Uzm.Dr.Funda Coşkun

Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi

Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı

Solunum Kasları

Solunum mekaniği

Solunum kaslarını değerlendirme yöntemleri

Nöromusküler hastalıklarda solunum kasları

VC

MIP, MEP

Transdiafragmatik ölçümler

Radyolojik değerlendirme

KOAH’da solunum kasları

Yoğun Bakım’da solunum kasları

Mm. colli (Boyun kasları )

M. sternocleidomastoideus

M. sternohyoideus

M. sternothyroideus

M. scalenus anterior

M. scalenus medius

M. scalenus posterior

Mm. dorsi (Sırt kasları)

M. trapezius

M. latissiumus dorsi

M. serratus posteriorsuperior

Mm. thoracis (Göğüs kasları)

M. pectoralis major

M. pectoralis minor

M. serratus anterior

Mm. intercostales (İntercostal

kaslar)

Mm. intercostales externi

Mm. levatores costarum

Mm. abdominis (Karın kasları)

Diaphragma

Mm. dorsi (Sırt kasları)

M. serratus posteriorinferior

Mm. iliocostalis

Mm. longissumus

Mm. spinalis

Mm.intercostales(İntercostal kaslar)

Mm. intercostales interni

Mm. intercostales intimi.

Mm. subcostales

Mm. transversus thoracis

Mm. abdominis (Karın Kasları)

M. obliquus externusabdominis

M. obliquus internusabdominis

M. transversus abdominis

M. rectus abdominis

M. quadratus lumborum

Diafragma ve eksternalinterkostal kaslar kasılır

Torasik aralığın hacmi artar

İntraplevral basıncın negativitesi artar

Akciğerler genişler

İntrapulmoner basınç negatifleşir

Hava akciğerlere dolar

Diafragma ve eks. interkostalkaslar gevşer

Torasik aralığın hacmi azalır

İntraplevral basıncın negativitesi azalır

Akciğerler küçülür

İntrapulmoner basınç atmosferik basıncın üzerine

yükselir

Hava akciğerlerden çıkar

Diafragma kasılınca batın organları aşağıya doğru itilir ve göğüs kafesi genişler.

Eksternal interkostal kaslar: İnspiryumayardım eder

İnternal interkostal kaslar: Ekspiryumayardımcı olur

Aksesuar kaslar: (Sternokleidomastoid ve skalen kaslar) doğrudan göğüs duvarını yükselterek inspiriumu kolaylaştırır.

Akciğerler, göğüs duvarı, göğüs kafesi, diafragma ve karın duvarı ventilatuar aygıtı oluşturur.

İnspirasyon kasları diafragma, eksternal interkostaller ve inspirasyonun yardımcı kaslarını (skalen ve sternokleidomastoid) içerir.

Diafragmanın kasılması ile göğüs boşluğu düşey ve enine genişler.

Eksternal interkostal kaslar toraksı lateral ve anteroposterior yönde genişletir.

Yardımcı kaslar ise ilk iki kotu ve sternumu yukarı kaldırır.

Sakin solunumda ekspirasyon pasiftir.Akciğer ve göğüs duvarının elastik çekmekuvveti bu işten sorumludur.

Ekspirasyonda solunum kasları kasılmaz.Rectus abdominis, internal ve eksternaloblik kaslar ve transversus abdominustanoluşan karın duvarı kasları ise aktifekspirasyonda (egzersiz, hapşırma,öksürük, şarkı söyleme, istemliventilasyon) önemli kaslardır.

VC

MIP

MEP

Transdiafragmatik ölçümler

Radyolojik görüntüleme

VC kullanışlı bir tarama testidir.

Supin pozisyonda VC’nin ölçülmesi testin sensitivitesini artırmaktadır.

Supin veya dik pozisyonda yapılan ölçümlerde %5 fark olması normaldir.

Eğer %25’in üzerinde bir fark saptanırsa bu durum nöromuskuler hastalığa işaret edebilir.

Supin pozisyonda normal VC ölçümü klinik olarak önemli olan solunum kas yetmezliğini dışlamamızı sağlar.

Solunum kas yetmezliğinde tipik olaraktotal akciğer kapasitesinde (TLC) ve zorluvital kapasitede (FVC) azalma reziduelvolümde artma ile birlikte görülür.

Fonksiyonel reziduel kapasiteninetkilenmesi değişkendir.

Öksürebilme yeteneği iyi kas gücügerektirmektedir ve bu da sekresyonlarınatılarak akciğerin enfeksiyonlara karşıkorunmasını sağlamaktadır.

30 ml/kg’dan daha düşükse öksürükyeteneği bozulmuştur.

