Функциональные методы исследования дыхания

Исследование легочной вентиляции играет ведущую роль в дифференциальной диагностике поражений бронхов, проявляющихся синдромами бронхиальной обструкции и эмфиземы легких. Проведение этого исследования во многих случаях позволяет верифицировать клинический диагноз, спланировать оптимальные режимы лечения и контролировать его эффективность, в известной мере спрогнозировать течение патологического процесса.

    Наряду с классической спирографией — традиционным методом определения функции внешнего дыхания, который хорошо зарекомендовал себя на практике, в последнее время появились новые методы как для массового скринингового или индивидуального обследования (пикфлоуметрия), так и для использования в стационарных условиях (спирография с анализом соотношения кривой „поток-объем", бодиплетизмография). Современная медицинская техника содержит микропроцессор или соединена с персональным компьютером, использующим для анализа функции внешнего дыхания многие параметры и показатели, которые обязательно фиксируются на пленке и/или записываются в память компьютера.

Сложность патогенеза легочной недостаточности предусматривает необходимость проведения комплексного функционального исследования, но во всех случаях следует стремиться осветить два вопроса: в какой мере изменены анатомо-физиологические свойства аппарата вентиляции и в какой мере нарушен газообмен. Простейшим общедоступным комплексом исследования являются спирометрия и пневмотахометрия. В поликлиниках при наличии пульмонологического кабинета целесообразно применение спирографии, оксигемометрии, пульсокиметрии и метода возвратного дыхания для определения альвеолярного Рсо2. В специализированных стационарах этот комплекс следует дополнить изучением структуры общей емкости легких и равномерности вентиляции. При наличии торакального, реанимационного отделений и палат интенсивной терапии незаменимым является микрометод Аструпа для определения газов крови и КЩС. Учреждения, освоившие этот комплекс, могут дополнить его подробным изучением механики дыхания и механизмов гипоксемии, что, однако, доступно в условиях пульмонологического центра при интеграции крупного лечебного учреждения с профильным институтом или кафедрой медицинского вуза.

Спирография

Спирография — метод графической регистрации изменений легочных объемов при выполнении естественных дыхательных движений и волевых форсированных дыхательных маневров. Спирография позволяет получить ряд показателей, которые описывают вентиляцию легких. В первую очередь, это статические объемы и емкости, которые характеризуют упругие свойства легких и грудной стенки, а также динамические показатели, которые определяют количество воздуха, вентилируемого через дыхательные пути во время вдоха и выдоха за единицу времени. Показатели определяют в режиме спокойного дыхания, а некоторые — при проведении форсированных дыхательных маневров.

В техническом выполнении все спирографы делятся на приборы открытого и закрытого типа. В аппаратах открытого типа больной через клапанную коробку вдыхает атмосферный воздух, а выдыхаемый воздух поступает в мешок Дугласа или в спирометр Тисо (емкостью 100—200 л), иногда — к газовому счетчику, который непрерывно определяет его объем. Собранный таким образом воздух анализируют: в нем определяют величины поглощения кислорода и выделения углекислого газа за единицу времени. В аппаратах закрытого типа используется воздух колокола аппарата, циркулирующий в закрытом контуре без сообщения с атмосферой. Выдыхаемый углекислый газ поглощается специальным поглотителем.

Показания к проведению спирографии следующие:

1.Определение типа и степени легочной недостаточности.

2.Мониторинг показателей легочной вентиляции в цельях определения степени и быстроты прогрессирования заболевания.

3.Оценка эффективности курсового лечения заболеваний с бронхиальной обструкцией бронходилататорами β2-агонистами короткого и пролонгированного действия, холинолитиками), ингаляционными ГКС и мембраностабилизирующими препаратами.

4.Проведение дифференциальной диагностики между легочной и сердечной недостаточностью в комплексе с другими методами исследования.

5.Выявление начальных признаков вентиляционной недостаточности у лиц, подверженных риску легочных заболеваний, или у лиц, работающих в условиях влияния вредных производственных факторов.

