اختبار مزدوج لقياس قدرة انتشار الغاز الرئوي أثناء التمرين في البشر باستخدام طريقة التنفس الواحد

يقدم هذا البروتوكول طريقة لتقييم احتياطي الشعيرات الدموية السنخية الرئوية التي يتم قياسها عن طريق قياس التنفس الواحد المشترك لقدرة الانتشار إلى أول أكسيد الكربون (D_{L ، CO}) وأكسيد النيتريك (D_{L ، NO}) أثناء التمرين. تشكل الافتراضات والتوصيات الخاصة باستخدام التقنية أثناء التمرين أساس هذه المقالة.

يعد القياس المشترك أحادي التنفس للقدرة المنتشرة لأول أكسيد الكربون (D_{L ، CO}) وأكسيد النيتريك (D_{L ، NO}) تقنية مفيدة لقياس احتياطي الشعيرات الدموية السنخية الرئوية في كل من السكان الأصحاء والمرضى. يوفر القياس تقديرا لقدرة المشارك على تجنيد الشعيرات الدموية الرئوية والتخلص منها. تم الإبلاغ مؤخرا عن أن الطريقة تظهر موثوقية عالية في الاختبار وإعادة الاختبار لدى المتطوعين الأصحاء أثناء ممارسة خفيفة إلى معتدلة الشدة. تجدر الإشارة إلى أن هذه التقنية تسمح بما يصل إلى 12 مناورة متكررة ولا تتطلب سوى نفس واحد مع وقت قصير نسبيا لحبس النفس يبلغ 5 ثوان. يتم توفير بيانات تمثيلية توضح التغييرات التدريجية في D_{L ، NO} و D_{L ، CO} من الراحة إلى التمرين بكثافة متزايدة تصل إلى 60٪ من عبء العمل الأقصى. يعد قياس القدرة المنتشرة وتقييم احتياطي الشعيرات الدموية السنخية أداة مفيدة لتقييم قدرة الرئة على الاستجابة لممارسة الرياضة في كل من السكان الأصحاء وكذلك في مجموعات المرضى مثل المصابين بأمراض الرئة المزمنة.

التمرين يؤدي إلى زيادة كبيرة في الطلب على الطاقة مقارنة بحالة الراحة. يستجيب القلب والرئتان عن طريق زيادة النتاج القلبي والتهوية مما يؤدي إلى توسع السرير السنخي الشعري ، وخاصة تجنيد وانتفاخ الشعيرات الدموية^{الرئوية 1}. وهذا يضمن تبادلا كافيا للغازات الرئوية ، والذي يمكن قياسه بزيادة قدرة الانتشار الرئوي (D_L)^2،3،4. تعود المحاولات الأولى لقياس D_L أثناء التمرين إلى أكثر من^{قرن 5،6،7}. غالبا ما يشار إلى القدرة على زيادة D_L من حالة الراحة باسم الاحتياطي السنخي الشعري ^8,9.

من الناحية التجريبية ، يمكن تقييم المساهمات النسبية لقدرة نشر الغشاء السنخي الشعري (D_M) وحجم الدم الشعري الرئوي (V_C) إلى احتياطي الشعيرات الدموية السنخية بطرق مختلفة ، بما في ذلك الكسور المتعددة الكلاسيكية للأكسجين المستوحى () الطريقة¹⁰. ومن الأساليب البديلة التي قد تكون مفيدة في هذا السياق طريقة الاختبار المزدوج للغاز، حيث يتم قياس D_L إلى أول أكسيد الكربون (CO) وأكسيد النيتريك (NO) (D_{L، CO/NO}) في وقت واحد¹¹. تم تطوير هذه التقنية في ثمانينيات القرن العشرين ، وتستفيد من حقيقة أن معدل تفاعل NO مع الهيموغلوبين (Hb) أكبر بكثير من معدل CO ، بحيث يعتمد الانتشار الرئوي لثاني أكسيد الكربون على V_C أكثر من NO. وبالتالي ، فإن الموقع الرئيسي للمقاومة (~ 75٪) لانتشار ثاني أكسيد الكربون يقع داخل خلايا الدم الحمراء ، في حين أن المقاومة الرئيسية (~ 60٪) لعدم الانتشار هي في الغشاء السنخي الشعري والبلازما الرئوية¹². وبالتالي فإن القياس المتزامن ل D_{L و CO} و D_{L ، NO} يسمح بتقييم المساهمات النسبية ل D_M و V_C إلى D_L¹² ، حيث يعكس التغيير في D_{L ، NO} الملاحظ أثناء التمرين إلى حد كبير توسع الغشاء السنخي الشعري. ميزة إضافية لهذه الطريقة عند الحصول على قياسات أثناء التمرين هي أنها تنطوي على وقت قصير نسبيا لحبس النفس (~ 5 ثوان) ومناورات أقل مقارنة بالتقنية الكلاسيكية ، حيث يتم إجراء مناورات متكررة متعددة مع حبس التنفس القياسي لمدة 10 ثوان عند مستويات مختلفة من الأكسجين. على الرغم من أنه تم تطبيقه مؤخرا مع وقت أقصر لحبس النفس وعدد أقل من المناورات في كل شدة¹³. ومع ذلك ، يسمح فقط بما مجموعه ست مناورات D_{L ، CO} لكل جلسة ، في حين يمكن إجراء ما يصل إلى 12 مناورة D_{L ، CO / NO} المتكررة دون أي تأثير قابل للقياس على التقديرات الناتجة¹⁴. هذه اعتبارات مهمة عند الحصول على قياسات أثناء التمرين نظرا لأنه قد يكون من الصعب إجراء كل من حبس النفس الطويل والمناورات المتعددة بكثافة عالية جدا أو في مجموعات المرضى الذين يعانون من ضيق التنفس.

تقدم هذه الورقة بروتوكولا مفصلا ، بما في ذلك الاعتبارات النظرية والتوصيات العملية بشأن قياس D_{L ، CO / NO} أثناء التمرين واستخدامه كمؤشر للاحتياطي السنخي الشعري. هذه الطريقة قابلة للتطبيق بسهولة في الإعداد التجريبي وتسمح بتقييم كيفية تأثير الحد من الانتشار في الرئتين على امتصاص الأكسجين في مجموعات سكانية مختلفة.

