MÄTNING AV ANDNINGSMUSKELSTYRKA

Examensarbete Malmö universitet Biomedicinsk analytikerprogrammet Hälsa och samhälle

Februari 2019 205 06 Malmö

MÄTNING AV

ANDNINGSMUSKELSTYRKA

FRAMTAGANDE AV NORMALMATERIAL

1

MÄTNING AV

ANDNINGSMUSKELSTYRKA

FRAMTAGANDE AV NORMALMATERIAL

RANYA FENDI

Fendi, R. Mätning av andningsmuskelstyrka. Framtagande av normalmaterial.

Examensarbete i biomedicinsk laboratorievetenskap, 15 högskolepoäng. Malmö

universitet: Fakulteten för Hälsa och samhälle, Institutionen för Biomedicinsk vetenskap, 2019.

Abstrakt: Andningsmekanism bygger på ett samarbete mellan lungorna samt thorax. Den elastiska kraften i lungorna är sammandragande, medan den elastiska kraften i thorax utgör den vidgande rollen. Andningsmuskulaturen är den delen av muskulaturen som bidrar till andningsmekanismen. Maximal inspiratoriskt tryck (MIP) och maximal exspiratoriskt tryck (MEP) är två mätningar som icke-invasivt bedömer den respiratoriska muskelstyrkan oberoende av lungornas

sjukdomstillstånd vilket mätts i cmH2O. Svaghet i muskulaturen kan uppstå i de

inspiratoriska musklerna och/eller i de exspiratoriska musklerna. Kraftlöshet i inspiratoriska muskler kan bidra till sänkt total lungkapacitet (TLC) och vitalkapacitet (VC), eftersom de inte kan expandera lungorna fullständigt. Däremot uppstår försvagade respiratoriska muskler vid ett antal tillstånd såsom neuromuskulära sjukdomar, kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL), Duchenne muskeldystrofi och polymyosit. Syftet med studien var att samla in ett nytt normalmaterial vid mätning av andningsmuskelstyrka vid klinisk fysiologi och nuklearmedicin SUS i Lund. Studien inkluderade fyrtio personer mellan 20-70 år varav 20 kvinnor och 20 män. Alla deltagare hade normala värden på VC

respektive FEV1. Utförandet av metoden skedde sittande i MasterScreen BodyBox

enligt leverantörens program. Tre godkända registreringar utfördes för varje mätning. Resultatet av studien visade MIP±SD med 91,35±27,81 cmH2O och

MEP±SD med 146,14±45,81 cmH2O och att olika faktorer kan bidra till

varierande andningsmuskelstyrka såsom ålder, kön och etnicitet. Åldersgruppen mellan 37-53 årsålder hade de största värdena på MIP och MEP. Däremot hade män högre mätningar jämfört med kvinnor. Sammanfattningsvis kan studien ses som ett steg framåt för vidare insamling av normalmaterial.

Nyckelord: Andningsmuskelstyrka, etnicitet, kön, MEP, MIP, normalmaterial,

2

MEASUREMENT OF

RESPIRATORY MUSCLE

STRENGTH

PRODUCING NEW REFERENCE VALUES

RANYA FENDI

Fendi, R. Measuring of respiratory muscle strength. Producing new reference values. Degree Project in biomedical Science, 15 credits points. Malmö University: Faculty of Health and Society, Department of Biomedical Science, 2019.

Abstract: The breathing mechanism is based on a synchronisation the lungs and the thorax. The elastic force in the lungs is astringent while the elastic force in the thorax is to expand. The muscles of respiration are the muscles that contribute to the mechanism of inhalation and exhalation. The maximum inspiratory pressure (MIP) and maximum expiratory pressure (MEP) are two measures that non-invasively determine the strength of the muscles of respiration independent of the disease state of the lungs, which is measured in cmH2O. Weakness in the

inspiratory and/or expiratory muscles can arise. Weakness in the inspiratory muscles can cause decreased total lung capacity (TLC) and vital capacity (VC), because they will not be able to expand the lungs to their fullest potential. But weakness in the muscles of respiration can arise in connection with different states of diseases, such as, neuromuscular diseases, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), Duchenne muscular dystrophy and polymyositis. The purpose of this study was to produce new reference values by measuring breathing strength in clinical physiology and nuclear medicine SUS in Lund. This study included 40 persons, in ages between 20 and 70, 20 women and 20 men. All participants had normal values of VC and FEV1. The execution of the method was done sitting in the MasterScreen BodyBox according to the supplier's program. Three approved registrations were performed for each measurement. The overall result of the study showed MIP±SD with 91.35 ± 27.81 cmH2O and MEP±SD with 146.14 ± 45.81 cmH2O. The result of the present study showed that different factors such as age, sex and ethnic background may contribute to different breathing strengths. The results for participants in age group 37-53 showed the highest value in MIP and MEP. The values were in general higher in men than in women. In addition, this study can be adopted as a step forward for further collection of normal material.