De Troyer et al Thorax 1980; 35:603-10

Maksimum inspiryum basıncı (MIP): İnspiryumkas gücü direkt olarak kapalı bir hava yolunakarşı maksimum istemli inspiryum yapılırkenölçülür.

MIP rezidüel volüme kadar zorlu ekspiryumyapıldıktan sonra yapılan maksimuminspiryum manevrası sırasında ölçülenmaksimum negatif basınçtır.

Tamamen kapalı hava yoluna karşı 20 saniyesüre ile veya 10 nefes alacak şekildesoluduktan sonra ölçülen izometrik basınçtır.

İnspiratuar kaslar solunumda büyük bir roloynadıkları için MIP ölçümü kasfonksiyonlarını göstermekte oldukçakullanışlıdır.

Genellikle MIP’nin 30 cmH2O’nun üzerindeolması MV’nin sonlandırılması zamanını iyitahmin etmektedir.

MIP için normal değerler 120 cmH2O

civarındadır.

80 cmH2O üzerinde olması ile klinik açıdan

anlamlı hastalık dışlanabilir.

MIP değerinin 30 cmH2O altında olması

solunum yetersizliğinin belirtisidir.

Mekanik ventilatöre bağlı hastalarda MIP

ventilatörden ayırma zamanının gelip

gelmediğini değerlendirmede yararlı

olmaktadır.

Mekanik ventilatördeki hastalarda 30 cmH2O

altındaki MIP değerleri ayırma sırasında

başarısızlıkla sonuçlanacağının da

göstergesidir

Maksimum ekspiratuar basınç (MEP): TLC

düzeyinde MEP ölçülür.

Solunum yeteneğini belirlemede daha zayıf

prediksiyon gösterse de olguların öksürebilme

yetenekleri konusunda bilgi vermektedir.

Zayıf öksürük solunum kas gücü sınırının

belirtisidir.

Taşınabilir cihazlarla MEP ve/veya MIP ölçü

yapılabilir. Fakat güvenilirlik açısından

laboratuarda ölçümlerin yapılması daha

doğrudur.

Sniff PDI: İnspiratuar kas gücünü ölçmek için her

ne kadar yaygın bir kullanım alanı olmasa da en

hassas, istemli ve tekrarlanabilir testtir.

Nazal yoldan mideye ve özafagusa balon katater

yerleştirilerek yapılır.

Hastaya kuvvetli bir burun çekme işlemi

yaptırılarak basınçlar ölçülür.

Transdiafragmatik basınç iki transducerin

ucundan ölçülen basınç farkıdır.

Twitch PDI: Bu yöntemde de

transdiafragmatik basınç ölçülmektedir.

Aradaki fark ölçüm sırasında phrenic sinire

magnetik stimulasyon verilir.

İnspiratuar kas gücünü ölçmede gold standart

olarak bildirilmektedir.

Aynı zamanda kompleks olguların

açıklanmasında diğer testlerden çok daha

kullanışlıdır

Floroskopi ve/veya ultrasonografi ile

diafragma paralizisinde solunum sırasındaki

paradoks hareketin görülmesi ile tanı

konulabilir.

Bununla birlikte diafragma paralizisi olan

bazı hastalar ekspirasyon sırasında abdominal

kaslarını kullanmayı öğrenebilirler.

İnspirasyon sırasında abdomen kaslarının

gevşemesiyle diafragma hareket edebilir ve

bu da radyolojik görüntüleme sırasında yanlış

yorumlamaya neden olabilir.

Diyaframın en az 2 cm paradoks hareketi

anormaldir. Floroskopide normal

popülasyonun %6’sında diyaframda

paradoks hareket vardır.

Solunum fonksiyon testi: Sırtüstü yatma

ile, normal kişilerde ve restriktif akciğer

hastalığı olanlarda FVC de %25’den fazla,

KOAH’lılarda %35’den fazla azalma

patolojiktir.

Durum Örnek

Santral sinir sistemi hastalıkları

Motor nöron hastalığıPolimyelitisServikal kord yaralanması

Nöropatiler Guillain-Barre

Bilateral diafragmatik paralizisKritik hastalık nöropatisi

Nöromusküler bileşke bozuklukları

Myastenia GravisBotulism

Kas Hastalıkları Polimyositis

Distrofiler (Duchenne, spinal muskuler atrofi)

Myopatiler ( özellikle asit maltaz eksikliği, mitokondrial myopati)

Akut nöromuskuler yetersizlik: Bu durumun en sık karşı karşıya kalındığı tablo Guillain Barre sendromudur. Akut tablonun yaşamı tehtid edici olmasına rağmen hastalar sıklıkla tam bir düzelme gösterebilmektedirler.

Bu durum için en iyi solunum kas bozukluğunu gösteren parametre VC’dir.