النظرية ومبادئ القياس
تتضمن طريقة D_{L ، CO / NO} نفسا واحدا من خليط الغاز مع افتراض أن الغازات توزع بالتساوي في الفضاء السنخي جيد التهوية بعد الاستنشاق. يتكون خليط الغاز من عدة غازات بما في ذلك غاز التتبع الخامل. يمكن استخدام تخفيف غاز التتبع في الفضاء السنخي ذي التهوية ، بناء على كسره في هواء الزفير النهائي ، لحساب الحجم السنخي (V_A) ¹⁵. يشتمل خليط الغاز أيضا على غاز الاختبار CO و NO ، وكلاهما مخفف في الفضاء السنخي جيد التهوية وينتشر عبر الغشاء السنخي الشعري. بناء على الكسور السنخية ، يمكن حساب معدلات اختفائها الفردية (k) ، والتي تسمى أيضا ثابت الانتشار ، من الفضاء السنخي. حسب الاصطلاح ، يتم اشتقاق D_L لغاز الاختبار المقاس أثناء مناورة التنفس الواحد ، من خلال المعادلة التالية¹⁶:

حيث F_A0 هو الجزء السنخي من غاز الاختبار (CO أو NO) في بداية حبس النفس لمناورة D_L الفردية ، بينما F_A هو الجزء السنخي من غاز الاختبار في نهاية حبس النفس ، و tBH هو وقت حبس النفس. D_L مكافئ ميكانيكيا لتوصيل غاز الاختبار عبر الغشاء السنخي الشعري ، من خلال البلازما وخلايا الدم الحمراء الداخلية للهيموجلوبين. وبالتالي فإنه يعتمد على كل من توصيل D_M وما يسمى التوصيل النوعي للدم الشعري الرئوي (θ) ، والذي يعتمد الأخير على توصيل غاز الاختبار في الدم وعلى معدل تفاعله مع الهيموغلوبين¹⁰. بالنظر إلى أن مقلوب التوصيل هو المقاومة ، فإن المقاومة الكلية لنقل غاز الاختبار تعتمد على المقاومات التالية في السلسلة¹⁰:

يمكن تمييز هذه المكونات عن طريق القياس المتزامن ل D_L إلى CO و NO ، لأن هذه لها قيم θ مختلفة ، وبالتالي تعتمد قيم D_L الخاصة بها بشكل مختلف على V_C. يعتمد الانتشار الرئوي لثاني أكسيد الكربون بشكل أكبر على V_C أكثر من NO ، حيث يقع الموقع الرئيسي للمقاومة (~ 75٪) لانتشار أول أكسيد الكربون داخل خلايا الدم الحمراء¹². في المقابل ، فإن المقاومة الرئيسية (~ 60٪) لانتشار NO هي في الغشاء السنخي الشعري والبلازما الرئوية ، لأن معدل تفاعل NO مع الهيموجلوبين أكبر بكثير من معدل تفاعل CO. ومن ثم ، من خلال القياس المتزامن ل D_{L و CO} و D_{L ، NO} ، ستؤثر التغييرات في كل من D_M و V_C بشكل ملحوظ على الأول ، في حين أن الأخير سيعتمد بشكل أقل بكثير على V_C ، مما يسمح بإجراء تقييم تكاملي للعوامل التي تحدد D_L.

يمكن الإبلاغ عن مقاييس D_{L ، CO / NO} باستخدام وحدات مختلفة. ومن ثم ، فإن الجمعية الأوروبية للجهاز التنفسي (ERS) تستخدم مليمول / دقيقة / كيلو باسكال ، بينما تستخدم جمعية الصدر الأمريكية (ATS) مل / دقيقة / مم زئبق. عامل التحويل بين الوحدات هو 2.987 مليمول / دقيقة / كيلو باسكال = مل / دقيقة / مم زئبق.

وافقت اللجنة الأخلاقية العلمية لمنطقة العاصمة الدنماركية سابقا على قياس D_{L ، CO / NO} أثناء الراحة ، أثناء التمرين ، وفي وضع الاستلقاء في كل من المتطوعين الأصحاء والمرضى الذين يعانون من مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) في مؤسستنا (البروتوكولات H-20052659 و H-21021723 و H-21060230).

ملاحظة: قبل قياس D_{L ، CO / NO} أثناء التمرين ، يجب إجراء قياس التنفس الديناميكي واختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET). يتم استخدام قياس التنفس الديناميكي لمراقبة جودة مناورات D_{L ، CO / NO} الفردية ، بينما يتم استخدام CPET لتحديد عبء العمل الذي يتم فيه قياس D_{L ، CO / NO} أثناء التمرين. في المرضى الذين يعانون من محدودية تدفق الهواء ، لا سيما بسبب مرض الرئة الانسدادي ، قد يكون من المفيد استكمال قياس التنفس الديناميكي بتخطيط التحجم للجسم بالكامل للحصول على مقياس صالح للقدرة الحيوية. يوصى بإجراء فحص طبي طبي لاستبعاد أي موانع معروفة قبل بدء CPET¹⁷. الأهم من ذلك ، يجب إجراء CPET قبل 48 ساعة على الأقل من قياس D_{L ، CO / NO} الذي تم الحصول عليه أثناء التمرين ، لأن التمرين القوي السابق قد يؤثر على D_L لمدة تصل إلى 24 ساعة على الأقل^18,19.

1. قياس التنفس الديناميكي

ملاحظة: يجب إجراء قياس التنفس الديناميكي وفقا للإرشادات السريرية الحالية من ERS و ATS²⁰.

1. قياس الوزن (لأقرب 100 غرام) والطول (لأقرب 1 ملم).
2. اطلب من المشارك الجلوس على كرسي مستقيم.
3. قم بإجراء قياس التنفس الديناميكي أثناء مناورة منتهية الصلاحية القسرية لتحديد الحجم القسري منتهي الصلاحية في 1 ثانية (FEV₁) والسعة الحيوية القسرية (FVC) للمشارك ، كما هو موضح في مكان آخر²⁰.

2. اختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET)

ملاحظة: يجب إجراء CPET بما يتماشى مع التوصيات السريرية الحالية²¹.

1. اضبط مقياس جهد الدورة وفقا لارتفاع المشارك وضع جهاز مراقبة معدل ضربات القلب (HR) على الصدر.
2. ضع المشارك على مقياس جهد الدورة. جهز المشارك بقناع متصل بنظام قياس التمثيل الغذائي ، لقياس التهوية وتبادل الغازات الرئوية طوال الاختبار.
3. اطلب من المشارك البدء في ركوب الدراجات بوتيرة محددة ذاتيا ≥60 جولة في الدقيقة (RPM) وإجراء فترة إحماء مدتها 5 دقائق في عبء عمل دون الحد الأقصى بناء على مستوى النشاط المبلغ عنه ذاتيا واللياقة اليومية وحالة المرض (على سبيل المثال ، 15-150 واط).
4. قم بزيادة عبء العمل بمقدار 5-20 واط كل دقيقة حتى يصل المشارك إلى الإرهاق الطوعي. يجب أن تستند الزيادات إلى مستوى اللياقة البدنية الحالي للمشارك ، بحيث يتوقع أن ينتهي الاختبار بعد 8-12 دقيقة من بدء المرحلة الإضافية.
5. اطلب من المشارك تجنب التمارين القوية الأخرى لمدة 48 ساعة القادمة.

