Μέσω της σπειροεργομετρίας μπορούν να μετρηθούν τα αναπνευστικά αέρια, δηλαδή η πρόσληψη οξυγόνου και η εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα. Τα αποτελέσματα επιτρέπουν την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τις λειτουργίες
σε κατάσταση ηρεμίας και υπό συνεχώς αυξανόμενη άσκηση. Η εξέταση καταγράφει επίσης τον αναπνευστικό όγκο, δηλαδή την ποσότητα αέρα που μεταφέρεται ανά αναπνοή ή ανά μονάδα χρόνου.
Ο οργανισμός χρειάζεται συνεχώς οξυγόνο, το οποίο μεταφέρεται από τους πνεύμονες μέσω του αίματος στους μυς και συμβάλλει εκεί στην παραγωγή ενέργειας. Με τη βοήθεια του οξυγόνου, τα θρεπτικά συστατικά και οι πηγές ενέργειας, κυρίως υδατάνθρακες και λίπη, αποδομούνται μέχρι τα τελικά τους προϊόντα. Ως προϊόν αποβολής παράγεται διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο μεταφέρεται από το αίμα πίσω στους πνεύμονες και εκπνέεται.
Όταν ο οργανισμός υποβάλλεται σε μέτρια σωματική άσκηση, η παραγωγή ενέργειας γίνεται αερόβια. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει επαρκές οξυγόνο για την πλήρη διάσπαση των θρεπτικών συστατικών.
Σε περίπτωση έντονης σωματικής καταπόνησης, προκύπτει έλλειψη οξυγόνου και η παραγωγή ενέργειας γίνεται αναερόβια (χωρίς οξυγόνο). Υπό αυτές τις συνθήκες, τα λίπη δεν μπορούν πλέον να μεταβολιστούν, γι’ αυτό και αποδομείται μόνο ο σάκχαρος. Ωστόσο, ούτε αυτός μπορεί πλέον να αποδομηθεί πλήρως χωρίς οξυγόνο.
Γι’ αυτό και δημιουργείται ένα σημαντικό και μετρήσιμο ενδιάμεσο προϊόν του μεταβολισμού, το γαλακτικό οξύ (λακτάτη). Η συσσώρευση λακτάτη προκαλεί υπεροξίνιση στον οργανισμό και επιτυγχάνεται το όριο της σωματικής αντοχής.
Η σπειροεργομετρία χρησιμοποιείται κυρίως
- στην αθλητιατρική,
- στην καρδιολογία (καρδιακές και κυκλοφοριακές παθήσεις) καθώς και
- στην πνευμονολογία (ιατρική των πνευμόνων)
. Οι ασθενείς με πνευμονικές παθήσεις και καρδιακή ανεπάρκεια υποβάλλονται συχνά σε σπειροεργομετρία. Αλλά και
- άτομα με αδιευκρίνιστη δύσπνοια κατά τη σωματική άσκηση ή
- ασθενείς πριν από μια επέμβαση υψηλού κινδύνου (για παράδειγμα, μεταμόσχευση καρδιάς)
εξετάζονται με τη βοήθεια της σπειροεργομετρίας.
Η αθλητιατρική αποτελεί τον πιο συνηθισμένο τομέα εφαρμογής της σπειροεργομετρίας. Οι τακτικές εξετάσεις σπειροεργομετρίας μπορούν να καταγράψουν την απόδοση των αθλητών και την πρόοδο της προπόνησής τους. Μέσω της σπειροεργομετρίας, οι γιατροί μπορούν
- την αντοχή,
- την ενεργειακή κατανάλωση και
- τα ατομικά όρια απόδοσης
. Αυτή η λεγόμενη διαγνωστική απόδοσης παρέχει σημαντικά δεδομένα, βάσει των οποίων μπορεί να καταρτιστεί ένα εξατομικευμένο πρόγραμμα προπόνησης για τους αθλητές.
Στην καρδιολογία, είναι δυνατή η αξιολόγηση της κατάστασης του καρδιαγγειακού συστήματος. Σε περίπτωση πνευμονικών παθήσεων, ελέγχεται η λειτουργικότητα του πνευμονικού ιστού και των αναπνευστικών οδών. Η σπειροεργομετρία χρησιμεύει εδώ για τον σχεδιασμό περαιτέρω θεραπευτικών μέτρων.
Τυπικές παθήσεις για τις οποίες ενδείκνυται η σπειροεργομετρία είναι, για παράδειγμα:
Άλλες ενδείξεις (πεδία εφαρμογής) της σπειροεργομετρίας είναι, για παράδειγμα,
- προληπτικές εξετάσεις,
- ο έλεγχος της αποτελεσματικότητας των φαρμάκων, καθώς και
- δοκιμές καταλληλότητας στην ιατρική της εργασίας και της διαστημικής ιατρικής.
