Kliinistä fysiologiaa

Kliinistä fysiologiaa
Kirjoittanut: JOHDANTO 12.9.2006 klo 12.24

http://www.oamk.fi/~jukokko/Matskut/Fysiologia/STA466Kl iinist%E4%20fysiologiaa.doc

Kliinistä fysiologiaa STA466
Aino Virokannas

JOHDANTO

Kliininen fysiologia on "laboratoriolääketieteen erikoisala, jonka tehtävänä on suorittaa potilaskohtaisia toimintatutkimuksia biofysikaalisin ja biokemiallisin menetelmin eri elinryhmien sairauksien määrittämisessä ja vaikeusasteen arvioinnissa". Kliinisen fysiologian tutkimusmenetelmiä hyödynnetään käytännössä paitsi sairauksien diagnostiikassa ja hoidon seurannassa myös työ- ja liikuntalääketieteessä sekä kuntoutuksessa. Kliininen fysiologia hyväksyttiin Suomessa v. 1965 lääketieteen erikoisalaksi, kliinisestä neurofysiologiasta tuli itsenäinen lääketieteen erikoisala v. 1966 ja v. 1975 perustettiin isotooppilääketieteen ja pediatrisen kliinisen fysiologian suppeat erikoisalat.


HENGITYS

Hengitystilavuudet

V = hengitetty ilmamäärä levossa BTPS-oloissa on n. 6-8 l
VT = hengitystilavuus n. 500-600 ml
f = hengitystaajuus 10-16 x minuutissa
Kaasujen tilavuus ilmoitetaan yleensä BTPS-olosuhteissa (ts. norm. ruumiinlämmössä= 37 oC:ssa, normaalissa ilmanpaineessa ja vesihöyryllä kyllästyneenä.
Ääritapauksissa kertahengitystilavuus vaihtelee 400 - 1200 ml ja hengitystaajuus 5 - 22 x minuutissa.
• Osa keuhkoihin tulevasta ilmasta jää ylähengitysteiden ja suurten bronkusten alueelle ns. anatomisen kuolleen tilan (VD) alueelle.
• Kokonaisventilaatio l. hengityksen minuuttitilavuus = kertahengitystilavuus kerrottuna hengitysfrekvensillä, edellyttäen, että kertahengitystilavuus pysyy vakiona.
• Ns. alveolaariventilaatio eli kaasujen vaihdunnan kannalta hyödyllinen ventilaatio = hengitysfrekvenssi kerrottuna kertahengitystilavuuden ja anatomisen kuolleen tilan erotuksella.

Obstruktiiviset tilat

Obstruktio = ahtauma, tukkeuma, virtauksen rajoittuminen

A. Astma:
bronkospasmi
lisääntynyt limaneritys → OBSTRUKTIO
• Keuhkoputkien supistuminen voi johtua joko välittäjäaineiden (esim. soluista vapautuvan histamiinin) suorasta vaikutuksesta sileään lihaksistoon tai kolinergisten reseptorien ärsyyntymisestä, minkä seurauksena vagaalinen heijaste aktivoituu.
• Sympatomimeetti, joka aktivoi adrenergisia reseptoreja pystyy estämään näitä molempia obstruktion aiheuttajia.
• Antikolinergi tehoaa vain vagaaliseen heijasteeseen.

B. Krooninen bronkiitti:
lisääntynyt limaneritys
lievä bronkospasmi
→ obstruktio
C. Emfyseema:
Alveolit ja hengitystiet vaurioituvat, osittain tuhoutuvat ja yhtyvät epämuotoisiksi pusseiksi
→ Keuhkoputkien kimmoisuus vähenee → obstruktio
• Vähentääkseen virtausvastusta obstruktiopotilaat pyrkivät pitämään keuhkot laajoina (hyperinflaatio) → tynnyrimäinen rintakehä.
• Osa ilmasta pääsee poistumaan keuhkoista hyvin hitaasti, osa jää sulkeutuvien ilmateiden taakse ansailmaksi.
• Obstruktiivisissa keuhkosairauksissa keuhkoissa on alueita, joiden ventilaatio-perfuusiosuhde on poikkeava (usein alentunut).
• Kuolleen tilan osuus kasvaa.
• Hiilidioksidi retentoituu valtimovereen.
• Vähentyneen ventilaation johdosta verenkierron vastus kasvaa (emfyseemassa tapahtuu myös selvää kapillaari¬tuhoa). Sairauden vaikeutuessa voi tulla esille sydämen oikean puolen kuormittuminen ja keuhko-sydänvika (cor pulmonale).
• Krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus on joko:
korjautuva (= astma)
→ spasmit, limaneritys, limakalvoturvotus
tai korjautumaton (emfyseema)
→ keuhkoputkiston seinämän pysyvät muutokset

Restriktiiviset tilat

Restriktio = rajoitus, este = keuhkotilavuuksien pieneneminen
← toimivan keuhkokudoksen pieneneminen (esim. keuhkosyöpä, tulehdukset)
← rintakehän liikkeen rajoittuminen (esim. keuhkofibroosi, kivipölykeuhko, asbestoosi)

Keuhkojen verenkierron häiriöt

Embolisaatio keuhkovaltimoissa
→ keuhkoinfarkti
→ hengenahdistus
→ keuhkovaltimopaineen nousu
→ sydämen oik. puolen kuormitus
→ ventilaatio-perfuusiosuhteen huononeminen → hypoksemia
Sydämen vajaatoiminta → keuhkojen verekkyys lisääntyy → keuhkovaltimopaine nousee


Keuhkofunktiotutkimuksia l. hengitystoiminnan tutkimusmenetelmiä

Keuhkofunktiotutkimukset ovat mittauksia, joilla voidaan selvittää keuhkojen toimintakapasiteetti sekä toimintahäiriön laatu ja vaikeusaste. Keuhkofunktiotutkimusten tarve on nykyisin kasvamassa: esim. tupakoinnin aiheuttamat keuhkosairaudet ovat yleisiä, samoin astma. Leikkauksia varten voidaan selvittää kaasujen vaihdannan reservit keuhkofunktiotutkimuksilla.

Keuhkofunktiotutkimusten aiheet:
- diagnoosin selvittäminen
- työkyvyn arviointi
- kardiorespiratorisen suorituskyvyn arviointi
- säde-, lääke- ja operatiivisen hoidon vaikutusten arviointi
- epidemiologiset tutkimukset

vasta-aiheita:
- akuutti hengitystieinfektio
- keuhkotuberkuloosi (tutkimus voidaan suorittaa vasta kolmen negatiivisen yskösnäytteen jälkeen
- bronkoskopian, bronkografian tms. toimenpiteen jälkeen vasta kolmen vuorokauden kuluttua
- vaikea sydänsairaus

I Keuhkotilavuuksien (ventilaatiotilavuuksien) määritys

- käytetään restriktiivisten keuhkosairauksien diagnostiikassa ja seurannassa sekä obstruktiivisten keuhkosairauksien erotusdiagnostiikassa.

1. Tavallisella spirometrilla mitattavat keuhkotilavuudet :

Piirturiin tai näyttöpäätteeseen yhdistetyllä spirometrilla, jolla voidaan mitata sekä sisään- että uloshengitystä saadaan rekisteröidyksi:
- VC (hidas vitaalikapasiteetti): maksimaalisen sisäänhengityksen jälkeen maksimaalisesti mutta rauhallisesti) suoritetun uloshengityksen ilmatilavuus
- VT (lepohengitystilavuus)
- ERV (uloshengityksen varatila)
- IRV (sisäänhengityksen varatila)
- IC = VT IRV (inspiratorinen kapasiteetti)
Mittaus voidaan suorittaa kolmella tavalla: suositeltavin on inspiratorisen vitaalikapasiteetin (IVC) mittaus (ensin keuhkot tyhjennetään ihan tyhjiksi, jonka jälkeen suoritetun mahdollisimman syvän sisäänhengityksen tilavuus mitataan), joka obstruktiopotilailla on hiukan suurempi kuin ekspiratorinen vitaalikapasiteetti (EVC). Kaksivaiheista vitaalikapasiteetin mittausta käytetään poikkeustapauksissa.


2. Indikaattorimenetelmät:

A. He- tasapainomenetelmä:
Tavallisella spirometrillä ei voida mitata keuhkojen kokonaiskapasiteettia (TLC), jäännösilmatilavuutta (RV) ja toiminnallista jäännöskapasiteettia (FRC). Ne voidaan määrittää spirometriarekisteröintiin liitetyllä heliumanalyysillä. Mittaus tapahtuu suljetussa järjestelmässä siten, että spirometri täytetään heliumin ja ilman seoksella (He n. 10 %) ja tutkittava hengittää spirometriin lepohengitystä niin kauan, että keuhkojen ja spirometrin He-pitoisuudet tasoittuvat samaksi. Hengityksen aikana spirometriin lisätään kulutusta vastaava määrä happea ja hiilidioksidi absorboidaan pois. Tasapainottumisen jälkeen tehdään tavanomaiset vitaalikapasiteettipuhallukset. He-tasapainomenetelmällä saadaan selville myös:

RV (jäännösilma)
FRC (toiminnallinen jäännöskapasiteetti)
TLC (kokonaiskapasiteetti)

B. He-kertahengitysmenetelmä:
Kokonaistilavuus ja jäännöstilavuus voidaan mitata myös ns. kertahengitysmenetelmällä. Mittaus suoritetaan yleensä keuhkojen diffuusiokapasiteetin määrityksen yhteydesä. Aluksi mitataan inspiratorinen vitaalikapasiteetti (IVC). Sen jälkeen tutkittava vetää keuhkot lähes täyteen (n. 90 % vitaalikapasiteetista) testikaasua, joka sisältää tunnetun pitoisuuden heliumia ja hiilimonoksidia. Hengitystä pidätellään kymmenen sekuntia, jonka jälkeen uloshengitysilmanäytteestä analysoidaan heliumpitoisuus. Heliumin laimentumisen perusteella RV voidaan laskea. Kertahengitysmittauksissa obstruktiopotilaiden tilavuudet voivat jäädä todellista pienemmiksi. Restriktiopotilailla ja terveillä tämä riski on pienempi. Yleensä tulokseksi annetaan peräkkäisten mittaustulosten keskiarvo.


