Funding was provided by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada and The Heart and Stroke Foundation of Canada.

Este protocolo sigue las directrices del comité de ética de investigación humana de la Universidad de Alberta y se ajusta a las normas establecidas por la última revisión de la Declaración de Helsinki. 1. graduado prueba de esfuerzo (VO 2 pico) <ol><li> Obtener consentimiento informado por escrito del sujeto. Que el sujeto leer y contestar las preguntas que aparecen en la preparación para la actividad física Cuestionario + (PAR-Q +) para determinar su aptitud para un ejercicio 24. </li><li> Ajustar la altura del asiento de la bicicleta ergométrica, de acuerdo a la preferencia de tema. Coloque electrodos cuatro electrocardiograma (ECG) en la parte posterior del paciente de acuerdo con la colocación estándar ECG de 3 derivaciones, con las extremidades modificada conduce a medir la frecuencia cardíaca (HR) 25. </li><li> Inserte la boquilla en la boca del sujeto para medir el gas exhalado y la ventilación durante el ensayo utilizando un sistema de medición del metabolismo 25. NOTA: El sistema metabólico medirá el consumo en tiempo real de oxígeno (VO2), la producción de dióxido de carbono (VCO 2), ventilación (V E), frecuencia cardíaca (FC), y el final de la espiración de CO 2 (P ET CO 2). </li><li> Después de 2 minutos de la recogida de datos de referencia, dar instrucciones al objeto de comenzar a pedalear con una carga de trabajo inicial de 50 vatios, para mantener una cadencia constante de ≥60 RPM. Aumentar la carga de trabajo en los pasos 25 W cada 2 minutos, hasta que el sujeto alcanza el agotamiento volitivo o solicitud de detener la prueba 25. </li></ol> 2. Fracción múltiple de oxígeno inspirado (FIO 2) Capacidad de difusión (DLCO) Método 7 <ol><li> Calcular las cargas de trabajo que corresponden a un 30%, 50%, 70% y 90% del VO 2 pico usando el pico de VO 2 obtenido en la prueba de esfuerzo. Por lo menos 48 horas después de la prueba de esfuerzo, tienen el objeto de reconvertir al laboratorio para maniobras de DLCO. </li><li> No exceda de 12 pruebas por día DLCO, como carboxihemoglobina (COHb) acumulación puede ocurrir con la repetición de la prueba 5. Por lo tanto, realizar pruebas en varios días en función del número de cargas de trabajo de ejercicios a realizar y la calidad de los datos DLCO. </li><li> Preparar los gases respiratorios pre-uniendo un tanque de 100% O 2 gas y un depósito de aire de grado médico (21% O 2 y 79% N 2) a un sistema mezclador de aire. Llenar dos 60 L no difusión de bolsas Douglas, una que contiene 40% de O 2, y una que contiene 60% de O 2, utilizando el sistema mezclador de aire. </li><li> La creación de dos de calibre grande, de tres vías válvulas de llave de paso que permita la modulación de las mezclas de gases inhalados. Estos se conocen como las &quot;válvulas de pre-aliento.&quot; </li><li> Conectar las bolsas Douglas al sistema de válvula mediante un tubo flexible, no compresible. Conectar el sistema de válvula a una de dos vías, conn válvula en forma de T no reinspiraciónreflejada en el conjunto de entrada de gas de prueba del sensor de flujo de masa del sistema de medición del metabolismo. </li><li> Para apoyar las mediciones, haga que el sujeto sentado en posición vertical, con los dos pies apoyados en el suelo. Para los ensayos de ejercicio, asegúrese de que el sujeto está en un estado estable mediante el control de HR usando el ECG (HR ± 3 lpm durante el estado estacionario). NOTA: El estado de equilibrio no puede ser alcanzado en el 90% del VO 2 pico; de este modo, comenzar la medición una vez que el sujeto ha alcanzado la HR equivalente a 90% del VO 2 pico en la prueba de esfuerzo. </li><li> Se recoge una sola gota de sangre capilar a través de un pinchazo en el dedo y analizarla para determinar la concentración de hemoglobina. A continuación, ajuste todos los posteriores CO DL para [Hb] mediante la siguiente ecuación 26: <img alt="Ecuación 1" src="/files/ftp_upload/54949/54949equation1.jpg" /></li><li> Seleccionar un F I O 2 (21%, 40%, o 60%) al azar por la conmutación de los pre-Breathe válvulas a la orientación deseada. ChooSE F correspondiente al I O 2 DL CO gas girando el selector de la válvula de gas DL CO (véase la Figura 1C). </li><li> Instruir al objeto de colocar los clips de la nariz y respirar normalmente en la boquilla durante cinco respiraciones de la bolsa de Douglas correspondiente a la respectiva F I O 2. </li><li> Instruir al sujeto a expirar al volumen residual. Cuando las mesetas de volumen pulmonar en el volumen residual, tienen el sujeto inhale la mezcla de gas CO DL al total de la capacidad pulmonar y contener la respiración durante 6 s antes de exhalar el volumen residual. </li><li> Monitorear el rastreo de metano durante la exhalación para asegurar que la pendiente es horizontal, ya que esto indica que el gas de ensayo CO está bien equilibrada en el pulmón. NOTA: El volumen alveolar (V A) y el tiempo de retención de la respiración se calculan automáticamente y reportados por el sistema de medición del metabolismo. </li><li> Asegúrese de que la V para cada maniobra DLco está dentro del 5% of ensayos anteriores. Del mismo modo, el tiempo de retención de la respiración debe ser de 6,0 ± 0,3 s. Si no es así, repetir la maniobra. </li><li> Espere 4 minutos para permitir que el monóxido de carbono residual para vaciar, y repita los pasos 2.8 a 2.11 por cada restante F I O 2 en reposo. </li><li> Por lo menos 48 h más tarde, repita los pasos 2.9 a 2.15 durante el estado de equilibrio en cada intensidad del ejercicio (30%, 50%, 70% y 90% del VO 2 pico) para cada F I O 2. Reducir la carga de trabajo entre la respiración se mantiene en el 90% de la carga de trabajo del VO 2 pico para recuperar el objeto. </li><li> Espere 2 minutos entre las pruebas DLCO durante el ejercicio para despejar alveolar de CO durante el ejercicio. No exceda de 12 pruebas DLCO por día para evitar la carboxihemoglobina (COHb) la acumulación de 5. </li></ol> 3. Cálculo del volumen pulmonar de sangre capilar y la membrana Capacidad de Difusión <ol><li> Calcular la presión parcial alveolar de O 2 (P a O 2) utilizando el following ecuación <img alt="Ecuación 2" src="/files/ftp_upload/54949/54949equation2.jpg" /> NOTA: F I O 2 es la fracción de O 2 inspirado, P BAR es la presión atmosférica, P H2O es la presión de vapor de agua, P a CO 2 es la presión arterial de CO 2, y el RER es el cociente respiratorio. </li><li> Estimar el RER y P a CO 2 mediante la medición de 30 s media P ET CO 2 y el RER para la respectiva intensidad del ejercicio a partir de los datos obtenidos en la prueba de esfuerzo anterior. </li><li> Calcular θ CO utilizando la siguiente ecuación 7. <img alt="Ecuación 3" src="/files/ftp_upload/54949/54949equation3.jpg" /></li><li> Representa gráficamente la relación entre 1 / DLco adj y 1 / θ CO para cada F I O 2 y el cálculo de la ecuación de regresión. NOTA: El mínimo aceptable r 2valor es 0,95, y las maniobras DL CO se debe repetir cuando r 2 valores están fuera de este rango 21. </li></ol><img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig2.jpg" /> Figura 2: Gráfico Representante de 1 / DL CO en función de 1 / θ CO en el pico de esfuerzo. La relación entre 1 / DL CO y 1 / θ CO se traza para tres respiración tiene en los diferentes F I O 2 (21%, 40% y 60%). El cálculo de Vc y Dm se deriva de la ecuación de regresión para la relación anterior. El inverso de la pendiente (1 / 0,00796) de la línea da el valor de Vc (125,5 ml), y la inversa de la intersección y (1 / 0,00869) da el valor para DM (115,0 ml min -1 mmHg -1). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54949/54949fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una lar</a>ger versión de esta figura. <ol start="5"><li> Calcular Vc tomando la inversa de la pendiente de la ecuación de regresión entre 1 / DL CO y 1 / θ CO. Calcula Dm tomando el inverso de la intersección de la ecuación. </li></ol> 4. intrapulmonar arteriovenosa anastomosis Reclutamiento <ol><li> En un día separado de la recogida de datos DL CO, inserte un intravenoso de calibre 20 (IV) del catéter en una vena antecubital y adjuntarlo a una llave de tres vías a través de un tubo de extensión de 6 en IV para la inyección de suero salino agitado para el contraste ecocardiografía 11, 17. </li></ol><img alt="figura 3" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig3.jpg" /> Figura 3: Agitado de configuración de contraste salino. Un catéter IV se coloca en el espacio antecubital y está conectado a una llave de paso de tres vías a través de una extensión de 6-in. Dos jeringas de 10 mL se encuentran entached a la llave de paso para crear la solución de contraste, que contiene 10 ml de solución salina y 0,5 ml de aire de la habitación. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54949/54949fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <ol start="2"><li> Conectar dos jeringas de 10 mL a la llave de tres vías. Mezclar 10 ml de solución salina estéril al 0,9% con 0,5 ml de aire, y con fuerza agitar a través de la llave de tres vías, de ida y vuelta entre las dos jeringas, para formar burbujas finas suspendidas, hasta que el ecografista está listo para el contraste. </li><li> Tienen un ecografista o cardiólogo experimentado obtener una vista apical de cuatro cámaras estándar del corazón. En reposo, tiene la ecocardiografista evaluar el tabique interauricular y el tabique ventricular para una derivación intracardiaca con ecocardiografía estándar y Doppler color. <ol><li> Si no se detecta una desviación intracardiaca, instruir al objeto de realizar una maniobra de Valsalva durante la inyección de contrasteiones para evaluar la presencia de un foramen oval permeable (FOP) 11, 17. Repita la medición durante no Valsalva. </li></ol></li><li> Inyectar el contraste, mientras que el ecografista mantiene la vista de cuatro cámaras. Registrar 15 ciclos cardiacos tras la detección de contraste en el ventrículo derecho. </li><li> Repetir la formación de imágenes de contraste mejorado durante el ejercicio en estado estable en el 30%, 50% y 70% del VO 2 pico. A medida que el estado de equilibrio no puede ser alcanzado en el 90% del VO 2 pico, comienzan la formación de imágenes una vez que la frecuencia cardíaca objetivo, identificado por la frecuencia cardíaca al 90% del VO 2 pico durante la prueba de esfuerzo, que se alcanza. NOTA: El tiempo entre las intensidades de ejercicio depende de la liquidación de contraste de ambos ventrículos, ≥ 2 min. </li><li> Tener un ecocardiografista que está cegado a las condiciones experimentales interpretar los ecocardiogramas de contraste salino agitado de acuerdo con un sistema de puntuación descrito previamente-17 &lt;/ sup&gt; 27. NOTA: La puntuación se basa en el número máximo de contraste burbujas visibles dentro del ventrículo izquierdo (VI) en un solo marco ecocardiográfico, como sigue: no contraste burbujas en el LV = 0, ≤3 burbujas = 1, 4 - 12 burbujas = 2 ,&gt; 12 burbujas = 3. Nota: El aspecto de contraste en el ventrículo izquierdo después de cinco ciclos cardiacos sugiere una Ipava. Un shunt intracardíaco es calificado por la aparición de contraste en menos de cinco ciclos cardiacos 27. </li></ol><img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig4.jpg" /> Figura 4: Imágenes representativas para Ipava de puntuación. La escala es de 5 cm (línea blanca sólida). (A) la inyección de contraste Pre. (B) Puntuación = 0. El marcador (C) = 1. Ipava puntuación Ipava (D) = 3. Ipava <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54949/54949fig4large.jpg" target="_blank">P</a>arrendar clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+the+calculation+of+DM,CO+and+VC+via+the+single+breath+single+oxygen+tension+DLCO/NO+method.">Optimizing the calculation of DM,CO and VC via the single breath single oxygen tension DLCO/NO method.</a> Respir Physiol Neurobiol. 221, 19-29 (2015).</li><li>Guazzi, M., Pontone, G., Brambilla, R., Agostoni, P., R&#232;ina, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alveolar-capillary+membrane+gas+conductance:+a+novel+prognostic+indicator+in+chronic+heart+failure.">Alveolar-capillary membrane gas conductance: a novel prognostic indicator in chronic heart failure.</a> Eur Heart J. 23 (6), 467-476 (2002).</li><li>Ofir, D., Laveneziana, P., Webb, K. A., Lam, Y. -. M., O'Donnell, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+Dyspnea+during+Cycle+Exercise+in+Symptomatic+Patients+with+GOLD+Stage+I+Chronic+Obstructive+Pulmonary+Disease.">Mechanisms of Dyspnea during Cycle Exercise in Symptomatic Patients with GOLD Stage I Chronic Obstructive Pulmonary Disease.</a> Am J Resp Crit Care Med. 177 (6), 622-629 (2008).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Este método permite la evaluación de la capacidad de difusión pulmonar y el reclutamiento anastomosis arteriovenosa intrapulmonar durante el ejercicio. Los pasos críticos en el protocolo A pesar de que la retención de la respiración DL CO es relativamente simple en reposo, contención de la respiración durante el ejercicio presenta un desafío único para el tema, ya que es contrario a la intuición, y los sujetos tienen un alto impulso para respirar durante el ejercicio. Por lo tanto, una determinación de buena calidad de Vc y Dm se basa en la relación y la comunicación clara entre el probador y el sujeto. la capacidad técnica de las pruebas puede ser cuantificado con la variabilidad del volumen alveolar (± 5% de los ensayos anteriores) y un tiempo de apnea (BHT) de 6,0 ± 0,3 s. Modificaciones y solución de problemas Al término de una medición Vc / Dm, el probador debe graficar de forma rápida las tres maniobras DL CO a DeTermine la línea de mejor ajuste de los puntos de datos; la DL CO mide con 21% F I O 2 debe ser siempre mayor que con 40%, que debe ser mayor que con 60%. Si no es así, se recomienda comprobar si el interruptor de la válvula se corresponde con el gas de comprobación correcta. Del mismo modo, comprobar que las bolsas pre-respiratorias se llenan con la correcta F I O 2 gas correspondiente al gas de prueba (Figura 1B-1D). Se debe tener precaución cuando se prueba un participante que es un fumador, ya que los niveles elevados de COHb pueden subestimar DLco. Para la evaluación de reclutamiento Ipava, la posición del sujeto es fundamental para garantizar la adquisición de imágenes de alta calidad. Es posible sustituir el cicloergómetro en posición vertical con un ergómetro de bicicleta recostada para minimizar el movimiento del sujeto. Sin embargo, el ejercicio bicicleta recostada se provoca una respuesta metabólica diferente para un determinado ritmo de trabajo, y por lo tanto la prueba de esfuerzo debe serrepetida en el cicloergómetro reclinada. Exploración de la parte superior del pecho puede ser incómodo para algunas mujeres; en este caso, se recomienda un ecografista hembra. Finalmente, el protocolo de ejercicio recomendado está diseñado para una persona joven y sana; En consecuencia, el protocolo de ejercicio puede ser modificado para una población objetivo diferente. Las limitaciones de la técnica Las principales limitaciones de la F I O técnica CO 2 DL múltiple son la habilidad del probador y la capacidad del sujeto de seguir órdenes y permanecer tranquilo durante la retención de la respiración, como Valsalva o maniobras de Müller afectará a las mediciones. En segundo lugar, el número de aliento sostiene en una sola sesión se debe limitar a 12, debido a un aumento en la contrapresión de CO, lo que puede afectar el Vc y medición Dm 5, 30 y suponer un riesgo para la salud al sujeto. Dependiendo del diseño de la investigación, que soyay que sea necesario para completar la prueba en varias sesiones para permitir la liquidación de CO y de limitar la fatiga participante. Con un buen entrenamiento participante y buena capacidad técnica, hemos determinado un coeficiente de variación satisfactoria entre los ensayos para DLco, Vc, y Dm al 7%, 8% y 15%, respectivamente. La FIO técnica de CO 2 DL múltiple supone que el O 2 alveolar es el mismo que el de O 2 capilar, y por lo tanto, se debe tener precaución al interpretar los datos en individuos con deterioro del intercambio de gases conocida. de imágenes de contraste ecocardiográfico salino agitado está limitada por la capacidad técnica de la auxiliar de ecografía y la capacidad del sujeto para minimizar el movimiento torácico durante el ejercicio. También es fundamental que el intérprete de las imágenes esté familiarizado con la escala al eliminar el reclutamiento Ipava según los procedimientos establecidos (Figura 4 </strong&gt;) 27. La importancia de un positivo ecocardiografía de contraste salino durante el ejercicio sigue siendo un tema de debate 15, 16, y hay una cierta discusión que un contraste salino agitado positiva en el ventrículo izquierdo puede ser secundario a la distensión capilar, y no el reclutamiento Ipava. El trabajo en curso está tratando de resolver este problema. Importancia de la técnica con respecto a los métodos existentes / alternativos Mediante la utilización de estas técnicas fisiológicas, es posible evaluar la vasculatura pulmonar durante el ejercicio en una variedad de condiciones, incluyendo en la salud, en la enfermedad, y en las intervenciones farmacológicas. Aunque la calidad se basa en la capacidad de la tester, estas habilidades son fácil y rápidamente adquieren con tutoría y formación adecuada. La FIO método de CO 2 DL múltiple se considera el &quot;patrón oro&quot; en el meañal de Dm y Vc 31. Si bien estas medidas no se calculan clínicamente, los valores podrían ser usados para determinar los mecanismos de la hipoxemia y la intolerancia al ejercicio, para predecir resultados de los pacientes, y para caracterizar mejor diagnóstico 31, 32. Del mismo modo, la técnica de solución salina agitada ecocardiografía es el método más ampliamente utilizado en la determinación de la contratación de IPAVAs. Las aplicaciones futuras o direcciones después de dominar esta técnica Estas técnicas son aplicables para su uso en una amplia gama de condiciones experimentales y las intervenciones. Demostramos estas técnicas durante el ejercicio, pero se puede modificar fácilmente para medir las respuestas vasculares pulmonares durante una infusión de medicamentos, tales como dobutamina o la dopamina, fármacos inotrópicos se sabe que aumentan el gasto cardíaco 17. Además, es posible utilizar estas técnicas en poblaciones clínicas, talescomo en aquellos con insuficiencia cardíaca 34 o enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), en el que la DL CO es menor en comparación con los sujetos de control emparejados por edad 35.

