Fysioterapeutprogrammet

Transkript

1 Laborationshandledningar i fysiologi Fysiologi 2 Fysioterapeutprogrammet T1 HT 2015 Detta kompendium tillhör: Karolinska Institutet Institutionen för Fysiologi och Farmakologi Fysiologiundervisningen Postadress: Stockholm Besöksadress: von Eulers väg 4a Tel fysiologens kursexpedition: Tel vx: Fysioterapeutprogrammet

2 Fysioterapeutprogrammet 2

3 LABORATIONSHANDLEDNINGAR FYSIOLOGI Cirkulation... 5 Hjärtfrekvens och blodtrycksmätning... 5 EKG Respiration Statisk spirometri Dynamisk spirometri Andhållning och kroppens gasutbyte Test av submaximal och maximal syreupptagsförmåga Submaximalt test Maximalt test Laktatbaserad träning och testning Blodglukosreglering vid arbete Fysioterapeutprogrammet 3

4 Fysioterapeutprogrammet 4

5 LABORATIONSHANDLEDNINGAR FYSIOLOGI 2 Cirkulation Reviderad VT2014: Ferdinand von Walden Original: Henrik von Horn, Jan Näslund Målsättning Efter laborationen ska Du kunna: Bestämma hjärtfrekvens auskultatoriskt och palpatoriskt Palpera pulsar i aa carotis, radialis, dorsalis pedis och tibialis posterior. Mäta blodtryck auskultatoriskt och palpatoriskt i arm och ankel Resonera om hur man kan dosera fysisk aktivitet utifrån hjärtfrekvens, blodtryck och skattad ansträngning Kunna redogöra för: Felkällor vid blodtrycksmätning Autonom reglering av hjärtfrekvens och blodtryck Känna till: Principen bakom EKG Hjärtfrekvens och blodtrycksmätning Bakgrund För att hålla kroppens inre miljö konstant krävs ett utbyte av näringsämnen och avfallsprodukter mellan kroppens celler och omgivningen, vilket sker i kapillärerna. För att blodet skall komma ut till kapillärerna i alla organ pumpar hjärtat blodet genom kärlsystemet. Det blod som pumpas ut i varje hjärtslag ökar trycket i kärlsystemet och leder till en tryckökning som fortplantar sig som en pulsvåg genom kärlsystemet. Det är detta som kan kännas när man palperar pulsen. Blodtrycket måste vara tillräckligt högt för att blodet ska kunna pressas genom kapillärerna, men får inte vara för högt eftersom det då kan uppstå skador på hjärta/kärl och många andra organ. Blodtrycket måste också kunna regleras för att motsvara kroppens krav under olika situationer, så som lägesförändringar och fysiskt arbete. Det betyder att blodtrycket dessutom kan användas för att utvärdera autonom funktion men även till att styra belastning vid fysisk träning. Under laborationen kommer ni att få öva praktiskt på att mäta hjärtfrekvens och blodtryck i vila och under olika provokationer. Läs gärna mer i Lännergren et al kapitel 11 och fråga lärarna under laborationen. Hjärtfrekvens Hjärtfrekvens kan bestämmas via räkning av antal pulsationer per minut genom att antingen lyssna med stetoskop över hjärtats ictus (hjärtspetsstöten), dvs ofta i 5:e intercostalrummet i medioclavikularlinjen, eller genom palpation av t.ex. a. radialis, a. carotis, a. dorsalis pedis och a. tibialis posterior. Räkning av hjärtfrekvensen startar med 0, 1, 2, 3 osv och fortsätter under 15 sekunder (multiplicera värdet med 4) alternativt under halv (multiplicera värdet med 2) eller en hel minut. Auskultatorisk blodtrycksmätning Figur 1 visar hur man tänker sig att de Kortokoffska ljuden uppkommer. Fysioterapeutprogrammet 5

6 Fig 1. Principen för auskultatorisk mätning av armblodtrycket. (Jonson et al. Klinisk fysiologi. 1998). En blodtrycksmanchett appliceras strax ovanför armbågsvecket. Skruven vid blåsan som man pumpar upp manchetten med skruvas åt och trycket i manchetten pumpas upp till ett tryck som bedöms ligga över personens systoliska blodtryck. Därefter minskas blåsans tryck långsamt (ca 2-3 mmhg/s) genom att försiktigt lätta på blåsans skruv. Värden för systoliskt resp diastoliskt blodtryck avläses på manchettens manometer, se nedan övning 1. När trycket i manschetten överstiger det systoliska (A) sker inget flöde i artären och inget ljud hörs. Sänker man trycket strax under det systoliska (B), börjar ett turbulent flöde under systole (fas I). Flödesförhållandena förändras successivt när trycket i manschett och vävnad sjunker (fas II och III: först mer brusande, sedan allt klarare). När trycket är lika med diastoliska trycket (C) avtar de Kortokoffska ljuden (fas IV) eftersom kärlet inte längre påverkas av ett komprimerande tryck. När ljuden är helt borta, talar man om fas V. Avvikelser finns naturligtvis. Det vanligaste är att ljuden endast långsamt avtar. Man brukar då ange trycket, då minskningen börjar, som det diastoliska trycket. Om fas IV-V är > 10 mmhg bör man ange båda värdena, exempelvis 175/ I vissa fall kan ett auskultatoriskt gap uppstå. Det är när alla ljud försvinner i en del av intervallet mellan systoliskt och diastoliskt tryck. Orsaken är okänd men detta innebär att man ska fortsätta att lyssna och långsamt släppa ut luft en kort stund efter att det diastoliska ljudet har försvunnit så att man inte riskerar ett falskt för högt diastoliskt värde pga ett auskultatoriskt gap. OBS! om stetoskopets membran placeras över a. brachialis utan att pumpa upp manschetten så hörs inget ljud. Hör du ändå ett ljud innebär det att du komprimerar artären mha. stetoskopet och på så sätt skapar turbulent flöde. Palpatorisk blodtrycksmätning Vid palpatotisk blodtrycksmätning kan man endast få ett mått på systoliskt blodtryck. Man använder samma teknik som ovan med applicering, upppumpning och uttömning av blodtrycksmanchetten men noterar nivå av systoliskt blodtryck genom att palpera extremitetspulsar när pulsationerna återkommer, se nedan övning 2. Fysioterapeutprogrammet 6