Keyword: Age group, breathing muscle strength, ethnicity, MEP, MIP, normal

3

FÖRORD

Jag skulle vilja rikta ett stort tack till mina handledare Susanne Olsson samt Stefan Sierra Johansson för deras tid, hjälp, stöd och vägledning under

examensarbetes gång. Dessutom vill jag tacka all personal för deras medverkan i min studie. Jag vill tacka även enhetschefen på klinisk fysiologi och

nuklearmedicin på Skånes Universitetssjukhuset i Lund, Bodil E Andersson för att jag fick möjlighet att utföra examensarbete i verksamheten.

4

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

FÖRORD ... 3

BAKGRUND ... 5

Anatomi och fysiologi av lungornas muskler ... 5

Olika volymmätningar och andningsmuskelstyrka ... 6

Andningsmuskel sjukdomar ... 6

Tidigare studier ... 7

Syftet ... 7

MATERIAL OCH METOD ... 7

Urval ... 8 Metod ... 8 Statiska metoder ... 8 RESULTAT ... 9 DISKUSSION ... 10 Urvalsdiskussion ... 11 Metoddiskussion ... 11 Resultatdiskussion ... 11 Felkällor ... 12 KONKLUSION ... 12 REFERENSER ... 13 BILAGA 1 ... 16 BILAGA 2 ... 17 BILAGA 3 ... 18

5

BAKGRUND

Andningsmekanism bygger på ett samarbete mellan lungorna samt thorax. Den elastiska kraften i lungorna är sammandragande, medan den elastiska kraften i thorax utgör den vidgande rollen. Andningsmuskulaturen är den del av

muskulaturen som bidrar till andningsmekanismen [1]. Anatomi och fysiologi av lungornas muskler

Diafragma är den dominerande muskeln som deltar i andningssystemet, se figur 1. Den fästs längs revbenen och ligger tätt an mot thoraxväggen uppåt med tre till fyra revben. Diafragman lämnar thoraxväggen högre upp och bildar ett valv med en mjuk böjd kupol på vardera sidan [1].

Figur 1: Visar den största andningsmuskeln, diafragma. Illustration: Ranya Fendi

Under inspirationen planar diafragmakupolen ut så att valvet sjunker och thorax vidgas nedåt mot bukhålan. Detta gör att volymen i brösthålan ökar.

Andningsmuskulaturen slappnar av och diafragma återgår till sitt ursprungliga läge vid exspiration [1]. Diafragmans arbete står för 60-75 % av ventilationen i vila. En annan variant av muskulaturen är interkostalmuskulatur vilka delas upp i externa samt interna. Dessa muskulaturer ligger mellan revbenen med olika fiberriktning, vilket underlättar andningsmekanismen. Interna

interkostalmuskulaturen tillhör de exspiratoriska musklerna medan den externa interkostalmuskulaturen ingår i de inspiratoriska musklerna [2].

Andningsmuskelstyrkan regleras av de nämnda musklerna i samband med ytterligare muskler. Dessa ytterligare muskler kallas för auxiliära (extra) andningsmuskler vilka har en direkt eller indirekt påverkan på bröstkorgen. Axelpartiets samt halsens muskler deltar i inspirationen och dessutom bidrar bukmuskulaturen till exspirationen [1-2].

Kontraktion och dilatation av musklerna alstrar en tryckförändring mätt i cmH2O i

lungorna [3]. Vid inspiration utvidgas lungorna via de inspiratoriska musklerna och skapar ett lågt intrathorkalt tryck i lungorna jämfört med det i atmosfären. Det minskade trycket i alveolerna gör så att luften sugs in och att lungorna dras utåt med hjälp av musklerna för att skapa större utrymme för gasutbyte. Det är tryckskillnaden som utgör ventilationen. Enligt Boyles gaslag [2]:

6

P är för trycket respektive V för volymen medan talen 1 samt 2 uttrycker två olika situationer. Om volymen i lungorna fördubblas från 1 till 2 minskar gastrycket till hälften och vice versa i utandningen [2]. Vid exspirationen ökar trycket i lungorna och dessutom slappnar andningsmusklerna av. I vila sker exspirationen passivt viket beror på elastisk återfjädrings kraft. Denna kraft skapas av lungvävnadens elasticitet. Därpå komprimerar kraften bröstkorgen samt lungorna för lättare utandning [2,4].

Olika volymmätningar och andningsmuskelstyrka

Vanliga volymmätningar som utförs på lungorna för att få en översiktlig bild över lungvolymerna är, total lungkapacitet (TLC), vitalkapacitet (VC), forcerad

exspiratorisk volym under en sekund (FEV1) och residualvolym (RV). Dessa mätningar erhålls vid en spirometri. FEV1 är viktig i kliniska sammanhang vilken representerar en del av VC, dvs. den utandade luften under den första sekunden. Normalt ska FEV1 vara 75 % eller mer av VC. Minskning av FEV1 tyder på ökat luftvägsmotståndet vilket exempelvis ses vid astma och kroniskt obstruktiv lungsjukdom (KOL). Däremot indikerar den inte sänkning av

andningsmuskelstyrka [2,5].