3. معايرة معدات سعة نشر التنفس الواحد

ملاحظة: من الضروري معايرة مستشعرات التدفق وأجهزة تحليل الغاز للتأكد من أن القياسات صالحة وموثوقة. الإجراء الدقيق خاص بالشركة المصنعة والجهاز. يجب إكمال إجراء المعايرة ، بما في ذلك المكافحة البيولوجية ، في كل يوم دراسي ، وإذا تم تنفيذ أقل من يوم دراسي واحد في الأسبوع ، فيجب إجراء معايرة أسبوعية إضافية. الإعداد التجريبي موضح في الشكل 1.

1. افتح البرنامج على الكمبيوتر ، وستبدأ فترة إحماء تلقائية مدتها 50 دقيقة لضمان درجة حرارة كافية للاسترواح.
2. تأكد من أن الحاويات التي تحتوي على غازات الاختبار مفتوحة (انظر الشكل 1 د).
3. قم بإجراء معايرة الغاز عن طريق توصيل خط أخذ العينات أولا من استرواح الصدر بالمكون الإضافي لوحدة محلل MS-PFT المسمى CAL (انظر الشكل 1B).
4. ابدأ معايرة الغاز عن طريق تحديد المعايرة في الصفحة الرئيسية (انظر الشكل 2 أ) واختر معايرة الغاز. ابدأ المعايرة بالضغط على Start أو F1 (انظر الشكل 2B).
5. قم بتوصيل خط أخذ العينات باسترواح الصدر عند استيفاء معايرة الغاز وقبولها.
6. قم بإجراء معايرة الحجم باستخدام حقنة صالحة سعة 3 لتر. ابدأ معايرة وحدة التخزين عن طريق تحديد المعايرة على الصفحة الرئيسية (انظر الشكل 2 أ) واختر معايرة وحدة التخزين. ابدأ المعايرة بالضغط على F1 ، واتبع التعليمات التي يوفرها البرنامج (انظر الشكل 2C).
7. تأكد من توصيل كيس الشهيق بوحدة محلل MS-PFT (انظر الشكل 1C).
8. أكمل إجراء المعايرة عن طريق إجراء قياس المكافحة البيولوجية أثناء الراحة في وضع الجلوس. يجب أن يتم ذلك من قبل شخص صحي غير مدخن لضمان موثوقية الطريقة. إذا كان الاختلاف من أسبوع لآخر في D_{L ، CO} أو D_{L ، NO} يختلف أكثر من 1.6 و 6.5 مليمول / دقيقة / كيلو باسكال (5 و 20 مل / دقيقة / مم زئبق) ، على التوالي ، يمكن أن يكون الاختلاف بسبب خطأ الجهاز ويجب التحقيق فيه أكثر^{12 ، 22}.

4. إعداد المشارك

1. احسب عبء العمل المطلوب من نتائج CPET السابقة للكثافة المختارة (٪ من الحد الأقصى لعبء العمل (W_{كحد أقصى})) حيث سيتم قياس D_{L ، CO / NO} .
2. بعد 48 ساعة على الأقل من إجراء المشارك ل CPET ، اطلب من المشارك العودة إلى المختبر للحصول على قياس D_{L ، CO / NO} أثناء التمرين.
3. قم بقياس الطول (بالسنتيمتر إلى أقرب مم) والوزن (بالكيلو جرام لأقرب 100 جم) و Hb من الدم الشعري (بالملليمول / لتر إلى أقرب 0.1 مليمول / لتر) للمريض.
4. في الصفحة الرئيسية للبرنامج ، اختر المريض > المريض الجديد (انظر الشكل 2 أ) واملأ البيانات المطلوبة: الهوية واسم العائلة والاسم الأول وتاريخ الميلاد والجنس والطول والوزن للمشارك. تابع بتحديد موافق أو F1 (انظر الشكل 2D).

5. D_{L ، CO / NO} القياس أثناء الراحة المستقيمة

ملاحظة: يتم إجراء قياسات D_{L ، CO / NO} وفقا للتوصيات السريرية الحالية من فرقة عمل^{ERS 12}.

1. في الصفحة الرئيسية ، اختر القياس > عدم نشر الغشاء (انظر الشكل 2E).
2. ابدأ إعادة الضبط التلقائي للبرنامج ، لتصفير محلل الغاز لجميع غازات الاختبار ولبدء خلط غازات الاختبار في كيس الشهيق المتصل. ابدأ إعادة الضبط التلقائي بالضغط على F1 (انظر الشكل 2F).
   1. تستغرق إعادة الضبط التلقائي 140-210 ثانية. التزم بالتعليمات التي يوفرها البرنامج للتعرف على وقت بدء القياس. من المهم بدء القياس على الفور عندما يطلب البرنامج توصيل المريض.
3. ضع المشارك على كرسي مستقيم مجهز بمشبك أنف. قم بإرشاد المشارك حول كيفية إجراء المناورة كما هو موضح أدناه.
   1. اطلب من المشارك استخدام مشبك الأنف والبدء في التنفس الطبيعي للمد والجزر من خلال قطعة فم متصلة بالتهاب الرئة. لضمان وجود نظام مغلق للقياسات ، تأكد من إبقاء شفاه المشارك مغلقة حول لسان حاله.
   2. بعد ثلاث عمليات تنفس طبيعية ، اطلب من المشارك إجراء انتهاء أقصى سريع للوصول إلى الحجم المتبقي (RV).
   3. عند الوصول إلى عربة سكن متنقلة ، اطلب من المشارك على الفور أداء إلهام أقصى سريع لسعة الرئة الإجمالية (TLC) ، مع استهداف وقت شهيق يبلغ < 4 ثوان. أثناء الإلهام الأقصى ، يفتح صمام ، مما يسمح للمشارك باستنشاق خليط الغاز الممزوج بتركيز معروف من NO (800 جزء في المليون NO / N₂) في كيس شهيق قبل الاستنشاق مباشرة.
   4. اطلب من المشارك إجراء حبس أنفاس لمدة 5 (4-8) ثوان في TLC. أثناء الإلهام ، يتم استهداف حجم مستوحى (V_I) ≥90٪ من FVC (أو السعة الحيوية القائمة على تخطيط التحجم) مع وقت حبس النفس 4-8 ثوان²³ (الجدول 1).
   5. بعد حبس النفس ، اطلب من المشارك إجراء انتهاء صلاحية قصوى ثابت قوي دون انقطاع.
   6. بعد انتهاء الصلاحية الأقصى ، اطلب من المشارك التخلي عن لسان حال ومشبك الأنف. سيقوم البرنامج بعد ذلك بحساب D_{L ، NO} و_{D L ، CO} دون أي أمر.
4. استخدم التشجيع اللفظي طوال المناورة لضمان وصول المشارك إلى RV و TLC. تقييم مدى مقبولية المناورة وفقا للجدول 1.
5. قم بإجراء المناورة مرة أخرى بعد فترة غسيل لا تقل عن 4 دقائق ، وحتى تستوفي مناورتان معايير القبول (الجدول 1) أو حتى يتم إجراء ما مجموعه 12 مناورة (انظر أدناه) في نفس الجلسة.
6. يتم الإبلاغ عن D_{L و NO} و D_{L و CO} وفقا للمعايير الموضحة في الجدول 2. نوصي أيضا بوقت حبس النفس والحجم المستوحى والحجم السنخي كما تم الإبلاغ عنه. وعلاوة على ذلك، ينبغي الإبلاغ عن عدد المناورات المقبولة والقابلة للتكرار، وينبغي تفسير النتائج المستندة إلى المناورات التي لا تفي بمعايير القبول أو التكرار بحذر.

