Co nám může prozradit vyšetření plicních funkcí?
Plíce jsou unikátním orgánem, jehož hlavním úkolem je zprostředkování přenosu kyslíku, nutného ke správné funkci všech životně důležitých orgánů, ze vzduchu do krve a kysličníku uhličitého, jako produktu zpracování živin a využití energie, z krve do vzduchu. K tomu, aby v plicních sklípcích mohlo k výměně plynů mezi vzduchem a krví dojít, je zapotřebí neustále se opakující změny objemu plic. Tím je zaručeno proudění vzduchu do plic a zpátky ven a tudíž neustálé dodávce čerstvého vzduchu do plicních sklípků. Okolní vzduch tedy můžeme chápat jako zdroj kyslíku a odpadní koš pro oxid uhličitý, který tělo vytváří. Pohyby plic ve skutečnosti následují pohyby hrudníku, které jsou zprostředkovány dýchacími svaly. Práci dýchacích svalů řídí dechové centrum v prodloužené míše, které jim vydává nejen automatické, pravidelné signály, ale je rovněž schopné reagovat na změny obsahu plynů (kyslíku a kysličníku uhličitého) v organizmu i řadu volních činností, jakými jsou např. řeč nebo příjem potravy (polykání).
Plíce jsou ke svému úkolu dokonale zkonstruovány, skládají se z dýchacích cest, neboli průdušek, plicních sklípků, které jsou díky husté síti kapilár omývány krví a systémem vazivových a elastických vláken, díky kterým jsou plíce neobyčejně pružné. Zjednodušeně lze proto říct, že plíce plní úlohu výměny kyslíku a kysličníku uhličitého mezi okolním vzduchem a krví (funkce respirační) a spolu s hrudní stěnou fungují jako vzduchová pumpa (funkce ventilační). K dokonalé výměně plynů proto musí správně a koordinovaně fungovat všechny součásti tohoto složitého systému.
Většina plicních onemocnění postihuje plíce jako celek a ovlivňuje činnost plic jako pumpy i jako výměníku dýchaných plynů. Funkce pumpy může být ztížena změnou pružných vlastností plic při nemocech, které vedou k ukládání pevných vazivových vláken do jejich opěrné stavební struktury. V takovém případě se plíce stává tužší, není schopna se plně rozvinout a pojmout tolik vzduchu, jako plíce zdravá. Jiné nemoci, nejčastěji spojené s kouřením cigaret, mohou naopak vést k degradaci a úbytku elastických vláken a způsobit, že se plíce stávají více poddajné a zvětšují svůj objem. Úbytek elastických vláken je však doprovázen ztrátou stability malých průdušek, které se pak snadno v průběhu výdechu zužují, případně i úplně uzavírají, a znemožňují tím přísun čerstvého vzduchu k plicním sklípkům. Oba typy postižení struktury plic vedou i k poškození plicních sklípků, a tudíž jejich respirační funkce.
Funkci plic mohou ovlivnit i nemoci jiných orgánů, při některých onemocnění srdce nebo cév může dojít ke zpomalení krevního oběhu a městnání krve v plicích. To má obvykle za následek zhoršení výměny kyslíku a kysličníku uhličitého a rovněž mírného ztuhnutí plic, oba tyto jevy vedou k pocitu dušnosti. Při nervosvalových nemocech je obvykle funkce srdce i plic v pořádku, ale dochází ke zhoršení funkce mechanické dýchací pumpy, výměna kyslíku a zejména kysličníku uhličitého je pak omezena druhotně.
V současné době existuje několik desítek více či méně složitých testů k hodnocení správné funkce plic, vzhledem k omezenému rozsahu textu budou zmíněny jen ty základní. Jejich společnou vlastností a výhodou je jejich šetrnost, naprostá většina testů je zcela neinvazivních a nezasahuje do integrity lidského těla.
