gas diffusion through the lungs and its size during rest and work. Zentralblatt für Physiologie. 23 (12), 374-379 (1909).
- Krogh, A., Krogh, M. On the rate of diffusion of carbonic oxide into the lungs of man. Skandinavisches Archiv Für Physiologie. 23 (1), 236-247 (1910).
- Krogh, M. The diffusion of gases through the lungs of man. J Physiol. 49 (4), 271-300 (1915).
- Hsia, C. C., Herazo, L. F., Ramanathan, M., Johnson, R. L. Cardiopulmonary adaptations to pneumonectomy in dogs IV. Membrane diffusing capacity and capillary blood volume. J Appl Physiol. 77 (2), 998-1005 (1994).
- Behnia, M., Wheatley, C. M., Avolio, A., Johnson, B. D. Alveolar-capillary reserve during exercise in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 12, 3115-3122 (2017).
- Roughton, F. J., Forster, R. E. Relative importance of diffusion and chemical reaction rates in determining rate of exchange of gases in the human lung, with special reference to true diffusing capacity of pulmonary membrane and volume of blood in the lung capillaries. J Appl Physiol. 11 (2), 290-302 (1957).
- Borland, C., Higenbottam, T. A simultaneous single breath measurement of pulmonary diffusing capacity with nitric oxide and carbon monoxide. Eur Respir J. 2 (1), 56-63 (1989).
- Zavorsky, G. S., et al. Standardisation and application of the single-breath determination of nitric oxide uptake in the lung. Eur Respir J. 49 (2), 1600962 (2017).
- Tedjasaputra, V., Van Diepen, S., Collins, S., Michaelchuk, W. M., Stickland, M. K. Assessment of pulmonary capillary blood volume, membrane diffusing capacity, and intrapulmonary arteriovenous anastomoses during exercise. J Vis Exp. (120), e54949 (2017).
- Zavorsky, G. S. The rise in carboxyhemoglobin from repeated pulmonary diffusing capacity tests. Respir Physiol Neurobiol. 186 (1), 103-108 (2013).
- Graham, B. L., et al. ERS/ATS standards for single-breath carbon monoxide uptake in the lung. Eur Respir J. 49 (1), 1600016 (2017).
- Hughes, J. M., Pride, N. B. Examination of the carbon monoxide diffusing capacity (DLCO) in relation to its KCO and VA components. Am J Respir Crit Care Med. 186 (2), 132-139 (2012).
- Balady, G. J., et al. Clinician's guide to cardiopulmonary exercise testing in adults: a scientific statement from the American heart association. Circulation. 122 (2), 191-225 (2010).
- Hanel, B., Clifford, P. S., Secher, N. H. Restricted postexercise pulmonary diffusion capacity does not impair maximal transport for O2. J Appl Physiol. 77 (5), 2408-2412 (1994).
- Sheel, A. W., Coutts, K. D., Potts, J. E., McKenzie, D. C. The time course of pulmonary diffusing capacity for carbon monoxide following short duration high intensity exercise. Respir Physiol. 111 (3), 271-281 (1998).
- Graham, B. L., et al. Standardization of spirometry 2019 update an official American Thoracic Society and European Respiratory Society technical statement. Am J Respir Crit Care Med. 200 (8), e70-e88 (2019).
- Glaab, T., Taube, C. Practical guide to cardiopulmonary exercise testing in adults. Respir Res. 23 (1), 9 (2022).
- Munkholm, M., et al. Reference equations for pulmonary diffusing capacity of carbon monoxide and nitric oxide in adult Caucasians. Eur Respir J. 52 (1), 1500677 (2018).
- Dressel, H., et al. Lung diffusing capacity for nitric oxide and carbon monoxide: dependence on breath-hold time. Chest. 133 (5), 1149-1154 (2008).
- Madsen, A. C., et al. Pulmonary diffusing capacity to nitric oxide and carbon monoxide during exercise and in the supine position: a test-retest reliability study. Exp Physiol. 108 (2), 307-317 (2023).