Durante el ejercicio, el gasto cardíaco puede aumentar hasta seis veces por encima de los valores de reposo 1. Dado que los pulmones son el único órgano para recibir 100% de la salida cardiaca, el ejercicio presenta un estrés considerable al sistema pulmonar. Con el ejercicio incremental, capacidad de difusión pulmonar (DLCO) debe aumentar para satisfacer la creciente demanda de oxígeno 2. Desde el reposo hasta el pico de esfuerzo, DL CO puede aumentar a un máximo de 150% de los valores de reposo sin llegar a un límite superior con respecto al gasto cardíaco 3, 4, 5. El aumento de la capacidad de difusión se produce como resultado de incrementos en la capacidad de la membrana (Dm) y el volumen de sangre capilar (Vc), secundaria a la contratación y la distensión de los capilares pulmonares 6 difusoras. Roughton y Forster (1957) desarrollaron una técnica para crear particiones Dm y Vc 7 mediante la modulación de la fracción de oxígeno inspirado (F I O 2) durante una capacidad de difusión estándar para la prueba de monóxido de carbono (CO DL). El oxígeno y el monóxido de carbono (CO) competitivos se unen a sitios de hemo en la hemoglobina, de manera que el aumento de F I O 2 disminuirá la DL CO 8, 9. Mediante la modulación de la F I O 2 durante una maniobra de DL CO estándar, esta relación puede ser explotado para medir Vc y Dm 7. Hemos adaptado recientemente esta técnica que se utilizará durante el ejercicio 5. Al igual que en trabajos anteriores, hemos encontrado que la DL CO aumenta de forma continua hasta la cima del ejercicio en segundo lugar a aumentos tanto en Vc y Dm 5. Curiosamente, se ha encontrado que en los atletas entrenados en resistencia que tienen un mayor consumo de oxígeno y por lo tanto una mayor necesidad de la capacidad de difusión, Hay un aumento en el DL CO en el pico, debido a un aumento Dm, y no Vc, lo que sugiere una adaptación potencial en la membrana pulmonar del atleta 5. Los aumentos de Vc y Dm durante el ejercicio se consiguen mediante un aumento de la presión de la arteria pulmonar, lo que resulta en el reclutamiento y la distensión de los capilares pulmonares previamente hipo-perfundidos en reposo 4, 10. Esto resulta en un aumento en el área de sección transversal de la red capilar pulmonar, disminuyendo de ese modo la resistencia vascular pulmonar y atenuar el aumento de la presión de la arteria pulmonar. Los estudios que utilizan la ecocardiografía de contraste salino agitado han mostrado evidencia de anastomosis arteriovenosas intrapulmonar reclutamiento (Ipava) durante el ejercicio 11, 12, 13, 14. La importancia de la contratación Ipava aún no está claro, y mientras que algunos estudios sugieren que pueden contribuir al deterioro del intercambio gaseoso 12, 14 y pueden servir para descargar el ventrículo derecho 11, 12, el tema sigue siendo controvertido 15, 16. Además, aunque el mecanismo exacto de reclutamiento Ipava no se conoce, se ha encontrado que el aumento del gasto cardíaco, así como la dopamina exógena, provoca el reclutamiento Ipava en reposo 17. Una forma aguda de aumento de presión de la arteria pulmonar 18 o dopamina bloqueo no parece afectar significativamente el reclutamiento Ipava durante el ejercicio 11. Se especula que estos vasos Ipava de mayor diámetro pueden ayudar a proteger los capilares pulmonares a partir de los grandes aumentos en la arteria pulmonarpresión mediante la reducción de la resistencia vascular pulmonar 12, 17, 19, 20, 21. Cuando se combina con la evaluación de Vc y Dm, agitado ecocardiografía de contraste de solución salina es una herramienta valiosa para examinar la adaptación de la circulación pulmonar a la tensión de ejercicio 22, 23.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="681">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Metabolic Measurement System</td>
			<td style="width:136px;">SensorMedics Inc.</td>
			<td style="width:119px;">Encore 299 Vmax</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:259px;">Cycle Ergometer</td>
			<td style="width:136px;">Ergoline</td>
			<td style="width:119px;">Ergoselect II 1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">60L Douglas Bags</td>
			<td style="width:136px;">Hans Rudolph</td>
			<td style="width:119px;">6100 Series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Two-way T Valve</td>
			<td style="width:136px;">Hans Rudolph</td>
			<td style="width:119px;">2700 Series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Hemoglobin Measurement System</td>
			<td style="width:136px;">HemoCue</td>
			<td style="width:119px;">Hb 201+</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">22-gauge Intravenous Catheter</td>
			<td style="width:136px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">Insyte-W</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Ultrasound&#160;</td>
			<td style="width:136px;">Vivid Q</td>
			<td style="width:119px;">ECHOpac</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:259px;">Compressed gas 21% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen</td>
			<td style="width:136px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:259px;">Compressed gas 40% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen</td>
			<td style="width:136px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:259px;">Compressed gas 60% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen</td>
			<td style="width:136px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Nose-clip</td>
			<td style="width:136px;">Vacu-Med</td>
			<td style="width:119px;">snuffer #1008</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of pulmonary capillary blood volume, membrane diffusing capacity, and intrapulmonary arteriovenous anastomoses during exercise

