Za pomocą spiroergometrii można mierzyć gazy oddechowe, czyli pobór tlenu i wydalanie dwutlenku węgla. Wyniki pozwalają na wyciągnięcie wniosków dotyczących funkcji
- serca,
- płuc oraz
- metabolizmu mięśniowego
w spoczynku oraz przy stale rosnącym wysiłku. Badanie obejmuje również objętość oddechową, czyli ilość powietrza transportowaną na jeden oddech lub w jednostce czasu.
Organizm nieustannie potrzebuje tlenu, który z płuc trafia do mięśni poprzez krew i tam przyczynia się do wytwarzania energii. Za pomocą tlenu składniki odżywcze i nośniki energii, głównie węglowodany i tłuszcze, są rozkładane do postaci produktów końcowych. Produktem ubocznym jest dwutlenek węgla, który jest transportowany z krwi z powrotem do płuc i wydychany.
Gdy organizm jest obciążony tylko umiarkowanie, wytwarzanie energii odbywa się w procesie tlenowym. Oznacza to, że dostępna jest wystarczająca ilość tlenu, aby całkowicie rozłożyć składniki odżywcze.
Przy większym obciążeniu fizycznym dochodzi do niedoboru tlenu i beztlenowego (anaerobowego) wytwarzania energii. W tych warunkach tłuszcze nie mogą być już przetwarzane, dlatego rozkładany jest tylko cukier. Jednak i ten nie może być już całkowicie rozłożony bez tlenu.
W ten sposób powstaje ważny i mierzalny produkt pośredni metabolizmu, czyli kwas mlekowy (laktat). Nagromadzenie laktatu powoduje zakwaszenie organizmu i osiągnięcie granicy wytrzymałości fizycznej.
Spiroergometria znajduje zastosowanie przede wszystkim
- w medycynie sportowej,
- w kardiologii (choroby serca i układu krążenia), a także
- w pulmonologii (medycynie płuc)
. Pacjenci z chorobami płuc i niewydolnością serca często poddają się spiroergometrii. Ale również
- osoby z niewyjaśnioną dusznością podczas wysiłku fizycznego lub
- pacjenci przed operacją obarczoną wysokim ryzykiem (na przykład przed przeszczepem serca)
są badani za pomocą spiroergometrii.
Medycyna sportowa jest najczęstszym obszarem zastosowania spiroergometrii. Regularne badania spiroergometryczne pozwalają dokumentować wydajność sportowców i postępy w treningu. Dzięki spiroergometrii lekarze mogą
- wytrzymałość,
- zużycie energii oraz
- indywidualne ograniczenia wydolności
. Ta tzw. diagnostyka wydolności dostarcza istotnych danych, na podstawie których można opracować indywidualny plan treningowy dla sportowców.
W kardiologii możliwe jest określenie stanu układu sercowo-naczyniowego. W przypadku chorób płuc sprawdza się funkcjonowanie tkanki płucnej i dróg oddechowych. Spiroergometria służy tutaj do planowania dalszych działań terapeutycznych.
Typowe schorzenia, w przypadku których zleca się spiroergometrię, to na przykład:
Inne wskazania (obszary zastosowania) spiroergometrii to na przykład
- badania profilaktyczne,
- kontrola skuteczności leków, a także
- testy sprawnościowe w medycynie pracy i medycynie lotniczej.
Do najważniejszych wartości określanych podczas diagnostyki wydolnościowej należą
- maksymalne zużycie tlenu: jest to klasyczne kryterium oceny wydolności fizycznej
- współczynnik oddechowy: oblicza się go jako stosunek wydalanego dwutlenku węgla do pobranego tlenu.
Kolejną wartością pomiarową jest tzw. próg beztlenowy, zwany również progiem mleczanowym. Jest to punkt, w którym organizm rozpoczyna beztlenowe wytwarzanie energii, co powoduje gromadzenie się mleczanu. Do określenia progu beztlenowego zazwyczaj wykorzystuje się próbkę krwi pobraną z płatka ucha.
Podczas spiroergometrii bada się czynność płuc przy rosnącym obciążeniu © M. Siegmund | AdobeStock
Spiroergometria odbywa się u internisty lub specjalisty chorób serca i płuc. Sportowcy mogą wykonać badanie u lekarza sportowego.
Podczas spiroergometrii badany musi wykonywać pracę fizyczną na specjalnym rowerze (ergometrze) lub bieżni. W przypadku sportowców wyczynowych można również rozważyć inne urządzenia, np. ergometr wioślarski. Obciążenie jest stopniowo zwiększane za pomocą programów komputerowych, przy czym wzrost ten jest dostosowany do indywidualnej wydolności pacjenta.
Podczas spiroergometrii osoba badana nosi hermetyczną maskę oddechową, która jest połączona z urządzeniem pomiarowym. Za pomocą tej maski można pobierać próbki gazów. Nowoczesną metodą jest tzw. analiza breath-by-breath, w której można określić stężenie gazów w każdym pojedynczym oddechu.
Ponadto podczas spiroergometrii osoba badana jest podłączona do EKG i ciśnieniomierza. Dzięki temu można stale monitorować tętno i ciśnienie krwi.
Całkowity czas trwania spiroergometrii wynosi tylko około 10 minut. Następnie zazwyczaj następuje pięcio- do dziesięciominutowa obserwacja. Pod koniec badania lekarz dokonuje oceny zapisów, które zazwyczaj są przedstawione graficznie na ekranie komputera.
Kasa chorych pokrywa koszty, jeśli spiroergometria jest wykonywana z powodu podejrzenia chorób serca lub płuc.
Sportowcy, którzy chcą wykorzystać spiroergometrię do planowania treningów, muszą jednak pokryć koszty samodzielnie. Badanie kosztuje około 170–180 euro.
Ryzyko związane ze spiroergometrią jest zazwyczaj minimalne. Ponieważ osoba badana jest stale monitorowana przez lekarza, ryzyko powikłań jest bardzo niewielkie. Podczas wysiłku fizycznego zwiększona częstotliwość oddechów i tętna, a także ewentualna lekka duszność są całkowicie normalne.
Jeśli jednak pojawią się silniejsze dolegliwości, lekarz musi przerwać spiroergometrię. Jeśli osoba badana cierpi na
obciążenie fizyczne należy natychmiast przerwać.
U niektórych osób nie można przeprowadzić spiroergometrii, ponieważ obciążenie fizyczne byłoby zbyt duże. Należą do nich na przykład pacjenci, którzy