Andningsmuskelstyrkan kan mätas med hjälp av en spirometriundersökning med en utrustning där ett program för analysen finns [5]. Programmet mäter det maximala respiratoriska trycket genom att mäta det maximala inspiratoriska trycket (MIP) samt det maximala exspiratoriska trycket (MEP) [6]. Dessa två mäts via en pneumotachograf. Själva pneumotackografprincipen är baserad på ett tryckfall över ett fint nät vilket motsvarar ett känt motstånd, därpå registreras tryckfallet av tryckreceptorer. Signalen som registreras motsvarar flödet och volymen. MIP och MEP är två mätningar som icke-invasivt bedömer den

respiratoriska muskelstyrkan oberoende av lungornas sjukdomstillstånd. Svaghet i muskulaturen kan uppstå i de inspiratoriska musklerna och/eller i de

exspiratoriska musklerna. Kraftlöshet i inspiratoriska muskler kan bidra till sänkt TLC och VC, eftersom de inte kan expandera lungorna fullständigt. Dessa två volymer är också sänkta vid en restriktiv lungsjukdom. En hög återstående

luftvolym eller en förhöjd RV kan vara ett tecken på svaga exspiratoriska muskler eller en obstruktiv lungsjukdom. MIP och MEP kan således användas för att avgöra om orsaken beror på muskelsvaghet eller lungsjukdom [6].

Andningsmuskel sjukdomar

Försvagade respiratoriska muskler uppstår vid ett antal tillstånd såsom

neuromuskulära sjukdomar, KOL, Duchenne muskeldystrofi och polymyosit [7-8]. Neuromuskulära sjukdomar innefattar en grupp sjukdomstillstånd som kan ge olika symptom framför allt från det motoriska systemets ändorgan. Det sker en neuromuskulär transmissionsrubbning mellan neuromuskulär synaps och muskelfiber. Detta försvagar musklernas förmåga att kontrahera [9]. Vid dessa tillstånd drabbas de interkostala musklerna relativt tidigt och diafragma därefter. Patienter med dessa sjukdomar kan ha normala lungvolymer men inte alltid. Mätning av respiratorisk muskelstyrka är en betydelsefull komponent för att kliniskt utvärdera patienter med neuromuskulära sjukdomar. Tidigare studier har visat att patienter med dessa sjukdomstillstånd har lägre MEP men en bevarad MIP [10-11]. Detta beror på nedsatt exspiratorisk muskelstyrka.

Vid KOL möter diafragman och de övriga andningsmuskulaturen en ökad belastning av en förhöjd lungresistans samt ökat ventilationsbehov [12].

7

Duchenne muskeldystrofi orsakas av en brist på proteinet dystrofin. Sjukdomen resulterar i försvagade muskler och förekommer oftast hos pojkar och män [13]. Därmed medför den ett andningsfel på grund av minskad tjocklek av diafragma [14]. Muskelsvagheten ökar medan VC minskas med en volym på 8-8,5 % per år vilket sker efter 10-12 års ålder [11]. Dystrofi påverkar i sin tur både de

inspiratoriska- samt exspiratoriska musklerna. Genom att minska förmågan att utvidgas samt komprimeras maximalt. Avancerad samt utvecklad fas av sjukdomen resulterar i kronisk alveolär hypoventilation [15].

Polymyosit är en annan sjukdom som drabbar musklerna vilket försämrar andningen. Den karakteriseras i form av muskelsvaghet samt inflammation i muskelvävnaden. Det bildas ärrvävnad i lungorna samt ökar bindvävsomvandling av lungorna. Hos en del patienter med utvecklad form av sjukdomen påverkas även andningsmusklerna vilket resulterar i andningssvårigheter [16-17]. Tidigare studier

Tidigare studier för friska deltagare har presenterat referensvärde i form av (medelvärde ± SD) för MIP och MEP. I en studie som utförts i Brasilien mättes FVC och FEV1 i procent för att kunna inkludera deltagarna. Däremot var

medelvärde för MIP 102,9 cmH2O hos män och 80,6 cmH2O hos kvinnor, medan

MEP var 111,1 cmH2O för män och 85,2 cmH2O. Studien är baserad på olika

åldersgrupper mellan (20-89 år), vikt, längd, kön samt ett specifikt moment för utföring av försöket d.v.s. att försöket har skett vid samma tidpunkt. Totala antal grupper är 7 stycken och varje grupp består av 10 deltagare. S1 är från 20-29 års ålder medan S7 är från 80-89 års ålder MIP och MEP mätningar har varierat kraftigt under de åldersgrupperna [18].

