Scurt istoric al testarii functionale respiratorii (cu reflectii proprii)

   Marius DUNA

 Fiind in stagiul de explorari functionale respiratorii, m-a interesat sa aflu mai multe despre istoria acestora, despre care as vrea sa fac o mica relatare. Toata aceasta trecere in revista are scopul de a sustine, cu oarecare redundanta, concluzia de la finele acestui articol.

Prima datare a unui experiment care sa aiba legatura cu testarea functionala respiratorie a fost ≈129-200 A.D. cand un mare cercetator in domeniul medical si filosof, pe nume Aelius Galenus a efectuat un experiment asupra ventilatiei umane. In experimentul sau primitiv a folosit un baiat care trebuia sa respire intr-o vezica de oaie si a constatat astfel ca, dupa un anumit timp, volumul de aer care intra si iesea din vezica a devenit constant (volum curent).

Mult mai tarziu, pe la 1618, Borelli a incercat sa masoare volumul de aer dintr-un singur inspir. A efectuat asta prin aspirarea unui lichid aflat intr-un tub cilindric gradat. A fost primul care a astupat nasul in timpul manevrei. Ulterior, curiozitatea privind masurarea volumelor pulmonare a devenit din ce in ce mai mare si numarul experimentelor s-a inmultit aproape exponential.

Astfel, in 1718 Jurin J., 1727 Hales St., 1749 Bernouilli D. au facut diverse masuratori pentru a afla volumul curent si volumul expirator maximal mergand pe un principiu provenit tot din antichitate si anume legea lui Archimede. Pe la 1788, Goodwyn E. a fost primul care s-a gandit la o corectie in functie de temperatura a valorilor volumelor pulmonare obtinute prin aspirarea apei intr-un vas penumatic gradat. In 1793, Abernathy a fost printre primii care au incercat sa determine proportia de oxigen in aerul expirat comparativ cu cel inspirat deschizand astfel era unor noi tipuri de explorari respiratorii (difuziunea pulmonara).

In 1796, Menzies R. A avut ideea, aparent simpla, de a scufunda un om pana la barbie intr-un butoi cu apa, ca apoi sa efectueze diverse manevre respiratorii in timp ce nivelul apei era masurat cu un cilindru gradat. Aceasta se pare ca a fost prima metoda de ”body pletismografie” pentru masurarea volumului curent. Daca pana acum s-au facut masuratori simpliste, incepand cu anul 1799, lucrurile incep sa se complice in ce priveste masurarea volumelor pulmonare. Apar masuratori prin gazometre cu mercur sau cu apa, iar o data cu anul 1800 prin cercetarile lui Sir Davy Humphry, s-a reusit pentru prima data masurarea volumului rezidual prin metoda dilutiei cu hidrogen si oxid nitric. Sir H. Davy a scris si o carte destul de interesant de citit daca vrei sa afli modulul de gandire al unui cercetator din secolele XVIII-XIX, “Researches, chemical and philosophical chiefly concerning nitrous oxide, or dephlogisticated nitrous air, and its respiration”, in care descrie in amanunt nenumaratele sale experimente pe animale dar si pe oameni.

Prin 1813 apar si primele relatari care trimit spre utilitatea practica a tuturor acestor experimente si anume folosirea unui ”Pulmometru” de catre Kentish E. pentru studierea volumelor ventilatorii in diverse boli. Pulmometrul era un borcan in forma de clopot, gradat pe margini si scufundat in apa, cu un orificiu cu clapa in partea superioara pe unde intra si iesea aerul. Mai sunt si alti cercetatori care au inventat aparate similare, dar nici unul nu a facut corectie pentru presiune si de fapt, se masurau nu doar volumele respiratorii ci si puterea muschilor expiratori.

In 1845, Vierordt a publicat cartea sa ” Physiologie des Athmens mit besonderer Rücksicht auf die Auscheidung der Kohlensäure” in care descria diversi parametri respiratori si stabilea o terminologie folosita chiar si astazi (volum rezidual, capacitate vitala).

                In 1844-1852, John Hutchinson si-a publicat lucrarea despre spirometrul cu apa perfectionat de el, spirometru care mai este folosit in scop demonstrativ - istoric chiar si in zilele noastre (cu cateva modificari privind inregistrarea grafica a rezultatelor, timpului si prin cosmetizarea aparatului la dimensiuni mai mici). El a efectuat peste 4000 de astfel de inregistrari si a facut chiar si o clasificare amuzanta a subiectilor functie de valori: pauperi; grenadieri de prim batalion; pugilisti si luptatori; giganti si pitici; doamne si gentelmani; cazuri de boala. Hutchinson a fost primul care a aratat o relatie de linearitate intre capacitatea vitala si inaltime si necorelare cu greutatea la diverse talii.

   In 1854, Wintrich perfectioneaza spirometrul lui Hutchinson si stabileste cei trei parametri, in vigoare si astazi, de masurare a capacitatii vitale: inaltimea, greutatea si varsta.

       In 1859, Smith E. a dezvoltat un spirometru mobil si a incercat sa masoare metabolismul gazelor respiratorii.In 1866, Bert P. Introduce pletismografia totala, efectuand experimente pe animale aflate in mediu pletismografic inchis. Studiul sau a fost publica tin revista ”Societe de Biologie” sub titlul ”Changement de pression de l’air dans un poumon pendent les deux temps de l’acte respiratoire”.