II Ventilaatiokyvyn mittaukset

Kliinisessä työssä tavallisimpia keuhkofunktiotutkimuksia ovat ventilaatiokykyä mittaavat spirometriatutkimukset. Ventilaatiokykyyn vaikuttavat keuhkojen tilavuus, keuhkoputkiston läpimitta, keuhkokudoksen ja rintakehän venyvyys ja kimmoisuus sekä hengityslihaksiston toimintakyky. Ventilaatiokyvyn mittauksia suoritetaan sekä obstruktiivisten että restriktiivisten keuhkosairauksien diagnostisoimiseksi sekä lääkitystehon, leikkauskelpoisuuden ja työkyvyn arvioimiseksi.

1. Dynaaminen spirometria:

Mittausmenetelmässä uloshengitystilavuutta rekisteröidään ajan funktiona. Tavallisella paljespirometrilla voidaan tutkia vain uloshengityksen dynamiikkaa; esim. kuivamäntäspirometreilla tai vesispirometreolla saadaan selville myös sisäänhengitykseen liittyviä dynaamisia ilmiöitä. Dynaamisella spirometrialla voidaan selvittää keuhkojen toiminnallista tilavuutta osoittava nopea (tehostettu) vitaalikapasiteetti (FVC) ja uloshengityksen sekuntikapasiteetti (FEV1), joka on paras yksittäinen ventilaatiokykyä kuvaava suure. Uloshengityksen sekuntikapasiteetin prosenttinen osuus nopeasta vitaalikapasiteetista (FEV% eli FEV1 x 100) antaa käsityksen hengityksen helppoudesta tai vaikeudesta. Puhalluskäyrästä voidaan myös laskea maksimaalisen uloshengityspuhalluksen keskivaiheen virtausnopeus (MMEF), jolla tarkoitetaan puhalluksen kahden tilavuusneljänneksen (V) ja niiden puhaltamiseen käytetyn ajan (t) suhdetta. MMEF kuvastaa uloshengityksen ilmavirtauksen helppoutta keskisuurissa ja pienissä hengitysteissä.Niillä spirometreilla, joilla voidaan rekisteröidä sekä sisään- että ulloshengitystä, voidaan lisäksi mitata sisäänhengityksen sekuntikapasiteetti (FIV1). Jos epäillään estettä keskeisissä hengitysteissä (henkitorven tai kurkunpään tasolla), sisäänhengityksen sekuntikapasiteetin mittaaminen on hyödyllistä. Jotta ventilaatiokyvystä voitaisiin tehdä luotettavia johtopäätöksiä, on saatava vähintään kolme lähes yhtenevää dynaamista spirometriakäyrää. Kun rekisteröinti onnistuu hyvin, mitataan käyrästöltä suurin FEV1 ja FVC. Kahden suurimman arvon poikkeama saa olla korkeintaan 4 %. Tulos ilmoitetaan BTPS-yksikköinä (= body temperature pressure standard saturated). Nämä arvot ovat 9 - 10 % suuremmat kuin ATPS arvot spirometrin lämpötilasta riippuen - ero johtuu hengitysilman jäähtymisestä matkalla keuhkoista spirometriin. Lisäksi tulokset ilmoitetaan paitsi litroina (0,05 l:n tarkkuudella) myös prosentteina tutkittavan sukupuolen, iän ja pituuden mukaisista viitearvoista, jotka löytyvät taulukoista.







2. Virtaus-tilavuusspirometria:

- tutkimuksessa puhallus rekisteröidään virtaustilavuuskoordinaatistossa
- puhalluskäyrästä voidaan mitata FEV1 ja FVC
- lisäksi voidaan seurata virtausdynamiikkaa puhalluksen eri vaiheissa sekä ulos- että sisäänhengityksen aikana:

PEF (huippuvirtaus)
MEF75 (virtaus, kun keuhkojen tilavuus on 75% FVC:stä)
Nämä suureet riippuvat suurten hengitysteiden läpimitasta ja puhallukseen käytetystä lihasvoimasta.
MEF25 ja MEF50 riippuvat enimmäkseen keskisuurten ja pienten hengitysteiden läpimitasta ja keuhkokudoksen kim¬moisuudesta
PIF (sisäänhengityksen huippuvirtaus)
FIV1 (sisäänhengityksen sekuntikapasiteetti)



3. Uloshengityksen huippuvirtauksen mittaus (peak flow, PEF):
- yksinkertaisin ventilaatiofunktion mittaus
- PEF-mittari mittaa suurimman, vähintään 10 ms kestävän virtaushuipun
- lyhyt maksimaalisella voimalla suoritettu uloshengitys riittää
- PEF-arvo riippuu puhallukseen käytetystä lihasvoimasta
- PEF-arvoa madaltaa erityisesti hengitysteiden obstruktio; myös hengityslihaksiston heikkous ja rintakehän liik¬kuvuutta pienentävät tilat madaltavat PEF-arvoja
• PEF-mittausta käytetään:
- obstruktiopotilaiden seulonta- ja seurantakokeena
- provokaatiokokeissa alustavana mittauksena (esim. metakoliinikokeessa)



4. Maksimaalisen ventilaatiokapasiteetin (MVV) mittaus:
Tahdonalaista maksimaalista ventilaatiokapasiteettia käytetään harvoin ventilaatiokyvyn mittarina. Mittaus voidaan suorittaa dynaamisella spirometrilla, jossa on kumulatiivinen rekisteröintimahdollisuus ja jolla voidaan rekisteröidä sekä sisään- että uloshengitystä. Mittauksessa hengitetään spirometriin edestakaisin 15 sekunnin ajan mahdollisimman syvään. tulokseksi saadaan tahdonalainen minuuttiventilaatio (MVV) litroina minuutissa.






5. Bronkodilataatiotesti:
Bronkodilataatiotesti kuuluu diagnostisiin spirometriatutkimuksiin. Testin tarkoituksena on selvittää, onko obstruktio palautuva vai ei. Palautuva obstruktio on tyypillistä astmalle. Testin suorittamisen kriteereinä voidaan käyttää seuraavia spirometriatutkimuksen arvoja:
a) FEV1 / VC x 100 eli FEV% on pienempi kuin 88 % viitearvosta
b) FEV1 , VC tai FVC on pienempi kuin 70% viitearvosta ja obstruktioepäily on olemassa
c) MEF on pienempi kuin 60 % viitearvosta vaikka VC ja FVC olisivat normaaleja
d) PEF on pienempi kuin 75% viitearvosta

Bronkodilataatiotestissä käytetään nopeasti vaikuttavaa sympatomimeettiä (esim. rimiteroli tai salbutamoli). Lääkeaineen annostelun jälkeen suoritetaan tavanomaiset spirometriatutkimukset ja tuloksia verrataan spirometrialukemiin, jotka on saatu ilman lääkevaikutusta.

III Keuhkojen diffuusiokapasiteetin mittaaminen:
Keuhkojen diffuusiokapasiteetti (DL ) kuvaa hengityskaasun pääsyä keuhkoista verenkiertoon. Se voidaan määrittää mittaamalla minuutin kuluessa keuhkoista verenkiertoon siirtyneen kaasun tilavuus suhteessa alveolien ja keuhkokapillaarien väliseen osapaine-eroon. Kaasun siirtymiseen vaikuttavat mm. alveoliseinämien paksuus, kapillaarien seinämien läpäisevyys, oksihemoglobiinin muodostumisnopeus ja myös laskimoveren kaasusisältö. Siirtyvän kaasun määrä riippuu luonnollisesti myös keuhkojen koosta, keuhkoissa olevan veren määrästä sekä ventilaation ja perfuusion suhteista keuhkojen eri osissa. Diffuusiokapasiteettia voidaan mitata tasapainomenetelmällä (steady state), kertahengitysmenetelmällä (single breath) taitasapainottamismenetelmällä (rebreathing). Diffuusiokapasiteetti muuttuu erilaisten keuhkosairauksien ja keuhkoverenkiertoon vaikuttavien sairauksien yhteydessä. Jos keuhkosairaus vaikuttaa vain vähän itse toiminnalliseen keuhkokudokseen, diffuusiokapasiteetti pysyy normaalina (esim. sarkoidoosissa). Alveoliitit huonontavat kaasun siirtymistä vereen; samoin erilaisissa sidekudossairauksissa hengityskalvo paksunee fibroottisen kudoksen kertyessä interstitiaalitilaan. Jos diffuusiopinta-ala pienenee ts. toimivan keuhkokudoksen määrä pienenee, myös diffuusiokapasiteetti pienenee. Tupakoinnin aiheuttama emfyseema laajentaa alveoleja ja pienentää hengityskalvon pinta-alaa sekä keuhkokapillaarien kokonaistilavuutta, jolloin tietenkin diffuusiokapasiteetti olennaisesti pienenee. Diffuusiokapasiteetti voi suurentua keuhkojen verekkyyttä lisäävissä sairauksissa, kuten esim. mitraalistenoosin tai lievän sydäninsuffisienssin alkuvaiheessa - kroonisessa vaiheessa sen sijaan diffuusiokapasiteettiarvot pienenevät selvästi.