Två ytterligare studier, den ena från Colombia och den andra från USA, visar variation mellan kvinnornas- och männens andningsmuskelstyrka [19-20]. Studien från Colombia grundar sig på gruppindelning av 50 % män och 50 % kvinnor med två åldersgrupp. Alla mätningarna är i form av medelvärde ± SD [19]. Studien från USA visar även den en skillnad i MEP och MIP mellan könen [20]. Det nuvarande referensmaterialet som används vid avdelningen för Klinisk

fysiologi och nuklearmedicin, Skåne universitetssjukhus (SUS) i Lund utfördes på 31 deltagare (15 män och 16 kvinnor). Männens medelålder±SD var 37±9 år och kvinnornas var 33±10 år. Medelvärde±SD för MIP visar 125±32 cmH2O hos män

och 96±23 cmH2O hos kvinnor. Dessutom var MEP 156±28 cmH2O hos män och

125±27 cmH2O hos kvinnor, se bilaga 1. Studien utfördes på en utrustning som

inte är i burk då den ersatts av en ny. Syftet

Syftet med studien var att samla in ett nytt normalmaterial vid mätning av andningsmuskelstyrka vid avdelning för klinisk fysiologi och nuklearmedicin SUS i Lund.

8

MATERIAL OCH METOD

Utrustningen som används var MasterScreen Body (CareFusion 234GmbH, Tyskland, Hoechberg) med JAEGERTM _{Pneumotach [21]. Dessutom användes de}

munstycken med MicroGard™ II filter och näsklämmor som vanligtvis används i klinisk rutin.

Urval

Studien inkluderade fyrtio personer mellan 20-70 år. Deltagarna bestod av tjugo kvinnor och tjugo män. Deltagarna skulle vara lungfriska för att uppfylla

inklusionskriterierna. Med lungfriska avses att deltagarna hade normala volymer på lungorna d.v.s. normala värden på VC respektive FEV1 enligt Hedenström H

m.fl. för referensvärde [22-23].

Etik

Deltagarna har tillfrågats muntlig och skriftlig via ett informationsbrev, se bilaga 2. Deltagandet var helt frivilligt och kunde avbrytas när som helst, utan krav på motivering, se bilaga 3. En etikansökan skickades till det etiska rådet, Fakulteten för Hälsa och Samhälle, Malmö Universitet. Ansökan godkändes 2019-03-01 (HS2019 löp nr 35/39).

Metod

Deltagarens vikt och längd antecknades innan testet påbörjades. Utförandet av metoden skedde sittande i MasterScreen BodyBox. Ett nytt munstycke

monterades på pneumotackografen samtidigt hade personen en näsklämma på näsan under de olika manövrerna. Principen för de olika mätningarna förklarades av undersökaren innan varje mätning startade. Det var väsentligt att undersökaren förklarade vikten av att hålla tätt med läpparna runt om munstycket. För att verifiera att deltagarna var lungfriska utfördes VC samt FEV1 mätningar först.

Vid mätning av det maximala inspiratoriska trycket andades deltagaren först med normala andetag för att därefter andas ut maximalt ner till residualvolym.

Undersökaren stängde en ventil under utandningen. Därefter ombads deltagaren att dra in luft kraftigt mot ett motstånd. Ventilen öppnades efter två sekunder efter den maximala inandningen. Detta upprepades minst tre gångar för att erhålla tre reproducerbara mätningar. Varje mätning fick skilja med maximalt 20 %. Vid mätning av det maximala exspiratoriska trycket andades deltagaren med normala andetag till en början och andades därefter in maximalt till sin totala lungkapacitet. Här stängde undersökaren ventilen och bad deltagaren att andas ut så kraftigt som möjligt mot den stängda ventilen. Deltagaren skulle hålla fingrarna runt om läpparna i samband med utandningen. Ventilen öppnades sedan

automatiskt. Även här skulle tre reproducerbara mätningar erhållas som fick skilja med maximalt 20 %.

Statiska metoder

I studien användes Micorsoft Office Excel- Office 365 för sammanställning av resultaten och beräkning av medelvärde, standardavvikelse och

variationskoefficient (CV) vilken uttrycker standardavvikelse i form av procentandel av medelvärde enligt formeln [24]:

9 𝐶𝑉 = ( 𝑆𝐷

𝑚𝑒𝑑𝑒𝑙𝑣ä𝑟𝑑𝑒) ∗ 100

RESULTAT

Resultaten av andningsmuskelstyrka presenteras i tabell 4 där deltagarna är uppdelade i olika åldersgrupper G1, G2 samt G3. Medelåldern är 40,25±13,46 år för samtliga deltagare. Resultat (medelvärde±SD) av totala deltagarna visar MIP±SD med 91,35±27,81 cmH2O och MEP±SD med 146,14±45,81 cmH2O.