VC’in spontan solunum devam edebilmesi için en az 15 ml/kg olması gerekmektedir.

Daha düşük değerler entübasyon ve mekanik ventilasyon için endikasyondur

Kronik nöromuskuler yetersizlik: Kronik solunum kas yetmezliği hastalıklarında PCO2’de artış görülmektedir. VC normalin üçte birinden daha düşük olarak saptanabilir.

Uykunun solunum üzerindeki kontrolü ve supin pozisyonda diafragmanın fonksiyon değişikliği PCO2 düzeyinde yükselmeye neden olmaktadır. Nöromusküler hastalığı olanlarda gece PCO2 artışına bağlı olarak sabah başağrısı görülebilmektedir.

Solunum kas güçsüzlüğü restriktif

VC . Supin pozisyonda dik pozisyona göre VC > %25 azalma kas güçsüzlüğü

İnspiratuar kas güçsüzlüğü TLC

Ekspiratuar kas güçsüzlüğü ERV , RV

Akım volüm eğrisinin inspiratuar kolunda yassılma

MVV erken, duyarlı gösterge

MİP – MEP izlemde kullanılan en önemli parametreler

Malnütrisyon,

Oksijen ihtiyacının

artması,

Kan gazı

anormallikleri,

Elektrolit

dengesizlikleri,

Enfeksiyonlar,

Mekanik problemler

Solunum kaslarının fonksiyonu etkilenir

Diyafragmaya bası nedeniyle mekanik olarak aktivitesinde azalma

Solunum kaslarında yapısal değişiklikler

Şiddetli olgularda kas hücrelerinde atrofi

Diyafragma biyopsilerinde Tip II (hızlı) fibrillerin azalır

Tip I (yavaş, yorgunluğa dirençli) fibriller artar

Akkoca Ö. Tüberküloz ve Toraks Dergisi 2003; 51(3): 244-252

FRC seviyesinde diyafragmanın uzunluğunun normalden %40 daha kısa

Bu uzunluktaki değişim güç-kapasite ilişkisini etkilenir

Merkezi ve periferik mekanizmalara bağlı olarak hızlı ve yüzeyel solunum bu olgularda sık görülen solunum paternidir

Şiddetli KOAH olgularında diyafragma üzerine aşırı yük oksijen radikallerinin üretiminde artış

Oksidatif/glikolitik kapasitedeki değişmeler, antioksidan kapasitenin azalması, oksidan stresteki artış nedeniyle metabolik değişmeler

Akciğerlerdeki gaz değişimi bozulur ve hiperkapnik solunum yetmezliği gelişir

İnspiratuar solunum kas fonksiyonlarını olumsuz etkiler ve buna bağlı kas güçsüzlüğüne neden olur

Demedts M. Mechanisms and consequences of hyperinflation. Eur Respir J

1990; 3: 617-8.

Decramer M. Hyperinflation and respiratory muscle interaction. Eur Respir Dis

1997; 10: 934-41.

Diyafragmanın değişen pozisyonu, uzunluğu, kostalarla ilişkisinde değişmeler olması nedeniyle inspiratuar solunum kas gücü azalmaktadır

Hiperinflasyon aynı zamanda solunum elastik iş yükünde belirgin artışa, rezistif iş yükünde azalmaya neden olarak enerji tüketimini arttırır.

Artan enerji tüketimi solunum kaslarında güçsüzlüğe neden olan bir diğer faktördür

Akkoca O. Solunum kasları ve KOAH’da solunum kas

fonksiyonu. Tuberkuloz ve Toraks 1999; 47: 231-6.

Hiperinflasyon özellikle diyafragmayı etkileyerekgöğüs duvarı hareketlerine olan etkisiniazaltmaktadır, ayrıca interkostal ve boyunkaslarının solunuma katılımını arttırmaktadır;buna ek olarak ekspiratuar solunum kaslarınınyeniden düzenlenmesine de neden olmaktadır.

Bu kaslarda gelişen kasılmanın ventilasyonakatkısının olmadığı yani ekspiratuar akımıarttırmadığı da bilinmektedir

Decramer M. Hyperinflation and respiratory muscle interaction.

Eur Respir Dis 1997; 10: 934-41.

KOAH’da MEP, hiperinflasyondan fazlaetkilenmemekte veya bir miktarazalmaktadır

MİP’i etkileyen pek çok faktör diyafragmanın yapısal değişiklikleri, uzunluğundaki değişmeler,

mekanik faktörler, hücresel düzeydeki değişmeler,

sistemik faktörler

Decramer M. Hyperinflation and respiratory muscle interaction.

Eur Respir Dis 1997; 10: 934-41.

Rochester DF, Braun NM. Determinants of maximal inspiratory

pressure in chronic obstructive pulmonary disease.

