2. Тести респіраторної функції

Сучасна пульмонологія пропонує широкий діапазон проб, які допомагають в діагностиці захворювань органів дихання. Найчастіше використовується спірометрія, петлі «потік – об‘єм», фактор переносу і визначення легеневого об’єму. Однак не варто відкидати виключно просте тестування ліка потоку або життєвої ємності легень. Проведення цих основних тестів повинно складати частину клінічного обстеження, їх дані слід враховувати під час оцінки пацієнта, який прагне займатися спортом, як професійною діяльністю. В багатьох випадках найдоцільніше повторне тестування через декілька тижнів або місяців. Це особливо очевидно за наявності астматичних станів, коли регулярний контроль за швидкістю вдихуваного потоку з допомогою простих портативних приладів складає частину щоденних процедур, що проводяться багатьма хворими на астму в домашніх умовах.

Повторне тестування у окремого хворого дозволяє подолати проблему широкого діапазону норми під час оцінки результатів багатьох із вказаних вище тестів. Широкий діапазон норми викликає утруднення під час визначення мінімальних відхилень у випадку одноразового проведення тестів. Починаючи приблизно з 25-ти років дихальна функція подібно більшості інших функцій організму знижується, її нормальні величини також залежать від статі, фізичного розвитку і етнічної приналежності. Діапазон нормальних величин, що враховує цю різницю, дійсний для більшості населення.

«О б ‘ є м – п о т і к». Крива «потік – об‘єм», очевидно, найбільш придатна для демонстрації характеру обструкції великих дихальних шляхів, особливо при поєднанні з максимальним поверненням петлі вдиху від резидуального (залишкового) об‘єму до загальної ємності легень (ЗЄЛ).

За умови значної обструкції великих дихальних шляхів спостерігається тенденція до фіксованої максимальної швидкості потоку на всій лінії об‘єму. На графіку «об‘єм – час» можна побачити, що окрема ділянка лінії відповідає більшій швидкості, аніж зігнутий, де потоки постійно зменшуються. У випадку значної, але не стійкої обструкції великих дихальних шляхів, коли її розміри можуть зазнавати змін під час форсованого видиху і вдиху, в петлі потік – об‘єм також відбуваються характерні зміни.

У разі стійкого звуження, не чутливого до постійних змін трансмурального тиску, спостерігається тільки обмеження швидкості потоку як під час вдиху, так і під час видиху.

Вимірювання нормального потоку і об‘єму під час видиху складають переважну більшість тестів (мал.7.1,7.2). Вони включають визначення швидкості пікового потоку видиху і спірографію форсованого видиху. Спірограма звично являє собою графік залежності об‘єму від часу.

Найбільш доцільно розглядати криву «потік – об‘єм» у співставленні з абсолютним легеневим об‘ємом, який визначається з допомогою плетизмографа або іншими способами. Всі дані можна отримати одночасно, вимірюючи газовий об’єм (вдих до величини ЗЄЛ) і здійснюючи форсований видих, який безпосередньо іде за форсованим видихом.

Величина потоку за більш нижчих легеневих об‘ємах, що вищі за резидуальний об‘єм і складають, наприклад, 25% або 50% ЖЄЛ (Омакс₂₅, Омакс₇₅) може раніше починати патологічно змінюватися, ніж такі параметри, як ОФВ₁. Такі зміни свідчать про наявність порушень в малих шляхах легень і можуть бути корисними під час скринінгу популяцій з метою раннього їх виявлення. Якраз в цих «мовчазних» зонах легень можуть мати місце багато порушень, які з часом призводять до серйозних ускладнень, що проявляються відповідними симптомами або патологічними змінами ОФВ, або ФЖЄЛ (форсована життєва ємність легень – визначають під час максимально швидкого форсованого вдиху).

Глибокі вдихи, необхідні для проведення вимірів пікового потоку і отримання стандартних спірограм і кривих «потік – об‘єм», можуть самі змінювати розмір дихальних шляхів, якщо бронхоскопія виконана під час проведення навантажувальних тестів, глибокі вдихи (до загальної ємності легень – ЗЄЛ) зазвичай тимчасово слугують дихальні шляхи. Ці зміни спостерігаються лише 30 – 40 сек. Подібних ефектів можна уникнути, якщо форсований видих починається нижче величини ЗЄЛ. На таких часткових кривих виходу «потік – об‘єм» звичайно починають при ЖЄЛ близько 50 – 60%. Важливим чинником є затримка дихання приблизно на 1л нижче ніж ЗЄЛ.