Medelvärde±SD av VC% är 95,15±10,92 samt FEV1% är 93,58±12,20. Dessa

volymer ligger inom normalintervallen enligt Hedenström m.fl. rekommenderade normalvärden.

Tabell 4: Resultat av maximala respiratoriska trycket (medelvärde ±SD) med tre olika

åldersgrupper.

Resultatet (medelvärde±SD) vid könsuppdelning varav 20 män och 20 kvinnor presenteras i tabell 5. Däremot visar resultatet att män har högre värde på MIP±SD samt MEP±SD än kvinnor.

Tabell 5: Resultat av andningsmuskelstyrka för män och kvinnor (medelvärde ±SD).

MIP±SD (cmH2O) MIP CV% MEP±SD (cmH2O) MEP CV% Kvinnor 85,26±25,33 30 106,41±35,82 34 Män 100,72±29,04 29 156,18±36,63 23

En ytterligare uppdelning utifrån olika etnicitet, d.v.s. 28 svenskar och 12 icke svenskar, visar att MIP±SD samt MEP±SD är något högre hos svenskarna än hos icke svenskar och resultatet (medelvärde±SD) hänvisas i tabell 6.

Tabell 6: Resultat av andningsmuskelstyrka för svenskar och icke svenskar (medelvärde ±SD).

Etnicitet Antal MIP±SD

(cmH2O) MIP CV% MEP±SD (cmH2O) MEP CV% Svenskar 28 96,75±25,24 26 138,85±40,65 29 Icke svenskar 12 84,22±32,61 39 115,90±49,11 42 Åldersgrupp (År) Antal deltagare MIP±SD (cmH2O) MIP CV% MEP±SD (cmH2O) MEP CV% G1 20-36 19 88,0±29,62 34 108,76±37,29 34 G2 37-53 11 110,12±24,54 22 160,64±33,68 21 G3 54-70 10 83,61±21,61 26 141,83±44,10 31 Totalt 40 91,35±27,81 30 146,14±45,81 31

10

DISKUSSION

Att mäta andningsmuskelstyrka och MIP samt MEP är en känslig metod beroende på flera faktorer. Ett flertal olika sjukdomar kan bidra till svaghet i

andningsmusklerna vilket resulterar i andningssvårigheter. Vikten hos dessa mätningar är att skilja mellan lungsjukdomar och lungmuskelsvagheter.

I nuläget är det svårt att hitta internationella referensvärden, därför har önskemål om att ta fram ett eget material lyfts fram. Det är en ovanlig undersökning, vilken utförs cirka 5 gånger om året, som saknar aktuella referensvärden. De

referensvärden som finns på kliniken är från slutet av 1980-talet. Mätningen är dessutom känslig för aktuellt lufttryck, temperatur och miljö. Detta gör det svårt att använda andra referensvärden framtagna från andra laboratorier och/eller länder.

Styrkan i andningsmusklerna varierar mycket mellan olika åldrar, kön och etnicitet vilket ses tydligt i tidigare studier [18-20]. Resultaten från en studie i Brasilien visar att muskelstyrkan minskar med åldern enligt deras olika åldersgrupper S1-S7. Där MIP±SD för S1-gruppen var 127,0±22,9 och blev mycket lägre hos S7-gruppen med medelåldern 63,5±4,7 hos män. Minskning av andningsmuskelstyrkan med ålder ses även bland kvinnor [18].

Studier från Colombia och USA visar lägre värden jämfört med värdena som erhållits från Brasilien [19-20]. Resultatet från Colombia visar att MIP±SD hos den yngre deltagargruppen har 91,1±28,6 och motsvarande resultat för den yngre deltagargruppen från USA visar MIP±SD på 88,0±19. Dessa värden är lägre än värden från studien i Brasilien. Detta tyder på att även etnicitet kan ha en stor roll i värdena. Alla dessa tre studie visar allmänt att MEP har högre värde än MIP. Förklaringen till detta är att inandning kräver mer energi för att

andningsmusklerna skall kontraheras samtidigt som diafragma dras nedåt.

Dessutom hjälper elastiska krafter samt återfjädringskraft utandningen, vilket inte kräver lika mycket energi, men den alstrar däremot högre tryck [1-2].

Förhoppningen är att detta examensarbete ska ligga till grund för ett nytt referensmaterial som har insamlats från den utrustning som för närvarande används på kliniken. Resultatet från bilaga 1 visar på en begränsad medelålder samt ett mindre antal deltagare jämfört med antalet deltagare i denna studie. Den äldre studien utfördes på en utrustning som inte används längre utan det finns en ny vilket innebär att de referensvärdena inte är validerade mot den nya

utrustningen. Däremot visar det äldre referensmaterialet något högre värden än värdena från denna studie. Förklaringen till detta kan vara att medelåldern bland deltagarna som deltog i den äldre studien är lägre än medelåldern bland deltagarna som deltog i denna studie. Det kan även bero på att den gamla utrustningen ger något högre värden än den nya.