6.Экспертиза работоспособности и военная экспертиза на основе оценки функции легочной вентиляции в комплексе с клиническими показателями.

7.Проведение бронходилатационных тестов в целях выявления обратимостибронхиальной обструкции, а также провокационных ингаляционных тестов для выявления гиперреактивности бронхов.

Несмотря на широкое клиническое применение, спирография противопоказана при следующих заболеваниях и патологических состояниях:

1. тяжелое общее состояние больного, не дающее возможности провести исследование;
2. прогрессирующая стенокардия, инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового кровообращения;
3. злокачественная артериальная гипертензия, гипертонический криз;
4. токсикозы беременности, вторая половина беременности;
5. недостаточность кровообращения III стадии;
6. тяжелая легочная недостаточность, не позволяющая провести дыхательные маневры.

Техника проведения спирографии. Исследование проводят утром натощак. Перед исследованием пациенту рекомендуется находиться в спокойном состоянии на протяжении 30 мин, а также прекратить прием бронхолитиков не позже чем за 12 часов до начала исследования. Спирографическая кривая и показатели легочной вентиляции приведены на рис. 2.

Статические показатели определяют во время спокойного дыхания. Измеряютдыхательный объем (ДО) — средний объем воздуха, который больной вдыхает и выдыхает во время обычного дыхания в состоянии покоя. В норме он составляет 500—800 мл. Часть ДО, которая принимает участие в газообмене, называется альвеолярным объемом (АО) и в среднем равняется 2/3 величины ДО. Остаток (1/3 величины ДО) составляет объем функционального мертвого пространства (ФМП). После спокойного выдоха пациент максимально глубоко выдыхает — измеряется резервный объем выдоха (РОВыд), который в норме составляет IООО—1500 мл. После спокойного вдоха делается максимально глубокий вдох — измеряется резервный объем вдоха (РОвд). При анализе статических показателей рассчитывается емкость вдоха (Евд) — сумма ДО и РОвд, которая характеризует способность легочной ткани к растяжению, а также жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — максимальный объем, который можно вдохнуть после максимально глубокого выдоха (сумма ДО, РОВД и РОвыд в норме составляет от 3000 до 5000 мл). После обычного спокойного дыхания проводится дыхательный маневр: делается максимально глубокий вдох, а затем — максимально глубокий, самый резкий и длительный (не менее 6 с) выдох. Так определяется форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) — объем воздуха, который можно выдохнуть при форсированном выдохе после максимального вдоха (в норме составляет 70—80 % ЖЕЛ). Как заключительный этап исследования проводится запись максимальной вентиляции легких (МВЛ) — максимального объема воздуха, который может быть провентилирован легкими за I мин. МВЛ характеризует функциональную способность аппарата внешнего дыхания и в норме составляет 50—180 л. Снижение МВЛ наблюдается при уменьшении легочных объемов вследствие рестриктивных (ограничительных) и обструктивных нарушений легочной вентиляции.

 

Рис. 2. Спирографическая кривая и показатели легочной вентиляции

При анализе спирографической кривой, полученной в маневре с форсированным выдохом, измеряют определенные скоростные показатели (рис. 3): 1) объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1) — объем воздуха, который выдыхается за первую секунду при максимально быстром выдохе; он измеряется в мл и высчитывается в процентах к ФЖЕЛ; здоровые люди за первую секунду выдыхают не менее 70 % ФЖЕЛ; 2) проба или индекс Тиффно — соотношение ОФВ1 (мл)/ЖЕЛ (мл), умноженное на 100 %; в норме составляет не менее 70—75 %; 3) максимальная объемная скорость воздуха на уровне выдоха 75 % ФЖЕЛ (МОС75), оставшейся в легких; 4) максимальная объемная скорость воздуха на уровне выдоха 50 % ФЖЕЛ (МОС50), оставшейся в легких; 5) максимальная объемная скорость воздуха на уровне выдоха 25 % ФЖЕЛ (МОС25), оставшейся в легких; 6) средняя объемная скорость форсированного выдоха, вычисленная в интервале измерения от 25 до 75 % ФЖЕЛ (СОС25-75).

Рис. 3. Спирографическая кривая, полученная в маневре форсированного выдоха. Расчет показателей ОФВ1 и СОС25-75

Вычисление скоростных показателей имеет большое значение в выявлении признаков бронхиальной обструкции. Уменьшение индекса Тиффно и ОФВ1 является характерным признаком заболеваний, которые сопровождаются снижением бронхиальной проходимости — бронхиальной астмы, хронического обструктивного заболевания легких,бронхоэктатической болезни и пр. Показатели МОС имеют наибольшую ценность в диагностике начальных проявлений бронхиальной обструкции. СОС25-75 отображает состояние проходимости мелких бронхов и бронхиол. Последний показатель является более информативным, чем ОФВ1, для выявления ранних обструктивных нарушений.

В связи с тем, что в Украине, Европе и США существует некоторое различие в обозначении легочных объемов, емкостей и скоростных показателей, характеризующих легочную вентиляцию, приводим обозначения указанных показателей на русском и английском языках (табл. 1).
Следует также подчеркнуть, что существует идентичность показателей объемных скоростей выдоха в различных странах (табл. 2).

Таблица 1. Наименование показателей легочной вентиляции на русском и английском языках

Наименование показателя на русском языке	Принятое сокращение	Наименование показателя на английском языке	Принятое сокращение
Жизненная емкость легких	ЖЕЛ	Vital capacity	VC
Дыхательный объем	ДО	Tidal volume	TV
Резервный объем вдоха	РОвд	Inspiratory reserve volume	IRV
Резервный объем выдоха	РОвыд	Expiratory reserve volume	ERV
Максимальная вентиляция легких	МВЛ	Maximal voluntary ventilation	MW
Форсированная жизненная емкость легких	ФЖЕЛ	Forced vital capacity	FVC
Объем форсированного выдоха за первую секунду	ОФВ1	Forced expiratory volume 1 sec	FEV1
Индекс Тиффно	ИТ, или ОФВ1/ЖЕЛ %		FEV1 % = FEV1/VC %
Максимальная объемная скорость в момент выдоха 25 % ФЖЕЛ, оставшейся в легких	МОС25	Maximal expiratory flow 25 % FVC	MEF25
		Forced expiratory flow 75 % FVC	FEF75
Максимальная объемная скорость в момент выдоха 50 % ФЖЕЛ, оставшейся в легких	МОС50	Maximal expiratory flow 50 % FVC	MEF50
		Forced expiratory flow 50 % FVC	FEF50
Максимальная объемная скорость в момент выдоха 75 % ФЖЕЛ, оставшейся в легких	МОС75	Maximal expiratory flow 75 % FVC	MEF75
		Forced expiratory flow 25 % FVC	FEF25
Средняя объемная скорость выдоха в интервале от 25 % до 75 % ФЖЕЛ	СОС25-75	Maximal expiratory flow 25-75 % FVC	MEF25-75
		Forced expiratory flow 25-75 % FVC	FEF25-75

Замкнутый обьем (closing volume - CV) - объем газа, остающегося в легких, когда мелкие дыхательные пути начинают спадаться во время максимального выдоха (Mosby's Medical Dictionary, 8th edition. © 2009, Elsevier.).

Таблица 2. Наименование и соответствие показателей легочной вентиляции в различных странах

Украина	Европа	США
мос25	MEF25	FEF75
мос50	MEF50	FEF50
мос75	MEF75	FEF25
СОС25-75	MEF25-75	FEF25-75

Все показатели легочной вентиляции изменчивы. Они зависят от пола, возраста, веса, роста, положения тела, состояния нервной системы больного и прочих факторов. Поэтому для правильной оценки функционального состояния легочной вентиляции абсолютное значение того или иного показателя является недостаточным. Необходимо сопоставлять полученные абсолютные показатели с соответствующими величинами у здорового человека того же возраста, роста, веса и пола — так называемыми должными показателями. Такое сопоставление выражается в процентах по отношению к должному показателю. Патологическими считаются отклонения, превышающие 15—20 % от величины должного показателя.