Ventilační funkce respiračního systému, tedy funkce mechanické dýchací pumpy, se nejprve hodnotí na základě měření plicních objemů. Při těchto testech se zjišťuje jednak kolik vzduchu jsou schopny plíce pojmout (nakolik jsou plíce pružné) a pak jak rychle se dokáží vyprázdnit (průchodnost/průsvit průdušek). Spirometrie je tím nejjednodušším vyšetřením, které se proto používá k vyhledávacím, screeningovým, účelům. Pomocí spirometrie lze zjistit, jaký objem vzduchu je člověk schopen po úplném vydechnutí nadechnout, který je označován jako vitální kapacita plic, a pak jak rychle je schopen jej vydechnout. Výsledek měření je znázorněn graficky jako závislost průtoku vzduchu na objemu plic a umožňuje alespoň orientační rozlišení dvou základních ventilačních poruch, obstrukční a restrikční. Některá onemocnění vedou k trvalému (např. rozedma plic) nebo občasnému (typicky průduškové astma) zúžení průdušek a následně ke zpomalení proudění vzduchu průduškami, tedy k ventilační poruše, která se nazývá obstrukční. V těchto případech je nutné zjistit, zda je porucha ovlivnitelná nebo nevratná, čili jinak řečeno jak snadno jsou průdušky schopny měnit svůj průsvit. Testy, které používáme k tomuto účelu se nazývají bronchomotorické a spočívají v opakovaném měření spirometrie před a po inhalačním podání látek ovlivňující napětí svalových vláken ve stěně průdušek. Tyto testy umožňují mimo jiné rozlišení průduškového astmatu od jiných nemocí vedoucí k trvalému zúžení průsvitu průdušek.
Ve skutečnosti i po úplném vydechnutí zůstává v plicích určité množství vzduchu, které je označováno jako reziduální objem a ten nejsme schopni spirometrickým vyšetřením změřit. Celkový objem plic, který jednoznačně vypovídá o změnách elastických vlastností plic, je proto nutné měřit bodypletysmografickou metodou ve vzduchotěsně uzavřené kabině.
Ke kompletními hodnocení funkce mechanické dýchací pumpy je doplněno měření funkce dýchacích svalů, kdy je obvykle měřen tlak v dutině ústní při klidovém dýchání i maximálních nádechových a výdechových manévrech. Vyšetřením lze zjistit, jaký tlak jsou dýchací svaly schopny vyvinout a jakou energii na dýchání vlastně vynakládají.
Většina vyšetření, které jsou prováděny k hodnocení funkce dýchací pumpy vyžadují maximální, případně usilovné manévry. Starší lidé, malé děti, případně jedinci s mentálním omezením nemusí být takových manévrů schopni. V takových případech lze provést impulsní oscilometrii, která používá malé tlakové vlny vysílané při klidném dýchání k měření jak odporů průdušek tak odporů dýchací pumpy.
Pro hodnocení respirační funkce plic slouží měření transferfaktoru plic a přímé zjištění obsahu dýchaných plynů (kyslíku a kysličníku uhličitého) v krvi. Pro měření transferfaktoru se používá směs vzduch s velmi malou koncentrací kysličníku uhelnatého (0,3% CO), při kterém se v průběhu jednoho hlubokého nádechu zjišťuje, jak snadno přejde ze vzduchu do krve. Vyšetření transferfaktoru plic vypovídá především o změnách struktury plicních sklípků čili do jaké míry jsou při různých plicních nemocech postiženy. Přímé měření obsahu dýchaných plynů v krvi je jediným vyšetřením, při kterém je nutno odebrat malé množství tepenné krve, které je pak podrobeno přístrojové analýze pro zjištění parciálních tlaků kyslíku a kysličníku uhličitého, a pH krve. Protože postižení plicních sklípků není při plicních onemocněních rovnoměrné, nepostihuje tedy všechny oblasti plic stejně, vyšetření obsahu dýchaných plynů v krvi ukazuje především na to, do jaké míry je celý respirační systém schopen postižení některých z nich kompenzovat. Obě vyšetření respirační funkce plic se proto vzájemně doplňují a nedají se zaměňovat.
Vzhledem k tomu, že funkční rezerva plic je obrovská a že většina plicních nemocí se vyvíjí velmi pozvolna, je typické, že první obtíže, obvykle dušnost, se začne projevovat v souvislosti s fyzickou zátěží. V takových případech mohou být výsledky výše uvedených klidových vyšetření (prováděných v klidu, nejčastěji v sedě) v normě nebo vykazovat jen malé abnormality. Za těchto okolností je žádoucí provést zátěžové vyšetření, kterým by měla být spiroergometrie. Toto vyšetření, při kterém jedinec šlape na ergometru s postupně se zvyšující zátěží, umožňuje hodnocení ventilační i respirační funkce plic stejně jako funkce oběhového systému za dynamických podmínek. Podává proto velmi důležité informace o typu obtíží a jejich původu, tedy zda jsou způsobeny porušenou funkcí plic, srdce nebo cév, případně, do jaké míry jsou tyto systémy postiženy.
Závěrem lze shrnout, že funkční vyšetření mají nezastupitelnou úlohu při vyšetření řady příznaků nejen plicních nemocí. Jsou schopna zjistit poruchu funkce plic a často i jiných orgánů (srdce, cévy, svaly, apod.), pomoci určit míru jejich postižení a často i prognózu onemocnění. Jejich nespornou výhodou je, že jsou nezatěžující a bezpečná.