Méthode traditionnelle pour collecter les gaz expirés.
1. التعريف
طريقة "كيس دوغلاس" (Douglas Bag) هي تقنية كلاسيكية وقديمة لجمع الهواء المزفور في كيس خاص، مما يسمح بتحليل الغازات التنفسية (الأكسجين وثاني أكسيد الكربون) لقياس استهلاك الطاقة، الأيض الهوائي، أو السعة التنفسية.
2. المكونات الرئيسية
- كيس الجمع: مصنوع من مادة مانعة للتسرب، غالباً من مادة PVC أو قماش مطلي، مع لحام حراري أو طبقات خياطة قوية. يتوفر بأحجام مختلفة (مثلاً من 2 لتر إلى 150 لتراً أو أكثر).
- الصمامات والمحابس (Stop-cocks): تسهل توصيل قناع الفم، دخول الهواء المحيط/الزفير، وإغلاق الكيس للتحليل.
- أنابيب التوصيل: من القناع إلى الصمام ومن الكيس إلى محلل الغازات.
- محلل الغازات: وحدة منفصلة تقيس نسب الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الهواء المزفور المجمع، وحجم الزفير، إلخ.
- إطار / حامل (اختياري): للحفاظ على استقرار الكيس أثناء الجمع وتجنب الانثناءات أو التسربات.
3. المعايير المُقاسة
- إجمالي الحجم المزفور خلال فترة الجمع.
- تركيزات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الهواء المزفور.
- حساب استهلاك الأكسجين (VO₂) وإنتاج ثاني أكسيد الكربون (VCO₂).
- معامل التبادل التنفسي (RQ = VCO₂ / VO₂).
- معدل التهوية / التهوية الدقيقة، بناءً على الحجم ومدة الجمع.
4. الدقة / الموثوقية
- موثوقية عالية جداً عند الاستخدام الصحيح.
- معامل اختلاف منخفض لقياسات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون (أقل من 0.5%) للأحجام المزفورة الكبيرة.
- ضرورة تقليل التسربات، الحجم المتبقي في الكيس بين الاستخدامات، والتباينات الناتجة عن انتشار الغازات.
- مقاومة تنفسية منخفضة (انخفاض الضغط) مقارنة بالعديد من الأنظمة الأيضية الآلية.
5. المزايا
- تُعتبر "المعيار الذهبي" (Gold standard) للعديد من الدراسات الفسيولوجية.
- توفر قياسات دقيقة دون الاعتماد على مقاييس تدفق إلكترونية معقدة أثناء الاختبار.
- انحيازات (أخطاء) أقل تتعلق بقياس التدفق المستمر الموجودة في بعض الأجهزة الحديثة.
- مقاومة تنفسية منخفضة نسبياً، مما يجعل القياسات مريحة حتى عند معدلات التهوية العالية.
6. القيود
- غير محمولة (أو بصعوبة بالغة): تتطلب أكياساً، صمامات، ومحللات منفصلة، مما يجعل نقلها صعباً إذا كانت الأحجام كبيرة.
- وقت الجمع والمعالجة غالباً ما يكون أطول من الأجهزة الآلية.
- خطر حدوث تسرب أو بقاء حجم هواء في الكيس إذا لم يكن مصمماً جيداً أو غير محكم الإغلاق.
- يتطلب طاقماً مدرباً لضمان الإغلاق المحكم، المعايرة، والتحليل الصحيح.
- لا يوفر بيانات "في الوقت الفعلي" (Real-time) مثل الأجهزة الحديثة التي تعمل بنمط نَفَس-بنَفَس.
7. التطبيقات
- اختبارات الأيض أثناء الراحة أو الجهد في مختبرات علم وظائف الأعضاء.
- تقييم السعة الهوائية القصوى (VO₂max)، استهلاك الطاقة، والكفاءة الأيضية في ركوب الدراجات، الجري، إلخ.
- الأبحاث العلمية حيث تكون الأولوية للدقة المطلقة على حساب السرعة أو سهولة النقل.