6. D_{L ، CO / NO} القياس أثناء التمرين

ملاحظة: يتم توفير جدول زمني لقياسات D_{L ، CO / NO} أثناء التمرين في الشكل 3.

1. ضع مقياس جهد الدورة على مسافة تمكن المشارك من التنفس من خلال قطعة الفم دون الحاجة إلى تغيير وضع ركوب الدراجات. قم بزيادة ارتفاع الجهاز بحيث يمكن إجراء القياسات بموضع عمل صحيح على الدراجة (انظر الشكل 2).
2. ضع المشارك على مقياس جهد الدورة وضع جهاز مراقبة الموارد البشرية على الصدر. اطلب من المشارك تنفيذ كل مناورة كما هو موضح في الخطوة 5.3.
3. اطلب من المشارك البدء في ركوب الدراجات لمدة 5 دقائق في عبء عمل دون الحد الأقصى ، كإحماء قبل القياس.
4. قم بزيادة عبء العمل إلى الكثافة المستهدفة مع بدء إعادة الضبط التلقائي للجهاز في نفس الوقت بالضغط على F1 (انظر الخطوة 5.2). تستغرق إعادة الضبط التلقائي 140-210 ثانية ، وهو ما يكفي لضمان وصول المشارك إلى حالة مستقرة.
5. عند الانتهاء من إعادة الضبط التلقائي ، أدر قطعة الفم إلى المشارك وقم بإجراء مناورة كما هو موضح أدناه بينما يواصل المشارك ركوب الدراجات بكثافة الهدف.
   1. اتبع الخطوات الواردة في الخطوات من 5.4 إلى 5.5. تقييم معايير المقبولية والتكرار (الجدول 1) في كل عبء عمل ، والإبلاغ عن القياسات أثناء الراحة (انظر الخطوة 5.6 والجدول 2).
6. بعد الانتهاء من المناورة ، قم بإزالة لسان حال وتقليل عبء العمل إلى 15-40 وات. قم بإجراء مرحلة الاسترداد النشطة لمدة 2 دقيقة وبعد ذلك كرر الخطوتين 6.4 و 6.5. يوفر 2 دقيقة من الاسترداد النشط و 140-210 ثانية أثناء إعادة الضبط التلقائي فترة غسيل كافية من 4-5 دقائق.

تم تنفيذ البروتوكول في عام 2021 وفي وقت كتابة هذا التقرير ، تم إجراء ما مجموعه 124 قياسا أثناء التمرين (أي 51 في المتطوعين الأصحاء و 73 في المرضى الذين يعانون من مرض الانسداد الرئوي المزمن من شدة مختلفة). يتم توفير المناورات ، وكذلك البيانات المتعلقة بمعايير القبول والتكرار المحققة ، ومعدل الفشل في الجدول 3.

الحسابات
على سبيل المثال ، يتم توفير الحسابات من مناورة D_{L ، CO / NO} واحدة هنا بناء على بيانات من المناورة الأولى عند 20٪ من_{W كحد أقصى} في المجموعة السليمة كدراسة حالة موصوفة أدناه. بناء على القيم المقاسة الواردة في الجدول 4 ، يتم حساب ما يلي:

(بيت بي تي إس)

حيث F_I هو الجزء الملهم ، V_I هو الحجم الملهم ، و D_{D و inst} و V_{D ، anat} هي مساحة ميتة مفيدة وتشريحية ، على التوالي.

حيث F_I هو الكسر المستوحى ، P_B هو الضغط الجوي و P_H2O هو ضغط بخار الماء المشبع ، وحيث

تفسير نتائج D_{L ، CO / NO} التي تم الحصول عليها أثناء التمرين
مقياس النتيجة الأولية للاهتمام هو D_{L ، NO} ، حيث يتم تفسير التغيير في D_{L ، NO} من الراحة إلى عبء عمل معين لتوفير مقياس شامل للاحتياطي السنخي الشعري. في الأفراد الأصحاء ، يزداد D_{L ، NO} خطيا مع زيادة شدة التمرين ، والذي يعزى إلى تعزيز تجنيد الدم إلى السرير الشعري الرئوي ، والذي يسهله ارتفاع النتاج القلبي¹². وهذا يؤدي إلى تجنيد الشعيرات الدموية بسبب زيادة تدفق الدم أو الضغط وتجنيد مساحة سطح الغشاء السنخي الشعري ، مما يؤدي إلى توزيع أكثر تجانسا لخلايا الدم الحمراء وتحسين المحاذاة بين الأنسجة وأسطح غشاء خلايا الدم الحمراء¹². في المقابل ، يعتبر D_{L ، CO} مقياسا ثانويا في هذا السياق ، يستخدم في المقام الأول لاستنتاج ما إذا كانت التغييرات المتزامنة في V_C تحدث. بالنسبة للتفسير على المستوى الفردي ، تعتبر الاختلافات بين قياسين أكبر من خطأ القياس فسيولوجيا²⁴ ، أي 2.7 مليمول / دقيقة / كيلو باسكال ل D_{L ، NO} و 1.6 مليمول / دقيقة / كيلو باسكال ل D_{L ، CO.}

دراسات الحالة
قامت أنثى تبلغ من العمر 25 عاما تتمتع بصحة جيدة ويبلغ _{الحد الأقصى} ل O₂ 2696 مل O₂ / دقيقة (47.3 مل O₂ / دقيقة / كجم) بثماني مناورات D_{L ، CO / NO} ، بدءا من القياسات أثناء الراحة المستقيمة في وضع الجلوس ، تليها قياسات أثناء التمرين على مقياس جهد الدراجة (W_max = 208) مع زيادة الكثافة حتى 60٪ من W_{كحد أقصى} (الجدول 5). استوفت جميع المناورات معايير القبول والتكرار.