IV Hengityskaasuanalyysit

Anestesian ja tehohoidon aikana hengityskaasuanalyyseilla varmistetaan potilaan saaman hengityskaasun happipitoisuus. Samalla tarkkaillaan uloshengityskaasun osapainetta (PCO2 ). Hengitysvajauksen hoidon aikana voidaan seurata myös hukkaventilaation suuruutta ja fysiologista oikovirtausta. Hengityskaasuanalyyseilla on myös diagnostista merkitystä. Mittauksessa hengityskaasua imetään jatkuvasti pienellä virtauksella suukappaleesta analyysilaitteeseen, joka mittaa sekä kaasupitoisuuden (kaasun osapaineen) että kaasuvirtauksen. Kaasupitoisuuksien, kaasujen osapaineiden, verikaasuanalyysitulosten ja ventilaatiomittausten perusteella saadaan lasketuksi mm. seuraavia suureita: hapenkulutus VO2, hiilidioksidin tuotto VCO2, hengitysosamäärä RQ, hukkaventilaation osuus ja kuolleen tilan osuus.



V Verikaasuanalyysit

Kaasujen vaihdunnan tehokkuus ja elimistön aineenvaihdunta vaikuttavat veren hapen ja hiilidioksidin osapaineisiin, happo-emästasapainoon ja uloshengitysilman kaasupitoisuuksiin. kaasujen osapaineiden, happikyllästeisyyden ja happo-emästasapainon määrittämistä tarvitaan hoitotarpeen arvioimisen lisäksi myös diagnoosia varten. Hapen sitoutumista hemoglobiiniin kuvataan dissosiaatiokäyrän avulla. Vakio-olosuhteissa puolen hemoglobiinista on sitonut itseensä happea kun PO2 on 3,6 kPa. Hemoglobiini on lähes kokonaan kyllästynyt hapella, kun PO2 on yli 8,0 kPa. Kun PO2 on 13 kPa, happikyllästeisyys (SO2 ) on n. 97%. Laskimoveren happiosapaine on n. 5,4 kPa ja SO2 n. 75%. Hapen irtoamista lisäävät pelkistyneen hemoglobiinin osuuden suureneminen, asidoosi, kuume, hiilidioksidiosapaineen suureneminen ja 2,3-difosfoglyseraattipitoisuuden kasvu.
Valtimoveren kaasuanalyysiä käytetään erityisesti akuuttien hengityshäiriöiden diagnosoinnissa ja hoidon arvioinnissa, kroonisten keuhkosairauksien arvioinnissa ja happihoidon kontrolloinnissa. Nykyisissä mittauslaitteissa hapen ja hiilidioksidin osapaineet ja veren pH mitataan suoraan elektrodeilla ja muut suureet (happo-emässuureet ja happisaturaatio) lasketaan niiden avulla.

VI Radiospirometria

Radiospirometria on dynaaminen keuhkotoimintatutkimus, jossa mitataan tuikeilmaisimien avulla joko hengitysilman tai verenkierron mukana keuhkoihin annetun radioaktiivisen kaasun (tav. radioakt. 133Xe tai 81mKr) lähettämää gammasäteilyä keuhkojen eri osissa. Radiospirometriatutkimuksia tehdään lähinnä sellaisille potilaille, joille on suoritettu keuhkojen typistysleikkaus (= keuhkoresektio) tai annettu sädehoitoa. Radiospirometriaa voidaan käyttää myös keuhkoembolian diagnosoinnissa.
Tutkimuksen suoritusperiaate:
Tutkittava potilas on tavallisesti makuuasennossa. Pallean tason määrittämiseksi tarvi¬taan lepouloshengitysvaiheessa otettu thoraxröntgenkuva ilmaisimien oikeaa sijoittamista varten. Suomessa yleisimmin käytetyissä laitteistoissa on 8 tuikeilmaisinta rintakehän etupuolella ja 8 selkäpuolella. Kollimaattorien etäisyys ihon pinnasta on n. 4-5 cm ja niiden muoto rajaa kunkin ilmaisimen mittausalueen selkeästi. Tutkittava hengittää 133Xe:llä merkittyä ilmaa suukappaleen kautta; kaikkien ilmaisimien summakäyrän nousuvaiheen (wash in) perusteella lasketaan eri osien ventilaatiojakaumat (V). Kun tasapainovaihe on saavutettu, suoritetaan vitaalikapasiteettipuhallus. Ventilaatiosuureet (TLC, VC, RV, FRC) määritetään aika-aktiivisuuskäyrältä. Keuhkoverenkierron läpivirtauksen l. perfuusion (Q) mittaaamiseksi laskimoon ruiskutetaan 133Xe keittosuolaliuoksessa. Xenonboluksen antamisen jälkeen tutkittava pidättää hengitystään joko lepohengitystasossa (FRC-taso) tai keuhkot täyteen ilmaa vedettyinä (TLC-taso) niin kauan, että käyrissä nähdään radioaktiivisuuden vakioituminen. Radioaktiivisuuden vähenemiskäyrästä (wash-out) voidaan laskea puoliintumisaika T½.
Radiospirometriamuuttujien jakaumat eivät riipu iästä; tulkinnan helpottamiseksi on laadittu laitekohtaisia viitearvotaulukoita.

VII Gammakameratutkimukset

Gammakameralla saadaan kuva keuhkoihin hengitetyn tai verenkierron kautta annetun radioisotoopin lähettämästä gammasäteilystä ja säteilyn jakautumisesta keuhkojen eri osiin. Gammakameralla pystytään erottamaan läpimitaltaan n. 1 cm muutoksia keuhkon pinnasta; syvällä olevien muutosten havaitsemiseksi käytetään tomografiajärjestelmää.
Gammakameratutkimuksia käytetään lähinnä keuhkoemboliatutkimuksiin sekä myös preoperatiivisina tutkimuksina.
Keuhkojen läpivirtauskuvauksissa laskimoon ruiskutetaan 99mTeknetiumilla merkittyjä makroaggregaatteja, joiden kiilautuminen kauhkokapillaareihin näkyy gammakamerakuvassa. Perfuusiohäiriöissä läpimitaltaan 50-100 μm:n radioaktiiviset makroaggregaatit eivät pääse kapillaaritasolle saakka - alueet jäävät mustiksi.
Gammakamerakuvausten käyttäminen ventilaatiotutkimuksissa on monimutkaisempaa kuin radiospirometrian käyttö.
Obstruktiiviset keuhkosairaudet aiheuttavat aina epätasaisen ventilaatiojakauman; tästä suraa usein myös vastaavien alueiden perfuusiohäiriö - tavallisesti ventilaatio-perfuusiosuhde on huonontunut tai normaalin rajoilla. Obstruktioissa myös radioaktiivisuuden puoliintumisaika hidastuu. Keuhkoemboliassa embolia-alueella perfuusio puuttuu kokonaan tai on vähentynyt mutta ventilaatio on lähes normaali (= kohonnut ventilaatio-perfuusiosuhde). Tulehdukset tai kasvaimet aiheuttavat ventilaation-, tilavuuksien ja perfuusion pienemisen.

SYDÄMEN TOIMINNAN TUTKIMINEN

1. Elektrokardiografia l. EKG

EKG on sydämen biosähköisiä ilmiöitä mittaamalla tehty sydämen toiminnan kuvaus. Se on tutkimusmenetelmä, jolla rekisteröidään sydämen supistumistapahtumiin liittyvät aktiopotentiaalit. Rekisteröinti suoritetaan tavallisesti ihon pinnalta levyelektrodien avulla.
Elektrokardiogrammi kuvaa supistuvien sydänlihassyiden aktiopotentiaalien summaa; se on graafinen esitys kahden rekisteröintipisteen välisestä potentiaalierosta.

EKG:n käyttöalueet:
- sydämen rytmin tutkiminen
- johtoradan toiminnan tutkiminen
- sydänlihaksen ravinnon- ja hapensaannin tutkiminen
- sydämessä olevien vaurio- ja arpialueiden koon ja sijainnin arviointi
- sydänlihaksen hypertrofian arviointi
Kytkennät
Kytkennät ovat alunperin mielivaltaisesti valittuja mutta kuitenkin kansainvälisillä sopimuksilla vakioituja stan¬dardikytkentöjä.

Bipolaariset raajakytkennät I, II ja III
- tutkimuselektrodit yhdistetään johtimilla vahvistimen kautta suoraan galvanometrin kohtioihin.

I: oik. yläraaja (-) ----- vas. yläraaja ( )
II: oik. yläraaja (-) ----- vas. alaraaja ( )
III: vas. yläraaja (-) ----- vas. alaraaja ( )

Unipolaariset raajakytkennät aVR, aVL ja aVF

aVR: oik. yläraaja ( ) ----- vas. yläraaja ja vas. alaraaja (-)
aVL: vas. yläraaja ( ) ----- oik. yläraaja ja vas. alaraaja (-)
aVF: vas. alaraaja ( ) ----- oik. yläraaja ja vas. yläraaja (-)

Tutkimuselektrodit yhdistetään galvanometrin positiiviseen kohtioon ja ns. indifferentti elektrodi negatiiviseen kohtioon.


Rintakytkennät V1, V2, V3, V4, V5 ja V6 (tai C1, C2..., tai Ca, Cb ...)

V1 ja V2 sijoitetaan 4. kylkiluuväliin rintalastan molemmin puolin.
V4 sijoitetaan 5. kylkiluuväliin keskisolisviivaan vasemmalle puolelle rintakehää.
V3 sijoitetaan V2:n ja V4:n väliin.
V5 ja V6 sijoitetaan vaakasuoraan V4:sta etuaksillaariviivaan ja keskiaksillaariviivaan.





EKG:n tarkastaminen:
Laaduntarkkailu
- onko potilaan tiedot ja rekisteröintiajankohta merkitty?
- onko kytkennät rekisteröity ja merkitty oikein?
- onko vakaussignaali sama (10 mm), jokaisella kanavalla?
- onko paperinopeus oikea (50 mm/s)?
- onko poikkeava nopeus merkitty?