El ejercicio es una tensión a la vasculatura pulmonar. Con el ejercicio incremental, la capacidad pulmonar de difusión (DLCO) debe aumentar para satisfacer la creciente demanda de oxígeno; de lo contrario, puede producirse una limitación de la difusión. El aumento de la DLCO con el ejercicio se debe al aumento del volumen de sangre capilar (Vc) y la membrana de la capacidad de difusión (Dm). Vc y Dm aumentan secundaria al reclutamiento y la distensión de los capilares pulmonares, aumentando el área superficial para el intercambio de gases y la disminución de la resistencia vascular pulmonar, atenuando así el aumento de la presión arterial pulmonar. Al mismo tiempo, el reclutamiento de anastomosis arteriovenosas intrapulmonares (Ipava) durante el ejercicio puede contribuir al deterioro del intercambio de gases y / o prevenir un gran aumento de la presión arterial pulmonar. Se describen dos técnicas para evaluar la difusión y la circulación pulmonar en reposo y durante el ejercicio. La primera técnica utiliza múltiples fracción de oxígeno inspirado (FIO 2) DL CO aliento sostiene para determinar Vc y Dm en reposo y durante el ejercicio. Además, la ecocardiografía con contraste intravenoso salino agitado se utiliza para evaluar el reclutamiento IPAVAs. Los datos representativos mostraron que la DL CO, Vc, y Dm aumentó con la intensidad del ejercicio. Los datos ecocardiográficos mostraron ninguna contratación Ipava en reposo, mientras que las burbujas de contraste se observaron en el ventrículo izquierdo con el ejercicio, lo que sugiere el reclutamiento Ipava inducida por el ejercicio. La evaluación de volumen pulmonar capilar de la sangre, la capacidad de difusión de la membrana, y el reclutamiento Ipava utilizando métodos ecocardiográficos es útil para caracterizar la capacidad de la vasculatura pulmonar para adaptarse al estrés del ejercicio en la salud, así como en los grupos enfermos, tales como los que tienen arterial pulmonar la hipertensión y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica.