11 Urvalsdiskussion

40 personer deltog i studien varav 20 var män och 20 var kvinnor i syfte att uppnå jämn könsfördelning. Åldern på deltagarna var mellan 20-70 år med en

medelålder på cirka 40 år. Alla som deltog i studien var personal som arbetar på kliniken. På grund av den korta tiden och att det var svårt att hitta en patient med friska lungor som kommer till spirometriundersökningen så deltog inga patienter i studien.

Metoddiskussion

Innan utförandet av undersökningen togs en aktuell vikt och längd hos varje deltagare. Dessa två parametrar ses som signifikanta faktorer vilka påverkar storlek på VC samt FEV1 eftersom referensvärden av Hedenströms m.fl. är

baserade på vikt, längd och ålder. När det gäller MIP- och MEP-mätningar varierar diskussionen angående betydelsen av vikt och längd. En studie från Maryland i östra USA visade att vikten påverkar MIP- och MEP-värden bland både män och kvinnor [25]. Anledningen till detta var att en lätt övervikt

resulterar i högre andningsvärde vilket beror på ökad muskelmassa i förhållande till kroppsvikt. Däremot minskas muskelstyrkan med måttlig och svår fetma. Dessutom påverkar längden andningsmuskelstyrkan för att den avgör storleken på lungorna. Däremot visade en annan studie från Tyskland, att vikt och längd inte har någon betydelse för MIP och MEP, utan det var mest åldern och kön som påverkade resultaten [26].

Metoden visade en viss känslighet vid mätning av MIP och MEP då ventilen öppnades tidigt precis innan personen andades ut eller in d.v.s. att undersökaren inte ska vänta länge när deltagaren har uppnått RV eller TLC. Det krävs träning hos undersökaren så att onödiga upprepningar av samma mätning undviks.

Dessutom ska inte deltagaren andas ut eller in luft för tidigt då resultatet blir falskt för lågt. Det gäller att hitta rätt tidpunkt för att mäta det maximala respiratoriska trycket hos deltagaren.

Att hålla tätt med läpparna under andningsansträngningen är inte lätt. Därmed upplevde de flesta av deltagarna att mätning av MIP var lättare än mätning av MEP. Detta på grund av att utblåsning leder till läckage från munnen och därför bad undersökaren deltagaren att hålla fingrarna runt om läpparna. Ibland släpps munstycket ifrån munnen när personen andas ut kraftigt. Här ökar vikten av att personen själv hjälper till att hålla fingrarna runt om munnen med munstycket ordentligt.

Resultatdiskussion

Resultaten från de 40 deltagare presenteras i tre olika tabeller och varje tabell syftar på en viss faktor som påverkar MIP- samt MEP-mätningar såsom ålder, kön och etnicitet. Tabell 4 visar olika åldersgrupper G1, G2 och G3. I G1 ingår de yngsta deltagarna medan de äldre ingår i G3. I G2 ingår de som definieras som medelålders. De lägsta MIP ses i G3-gruppen (83,61±21,61 cmH2O) medan

G2-gruppen har de högsta värdena (110,12±24,54 cmH2O). Standardavvikelse för

G1-gruppen visar en stor spridning och avviker mycket från medelvärde vilket resulterar i högre CV på 34 %. Däremot visar G2-gruppen lägre CV på 22 % jämfört med medelvärde. Den ökade spridningen för standardavvikelse ses även i de andra studierna från Brasilien, Colombia och USA vilket observeras mest bland de yngre populationen. Den stora CV som ses i denna studie sågs även i den äldre studien som tidigare utförts på kliniken.

12

MEP-mätningen visar att G2-gruppen har det högsta medelvärdet (160,64±33,68 cmH2O) samt den lägsta spridningen från medelvärdet. G1-gruppen har det lägsta

medelvärdet (108,76±37,29 cmH2O). Detta kan bero på ökad spridning i en och

samma grupp eller så kan det bero på att andningsmuskelstyrkan inte är lika stark bland deltagarna i G1-gruppen.

Resultatet från tabell 5 visar en stor variation på MIP- och MEP-mätningarna mellan män och kvinnor. Kvinnor har lägre värden på MIP samt MEP jämfört med män. Detta kan bero på högre muskelstyrka bland män än hos kvinnor eller på mindre lungvolymer hos kvinnor.

Antal deltagare som är svenskar är inte jämnfördelat med icke-svenskar men resultatet i tabell 6 visar att svenskarna har högre värden än icke-svenskar. Skillnaden mellan dessa grupper är tydlig och många anledningar kan ha bidragit till den skillnaden såsom andel muskelmassa jämfört med kroppsvikt och

lungornas storlek. Alla deltagare som har låga värden på MIP och MEP har

normala värden på VC och FEV1. Detta tyder på att de är friska i lungorna men att

det är mätningen av andningsmuskelstyrka som varierar beroende på de olika faktorerna.