- Ross, B. A., et al. The supine position improves but does not normalize the blunted pulmonary capillary blood volume response to exercise in mild COPD. J Appl Physiol. 128 (4), 925-933 (2020).
- Zavorsky, G. S., Lands, L. C. Lung diffusion capacity for nitric oxide and carbon monoxide is impaired similarly following short-term graded exercise. Nitric Oxide. 12 (1), 31-38 (2005).
- Alves, M. M., Dressel, H., Radtke, T. Test-retest reliability of lung diffusing capacity for nitric oxide during light to moderate intensity cycling exercise. Respir Physiol Neurobiol. 304, 103940 (2022).
- Jorgenson, C. C., Coffman, K. E., Johnson, B. D. Effects of intrathoracic pressure, inhalation time, and breath hold time on lung diffusing capacity. Respir Physiol Neurobiol. 258, 69-75 (2018).
- Zavorsky, G. S., Quiron, K. B., Massarelli, P. S., Lands, L. C. The relationship between single-breath diffusion capacity of the lung for nitric oxide and carbon monoxide during various exercise intensities. Chest. 125 (3), 1019-1027 (2004).
- Coffman, K. E., Boeker, M. G., Carlson, A. R., Johnson, B. D. Age-dependent effects of thoracic and capillary blood volume distribution on pulmonary artery pressure and lung diffusing capacity. Physiol Rep. 6 (17), e13834 (2018).
- Borland, C. D. R., Hughes, J. M. B. Lung diffusing capacities (DL) for nitric oxide (NO) and carbon monoxide (CO): The evolving story. Compr Physiol. 11 (1), 1371 (2021).
- Tedjasaputra, V., Van Diepen, S., Collins, S. É, Michaelchuk, W. M., Stickland, M. K. Assessment of pulmonary capillary blood volume, membrane diffusing capacity, and intrapulmonary arteriovenoua anastomoses during exercise. J. Vis. Exp. (120), e54949 (2017).
- Thomas, A., et al. The single-breath diffusing capacity of CO and NO in healthy children of European descent. PLoS One. 12 (6), e0179097 (2017).
- Blakemore, W. S., Forster, R. E., Morton, J. W., Ogilvie, C. M. A standardized breath holding technique for the clinical measurement of the diffusing capacity of the lung for carbon monoxide. J Clin Invest. 36 (1), 1-17 (1957).
- Cotes, J. E., et al. Iron-deficiency anaemia: its effect on transfer factor for the lung (diffusiong capacity) and ventilation and cardiac frequency during sub-maximal exercise. Clin Sci. 42 (3), 325-335 (1972).
- Mann, T., Lamberts, R. P., Lambert, M. I. Methods of prescribing relative exercise intensity: Physiological and practical considerations. Sports Med. 43 (7), 613-625 (2013).
- Forster, R. E. Exchange of gases between alveolar air and pulmonary capillary blood: pulmonary diffusing capacity. Physiol Rev. 37 (4), 391-452 (1957).
- Tedjasaputra, V., et al. Pulmonary capillary blood volume response to exercise is diminished in mild chronic obstructive pulmonary disease. Respir Med. 145, 57-65 (2018).
- Nymand, S. B., et al. Exercise adaptations in COPD: the pulmonary perspective. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 323 (6), L659-L666 (2022).
- Rodríguez-Roisin, R., et al. Ventilation-perfusion imbalance and chronic obstructive pulmonary disease staging severity. J Appl Physiol. 106 (6), 1902-1908 (2009).
- Hsia, C. C., Johnson, R. L. Jr, Shah, D. Red cell distribution and the recruitment of pulmonary diffusing capacity. J Appl Physiol. 86 (5), 1460-1467 (1999).
- Wilhelm, E., Battino, R., Wilcock, R. J. Low-pressure solubility of gases in liquid water. Chem Rev. 77 (2), 219-262 (1977).
- Forster, R. E. Diffusion of gases across the alveolar membrane. , American Physiological Society. Bethesda, MD, USA. (1987).