El efecto de aumentar la intensidad del ejercicio en el consumo de oxígeno, la capacidad de difusión, el volumen de sangre capilar pulmonar, la capacidad de la membrana de difusión, y la puntuación Ipava se muestra en la Tabla 1. VO 2, DL CO, Vc, y Dm aumento en respuesta al aumento de la potencia de salida. La figura 2 muestra un cálculo representante de Vc y Dm utilizando el F I O técnica CO 2 -DL múltiple durante el ejercicio. DL CO disminuye con el aumento de F I O 2, y esta relación se explota para particionar Vc y Dm. El cálculo de la inversa de la pendiente de 1 / DL CO frente a 1 / theta resultados de CO en el Vc, y la inversa de la intersección y se obtiene el valor para el Dm. Como era de esperar, tanto el aumento Vc y Dm durante el ejercicio en comparación con los valores de reposo. <p class="jove_content" fo: keep-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; Los resultados muestran que estas técnicas se pueden utilizar para evaluar la respuesta vasculatura pulmonar durante el ejercicio. El método ecocardiografía múltiple-F I O 2 DL CO y agitado solución salina contraste facilita a los investigadores una visión más clara de las contribuciones de capilar pulmonar y el reclutamiento de la membrana a la capacidad global de difusión y podría complementar las pruebas tradicionales de la función pulmonar en el entorno clínico. Si no se aumentan o Vc Dm durante el ejercicio daría lugar a una limitación de la difusión y la hipoxemia. Por ejemplo, una DL CO baja secundaria a la mínima Vc indicaría cambios en los capilares pulmonares; Del mismo modo, una disminución de Dm indicaría cambios a la membrana pulmonar. La Figura 4 muestra los trazados representativos de ecocardiografías de contraste de cuatro cámaras. Con el aumento de la intensidad del ejercicio, la Ipava puntuación aumenta de 0 ( <em&gt; es decir, no hay evidencia de IPAVAs) en reposo a 3 en la intensidad del ejercicio más alto (Tabla 1). Trabajos anteriores han demostrado que el ejercicio sube el Ipava 11, 12, 14, pero no hay consenso en cuanto a cómo se recluta a estos IPAVAs. Hay pruebas de que IPAVAs puede ser reclutado farmacológicamente en reposo con la dopamina 17, 28, así como mediante el aumento del gasto cardíaco con dobutamina 17, 28 y 28 epinefrina. Los inotrópicos como la dopamina y la epinefrina son de particular interés, ya que aumentan de forma endógena durante el ejercicio 29. Por otra parte, existe alguna evidencia de que Ipava contratación puede ser importante para ejercer la hemodinámica, en que la ausencia de IPAVAs parece resultar en una mayor presión de la arteria pulmonar, disminución de la cardiac de salida, y la disminución de potencia de salida máxima 12. Por lo tanto, esta técnica se puede usar en los estudios que examinan los individuos con hipertensión arterial pulmonar. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig1.jpg" /> Figura 1: múltiple F I O 2 DL Configuración CO. (A) Descripción general del programa de instalación. (B) los cilindros de gas comprimido que contienen 21%, 40% y 60% de O 2 con 0,3% de CO, 0,3% de metano, y el balance de nitrógeno, así como un cilindro de gas comprimido oxígeno suplementario. (C) selector de la válvula de tres vías para los tres tanques F I O 2 DL CO. (D) válvula de conmutación de válvulas de tres vías en la serie para la selección de F I O 2 para la pre-respiración. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54949/54949fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una lar</a>ger versión de esta figura. <img alt="tabla 1" src="/files/ftp_upload/54949/54949table1.jpg" /> Tabla 1: Datos Representante para un sujeto en reposo y durante el ejercicio a los 30, 50, 70 y 90% del VO 2 pico. VO 2, volumen de consumo de oxígeno en relación con la masa corporal; DL CO, capacidad de difusión del monóxido de carbono; Vc, capilar pulmonar volumen de sangre; Dm, membrana de la capacidad de difusión; El marcador Ipava, la puntuación de la apariencia de contraste en el ventrículo izquierdo después de cinco ciclos cardiacos. Los datos modificados desde Tedjasaputra et al. 2016.