قام رجل يبلغ من العمر 68 عاما مصاب بمرض الانسداد الرئوي المزمن المعتدل (FEV₁ = 56٪ من المتوقع) مع O₂p_eak من 1852 mL O₂ / min (22.8 mL O₂ / min / kg) بإجراء ثماني مناورات D_{L ، CO / NO} ، بدءا من القياسات أثناء الراحة المستقيمة في وضع الجلوس ، تليها القياسات أثناء التمرين على مقياس جهد الدراجة (W_max = 125 W) مع زيادة الكثافة حتى 60٪ من_{W كحد أقصى} (الجدول 6). استوفت جميع المناورات معايير القبول والتكرار.

وترد في الشكل 4 النتائج المبلغ عنها لكل عبء عمل من الحالتين المذكورتين أعلاه. علاوة على ذلك ، يتم عرض D_{L ، NO و D L ، CO} كدالة ل O₂ (محسوبة من قياسات الهواء منتهية الصلاحية) في الشكل 5. في الفرد السليم ، لوحظت زيادة شبه خطية في D_{L ، NO} كما هو متوقع باستثناء هضبة من 20٪ إلى 40٪ من_{W كحد أقصى} ، بينما تحدث زيادة تدريجية طفيفة في_{D L ، CO} عبر جميع أعباء العمل. يشير هذا إلى أن D_M يزداد في البداية مع V_C غير المتغير في بداية التمرين مما يعكس إعادة توزيع تدفق الدم الرئوي لتجنيد الشعيرات الدموية غير المفترضة سابقا ، ولكن مع زيادة تدريجية مصاحبة في V_C مع أعباء عمل أعلى ، مما يدل على أن تجنيد الشعيرات الدموية بالتناوب والانتفاخ معا يعملان على تحسين تبادل الغازات الرئوية أثناء التمرين التدريجي. في حالة مرض الانسداد الرئوي المزمن ، لا يزيد D_{L ،} عند عبء العمل الأول ، ثم يستقر ليظل عند نفس المستوى خلال أعباء العمل المتبقية ، مما يشير إلى أن احتياطي الشعيرات الدموية السنخية بالكامل قد تم تحقيقه بالفعل بنسبة 20٪ من_{W كحد أقصى}. بشكل عام ، يكون مدى تجنيد الشعيرات الدموية الرئوية وانتفاخها ، أي احتياطي الشعيرات الدموية السنخية ، أقل في حالة مرض الانسداد الرئوي المزمن منه في الفرد السليم.

الشكل 1: نظرة عامة على إعداد الدراسة. (أ) إعداد الدراسة للقياس الذي يتم إجراؤه أثناء التمرين. (ب) معايرة الغاز باستخدام خط أخذ عينات متصل بالمكون الإضافي لوحدة محلل MS-PFT المسمى CAL. (ج) كيس شهيق متصل بوحدة محلل MS-PFT. د: الحاويات التي تحتوي على غازات الاختبار. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: دليل البرنامج. (أ) في الصفحة الرئيسية، حدد المعايرة. ( ب) حدد معايرة الغاز. ( ج) حدد معايرة وحدة التخزين. (د) حدد مريض جديد. (ه) حدد مريض جديد واملأ المعلومات المطلوبة. (F) حدد القياسات واختر غشاء NO DIFF. ( G) ابدأ إعادة الضبط التلقائي بالضغط على F1. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: الجدول الزمني لقياس سعة الانتشار أثناء التمرين. تم إنشاؤها باستخدام BioRender. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: سعة الانتشار الرئوي. مقارنة قدرة الانتشار الرئوي بأول أكسيد الكربون (D_{L ، CO}) وأكسيد النيتريك (D_{L ، NO}) أثناء التمرين الإضافي كدالة لنسبة عبء العمل الأقصى (W_{كحد أقصى}) في الفرد السليم والفرد المصاب بمرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 5: سعة الانتشار الرئوي. مقارنة قدرة الانتشار الرئوي بأول أكسيد الكربون (D_{L ، CO}) وأكسيد النيتريك (D_{L ، NO}) أثناء التمرين الإضافي كدالة لامتصاص الأكسجين (O₂) في الفرد السليم والفرد المصاب بمرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Tقادر 1: معايير المقبولية والتكرار. الاختصارات: D_{L ، CO:} قدرة الانتشار الرئوي إلى أول أكسيد الكربون ، D_{L ، NO:} قدرة الانتشار الرئوي إلى أكسيد النيتريك ، FVC: القدرة الحيوية القسرية ، V_A: الحجم السنخي ؛ VC: القدرة الحيوية.

Table 2: الإبلاغ عن البيانات. الاختصارات: D_{L ، CO:} قدرة الانتشار الرئوي إلى أول أكسيد الكربون ، D_{L ، NO:} قدرة الانتشار الرئوي إلى أكسيد النيتريك.

Table 3: تم إكمال قياسات D_{L ، CO / NO} أثناء التمرين في مؤسستنا بين يوليو 2021 وديسمبر 2023. الاختصارات: مرض الانسداد الرئوي المزمن ، مرض الانسداد الرئوي المزمن.

Table 4: تم قياس كسور غاز الاختبار والتتبع الخامل في الهواء المستوحى (F_I) والسنخية (F_A) أثناء مناورة التنفس الواحدة. الاختصارات: V_I: حجم موحى به. V_{D ، anat:} الفضاء الميت التشريحي ؛ V_{D ، inst:} أداة الفضاء الميت ؛ tBH: وقت حبس النفس.

Tقادر 5: بيانات من فرد سليم. الاختصارات: D_{L ، NO}: قدرة الانتشار الرئوي إلى أكسيد النيتريك ، D_{L ، CO:} قدرة الانتشار الرئوي إلى أول أكسيد الكربون ، V_I: حجم مستوحى ، V_A: الحجم السنخي.

الجدول 6: بيانات من فرد مصاب بمرض الانسداد الرئوي المزمن. الاختصارات: D_{L ، NO}: قدرة الانتشار الرئوي إلى أكسيد النيتريك ، D_{L ، CO:} قدرة الانتشار الرئوي إلى أول أكسيد الكربون ، V_I: حجم مستوحى ، V_A: الحجم السنخي.

يوفر البروتوكول نهجا موحدا لقياس D_{L ، CO / NO} أثناء التمرين باستخدام تقنية التنفس الواحد لغاز الاختبار المزدوج. نظرا لأن مقاييس D_{L ، CO / NO} التي تم الحصول عليها تزداد بسبب تجنيد الشعيرات الدموية الرئوية وانتفاخها ، فإن الطريقة توفر مقياسا ذا مغزى من الناحية الفسيولوجية للاحتياطي السنخي الشعري.

