Medicine

एकल-सांस विधि का उपयोग करके मनुष्यों में व्यायाम के दौरान दोहरी परीक्षण गैस फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता माप

Published: February 2, 2024 doi: 10.3791/65871

Stine B. Nymand¹, Jacob Peter Hartmann^1,2,3, Helene Louise Hartmeyer¹, Iben E. Rasmussen¹, Amalie Bach Andersen¹, Milan Mohammad¹, Susan Al-Atabi³, Birgitte Hanel³, Ulrik Winning Iepsen^1,4, Jann Mortensen^3,5, Ronan M. G. Berg^1,2,3,6

¹Centre for Physical Activity Research, Copenhagen University Hospital - Rigshospitalet, ²Department of Biomedical Sciences, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, ³Department of Clinical Physiology and Nuclear Medicine, Copenhagen University Hospital - Rigshospitalet, ⁴Department of Anesthesiology and Intensive Care, Hvidovre Hospital, ⁵Department of Clinical Medicine, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, ⁶Neurovascular Research Laboratory, Faculty of Life Sciences and Education, University of South Wales

Summary

यह प्रोटोकॉल व्यायाम के दौरान कार्बन मोनोऑक्साइड (डी_{एल, सीओ}) और नाइट्रिक ऑक्साइड (डी_{एल, एनओ}) को फैलाने की क्षमता के संयुक्त एकल-सांस माप द्वारा मापा गया फुफ्फुसीय वायुकोशीय केशिका रिजर्व का आकलन करने के लिए एक विधि प्रस्तुत करता है। व्यायाम के दौरान तकनीक का उपयोग करने के लिए धारणाएं और सिफारिशें इस लेख की नींव बनाती हैं।

Abstract

कार्बन मोनोऑक्साइड (डीएल_{, सीओ}) और नाइट्रिक ऑक्साइड (डीएल,_एनओ) की फैलाने की क्षमता का संयुक्त एकल-सांस माप स्वस्थ और रोगी आबादी दोनों में फुफ्फुसीय वायुकोशीय केशिका रिजर्व को मापने के लिए एक उपयोगी तकनीक है। माप फुफ्फुसीय केशिकाओं की भर्ती और विचलन करने के लिए प्रतिभागी की क्षमता का अनुमान प्रदान करता है। विधि को हाल ही में प्रकाश से मध्यम तीव्रता के अभ्यास के दौरान स्वस्थ स्वयंसेवकों में एक उच्च परीक्षण-पुन: परीक्षण विश्वसनीयता प्रदर्शित करने की सूचना मिली है। ध्यान दें, यह तकनीक 12 बार-बार युद्धाभ्यास की अनुमति देती है और केवल 5 एस के अपेक्षाकृत कम सांस-पकड़ समय के साथ एक ही सांस की आवश्यकता होती है। प्रतिनिधि डेटा प्रदान किए जाते हैं जो अधिकतम कार्यभार के 60% तक की तीव्रता में वृद्धि पर आराम से व्यायाम करने के लिए डीएल_{, एनओ} और डीएल_{, सीओ}में क्रमिक परिवर्तन दिखाते हैं। फैलाने की क्षमता का माप और वायुकोशीय केशिका रिजर्व का मूल्यांकन फेफड़ों की स्वस्थ आबादी के साथ-साथ रोगी आबादी जैसे कि पुरानी फेफड़ों की बीमारी वाले लोगों में व्यायाम करने की प्रतिक्रिया करने की क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए एक उपयोगी उपकरण है।

Introduction

व्यायाम आराम करने वाले राज्य की तुलना में ऊर्जा की मांग में काफी वृद्धि करता है। हृदय और फेफड़े कार्डियक आउटपुट और वेंटिलेशन को बढ़ाकर प्रतिक्रिया करते हैं जिसके परिणामस्वरूप वायुकोशीय केशिका बिस्तर का विस्तार होता है, मुख्य रूप से फुफ्फुसीय केशिकाओं की भर्ती और फैलाव¹. यह एक पर्याप्त फुफ्फुसीय गैस विनिमय सुनिश्चित करता है, जिसे फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता (_डीएल)^{2,3,4में} वृद्धि से मापा जा सकता ^है। अभ्यास_{के दौरान डीएल} को मापने का पहला प्रयास एक सदी से अधिक ^5,6,7 से अधिक है। आराम_{राज्य से डीएल} बढ़ाने की क्षमता अक्सर वायुकोशीय केशिका आरक्षित ^8,9 के रूप में जाना जाता है.

प्रयोगात्मक रूप से, वायुकोशीय केशिका झिल्ली फैलाने की क्षमता (_डीएम) और फुफ्फुसीय केशिका रक्त की मात्रा (_वीसी) के सापेक्ष योगदान का मूल्यांकन विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है, जिसमें प्रेरित ऑक्सीजन के शास्त्रीय कई अंश शामिल हैं ( Equation 1 ) विधि¹⁰. एक वैकल्पिक तकनीक है कि इस संदर्भ में उपयोगी हो सकता है दोहरी परीक्षण गैस विधि है, जिसमें डी_एल कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) और नाइट्रिक ऑक्साइड (नहीं) (डी_{एल, सह /} नहीं) समवर्ती^{11मापा} जाता है. इस तकनीक को 1980 के दशक में विकसित किया गया था, और इस तथ्य का लाभ उठाता है कि हीमोग्लोबिन (एचबी) के साथ एनओ की प्रतिक्रिया दर सीओ की तुलना में काफी अधिक है, जैसे कि सीओ का फुफ्फुसीय प्रसार वी_सी पर अधिक निर्भर करता है। इसलिए, सीओ प्रसार के प्रतिरोध की मुख्य साइट (~ 75%) लाल रक्त कोशिका के भीतर स्थित है, जबकि कोई प्रसार के लिए मुख्य प्रतिरोध (~ 60%) वायुकोशीय केशिका झिल्ली और फुफ्फुसीय प्लाज्मा¹² पर है। डी_{एल, सीओ} और डी_{एल, नो} का समवर्ती माप इस प्रकार डी_एम और वी_सी से डी_एल¹² के सापेक्ष योगदान के आकलन की अनुमति देता है, जहां व्यायाम के दौरान डी_{एल, नो} में परिवर्तन इस प्रकार काफी हद तक विकेटिकाशीय केशिका झिल्ली के विस्तार को दर्शाता है। व्यायाम के दौरान माप प्राप्त करते समय इस पद्धति का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि इसमें शास्त्रीय Equation 1 तकनीक की तुलना में अपेक्षाकृत कम सांस-पकड़ समय (~ 5 एस) और कम युद्धाभ्यास शामिल हैं, जहां मानकीकृत 10 एस सांस-पकड़ के साथ कई दोहराए गए युद्धाभ्यास विभिन्न ऑक्सीजन स्तरों पर किए जाते हैं। हालांकि Equation 1 हाल ही में एक कम सांस पकड़ समय और प्रत्येक तीव्रता¹³ पर कम युद्धाभ्यास के साथ लागू किया गया है. फिर भी, केवल छह डी_{एल, सह}युद्धाभ्यास प्रति सत्र की कुल अनुमति देता है, जबकि 12 दोहराया डी_{एल, सीओ /} कोई युद्धाभ्यास परिणामी अनुमानों¹⁴ पर किसी भी औसत दर्जे का प्रभाव के बिना प्रदर्शन किया जा सकता है. व्यायाम के दौरान माप प्राप्त करते समय ये महत्वपूर्ण विचार हैं क्योंकि लंबी सांस लेने और कई युद्धाभ्यास दोनों बहुत अधिक तीव्रता पर या रोगी आबादी में प्रदर्शन करना मुश्किल हो सकता है जो डिस्पेनिया का अनुभव करते हैं।

वर्तमान पेपर एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करता है, जिसमें अभ्यास के दौरान डीएल_{, सीओ / एनओ}के माप पर सैद्धांतिक विचार और व्यावहारिक सिफारिशें शामिल हैं और वायुकोशीय केशिका रिजर्व के सूचकांक के रूप में इसका उपयोग किया जाता है। यह विधि प्रयोगात्मक सेटिंग में आसानी से लागू होती है और यह आकलन करने की अनुमति देती है कि फेफड़ों में प्रसार सीमा विभिन्न आबादी में ऑक्सीजन तेज को कैसे प्रभावित कर सकती है।