Tulkinta:
Onko kammiorytmi säännöllinen? Mikä on kammiotaajuus? Näkyvätkö P-aallot?
Vaihteleeko PQ-johtumisaika? Mikä on QT-aika? OnkoT-aalto normaali?
Ovatko QRS:n eri osat normaaleja? Mikä on sähköisen akselin suunta ?
Mikä on ST-välin taso? Onko jälkipotentiaaleja ?

- vertaa aikaisempaan rekisteröintiin - päättele, onko EKG normaali vai varmasti poikkeava


2. Fonokardiografia l. FKG l. sydänäänten rekisteröinti


I sydänääni syntyy kammiosystolen alussa, kun paine kammioissa alkaa nousta ja eteis-kammioläpät sulkeutuvat.
II sydänääni syntyy, kun paine kammioissa systolen lopussa putoaa ja kun aortta- ja pulmonaaliläpät sulkeutuvat.
III sydänääni esiintyy normaalisti lapsilla ja nuorilla (< 30 v.) aktiivisesti liikuntaa harrastavilla. Se syntyy diastolessa vasemman kammion nopean täyttymisen aikana. Patologisena III sydänääni voi esiintyä tiloissa, joissa veren virtaus vasempaan kammioon on korostunut diastolen alussa (mitraalivuoto, aukko kammioseptumissa, avoin ductus arterio¬sus).
IV sydänääni voi esiintyä kaikilla terveessäkin sydämessä. Se syntyy kammiodiastolessa eteissupistuksen aikana.
Fonokardiografiassa sydänäänet rekisteröidään rintakehältä mikrofonien avulla. Tavallisesti käytetään EKG-laitteeseen kytkettyä vahvistinta ja erilaisia suodattimia. Sydänäänet voidaan rekisteröidä samanaikaisesti EKG-käyrän kanssa, jonka avulla sydänäänten tunnistaminen helpottuu.







3. Sydämen katetrointi

Sydämen sisäosia voidaan tutkia yhden tai useamman steriilisti röntgenkontrollissa sydämen sisään verisuonten kautta viedyn katetrin avulla. Sydämen katetrointia voidaan käyttää sepelvaltimotaudin tutkimuksissa (koronaariangiografiat) ja esim. läppävikojen tutkimuksissa ts. röntgenvarjoaineiden ruiskuttamisessa, mitattaessa paineita ja verenvirtausta, otettaessa näytteitä verikaasuanalyysejä varten.Oikean puolen katetroinnissa katetri viedään kyynärtaipeen tai nivustaipeen laskimosta sydämen oikealle puolelle. Katetri kulkee verivirran suunnassa matalapaineisilla alueilla. Vasemman puolen katetroinnissa katetri viedään valtimoiden kautta. Sonesin menetelmässä a. brachialis preparoidaan esille ja katetri työnnetään siihen näkökontrollissa. Judkinin menetelmässä katetri työnnetään a. femoralikseen. Tutkimus on vaativa, koska suuri valtimopaine aiheuttaa aina verenvuotovaaran. Myös ilmakuplat (pienetkin) ja hyytymät ovat vaarallisia, jos ne päätyvät emboluksina aivo- tai sepelvaltimoihin. Katetrointi on mahdollista suorittaa myös molemmin puolin yhtä aikaa. Transseptaalisessa katetroinnissa kateri työnnetään johtimen avulla oikeasta eteisestä vasempaan eteiseen ja ilman johdinta kammioon. Sydänkatetrointiin liittyy myös muita toimenpiteitä: sepelvaltimoiden laajennus pallokatetrilla ohitusleikkausta korvaavana tai lykkäävänä toimenpiteenä, sydämen sähköinen tahdistaminen elektrodikatetrin välityksellä, sydänlihasbiopsiat esim. sydänsiirron seurannasssa tai kardiomyopatioiden selvittämisessä. Sydänkatetrointiin voi liittyä myös komplikaatioita: rytmihäiriöt ovat tavallisimpia, myös varjoaineeseen liittyviä allergisia reaktioita tai katetrin sisäänvientikohdan tromboosia esiintyy.


ÄÄREISVERENKIERRON TUTKIMUSMENETELMIÄ

I Verenpaineen mittaus

A. Epäsuorat l. noninvasiiviset menetelmät
Välineet:
- sfygmomanometri (elohopeamittari) tai aneroidimittari tai dopplerlaite
- mansetti
- pumppu ja venttiili
- stetoskooppi

Mittausperiaate

• auskultatorinen (Korotkoffin äänet!)
• palpatorinen
• segmentaalinen (distaalisen pulssiaallon rekisteröinti)
Korotkoffin äänet = valtimon päältä stetoskoopin avulla kuultavia ääniä silloin, kun valtimovirtaus on proksimaaliselta puolelta suljettu mansetilla ja mansettia aletaan tyhjentää.
1. vaihe: kuuluvat, napsahtavat äänet
2. vaihe: suhisevat äänet
3. vaihe: suhinan katoaminen ja vaimeiden napsahdusten ilmaantuminen
4. vaihe: äänten heikkeneminen
5. vaihe: äänten häviäminen

B. Suora paineenmittaus l. invasiivinen mittaus
Invasiivisia menetelmiä käytetään lähinnä teho-osastoilla, leikkaussaleissa ja tutkimustyössä.

Paineanturit
- katetrin kärkianturit
- ulkoiset paineanturit (ovat yhteydessä verisuoneen nestetäytteisen katetrin välityksellä

C. Verenpaineen ambulatorinen mittaus

Ambulatorinen rekisteröinti = vapaasti liikkuvan ihmisen kliinis-fysiologisen suureen (esim. verenpaineen tai EKG:n) seurantaa.
Ambulatorisessa verenpaineen rekisteröinnissä voidaan käyttää joko suoraa, valtimonsisäistä (invasiivista) tai epäsuoraa (noninvasiivista) laitteistoa.
Suora mittauslaitteisto:
- paineanturi-infuusiolaite
- C-nauhuri tai kannettava pieni tietokone
Mittaus tapahtuu pienoiskalvoanturilla, joka yhdistetään katetrilla ja teflonkanyylillä valtimoon.
- anturiin liittyy nestesäiliö (hepariiniliuosta)
- painesignaali tallennetaan tietokoneen muistiin tai C-kasettinauhurille, johon voidaan tallentaa samanaikaisesti myös EKG.
Ambulatorisessa rekisteröinnissä signaalit voidaan vastaanottaa myös telemetrisesti (radioaaltojen avulla).

Epäsuora mittauslaitteisto:
Tutkittavan käsivarteen asennetaan tavallinen verenpainemansetti, joka täyttyy määräajoin (5-10 min välein) kannettavasta kompressorista automaattisesti. Valtimoäänet rekisteröidään mikrofonilla ja tallennetaan piirturin avulla.

II Raajojen verenkierron tutkimuksia

Raajojen lihasten suorituskyky riippuu osaltaan valtimoverenkierrosta. Valtimoverenkierron häiriintyminen ilmenee usein katkokävelyoireina (claudicatio intermittens), lihasväsymyksenä ja muina lihasoireina (puutuminen, kipu). Yläraajojen verisuoniston häiriöissä voi esiintyä valkosormisuutta tai kipuja varsinkin kylmässä. Valtimokierron virtausesteet voidaan todeta jo varhain kliinisfysiologisilla tutkimuksilla. Tutkimusmenetelmä valitaan sen mukaan, millaista tietoa vaurioista halutaan ja pyritäänkö vaurio myös paikallistamaan.

1. Kävelykoe
Tutkimuksen avulla on tarkoitus arvioida se työmäärä, jonka jalkojen lihaksiston verenkierto sallii.

- vakioitu kävelykoe suoritetaan juoksumatolla
- ennen koetta ja sen aikana rekisteröidään EKG, syke ja verenpaine
- juoksumatto käynnistetään vakionopeudella (esim. 1 m/s = 3,6 km/h
- potilaan kävellessä mitataan tarkasti aika ja samalla siis myös matka, jonka tutkittava pystyy kävelemään
a) jalkakivun alkamiseen = relatiivinen kävelymatka
b) siihen asti, jolloin koe joudutaan kivun takia keskeyttämään = absoluuttinen kävelymatka
Kävelykoetta voidaan käyttää katkokävelyoireiden havaitsemiseen ja arviointiin.

2. Oskillometria

Menetelmässä rekisteröidään levossa olevalta henkilöltä alaraajojen eri segmenteiltä valtimopulsaation aiheuttama maksimaalinen oskillointi samanaikaisesti kummastakin raajasta. Laitteistoon kuuluvat parilliset verenpainemansetit, joihin on liitetty paineanturi ja piirturi. Mitattaessa mansettipaine kohotetaan aluksi yli systolisen paineen ja sen jälkeen painetta lasketaan tasaisesti piirturin rekisteröidessä valtimo-oskillaation. Mittaus suoritetaan ensin käsivarsista (kontrolli) ja sen jälkeen reiden ja säären segmenteistä kummastakin jalasta yhtä aikaa. Jokainen rekisteröinti suoritetaan kolmesti. Normaalisti oskillaatiot ovat symmetriset. Yli 15 % ero eri puolten arvoissa osoittaa merkittävää valtimoahtaumaa tai käsivarteen verrattuna kuvaa alaraajoissa moleminpuolista ahtaumaa.