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Assessment of Pulmonary Capillary Blood Volume, Membrane Diffusing Capacity, and Intrapulmonary Arteriovenous Anastomoses During Exercise

Para evaluar la difusión y la vasculatura pulmonar respuestas al ejercicio, se describe la técnica de la capacidad de difusión de oxígeno de varias de inspiración para determinar el volumen de sangre capilar y la capacidad de difusión de la membrana, así como agitado ecocardiografía de contraste salino para evaluar el reclutamiento de anastomosis arteriovenosas intrapulmonares.

Evaluación del volumen de sangre capilar pulmonar, la membrana Capacidad de Difusión y intrapulmonar arteriovenosa anastomosis durante el ejercicio

Exercise is a stress to the pulmonary vasculature. With incremental exercise, the pulmonary diffusing capacity (DLCO) must increase to meet the increased ...

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An Overview of the Respiratory System: Anatomy, Physiology, Assessment, and Abnormalities

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12.9K vistas.  University of Alberta.  Para evaluar la difusión y la vasculatura pulmonar respuestas al ejercicio, se describe la técnica de la capacidad de difusión de oxígeno de varias de inspiración para determinar el volumen de sangre capilar y la capacidad de difusión de la membrana, así como agitado ecocardiografía de contraste salino para evaluar el reclutamiento de anastomosis arteriovenosas intrapulmonares. 

Video: Assessment of Pulmonary Capillary Blood Volume, Membrane Diffusing Capacity, and Intrapulmonary Arteriovenous Anastomoses During Exercise

Computerized Dynamic Posturography for Postural Control Assessment in Patients with Intermittent Claudication

Computerized dynamic posturography with the EquiTest is an objective technique for measuring postural strategies under challenging static and dynamic conditions. As part of a diagnostic assessment, the early detection of postural deficits is important so that appropriate and targeted interventions can be prescribed. The Sensory Organization Test (SOT) on the EquiTest determines an individual&#39;s use of the sensory systems (somatosensory, visual, and vestibular) that are responsible for postural control. Somatosensory and visual input are altered by the calibrated sway-referenced support surface and visual surround, which move in the anterior-posterior direction in response to the individual&#39;s postural sway. This creates a conflicting sensory experience. The Motor Control Test (MCT) challenges postural control by creating unexpected postural disturbances in the form of backwards and forwards translations. The translations are graded in magnitude and the time to recover from the perturbation is computed.
Intermittent claudication, the most common symptom of peripheral arterial disease, is characterized by a cramping pain in the lower limbs and caused by muscle ischemia secondary to reduced blood flow to working muscles during physical exertion. Claudicants often display poor balance, making them susceptible to falls and activity avoidance. The Ankle Brachial Pressure Index (ABPI) is a noninvasive method for indicating the presence of peripheral arterial disease and intermittent claudication, a common symptom in the lower extremities. ABPI is measured as the highest systolic pressure from either the dorsalis pedis or posterior tibial artery divided by the highest brachial artery systolic pressure from either arm. This paper will focus on the use of computerized dynamic posturography in the assessment of balance in claudicants.