7 Felkällor Vilotryck. En person som inte är i vila kan ha ett mycket varierande blodtryck. Därför försöker man alltid mäta vilotrycket såsom ett lägsta värde. En arbetande person eller en dåligt avslappnad person får falskt för höga värden pga. att manschetten måste arbeta även mot muskeltonus samt att statiskt muskelarbete ger kraftig blodtrycksstegring. Allt som aktiverar det sympatiska nervsystemet kan ge för höga tryckvärden: nervositet, smärta, toalettbehov, rädsla inför situationen på vårdcentralen eller sjukhuset (labben?). Artärens egenskaper. Om kärlen är stela pga. ateroskleros kan ytterligare kraft behövas för att komprimera dem och man kan få falskt för höga värden. Armläget. Kroppsdelen man mäter trycket i måste vara i höjd med hjärtat för att hydrostatiska komponenter inte ska adderas till blodtrycket (tyngdkraftens inflytande). Det betyder att i liggande ska övre delen av armen placeras på britsen i nivå med halva thoraxhöjden. Felaktig manschett. Trycket i manschetten fortplantas inte rätlinjigt inne i vävnaden utan bäst mitt under manschetten. En för smal manschett eller dåligt påsatt manschett kan ge en för liten anliggningsyta med åtföljande otillräcklig fortplantning av trycket. Man får då ett falskt för högt värde. Manschetten ska ha en bredd motsvarande minst 30% av armens/benets omkrets. Stetoskopet. Även placeringen av stetoskopet kan spela roll. Man hör sämre om man inte lyssnar över artären. Trycker man för hårt kan man komprimera artären och åstadkomma turbulens! Felaktig pumpning. Trycket i manschetten måste sänkas med rätt hastighet. Går det för snabbt kommer pulsslagen så sällan att osäkerheten blir för stor. Man riskerar få ett för lågt värde (pulsen bör hinna slå minst en gång/3 mmhg). För högt värde kan man få med för långsam tryckökning eller trycksänkning om man får en betydande stas på vensidan. Manometer. Givetvis måste manschettens manometer fungera och vara rätt kalibrerad. a) De streckade linjerna visar hur manschettrycket fortplantar sig inåt runt artären. b) Sambandet mellan trycket i manschetten och det auskulterade ljudets karaktär. Fig. 2. Lännergren et al. Fysiologi, 2007 Fysioterapeutprogrammet 7

8 Utförande Det praktiska genomförandet av de olika momenten kommer att presenteras under laborationen. Arbeta gärna tre och tre, så att en kan vara försöksperson medan de två andra mäter puls och blodtryck. Givetvis är målet att ni roterar så att alla får vara försöksperson respektive utföra mätning av puls/blodtryck. Passa även på att öva att palpera pulsar under tiden ni gör blodtrycksövningarna. För att undvika köbildning vid vissa utrustningskrävande moment kommer ni delas in i grupper på laborationen och starta med olika övningar (se även EKG sid 12-15). Avslutningsvis rekommenderas övingsfrågorna på sid 16 och ta gärna tillfället i akt att ställa frågor till lärarna. Övning 1: Liggande försöksperson (FP). Applicera blodtrycksmanschetten runt överarmen i hjärthöjd. Placera stetoskopet distalt om manschetten i armvecket över a. brachialis. Pumpa upp manschetten över uppskattat systoliskt blodtryck (BT) och släpp sedan ut luften (ca 2-3 mmhg/s). Avläs trycket på manometern när ljud först börjar höras (systoliskt BT) och när det försvinner (diastoliskt BT). Upprepa i sittande och stående. Kom ihåg att alltid ha manschetten i hjärthöjd för att få ett jämförbart värde. Övning 2: Mät systoliskt BT i armen med FP i liggande genom att applicera och pumpa upp manschetten som i övning 1. Fortsätt med att släppa ut luften som ovan samtidigt som du palperar a. radialis och noterar när första pulsslaget känns. Töm manschetten på luft och sätt därefter manschetten runt ankeln och palpera a. dorsalis pedis eller a. tibialis posterior för att bestämma systoliskt BT. Det uppmätta trycket i ankeln bör vara lika högt som i armen. Med andra ord så skall ankel-arm-kvoten vara 1.0. (Vanligen använder man en laser doppler mätare vilket underlättar mätning av ankeltrycket, så bli inte oroliga om det blir konstiga värden). Övning 3: När man reser sig upp från liggande förskjuts blodvolymen mot lägre liggande delar av kroppen. För att medelartärtrycket skall upprätthållas sker en kompensatorisk vasokonstriktion och hjärtfrekvensökning. Denna kontroll av cirkulationen kan försämras när man blir äldre eller vid intag av vissa läkemedel vilket kan testas genom ortostatiskt prov. Mät BT/puls i liggande efter att FP varit liggande i 1 minut. Be därefter FP resa sig från britsen och registrera BT/puls igen en minut efter lägesförändringen. Övning 4: Vid statiskt muskelarbete försämras av naturliga skäl genomblödningen i muskeln. För att kompensera detta höjs blodtrycket för att försöka perfundera muskeln i alla fall. Det höjda blodtrycket kan leda till problem för patienter med hjärtbesvär varför det kan vara bra att använda sig av blodtrycket för att övervaka träningen hos dessa patienter. Mät BT/puls kontinuerligt på försökspersonen och försök fånga det högsta systoliska trycket som utvecklas under skidsittande. (Maxtid för skidsittande 15 min.) Övning 5: Både blodtryck och hjärtfrekvens ökar i princip linjärt med ökad arbetsbelastning. Testa detta genom att cykla i 50-takt på träningscykeln. Börja med 50W som belastning och öka med 25W varje minut. Mät BT/puls och be FP skatta sin ansträngningsgrad före arbetet och efter varje minut (innan ni ökar belastningen). Under cykling kan det vara svårt att mäta puls över a radialis. Öva istället här på att auskultatoriskt räkna hjärtfrekvensen med stetoskopet placerat över hjärtspetsstöten (apex). Om ni vill och har tid så överför gärna resultatet till diagrammen i slutet av häftet. Fysioterapeutprogrammet 8

9 BP Systoliskt BP Diastoliskt Hjärtfrekvens Borg RPE Liggande / - Sittande / - Stående / - 2. Liggande ankel arm Kvot 3. Liggande efter 1 min / - Stående efter 1 min 4. Skidsittande / - 5. Cykling 50W 75W 100W 125W 150W 175W 200W Fysioterapeutprogrammet 9

10 Hjärtfrekvens (slag/min) Skattad ansträngning (Borg RPE20) Hjärtfrekvens (slag/min) Belastning (W) Fysioterapeutprogrammet 10