III Keuhkovaltimon paineenmittaus

Keuhkovaltimon katetroinnin voi suorittaa oikean puolen katetrointina. Sen avulla voidaan mitata sydämen oikean puolen, keuhkovaltimon ja keuhkovaltimon kiila-asennon paine. Tehohoidossa keuhkovaltimokatetrointi on aiheellista jos vasemman kammion pumppaustoiminta on häiriintynyt (infarkti, sydänleikkaus). Paineenmittausta varten tarvitaan anturi sydämen eteisen korkeudelle, vahvistin ja monitorointilaitteet (oskilloskooppi ja piirturi). Katetri viedään laskimoon kyynärtaipeesta tai kaulalta v. jugularis internan kautta. Se uitetaan v. cava superioriin ja edelleen sydämen oikeaan eteiseen ja oikean kammion kautta keuhkovaltimoon. Kun katetri kulkee keuhkovaltimon läpi, se hakeutuu ns. kiila-asentoon. Tästä saadaan mitatuksi kiilapaine (PCWP = pulmonary capillary wedge pressure). Normaali keuhkovaltimon paine on 2,0-3,3 / 1,0-2,0 kPa (15-25 / 8-15 mmHg). Keskimääräinen kiilapaine on 0,8 - 1,6 kPa (6-12 mmHg) spontaanisti hengittävällä ihmisellä, jolla on normaali veritilavuus. Kiilapaine vastaa normaalihenkilöllä vasemman eteisen painetta. Kiilapaineen nousu johtaa keuhkoödeemiin.

Muita valtimokierron tutkimusmenetelmiä:
Pulssiaallon rekisteröinti: dopplerultraäänimenetelmä
Pletysmografiatekniikat
Provokaatiotutkimukset: mm. kylmäprovokaatio ( 15 C - 10 C) Raynaud-potilaille.
Isotooppiarteriografia: radioaktiivinen merkkiaine ruiskutetaan boluksena; merkkiaineen etenemistä seurataan gammakameralla ja kuvasarjan perusteella osoitetaan mahdolliset ahtaumat, tukokset ja verisuonisiirteiden kunto.
Isotooppipuhdistumamenetelmä: kudokseen ruiskutetaan radioaktiivista merkkiainetta, jonka suhteellinen määrä on mitattavissa jatkuvasti; veri huuhtoo jatkuvasti mukaansa merkkiainetta ja verenvirtauksen määrä tutkittavalla alueella on laskettavissa merkkiaineen vähenemisnopeudessa.

Laskimokierron tutkimuksia:
Laskimonsulkupletysmografia
Dopplerultraäänitutkimus
Jalkojen lämpötilamittaukset
Isotooppitekniikat





HAPPO-EMÄSTASAPAINO

Happojen muodostuminen

Energia-aineenvaihdunta tuottaa runsaasti hiilidioksidia, joka reagoi veden kanssa muodostaen hiilihappoa:

CO2 H2O → H2CO3 → H HCO3 -
Hiilihappo dissosioituu, jolloin muodostuu vapaita vetyioneja H ja bikarbonaattia HCO3- .
• Hiilihappoa muodostuu aikuisella 15000-20000 mmol vuorokaudessa.
• Pääosa hiilihaposta poistuu keuhkojen kautta hiilidioksidina.

Aineenvaihdunnassa muodostuu myös muita orgaanisia happoja n. 50-100 mmol vuorokaudessa (esim. maitohappoa, ketohappoja). Nämä hapot eliminoituvat munuaisten kautta. Kaikkiaan happoja muodostuu enemmän kuin emäksisiä aineenvaihduntatuotteita. Hapenpuutteessa happamien aineenvaihduntatuotteiden tuotanto lisääntyy, samoin munuaisten ja keuhkojen toimintahäiriöissä. Bikarbonaatti-ioni muodostaa veren puskuriemäksen.

Happo-emästasapainon säätely = vetyionipitoisuuden säätely
perustuu:
- happojen laimentumiseen
- happojen reaktioihin puskurijärjestelmien kanssa
- keuhkojen ja munuaisten kykyyn poistaa happoja

Valtimoveren happamuuden säätely on erittäin tärkeää: normaalisti valtimoveren pH on 7.42; laskimoveri on aina happamampaa.

* Puskuri = liuos, joka sisältää joko heikkoa happoa ja sitä vastaavaa emästä (suolaa) tai heikkoa emästä ja sitä vastaavaa happoa (suolaa) - tällainen liuos säilyttää luonteenomaisen pH-arvonsa happoa tai emästä lisättäessäkin.
* Veren puskureita:
- hiilihappo-bikarbonaattipuskuri
-fosfaattipuskuri
- hemoglobiini
- plasman proteiinit
* Muut puskurijärjestelmät:
- solunsisäiset proteiinit
- luuston proteiinit



Vetyionitasapainon laboratoriotutkimukset, Astrup-analyysi

Käytettävät laboratoriotutkimukset perustuvat veren vetyionipitoisuuden (H , pH) ja yhden ekstrasellulaarisen puskurijärjestelmän, H2CO3 / HCO3- -puskurin muutosten analysointiin.
* asidemia = verinäytteen vetyionipitoisuus on viitearvoalueen yläpuolella , jolloin pH < 7.35.
* alkalemia = verinäytteen vetyionipitoisuus on viitearvoalueen alapuolella (pH > 7,45).
Laboratoriomenetelmät:
Potilaan vetyionistatus määritellään valtimoverestä (aB) tai arterialisoidusta kapillaariverestä (cB) tehtävillä ana¬lyyseillä.
Verinäytteestä voidaan mitata seuraavia parametrejä:

A) Veren aktuaalinen vetyionipitoisuus H (aB-, cB-H), joka tavallisesti ilmoitetaan pH:na (aB-, cB-pH).
B) Veren hiilidioksidin osapaine (aB-, cB-pCO2 ), joka kuvaa alveolaarisen ventilaation säätelemää ekstrasellulaari¬nesteen CO2 -pitoisuutta ja toisaalta HCO3- / CO2 -puskurin happokomponenttia.
C) Bikarbonaattikomponentti (HCO3- / CO2 -puskurin emäskomponentti)
a. Plasman bikarbonaattipitoisuus (P-HCO3-, aktuaalinen bikarbonaatti) on verinäytteestä sellaisenaan mitattu bikarbonaattipitoisuus
b. Plasman standardibikarbonaattipitoisuus (P-stdHCO3-) on sellaisesta verinäytteestä mitattu HCO3- -pitoisuus, joka näytteenoton jälkeen on in vitro tasapainotettu happea ja hiilidioksidia sisältävän kaasuseoksen kanssa 37°C:ssa, jolloin bikarbonaattipitoisuus voidaan mitata täsmällisesti määritellyissä olosuhteissa (= täysin hapetettu verinäyte, 37°C ja pCO2 5,3 kPa).
c. Veren emäsylimäärä (base excess, aB-, cB-BE).
d. Laskimoveren plasman totaalihiilidioksidipitoisuuden määritystä on aikaisemmin käytetty yleisesti vetyionitasapainotutkimuksissa.
Vetyionistatuksen tutkimuksessa olisi mieluiten käytettävä valtimoverta, mutta tämän saanti voi olla hankalaa, ellei potilaalla ole valtimokanyyliä. Tavallisesti käytetään kapillaariverinäytteitä. Näyte otetaan sormenpäästä tai joskus korvalehdestä ja alle 1-vuotiaalta kantapäästä. Kapillaarinäytettä otettaessa on tärkeää, että veri juoksee vapaasti ihoon tehdystä haavasta, mitä varten suoritetaan "arterialisointi" ts. näytteenottokohdan ihon verenkiertoa lisätään lämmittämällä. Verinäyte kerätään anaerobisesti kapillaariin tai ruiskuun, jossa on hepariinia. Näytteessä ei saa olla ilmakuplia. Analyysi on suoritettava mahdollisimman nopeasti. Näytteet, joita joudutaan kuljettamaan on jäähdytettävä, koska verisolujen aineenvaihdunta jatkuu ja muuttaa vetyionistatusta asidoosin suuntaan. Hiilidioksidin haihtuminen on estettävä. Näytteitä ei kuitenkaan saa jäädyttää (hemolyysin vuoksi). Jäähdytettyä näytettä voidaan säilyttää 2-3 tuntia; mikäli näytteestä mitataan myös hiilidioksidin osapaine, analyysi tulee tehdä puolen tunnin sisällä. Verikaasuanalyysi tehdään in vitro 37° C:ssa. Potilaan oma ruumiinlämpö voi kuitenkin poiketa tästä huomattavastikin. Vetyionistatuksen viitearvoja ei kuitenkaan ole käytettävissä muille ruumiinlämpötiloille kuin normaalille 37° C.

Tulosten tulkintaa:

A. Hiilidioksidin osapaine on normaali:
1. Jos vetyionipitoisuus on kohonnut (pH alentunut), potilaalla on metabolinen asidoosi, jonka vahvistaa alentunut bikarbonaattipitoisuus.
2. Jos vetyionipitoisuus on alentunut, potilaalla on metabolinen alkaloosi. Plasman bikarbonaattipitoisuus on pienentynyt.
B. Hiilidioksidin osapaine on kohonnut: löydös sellaisenaan viittaa respiratoriseen asidoosiin.
C. Hiilidioksidin osapaine on alentunut: löydös viittaa respiratoriseen alkaloosiin.


Happo-emästasapainon häiriöt

* asidoosi = kudoshappoisuus, happomyrkytys, veren liiallinen happamuus; valtimoveren pH on pienempi kuin 7,35.
* alkaloosi = kudosemäksisyys, emäsmyrkytys, veren liiallinen emäksisyys; valtimoveren pH on suurempi kuin 7,45.

Neste- ja elektrolyyttitasapainon häiriötiloihin liittyy usein myös happo-mäatasapainon häiriöitä. Ekstrasellulaaritilan asidoosi edistää K- -ionien poistumista soluista siten, että ne korvautuvat H -ioneilla; alkaloosissa suunta on päinvastainen. Plasman kaliumionipitoisuus on siis asidoosissa suurentunut ja alkaloosissa pienentynyt. Dehydraatioihin liittyy aina kaliumvajetta.