الخطوات الحاسمة في البروتوكول
تتطلب الطريقة الزفير إلى الحجم المتبقي متبوعا بإلهام لسعة الرئة الإجمالية التي يتم فيها حبس النفس لمدة 5 ثوان وإنهائه بانتهاء صلاحية عربة سكن متنقلة. هذه خطوة حاسمة ، حيث يمكن أن يكون من الصعب القيام بها أثناء التمرين وخاصة أثناء التمرين بكثافة عالية. يمكن أن تؤدي شدة التمرين المتزايدة إلى انخفاض في V_I ، وإذا انخفضت إلى أقل من 85٪ من السعة الحيوية ، فإن المناورة غير مقبولة (انظر الجدول 1). وبالتالي ، من المهم أن يلاحظ مدرب الاختبار ما إذا كان المشارك يستنشق بشكل كاف ويؤكد وقت حبس التنفس الكافي من أربع إلى ثماني ثوان ، مباشرة بعد كل مناورة¹². وعلاوة على ذلك، قد يكون من الصعب في بعض الحالات تحقيق معايير التكرار؛ في مثل هذه الحالات ، يتم الإبلاغ عن بيانات من المناورة ذات أعلى D_{L ،لا} ، ونوصي بأن يتم ذكرها صراحة في عدد الحالات التي كان ذلك ضروريا عند تقديم البيانات. في بعض الحالات ، قد لا يكون من الممكن الحصول على قياسات مقبولة أو قابلة للتكرار أثناء التمرين على الإطلاق ، على سبيل المثال في الدراسات التي أجريت على المرضى الذين يعانون من ضيق التنفس الشديد بحيث لا يستطيعون تحقيق حبس النفس الكافي و / أو أولئك الذين يعانون من فرط التضخم الديناميكي مع انخفاض مصاحب في القدرة على الشهيق أثناء التمرين. في مثل هذه الحالات ، قد يكون من الأنسب استخدام قياسات D_{L ، CO / NO} التي تم الحصول عليها في وضع الاستلقاء ، مما يؤدي أيضا إلى تجنيد الشعيرات الدموية الرئوية وانتفاخها ، وإن كان أقل وضوحا مما كان عليه أثناء التمرين دون الحد الأقصى^24,25.

التعديلات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها للطريقة
من المهم أن يسبق قياس الراحة دائما أي قياس يتم إجراؤه أثناء التمرين ، حيث يمكن تقليل D_{L ، CO} لمدة تصل إلى 6-20 ساعة بعد تمرين عالي الكثافة يتم إجراؤه حتى استنفاد^18،19،26. علاوة على ذلك ، من المهم تسجيل HR و / أو مؤشرات أخرى للحمل الأيضي للتأكد من أن القياسات التي تم الحصول عليها في مواضيع مختلفة قد تم إجراؤها في حالة مستقرة وفي أعباء عمل استقلابية مماثلة.

قد لا تكون الطريقة حساسة للكشف عن التغييرات الصغيرة في D_{L ، NO} أو D_{L ، CO} ، حيث تم الإبلاغ عن تباين الاختبار للاختبار خلال نفس الجلسة بنسبة تصل إلى 7٪ اعتمادا على المقياس^{المحدد 12}. وبالتالي ، من المهم اختيار شدة التمرين التي تكفي للحث على زيادة أكبر من خطأ القياس ، مع الأخذ في الاعتبار أيضا أن المشارك يجب أن يكون قادرا على أداء مناورتين مقبولتين على الأقل بالشدة المحددة. من بين الدراسات السابقة التي استخدمت طريقة غاز الاختبار المزدوج ، تم استخدام شدة مختلفة من خفيفة إلى معتدلة. استخدمت معظم الدراسات كثافة نسبية تتعلق ب٪ من عتبة التهوية^24,27 ، أو ٪ من الحد الأقصى المتوقع للعمر^{HR 28} ، أو ٪ من الحد الأقصى لاحتياطي الأكسجين²⁹ ، بينما طبقت دراسة واحدة فقط كثافة مطلقة عند عبء عمل ثابت يبلغ 80 واط³⁰. عبر الدراسات ، تتوافق أعباء العمل هذه مع الشدة النسبية التي تتراوح من 20٪ إلى 86٪ من W_max 24,27,29. لتسهيل مقارنة القياسات بين الدراسات ، يوصى بتنفيذ كثافة نسبية ، أي ٪ من W_max ، ٪ من الحد الأقصى للموارد البشرية (_{HR max}) أو ٪ من O_2max (أو O_{2الذروة}) ، والإبلاغ عن W_max وعبء العمل الذي تم الحصول على القياس فيه.