11 Systoliskt BT (mmhg) Belastning (W) Systoliskt BT (mmhg) Skattad ansträngning (Borg RPE20) Fysioterapeutprogrammet 11

12 EKG Reviderad VT2014 Ferdinand von Walden Original samt tidigare revision: 1994 Dag Linnarsson, 2003 Robert Frithiof Institutionen för Fysiologi och Farmakologi Bakgrund EKG (elektrokardiogram) är en registrering av det elektriska fält som potentialvariationerna i myocardmassan ger upphov till under de olika faserna i hjärtcykeln. Aktionspotentialer i hjärtmuskelcellerna ger upphov till extracellulära strömmar som fortplantas ut till hudytan där de kan registreras. Hjärtmuskelcellens membran har en potentialdifferens i vila på -80mV, utsidan positiv i förhållande till insidan. En retning av hjärtmuskelcellen kommer att ge upphov till en aktionspotential (AP, fig 2:1) med förhållandevis lång duration, ms. Fig 1. AP medför att cellens utsida blir negativ i förhållande till dess insida - depolarisation. Så småningom återställs jonbalansen - repolarisation. Om en myocardstrimla urladdas, kommer depolarisationsvågen att vandra längs strimlan. Om en elektrod placeras vid vardera änden, kommer den elektrod, mot vilken depolarisationen går att registrera en positiv deflektion i förhållande till den från vilken impulser går, vilken registrerar en negativ deflektion (fig 2a). 2a 2b Fig 2a Vid repolarisation råder omvänt förlopp dvs den elektrod från vilken repolariseringen går, kommer att registrera en positiv deflektion och vice versa (fig 2 b). Förhållandet i hjärtat är mer komplicerat, eftersom det samtidigt sker en depolarisering åt olika håll. De potentialvariationer som då uppstår sätts samman till en resultant, som registreras. Fysioterapeutprogrammet 12

13 Olika typer av avledningar För att kunna studera olika delar av hjärtat används flera avledningar. En patologisk process, t ex hjärtinfarkt syns ofta bara i en eller två av de 12 avledningarna som ingår i det rutin-ekg som vanligtvis utförs på sjukhus och vårdcentraler. Vid en EKG-undersökning skiljer man mellan unipolära och bipolära avledningar. Under denna laboration kommer vi endast att arbeta med bipolära avledningar där EKG avledining är resultatet av två elektroder med olika potential (se nedan, Fig 3). Unipolära avledningar (även kallade bröstavledningar) görs mellan en sk explorerande elektrod som fästs på bröstkorgens framsida och en elektriskt "neutral" referenselektrod med tänkt placering inne i bröstkorgen. Den vanligaste referenselektroden kallas Wilsonelektrod (förkortas V). Fig 3 Bipolära avledningar Bipolära avledningar fås från två elektroder med potentialvariationer. Om dessa sitter på samma avstånd från hjärtat kommer de båda elektrodernas potentialvariationer endast att påverkas av skillnader i placering i förhållande till retningens spridningsriktning. Extremitetsavledningarna I, II och III var de första man började med i slutet på 1800-talet. Man hade inga förstärkare och för att minska hudmotståndet fick patienten sitta med armar och ben nedsänkta i baljor med saltlösningar. Avledning I avleds mellan hö och vä arm med vä arm som positiv elektrod. Avledning II mellan hö arm och vä ben med benet som positiv elektrod. Avledning III mellan vä arm och ben med benet som positiv elektrod. Med positiv elektrod menas här att en depolarisationsvåg riktad mot elektroden ger positivt utslag på avledningen. Fysioterapeutprogrammet 13

14 Utförande Dator med tillhörande förstärkare och datainsamlingssystem används till EKG-registreringen. 1. Utse en fp. Fäst eleketroderna enligt fig.3. Bipolära extremitetsavledningar. I det här avsnittet ska ni flytta elektroderna så att, i tur och ordning, avledning I, II och III visas på datorns skärm. Undersök även hur en polvändning och att försökspersonen rör på sig påverkar registreringen. Jämför gärna era registreringar med typexempel enligt fig 4 och försök tolka de EKG-kurvor som ni får fram med stöd av förklaringsmodellen för EKG på sid Öppna filen EKG avledning I II III i mappen EKG på datorns skrivbord. 3. Tillför lite elektrodpasta till bläcket i tre elektrod-klämmor och fäst en av dem på höger ankel. Koppla jordkabeln till denna. 4. Kombinera de två övriga klämmorna med plus - respektive minus -kabel i kanal 1 och fäst dem så att extremitetsavledning I fås fram. Tryck på START. Registreringen börjar. Om det förekommer mycket störningar: kontrollera kablar, raka bort ev. hår på fästpunkterna, tillför mer elektrodpasta. Infoga en kommentar som beskriver registreringen genom att skriva Avledning I och trycka på [ENTER]. Registrera sekunder av störningsfri data. Tryck på STOP. Registreringen stoppas. 5. Byt polaritet på elektroderna genom att byta plats på kablarna vid elektrodklämmorna. Tryck på START. Infoga en kommentar som beskriver registreringen. Hur har byte av polaritet påverkar registreringen? Fig 4 Bipolära extremitetsavledningar med typiska EKG -urvor för respective avledning. Fysioterapeutprogrammet 14

15 Uppkomst av vänsterkammar-ekg 1 Impulsen utgår från sinusknutan och depolarisationen sprids radiellt genom förmaken. Elektroden registrerar en positiv våg, P-vågen. 2 Impulsen överleds från förmak till kammare via AV-knutan och His bunt. AV-knutans låga ledningshastighet gör att viss tid förflyter innan kammaren aktiveras, detta är den isoelektriska PQ-sträckan. 3 Kammarseptum aktiveras från vänster till höger, ger en kortvarig, negativ Q-våg. 4 Kammarväggarna aktiveras från endocardium till epicardium, med början närmast apex. Vänsterkammarens vägg innehåller mer muskelmassa än högerkammarens och överväger därför den elektriska resultanten som därmed riktas åt vänster. Elektroden registrerar en stor positiv våg, (R-vågen). 5 Sist aktiveras de delar av kammarväggarna som ligger kring aorta och a pulmonalis. Denna resultant är huvudsakligen riktad åt höger och ger liten negativ S-våg. 6 Efter kammarens depolarisation följer en kort fas före repolarisationen under vilken inga större laddningsförändringar sker vilkry utgör den isoelektriska ST-sträckan. 7 Då aktionspotentialen i kamrarna har längre duration i de muskelceller som ligger endocardiellt än dem som ligger epicardiellt, kommer repolarisationen först avslutas epicardiellt och avslutas sist endocardiellt. Repolarisationsvågen rör sig därför i omvänd riktning jämfört med depolarisationsvågen. Därför kommer T-vågen, som utvisar kamrarnas repolarisation, att vara positiv, trots att den är ett uttryck för en repolarisation och ej en depolarisation. 8 Ofta ses ytterligare en våg, U-vågen, vars bakgrund är omtvistad. Många hänför den till repolarisation av papillarmuskler. Frågor 1. Vilka risker är förknippade med hypertoni? 2. Vilka risker finns det med att behandla hypertoni i onödan? 3. Förutom blodtrycket i sig, vad bör man ta hänsyn till vid bedömningen av allvarlighetsgraden av hypertoni? 4. Vilka icke-farmakologiska behandlingsmetoder finns för hypertoni? Vilka mekanismer kan vara tänkbara? 5. Vilka sätt finns det att dosera fysiskt aktivitet? Jämför aerobt och anaerobt arbete (kondition och styrka). 6. Vilken information kan man få fram med EKG som undersökningsmetod? Vid vilka medicinska tillstånd är EKG inducerat? Referenser SBU-rapport: Måttligt förhöjt blodtryck FYSS: Tillämpliga kapitel Fysioterapeutprogrammet 15

16 Respiration Anna Garmén, Robert Frithiof 2003 Introduktion Lungornas huvudsakliga uppgift är att sköta kroppens gasutbyte. En metod för att undersöka om detta sker tillfredsställande är att analysera blodgaser (syre och koldioxid) i artärblod. Vid misstanke om sjukdomstillstånd i lungor och/eller bröstkorg finns ytterligare lungfunktionsundersökningar att tillgå för att nå korrekt diagnos samt fastställa graden av funktionsnedsättning. Till dessa undersökningar hör spirometri att mäta upp lungvolymer och ventilationsförmåga. I laborationen ingår att göra lungfunktionsmätningar i form av statisk- och dynamisk spirometri. Dessutom undersöks akuta respiratoriska och cirkulatoriska konsekvenser av hyperkapné. Syftet är att ge praktisk erfarenhet i två kliniskt vanligt förekommande undersökningsmetoder samt illustrera respirationsfysiologiska begrepp och fenomen. Efter genomgången laboration förväntas du ha skaffat dig kunskaper tillräckliga för att Kunna redogöra för andningsarbetets delkomponenter. Känna till de olika huvudtyperna av ventilationsinskränkningar samt veta vilken spirometriundersökning som används till vilken typ. Kunna definiera och experimentellt bestämma de olika lungvolymer och luftflöden som ingår i laborationen. I laborationen förekommer följande moment: 1. Statisk spirometri Bestämning av lungvolymer. 2. Dynamisk spirometri Bestämning av aktiv ventilationsförmåga. 3. Andhållning Betydelse av koldioxid i andningsregleringen. Fysioterapeutprogrammet 16

17 Statisk spirometri Bakgrund Med statisk spirometri bestäms lungvolymer genom att patientens/försökspersonens in- och utandningsvolymer registreras. I det spirogram som erhålls vid en statisk spirometri kan följande lungvolymer avläsas. Tidalvolym, TV Andetagsvolymen. Den volym som in- eller utandas vid varje andetag. Inspiratorisk reservvolym, IRV Den maximala volym som kan inandas efter en normal inandning. Expiratorisk reservvolym, ERV Den maximala volym som kan utandas efter en normal utandning. Residualvolym, RV Lungan töms aldrig helt på luft. Ca 20% av TLC (se nedan) finns alltid kvar. Vitalkapacitet, VC Den volym som kan andas ut efter en maximal inandning (TV+IRV+ERV). Total lungkapacitet, TLC Den volym som finns i lungorna efter en maximal inandning (VC+RV). Residualkvot RV/TLC Normalt ca 20%. Funktionell residualkapacitet, FRC Den volym som finns kvar i lungorna efter en normal utandning (RV+ERV). De lungvolymer som går att bestämma med statisk spirometri är tidalvolym, inspiratorisk- och expiratorisk reservvolym -vitalkapaciteten. För att mäta residualvolym och funktionell residualkapacitet används en gasblandning med helium. Helium diffunderar mycket långsamt och kommer ej att delta i gasutbytet. En känd gasvolym, med en känd heliumkoncentration får ekvilibrera sig med lungluften efter en normal utandning. Mängden helium förutsätts vara konstant. Genom att mäta koncentrationen då jämvikt uppnåtts kan FRC bestämmas. Specifika lungsjukdomar ger karakteristiska förändringar i spirogrammet. Statisk spiromteri kan påvisa restriktiva lungsjukdomar, vilka medför hinder för lungans normala expansion, t ex vid följande tillstånd: Minskad rörlighet i bröstkorgen (kyfoskolios, uttalad fetma, postoperativ smärta) Begränsad rörlighet i diafragma (graviditet, ascites) Låg compliance (lungfibros, pneumothorax, stor blodvolym i lungan vid vänsterkammarsvikt Fysioterapeutprogrammet 17

18 Minskad mängd fungerande lungvävnad (lungtuberkulos, lungcancer) Fysioterapeutprogrammet 18

19 En restriktiv ventilationsinskränkning leder till ett andningsmönster med sänkt andetagsvolym och ökad andningsfrekvens, samt ökat andningsarbete. I ett spirogram ger den sig till känna genom en sänkt vitalkapacitet samt en nedsatt total lungkapacitet. Utförande Statisk spirometri Dubbelklicka på ikonen som heter Spirometri under mappen Respiration på skrivbordet. Två så kallade kanaler blir synliga på skärmen. Kanal 1 registrerar flöde och kanal 2 visar volymförändringarna under andningscykeln. 1. Dubbelklicka på ikonen som heter Resplabb på skrivbordet. Två så kallade kanaler kommer att bli synliga på skärmen (fig. 4:7). Kanal 1 registrerar flöde och kanal 2 visar volymförändringarna under andningscykeln. Maximera storleken på fönstret. Figure 4:7 2. Låt under försökets början munstycket ligga still på bordet. Gå in under menyn Flöde i kolumnen till höger och tryck på Spirometer (fig. 4:8). Mätapparaturen tenderar att registrera en viss aktivitet även i vila (när det ej är något flöde). Detta kallas för drift. Korrigera för driften genom att trycka på Zero-knappen (fig 4:9). Detta försäkrar att det inte registreras en signal då flödet är noll. Avvakta till datorn utfört processen. Tryck OK. Figure 4:8, 4:9 3. Försökspersonen placerar sig så att han/hon ej ser skärmen samt förser sig själv med en näsklämma för att försäkra att all luft går genom munnen. Håll munstycket med de två plastslangarna riktade uppåt. Provandas några gånger innan försöket sätts igång. 4. Inled försöket genom att trycka på Start-knappen i nedre högra hörnet. Texten ändras då till Stop. Andas normalt ett par andetag, gör därefter en maximal inandning och direkt efter en Fysioterapeutprogrammet 19

20 maximal utandning. OBS, det behöver ej gå fort. Ta ett par andetag till och avsluta sedan försöket genom att trycka på Stop-knappen. 5. För att analysera, markera volymkurvan i kanal 2 så att minst ett vanligt andetag samt det maximala kommer med. Bland funktionerna i övre bildkant finns en Zoom-knapp (se bild nr ). Tryck på denna. Mät lungvolymerna genom att använda markören (M) i nedre vänstra hörnet. Fäst denna vid en punkt på kurvan. Till kurvan är dessutom bundet ett rörligt kryss, som styrs av musen. Volymen mäts mellan markören och detta kryss. Se Att använda datainsamlingssystemet om problem. Värdet visas som t (uppmätt mellan markör och kryss) i textspalten högst upp i bilden. 6. Tryck på knappen Chart Window för att komma tillbaka till startsidan. Detta gäller under hela försöket Kontrollera med amanuensen att ni gjort rätt innan ni går vidare med försöket. 7. När första personen utfört försöket får han/hon lägga sig ned på britsen till dess övriga personer i gruppen mätt sina lungvolymer. Försöket upprepas då i liggande. 8. Övriga personer i gruppen utför försöket. För varje nytt försök räcker det med att trycka på Start-knappen och för analys, markera aktuell del av kurvan (upprepa punkt 3-5). 9. För en av deltagarna upprepas försöket liggandes på britsen. Uppmättes någon skillnad i vitalkapacitet mellan stående och liggande? Orsak? Observera att spridningen på lungvolymer, även för lika stora individer av samma kön, är stor, varför ett värde anses patologiskt först när det avviker >20% från normalvärdena. Hos en och samma person varierar dock värdena endast med ml. Fysioterapeutprogrammet 20

21 Dynamisk spirometri Dynamisk spirometri används till att mäta flöden, framförallt under utandning. Tryck och tryckförändringar i thorax är en förutsättning för att det ska bli ett flöde av luft in i lungorna. Trycken det rör sig om är relativt små och anges vanligen i cmh 2 O. Lufttrycket är satt till noll och övriga tryck anges efter hur mycket de avviker från detta. Efter en normal utandning ger lungan och bröstkorgens elastiska egenskaper upphov till ett undertryck i pleurarummet. Lungvävnaden vill kollabera (pga elastiska fibrer och ytspänning) och bröstkorgens elasticitet gör att denna strävar utåt. Tryckskillnaden mellan alveolartrycket och det i pleura är det transpulmonella trycket. Under inandningen måste, utöver det elastiska motståndet, det friktionsmotstånd som luften utövar mot luftvägarnas väggar övervinnas. Detta är ökat vid en obstruktiv lungsjukdom. Även mellan thorax och lunga finns ett friktionsmotstånd. Inflation av lungorna är en aktiv process som initieras av en diafragmakontraktion. Thorax expanderar och pleuratrycket går mot ett mer negativt värde. Transpulmonella trycket ökar, alveolartrycket blir subatmosfäriskt och luft kan flöda in i lungorna. En normal utandning beror på att andningsmuskulaturen relaxerar. Thoraxvolymen minskar, pleuratrycket blir mer positivt, transpulmonella trycket minskar och lungvävnaden faller ihop något på grund av sin elasticitet samt ytspänningen i alveolerna. Vid en forcerad utandning är dock förhållandena något annorlunda. Framför allt magmuskulaturen aktiveras för att få ut luften, och pleuratrycket kommer vid denna typ av expiration att bli positivt. Anledningen till att pleuratrycket tillåts bli positivt är att bröstkorgsväggen kan reducera thoraxvolymen snabbare än lungan själv kollaberar. En kraftigt forcerad expiration leder dock inte till att lungan töms på mer luft. Anledningen till detta kallas dynamisk luftvägskompression. Om trycket i thorax överstiger trycket inne i luftvägen kommer denna att komprimeras. På grund av friktionsmotståndet kommer luftens drivtryck inne i luftvägen att successivt avta. Den punkt där trycket inne i luftvägen är lika stort som det utanför är Equal Pressure Point, EPP. Normalt infaller EPP i delar av bronkträdet där broskstrukturer motverkar en kompression. Det finns dock sjukdomstillstånd då lungvävnadens elasticitet reducerats (t ex emfysem). Drivtrycket för luften inne i luftvägen sänks och EPP kan förflyttas i riktning mot alveolen. Vid avsaknad av brosk täpps bronkiolen till och luft kan fångas perifert om avstängningen airtrapping. Vid en obstrutiv lungsjukdom, t ex astma, är friktionsmotståndet i andningsvägarna ökat. På grund av tryckvariationer i lungan vidgas luftrören vid inandning och komprimeras vid utandning, framför allt vid forcerad sådan (se ovan). Därför syns ett ökat luftvägsmotstånd tydligast vid forcerad utandning. Utandningen (expiriet) blir hos obstruktiva patienter förlängt och ett väsande ljud kan höras vid utandning. Karakteristiska fynd blir vid en obstruktivitet normal VC, men sänkt FEV1.0 och FEV1.0%. Flöden FVC Forcerad Vitalkapacitet FEV1.0 Forcerad Expiratorisk Volym på en sekund FEV1.0% FEV1.0/FVC. Normalt >80%. PEF Peak Expiratory Flow (maximala flödeshstigheten i l/min). Visar stora olikheter mellan individer, bra att följa en och samma individ med. FEF Forcerat Expiratoriskt Flöde (Forced Expiratory Flow). Bestämmer utandningsflödet efter det att olika procentuella andelar av FVC har utandats, vilket anges såsom FEF75 t ex. Dessa mätningar anses kunna fånga upp obstruktiva Fysioterapeutprogrammet 21

22 MVV inskränkningar i ett tidigt skede, då dessa ses sent under utandningen. Maximal Voluntär Ventilation. Den volym som maximalt kan andas in och ut under en viss tid med andningsfrekvensen 40 andetag/minut, 80 andetag/minut eller fri frekvens. Mätes vanligen under 15 sekunder och omräknas till liter/minut. MVV är sänkt vid både en obstruktivitet och en restriktivitet. Utförande Samma startsida som vid statisk spirometri används. Nollningsprocessen ska inte behöva upprepas. 1. Inled försöket genom att trycka på Start-knappen. Försökspersonen andas normalt i munstycket, gör därefter en maximal inandning varpå han/hon andas ut så fort, så mycket och så länge det bara går. Fortsätt att andas genom munstycket ett tag och avbryt sedan registreringen genom att trycka på Stop-knappen. 2. För analys, markera i detta försök båda kurvorna (Markera först den ena kurvan. Tryck därefter ner Shift-knappen på tangentbordet och håll den intryckt när den andra kurvan markeras.) och tryck på Zoom-knappen. Använd även i detta försök markören samt krysset bundet till kurvan och att ta reda på nedanstående variabler. 3. Jämför de värden ni uppmätt med datorn genom att, när kurvorna fortfarande är markerade, gå in under menyn Spirometry och högst upp i bilden och använd funktionerna Data Window och Report. Fysioterapeutprogrammet 22

23 Andhållning och kroppens gasutbyte Ett normalt andetag består av 78% kväve, 21% syre (O2), 1% ädelgaser, eventuell vattenånga och en obetydlig mängd koldioxid (CO2), 0.03% (Figur 1). Vad händer då med den inandade luften? Ett viloandetag har en volym på ca 0.5 liter, vilket endast utgör en liten del av den volym som finns i de ventilerade delarna av lungorna (ca 3 liter). Därför förändras inte gasblandningen i alveolerna speciellt mycket mellan utandning och inandning. Syre diffunderar över till blodet och koldioxid från metabolismen åt motsatt håll och när vi andas ut ger sammansättningen av utandningsluften ett prov på denna alveolarluft blandad med deadspace. CO2 halten i utandningsluften i slutet av varje utandning (end-tidalt) ger normalt ett bra mått på arteriellt PCO2 (normalt ca 5.3 kpa), eftersom koldioxid diffunderar lätt. (Det arteriella syrgastrycket kan däremot inte tillförlitligt skattas ur utandningsluften, då syrgas inte diffunderar lika lätt som koldioxid). Några procent CO2 har tillförts utandningsluften och ungefär lika mycket O2 har förbrukats. Detta brukar uttryckas som en respiratorisk kvot (RQ), RQ = utandad CO2 / inandad O2, nära 1.0 (vanligen ca 0.82 i vila). Man kan då enkelt uppskatta CO2 produktionen och därmed syreupptagningen per minut. Antag att utandningsluften innehåller 4.3% CO2 och att andningsfrekvensen är 12/min. Koldioxiproduktionen: 500 ml x 12/min x 0.043=258 ml/min. Syreupptag: 258 (ml/min)/0, (ml/min) Ett normalt syreupptag motsvarar ca 250 ml/min och skillnaden i syrehalt mellan in- och utandad luft är endast några få procent. Kroppen extraherar med lätthet den mängd syre som krävs både i vila och arbete samt även under hjärt-lungräddning. Den alveolära ventilationens storlek påverkar således framförallt koldioxidavgivningen och därmed syra-basbalansen. Fysioterapeutprogrammet 23

24 Övning 1 Andningsreglering genom andhållning 1. Andas normalt i munstycket under 60 s 2. Håll andan i 10 sekunder 3. Fortsätt sedan direkt att andas i munstycket, ytterligare 60 s 4. Håll andan så länge du kan 5. Fortsätt direkt att andas i munstycket ytterligare 60 s 6. Fyll i resultatet nedan: Tidalvolym Andningsfrekv Normal andning 60s Efter 10s andhållning Andetag 1 Andetag 2 Andetag 3 Normal andning 60s Efter max andhållning Andetag 1 Andetag 2 Andetag 3 Normal andning 60s Gör en uppskattning. Mer eller mindre än normalandningen? Gör en uppskattning. Mer eller mindre än normalandningen? Övning 2 Benböj 1. Andas normalt i munstycket under 60 s 2. Gör 10 st benböj, fortfarande med munstycket i munnen 3. Andas ytterligare 60 s i munstycket 4. Fyll i tabellen nedan: Tidalvolym Andningsfrekv Normal andning Under benböj Efter benböj Arbetsfrågor att jobba med om ni får tid över: 1. Varför vill lungan falla samman (kollabera)? Vad är det som hindrar den? 2. Hur fördelar sig den inandade luften i lungan? Varför är den inte jämnt fördelad? 3. Rita de olika lungvolymerna vid statisk spirometri och ange ungefärliga värden. 4. Rita kurvorna vid dynamisk spirometri och sätt ut FEV 1,0 och FVC. Vad betyder FEV%? 6. Vad menas med restriktiva respektive obstruktiva lungsjukdomar? 7. Vad är alveolär ventilation? 8. Hur transporteras syre i blodet? 9. I vilken form förekommer koldioxid i blodet? 10. Jämför lungkretsloppets egenskaper med systemkretsloppets. Fysioterapeutprogrammet 24

25 Test av submaximal och maximal syreupptagsförmåga Reviderad 2005 Janne Näslund Introduktion Syftet med följande laboration är att ge praktisk kunskap i hur prov av syreupptagsförmåga kan utföras samt hur man beräknar och mäter syreupptagsförmåga. Efter genomförd laboration förväntas Du kunna redogöra för: Hur hjärtfrekvens och syreupptag varierar med ökad arbetsbelastning under fysiskt arbete. Hur man med ett submaximalt (indirekt) test kan beräkna en persons maximala syreupptag. Hur ett maximalt syreupptagstest (direkt test) går till och vilka variabler som krävs för att mäta syreupptaget Bakgrund Att mäta maximalt syreupptag (VO 2 max) innebär att man analyserar skillnaden mellan inandad och utandad volym syre. Den klassiska metoden är att samla in utandningsluften i Douglassäckar (gastäta säckar) och sedan analysera utandningsluftens volym samt dess innehåll av syre (O 2 ) och koldioxid (CO 2 ). Om man känner till insamlingstiden för utandnings- och inandningsluftens sammansättning (20.93% O 2 och 0.03% CO 2 ) kan ventilation (VE), VO 2 och VCO 2 bestämmas. Man kan också göra kontinuerliga mätningar on-line, vilket innebär att utandningsluften strömmar genom en apparat där dess volym, innehåll av O 2 och CO 2 analyseras och registreras automatiskt. Dessa två mätningar kräver avancerad mätutrustning, flera testledare samt submaximala och maximala arbetsbelastningar. syreupptagning max syreupptagning arbetsbelastning Figur 1. Figuren visar sambandet mellan arbetsbelastning och syreupptag. För att mäta det maximala syreupptaget krävs att arbetsbelastningen successivt stegras till en nivå där syreupptaget inte ökar trots att arbetsbelastningen ökar. Ett enklare sätt är att använda sig av det sk Åstrand testet, som är en indirekt mätning av en individs maximala syreupptag. Fördelar med detta test är att det är enkelt, ej kräver komplicerad utrustning samt att försökspersonen slipper utföra ett maxtest, vilket är fysiskt krävande och i vissa fall kan vara riskabelt. Testet innebär att ett submaximalt cykelarbete på ergometercykel utförs och det pulsvärde som individen har i slutet av arbetet används för att skatta det maximala syreupptaget. För att få större förståelse för detta följer nedan en kortfattad bakgrund innan själva laborationen beskrivs. Ergometercykeln När man trampar ett helt varv på ergometercykeln förflyttas en punkt på svänghjulet 6 meter. Mot detta svänghjul trycker ett band så att friktion uppstår, svänghjulet bromsas. Hur mycket svänghjulet trycker på bandet beror på hur mycket vikter man hänger på viktkorgen (OBS! viktkorgen själv väger 1 kg). Fysioterapeutprogrammet 25

26 Om tramptakten är 50-takt (50 varv per minut) innebär det att sträckan är 300 meter per minut (50 x 6 meter). Om bromskraften är 1 kg (motsvarande 10 N belastning) kommer arbetet (= kraft x sträcka) att vara 3000 Nm. Arbetsbelastning, eller arbetsintensitet, motsvaras av hur mycket arbete som utförs per tidsenhet, kallas effekt och uttrycks i watt (W) eller Newtonmeter/s (Nm/s). Om arbetet 3000 Nm utförs på 1 minut motsvarar detta 3000 Nm/60 s, vilket är lika med 50 Nm/s eller 50 watt. Hjärtfrekvens och syreupptag Den på ergometercykeln uppmätta pulsen, i slutet av arbetsperioden med submaximal belastning, används för att beräkna det maximala syreupptaget. Därför är det viktigt att ta hänsyn till att det tar några minuter innan hjärtfrekvensen och syreupptaget når upp till en viss nivå där syreupptaget motsvarar arbetets krav på syrgas. Denna nivå kallas steady state. Under de första minuterna av ett arbete är det skillnad mellan steady state och det faktiska syreupptaget. Denna syredeficit täcks av anaeroba energikällor samt syre bundet till hemoglobin och myoglobin. Vid steady state pumpar hjärtat med andra ord ut tillräckligt mycket blod för att muskulaturens syrgasförsörjning ska klaras. Figur 2. Hjärtfrekvensens och syrupptagets tidsmässiga anpassning under de inledande minuterna av ett givet arbete. Förändringarna i hjärtfrekvensen följer samma förlopp som förändringarna i syreupptaget. Ju tyngre arbetet är desto högre värde kommer pulsen att ställa in sig på ända tills pulsen ej längre kan höjas utan individens maximala puls har uppnåtts. En individs maxpuls kan ej påverkas med träning, däremot sjunker maxpulsen med stigande ålder (Från Konditionstest på cykel, G. Anderson m.fl. 1997). Fysioterapeutprogrammet 26

27 Arbetsbelastning och syreupptag När steady state har uppnåtts är sambandet mellan arbetsbelastningen på ergometercykeln och syreupptag (enligt studier av Åstrand) rätlinjigt. Med andra ord så kan arbetsbelastningen översättas till ett visst syrekrav. Det förekommer dock en viss variation beroende på den individuella viloomsättningens och den mekaniska verkningsgradens spridning inom befolkningen. Verkningsgraden är förhållandet mellan det producerade arbetet och den frigjorda energin. Denna är vid cykling (50-60 varv/min) ungefär 25 % i princip oavsett ålder, vikt och träningsmängd. Vid löpning varierar dock verkningsgraden mycket mer och man kan ej uppskatta arbetsbelastning från löphastighet. VO2 (L/min) Belastning (W) Figur 3. Sambandet mellan arbetsbelastning och syreupptag. En sammanfattning av de två tidigare rubrikerna resulterar i att det finns ett linjärt samband mellan hjärtfrekvens och arbetsbelastning/syreupptag. Genom att mäta pulsen vid steady state på olika submaximala arbetsbelastningar kan man beskriva hur detta samband ser ut för en individ. Om man bestämmer eller känner till maxpulsen kan man extrapolera kurvan till denna punkt. Alternativt kan man uppskatta maxpuls utifrån ålder. Den arbetsbelastning man har vid sin maxpuls kan översättas till ett visst syrekrav och därmed ett ungefärligt mått på den maximala syreupptagningen. Hjärtfrekvens Bestämd maxpuls Skattad maxpuls Arbetsbelastning Syreupptag Skattad Bestämd maximal syreupptagning Figur 4. Sambandet mellan hjärtfrekvens och arbetsbelastning/syreupptag kan användas för att beräkna maximal syreupptagning. Respiratorisk kvot (RQ) eller respiratory exchange ratio (RER) Bränslet till musklerna är hos friska individer i stort sätt begränsat till fett och kolhydrater. Relationen mellan kolhydrat- och fettförbränning kan beräknas från den sk respiratoriska kvoten (RQ). RQ mäter kvoten mellan utandad volym CO 2 / förbrukad volym O 2. Vid ren kolhydratförbränning är kvoten 1.0 och vid teoretiskt ren fettförbränning 0.7. Med en normalt sammansatt kost bidrar dessa näringsämnen, i vila och under lätt arbete, med lika stora delar och kvoten är Fysioterapeutprogrammet 27

28 Förbränning av glukos: C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O 6 CO 2 / 6 O 2 = 1.0 dvs RQ = 1.0 Förbränning av fettsyra (i detta exempel linolsyra): C 17 H 35 COOH + 26 O 2 18 CO H 2 O 18 CO 2 / 26 O 2 = 0.7 dvs RQ = 0.7 Med ökande arbetsbelastning ökar den relativa andelen kolhydrater i de energigivande processerna. RQ 1.0 beskriver hur fett och kolhydrater används som energileverantörer medan RQ > 1.0 främst är ett mått på hur mycket CO 2 som vädras ut på grund av den ökning av H + som sker i samband med laktatansamling. H + + HCO 3 H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 En beräkning av RQ ingår alltid som ett moment vid skattning av submaximalt och test av maximalt VO 2 för att kontrollera att RQ överstiger 1.0 vilket anses vara ett objektivt mått på att det utförda arbetet har varit maximalt. Ergometercykeltest (sk Åstrands test) Detta test används ofta vid hälsokontroller för att få uppfattning om en persons fysiska prestationsförmåga. Detta för att kunna fånga in personer som riskerar problem med sin fysiska hälsa, men även för att motivera individen att fortsätta utföra fysisk aktivitet. Testet bygger på de tidigare resonemangen om syreupptag, hjärtfrekvens samt arbetsbelastning och innebär att individen cyklar på en given belastning med en puls på slag/minut. Varför man bör uppnå 130 i puls beror på att slagvolymen då är maximal. I kliniskt bruk måste man ta hänsyn till personens ålder då äldre personer uppnår maximal slagvolym vid lägre pulsfrekvens än 130 slag/min. Puls tas en gång per minut. Man använder sig av den puls som individen har då steady state uppnås för att sedan, med hjälp av tabeller och nomogram, räkna fram VO 2 max. Värdena i dessa tabeller grundas på undersökningar av ett stort antal personer. För att värdet ska stämma måste alltså individen ha dels samma maximala hjärtfrekvens och dels samma syreupptag vid en given arbetsbelastning som medelvärdet för befolkningen. Att känna till en persons maxpuls gör att man kan korrigera för detta och nå en närmare sanning om personens VO 2 max. Vanligtvis väljer man W för kvinnor och W för män i utgångsbelastning, men man bör ta hänsyn till ålder, kön, kroppsstorlek och träningsstatus. Mätning och beräkning av syreupptag Att mäta syreupptag (VO 2 ) innebär att man analyserar skillnaden mellan inandad och utandad volym syre. Den klassiska metoden är att samla utandningsluften i Douglassäckar (gastäta säckar) och sedan analysera dess volym samt innehåll av syre (O 2 ) och koldioxid (CO 2 ). Om man känner till insamlingstiden samt utandnings- och inandningsluftens sammansättning (20.93% O 2 och 0.03% CO 2 ) kan ventilation (VE), VO 2 och VCO 2 bestämmas. Vid kontinuerliga mätningar on-line, strömmar utandningsluften genom en gasanalysator och en flödesmätare där dess volym, innehåll av O 2 och CO 2 analyseras och registreras automatiskt. Utförande Fysioterapeutprogrammet 28

29 Försökspersonen (fp) ska vara fullt frisk, inte ha ätit på ca 2 timmar, ej rökt eller snusat 1 timme innan försöket, ej utfört hård fysisk ansträngning samt vara ombytt. - Först kommer submaximalt arbete i 6 minuter att utföras. - Efter avslutat submaximalt prov kommer fp att få varva ned och vila medan beräkning av hans/hennes VO 2 max sker samt bestämning av startbelastning inför maxtestet. - När ovanstående är utfört kommer fp att utföra ett maximalt arbete för bestämning av hans/hennes VO 2 max. Registrering av hjärtfrekvens Använd pulsklocka Mätning av syreupptag Syreupptag mäts kontinuerligt vid både submaximalt och maximalt arbete genom att en gasanalysator analyserar halten av O 2 och CO 2 i utandningsluften. En flödesmätare analyserar utandad luftvolym. Med hjälp av dessa variabler kan konsumerad volym O 2 och producerad mängd CO 2 beräknas. Normalt mäter man inte syreupptaget vid ett submaximalt test, utan använder sig endast av nyttjad belastning och uppmätt hjärtfrekvens för att beräkna syreupptagningen. När andningsgaserna ska bestämmas applicera näsklämma och andas i munstycke som sitter applicerad på slang med koppling till datorn. Ansträngningsgraden skattas med hjälp av Borgs RPE skala (ben och andning). Någon i gruppen frågar fp om upplevd ansträngning vid varje belastning. Fp svarar genom att peka på skalan. Fördela de olika ansvarsuppgifterna mellan er i gruppen. Submaximalt test 1. Ställ in sadelhöjden (lätt böjt knä i pedalens nedersta läge) och ställ varvräknaren på 50 varv/min. Med hjälp av amanuensen bestäms lämplig arbetsbelastning (träningsanamnes!), vanligtvis 75 W (=1.5 kg) för kvinnor och 100 W (=2 kg) för män. 2. Avläs vilovärden för hjärtfrekvens och ansträngningsgrad och anteckna i Tabell 1a. 3. Anteckna initial arbetsbelastning i ruta Därefter kan fp börja cykla. 5. Hjärtfrekvensen registreras kontinuerligt, läs av den varje minut och för in i Tabell 1a. Ansträngningen (ben och andning) kontrolleras också. 6. Om fp inte har uppnått 130 slag/min efter 3 min så ökas belastningen med 50 W och testet startar om från början. 7. Testet avbryts efter 6 min om steady state har uppnåtts (pulsskillnaden mellan 5:e och 6:e min skall ej överstiga 5 slag. 8. Efter testet får fp trampa ned på lägre belastning och sedan vila. Under tiden kommer resten av gruppen att beräkna fp s maximala syreupptagningsförmåga. Fysioterapeutprogrammet 29

30 Datum: Namn försöksperson: Ålder: år Vikt: kg Utgångsbelastning: Watt Ruta 1. Bedömning submaximalt test 1. Skatta försökspersonens VO 2 max baserat på uppmätt puls vid steady state (obs! > 130 slag/min), se tabell 2a,b. Korrigera för ålder enligt tabell.3. Skattad max VO 2 : L(O 2 )/min Efter ålderskorrigering: L(O 2 )/min 2. Beräkna fp s testvärde genom att multiplicera värdet L(O 2 )/min med 1000 ( ml(o 2 )/min) samt dividera med kroppsvikten mlo2 Beräknat testvärde min kg 3. Jämför gärna beräknat testvärde med värden i tabell 5. Maximalt test 1. Utgångsbelastningen vid det maximala VO 2 -testet ska motsvara ca 60 % av personens skattade VO 2 max. Räkna ut belastningen med hjälp av det tidigare beräknade VO 2 max, glöm ej att fp nu kommer att trampa i 60-takt, vilket gör att 1 kg motsvarar 60 W. 2. Utse en person som ansvarar för vikterna och en som är protokollförare. Det ska även finnas personer som antecknar skattad ansträngning och noterar hjärtfrekvens Öppna filen Arbetsprov max i mappen Arbetsprov på skrivbordet. Följande fönster visas då på skärmen: Fysioterapeutprogrammet 30

31 Log window; data sparas var 10:e s Graf; syreupptag (l/min) mot tid (s) Klicka på +/- för att ändra skalan Comment Add Graf; RER mot tid (s) Graf; hjärtfrekvens mot tid (s) Visar hjärtfrekvensen Start Fig 5 4. Låt fp värma upp till puls slag/min utan att benen känns stumma, c:a 5-6 min. Sätt sedan på fp andningsmasken samt justera belastningen. För att starta testet, tryck på Start i skärmens högra hörn så att registreringen kommer igång. Därefter kan fp börja cykla. 5. Varje minut ökas belastningen med 30 W till dess att fp inte orkar längre. Viktigt att alla i gruppen peppar fp under testets gång! För in belastning, puls och skattad ansträngning i tabell 1b. 6. Utandningsluften analyseras kontinuerligt under testet. Syreupptagningen samt andra parametrar kan följas direkt på skärmen. Direkt efter avslutad cykling noteras hjärtfrekvensen. Avläs fp s VO 2 max på datorskärmen med hjälp av pekaren. max hjärtfrekvens VO 2 max: slutbelastning: slag/min L/min W 7. Beräkna testvärdet med hjälp av värden från det maximala testet. mlo2 Testvärde min kg Fysioterapeutprogrammet 31

32 Tabell 1a. Submaximalt test Vila Belastning puls 1 puls 2 Borg 1 Borg 2 1 min 2 min 3 min 4 min 5 min 6 min (7 min) (8 min) Tabell 1b. Maximal test Belastning Hjärtfrekvens Borg VO 2 max RER Uppvärmning 5-6 min 1 min 2 min 3 min 4 min 5 min 6 min 7 min Diskussionsfrågor 1. Jämför värdena på VO 2 max för det submaximala och maximala testet. Skiljer sig dessa åt? Varför? Vilket värde är säkrast? 2. Vad får det för konsekvenser om man uppskattar en persons maximala syreupptagsförmåga med hjälp av ett submaximalt test och fp har en högre eller lägre maxpuls än normalbefolkningen? 3. Vilka felkällor finns för respektive test? 4. Hur kan man minska felkällorna för respektive test? Fysioterapeutprogrammet 32

33 Tabell 2a-b. Beräkning av maximal syreupptagningsförmåga, L/min, från arbetspuls och belastning på ergometercykel, Watt 2a Kvinnor 2b Män Belastning, watt Belastning, watt Puls Puls Belastning, watt Belastning, watt Puls Puls Fysioterapeutprogrammet