Individuals with intermittent claudication exhibit poor balance compared to healthy controls. Computerized dynamic posturography is an objective method for measuring an individual's postural responses to balance disturbances. This provides an objective reflection of the person&#x2019;s ability to respond to situations under which sensory stimuli are altered and unexpected perturbations occur.

Posturografía dinámica computarizada para la evaluación de control postural en pacientes con claudicación intermitente

Computerized dynamic posturography with the EquiTest is an objective technique for measuring postural strategies under challenging static and dynamic ...

Investigación

Medicina

Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery in humans. Herein we discuss the design of an eccentric exercise protocol to induce damage in the quadriceps muscles, marked by changes in strength, soreness, and plasma creatine kinase levels. This method is simple, ethical, and widely applicable since it is performed in human participants and eliminates the interspecies translation of the results. Subjects perform 300 maximal eccentric contractions of the knee extensor muscles at a speed of 120&#176;/sec on an isokinetic dynamometer. The extent of the damage is measurable using relatively non-invasive isokinetic and isometric measures of strength loss, soreness, and plasma creatine kinase levels over several days following the exercise. Therefore, its application can be directed to specific populations in an attempt to identify mechanisms for muscle adaptation and regeneration.

This article describes a safe and reliable method to induce and quantify exertional skeletal muscle damage in human subjects.

Inducción y evaluación de daños de esfuerzo del músculo esquelético en seres humanos

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

Evaluación no invasiva de la función muscular de los dorsiflexores en ratones

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

Ultrasonographic Assessment During Cardiopulmonary Resuscitation

The US-CAB (Ultrasound, Circulation/Airway/Breathing) protocol integrates several sonographic techniques into a structured assessment of the circulation, airway, and breathing status of a patient during cardiopulmonary resuscitation (CPR) in an advanced life support-compliant manner. US-C provides a subxiphoid view of the heart, to look for potentially reversible causes of disease, such as pericardial effusion, pulmonary embolism, hypovolemia, and acute coronary thrombosis. Sonographic cardiac activity during CPR not only helps differentiate pseudo-pulseless electrical activity (PEA) from true PEA but also represents a higher chance of the return of spontaneous circulation (ROSC) and survival. Evaluation of the inferior vena cava (IVC) shows the fluid status of the patient and indicates the best methods to use for fluid resuscitation. If aortic dissection is suspected, a subxiphoid view of the aorta is suggested for identifying an intimal flap. Once intubation is done, tracheal ultrasound (US-A) at the suprasternal notch helps differentiate endotracheal intubation (one air-mucosal interface with one comet-tail) from esophageal intubation (double tract sign). Immediately following US-A, bilateral lung US (US-B) should be done to confirm proper bilateral ventilation using the lung sliding sign. In addition, US-C can be serially followed to see the dynamic changes in the cardiac chambers and IVC, or any cardiac contraction suggestive of ROSC. US-B can also detect coexisting lung or pleural pathologies without interfering with the performance of CPR. The main concern when implementing this method is maintaining high-quality CPR without delays in chest compressions when performing US-CAB. Rigorous training and continued practice are key to minimize any interruptions during resuscitation.

Here, we present a US-CAB (Ultrasound, Circulation/Airway/Breathing) protocol for use during cardiopulmonary resuscitation (CPR). US-C evaluates the subxiphoid view of the heart and inferior vena cava. After intubation, tracheal US (US-A) and lung US (US-B) help confirm endotracheal intubation and proper ventilation.

Evaluación ultrasonográfica durante la reanimación cardiopulmonar

The US-CAB (Ultrasound, Circulation/Airway/Breathing) protocol integrates several sonographic techniques into a structured assessment of the circulation, ...

Providing Visual Biofeedback Using Brightness Mode Ultrasound During a Golf Swing

Using ultrasound biofeedback in conjunction with verbal cueing can increase muscle thickness more than verbal cueing alone and may augment traditional rehabilitation techniques in an athletic, physically active population. Brightness mode (B-mode) ultrasound can be applied using frame-by-frame analysis synchronized with video to understand muscle thickness changes during these dynamic tasks. Visual biofeedback with ultrasound has been established in static positions for the muscles of the lateral abdominal wall. However, by securing the transducer to the abdomen using an elastic belt and foam block, biofeedback can be applied during more specific tasks prevalent in lifetime sports, such as golf. To analyze muscle activity during a golf swing, muscle thickness changes can be compared. The thickness must increase throughout the task, indicating that the muscle is more active. This methodology allows clinicians to immediately replay ultrasound videos for patients as a visual tool to instruct proper activity of the muscles of interest. For example, ultrasound can be used to target the external and internal obliques, which play an important role in swinging a golf club or any other rotational sport or activity. This methodology aims to increase oblique muscle thickness during the golf swing. Additionally, the timing of muscle contraction can be targeted by instructing the patient to contract the abdominal muscles at specific time points, such as the beginning of the downswing, with the goal of improving muscle firing patterns during tasks.

Brightness mode ultrasound can be used to provide visual biofeedback of the muscles of the lateral abdominal wall during a golf swing. Post-swing visual and verbal instruction can increase the muscle activation and timing of the external and internal obliques.

Proporcionar biorretroalimentación visual mediante ultrasonido de modo brillo durante un swing de golf

Using ultrasound biofeedback in conjunction with verbal cueing can increase muscle thickness more than verbal cueing alone and may augment traditional ...

