Petra Forsberg Det kliniska arbetsprovet Anette Rickenlund, Fysiologkliniken
Lärandemål: Kunskap och förståelse: 1. Känna till hur respiration, cirkulation (central och perifer) samt skelettmuskeln metabolism förändras vid ett kliniskt arbetsprov 2. Känna till vad som sannolikt begränsar arbetet (cykelarbete) hos en frisk individ och hur detta kan skilja sig hos patient med hjärtkärl eller lungsjukdom Färdighet: 3. Kunna de vanligaste indikationer för kliniskt arbetsprov 4. Känna till hur ett arbetsprov genomförs, inklusive vilka registreringar som utförs 5. Kunna och identifiera tecken på arbetsinducerade myokardischemi 6. Känna till kontraindikationer för utförande av arbetsprov 2
Arbetsprov Hur är syreupptaget relaterat till arbetsbelastning och vilka organsystem kan påverkar syreupptaget? Given absolut arbetsbelastning = givet syreupptag Frisk person: Max. syreupptag Lungfunktion Central cirkulation Perifer cirkulation Muskelmetabolism 3
Lungfunktion ventilation vid arbete 4
Reglering av andning Respiratoriskt andningscentrum Inandning Utandning Medulla oblongata/pons Viljemässigt motor cortex Kemoreceptorer Propioception Centrala PCO 2 -ph Perifera PO 2 Muskler Leder 5
Centrala cirkulationen Central Cirkulation - Hur ökar hjärtminutvolymen med ökad belastning Hjärtminutvolym ökar linjärt med arbetsbelastning x = 1 6
Hjärtminutvolym ökar linjärt med arbetsbelastning 7
Reglering av hjärtfrekvens, slagvolym och hjärtminutvolym hos friska Hjärtfrekvens Vilofrekvens beror av träningsgrad och ålder Maximal hjärtfrekvens beror av ålder (220-Å +/- 30) Tre-faldig ökning under arbete Slagvolym Fyllnad beror av Complience (töjbarhet) och preload (venöst återflöde) Maximalt slagvolym beror på träningsgrad Otränad 50-60 ml i vila jmf 100-120 ml vid maximalt arbete Vältränad 80-110 ml i vila jmf 160-200 ml vid maximalt arbete 50% ökning under arbete Hjärtminutvolym CO = SV x HF; Ökar linjärt med arbetsintensitet från cirka 5 l/min till 20-40 l/min Beror av träningsgrad och kroppsstorlek 4-8-faldig ökning under arbete 8
Reglering av hjärtminutvolym i vila Hjärtminutvolym = Blodtryck / Perifer blodkärlsresistans Blodtryck = Hjärtminutvolym x Perifer blodkärlsresistans Nervös reglering av cirkulationen Afferens (impulser till CNS) Baroreceptorer Kemoreceptorer Högre hjärncentra Kardiovaskulärt center i hjärnstammen Efferens (impulser från CNS) Sympatiska nervsystemet Hjärta Kärl Parasympatiska nervsystemet Hjärta 9
Reglering av hjärtminutvolym under arbete Vid muskelarbete kommer hjärtminutvolymen att öka, vilket borde aktivera baroreceptorreflexen Hämning av n vagus och ökad sympaticusaktivering Muskelaktivering Omställning av Baroreceptorn Som börjar verka inom ett större tryckintervall Inhibering av kardioinhibitoriskt centrum Ökad hjärtfrekvens och kontraktilitet och ökad perifer resistans 10
Perifer cirkulation Generell kärlsammandragning via sympatikus som upphävs i den arbetande muskeln - leder till styrning av blodet till den aktiverad skelettmuskel Blodflödet i den perifera vävnaden, tex i den arbetande muskeln regleras av de lokala metaboliska behovet Perifer cirkulation: generell kärlsammandragning och perifera faktorer 1. Metaboliter från arbetande muskel (mjölksyra, ph, CO 2, O 2 ) 2. Ökning av lokal kroppstemperatur 3. Ökat laminärt flöde i medelstora artärer > shear stress (NO) Vidgning av kärl i och till arbetande muskel 11