I Metaboliset happo-emästasapainon häiriöt

A. Metabolinen asidoosi l. aineenvaihdunnallinen asidoosi = muista syistä kuin riittämättömästä keuhkotuuletuksesta, tavallisesti happaman aineenvaihduntatuotteen kertymisestä johtuva happomyrkytystila.

- elimistöön joutuu tai siinä muuodostuu liikaa happoja (= additioasidoosi); tila voi aiheutua diabeteksesta (ketoasidoosi), paastosta, hyperkataboliasta, kudosten perfuusiohäiriöistä, hengitysinsuffisienssista, myrkytyksistä.
- elimistö menettää normaalia enemmän bikarbonaattia (= bikarbonaattidepleetio) ruuansulatuskanavasta tai virtsaan (= subtraktioasidoosi); syynä voivat olla ripuli, suoli- ja sappifistelit ym.
- munuaisten kyky erittää vetyioneja on huonontunut (= retentioasidoosi uremiassa).

Laboratoriolöydöksiä: Kompensoitumattomassa asidoosissa pH, standardibikarbonaatti ja emäsylimäärä ovat pienet, aktuaalinen bikarbonaatti = standardibikarbonaatti, pCO2 l. veren hiilidioksidin osapaine on normaali. Kompensoituneessa asidoosissa pH voi olla korjautunut, standardibikarbonaattipitoisuus on pieni ja aktuaalinen bikarbonaattipitoisuus on vielä pienempi, pCO2 on matala.
Hoidolla pyritään poistamaan asidoosia aiheuttavat tekijät ja korvaamaan menetetty bikarbonaattimäärä.



B. Metabolinen alkaloosi l. aineenvaihdunnallinen alkaloosi = muista syistä kuin liiallisesta keuhkotuuletuksesta johtuva emäsmyrkytystila. Syitä voivat olla:
- bikarbonaatin tai sitä tuottavan anionin (asetaatti, laktaatti, sitraatti) liika-anto
- kloridihukka: HCl:n menetys oksennusten tai mahaimun vuoksi, diureetit
- kaliumvaje: diureetit, munuaissairaus, maksainsuffisienssi
Laboratoriolöydökset:
- pH ja standardibikarbonaatti korkeat, hiilidioksidin osapaine normaalialueen ylärajalla, seerumin kalium- ja klo¬ridipitoisuudet usein matalat, EKG:ssä on hypokalemian aiheuttamia muutoksia.


II Respiratoriset happo-emästasapainon häiriöt

A. Respiratorinen asidoosi: matala pH, korkea pCO2
- syynä on hengityksen vajaatoiminnasta johtuva hiilidioksidin retentoituminen elimistöön (hyperkapnia). Sitä tavataan tavallisimmin vastasyntyneen hengitysvaikeuksissa ja myöhemmällä iällä obstruktiivisten keuhkosairauksien (status asthmaticus) yhteydessä. Keuhkojen kyky poistaa hiilidioksidia elimistöstä heikkenee (pCO2- arvo kohoaa) myös toimivan keuhkokudoksen vähentyessä (esim. tuberkuloosi, pneumonia), ventilaatiokyvyn huonontuessa (esim. poliomyelitis, barbituraattien yliannostus) ja rintakehän liikkuvuuden vähentyessä (rintakehävammat, rintakehän luustoepämuodostumat). Munuaiset pyrkivät kompensoimaan tilannetta lisäämällä vetyionien eritystä virtsaan ja respiratorisen asidoosin seurauksena voi kehittyä metabolinen alkaloosi.
- Äkillinen hengityksen vajaatoiminta nostaa pCO2:n esim. kaksinkertaiseksi (norm. 5.3 kPa), jolloin ilman puskurointia pH laskisi n. 7.11:een. Välitön puskurointi nostaa kuitenkin pH:n 7.18:een. Ajan mittaan munuaisten bikarbonaattisynteesi nostaa seerumin bikarbonaattitasoa, jolloin veren pH nousee n. 7.30:een vaikka hengitys olisi vielä huonoa.
- Jos kudosnesteiden pH nousee, tilannetta korjaa se, että ei-respiratorisessa alkaloosissa veren bikarbonaattipitoisuus vähenee

B. Respiratorinen alkaloosi: korkea pH, matala pCO2
elimistöstä poistuu liikaa hiilidioksidia hyperventilaation vuoksi. Hyperventilaation syynä voi olla hapenpuute, enkefaliitti tai psyykkiset tekijät. Respiratorisen alkaloosin aikana munuaiset vähentävät vetyionien eritystään (renaalinen kompensaatio)

RUUANSULATUSKANAVA

Ruuansulatuskanavan päätapahtumat ovat:
- motoriikka (pureskelu, nieleminen, mahan ja suoliston motoriikka, ulostaminen)
- eritystoiminnat (syljen, mahanesteen, haimanesteen, sappinesteen ja suolinesteiden erityssäätely
- ravintoaineiden hajotus ja imeytyminen

Ruuansulatuskanavan motoriikan tutkiminen

Ruokatorven peristaltiikan tutkiminen:
- mitataan peristaltiikan aiheuttamat paineaallot ja niiden etenemisnopeus (tavall. kolmesta eri mittauskohdasta)
- tutkimusta käytetään epäiltäessä ruokatorven toimintahäiriötä ja kun potilaalla on nielemisvaivoja tai kipuja rintalastan takana.
Peristalttiset aallot etenevät normaalisti 2-5 cm/s ja niiden painetaso on n. 2-10 kPa; painetaso mahanpohjassa on normaalisti 1,5-4 kPa.
* akalasia (achalasia) = sulkijalihaksen avautumattomuus, josta seuraa, että ruokatorven paineaallot ovat matalia ja mahanpohjan painetaso korkea.
Jos peristalttiset paineaallot ovat normaalia voimakkaampia, löydöstä kutsutaan "pähkinänsärkijäruokatorveksi."

Gastroesofageaalisen takaisinvirtauksen (refluksin) tutkiminen:
* tutkimus pitäisi suorittaa aina, kun potilaalla esiintyy refluksiin viittaavia oireita: happamia röyhtäisyjä tai rintalastan alaisia, ruokailuun liittyviä vaivoja. tärkeä erikoisryhmä ovat myös potilaat, joilla on yöllisiä astma- tai yskänpuuskakohtauksia, jotka voivat johtua refluksin aiheuttamasta reflektorisesta keuhkoputkireaktiosta. Myös potilaat, joilla on angina pectoris-tyyppisiä vaivoja ilman positiivista rasituskoelöydöstä voivat hyötyä tutkimuksesta. Tutkimus suoritetaan ohuen katetrin päähän sijoitetun pH-elektrodin avulla: koska normaali mahalaukun pH on n. 1 ja ruokatorven pH n. 7, jo hyvin pienikin määrä hapanta mahanestettä mahansuun yläpuolella voidaan havaita pH-mittauksella. Ennen tutkimusta potilaan on paastottava 4-6 tunnin ajan; antasideja tai HCl-eritystä estäviä lääkkeitä ei pidä käyttää ennen koetta.
- ns. Bernsteinin kokeella voidaan selvittää, aiheuttaako HCl-perfuusio ruokatorveen samanlaisia oireita, joita epäillään refluksin aiheuttamiksi.

Muita ruuansulatuskanavan motoriikan tutkimuksia ovat mm. koko kanavan tutkiminen gammakuvauksella ja anuksen motoriikan tutkimukset. (kts. tarkemmin Sovijärvi et al s. 267-283)



Ulostamistapahtuma on lähinnä suolen seinämän sileän lihaksiston ja peräsuolen tahdonalaisen ulomman sulkijalihaksen sekä vatsalihasten motorista toimintaa. Eritystä toki suoleen tapahtuu (limaa ym.) mutta sen tyhjeneminen on lihassupistuksiin perustuvaa mekaanista työtä.



Eritystoiminnan tutkiminen

Sylkirauhasten toiminnan tutkiminen:
Käyttöaiheet:
- epäily sylkirauhasten toiminnan vähenemisestä
- sylkikiviepäily
Tutkimus suoritetaan gammakameralla. Merkkiaineena käytetään tavallisesti 99mTc-perteknetaattia kyynärtaipeen laskimoon ruiskutettuna. Syljeneritystä voidaan provosoida sitruunahapolla, väkevällä sitruunamehulla tai askorbiinihapolla suun kautta tai karbakoliinikloridi-injektiolla ihon alle annosteltuna. Pää kuvataan edestäpäin; kilpirauhanen pyritään rajaamaan ulkopuolelle. Normaalisti rauhasparin löydökset ovat symmetriset: Glandula parotisten kohdalla aktiivisuushuippu on saavutettu n. 12 minuutin kohdalla ja gl. submandibularisten aktiivisuushuippu vähän aikaisemmin. Yksilölliset erot ovat kuitenkin suuret. Mikäli tutkittavalla on astma tai sydänsairaus, karbakoliini-injektio voi aiheuttaa parasympaattisen hermoston liian aktivoitumisen.

Mahaerityksen tutkiminen:
- eritystutkimuksilla saadaan viitteellistä tietoa erityksen säätelyyn osallistuvan järjestelmän toiminnasta
Käyttöaiheet:
- epäily poikkeavan suuresta mahan parietaalisoluihin kohdistuvasta stimulaatiosta (esim. gastrinoomaepäily).
- epäily suuresta sekreetiokapasiteetista (esim. mahahaava)-sekreetion vähentämiseen tähtäävän leikkaustoimenpiteen valmistelu.
- komplikaatioiden selvittely mahahaavaleikkauksen jälkeen.
Tutkimus tehdään yön paaston jälkeen ja kaikki sekreetioon mahdollisesti vaikuttavien lääkkeiden käyttö on lopetettava 2 vrk ennen tutkimusta.
Tutkimuksessa viedään ohut sondi nenän kautta ruokatorveen ja maha tyhjennetään imulla.
- basaalieritystä (BAO l. basal acid output) kerätään yleensä tunnin ajan.
- MAO = maximal acid output
Pureskelutesti suoritetaan basaalieritysvaiheen jälkeen: pureskellaan 15 minuutin ajan pihviä, voileipää tms koeateriaa, jota ei saaniellä vaan pureskeltu ruoka syljetään pois ja suuta huuhdellaan välillä. Mahanesteen keräystä jatketaan pureskelun jälkeen 30-60 minuutin ajan.
Pentagastriinitestissä annetaan sc. tai im. pentagastriinia, jonka jälkeen mahanestettä kerätään.
Mahanestenäytteistä mitataan tilavuus sekä tutkitaan pH ja suolahappopitoisuus.