      

   In 1879, Gad J. publica lucrarea sa despre ”Pneumatograph” care permite in plus fata de spirometrul de pana atunci, inregistrarea modificarilor de volum toracic in timpul inspirului si expirului. El a folosit aparatul la inceput pe iepuri si mai apoi i-a schimbat numele in ”Aeroplethysmograph”.

                                                    

1902 – Brodie T.G. a fost primul care a folosit un spirometru uscat, precursorul spirometrului Fleisch de astazi. 

1904 – Tissot introduce spirometrul cu circuit inchis.

1929 – Knipping H.W. introduce o metoda de standardizare a spiroergometriei.

1959 – Wright B.M. siMcKerrow C.B. introduc peakflowmetrul.

 

 

1969 – Dubois A.B. si Van de Woestijne K.P. introduc pletismografia umana, fiind doi autori citati frecvent chiar si in articolele de astazi.

1974 – Campbell dezvolta o varianta mai usoara si mai ieftina a peakflowmetrului.

       Ulterior, dupa anii ’90, odata cu perfectionarea computerelor si programelor software de analiza a volumelor pulmonare si transferurilor gazoase, sunt dezvoltate aparate tot mai sofisticate, mai mici si mai usor de utilizat. 

      Am aratat in cele de mai sus cum, de-a lungul istoriei, metodele de masurare a volumelor pulmonare si aplicabilitatea lor practica au evoluat treptat pana in zilele noastre, prin oameni daca nu exceptionali, dar cu siguranta perseverenti.

      Astazi, cand totul este computerizat, ”standardizat”, creierului modern al tanarului pneumolog nu-i trebuie decat cateva zeci de minute ca sa invete in mod automat cativa pasi de urmat, cateva „click-uri” de dat pentru a putea efectua o explorare functionala respiratorie. Desigur, daca vrem insa sa invatam principiile sau sa intelegem mecanismele care stau la baza pletismografiei sau difuziunii alveolo-capilare s-ar putea sa ne trebuiasca mult mai mult timp... Eu ma intreb daca pentru medicii in formare este oare suficient sa invete doar cateva click-uri si sa se uite la doar 4-5 parametri? Este oare de ajuns sa ne multumim cu niste lucruri date de-a gata si sa privim lucrurile simplist, ingraditi de niste sabloane impuse de diferiti experti?

        Desi in ultimii ani pare a se da o lupta aproape acerba pentru afirmare profesionala intre doctori-experti internationali care scot „studii” si „cercetari” in incercarea de a revolutiona testarea functionala respiratorie, realitatea este ca metodele folosite de Sir Humphrey Davy in 1800 de masurare a difuziunii alveolocapilare cu hidrogen, monoxid de azot, dioxid de azot, sunt inca subiecte de actualitate pentru pneumologul modern; ba chiar am observat colegi care, in anul 2013, se uita lung atunci cand se pomeneste de masurarea NO in aerul expirat sau tehnici de dilutie cu azot.

In loc ca lucrurile sa devina din ce in ce mai simple si mai usor de inteles, in fiecare an se incearca inventarea de formule complexe de calcul, de alte valori de referinta, alte aparate cu alte recomandari de folosire, astfel incat suntem nevoiti sa invatam in fiecare an lucruri utile mai degraba pentu cercetare si mai putin pentru practica de zi cu zi. In gandirea mea, poate inca naiva, ma intereseaza insa mai mult daca un om are sau nu functia pulmonara afectata, in ce sens, si mai ales cum o pot imbunatati in mod obiectiv, nu discutii teoretice despre tipul de disfunctie si gradul de severitate conform ghidurilor.

         Concluzia ar suna cam asa: lipsa unei aplecari spre partea practica - experimentala a lucrurilor si insusirea „studiilor” si „statement”-urilor ca atare pare sa priveze tanarul pneumolog de dezvoltarea laturii creative si practice, ce ar duce la idei care sa poate influenta cu adevarat lumea medicinei. Regresand la o clasificare primitiva a lucrurilor, in bine si rau, nu stiu inca in ce categorie intra medicina bazata pe dovezi. De ce? Pentru ca se pare ca orice idee, oricat de banala sau geniala ar fi, trebuie intai riguros documentata si argumentata si studiata pe mii de oameni inainte de a intra in practica curenta, astfel ducand la intarzierea aplicatiei clinice. Sigur ca astfel sunt cernuti cei cu idei gresite, dar sunt tinuti pe loc si oameni cu idei foarte bune, idei care nu trebuie demonstrate ci doar aplicate...

Asadar, o initiativa de indreptare a atentiei spre arta, cultura, istoria medicinei este foarte buna si sper sa inteleaga tot mai multi colegi pneumologi ca pentru a avea rezultate extraordinare trebuie si cultura generala, nu doar medicala, din alte domenii de unde sa ne inspiram pentru a crea noi metode de tratament si pentru a veni in ajutorul bolnavilor. Multe dintre marile descoperiri in lumea medicinei s-au facut pe baza observatiilor facute asupra naturii. Natura are toate raspunsurile. Trebuie doar sa ne oprim putin sa o privim si sa o intelegem, arta si cultura fiind elemente sineqvanon pentru cultivarea acestui simt.