Felkällor

Den dominerade felkällan som har uppstått under studiens gång var läckaget från munnen vilket ledde till flera upprepningar. Dessa upprepningar ledde till

uttröttning av deltagarens andningsmuskelstyrka vilket har resulterat lägre värde på MIP. Däremot har läckaget resulterat i högre värde på MEP d.v.s. att trycket har blivit högre vid läckage under utblåsningen och programmet registrerade det. Detta resulterar i falskt för högt värde på MEP men undersökaren var medveten om det. Därmed fick vissa av deltagarna upprepa den mätningen för att erhålla det sanna värdet. Det är viktigt att undersökaren kontrollerar tätheten, d.v.s. att inget läckage av luft sker under utföring av testet, för att undvika falska resultat.

KONKLUSION

Den här studien har samlat in resultat från 40 deltagare som ska ligga till grund för ett normalmaterial vilket är tänkt att användas vid undersökning av

andningsmuskelstyrka. Antalet deltagare kan inte ses som representativt för Skånes befolkning men det är fler än föregående studie. Denna pilotstudie kan ses som ett steg framåt för vidare insamling av normalmaterial.

13

REFERENSER

1. Jonson B, Wollmer P, (2011) Klinisk fysiologi: med nuklearmedicin och

kliniskneurofysiologi. Stockholm, Liber.

2. Sand O, Sjaastad Ø V, Haug E, Bjålie J G. (2007) Människokroppen:

Fysiologi och anatomi. Stockholm; Liber AB

3. Thompson A, Taylor B N, (2008) Guide for the Use of the International System of Units (SI).> https://physics.nist.gov/cuu/pdf/sp811.pdf< (2019-02-05)

4. Tiller N B, Simpson A J, (2018) Effect of spirometry on intra-thoracic pressures. BMC research notes, 11(1), 110.

5. Miller M R, Hankinson J A T S, Brusasco V, Burgos F, Casaburi R, Coates A, Crapo R, Enright P, Van der Grinten C P M, Gustafsson P, Jensen R, Johnson D C, Maclntyre N, McKay R, Navajas D, Pedersen O F, Pellegrino R, Viegi G, Wanger J, (2005) Standardisation of spirometry. European

respiratory journal, 26(2), 319-338.

6. Evans J A, Whitelaw W A, (2009) The assessment of maximal respiratory mouth pressures in adults. Respiratory care, 54(10), 1348-1359.

7. Schoser B, Fong E, Geberhiwot T, Hughes D, Kissel J T, Madathil S C, Orlikowski D, Polkey M I, Roberts M, Tiddens H A W M, Young P,(2017) Maximum inspiratory pressure as a clinically meaningful trial endpoint for neuromuscular diseases: a comprehensive review of the literature. Orphanet

journal of rare diseases, 12(1), 52.

8. Braun N M, Arora N S, Rochester D F, (1983) Respiratory muscle and pulmonary function in polymyositis and other proximal

myopathies. Thorax, 38(8), 616-623.l

9. Aquilonius S, Fagius J, (red.) (2000) Neurologi. (3., [bearb. och moderniserade] uppl.) Stockholm: Liber.

10. Inal-Ince D, Savci S, Arikan H, Saglam M, Vardar-Yagli N, Bosnak-Guclu M, Dogru D, (2009) Effects of scoliosis on respiratory muscle strength in patients with neuromuscular disorders. The Spine

Journal, 9(12), 981-986.

11. Hahn A, Bach J R, Delaubier A, Renardel-Irani A, Guillou C, Rideau Y, (1997) Clinical implications of maximal respiratory pressure

determinations for individuals with Duchenne muscular

dystrophy. Archives of physical medicine and rehabilitation, 78(1), 1-6. 12. Khalil M, Wagih K, Mahmoud O, (2014) Evaluation of maximum

inspiratory and expiratory pressure in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Egyptian Journal of Chest Diseases and

14

13. Socialstyrelsen, (2012) Duchennes muskeldystrofi.

>https://www.socialstyrelsen.se/ovanligadiagnoser/duchennesmuskeldystr ofi< (2019-02-10)

14. Laviola M, Priori R, D’Angelo M G, Aliverti A, (2018) Assessment of diaphragmatic thickness by ultrasonography in Duchenne muscular dystrophy (DMD) patients. PloS one, 13(7), e0200582.

15. Kang S W, Kang Y S, Sohn H S, Park J H, Moon J H, (2006) Respiratory muscle strength and cough capacity in patients with Duchenne muscular dystrophy. Yonsei medical journal, 47(2), 184-190.