Ohutsuoleen tapahtuvan erityksen tutkiminen (= haimaerityksen tutkiminen):
Haiman toimintaa voidaan tutkia suorilla ja epäsuorilla menetelmillä. Suorissa menetelmissä määritetään pohjukaissuoleen viedyn letkun avulla kerätyn haimanesteen tilavuus, bikarbonaatti- ja entsyymipitoisuudet. Epäsuorat menetelmät perustuvat metaboliatuotteiden osoittamiseen seerumista, virtsasta, ulosteesta tai hengitysilmasta.

Suorat menetelmät:

A. Sekretiinikoe
- Haiman eksokriinisen toiminnan perustutkimus, jossa haiman eritys stimuloidaan sekretiinihormonilla. Testin tärkein käyttöaihe on kroonisen haimatulehduksen tai muun haiman sairauden aiheuttaman vajaatoiminnan toteaminen.
- välineet:
. kaksikanavainen Dreilingin letku
. kaksi imujärjestelmää
. näytteiden keräyspullot
. rtg-läpivalaisulaitteet
. analyysimenetelmät amylaasin, bikarbonaatin ja kalsiumin määrittämiseksi
Letku viedään pohjukaissuoleen, josta ensin kerätään haiman basaalieritys talteen. Sekretiinistimulaatio annetaan laskimoon, jonka jälkeen kerätään uudet näytteet (5 näytettä). Näytteistä analysoidaan tilavuus, amylaasi-, bikarbonaatti- ja kalsiumpitoisuudet.
Kroonisessa haimatulehduksessa haimanesteen tilavuus säilyy normaalina mutta entsyymi- ja bikarbonaattipitoisuudet pienenevät. Bikarbonaatin ja kalsiumin suhde laskee. Jos haimatiehyt on tukossa, pohjukaissuolesta saaliiksi saatavan haimanesteennesteen määrä vähenee ja veren amylaasipitoisuus nousee. Jos kyseessä on haimakasvain, säilyvät entsyymi- ja bikarbonaattipitoisuudet normaaleina.


B. Lundhin testi: epäsuora stimulaatio testiaterian avulla (6 % rasvaa, 5 % proteiinia, 15 % hiilihydraattia).

Imeytymistutkimukset:
Ravintoaineet imeytyvät pääasiassa ohutsuolessa (jejunumissa ja ileumissa) haiman ja suolen limakalvon entsyymivaikutusten jälkeen. Malabsorptio voi johtua ruuansulatushäiriöistä (esim. laktaasientsyymin puute, nopeutunut läpikulkuaika leikkauksen jälkeen yms.) ja/tai imeytymishäiriöstä (esim. keliakia, Crohnin tauti, infektiot, leikkauksessa typistetty suoli, intrinsic factorin puute, sappihappojen puute yms.)

Kaasuanalyyttiset menetelmät:
Hengitysilmassa esiintyvä vety on suolistobakteerien aiheuttaman käymisprosessin tuote. Jos ravintoaine imeytyy ohutsuolesta epätäydellisesti se joutuu paksusuolen bakteerien hajottamaksi, jolloin hengitysilmassa esiintyy runsaasti vetyä. Näiden menetelmien käyttöaiheita ovat mm. laktoosin, sakkaroosin ja ksyloosin imeytymishäiriöiden selvittely ja ohutsuolen bakteerikasvun osoittaminen laktuloosi- tai glukoositestillä.
Vetykaasuanalyysiin perustuvat imeytymistestit ovat suhteellisen vaivattomia verrattuna esim. laktoosin kliinis-kemialliseen rasituskokeeseen. Vetykaasupitoisuuden kasvu yli 20 ppm viittaa imeytymishäiriöön laktoosi-, sakkaroosi- tai ksyloosikokeissa tai bakteerikasvuun ohutsuolessa laktuloosi- ja glukoositesteissä. Hengitysilman vetykaasupitoisuus kasvaa kyllä myös tupakoinnin seurauksena.

MUNUAISTOIMINNAN JA VIRTSATEIDEN TUTKIMINEN

Nefrografia

Nefrografia on perinteinen munuaisten isotooppitutkimus, jossa seurataan radioaktiivisella isotoopilla merkityn aineen kulkua munuaisverenkierrosta virtsarakkoon. Tällä yleistutkimuksella voidaan osoittaa mm. valtimoahtauman aiheuttamat muutokset munuaisverenkierrossa, munuaisparenkyymin sairaudet tai virtsateiden anatomiset muutokset.
Laitteeseen kuulu tavallisesti tutkimusteline, säteilyn havaitsimet, pulssinkorkeusanalysaattori ja piirturi. Säteilyn havaitsimet sijoitetaan munuaisten todennäköisille paikoille ja usein lisäksi kudostaustan ja virtsarakon radioaktiivisuuden seuraamiseksi tarvitaan omat havaitsimet. Ennen tutkimusta tutkittavalle annetaan riittävästi juotavaa (0,5-1 l), jotta virtsanmuodostus on riittävää. Tutkittava on mieluiten istuvassa asennossa koska munuaiset tyhjenevät näin paremmin kuin makuuasennossa. Kun tutkimusaine (esim. 131J-hippuraani) on ruiskutettu kyynärlaskimoon munuaisten tarkat paikat voidaan etsiä havaitsimia liikuttamalla.
Tutkimus kestää 15-30 minuuttia ja tulos saaadaan nefrogrammikäyrinä. Nefrogrammissa näkyvät 1. vaskulaarinen vaihe (= merkkiaineen siirtyminen munuaisverenkiertoon), 2. parenkyymi- l. sekreetiovaihe (merkkiaine suodattuu glomerulussuodatuksessa verestä munuaistubuluksiin), 3. poistumis l. virtsatievaihe. Nefrogrammista määritetään Tmax (= aika alusta käyrän huippuun) ja T½ (= aika huipusta laskevan vaiheen puolikorkeuteen. Normaalisti vasemman ja oikean munuaisen nefrogrammit ovat lähes symmetriset. Munuaisten verenvirtaus ja glomerulussuodatus pienenevät iän mukana. Alle 60-vuotiailla normaali Tmax < 5,5 min ja T½ < 7,5. Vanhemmilla Tmax yleensä pysyy lähes samana mutta T½ pitenee 12-16 minuuttiin. Munuaisten vajaatoiminnassa nefrogrammin parenkyymivaihe madaltuu selvästi ja T½ pitenee. Munuaisverenkierron häiriöissä nefrogrammin huippu siirtyy myöhäisemmäksi ja T½ pitenee.
Mikäli molemmat munuaiset ovat sairastuneet, tulkinta voi olla vaikeaa.

Munuaisten gammakuvaus

Nefrografiatutkimukset ovat vähitellen syrjäytymässä, sillä gammakuvauksella voidaan määrittää lähes kaikki kliinisessä työssä keskeiset fysiologiset suureet.
Kuvaukseen tarvitaan laajakenttäinen gammakamera, jotta sydän ja myös virtsarakko saadaan näkökenttään. Tulosten analysointiua varten tarvitaan lisäksi gammakameraan yhdistetty tietokone.
Tutkimusaine ( 123J-hippuraani, 99mTc-DTPA) annetaan nopeana ruiskeena kyynärlaskimoon ja jos tutkitaan myös munuaisten perfuusiota se annetaan keittosuolaliuoksessa. Gammakameran antama tieto rekisteröidään ensin minuutin ajan 0,5 sekunnin välein ja sen jälkeen kuva minuutissa; kaikkiaan tutkimus kestää 30 minuuttia.
Munuaisten läpivirtausta arvioidaan vertaamalla aortan ja munuaisten radioaktiivisuuden saapumiskäyriä toisiinsa. Munuaisvaltimon ahtaumassa perfuusio alenee; samoin pienikokoisen munuaisen läpivirtaus on vähäisempää kuin normaalikokoisessa munuaisessa. Normaali läpikulkuaika (siirtoaika) munuaisparenkyymissä on alle viisi minuuttia. Tutkimusaineen läpikulku voi hidastua renovaskulaarisessa sairaudessa: jos poikkeama on yli minuutin, läpikulkuajan pidentyminen on merkittävä. Virtsatieobstruktiossa taas munuaisaltaan siirtoaika (= tyhjeneminen) on hidastunut.

Puhdistumat l. clearancetutkimukset:

- Veriplasmassa on lukuisia aineita, joita munuainen poistaa virtsaan. Aineen poistuma plasmasta aikayksikössä voidaan laskea mittaamalla jossakin ajassa virtsaan erittynyt määrä (mg/ml/min) ja ottamalla saman ajan kuluessa plasmanäyte, josta määritetään aineen pitoisuus (mg/ml).

Esimerkki clearance-periaatteesta:
Munuaisvaltimoveren mukana munuaiseen saapuu tiettyä ainetta 0,1 mikromoolia/ml.
Virtsaa muodostuu 0.01 ml/s ja siinä on kyseistä ainetta 15 mikromoolia /ml.
Munuainen uuttaa ainetta plasmasta niin, että yhden sekunnin aikana sitä erittyy virtsaan 0,15 mikromoolia. Tämä määrä on ollut liuenneena 1,5 ml:ssa veriplasmaa.

