Плетизмография тела

Плетизмография тела является более быстрым и надежным методом измере­ния объема легких, чем метод разведения гелия, однако он требует более сложного технического оснащения. Принцип плетизмографии тела базируется на законе Бойля, который описывает постоянство отношения между давлением (Р) и объемом (V) газа при постоянной температуре:

P₁V₁= P₂V₂, где:

P₁ — начальное давление газа,

V₁ — начальный объем газа,

Р₂ — давление после изменения объема газа,

V₂ — объем после изменения давления газа.

Человек, сидящий в герметической кабине плетизмографа, дышит через за­губник, соединенный с открытым в атмосферу шлангом (рис. 4-8). Открытие и закрытие шланга управляется электронным устройством.

Человек от уровня FRC де­лает попытки вдохов и выдохов при закрытом шланге. Газ, содержащийся в легких, попеременно сжимается (на "выдохе") и разрежается (на "вдохе"). Изменения дав­ления в ротовой полости (как эквивалент альвеолярного давления) и внутригруд­ного объема газа (как отражение колебаний давления в герметической кабине) по­стоянно регистрируются.

Внутригрудной объем газа (VTG) как эквивалент FRC измеряется согласно закону Бойля:

Pi х Vtg = (Pi + ΔРа) х (Vtg + ΔV),

где: Pi — начальное давление в ротовой полости при FRC (т. е. атмосферное или барометрическое давление),

ΔРа — изменение давления в ротовой полости во время маневра "дыхания" при перекрытом шланге,

ΔV — изменение объема легких во время маневра "дыхания" при перекры­том шланге.

Решая данное уравнение относительно VTG, получаем:

ΔV

Vtg =------- х (Pi + ΔРа).

ΔРа

Поскольку ΔРА ничтожно по сравнению с Pi, уравнение может быть пред­ставлено в следующем виде:

ΔV

Vtg =------- xPi.

ΔРа

VTG выражается в литрах. Pi - барометрическое давление - измеряется пря­мым методом. Член уравнения ΔV/ΔРА представляет собой наклон линии, проведенной через петлю объем-давление (рис. 4-8). Эта петля строится в коорди­натах: альвеолярное давление (РА)-давление в кабине (Pb) (от "box" - кабина). Однако последний член уравнения прямо связан с изменением объема легких внут­ри кабины, так как она калибрована таким образом, что известные изменения объема соответствуют постоянно измеряемым изменениям давления. Отсюда делается практический вывод о том, что член ΔV может быть заменен на ΔРb.

Плетизмография тела обеспечивает очень быстрое измерение объема легких и может быть применена многократно за короткое время. Некоторые пациенты од­нако не переносят пребывание в кабине из-за боязни замкнутого пространства (кла­устрофобия). Кроме того, препятствием для использования этого метода могут быть недостатки сложения (например, крайние степени ожирения).

Типичные данные тестов при патологически измененной функции легких

Существуют несколько типичных паттернов отклонений от нормы результа­тов тестов легочной функции, основанных на измерении объемной скорости воз­душного потока и объема легких (табл. 4-1).

При рестриктивном nammepнe главным патофизиологическим механизмом является ограниченное расправление легких, что проявляется снижением легоч­ных объемов и уменьшением движущей силы экспираторного потока. Однако ВП и их сопротивление остаются в норме. Спирометрия выявляет уменьшение FVC и FEV₁ но сохранение FEV1/FVC %. Из-за снижения объема легких абсолютная объемная скорость воздушного потока также снижена, на что указывает низкая величина FEV₁/FVC %. Объемы легких, включая FRC, уменьшены, что дает кар­тину "сморщенного легкого".

Обструктивный паттерн характеризуется снижением объемной скорости воз­душного потока. FEV₁/FVC % и FЕF_25-75 снижены. FVC обычно в норме или сни­жена в зависимости от влияния патологического процесса на другие легочные объе­мы. В случае умеренной обструкции, как при БА средней тяжес­ти, FVC может быть сохранена, хотя спирометрические данные указывают па об­струкцию ВП (FEV₁/FVC % снижено). При более выраженной обструкции, свой­ственной тяжелой эмфиземе, захват воздуха и значительная утрата эластической отдачи легких вызывают рост RV и FRC. Следовательно, FVC уменьшена, FRC может быть увеличена, a TLC нормальна или увеличена. Отношение RV k TLC пре­восходит нормальное значение 0.3.

При обструктивном паттерне полезно выяснить, поддается ли обструкция дей­ствию бронходилататоров. Повышение объемной скорости воздушного пото­ка после ингаляции аэрозоля β-агониста адренорецепторов может означать, что об­струкция, по крайней мере частично, вызвана бронхоспазмом. Обструкция дыхатель­ных путей рассматривается как обратимая или "бронходилататор-реактивная", если FEV₁ улучшается хотя бы на 15% после ингаляции бронходилататора.

Для выявления изменений функции легких с помощью провокационной про­бы также применяется спирометрия. Например, некоторые пациенты с подозрени­ем на БА имеют нормальные данные спирометрии. В диагности­ческих целях полезно установить, вызывается ли у таких пациентов бронхоспазм фармакологически. При метахолиновом провокационном тестировании парасимпатомиметический препарат, метахолин, ингалируется в последовательно возрас­тающих дозах. Для оценки эффекта этого вещества на экспираторный поток после ингаляции каждой дозы выполняется спирометрическое исследование. У пациен­тов с БА бронхоспазм развивается при относительно низкой ку­мулятивной дозе метахолина.