أهمية الطريقة فيما يتعلق بالطرق الحالية / البديلة
بالنسبة إلى ، يمكن اشتقاق D_M و V_C رياضيا بواسطة D_{L ، CO / NO}^12,31 ، وبينما يجب القيام بذلك بحذر (انظر "قيود الطريقة" أدناه) ، فإنه يسمح بإجراء تقييم ميكانيكي أكثر مباشرة لكيفية توسع مساحة السطح السنخية الشعرية من خلال توظيف الشعيرات الدموية الرئوية (تم تقييمها بواسطة D_M) والانتفاخ (زيادة في V_C تتجاوز زيادة D_M) في التغيرات المرتبطة بممارسة الرياضة في تبادل الغازات الرئوية. ومع ذلك ، على حد علمنا ، تم التحقق من صحة طريقة D_{L ، CO / NO} أحادية التنفس فقط أثناء ظروف الراحة المستقيمة¹¹. تم استخدام الطريقتين أثناء التمرين في العديد من الدراسات السابقة وأظهرتا تغيرات فسيولوجية مماثلة في D_M و V_C في الأفراد الشباب الأصحاء ^3,24. ومع ذلك ، يمكن إجراء عدد مختلف من المناورات مع كل طريقة ، مع السماح بحد أقصى ستة و_{D L ، CO / NO} يسمح بما يصل إلى 12 مناورة في نفس الجلسة¹². هذا لأنه على الرغم من وجود نفس جزء ثاني أكسيد الكربون (~ 0.30) ، فإن وقت حبس النفس الأقصر (5 ثوان مقابل 10 ثوان) من D_{L ، CO / NO} يؤدي إلى تراكم أقل لثاني أكسيد الكربون في الدم وبالتالي ضغط ارتدادي أقل لثاني أكسيد الكربون¹⁴. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إجراء ما يصل إلى 22 D_{L ، CO / NO} المناورات دون التأثير على D_{L ، NO} ، لأن مستويات الزفير الداخلي NO ، التي تتراوح بين 11 و 66 جزء في البليون ، هي أقل بمقدار 1000 مرة من قياسات NO ، والتي تقع في نطاق جزء في المليون¹⁴. ومن ثم ، بالنظر إلى أن استخدام 10 s D_{L ، CO} ، ومناورتين على الأقل مطلوبتان لتقييم التكرار في كل منهما ، وهو ما يتوافق مع ما لا يقل عن أربع مناورات في كل شدة تمرين ، عند إجراء إنهاء مزدوج ، قد لا يكون ذلك ممكنا أثناء التمرين. وهكذا ، استخدمت الأساليب السابقة مناورة واحدة في كل منها ، مما أدى إلى ما لا يقل عن ثلاث مناورات في كل كثافة تمرين³² ، مع عيب ملحوظ أنه لا يمكن تقييم إلى أي مدى تكون المناورات قابلة للتكرار بالفعل. ومع ذلك ، فإن طريقة D_{L ، CO / NO} لا تتطلب سوى قياسين إذا كانت تفي بمعايير التكرار وتعتبر مقبولة في كل شدة تمرين. ومع ذلك ، فقد ثبت أنه يوفر تكرارا مقبولا مشابها لتكرار D_{L ، CO / NO} أثناء التمرين ، حتى عند تقصير وقت حبس النفس. ومن ثم ، أثناء التمرين المعتدل ، وجدنا سابقا معامل تباين بين الأيام (CV) من 2٪ إلى 6٪ لمقاييس D_{L ، CO / NO} المختلفة في وقت حبس النفس ~ 6 s²⁴ ، في حين تم الإبلاغ عن السير الذاتية الأعلى قليلا فقط من 7٪ و 8٪ و 15٪ ل D_{L و CO} و V_C و D_M ، على التوالي ، باستخدام وقت مماثل لحبس النفس³².

في ملاحظة ذات صلة ، من المعروف أن D_{L ، CO} المقاسة في سياق D_{L ، CO / NO} أقل باستمرار من D_{L ، CO} الأكثر استخداما على نطاق واسع بناء على 10 s حبس النفس^12,33. وفقا للدراسات السابقة ، هذا لا يرجع إلى الاختلاف في وقت حبس النفس ، لأن وقت حبس النفس الأقصر سيزيد D_{L ، CO}³⁴. بدلا من ذلك ، قد ينبع من عوامل أخرى مختلفة بما في ذلك تكوين الغاز المستنشق وحركية CO مقابل NO³³. أولا ، يستخدم D_{L ، CO / NO} الهيليوم ، بينما يستخدم 10 s_{D L ، CO} الكلاسيكي الميثان كغاز تتبع خامل. نظرا لخصائصها الفيزيائية المميزة ، تظهر هذه الغازات توزيعات وقابلية ذوبان مختلفة في الرئتين والأنسجة. قد يؤدي هذا إلى انخفاض V_A مع الهيليوم مقارنة بالميثان. أخيرا ، تعني تفاعلية غازات الاختبار أن الاختلافات في حركية NO و CO عندما يكون الارتباط بالهيموجلوبين يمكن أن يلعب دورا. على الرغم من المضاربة ، فإن وجود NO في D_{L ، CO / NO} قد يؤثر بالتالي على ارتباط CO بالهيموجلوبين³³.

يعتمد معدل انتشار ثاني أكسيد الكربون عبر الغشاء السنخي الشعري على ارتباط أول أكسيد الكربون بالهيموجلوبين في الدم ، وبصرف النظر عن استخدامه لحساب θCO ، قد يكون تصحيح الهيموجلوبين لقيمة D_{L و CO} مناسبا اعتمادا على السياق المحدد³⁵. هذا منتشر في بيئة سريرية ، ولكنه أقل أهمية في الأفراد الأصحاء حيث يكون التأثير على D_{L ، CO} غالبا ضئيلا. يمكن أيضا استخدام هذه التصحيحات لتقييم D_{L ، CO / NO} أثناء التمرين ، ولكنها أقل أهمية عند تقييم تغييرات محددة في الراحة إلى التمرين ، حيث تكون التغيرات (الحادة) في الهيموجلوبين ذات أهمية طفيفة. يجب أن يتم ذلك على أي حال بحذر ، لأن هذه المعادلات تفترض مسبقا نسبة 0.7 بين D_M و θ∙V_c ل CO³⁵ ، وهو افتراض قد لا يكون صحيحا أثناء التمرين.

حدود الطريقة
تعكس الزيادة المعتمدة على الشدة في D_{L ، NO} و D_{L ، CO} أثناء التمرين لدى الأفراد الأصحاء تجنيد الشعيرات الدموية الرئوية وانتفاخها. ربما لا يمكن الحصول على مقياس مباشر للاحتياطي السنخي الشعري إلا بكثافة دون الحد الأقصى ، لأن النهج لن يكون ممكنا عمليا لا في الإعداد التجريبي أو السريري بأقصى كثافة حيث قد يكون الحد الأقصى للتجنيد والانتفاخ واضحا. وبالتالي فإن الخيار العملي هو استهداف عبء عمل محدد مسبقا (مطلق أو نسبي) يكفي لتحفيز تجنيد الشعيرات الدموية الرئوية وانتفاخها بطريقة منهجية ، مع كونه ممكنا أيضا لجميع المشاركين. في البروتوكول الحالي ، استندت الكثافة إلى النسبة المئوية ل W_max حيث يمكن نقلها بسهولة إلى دراسات أخرى. تقليديا ، تم وصف التمرين وفقا لنسبة O _2max أو_{HR max} ، ولكن هذا يتطلب أن يصل جميع المشاركين إلى الحد الأقصى الحقيقي. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فمن المحتمل أن يقوم المشاركون بإجراء القياس بكثافة نسبية مختلفة³⁶ ، مما قد يشكل مشكلة بشكل خاص ويعقد التفسير الفسيولوجي لدى السكان الذين يعانون من ضيق التنفس الجهدية الشديد ، مثل المرضى الذين يعانون من أمراض الرئة أو القلب المزمنة.

تجدر الإشارة إلى أنه ضمن مناورة D_{L ، CO / NO} الفردية ، قد لا يتم توزيع غازات الاختبار على مناطق سيئة التهوية نسبيا من الرئتين. هذا يشكل مشكلة بسيطة في الأفراد الذين لا يعانون من أمراض الرئة ، ولكن في ظل وجود عدم تجانس كبير في التهوية ، بما في ذلك حبس الهواء العلني ، قد يتم المبالغة في تقدير D_L الحقيقي للمشارك ، لأن القياس يعكس فقط الظروف في أفضل المناطق تهوية من الرئتين ، وهو تأثير يبرزه قصر حبس النفس³⁷. من حيث المبدأ ، قد يؤدي هذا إلى انخفاض متناقض على ما يبدو في احتياطي الشعيرات الدموية السنخية إذا تعرض أحد المشاركين المصابين بأمراض الرئة لتدخل يقلل من عدم تجانس التهوية.