Cardiac Output during Light to Moderate Exercise Cardiac Output during Heavy Exercise 12
Vad bestämmer syreupptaget i arbetande muskler V O2 = SV * HR * Hb * 1,34 * (S a O2 S v O2 ) Ökad A-VO 2 differens för syre vid arbete beror av Sänkt O 2 koncentration i vävnaden Ökad temperatur och CO 2, sänkt ph vid arbete, minskar syrets affinitet till hemoglobin 13
Vad bestämmer maximal syretransport till arbetande muskulatur Vid arbete - Ökad hjärtminutvolym - Redistribution av det ökade blodflödet till aktiverad muskulatur - Ökad arterio-venös differens för syre Ökad syretransport till aktiv vävnad Ökad syreextraktion Leder till att kroppens syreupptag är relaterat till arbetsintensitet 14
Muskelmetabolism: energisystem i arbetande muskel Spjälkning av ATP-fosfokreatin Anaerob glykolys Aerob kolhydratoxidation Muskelglykogen, blodglukos, leverglykogen Aerob fettoxidation Plasma FFA, TG-plasma, TG-fettväv, TG-muskel 15
Venöst återflöde Avgörande betydelse för att öka/bibehålla slagvolymen vid ökad hjärtfrekvens Vad är förutsättning för att en ökad hjärtfrekvens Ökas vid arbete genom: - Muskelpumpen och kontraktilitet skelettmuskeln ska leda kramar till blod en till ökad hjärtat hjärtminutvolym - Andning suger blod upp till bröstkorgen vid inandning > lägre intra-thorakalt tryck och pumpar in blod i hjärtat vid utandning > högre tryck i bröstkorgen - Omfördelning av blodvolym från icke arbetande vävnad 16
Arbetsprov Frisk person: Lungfunktion Max. syreupptag Central cirkulation Perifer cirkulation Muskelmetabolism 17
Arbetsprov Patient: Lungfunktion Max. syreupptag Central cirkulation Perifer cirkulation Muskelmetabolism 18
http://www.youtube.com/watch?v=j RM4q_HW768 http://www.youtube.com/watch?v =sfjuponijn8 19
Indikation Koronarsjukdom Vid frågeställning coronarinsufficiens Tidigt arbetsprov efter hjärtinfarkt/kranskärlskirugi Vid rehabilitering Arytmidiagnostik Vid användning av arytmogena läkemedel ventrikulär arytmibenägenhet vid vissa hjärtsjukdomar Arbetsförmåga och begränsande faktorer hos individer med hjärtsvikt, dyspnéutredningar och vid andra lungsjukdomar såsom KOL, samt inför större operationer Screening av individer med vissa yrken (piloter, rökdykare ) För bedömning av puls- och blodtrycksreaktionen 20
Typ och belastningsprofil Utförande - Cykel - Treadmill - Armarbete Belastningsprofiler - Ramparbete (belastningsökning varje min) - Steady state-arbete (belastningsökning var 4-6 min) 21
Ramparbete Vanliga belastningsprofiler hos patienter 22
Registreringar och bedömning EKG-reaktionen (normal reaktion, coronarinsufficiens, QRS/QTctidsförlängning) Hjärtfrekvensreaktion (pulstaket = 220 ålder) Blodtrycksreaktionen Arbetsförmågan Andningsreaktionen Skattning av begränsande faktorer med Borgskalan ansträngning, bentrötthet, andfåddhet, bröstsmärta Kompletterande registreringar: andningsgaser (syreupptag), dynamisk spirometri, syresaturation eller blodgaser (partialtryck) 23
EKG reaktion 1 Den normala EKG reaktionen - Ökad P-vågs amplitud - Förkortad PQ-tid - ST-J sänkning följt av en brant stigande ST-sträcka - Förkortad QT-tid 24
25