सिद्धांत और माप सिद्धांत
डी_{एल, सीओ / नो} विधि में गैस मिश्रण की एक सांस शामिल है, इस धारणा के साथ कि गैसें साँस लेने के बाद हवादार वायुकोशीय स्थान में समान रूप से वितरित होती हैं। गैस मिश्रण में एक अक्रिय ट्रेसर गैस सहित कई गैसें होती हैं। हवादार वायुकोशीय अंतरिक्ष में ट्रेसर गैस के कमजोर पड़ने के रूप में, अंत श्वसन हवा में अपने अंश के आधार पर, वायुकोशीय मात्रा (वी_ए)^15की गणना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. गैस मिश्रण में परीक्षण गैस सीओ और एनओ भी शामिल हैं, जिनमें से दोनों हवादार वायुकोशीय अंतरिक्ष में पतला होते हैं और वायुकोशीय केशिका झिल्ली में फैलते हैं। उनके वायुकोशीय अंशों के आधार पर, उनके गायब होने की व्यक्तिगत दर (k), जिसे वायुकोशीय स्थान से फैलाने वाला स्थिरांक भी कहा जाता है, की गणना की जा सकती है। सम्मेलन द्वारा, एकल-सांस पैंतरेबाज़ी के दौरान मापा गया परीक्षण गैस के लिए_डीएल , निम्नलिखित समीकरण¹⁶ द्वारा प्राप्त किया गया है:

Equation 2

जहां एफ_ए₀ _{व्यक्तिगत डीएल} पैंतरेबाज़ी की सांस पकड़ने की शुरुआत में परीक्षण गैस (सीओ या एनओ) का वायुकोशीय अंश है, जबकि एफ_ए सांस-पकड़ के अंत में परीक्षण गैस का वायुकोशीय अंश है, और टीबीएच सांस-पकड़ समय है। _{डीएल यांत्रिक} रूप से प्लाज्मा और हीमोग्लोबिन के लिए लाल रक्त कोशिका इंटीरियर के माध्यम से वायुकोशीय केशिका झिल्ली में परीक्षण गैस के चालन के बराबर है। इस प्रकार यह डी_एम के चालन और फुफ्फुसीय केशिका रक्त (θ) के तथाकथित विशिष्ट चालन दोनों पर निर्भर करता है, जिनमें से उत्तरार्द्ध रक्त में परीक्षण गैस के चालन और हीमोग्लोबिन¹⁰ के साथ इसकी प्रतिक्रिया दर पर निर्भर करता है। यह देखते हुए कि चालन का व्युत्क्रम प्रतिरोध है, एक परीक्षण गैस के हस्तांतरण का कुल प्रतिरोध श्रृंखला¹⁰ में निम्नलिखित प्रतिरोधों पर निर्भर करता है:

Equation 3

इन घटकों को समवर्ती रूप से D_L से CO और NO को मापकर अलग किया जा सकता है, क्योंकि इनके अलग-अलग θ-मान हैं, और उनके संबंधित D_Lमान इस प्रकार V C पर अलग-अलग निर्भर करते_हैं। सीओ के फुफ्फुसीय प्रसार वी_सी पर अधिक से अधिक निर्भर करता है नहीं करता है, प्रतिरोध की मुख्य साइट के साथ (~ 75%) सीओ प्रसार लाल रक्त कोशिका¹² के भीतर स्थित किया जा रहा है. इसके विपरीत, NO प्रसार के लिए मुख्य प्रतिरोध (~ 60%) वायुकोशीय केशिका झिल्ली और फुफ्फुसीय प्लाज्मा पर है, क्योंकि हीमोग्लोबिन के साथ NO की प्रतिक्रिया दर CO की तुलना में काफी अधिक है। इसलिए, समवर्ती रूप से D_{L, CO} और D_{L, NO} को मापने से, D_M और V_C दोनों में परिवर्तन पूर्व को स्पष्ट रूप से प्रभावित करेगा, जबकि उत्तरार्द्ध वी_सी पर बहुत कम निर्भर करेगा, इस प्रकार डीएल निर्धारित करने वाले कारकों के एकीकृत मूल्यांकन की अनुमति देता_है।

डीएल_{, सीओ/एनओ} मेट्रिक्स की रिपोर्टिंग विभिन्न इकाइयों का उपयोग करके की जा सकती है। इसलिए, यूरोपीय श्वसन समाज (ईआरएस) mmol/min/kPa का उपयोग करता है, जबकि अमेरिकन थोरैसिक सोसाइटी (ATS) mL/min/mmHg का उपयोग करता है। इकाइयों के बीच रूपांतरण कारक 2.987 mmol / मिनट / kPa = एमएल / मिनट / मिमीएचजी है।

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Protocol

डेनमार्क के राजधानी क्षेत्र के लिए वैज्ञानिक नैतिक समिति ने पहले व्यायाम के दौरान, आराम से डीएल_{, सीओ / एनओ} के माप को मंजूरी दे दी है, और स्वस्थ स्वयंसेवकों और क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज (सीओपीडी) दोनों में लापरवाह स्थिति में हमारी संस्था (प्रोटोकॉल एच-20052659, एच-21021723, और एच-21060230)।

नोट: व्यायाम के दौरान डीएल_{, सीओ / नो} को मापा जाने से पहले, एक गतिशील स्पिरोमेट्री, और एक कार्डियोपल्मोनरी व्यायाम परीक्षण (सीपीईटी) किया जाना चाहिए। गतिशील स्पिरोमेट्री का उपयोग व्यक्तिगत डीएल_{, सीओ/एनओ}युद्धाभ्यास के गुणवत्ता नियंत्रण के लिए किया जाता है, जबकि सीपीईटी का उपयोग उस कार्यभार को निर्धारित करने के लिए किया जाता है जिस पर व्यायाम के दौरान डी_{एल, सीओ /} एयरफ्लो सीमा वाले रोगियों में, विशेष रूप से अवरोधक फेफड़ों की बीमारी के कारण, महत्वपूर्ण क्षमता का एक वैध उपाय प्राप्त करने के लिए पूरे शरीर-प्लेथिस्मोग्राफी के साथ गतिशील स्पिरोमेट्री को पूरक करना फायदेमंद हो सकता है। सीपीईटी शुरू करने से पहले किसी भी ज्ञात मतभेद को खारिज करने के लिए एक चिकित्सा स्वास्थ्य जांच की सिफारिश की जाती है¹⁷. महत्वपूर्ण बात यह है कि सीपीईटी को व्यायाम के दौरान प्राप्त डीएल_{, सीओ/एनओ} माप से कम से कम 48 घंटे पहले किया जाना चाहिए, क्योंकि पूर्व जोरदार व्यायाम कम से कम 24 घंटे^18,19तक _{डीएल को} प्रभावित कर सकता ^है।

1. गतिशील स्पिरोमेट्री

नोट: गतिशील स्पिरोमेट्री ईआरएस और एटीएस²⁰ से वर्तमान नैदानिक दिशानिर्देशों के अनुसार किया जाना चाहिए।

वजन मापें (निकटतम 100 ग्राम तक) और ऊंचाई (निकटतम 1 मिमी तक)।
प्रतिभागी को एक सीधी कुर्सी पर बैठने के लिए कहें।
1 एस (एफईवी₁) में मजबूर समाप्त मात्रा की पहचान करने के लिए एक मजबूर समाप्त पैंतरेबाज़ी के दौरान एक गतिशील स्पिरोमेट्री करें और प्रतिभागी की महत्वपूर्ण क्षमता (एफवीसी) को मजबूर करें, जैसा कि^{कहीं और 20} वर्णित है।

2. कार्डियोपल्मोनरी एक्सरसाइज टेस्ट (सीपीईटी)

नोट: सीपीईटी वर्तमान नैदानिक सिफारिशों²¹ के साथ संरेखण में प्रदर्शन किया जाना चाहिए.

प्रतिभागी की ऊंचाई के अनुसार चक्र एर्गोमीटर को समायोजित करें और छाती पर हृदय गति (एचआर) मॉनिटर रखें।
साइकिल ergometer पर प्रतिभागी रखें. पूरे परीक्षण में वेंटिलेशन और फुफ्फुसीय गैस विनिमय को मापने के लिए, प्रतिभागी को चयापचय माप प्रणाली से जुड़े मास्क से लैस करें।
प्रतिभागी को एक स्व-चयनित गति ≥60 राउंड प्रति मिनट (आरपीएम) पर साइकिल चलाना शुरू करने का निर्देश दें और स्व-रिपोर्ट की गई गतिविधि स्तर, दैनिक फिटनेस और रोग की स्थिति (जैसे, 15-150 डब्ल्यू) के आधार पर एक सबमैक्सिमल वर्कलोड पर 5 मिनट वार्म-अप अवधि करें।
5-20 डब्ल्यू हर मिनट द्वारा काम का बोझ बढ़ाएं जब तक कि प्रतिभागी स्वैच्छिक थकावट तक नहीं पहुंच जाता। वेतन वृद्धि प्रतिभागी के वर्तमान फिटनेस स्तर पर आधारित होनी चाहिए, ताकि वृद्धिशील चरण के शुरू होने के बाद परीक्षण 8-12 मिनट समाप्त होने की उम्मीद हो।
अगले 48 घंटे के लिए अन्य जोरदार व्यायाम से बचने के लिए प्रतिभागी निर्देश.