Clearance-arvo ilmoittaa plasmamäärän (ml/s), josta munuainen on ko. aineen sekunnin aikana uuttanut; tässä tapauksessa siis 1,5 ml/s.

Kreatiniinipuhdistuma l. kreatiniiniclearance:
Käytetään tavallisessa kliinisessä työssä glomerulussuodatuksen mittana. Tulokseen vaikuttavat kuitenkin lihasmassan suuruus ja ravinnon valkuaispitoisuus sekä endogeenisen kreatiniinin erityksen vaihtelut eri vuorokaudenaikoina.


Inuliinipuhdistuma l. inuliiniclearance:
Inuliini on pienimolekyylinen polysakkaridi, joka suodattuu täydellisesti glomeruluksissa. Se ei erity eikä reabsorboidu tubuluksissa, ei sitoudu plasmassa eikä osallistu aineenvaihduntareaktioihin - se on siis ihanteellinen aine munuaisfiltraation mittaamiseen. Tutkimuksessa inuliini infusoidaan hitaasti plasmaan n. neljän tunnin aikana.
Inuliiniclearance on tarkka mittausmenetelmä, joka soveltuu vertailumetodiksi ja tieteellisiin tutkimuksiin.


Urodynamiikan tutkiminen

Virtsarakon seinämän sileät lihassolut muodostavat ns. detrusorlihaksen, joka supistuessaan voi kehittää rakkoon 5-6 kPa:n paineen. Kun rakko on tyhjä, paine on pieni; virtsan tilavuuden kasvaessa 400-500 ml:aan alkaa paine rakossa nopeasti kohota. Urodynamiikan tutkimisella tarkoitetaan alempien virtsateiden toiminnan ja toimintahäiriöiden tutkimista.

Miktiografia l. virtaamamittaus = virtsan määrän mittaus ajan funktiona:

Tutkimuksella voidaan selvittää virtsankulun esteet kuten esim. prostataobstruktio tai uretrastriktuura.
Tutkimus suoritetaan rakko täysinäisenä: tutkittava istuu reikätuolilla, jonka alla on laajasuinen suppilo ja siihen sijoitettu virtaamamittari. Tutkittava virtsaa suppiloon. Virtaamamittari rekisteröi virtsamäärän aikayksikköä kohden ja virtaus rekisteröidään ajan funktiona.
Rekisteröitävät suureet:
Miktioaika = aika virtaamakäyrän alusta sen loppuun, maksimivirtaama (QM) = suurin virtaama ml/s, virtsamäärä = käyrän pinta-ala millilitroissa ilmoitettuna, nousuaika = aika virtsaamisen alusta maksimivirtaamaan sekunneissa
keskivirtaama= virtsamäärä jaettuna miktioajalla ml/s.
Normaali maksimivirtaama (QM) on miehillä yli 15 ml/s ja naisilla yli 20 ml/s. Ikä pienentää maksimivirtaamaa.
Normaali kuvaaja: kellomainen yhtenäinen käyrä, nopea nousu ja hidas lasku
Prostataobstruktio: laakea matala käyrä, nousuaika hidas.
Uretrastriktuura: laatikkomainen matala käyrä, nopea nousu ja nopea lasku.
Detrusorlihaksen (rakon tyhjentäjälihaksen) arefleksia (reagoimattomuus) tai sulkijalihaksen yhteistoimintahäiriö: katkeileva tai aaltomainen käyrä

Kystometria = virtsarakon paineenmittaus katetrin avulla suoraan rakosta:

Käytetään perustutkimuksena rakon ja virtsaputken toimintahäiriöiden selvittämiseksi.
Laitteistona käytetään piirturiin kytkettyä paineanturia. Useimmissa laitteissa on pumppu, jolla rakko voidaan täyttää joko nesteellä tai kaasulla. Rakko tyhjennetään ennen tutkimusta. Tutkimus suoritetaan tavallisesti makuuasennossa: rakkoon työnnetään steriilisti katetri ja mahdollinen rakossa oleva jäännösvirtsamäärä (residuaalivirtsa) mitataan. Tämän jälkeen rakkoa aletaan täyttää joko nesteellä tai kaasulla. Täytön aikana rakon painetta seurataan jatkuvasti ja rekisteröidään piirturille. Infuusio rakkoon lopetetaan kun tutkittava tuntee voimakasta virtsaamistarvetta. Asennon muutosta seisoma-asentoon voidaan käyttää provokaatiotestinä. Myös täyttönopeutta tai infusoitavan nesteen lämpötilaa voidaan muuttaa.
Tutkimuksessa rekisteröitävät suureet:
FS (first sensation) = tutkittavan ilmoittama ensimmäinen virtsaamistarpeen tunne (merkitään ja mittauspaine ilmoitetaan kyseisen täyttötilavuuden kohdalla)
BC (bladder capacity) = tutkittavan ilmoittama kivulias virtsaamistarve = virtsarakon kapasiteetti, täyttöaste millilitroina.
Tutkimuksessa selvitetään myös virtsaako tutkittava katetrin ohi ja millä täyttöpaineella näin tapahtuu. Painekäyrää rekisteröidään koko aja. Normaalissa kystometriatutkimuksessa ensimmäinen virtsaamistarve (FS) tulee 100-200 ml:n jälkeen ja kivulias virtsaamistarve (BC) 300-500 ml:n jälkeen. Rakon paine on normaalisti koko täytön ajan 1-2 kPa makuulla, seisten 2-4 kPa. Kontraindikaationa tälle tutkimukselle on akuutti virtsatieinfektio.
Muita urodynamiikan tutkimuksia: yhdistetty paine-virtaama-sulkijalihaksen EMG-mittaus, uretrokystometria (esim. virtsainkontinenssin selvittelyssä) ja uretran sulkupaineprofiilitutkimus, jossa mitataan painevaihteluita uretran alueella.






LIIKUNTA- JA KUORMITUSFYSIOLOGIAN ALKEITA


Liikunta ja fyysinen työ aiheuttavat elimistössä erilaisia fysiologisia reaktioita mm. energia-aineenvaihdunnassa, hapenkuljetusjärjestelmässä ja säätelytapahtumissa. Näitä fyysiseen aktiivisuuteen liittyviä ilmiöitä voidaan nimittää myös kuormitusvasteiksi. Liian raskas ja toistuva kuormitus uuvuttaa ja voi aiheuttaa rasitusvammoja mutta liikkumattomuus tai vähäinen fyysinen kuormitus ovat myös elintoimintojen kannalta epäedullisia. Fyysisellä aktiivisuudella on lukuisia edullisia vaikutuksia esim. luukudokseen (mineraalikadon hidastuminen), lihasten toimintakykyyn tai rasva- ja hiilihydraattiaineenvaihduntaan. Sopiva kuormitus kasvuiässä on välttämätöntä mm. tuki- ja liikuntaelimistön normaalille kehittymiselle.
Elimistö myös sopeutuu toistuvaan fyysiseen työhön; silloin voidaan puhua kuormituksen harjoitusvaikutuksista. Kuormitusvasteet riippuvat myös monista ympäristöolosuhteista kuten lämpötilasta, ilmanpaineesta ja kosteudesta.
Monipuoliseen liikuntaan ja fyysiseen työhön sisältyy sekä konsentrista että staattista isometristä lihastyötä. Työn kuormitusvasteet eroavat dynaamisissa ja staattisissa toiminnoissa toisistaan; myös ikä, sukupuoli ja sairaudet vaikuttavat vasteisiin.
Fyysisessä työssä ja liikuntasuorituksissa elimistö toimii kokonaisuutena, jossa sen osilla on omat mutta myös toisiinsa kytkeytyneet ja toisiinsa vaikuttavat tehtävänsä. Jos jokin tähän kineettiseen ketjuun kuuluvista tekijöistä muuttuu, vaikuttaa muutos myös liikuntasuoritukseen; osa muutoksista on suoritus- ja toimintakyvyn kannalta myönteisiä, osa kielteisiä.
Liikunnan aiheuttamat elinjärjestelmien vasteet riippuvat
- lihastyön luonteesta (isometrinen/isotoninen työ)
- lihastyön kestosta
- lihastyön intensiteetistä
- lihastyötä tekevän iästä, sukupuolesta ja harjoitustilasta
FYYSINEN SUORITUSKYKY JA KUNTO


Fyysisellä suorituskyvyllä tarkoitetaan kykyä tehdä lihastyötä.
Tämä edellyttää mm:
1. Kykyä tuottaa energiaa sekä aerobisesti että anaerobisesti.
2. Hermo-lihasliitosten moitteetonta toimintaa (voima ja tekniikka)
3. Psyykkisten tekijöiden huomioimista (motivaatio ja taktiikka)

Suorituskykyyn vaikuttavia tärkeimpiä tekijöitä
1. Biologiset tekijät (perimä, sukupuoli, ikä, koko)
2. Elintavat (ravitsemus, fyysinen aktiivisuus, työn ja levon suhde, nautintoaineet yms.)
3. Ympäristö ja työvälineet (kylmä, kuuma, kosteus, korkeus merenpinnasta, vaatetus, koneet ja laitteet yms.)
4. Työn aiheuttama kuormitus (lihastyön suuruus, työn kesto, tauot, työtahti, eri lihasryhmien käyttö, työasennot)

Fyysinen kunto

Fyysinen kunto tarkoittaa elimistön fysiologisten toimintojen tilaa l. ruumiillista suorituskykyä suhteessa ikään, kokoon, sukupuoleen ja elinympäristöön.
Hyvässä fyysisessä kunnossa ihminen sietää rasitusta paremmin kuin huonokuntoisena, hyvä kunto myös suojaa vammautumiselta ja toisaalta hyväkuntoinen paranee vammoistaan nopeammin kuin huonokuntoinen.