Μεταξύ των σημαντικότερων τιμών που προσδιορίζονται κατά τη διάγνωση της αντοχής συγκαταλέγονται
- η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου: Αυτό είναι το κλασικό κριτήριο για την αξιολόγηση της σωματικής απόδοσης
- ο αναπνευστικός λόγος: υπολογίζεται ως το διοξείδιο του άνθρακα που εκκρίνεται διαιρούμενο με την πρόσληψη οξυγόνου.
Μια επιπλέον τιμή μέτρησης είναι το λεγόμενο αναερόβιο όριο, γνωστό και ως όριο γαλακτικού οξέος. Πρόκειται για το σημείο στο οποίο ο οργανισμός αρχίζει την αναερόβια παραγωγή ενέργειας, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση γαλακτικού οξέος. Για τον προσδιορισμό του αναερόβιου ορίου χρησιμοποιείται συνήθως δείγμα αίματος από το λοβό του αυτιού.
Κατά τη διάρκεια μιας σπειροεργομετρίας εξετάζεται η λειτουργία των πνευμόνων υπό αυξανόμενη καταπόνηση © M. Siegmund | AdobeStock
Η σπειροεργομετρία πραγματοποιείται σε παθολόγο ή σε ειδικό για καρδιακές και πνευμονικές παθήσεις. Οι αθλητές μπορούν να υποβληθούν στην εξέταση σε αθλητίατρο.
Κατά τη διάρκεια της σπειροεργομετρίας, ο εξεταζόμενος πρέπει να εκτελέσει σωματική άσκηση σε ένα ειδικό ποδήλατο (εργόμετρο) ή σε διάδρομο. Για τους αθλητές υψηλών επιδόσεων μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλες συσκευές, π.χ. ένα εργόμετρο κωπηλασίας. Η ένταση της άσκησης αυξάνεται συνεχώς με τη βοήθεια προγραμμάτων που ελέγχονται από υπολογιστή, ενώ η αύξηση αυτή προσαρμόζεται στην ατομική αντοχή του ασθενούς
Κατά τη διάρκεια της σπειροεργομετρίας, ο εξεταζόμενος φορά μια αεροστεγή αναπνευστική μάσκα, η οποία είναι συνδεδεμένη με ένα όργανο μέτρησης. Μέσω αυτής της μάσκας μπορούν να ληφθούν δείγματα αερίων. Μια σύγχρονη μέθοδος είναι η λεγόμενη ανάλυση «breath-by-breath», κατά την οποία μπορεί να προσδιοριστεί η συγκέντρωση αερίων σε κάθε μεμονωμένη αναπνοή.
Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της σπειροεργομετρίας, ο εξεταζόμενος είναι συνδεδεμένος με ένα ΗΚΓ και ένα πιεσόμετρο. Έτσι, ο καρδιακός ρυθμός και η αρτηριακή πίεση μπορούν να παρακολουθούνται συνεχώς.
Συνολικά, μια σπειροεργομετρία διαρκεί μόνο περίπου 10 λεπτά. Ακολουθεί συνήθως μια περίοδος παρακολούθησης διάρκειας πέντε έως δέκα λεπτών. Στο τέλος της εξέτασης, ο γιατρός προβαίνει σε αξιολόγηση των καταγραφών, οι οποίες συνήθως απεικονίζονται γραφικά στην οθόνη του υπολογιστή.
Η ασφαλιστική εταιρεία καλύπτει το κόστος, εάν η σπειροεργομετρία πραγματοποιείται λόγω υποψίας καρδιακής ή πνευμονικής νόσου.
Ωστόσο, οι αθλητές που επιθυμούν να χρησιμοποιήσουν τη σπειροεργομετρία για τον προγραμματισμό της προπόνησής τους πρέπει να καλύψουν οι ίδιοι το κόστος. Μια εξέταση κοστίζει περίπου 170 έως 180 ευρώ.
Οι κίνδυνοι της σπειροεργομετρίας είναι συνήθως ελάχιστοι. Δεδομένου ότι ο εξεταζόμενος παρακολουθείται συνεχώς από τον γιατρό, ο κίνδυνος επιπλοκών είναι εξαιρετικά μικρός. Κατά τη διάρκεια της σωματικής άσκησης, η αυξημένη αναπνευστική και καρδιακή συχνότητα, καθώς και, ενδεχομένως, μια ελαφρά δύσπνοια, είναι απολύτως φυσιολογικά φαινόμενα.
Ωστόσο, εάν εμφανιστούν πιο έντονα συμπτώματα, ο γιατρός πρέπει να διακόψει τη σπειροεργομετρία. Εάν ο εξεταζόμενος πάσχει από
η άσκηση διακόπτεται αμέσως.
Σε ορισμένα άτομα δεν είναι δυνατή η διεξαγωγή σπειροεργομετρίας, καθώς η σωματική άσκηση θα ήταν υπερβολικά έντονη. Σε αυτούς περιλαμβάνονται, για παράδειγμα, ασθενείς με