EKG reaktion 2 Vid koronarinsufficiens ST-J sänkning följt av en horisontell eller nedåtsluttande STsträcka Kriterium för diagnostik av koronarinsufficiens 1 mm ST-J sänkning följt av en horisontell eller nedåtsluttande STsträcka Bedömning innefattar grad av ST sänkning, form på ST sträckan samt förändringar över tid (viktigt om snabb regress eller accentuering/förändring efter arbete) 26
27
ST - Hjärtfrekvens loopar!! 28
29 PM Okin et al Circulation 80:533, 1989
30 M. Suurküla et al Clin. Physiol 5:541, 2001
EKG reaktion 3 ST-T reaktion vid vä kammarhypertrofi ST sänkning trots avsaknad av koronarsjukdom ST-T reaktion hos medelålders kvinnor ST sänkning trots avsaknad av koronarsjukdom ST-T reaktion yngre individer T-vågsförändringar såsom T-vågsnegativisering vid uppsittning på cykel OBS vä-hö skänkelblockering, Q och delta våg, digitalis 31
32
Hjärtfrekvensökning Hjärtfrekvensen stiger linjärt med ökad arbetsbelastning Hjärtfrekvensökning påverkas av; läkemedel, förmaksflimmer, AV blockering 33
Blodtrycksreaktion Blodtrycket (systoliskt, diastoliskt samt medelartärtrycket) stiger linjärt med ökad arbetsbelastning Diastoliskt tryck kan ej mätas auskultatoriskt under arbete Liten blodtrycksökning ; farmaka, nedsatt vä kammarfunktion eller aortastenos 34
35
Referensvärden för arbetsförmåga (benarbete) i watt (omräknade till kontinuerlig ramp och för män även till 15 W/min) 36
CR10-skalan 0 Ingen alls 0,3 0,5 Extremt svag 0,7 1 Mycket svag 1,5 2 Svag 2,5 3 Måttlig 4 5 Stark 6 7 Mycket stark 8 9 10 Extremt stark 11. Absolut maximum 37
Borg-RPE-Skalan 6 Ingen ansträngning alls 7 Extremt lätt 8 9 Mycket lätt 10 11 Lätt 12 13 Något ansträngande 14 15 Ansträngande 16 17 Mycket ansträngande 18 19 Extremt ansträngande 20 Maximal ansträngning 38
Avbrytande av arbetsprov, Brytkriterier Trötthet (förmår inte fortsätta pga allmän trötthet, andfåddhet eller bentrötthet) Stark bröstsmärta (> 5/10 enligt Borgskalan) Påverkat allmäntillstånd Allvarliga EKG-reaktion:markerad ST-sänkning (4 mm) eller SThöjning, tillkomst av LBBB (ej tidigare känd) Allvarlig nytillkommen arytmi (VT, SVT>200/min), block eller markerad pulssänkning Blodtrycksfall >10 mmhg; blodtryck >280 mmhg 39
Absoluta kontraindikationer Anamnes och/eller nytillkomna EKG förändringar tydande på pågående myokardskada 40
Relativa kontraindikationer Påverkat allmän tillstånd Potentiella allvarlig arytmi eller överledningsrubbning Aortastenos Viloangina Förhöjt blodtryck >230/120 mmhg Nyligen genomgången myokardskada 41
42
Lärande mål: Kunskap och förståelse: 1. Känna till hur respiration, cirkulation (central och perifer) samt skelettmuskeln metabolism förändras vid ett kliniskt arbetsprov 2. Känna till vad som sannolikt begränsar arbetet (cykelarbete) hos en frisk individ och hur detta kan skilja sig hos patient med hjärtkärl eller lungsjukdom Färdighet: 3. Kunna de vanligaste indikationer för kliniskt arbetsprov 4. Känna till hur ett arbetsprov genomförs, inklusive vilka registreringar som utförs 5. Kunna och identifiera tecken på arbetsinducerade myokardischemi 6. Känna till kontraindikationer för utförande av arbetsprov 43
Om man inte kan cykla vad gör man då? Finns det andra metoder som kan identifiera de individer som har dålig koronarcirkulation 44