Измерение вентиляционноперфузионных отношений

 Одним из тестов оценки неравномерности вентиляции является тест на вымывание азота при одиночном вдохе кислорода. При проведении теста обследуемый после глубокого выдоха до уровня остаточного объема делает максимальный вдох чистого кислорода, объем которого будет равен объему жизненной емкости легких. Затем обследуемый делает медленный выдох до уровня остаточного объема и производится регистрация концентрации азота в выдыхаемом воздухе. На кривой вымывания азота выделяют четыре фазы.

 В первую фазу выдоха выводится воздух из верхних дыхательных путей. Так как эта область содержит чистый кислород, то содержание азота равно нулю. Во вторую фазу концентрация азота резко возрастает, так как газ анатомического мертвого пространства, содержащий азот, вымывается по мере опорожнения альвеол. Третья фаза представляет собой альвеолярное плато поскольку выдыхается альвеолярный газ. У людей с неравномерностью вентиляции (например, при болезнях легочной паренхимы и воздухоносных путей) третья фаза не плоская, причем наклон в эту фазу фактически является мерой неоднородности вентиляции. Плохо вентилируемые зоны легких получают мало вдыхаемого кислорода и, следовательно, имеют высокую альвеолярную концентрацию азота, то есть наблюдается меньшее разведение азота по сравнению с нормально вентилируемыми областями. Плохо вентилируемые области освобождаются в последнюю очередь, это обуславливает повышение концентрации азота во время третьей фазы. После альвеолярного плато отмечается еще один заметный подъем концентрации азота (четвертая фаза). По мере завершения выдоха происходит закрытие мелких воздухоносных путей базальных отделов, из богатых азотом апикальных легочных зон поступает пропорционально больше газа, формируя четвертую фазу на кривой вымывания азота. Объем легких, оставшийся не выдохнутым к началу четвертой фазы, называется объемом закрытия. При обструктивных нарушениях вентиляции можно обнаружить значительное увеличение объема закрытия.

 Метод множественных выдохов основан на измерении скорости вымывания азота. Обследуемый дышит из емкости с чистым кислородом, в выдыхаемом воздухе регистрируется концентрация азота. При равномерной вентиляции при каждом выдохе концентрация азота снижается в одинаковой степени. При наличии неравномерности вентиляции скорость разведения азота в разных участках легких различна. Сначала происходит разведение азота в хорошо вентилируемых альвеолах, и его содержание быстро падает. Затем азот медленно вымывается из плохо вентилируемых отделов.

 Региональное распределение вентиляции исследуется также при вдыхании радиоактивных газов, например ксенона (Xe). При вдыхании Xe-133 может быть измерена региональная вентиляция на единицу легочного объема.

 При внутривенном введении растворенного в физиологическом растворе Xe-133

 может быть измерен региональный кровоток [126]. Плато, получаемое при повторном дыхании в закрытом контуре, отражает легочный объем, определяемый количеством Xe-133. Для этого обследуемый подключается к закрытому контуру в конце внутривенного введения Xe-133. Пик радиоактивности отражает появление изотопа, распределенного в отношении к легочному кровотоку. Около 85% изотопа поступает в альвеолярный газ, где он сохраняется до тех пор, пока обследуемый задерживает дыхание. При возобновлении дыхания распределение изотопа отражает вентиляцию перфузируемых участков легких. Медленное вымывание предполагает наличие зон с относительно низким вентиляционно-перфузионным отношением. Функциональное определение вентиляционно-перфузионных отношений с помощью этого метода является более близким по отношению к легочному газообмену, чем оценка этой характеристики, полученная делением измеренной региональной вентиляции на отдельно измеренную региональную перфузию.

 Наиболее широко используемым радиоизотопным методом исследования легких является исследование легочной перфузии после внутривенного введения альбумина, меченного технецием-99m (⁹⁹^mTc) [127]. Частицы размером от 20 до 50 мм в диаметре попадают в мелкие легочные сосуды пропорционально объему перфузии. Риск при проведении данного исследования минимален. Попадание меченых частиц в системный кровоток через внутрилегочный шунт справа-налево или через внутрисердечный шунт, вероятно, не сопровождается побочными эффектами. Доза радиации при изотопном исследовании легких невелика и накопление изотопа ограничено преимущественно легкими. При стандартном исследовании с использованием Xe-133 и ⁹⁹^mTc доза радиации ниже в 12 - 25 раз ежегодно допустимой.