Мал. 7.2 Петля ”потік-об‘єм” у разі значної стійкості обструкції дихальних шляхів, суцільна лінія – отриманий результат; крапками- очікуваний результат

Використання цих методів дослідження досить привабливо для оцінки чутливості дихального центру. Респіраторний паттерн включає два параметри: дихальний об‘єм і частоту дихання. Повний час респіраторного циклу ділиться на час вдиху і час видиху. Хвилинна вентиляція виражається таким чином:

V_t ^. f = V_t/T_заг = V_t/T_вд ^. T_вд/ T_заг

Перший вираз V_t/T_вд характеризує силу дихання, а T_вд/ T_заг – синхронність або режим дихального циклу.

Г а з и к р о в і і к и с л о т н о – л у ж н а р і в н о в а г а. Вимірювання Ро₂ і Рсо₂ може проводитися під час діагностики і контролю за терапією. Для цієї мети зазвичай використовують зразок артеріальної крові, але на сьогоднішній день доступні і різні альтернативні методи.

Спектрофотометрія. Прилади, що випускаються з цією метою випускають світлові промені з різною довжиною хвилі, що пропускаються через тканини, і визначають насичення кисню за відповідним спектром поглинання оксигемоглобіна і редукованого гемоглобіна. Можна використати вушну раковину або кінчик пальця.

Крізьшкірне вимірювання. Крізьшкірні електроди нагрівають шкіру і обумовлюють дифузію діоксиду вуглецю через шкіру в електроди.

Альвеолярно-артеріальний кисневий градієнт (ААГО₂) отримують із рівняння альвеолярного повітря:

Ро₂ = Р_вдО₂ – Рсо₂/ДК,

де Р_вдО_{2 –}парціальний тиск кисню у повітрі, що вдихується; ДК – дихальний коефіцієнт.

Так, під час вдихання повітря з СО₂, що дорівнює 5,3 кПа (40 мм.рт.ст.) Ро₂ дорівнює 20 – 5,3/0,8 = 13,3 кПа (100 мм.рт.ст.)

ДК зазвичай дорівнює 0,8 при вдиханні атмосферного повітря або 1,0 – при диханні киснем. Нормальний ААГО2 = 2,5 кПа (20 мм.рт.ст.) Градієнт підвищується у випадках багатьох захворювань легень, обумовлюючих невідповідність вентиляції і перфузії або дефект перфузії.

Відношення мертвий простір – легеневий об‘єм. Коли відомі значення артеріального СО₂ і видихуваного СО₂, можна вирахувати відношення мертвого простору до дихального об‘єму (МП/ДО), щоб оцінити кількість втраченої вентиляції внаслідок враження великих дихальних шляхів і легенів, в яких відбувається неадекватна перфузія.

МП/ ДО = (Расо₂ – Рвсо₂)/ Расо₂

Мертвий простір, який складає менше 30% у здорових молодих осіб, збільшується з віком приблизно до 40%.

Т е с т у в а н н я н а в а н т а ж е н н я м и. І хоч тестування з фізичними навантаженнями використовується (або почало використовуватися) під час діагностики хворих на бронхіальну астму, згодом цей метод розширив свій діапазон використання. Так, сама проста форма такого тестування – оцінка щоденного фізичного навантаження протягом 6-ти або 12 хвилин. Єдиними необхідними показниками при цьому є час і відстань. Найповніше тестування включає вимірювання споживання кисню, визначення вентиляції, ЧСС і змін в газовому складі крові. Такі тести дозволяють ґрунтовно оцінити працездатність пацієнта, а також можуть допомогти відрізнити серцеву недостатність від дихальної за толерантністю до фізичного навантаження.

Тестування з фізичним навантаженням необхідно проводити під контролем лікаря, який здатний у випадку необхідності надати екстрену допомогу. В безпосередній близькості повинно також знаходитися кардіопульмонологічне обладнання.

П р о с т і т е с т и з ф і з и ч н и м н а в а н т а ж е н н я м. Прості ступеневі тести тривалий час використовувалися для оцінки серцево-судинної і дихальної витривалості. У багатьох випадках вони замінюються стандартними тестами з ходьбою. Під час тестування вимірюється відстань, яку досліджуваний може пройти за даний час, зазвичай 6 або 12 хв. В даний час цей метод оцінки використовується досить широко, існує і альтернативний метод, при якому встановлюється певна дистанція (наприклад, 100м) і визначається час, необхідний для його проходження. Тестування проводиться на рівній поверхні і закритому приміщенні. Перевагою подібних тестів є їх простота і зручність.

Т е с т и з і з р о с т а ю ч и м ф і з и ч н и м н а в а н т а ж е н н я м. У випадку такого тестування використовується статичне навантаження, наприклад, на велоергометрі. Ці тести дозволяють зробити точне вимірювання фізичного навантаження і оцінити метаболічне навантаження По₂. Вентиляція визнається з допомогою газоаналізатора, пневмотахометра, спірометра. ЕКГ постійно контролюється; проводиться аналіз видихуваного газу або з допомогою оксиметра вимірюється насичення киснем.

Фізичне навантаження потрохи збільшують кожні 1 – 3 хв., а взяття проб здійснюється протягом останніх 15с при кожному додатковому навантаженні.

Існують відповідні нормативні величини максимального По₂ (поглинання кисню) з урахуванням віку, росту і статі. Їх можна порівняти з досягнутими значеннями вентиляції і ЧСС. Крім того, визначити дифузійну здатність при єдиному вдиху-видиху оксиду вуглецю (СО) під час тестування зі зростаючим навантаженням. Вона зазвичай збільшується прямо пропорційно виконаній роботі.

Проведення тестів зі зростаючим навантаженням особливо доцільно за симптомів, за яких обмежена можливість фізичного навантаження.

Т е с т з і с т а б і л ь н и м ф і з и ч н и м н а в а н т а ж е н н я м. Цей тест здатний забезпечити ґрунтовніше дослідження газообміну, при чому досягнуті стабільні стани необхідні для деяких вимірювань (таких як серцевий викид) з використанням принципу Фіка, а також для визначення мертвого простору. У звичній практиці першим проводять тест зі зростаючим фізичним навантаженням, щоб встановити максимальне досягнуте навантаження, а пізніше – тест зі стабільним навантаженням, що складає половину максимального навантаження або двох станах – 3 ¹/₃ або ²/₃ максимального навантаження.

Визначення вентиляції, По₂ (поглинання кисню) і Псо₂ (поглинання діоксиду вуглецю). Гази крові отримують також з допомогою постійної артеріальної канюлі або, що більш інвазивно, із артерізованої мочки вушної раковини. Змішаний венозний тиск Рсо₂ вимірюється під час повторного вдоху-видиху; тест зі стабільним фізичним навантаженням є найкращим методом диференціації серцевих і легеневих обмежень під час відповідного фізичного навантаження.

Р е а к ц і я н а ф і з и ч н е н а в а н т а ж е н н я у в и п а д к а х захворювань. За умови легеневих захворювань знижена скоротлива здатність серця і максимального По₂. Вентиляція у разі обмеженого фізичного навантаження наближається до максимальної примусової вентиляції (МПВ), тоді як припустима максимальна ЧСС не досягається. У випадках рестриктивних порушень частота дихання під час навантаження має тенденцію до збільшення з малими легеневими об‘ємами, а Ро₂ суттєво знижений. За наявності серйозних обструктивних дефектів зміни Ро₂ є перемінними, а Рсо₂ часто зростає.

Р е н т г е н о г р а ф і я. Рентгенографія грудної клітки, очевидно, є найбільш частим методом дослідження при підозрі на легеневу патологію. З її допомогою виявляють різноманітні зміни в легенях: вузли, лінійні тіні, альвеолярне затемнення, порожнини, кісти, пухлини, емфізему, колапс, плевральний випіт тощо.

Одним із популярних й інформативних різновидів рентгенологічного дослідження бронхолегеневої системи є комп’ютерна томографія. Однією з головних переваг комп’ютерної томографії легень є велика можливість диференціювати самі незначні зміни радіографічної щільності порівняно зі стандартною рентгенографією.

У л ь т р а з в у к о в е д о с л і д ж е н н я. Ультразвук використовується у випадках захворювань дихальної системи переважно для оцінки функції правого шлуночка і під час дослідження плеври. При чому з допомогою цього методу наявність рідини, повітря, інших утворів в плевральній порожнині.

Ультразвук може виявитися корисним для визначення положення діафрагми та оцінки її руху під час дихання в сумнівних випадках.

Двомірна ехокардіографія дозволяє установити розміри правого шлуночка, товщину і рух його стінки, а також трикуспідальний клапан. Було доведено, що ці характеристики є чутливими й специфічними під час діагностики правошлуночкової недостатності. Ехокардіографія використовується для контролю правошлуночкового індексу, а також визначення тимчасового інтервалу між закриттям трикуспідального клапана і відкриттям легеневого клапана. Отримані дані демонструють достатню кореляцію з гемодинамікою і параметрами легеневої функції.

Л а б о р а т о р н і м е т о д и д о с л і д ж е н н я. Опускаючи рутинні методи, такі як загальний аналіз крові, біохімія крові, у тому числі ферменти крові, що є обов‘язковими в комплексній оцінці функціонального стану будь-якої системи організму (а не тільки серцево-судинної), вважаємо за потрібне зупинитись лише на дослідженні ліпідного обміну, яке на сьогоднішній день є найважливішим з огляду на можливість виявлення його порушення і зв‘язаного з ним розвиткові основних захворювань серця. Адже порушення ліпідного обміну може статися і у молодих, і у осіб похилого віку. Від своєчасного його виявлення залежить ефективна профілактика цих захворювань, отже вони визначають прогноз життя, працездатність і фізичну активність людини.

Клінічний аналіз порушень ліпідного обміну нами представлений в розділі «Основні захворювання серцево-судинної системи». Згадаємо лише, що для характеристики порушень ліпідного обміну використовують такі лабораторні показники: 1)загальний ХС і ТГ в плазмі (сироватці) крові; 2)вміст окремих класів ліпопротеїдів (ХСЛПНЩ, ХС ЛПДНЩ, ХС ЛПВЩ); 3)розрахунок коефіцієнта атерогенності.

У більшості випадках цих даних достатньо, щоб оцінити характер і вираженість порушень ліпідного обміну, а також ступінь атерогенності цих порушень. Можливі рівні деяких ліпідів наведені в таблиці 7.1

Дослідження харкотиння. Харкотиння – найрозповсюдженіший матеріал, який піддається аналізу у випадках респіраторних порушень. Оцінка зовнішнього вигляду харкотіння дає можливість запідозрити деякі захворювання, зокрема бронхоектази, абсцеси легень тощо. Визначають також його фізичні властивості: кількість, запах, характер, консистенцію, колір, наявність різних домішок і реакцію.

Таблиця 7.1. Градація рівнів холестерину і тригліцеридів в плазмі (сироватці) крові

Ліпіди	Одиниці вимірювання	Бажаний рівень	Гранично високий рівень	Підвищений рівень
Холестерин	ммоль/л	 5,17	5,17 – 6,18	6,21
	мг/дл	200	200 - 239	240
Тригліцериди	ммоль/л	1,7	1,71 – 2,29	 2,30
	мг/дл	 130	131 - 200	 200

Мікроскопічне дослідження харкотиння проводять на забарвлених і незабарвлених (нативних) препаратах. При цьому виявляють різни кристали, альвеолярні клітини, інколи – атипові (ракові) клітини.

Бактеріологічне дослідження дає змогу виявити збудника пневмонії, мікобактерії туберкульозу, грамнегативні й грампозитивні бактерії.

Імунологічні дослідження. Шкірні тести уколом проводяться з метою виявлення побутових алергенів (домашній кліщ, пилок рослин, шерсть тварин тощо). Позитивні результати шкірного тестування дозволяють встановити специфічну чутливість пацієнта до того чи іншого алергену, що припускає необхідність усунення контакту з ним.

Вивчення неспецифічної резистентності організму з вивченням Т-клітинної і В-клітинної ланки імунітету дає можливість раннього виявлення його порушення, що дозволить проведення своєчасної імунопрофілактики і імунокорекції.

Слід зауважити, що імунна система відноситься до адаптивних систем і, можливо, вона першою реагує на порушення гомеостазу організму. А тому її дослідження повинно бути регулярним і інформативним, а це, в свою чергу, дасть можливість створити так званий імунологічний паспорт для тих, хто, наприклад, займається фізичною культурою і професійним спортом. Адже імунологічний статус спортсмена можна успішно використовувати і в прогнозуванні результативності спортивної діяльності.