Am Rev Respir Dis 1985; 132: 42-7.

Heijdra ve arkadaşları, KOAH’da inspiratuar kas gücünün hem mekanik faktörlerden (akciğer volümleri, pozisyonu) hem de mekanik olmayan faktörlerden (FEV1, AKG) etkilendiğini bildirirken,

Weiner ve arkadaşları, hiperinflasyonun solunum kas performansını etkileyen en önemli faktör olduğunu ifade etmiştir

Heijdra YF, Dekhuijzen PNR, Van Herwaarden CLA, Folering HTM. Effects of body position, hyperinflation and blood gas

tensions on maximal respiratory pressures in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Thorax 1994; 49: 453-8.

Weiner P, Suo J, Fernandez E, Cherniack RM. The effect of hyperinflation on respiratory muscle strength and efficiency

in healthy subjects and patients with asthma. Am Rev Respir Dis 1990; 141: 1501-5.

Hiperkapnik ve normokapnik olgularda

solunum kas gücü araştırıldığında

inspiratuar solunum kas gücünün bu

olgularda azaldığını ve bu kas gücünün

akciğer volümleri, özellikle hava hapsi

parametreleri ve obstrüktif

parametrelerle korele olduğu

gösterilmiştir

Akkoca Ö. KOAH’da hiperkapnik ve normokapnik olgularda solunum kas gucu. Tuberkuloz ve Toraks 1999; 47: 424-30.

Polkey ve arkadaşları, 20 ileri dereceli KOAH olgusunun (FEV1= %25) transdiyafragmatik basınçlarının değerlendirildiği çalışmada; bu basınçların belirgin azaldığını ve bu basınçların akciğer volümleri ile (TLC) korele olduğunu, ayrıca hiperinflasyonun diyafragma kapasitesini belirleyen en önemli faktörlerden biri olduğunu belirtmişlerdir

Polkey MI, Kyroussis D, Hamnegard CH, et al. Diaphragm strength in chronic

obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1996; 154: 1310-7.

Hiperinflasyonda, solunum kaslarına uygulanan yük ile kas fonksiyonu arasındaki uyumsuzluk, bu olgularda santral dürtünün artması ile birliktedir.

Santral dürtü artışının, ventilasyonu sağlamak için geliştirilen bir adaptasyon mekanizması olduğu ifade edilmektedir

Yıldırım ve arkadaşlarının çalışmasında, kontrol grubuna göre KOAH’lı olgularda P0.1 değeri anlamlı yüksek bulunmuş ve bu olgularda santral dürtünün azalmadığı bildirilmiştir

Marchand E, Decramer M. Respiratory muscle function and drive in chronic obstructive

pulmonary disease. Clin Chest Med 2000; 21: 679-92.

Yıldırım N, Yenel F, Gurocak B ve ark. Kronik obstruktif akciğer hastalıklarında okluzyon

basıncı. Solunum 1987; 12: 258-65

Gelişen inspiratuar kas yorgunluğu göğüs kafesinin VT’ye katkısını abdomenden daha fazla azaltır.

Bu nedenle bu olgularda yüzeyel ve hızlı tipte bir solunum paterni gelişir Hem mekanik hem de kimyasal faktörlerle artan nöral dürtü, bu tip solunuma eşlik eder

Hızlı ve yüzeyel solunum tipi gerçek bir adaptasyon mekanizmasıdır; dispne hissini, solunum kas yorgunluğunu azaltmaya yöneliktir

Marchand E, Decramer M. Respiratory muscle function and drive in chronic obstructive pulmonary disease. Clin Chest Med 2000;

21: 679-92.

Rochester DF (Editorial). Respiratory muscle weakness, pattern of breathing, and CO2 retention in chronic obstructive pulmonary

disease. Am Rev Respir Dis 1991; 143: 901-3.

Duranti R, Misuri G, Gorini M, et al. Mechanical loading and control of breathing in patients with severe chronic obstructive

pulmonary disease. Thorax 1995; 50: 127-33.

Pimax<-80 cm H2O, Pemax>100 cm H2Oise klinik olarak anlamlı bir kas gücü azalması olasılığı ortadan kalkar.

Entübe hastalarda Pimax’ın <–35 cm H2O olması inspiratuvar kasların fonksiyonunun yeterli olduğunu düşündürür.

Restriktif akciğer hastalıklarına bağlı kronik solunum yetersizliklerinde Pimax’ın <–60 cm H2O olamaması evde NIMV başlanması endikasyonudur.

Klinik değerlendirme güvenli değildir.

Floroskopide diyafram hareketi

Pozisyon ile vital kapasite değişimi

Pimax

Sniff nazal basınç

Transdiyafragmatik basınç

Diyafram EMG’si