3. एकल सांस फैलाने की क्षमता उपकरण का अंशांकन

नोट: यह सुनिश्चित करने के लिए प्रवाह सेंसर और गैस विश्लेषक को जांचना आवश्यक है कि माप वैध और विश्वसनीय दोनों हैं। सटीक प्रक्रिया निर्माता- और डिवाइस-विशिष्ट है। जैविक नियंत्रण सहित अंशांकन प्रक्रिया, प्रत्येक अध्ययन दिवस पर पूरा किया जाना चाहिए, और यदि प्रति सप्ताह एक से कम अध्ययन दिवस निष्पादित किया जाता है, तो अतिरिक्त साप्ताहिक अंशांकन किया जाना चाहिए। प्रयोगात्मक सेटअप चित्रा 1 में दिखाया गया है.

कंप्यूटर पर सॉफ्टवेयर प्रोग्राम खोलें, और न्यूमोटैच के पर्याप्त तापमान को सुनिश्चित करने के लिए 50 मिनट की स्वचालित वार्मअप अवधि शुरू की जाएगी।
सुनिश्चित करें कि परीक्षण गैसों वाले कंटेनर खुले हैं ( चित्र 1 डी देखें)।
पहले न्यूमोटैच से नमूना लाइन को एमएस-पीएफटी विश्लेषक यूनिट प्लग-इन से जोड़कर गैस अंशांकन करें जिसे सीएएल कहा जाता है ( चित्र 1बी देखें)।
होम पेज पर कैलिब्रेशन का चयन करके गैस कैलिब्रेशन शुरू करें ( चित्र 2A देखें) और गैस कैलिब्रेशन चुनें। स्टार्ट या F1 दबाकर कैलिब्रेशन शुरू करें ( चित्र 2B देखें)।
गैस अंशांकन पूरा होने और स्वीकार किए जाने पर न्यूमोटैच के लिए नमूना लाइन संलग्न करें।
एक वैध 3 एल सिरिंज का उपयोग कर एक मात्रा अंशांकन प्रदर्शन. होम पेज पर कैलिब्रेशन का चयन करके वॉल्यूम कैलिब्रेशन आरंभ करें ( चित्र 2A देखें) और वॉल्यूम कैलिब्रेशन चुनें। F1 दबाकर अंशांकन प्रारंभ करें, और सॉफ़्टवेयर द्वारा दिए गए निर्देशों का पालन करें ( चित्र 2C देखें)।
सुनिश्चित करें कि श्वसन बैग एमएस-पीएफटी विश्लेषक इकाई से जुड़ा है ( चित्र 1 सी देखें)।
बैठे स्थिति में आराम पर एक जैविक नियंत्रण माप प्रदर्शन करके अंशांकन प्रक्रिया को पूरा करें। यह विधि की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए एक स्वस्थ धूम्रपान न करने वाले द्वारा किया जाना चाहिए। यदि डी_{एल, सीओ}या डी_{एल, नो} में दिए गए विषय के सप्ताह-दर-सप्ताह भिन्नता क्रमशः 1.6 और 6.5 मिमीलो / मिनट / केपीए (5 और 20 एमएल / मिनट / मिमीएचजी) से अधिक भिन्न होती है, तो भिन्नता मशीन त्रुटि के कारण हो सकती है और^{आगे 12}^,²² की जांच की जानी चाहिए।

4. प्रतिभागी की तैयारी

चुनी गई तीव्रता (अधिकतम कार्यभार का % (डब्ल्यू_{अधिकतम})) के लिए पूर्व सीपीईटी परिणामों से वांछित कार्यभार की गणना करें, जिस पर डीएल_{, सीओ/एनओ} मापा जाएगा।
प्रतिभागी द्वारा सीपीईटी का प्रदर्शन करने के कम से कम 48 घंटे बाद, प्रतिभागी को व्यायाम के दौरान डीएल_{, सीओ/नो} माप प्राप्त करने के लिए प्रयोगशाला में लौटने के लिए कहें।
रोगी की ऊंचाई (सेमी से निकटतम मिमी), वजन (किलोग्राम में निकटतम 100 ग्राम) और एचबी को केशिका रक्त (मिमीलो/एल में निकटतम 0.1 मिमीलो/एल) से मापें।
कार्यक्रम के होम पेज पर रोगी > नया रोगी चुनें ( चित्र 2 ए देखें) और आवश्यक डेटा भरें: पहचान, अंतिम नाम, पहला नाम, जन्म तिथि, लिंग, ऊंचाई और प्रतिभागी का वजन। ठीक या F1 का चयन करके जारी रखें ( चित्र 2D देखें)।

5. ईमानदार आराम के दौरान डी_{एल, सीओ /}

नोट: डीएल_{, सीओ/नो}माप ईआरएस टास्क फोर्स¹² से वर्तमान नैदानिक सिफारिशों के अनुसार किया जाता है।

होम पेज पर मापन > कोई झिल्ली फैलाना चुनें ( चित्र 2E देखें)।
सॉफ्टवेयर की स्वचालित रीसेट शुरू करें, सभी परीक्षण गैसों के लिए गैस विश्लेषक को शून्य करने के लिए और जुड़े श्वसन बैग में परीक्षण गैसों के मिश्रण को शुरू करने के लिए। F1 दबाकर स्वचालित रीसेट आरंभ करें ( चित्र 2F देखें)।
1. स्वचालित रीसेट में 140-210 सेकंड लगते हैं। माप कब शुरू करना है, यह पहचानने के लिए सॉफ़्टवेयर द्वारा प्रदान किए गए निर्देशों का पालन करें। जब सॉफ्टवेयर रोगी को कनेक्ट करने का निर्देश देता है तो तुरंत माप शुरू करना महत्वपूर्ण है।
प्रतिभागी को नाक-क्लिप से सुसज्जित एक ईमानदार कुर्सी पर रखें। प्रतिभागी को निर्देश दें कि नीचे वर्णित पैंतरेबाज़ी कैसे करें।
1. प्रतिभागी को नाक-क्लिप का उपयोग करने के लिए कहें और न्यूमोटैच से जुड़े मुखपत्र के माध्यम से सामान्य ज्वारीय श्वसन शुरू करें। माप के लिए एक बंद प्रणाली सुनिश्चित करने के लिए, सुनिश्चित करें कि प्रतिभागी के होंठ मुखपत्र के चारों ओर बंद रखे गए हैं।
2. तीन सामान्य श्वसन के बाद, अवशिष्ट मात्रा (आरवी) तक पहुंचने के लिए प्रतिभागी को तेजी से अधिकतम समाप्ति करने का निर्देश दें।
3. जब आरवी पहुंच जाता है, तो तुरंत प्रतिभागी को कुल फेफड़ों की क्षमता (टीएलसी) के लिए तेजी से अधिकतम प्रेरणा देने का निर्देश दें, जो < 4 एस के श्वसन समय को लक्षित करता है। अधिकतम प्रेरणा के दौरान, एक वाल्व खुलता है, जिससे प्रतिभागी को साँस लेने से ठीक पहले एक श्वसन बैग में NO (800 ppm NO/N₂) की ज्ञात सांद्रता के साथ मिश्रित गैस मिश्रण को साँस लेने की अनुमति मिलती है।
4. प्रतिभागी को टीएलसी में 5 (4-8) एस की सांस पकड़ने के लिए कहें। प्रेरणा के दौरान एक प्रेरित मात्रा (_वीI) ≥ एफवीसी (या प्लेथिस्मोग्राफी-आधारित महत्वपूर्ण क्षमता) का 90% 4-8 एस सांस-पकड़ समय के साथ²³(तालिका 1)लक्षित है।
5. सांस पकड़ने के बाद, प्रतिभागी को बिना किसी रुकावट के एक मजबूत स्थिर अधिकतम समाप्ति करने का निर्देश दें।
6. अधिकतम समाप्ति के बाद प्रतिभागी मुखपत्र और नाक क्लिप के चलते जाने के लिए पूछना. सॉफ्टवेयर तब बिना किसी कमांड के डी_{एल, नो} और डी_{एल, सीओ}की गणना करेगा।
यह सुनिश्चित करने के लिए पैंतरेबाज़ी के दौरान मौखिक प्रोत्साहन का उपयोग करें कि प्रतिभागी आरवी और टीएलसी तक पहुंचता है। तालिका 1 के अनुसार युद्धाभ्यास की स्वीकार्यता का आकलन करें।
कम से कम एक 4 मिनट धोने की अवधि के बाद फिर से पैंतरेबाज़ी प्रदर्शन, और जब तक दो युद्धाभ्यास स्वीकार्यता मानदंडों (तालिका 1) को पूरा या 12 युद्धाभ्यास (नीचे देखें) की कुल एक ही सत्र पर प्रदर्शन किया गया है जब तक.
डी_{एल, नहीं}और डी_{एल, सीओ} तालिका 2 में उल्लिखित मानदंडों के अनुसार रिपोर्ट कर रहे हैं. हम यह भी अनुशंसा करते हैं कि सांस पकड़ने का समय, प्रेरित मात्रा, और वायुकोशीय मात्रा जैसा कि रिपोर्ट किया गया है। इसके अलावा, स्वीकार्य और दोहराने योग्य युद्धाभ्यास की संख्या की सूचना दी जानी चाहिए, और युद्धाभ्यास के आधार पर निष्कर्ष जो या तो स्वीकार्यता या दोहराव मानदंडों को पूरा नहीं करते हैं, सावधानी के साथ व्याख्या की जानी चाहिए।

6. व्यायाम के दौरान डी_{एल, सीओ /}

नोट: व्यायाम के दौरान डी_{एल, सीओ/नो} माप की एक समयरेखा चित्रा 3 में प्रदान की जाती है।

साइकिल एर्गोमीटर को ऐसी दूरी पर रखें जो प्रतिभागी को साइकिल चलाने की स्थिति को बदले बिना मुखपत्र से सांस लेने में सक्षम बनाता है। उपकरण की ऊंचाई बढ़ाएं ताकि साइकिल पर सही काम करने की स्थिति के साथ माप किया जा सके ( चित्र 2 देखें)।
साइकिल एर्गोमीटर पर प्रतिभागी प्लेस और छाती पर एक मानव संसाधन मॉनिटर जगह है. चरण 5.3 में उल्लिखित प्रत्येक पैंतरेबाज़ी करने के लिए प्रतिभागी को निर्देश दें।
प्रतिभागी को माप से पहले वार्म-अप के रूप में, एक submaximal कार्यभार पर 5 मिनट के लिए साइकिल चलाना शुरू करने का निर्देश दें।
F1 दबाकर डिवाइस का स्वचालित रीसेट शुरू करते हुए वर्कलोड को लक्ष्य तीव्रता तक बढ़ाएं (चरण 5.2 देखें)। स्वचालित रीसेट में 140-210 सेकंड लगते हैं, जो यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है कि प्रतिभागी स्थिर स्थिति में पहुंच गया है।
जब स्वचालित रीसेट समाप्त हो जाता है, तो प्रतिभागी को मुखपत्र चालू करें और नीचे वर्णित के रूप में एक पैंतरेबाज़ी करें, जबकि प्रतिभागी लक्ष्य तीव्रता पर साइकिल चलाना जारी रखता है।
1. 5.5 के लिए 5.4 कदम में चरणों का पालन करें. प्रत्येक कार्यभार पर स्वीकार्यता और दोहराव मानदंड (तालिका 1) का आकलन करें, और आराम के दौरान माप के लिए रिपोर्ट करें (चरण 5.6 और तालिका 2 देखें)।
पैंतरेबाज़ी के पूरा होने के बाद, मुखपत्र को हटा दें और कार्यभार को 15-40 डब्ल्यू तक कम करें, 2 मिन के लिए सक्रिय वसूली चरण करें जिसके बाद चरण 6.4 और 6.5 दोहराएं। सक्रिय पुनर्प्राप्ति का 2 मिनट और स्वचालित रीसेट के दौरान 140-210 सेकंड 4-5 मिनट की पर्याप्त वॉशआउट अवधि प्रदान करता है।

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Representative Results

प्रोटोकॉल 2021 में लागू किया गया था और व्यायाम के दौरान कुल 124 माप (यानी, स्वस्थ स्वयंसेवकों में 51 और विभिन्न गंभीरता के सीओपीडी वाले रोगियों में 73) लिखे गए थे। युद्धाभ्यास, साथ ही पूर्ण स्वीकार्यता और दोहराव मानदंडों पर डेटा, और विफलता दर सभी तालिका 3 में प्रदान किए गए हैं।

गणना
एक उदाहरण के रूप में, एक एकल डी_{एल, सीओ / एनओ}पैंतरेबाज़ी से गणना यहां प्रदान की जाती है, जो स्वस्थ समूह में डब्ल्यू_{अधिकतम} के 20% पर पहले पैंतरेबाज़ी के डेटा के आधार पर नीचे वर्णित एक केस स्टडी के रूप में प्रदान की जाती है। तालिका 4 में प्रदान किए गए मापा मूल्यों के आधार पर, निम्नलिखित की गणना की जाती है:

Equation 4
Equation 5
(बीटीपीएस)

जहां एफ_आई प्रेरित अंश है, वी_आई प्रेरित मात्रा है, और डी_{डी, इंस्ट} और वी_{डी, अनाट} क्रमशः वाद्य और शारीरिक मृत स्थान हैं।

Equation 6

Equation 7

Equation 8

जहां F_I प्रेरित अंश है, P_B बैरोमीटर का दबाव है और P_H₂_O संतृप्त जल वाष्प दबाव है, और जहां Equation 9

Equation 10

Equation 11

Equation 12

व्यायाम के दौरान प्राप्त डीएल_{, सीओ/एनओ}परिणामों की व्याख्या
ब्याज का प्राथमिक परिणाम उपाय डी_{एल, नहीं} है, क्योंकि डी एल में परिवर्तन, आराम से एक विशिष्ट कार्यभार के लिए_नहीं की व्याख्या वायुकोशीय केशिका रिजर्व का समग्र माप प्रदान करने के लिए की जाती है। स्वस्थ व्यक्तियों में, डी_{एल, नहीं}व्यायाम की तीव्रता में वृद्धि के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है, जो फुफ्फुसीय केशिका बिस्तर के लिए रक्त की बढ़ी हुई भर्ती के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, हृदय उत्पादन¹² में वृद्धि से सुविधा. यह संवर्धित रक्त प्रवाह या दबाव और वायुकोशीय केशिका झिल्ली सतह क्षेत्र की भर्ती के कारण केशिका भर्ती की ओर जाता है, जिससे लाल रक्त कोशिकाओं का अधिक सजातीय वितरण और ऊतक और लाल रक्त कोशिका झिल्ली सतहों¹² के बीच बेहतर संरेखण होता है। इसके विपरीत, डी_{एल, सीओ}को इस संदर्भ में एक माध्यमिक उपाय माना जाता है, मुख्य रूप से यह पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है कि क्या वी_सी में समवर्ती परिवर्तन होते हैं। व्यक्तिगत स्तर पर व्याख्या के लिए, माप त्रुटि से बड़े दो मापों के बीच अंतर को शारीरिक²⁴ माना जाता है, अर्थात, डी_{एल, नो} के लिए 2.7 मिमीलो / मिनट / केपीए और डी_{एल, सीओ} के लिए 1.6 मिमीलो / मिनट / केपीए।

मामले का अध्ययन
2696 एमएल ओ₂/मिनट (47.3 एमएल ओ₂/मिनट/किग्रा) के ओ₂_{अधिकतम} के साथ Equation एक स्वस्थ 25 वर्षीय महिला ने आठ डी_{एल, सीओ / एनओ}युद्धाभ्यास किया, जो बैठे स्थिति में ईमानदार आराम के दौरान माप के साथ शुरू हुआ, इसके बाद डब्ल्यू_{अधिकतम} (तालिका 5) के 60% तक की बढ़ती तीव्रता के साथ साइकिल एर्गोमीटर (डब्ल्यू_{अधिकतम}= 208) पर व्यायाम के दौरान माप के बाद। सभी युद्धाभ्यास स्वीकार्यता और दोहराव दोनों मानदंडों को पूरा करते थे।

1852 एमएल ओ₂/मिनट (22.8 एमएल ओ₂/मिनट/किग्रा) के ओ₂पी_ईक के साथ Equation मध्यम सीओपीडी (एफईवी₁ = 56% पूर्वानुमानित) के साथ एक 68 वर्षीय पुरुष ने आठ डी_{एल, सीओ / एनओ} युद्धाभ्यास किया, जो बैठे स्थिति में ईमानदार आराम के दौरान माप के साथ शुरू हुआ, इसके बाद साइकिल एर्गोमीटर (डब्ल्यू_{अधिकतम}= 125 डब्ल्यू) पर व्यायाम के दौरान माप डब्ल्यू_{अधिकतम} (तालिका 6). सभी युद्धाभ्यास स्वीकार्यता और दोहराव दोनों मानदंडों को पूरा करते थे।

ऊपर उल्लिखित दो मामलों से प्रत्येक कार्यभार के लिए रिपोर्ट किए गए परिणाम चित्रा 4 में प्रस्तुत किए गए हैं। इसके अलावा, डी_{एल, नो} और डी_{एल, सीओ}ओ₂ (समाप्त वायु माप से गणना) के एक समारोह के Equation रूप में चित्रा 5 में प्रस्तुत किया गया है। स्वस्थ व्यक्ति में, डी_{एल, नो} में एक निकट-रैखिक वृद्धि को पठार के अपवाद के साथ अपेक्षित रूप से डब्ल्यू_{अधिकतम} के 20% से 40% तक देखा जाता है, जबकि डी_{एल, सीओ}में मामूली क्रमिक वृद्धि सभी वर्कलोड में होती है। इससे पता चलता है_{कि डीएम शुरू} में व्यायाम की शुरुआत में अनछुए वी_सी के साथ बढ़ता है, जो पहले से अप्रभावित केशिकाओं की भर्ती के लिए फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह के पुनर्वितरण को दर्शाता है, लेकिन उच्च कार्यभार पर वी_सी में सहवर्ती क्रमिक वृद्धि के साथ, यह दर्शाता है कि बारी-बारी से केशिका भर्ती और फैलाव एक साथ वृद्धिशील व्यायाम के दौरान फुफ्फुसीय गैस विनिमय को अनुकूलित करने के लिए कार्य करते हैं। सीओपीडी मामले में, डीएल_{, एनओ}पहले कार्यभार पर बढ़ता है, और फिर शेष कार्यभार के दौरान समान स्तर पर रहने के लिए पठार, यह दर्शाता है कि पूरे वायुकोशीय केशिका रिजर्व पहले से ही डब्ल्यू_{अधिकतम} के 20% पर प्राप्त किया गया है। कुल मिलाकर, फुफ्फुसीय केशिका भर्ती और फैलाव की सीमा, यानी वायुकोशीय केशिका रिजर्व, स्वस्थ व्यक्ति की तुलना में सीओपीडी मामले में कम है।

चित्र 1: अध्ययन सेटअप का अवलोकन। (ए) व्यायाम के दौरान किए गए माप के लिए अध्ययन सेट-अप। (बी) एमएस-पीएफटी विश्लेषक इकाई प्लग-इन से जुड़े नमूना लाइन के साथ गैस अंशांकन जिसे सीएएल कहा जाता है। (सी) एमएस-पीएफटी विश्लेषक इकाई से जुड़ा श्वसन बैग। (डी) परीक्षण गैसों वाले कंटेनर। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

चित्र 2: कार्यक्रम के लिए गाइड। (ए) होम पेज पर कैलिब्रेशन चुनें। (बी) गैस अंशांकन का चयन करें। (सी) वॉल्यूम कैलिब्रेशन का चयन करें। (डी) नए रोगी का चयन करें। (ई) नए रोगी का चयन करें और आवश्यक जानकारी भरें। (एफ) माप का चयन करें और कोई अंतर झिल्ली चुनें। (G) F1 दबाकर स्वचालित रीसेट करना आरंभ कर। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

चित्रा 3: व्यायाम के दौरान एक फैलाने की क्षमता माप की समयरेखा। BioRender का उपयोग करके बनाया गया। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

चित्रा 4: फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता। एक स्वस्थ व्यक्ति और क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज (सीओपीडी) वाले व्यक्ति में अधिकतम कार्यभार (डब्ल्यू_{अधिकतम}) के % के कार्य के रूप में वृद्धिशील व्यायाम के दौरान कार्बन मोनोऑक्साइड (डीएल_{, सीओ}) और नाइट्रिक ऑक्साइड (डीएल_{, एनओ}) के लिए फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता की तुलना। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

चित्रा 5: फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता। एक स्वस्थ व्यक्ति और क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज (सीओपीडी) वाले व्यक्ति में ऑक्सीजन तेज ( Equation ओ₂) के एक समारोह के रूप में वृद्धिशील व्यायाम के दौरान कार्बन मोनोऑक्साइड (डी_{एल, सीओ}) और नाइट्रिक ऑक्साइड (डी_{एल, एनओ}) के लिए फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता की तुलना। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

स्वीकार्यता मानदंड
1.	≥ FVC या VC का 90%
	या ≥ FVC या VC का 85%
		और अन्य स्वीकार्य युद्धाभ्यास से सबसे बड़े वी_ए के 200 मिलीलीटर के भीतर_{वी ए}
	या ≥ FVC या VC का 85%
		और अन्य स्वीकार्य युद्धाभ्यास से सबसे बड़े वी_ए के 5% के भीतर_{वी ए}
2.	लीक या वलसाल्वा/मुलर युद्धाभ्यास का कोई सबूत नहीं के साथ एक स्थिर 4-8 सेकंड सांस पकड़
दोहराव मानदंड
भीतर मूल्यों के साथ दो स्वीकार्य युद्धाभ्यास
< 5.8 mmol·^min-1·^kPa-1डी एल के लिए_{, नहीं}
< 1 mmol·^min-1·^kPa-1 डी_{एल, सीओ} के लिए

टी सक्षम 1: स्वीकार्यता और दोहराव मानदंड। संक्षिप्ताक्षर: डी_{एल, सीओ}: कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता, डी_{एल, नहीं}: नाइट्रिक ऑक्साइड के लिए फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता, एफवीसी: मजबूर महत्वपूर्ण क्षमता,_वीए: वायुकोशीय मात्रा; कुलपति: महत्वपूर्ण क्षमता।

नहीं। स्वीकार्य युद्धाभ्यास की	दोहराव critiera पूरा हुआ	मुक़दमा
≥2	हाँ	रिपोर्ट का मतलब दो स्वीकार्य और दोहराए जाने वाले युद्धाभ्यास का मतलब डी_{एल, नो} और मतलब डी_{एल, सीओ}
≥2	नहीं	उच्चतम डी_{एल, नहीं} के साथ पैंतरेबाज़ी से मूल्यों की रिपोर्ट करें
1	हाँ	स्वीकार्य पैंतरेबाज़ी से मानों की रिपोर्ट करें
1	नहीं	स्वीकार्य पैंतरेबाज़ी से मानों की रिपोर्ट करें
0	हाँ	रिपोर्ट का मतलब है डी_{एल, नो} और मीन डी_{एल, सीओ} सभी दोहराए जाने योग्य युद्धाभ्यास
0	नहीं	विफल माप

टी सक्षम 2: डेटा की रिपोर्टिंग। संक्षिप्ताक्षर: डी_{एल, सीओ}: कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता, डी_{एल, नहीं}: नाइट्रिक ऑक्साइड के लिए फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता।

समूह	माप (एन)	युद्धाभ्यास पीआर माप (माध्यिका [IQR])	स्वीकार्यता मानदंड पूरे, n (%)	दोहराव मानदंड पूरे, n (%)	विफल मापन, n (%)
स्वस्थ	51	2 (2-2)	50 (98)	51 (100)	0 (0)
हल्का सीओपीडी	24	3 (2-3)	22 (92)	22 (92)	0 (0)
मध्यम सीओपीडी	39	2 (2-3)	26 (67)	32 (82)	3 (8)
गंभीर सीओपीडी	10	2 (2-3)	1 (10)	4 (40)	6 (60)
सब	124	2 (2-3)	99 (80)	109 (88)	9 (7)

टीसक्षम 3: जुलाई 2021 और दिसंबर 2023 के बीच हमारे संस्थान में अभ्यास के दौरान पूर्ण डीएल_{, सीओ/एनओ}माप। संक्षिप्ताक्षर: सीओपीडी, क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज।

अंश
एफ_{आई, सीओ}	0.238
एफ_{मैं, नहीं}	48.75 एक्स ^10-6
एफ_{आई, वह}	0.08
एफ_{ए, सीओ}	0.12
एफ_{ए, नहीं}	6.18 एक्स ^10-6
एफ_{ए, वह}	0.0603
वॉल्यूम (बीटीपीएस)
वी_आई (एल)	4.13
_{वि० [सं०] [वि० स्त्री० अनात}]	0.132
वी_{डी, इंस्टा}(एल)	0.220
टीबीएच (सेकंड)	5.65

टीसक्षम 4: एकल-सांस पैंतरेबाज़ी के दौरान प्रेरित (एफ_आई) और वायुकोशीय (एफ_ए) हवा में मापा परीक्षण और निष्क्रिय अनुरेखक गैस अंश। संक्षिप्ताक्षर: वी_I: प्रेरित मात्रा; वि०_[सं०] शारीरिक मृत स्थान; वी_{डी, inst:}साधन मृत स्थान; tBH: सांस रोकने का समय।

	सच्‍चा		0.2		0.4		0.6
	विश्राम		डब्ल्यू_{अधिकतम} की		डब्ल्यू_{अधिकतम} की		डब्ल्यू_{अधिकतम} की
कार्यभार (वाट)	0		40		80		125
पैंतरेबाज़ी	1	2	1	2	1	2	1	2
डीएल_{, नहीं}(mmol/मिनट/kPa)	35.0	34.7	37.0	38.9	37.4	38.4	42.2	43.4
डीएल_{, सीओ}(एमएमओएल/मिनट/केपीए)	8.0	7.8	8.4	8.4	9.2	9.1	9.8	9.9
सांस रोककर रखने का समय	5.8	5.6	5.7	5.8	5.8	5.7	5.7	5.5
वी_आई (एल)	4.1	4.1	4.1	4.1	4.0	4.0	3.8	4.0
वी_ए (एल)	4.9	4.8	5.0	5.0	5.1	5.1	5.2	5.3

टी सक्षम 5: एक स्वस्थ व्यक्ति से डेटा। संक्षिप्ताक्षर: डी_{एल, नहीं}: नाइट्रिक ऑक्साइड के लिए फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता, डी_{एल, सीओ}: कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता, वी_आई: प्रेरित मात्रा, वी_ए: वायुकोशीय मात्रा।

	सच्‍चा		0.2		0.4		0.6
	विश्राम		डब्ल्यू_{अधिकतम} की		डब्ल्यू_{अधिकतम} की		डब्ल्यू_{अधिकतम} की
कार्यभार (वाट)	0		25		50		75
पैंतरेबाज़ी	1	2	1	2	1	2	1	2
डीएल_{, नहीं}(mmol/मिनट/kPa)	17.9	21.6	23.35	24.35	24.9	24.2	21.8	23.6
डीएल_{, सीओ}(एमएमओएल/मिनट/केपीए)	4.7	5.3	5.0	5.2	5.1	4.9	3.3	4.1
सांस रोककर रखने का समय	6.6	6.1	6.1	5.8	5.8	5.8	5.8	6.0
वी_आई (एल)	4.3	4.4	4.2	4.3	4.1	4.0	3.8	3.9
वी_ए (एल)	6.7	6.6	6.7	6.7	6.7	6.7	6.7	6.8

तालिका 6: क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज वाले व्यक्ति से डेटा। संक्षिप्ताक्षर: डी_{एल, नहीं}: नाइट्रिक ऑक्साइड के लिए फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता, डी_{एल, सीओ}: कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए फुफ्फुसीय फैलाने की क्षमता, वी_आई: प्रेरित मात्रा, वी_ए: वायुकोशीय मात्रा।

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Discussion

प्रोटोकॉल दोहरी परीक्षण गैस एकल-सांस तकनीक का उपयोग करके व्यायाम के दौरान डीएल,_{सीओ /} चूंकि प्राप्त डीएल_{, सीओ / एनओ-मेट्रिक्स} फुफ्फुसीय केशिका भर्ती और फैलाव के कारण बढ़ते हैं, इसलिए विधि वायुकोशीय केशिका रिजर्व का शारीरिक रूप से सार्थक उपाय प्रदान करती है।

प्रोटोकॉल में महत्वपूर्ण कदम
विधि को अवशिष्ट मात्रा के लिए एक साँस छोड़ने की आवश्यकता होती है, जिसके बाद कुल फेफड़ों की क्षमता के लिए एक प्रेरणा होती है, जिस पर 5 एस सांस-पकड़ की जाती है और आरवी की समाप्ति के साथ समाप्त हो जाती है। यह एक महत्वपूर्ण कदम है, क्योंकि व्यायाम के दौरान और विशेष रूप से उच्च तीव्रता पर व्यायाम के दौरान प्रदर्शन करना जटिल हो सकता है। बढ़ती व्यायाम तीव्रता से वी_I में कमी हो सकती है, और यदि यह महत्वपूर्ण क्षमता के 85% से कम हो जाती है, तो पैंतरेबाज़ी स्वीकार्य नहीं है (तालिका 1 देखें)। इस प्रकार, यह महत्वपूर्ण है कि परीक्षण के प्रशिक्षक नोट करता है कि क्या प्रतिभागी पर्याप्त रूप से साँस लेता है और प्रत्येक पैंतरेबाज़ी¹² के तुरंत बाद, चार से आठ सेकंड के पर्याप्त सांस होल्ड-टाइम की पुष्टि करता है। इसके अलावा, कुछ मामलों में दोहराव मानदंड प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है; ऐसे मामलों में, उच्चतम डीएल_{, नो} के साथ पैंतरेबाज़ी से डेटा की सूचना दी जाती है, और हम अनुशंसा करते हैं कि यह स्पष्ट रूप से कहा गया है कि डेटा प्रस्तुत करते समय कितने मामलों में यह आवश्यक था। कुछ मामलों में, व्यायाम के दौरान स्वीकार्य या दोहराने योग्य माप प्राप्त करना संभव नहीं हो सकता है, उदाहरण के लिए एक गंभीर डिस्पेनिया का अनुभव करने वाले रोगियों के अध्ययन में ताकि वे पर्याप्त सांस-पकड़ प्राप्त करने में असमर्थ हों और / या व्यायाम के दौरान श्वसन क्षमता में सहवर्ती कमी के साथ गतिशील हाइपरफ्लिनेशन वाले लोग। ऐसे मामलों में यह लापरवाह स्थिति में प्राप्त डी_{एल, सीओ/नो} माप का उपयोग करने के लिए अधिक उपयुक्त हो सकता है, जो फुफ्फुसीय केशिका भर्ती और फैलाव की ओर जाता है, यद्यपि सबमैक्सिमल व्यायाम^24,25के दौरान की तुलना में कम स्पष्ट है।

विधि के संशोधन और समस्या निवारण
यह महत्वपूर्ण है कि एक आराम माप हमेशा व्यायाम के दौरान किए गए किसी भी माप से पहले होता है, क्योंकि डीएल_{, सीओ} को थकावट 18,19,26तक किए गए उच्च तीव्रता व्यायाम के बाद 6-20 घंटे तक कम किया जा सकता ^है। इसके अलावा, यह सुनिश्चित करने के लिए एचआर और / या चयापचय भार के अन्य सूचकांकों को रिकॉर्ड करना महत्वपूर्ण है कि विभिन्न विषयों में प्राप्त माप स्थिर अवस्था में और समान चयापचय कार्यभार पर किए गए हैं।

विधि या तो डी_{एल, नहीं} या डी_{एल, सीओ} में छोटे परिवर्तनों का पता लगाने के लिए संवेदनशील नहीं हो सकता है, क्योंकि एक ही सत्र के भीतर परीक्षण-से-परीक्षण परिवर्तनशीलता विशिष्ट मीट्रिक¹² के आधार पर 7% तक बताई गई है। नतीजतन, यह एक व्यायाम तीव्रता है जो माप त्रुटि से बड़ा वृद्धि को प्रेरित करने के लिए पर्याप्त है, जबकि यह भी ध्यान में रखते हुए कि प्रतिभागी दी गई तीव्रता पर कम से कम दो स्वीकार्य युद्धाभ्यास करने में सक्षम होना चाहिए चुनने के लिए महत्वपूर्ण है. दोहरे परीक्षण गैस विधि का उपयोग करने वाले पिछले अध्ययनों में, हल्के से मध्यम तक विभिन्न तीव्रता का उपयोग किया गया है। अधिकांश अध्ययनों में वेंटिलेटरी थ्रेशोल्ड^24,27 के% से संबंधित सापेक्ष तीव्रता का उपयोग किया गया है, आयु-अनुमानित अधिकतम एचआर²⁸% या% अधिकतम ऑक्सीजन आरक्षित²⁹ का, जबकि केवल एक अध्ययन ने 80 डब्ल्यू³⁰ के एक निश्चित कार्यभार पर पूर्ण तीव्रता लागू की है। अध्ययनों के पार, ये कार्यभार डब्ल्यू_{अधिकतम} 24,27,29के 20% से 86% तक की सापेक्ष तीव्रता के अनुरूप हैं। अध्ययनों के बीच माप की तुलना को आसान बनाने के लिए, एक सापेक्ष तीव्रता यानी W_{अधिकतम}% को लागू करने की सिफारिश की जाती है, अधिकतम HR (HR_{अधिकतम}) का% या% Equation O₂_{अधिकतम} (या O₂_शिखर), और दोनों रिपोर्ट W_{अधिकतम} और कार्यभार जिस पर माप प्राप्त किया गया था।