Muscle Function Obtained with Motion Mode Ultrasound and Surface Electromyography during Core Endurance Exercise

Motion mode (M-mode) ultrasound allows researchers and clinicians to measure the change of muscle thickness across time. Muscle thickness can be measured between fascial borders at a given time point during an exercise. This selected time point produces a one-dimensional image resulting in real-time, live observation of anatomy. Ultrasound used during functional movement can be referred to as dynamic ultrasound; this is feasible and reliable with the use of a linear transducer, elastic belt, and foam block to secure consistent transducer placement. The lateral abdominal wall is commonly investigated using ultrasound due to the overlapping nature of the muscles. Surface electromyography (sEMG) can complement M-mode ultrasound imaging because it measures the electrical representation of muscle activation. There is minimal evidence using M-mode ultrasound and sEMG simultaneously during core exercise. Exercises that challenge the core musculature involve both isometric holds (e.g., side plank), as well as oscillatory extremity movements (e.g., dead bug). In this study, both instruments will be used simultaneously to measure core muscle function during exercise. Ultrasound measurements will be obtained using a linear transducer and ultrasound unit, and sEMG measurements will be acquired from a wireless sEMG system. To make comparisons between participants and exercises, normalization methods using static, exercise starting positions for both instruments will be used. An activation ratio will be used for ultrasound and calculated by dividing the contracted thickness (thickness during a time point of exercise) by the rested (starting position) thickness. Muscle thickness will be measured in centimeters from the superior inferior fascial border to inferior superior fascial border. These methods aim to offer an innovative and practical measurement of muscle function with M-mode ultrasound and sEMG during core endurance exercises.

This protocol uses motion mode ultrasound and surface electromyography simultaneously to measure muscle function of the core. Muscle thickness and activation of the local stabilizers (e.g., transverse abdominis, internal oblique) and global movers (e.g., external oblique) is achievable during specific time points of the side plank and dead bug exercises.

Función muscular obtenida con ultrasonido de modo de movimiento y electromiografía de superficie durante el ejercicio de resistencia central

Motion mode (M-mode) ultrasound allows researchers and clinicians to measure the change of muscle thickness across time. Muscle thickness can be measured ...

Functional Assessment of the Donor Heart During Ex Situ Perfusion: Insights from Pressure-Volume Loops and Surface Echocardiography

Heart transplantation remains the gold standard treatment for advanced heart failure. However, the current critical organ shortage has resulted in the allocation of a growing number of donor hearts with extended criteria. These marginal grafts are associated with a high risk of primary graft failure and may benefit from ex situ perfusion before transplant. This technology allows for extended organ preservation using warm oxygenated blood perfusion with continuous metabolic monitoring. The only NESP device currently available for clinical practice perfuses the organ in an unloaded non-working state, which does not allow for functional assessment of the beating heart. We therefore developed an original platform of NESP in working mode conditions with adjustment of left ventricular preload and afterload. This protocol was applied in porcine hearts. Ex situ functional assessment of the heart was achieved with intracardiac conductance catheterization and surface echocardiography. Along with a description of the experimental protocol, we herein report the main results, as well as pearls and pitfalls associated with the acquisition of pressure-volume loops and myocardial power during NESP. Correlations between hemodynamic findings and ultrasound variables are of major interest, especially for further rehabilitation of donor hearts before transplantation. This protocol aims to improve the assessment of donor hearts to both increase the donor pool and reduce the incidence of primary graft failure.

Functional Assessment of the Donor Heart During Ex Situ Perfusion: Insights from Pressure-Volume Loops and Surface Echocardiography

A reliable noninvasive approach for functional assessment of the donor heart during normothermic ex situ heart perfusion (NESP) is lacking. We herein describe a protocol for ex situ assessment of myocardial performance using the epicardial echocardiography and conductance catheter method.

Evaluación funcional del corazón donante durante la perfusión ex situ : perspectivas de los bucles de presión-volumen y la ecocardiografía de superficie

Heart transplantation remains the gold standard treatment for advanced heart failure. However, the current critical organ shortage has resulted in the ...

Cirugía de fístula arteriovenosa modificada para establecer el modelo de ratón de sobrecarga de volumen del VD

Establishment and Confirmation of a Postnatal Right Ventricular Volume Overload Mouse Model

Right ventricular (RV) volume overload (VO) is common in children with congenital heart disease. In view of distinct developmental stages,the RV myocardium may respond differently to VO in children compared to adults. The present study aims to establish a postnatal RV VO model in mice using a modified abdominal arteriovenous fistula. To confirm the creation of VO and the following morphological and hemodynamic changes of the RV, abdominal ultrasound, echocardiography, and histochemical staining were performed for 3 months. As a result, the procedure in postnatal mice showed an acceptable survival and fistula success rate. In VO mice, the RV cavity was enlarged with a thickened free wall, and the stroke volume was increased by about 30%-40% within 2 months after surgery. Thereafter, the RV systolic pressure increased, corresponding pulmonary valve regurgitation was observed, and small pulmonary artery remodeling appeared. In conclusion, modified arteriovenous fistula (AVF) surgery is feasible to establish the RV VO model in postnatal mice. Considering the probability of fistula closure and elevated pulmonary artery resistance, abdominal ultrasound and echocardiography must be performed to confirm the model status before application.

Autor destacado: Establecimiento y confirmación de un modelo de ratón con sobrecarga de volumen ventricular derecho postnatal  

This protocol presents the establishment and confirmation of a postnatal right ventricular volume overload (VO) model in mice with abdominal arteriovenous fistula (AVF), which can be applied to investigate how VO contributes to postnatal heart development.