يجب تفسير الانخفاض المرتبط بالتمرين في D_{L ، CO} الذي يتجاوز انخفاض D_{L ، NO} بأعلى كثافة (60٪ من_{W كحد أقصى}) في حالة مرض الانسداد الرئوي المزمن المبلغ عنها هنا بحذر ، حيث لا يمكن تفسيره بسهولة من وجهة نظر فسيولوجية. وقد لوحظ نمط مماثل في غالبية مرضى الانسداد الرئوي المزمن البالغ عددهم 73 الذين درسناهم في مؤسستنا حتى الآن ، ويجب النظر في مساهمة القيود المنهجية فقط. ومن ثم ، بصرف النظر عن احتمال أن يكون أول أكسيد الكربون أكثر عرضة من NO لعدم تجانس تهوية التأثير الموضح أعلاه ، فإن حقيقة أن NO يتفاعل أسرع بنحو 300 مرة مع الهيموجلوبين وينتشر أيضا عبر الأنسجة والبلازما أسرع مرتين من أول أكسيد الكربون قد يلعب أيضا دورا³¹. ومن ثم ، في حين أن كلا من NO و CO يخضعان عادة لتبادل غاز محدود الانتشار ، فإن امتصاص ثاني أكسيد الكربون قد يصبح محدودا عندما ينخفض التروية في وحدات الرئة الفردية ~ 100 ضعف³¹ ، مما يؤدي إلى تقليل D_{L ، CO} المقاس دون التأثير على D_{L ، NO.} بالنظر إلى أن مرض الانسداد الرئوي المزمن يرتبط بالتدمير السنخي وفقدان تدريجي للشعيرات الدموية مع توزيع تهوية غير متجانس في جميع أنحاء الرئتين³⁹ ، فإن وحدات الرئة مع انخفاض 100 ضعف في التروية ليست شائعة⁴⁰ ، وهي تمثل بالفعل المناطق التي قد ينخفض فيها وقت عبور خلايا الدم الحمراء بشكل خطير لإضعاف كل من امتصاص الأكسجين وأول أكسيد الكربون أثناء التمرين. عامل تكميلي إضافي قد يكون له دور هو التوزيع غير المتكافئ لخلايا الدم الحمراء داخل الشبكة الشعرية لوحدات الرئة الفردية⁴¹ ، والتي قد يكون لها أيضا تأثير أكثر عمقا على D_{L ، CO} من D_{L ، NO.}

من الممكن اشتقاق D_M و V_C من القياسات¹² ، ولكن مع ذلك لا تستخدم على نطاق واسع لأن الأخطاء المنهجية يتم تقديمها لأن اشتقاقها ينطوي على العديد من  الافتراضات والثوابت التجريبية³¹. على سبيل المثال ، يعترف الإجماع العلمي السائد بأن نسبة الانتشار α 1.97 ، والتي تمثل نسبة الذوبان الفيزيائي ل NO و CO في الأنسجة⁴². تحدت العديد من الدراسات هذه القيمة ، حيث اقترح البعض قيما α أعلى للتوفيق بين التناقضات بين طرق القياس المختلفة. ومع ذلك ، يتم رفض هذه المقترحات في الغالب لأنها تنحرف عن نسبة الانتشار المادي ، مما يؤدي إلى عدم اتساق القيم^{α 12}. علاوة على ذلك ، يفترض أن يكون ل θNO قيمة محدودة ، ولكن كان يفترض تاريخيا أنها لانهائية بسبب معدل تفاعلها السريع مع الهيموجلوبين الحر. ومع ذلك ، فقد اعترضت المناقشات الشاملة والدراسات الحديثة على هذا الافتراض ، حيث أثبتت θNO على أنها محدودة ، مع 1.51 مل_{من الدم} / دقيقة / كيلو باسكال /_مليمول CO توفر أفضل تقدير حالي ، لأنها تتماشى مع التنبؤات النظرية بشكل جيد بالإضافة إلى التجارب المكثفة في المختبر وفي الجسم الحي ¹². وبالمثل ، تستند معادلات θCO إلى الثوابت التجريبية التي تم الحصول عليها عند الرقم الهيدروجيني 7.4 ، رافضة القيم السابقة التي كانت تستند إلى قياسات الأس الهيدروجيني الأقل دقة وغير الفسيولوجية⁴³. ومع ذلك ، من بين المقاييس المختلفة التي يمكن الحصول عليها بهذه الطريقة ، فإن D_{L ، NO} يعتمد على أي حال على أقل عدد من الافتراضات ويبدو أنه يوفر التقديرات الأكثر قابلية للتكرار للاحتياطي السنخي الشعري²⁴ ، وبالتالي يظل مقياس النتيجة الرئيسي للاهتمام في سياق الاحتياطي السنخي الشعري.

الأهمية والتطبيقات المحتملة للطريقة في مجالات بحثية محددة
قد توفر قياسات D_{L ، CO / NO} حسابا شاملا لتبادل الغازات الرئوية أثناء التمرين. قد يكون تنفيذ هذه الطريقة أسهل أثناء التمرين مقارنة بالدراسات السريرية على السكان الذين يعانون من ضيق التنفس الجهدية ، مثل المرضى الذين يعانون من قصور القلب وأمراض الرئة المزمنة ، بسبب فترات حبس النفس الأقصر وعدد أقل من المناورات المطلوبة في كل عبء عمل. علاوة على ذلك ، يوفر D_{L ، CO / NO} على وجه التحديد_{D L ، NO} والذي ربما يوفر التقدير الأكثر تحيزا لاحتياطي الشعيرات الدموية السنخية عند شدة تمرين معينة ، مما يجعله مقياسا مناسبا للنتائج في كثير من الحالات.

المعدات والبرامج المعروضة في المقالة ليست مجانية. لا يرتبط أي من المؤلفين بأي شركة تقدم الترخيص للبرنامج. يعلن جميع المؤلفين عدم وجود مصالح مالية متنافسة.

تلقت الدراسة دعما ماليا من مؤسسة سفيند أندرسن. يتم دعم مركز أبحاث النشاط البدني من قبل TrygFonden Grants ID 101390 و ID 20045 و ID 125132. يتم تمويل JPH من قبل HelseFonden ومستشفى جامعة كوبنهاغن ، Rigshospitalet ، بينما يتم تمويل HLH من قبل مؤسسة Beckett.