मौजूदा/वैकल्पिक तरीकों के संबंध में विधि का महत्व
के लिए Equation 1 , डी_एम और वी_सी गणितीय रूप से डी_{एल, सीओ / नहीं}^12,31 द्वारा व्युत्पन्न किया जा सकता है, और जबकि यह सावधानी के साथ किया जाना चाहिए (नीचे 'विधि की सीमाएं' देखें), यह फुफ्फुसीय केशिका भर्ती_{(डीएम द्वारा} मूल्यांकन) और फैलाव (वी_सी में वृद्धि जो डी_एम से अधिक है) के माध्यम से वायुकोशीय केशिका सतह क्षेत्र का विस्तार कैसे अधिक प्रत्यक्ष यंत्रवत मूल्यांकन की अनुमति देता है) फुफ्फुसीय गैस विनिमय में व्यायाम से जुड़े परिवर्तनों में योगदान देता है। हालांकि, हमारे ज्ञान के लिए, एकल सांस डी_{एल, सीओ / कोई} विधि केवल ईमानदार आराम की स्थिति¹¹ के दौरान के खिलाफ Equation 1 मान्य किया गया है. दो विधियों कई पिछले अध्ययनों में व्यायाम के दौरान इस्तेमाल किया गया है और स्वस्थ युवा व्यक्तियों ^3,24 _{में डी एम} और वी_सी में इसी तरह के शारीरिक परिवर्तन दिखाने. हालांकि, युद्धाभ्यास की एक अलग संख्या प्रत्येक विधि के साथ संभव है, छह की एक अधिकतम अनुमति और डी_{एल, सीओ /}नहीं एक ही सत्र¹² में 12 युद्धाभ्यास अप करने के लिए अनुमति के साथ Equation 1 . ऐसा इसलिए है क्योंकि एक ही सीओ अंश (~ 0.30) होने के बावजूद, डी_{एल, सीओ / नो}के कम सांस-पकड़ समय (5 एस बनाम 10 एस) के परिणामस्वरूप रक्त में कम सीओ संचय होता है और बाद में कम सीओ बैकप्रेशर¹⁴ होता है। इसके अतिरिक्त, 22 डी_{एल, सीओ / एनओ}युद्धाभ्यास डी_{एल, एनओ} को प्रभावित किए बिना आयोजित किया जा सकता है, क्योंकि अंतर्जात एक्सहेल्ड एनओ के स्तर, 11 और 66 पीपीबी के बीच लेकर, एनओ माप की तुलना में 1000 गुना कम हैं, जो पीपीएम रेंज¹⁴ में हैं। इसलिए, यह देखते हुए कि Equation 1 10 एस डी_{एल, सीओ} का उपयोग करता है, और प्रत्येक अभ्यास तीव्रता पर न्यूनतम चार युद्धाभ्यास के अनुरूप प्रत्येक पर पुनरावृत्ति का आकलन करने के लिए कम से कम दो युद्धाभ्यास की आवश्यकता होती है, जब एक डबल समाप्ति की जाती है, तो यह व्यायाम के दौरान संभव नहीं हो सकता है। इस प्रकार, पिछले Equation 1 आधारित तरीकों प्रत्येक पर Equation 13 एक एकल पैंतरेबाज़ी का इस्तेमाल किया है, प्रत्येक अभ्यास तीव्रता³² पर तीन युद्धाभ्यास की एक न्यूनतम में जिसके परिणामस्वरूप, उल्लेखनीय दोष है कि यह आकलन नहीं किया जा सकता है कि किस हद तक युद्धाभ्यास वास्तव में दोहराने योग्य हैं. फिर भी, डी_{एल, सीओ / नो} विधि को केवल दो मापों की आवश्यकता होती है यदि वे दोहराव मानदंडों को पूरा करते हैं और प्रत्येक अभ्यास तीव्रता पर स्वीकार्य माना जाता है। हालांकि, यह दिखाया गया है कि Equation 1 व्यायाम के दौरान डीएल_{, सीओ /} इसलिए, मध्यम अभ्यास के दौरान, हमने पहले ~ 6 एस²⁴ के श्वास-पकड़ समय पर अलग-अलग डीएल_{, सीओ/नो} मेट्रिक्स के लिए 2% से 6% के विचरण (सीवी) के बीच-दिन गुणांक पाया, जबकि क्रमशः 7%, 8% और 15% के थोड़ा अधिक सीवी, क्रमशः डी_{एल, सीओ}, वी_सी और डी_एम के लिए, एक समान सांस पकड़ने के समय³² पर उपयोग करने Equation 1 की सूचना दी गई है।

एक संबंधित नोट पर, डी_{एल, सीओ}के संदर्भ में मापा गया डीएल_{, सीओ/नो}को 10 एस सांस-पकड़^12,33 के आधार पर अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले डी_{एल, सीओ}की तुलना में लगातार कम माना जाता है। पिछले अध्ययनों के अनुसार, यह सांस-पकड़ समय में अंतर के कारण नहीं है, क्योंकि कम सांस पकड़ने का समय डीएल_{, सीओ}³⁴ में वृद्धि करेगा। बल्कि, यह साँस गैस संरचना और असमान सीओ बनाम कोई कैनेटीक्स³³ सहित विभिन्न अन्य कारकों से स्टेम हो सकता है. सबसे पहले, डी_{एल, सीओ / एनओ} हीलियम को नियोजित करता है, जबकि शास्त्रीय 10 एस डी_{एल, सीओ} अक्रिय ट्रेसर गैस के रूप में मीथेन का उपयोग करता है; अपने विशिष्ट भौतिक गुणों के कारण, ये गैसें फेफड़ों और ऊतकों में विभिन्न वितरण और घुलनशीलता प्रदर्शित करती हैं। इसके परिणामस्वरूप मीथेन की तुलना में हीलियम के साथ कम वी_ए हो सकता है। अंत में, परीक्षण गैसों की प्रतिक्रियाशीलता का मतलब है कि हीमोग्लोबिन के साथ बाध्यकारी होने पर NO और CO के कैनेटीक्स में अंतर एक भूमिका निभा सकता है। हालांकि सट्टा, डी_{एल, सीओ /}

वायुकोशीय केशिका झिल्ली भर में सीओ के प्रसार की दर रक्त में हीमोग्लोबिन के लिए सीओ के बंधन पर निर्भर करता है, और θसीओ की गणना करने के लिए इस्तेमाल किया जा रहा से अलावा, डी एल के हीमोग्लोबिन सुधार_{, सीओ} मान विशिष्ट संदर्भ³⁵ के आधार पर उपयुक्त हो सकता है. यह एक नैदानिक सेटिंग में प्रचलित है, लेकिन स्वस्थ व्यक्तियों में कम महत्वपूर्ण है जहां डीएल_{, सीओ}पर प्रभाव अक्सर नगण्य होता है। इस तरह के सुधारों का उपयोग व्यायाम के दौरान डी_{एल, सीओ / एनओ} के मूल्यांकन के लिए भी किया जा सकता है, लेकिन कम प्रासंगिक होते हैं जब विशिष्ट आराम-से-व्यायाम परिवर्तनों का आकलन किया जाता है, जहां हीमोग्लोबिन में (तीव्र) परिवर्तन मामूली महत्व के होते हैं। उन्हें किसी भी घटना में सावधानी के साथ किया जाना चाहिए, क्योंकि ये समीकरण CO³⁵ के लिए D_M और θ∙V_c के बीच 0.7 के अनुपात को मानते हैं, एक अनुमान जो अभ्यास के दौरान सही नहीं हो सकता है।

विधि की सीमाएं
स्वस्थ व्यक्तियों में व्यायाम के दौरान डी_{एल, नो} और डी_{एल, सीओ}में तीव्रता-निर्भर वृद्धि फुफ्फुसीय केशिका भर्ती और फैलाव को दर्शाती है। वायुकोशीय केशिका रिजर्व का एक सीधा उपाय संभवतः केवल सबमैक्सिमल तीव्रता पर प्राप्त किया जा सकता है, क्योंकि दृष्टिकोण व्यावहारिक रूप से संभव नहीं होगा न तो प्रयोगात्मक या अधिकतम तीव्रता पर नैदानिक सेटिंग में जहां अधिकतम भर्ती और फैलाव स्पष्ट हो सकता है। व्यावहारिक विकल्प इस प्रकार एक पूर्वनिर्धारित (पूर्ण या सापेक्ष) कार्यभार को लक्षित करना है जो फुफ्फुसीय केशिका भर्ती और एक व्यवस्थित फैशन में फैलाव को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त है, जबकि सभी प्रतिभागियों के लिए भी संभव है। वर्तमान प्रोटोकॉल में, तीव्रता डब्ल्यू_{अधिकतम}% पर आधारित थी क्योंकि यह अन्य अध्ययनों के लिए आसानी से हस्तांतरणीय है। परंपरागत रूप से, व्यायाम ओ₂_{अधिकतम} या एचआर_{अधिकतम} के% के Equation अनुसार निर्धारित किया गया है, लेकिन इसके लिए आवश्यक है कि सभी प्रतिभागी अपने वास्तविक अधिकतम तक पहुंचें। यदि नहीं, तो प्रतिभागी संभावित रूप से विभिन्न सापेक्ष तीव्रता³⁶ पर माप कर सकते हैं, जो विशेष रूप से एक समस्या पैदा कर सकता है और गंभीर एक्सर्टनल डिस्पेनिया के साथ आबादी में शारीरिक व्याख्या को जटिल कर सकता है, जैसे कि पुरानी फेफड़े या हृदय रोग वाले रोगियों।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि व्यक्तिगत डीएल_{, सीओ / नो}पैंतरेबाज़ी के भीतर, परीक्षण गैसों को फेफड़ों के अपेक्षाकृत खराब हवादार क्षेत्रों में वितरित नहीं किया जा सकता है। यह फेफड़ों की बीमारी के बिना व्यक्तियों में एक छोटी सी समस्या बन गया है, लेकिन पर्याप्त वेंटिलेशन असमानता की उपस्थिति में, ओवरट एयर ट्रैपिंग सहित,_{प्रतिभागी के सच्चे} डीएल को कम करके आंका जा सकता है, क्योंकि माप केवल फेफड़ों के सबसे अच्छे हवादार क्षेत्रों में स्थितियों को दर्शाता है, एक प्रभाव जो कम सांस-धारण³⁷ द्वारा उच्चारण किया जाता है. सिद्धांत रूप में, इससे वायुकोशीय केशिका रिजर्व में स्पष्ट रूप से विरोधाभासी कमी हो सकती है यदि फेफड़ों की बीमारी वाले प्रतिभागी को एक हस्तक्षेप से अवगत कराया जाता है जो वेंटिलेशन असमानता को कम करता है।

डी_{एल, सीओ}में व्यायाम से जुड़ी कमी जो यहां रिपोर्ट किए गए सीओपीडी मामले में उच्चतम तीव्रता (डब्ल्यू_{अधिकतम} का 60%) पर डी_{एल, नो}से अधिक है, सावधानी के साथ व्याख्या की जानी चाहिए, क्योंकि यह आसानी से व्याख्या नहीं की जाती है शारीरिक दृष्टिकोण से। हमारे संस्थान में अब तक अध्ययन किए गए 73 सीओपीडी रोगियों में से अधिकांश में एक समान पैटर्न नोट किया गया है, और केवल व्यवस्थित सीमाओं के योगदान पर विचार किया जाना चाहिए। इसलिए, सीओ के अलावा संभवतः ऊपर उल्लिखित प्रभाव वेंटिलेशन असमानता के लिए नहीं की तुलना में अधिक संवेदनशील होने के अलावा, तथ्य यह है कि कोई हीमोग्लोबिन के साथ लगभग 300 गुना तेजी से प्रतिक्रिया करता है और ऊतकों और प्लाज्मा के माध्यम से सीओ की तुलना में दो बार तेजी से फैलता है, यह भी एक हिस्सा³¹ खेल सकता है। इसलिए, जबकि NO और CO दोनों सामान्य रूप से प्रसार सीमित गैस विनिमय से गुजरते हैं, CO का तेज परफ्यूजन सीमित हो सकता है जब व्यक्तिगत फेफड़े की इकाइयों में छिड़काव ~ 100 गुना³¹ कम हो जाता है, इस प्रकार D_{L, NO} को प्रभावित किए बिना मापा D_{L, CO}में कमी आती है। यह देखते हुए कि सीओपीडी वायुकोशीय विनाश और फेफड़ों³⁹ भर में एक सहवर्ती अमानवीय वेंटिलेशन-छिड़काव वितरण के साथ केशिकाओं के एक प्रगतिशील नुकसान के साथ जुड़ा हुआ है, छिड़काव में 100 गुना कमी के साथ फेफड़े इकाइयों असामान्य⁴⁰ नहीं हैं, और वे वास्तव में उन क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनमें लाल रक्त कोशिकाओं के पारगमन समय गंभीर रूप से व्यायाम के दौरान ऑक्सीजन और सीओ तेज दोनों को ख़राब करने के लिए कम हो सकता है। एक अतिरिक्त पूरक कारक जो खेल में हो सकता है वह व्यक्तिगत फेफड़े की इकाइयों⁴¹ के केशिका नेटवर्क के भीतर लाल रक्त कोशिकाओं का एक असमान वितरण है, जिसका डीएल_{, सीओ} पर डीएल_{, सीओ} की तुलना में अधिक गहरा प्रभाव हो सकता है।

माप¹² से Equation डी_एम और वी_सी प्राप्त करना संभव है, लेकिन फिर भी व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि व्यवस्थित त्रुटियों को पेश किया जाता है क्योंकि उनकी व्युत्पत्ति में कई धारणाएं और अनुभवजन्य स्थिरांक^{31शामिल} हैं। उदाहरण के लिए, प्रचलित वैज्ञानिक सहमति 1.97 के रूप में α विसारकता अनुपात को स्वीकार करती है, ऊतक⁴² में NO और CO की भौतिक घुलनशीलता के अनुपात का प्रतिनिधित्व करती है। कई अध्ययनों ने इस मूल्य को चुनौती दी है, कुछ ने विभिन्न माप विधियों के बीच विसंगतियों को समेटने के लिए उच्च α मूल्यों का प्रस्ताव दिया है। हालांकि, इन प्रस्तावों को मुख्य रूप से खारिज कर दिया जाता है क्योंकि वे भौतिक विसारकता अनुपात से विचलित होते हैं, जिससे असंगत α मान¹² हो जाते हैं। इसके अलावा, θNO को एक परिमित मान माना जाता है, लेकिन मुक्त हीमोग्लोबिन के साथ इसकी तीव्र प्रतिक्रिया दर के कारण ऐतिहासिक रूप से अनंत माना जाता था। हालांकि, व्यापक बहस और हाल के अध्ययनों ने इस धारणा का विरोध किया है, θNO को परिमित के रूप में स्थापित किया है, जिसमें 1.51 एमएल_रक्त/मिनट/केपीए/एमएमओएल_सीओ सबसे अच्छा वर्तमान अनुमान प्रदान करता है, क्योंकि यह अच्छी तरह से सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के साथ-साथ इन विट्रो में व्यापक और विवो प्रयोग¹² में संरेखित करता है। इसी तरह, θCO के लिए समीकरण पीएच 7.4 पर प्राप्त अनुभवजन्य स्थिरांक पर आधारित हैं, पहले के मूल्यों को खारिज करते हैं जो कम सटीक और गैर-शारीरिक पीएच माप⁴³ पर आधारित थे। हालांकि, इस विधि द्वारा प्राप्त किए जा सकने वाले विभिन्न मैट्रिक्स में से, डीएल_{, नो} किसी भी घटना में सबसे कम मान्यताओं के आधार पर है और वायुकोशीय-केशिका आरक्षित²⁴ के सबसे प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य अनुमान प्रदान करता प्रतीत होता है, और इसलिए बीजकोशीय-केशिका रिजर्व के संदर्भ में ब्याज का मुख्य परिणाम उपाय बना हुआ है।

विशिष्ट अनुसंधान क्षेत्रों में विधि का महत्व और संभावित अनुप्रयोग
डी_{एल, सीओ / नहीं}माप व्यायाम के दौरान फुफ्फुसीय गैस विनिमय का एक व्यापक खाता प्रदान कर सकते हैं। विधि संभवतः एक्सर्टनल डिस्पेनिया के साथ आबादी पर नैदानिक अध्ययनों की तुलना Equation 1 में व्यायाम के दौरान लागू करना आसान हो सकता है, जैसे कि दिल की विफलता और पुरानी फेफड़ों की बीमारी वाले रोगियों, क्योंकि प्रत्येक कार्यभार पर कम सांस लेने और कम युद्धाभ्यास की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, डी_{एल, सीओ / नो}विशेष रूप से डीएल_{, एनओ}प्रदान करता है जो संभवतः किसी दिए गए व्यायाम तीव्रता पर वायुकोशीय केशिका रिजर्व का सबसे निष्पक्ष अनुमान प्रदान करता है, इस प्रकार इसे कई उदाहरणों में एक उपयुक्त परिणाम उपाय प्रदान करता है।

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Disclosures

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Acknowledgments

अध्ययन को द स्वेंड एंडरसन फाउंडेशन से वित्तीय सहायता मिली। सेंटर फॉर फिजिकल एक्टिविटी रिसर्च TrygFonden Grants ID 101390, ID 20045 और ID 125132 द्वारा समर्थित है। जेपीएच को हेल्सफोंडेन और कोपेनहेगन यूनिवर्सिटी अस्पताल, रिग्सहॉस्पिटलेट द्वारा वित्त पोषित किया जाता है, जबकि एचएलएच को बेकेट फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया जाता है।

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 D_LCO/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