16. Socialstyrelse, (2015) Polymyosit.

>www.socialstyrelsen.se/ovanligadiagnoser/polymyosit#anchor_12< (2019-02-16)

17. Sandström T, Eklund A, (red.) (2009) Lungmedicin. (1. uppl.) Lund: Studentlitteratur.

18. Simões R P, Deus A P, Auad M A, Dionísio J, Mazzonetto M, Borghi-Silva A, (2010) Maximal respiratory pressure in healthy 20 to 89 year-old sedentary individuals of central São Paulo State. Brazilian Journal of

Physical Therapy, 14(1), 60-67.

19. Gil Obando L M, López López A, Ávila C L, (2012) Normal values of the maximal respiratory pressures in healthy people older than 20 years old in the City of Manizales-Colombia. Colombia Médica, 43(2), 119-125. 20. Aslan S C, McKay W B, Singh G, Ovechkin A V, (2019) Respiratory

muscle activation patterns during maximum airway pressure efforts are different in women and men. Respiratory physiology & neurobiology, 259, 143-148.

21. Carefusion, (2015) MasterScreen/SentrySuite®

>http://www.carefusion.se/Documents/international/specifications/respirat ory-care/RC_MasterScreen-Sentry-Suite_SP_EN.pdf< (2019-03-08) 22. Hedenström H, Malmberg P, Agarwal K, (1985) Reference values for lung

function tests in females. Regression equations with smoking

variables. Bulletin europeen de physiopathologie respiratoire, 21(6), 551-557.

23. Hedenström H, Malmberg P, Fridriksson H V, (1986) Reference values for lung function tests in men: regression equations with smoking

variables. Upsala journal of medical sciences, 91(3), 299-310. 24. Bring J, Taube A, (2006) Introduktion till medicinsk statistik. Lund:

15

25. Harik-Khan R I, Wise R A, Fozard J L, (1998) Determinants of maximal inspiratory pressure: the Baltimore Longitudinal Study of

Aging. American Journal of Respiratory and Critical Care

Medicine, 158(5), 1459-1464.

26. Hautmann H, Hefele S, Schotten K, Huber R M, (2000) Maximal inspiratory mouth pressures (PIMAX) in healthy subjects: what is the lower limit of normal? Respiratory medicine, 94(7), 689-693.

16

BILAGA 1

17

BILAGA 2

Projektets titel (obligatoriskt): Mätning av andningsmuskelstyrka Datum: Januari - Maj 2019 Studieansvarig/a: (student/er) Ranya Fendi ranya_alkhamisi@live.se

Studerar vid Malmö universitet, Fakulteten vid hälsa och samhälle, 205 06 Malmö, Tfn 040-665 70 00 Biomedicinska analytikerprogrammet Nivå: Kandidatexamen

Hej,

Jag heter Ranya Fendi och läser som biomedicinsk analytiker vid Malmö universitet. Jag kommer att skriva ett examensarbete om andningsmuskelstyrka. Utförande kommer att ske i klinisk fysiologi och nuklearmedicin, SUS, Lund. Studien bygger på deltagare med friska lungor. Syftet med studien är att samla in ett nytt normalmaterial vid mätning av andningsmuskelstyrka. Metoden är baserad på att mäta trycket i munhålan genom att blåsa ut mot ett motstånd samt suger in luft mot ett motstånd. Det kommer att ta ungefär 10 minuter.

Erhållna resultat kommer att bearbetas bara av mig som är projektansvarig och resultatet som ska presenteras är avidentifierade, så att det är omöjligt att spåra personerna som är bakom resultatet. Alla känsliga informationen kommer att raderas enligt sekretess rutiner på kliniken.

Det är helt frivilligt att delta i studien och du som är deltagande kan när som helst avbryta ditt deltagande utan att ange anledningen.

Studiens resultat ska presenteras som ett examensarbete på Malmö universitet.

Vid ytterligare frågor eller upplysningar om den studien är du välkommen att kontakta mig via mail; ranya_alkhamisi@live.se

Härmed tillfrågas Du om deltagande i studien

Informationsbrev

Informa

Informationsbilaga BILAGA 1

18

BILAGA 3

Samtycke från deltagare i projektet

Mätning av

andningsmuskelstyrka

Studerar vid Malmö universitet, Fakulteten vid hälsa och samhälle, 205 06 Malmö, Tfn 040-665 70 00 Biomedicinska

analytikerprogrammet Kandidatexamen

Röker du? Ja Nej

Har du en känd lungsjukdom? Ja Nej Har du en känd muskelsjukdom? Ja Nej

Jag har muntligen informerats om studien och tagit del av bifogad skriftlig information. Jag är medveten om att mitt deltagande är frivilligt och att jag när som helst och utan närmare förklaring kan avbryta mitt

deltagande.

Jag lämnar härmed mitt samtycke till att delta i ovanstående undersökning:

Datum:

……….. Deltagarens underskrift: