1. Объемные показатели

ДО (дыхательный объем) - это объем воздуха, который поступает в легкие за 1 вдох при спокойном дыхании (норма 500-800 мл). Показатели ДО изменяются в зависимости от уровня вентиляции. Часть ДО, которая принимает участие в газообмене, называется альвеолярным объемом (АО) и составляет 2/3 ДО. Остаток - 1/3 его составляет объем функционального мертвого пространства (ФМП), которое состоит и: анатомического мертвого пространства (150-200 мл) и альвеолярного мертвого пространства. В норме все мертвое пространство приблизительно равно анатомическому

РОвд (резервный объем вдоха) - максимальный объем, который можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха (норма 1000-2000 мл).

РОвыд (резервный объем выдоха) - максимальный объем, который можно дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха (1000-1500 мл - 25% ЖЕЛ).

Евд (емкость вдоха) — сумма ДО и РОвд, характеризует способность легочной ткани к растяжению.

ЖЕЛ (жизненная емкость легких) - сумма ДО, РОвд и РОвыд - максимальный объем, который можно вдохнуть после максимально глубокого вдоха (норма 3000— 5000 мл). Эта величина зависит от возраста (до 35 лет она увеличивается, потом постепенно уменьшается), пола (у женщин - меньше, чем у мужчин), роста и массы тела, а также от положения тела. В норме ЖЕЛ очень непостоянна, у здоровых лиц может отклоняться от надлежащей на ± 15-20%. Поэтому практическое значение имеет показатель снижения ЖЕЛ ниже 80% должной величины.

ФЖЕЛ (форсированная жизненная емкость легких) - объем воздуха, который можно выдохнуть при форсированном выдохе после максимального вдоха (норма -70-80% ЖЕЛ).

ООЛ (остаточный объем легких) - объем, который остается в легких после максимально полного выдоха (у молодых лиц в норме не более 25-30% ЖЕЛ, а у лиц пожилого возраста - около 35% ЖЕЛ) (норма - 1000-1500 мл).

ФОЕ (функциональная остаточная емкость) - объем воздуха, который остался в легких на уровне спокойного выдоха, сумма РО выд + ООЛ (в норме - 40-50% ОЕЛ).

ОЕЛ (остаточная емкость легких) - сумма ЖЕЛ и ООЛ - максимальный объем, который могут вместить легкие на высоте глубокого вдоха.

2. Показатели легочной вентиляции

В режиме спокойного дыхания определяется ДО и МОЛ (минутный объем легких) -величина общей вентиляции за одну минуту при спокойном дыхании (норма 6-8 л за 1 минуту в условиях покоя). Этот показатель очень непостоянен и зависит от частоты дыхания (ЧД) и ДО.

МВЛ (максимальная вентиляция легких, максимальный минутный объем, макси­мальная дыхательная емкость) - максимальный объем воздуха, который может быть провентилирован за 1 минуту; характеризует функциональную способность аппарата внешнего дыхания (норма - 50-180 л):

МВЛ = ДО макс х ЧД макс

Этот показатель зависит от пола, возраста, массы тела и роста, положения тела. МВЛ - показатель, зависящий от состояния нервной системы, на его величину может влиять эмоциональное состояние пациента.

3. Скоростные показатели

ОФВ₁ (объем форсированного выдоха за первую секунду) - это объем воздуха, который выдыхается за первую секунду при максимально быстром выдохе и выражает­ся в процентах к ФЖЕЛ. Здоровые люди за первую секунду выдыхают не менее 70% ФЖЕЛ.

Проба Тиффно (тест Тиффно) ОФВ₁ / ЖЕЛ - в %, в норме равняется 70-75%.

МОС₂₅ - максимальная объемная скорость воздуха на уровне выдоха 25% ФЖЕЛ.

МОС₅₀ - максимальная объемная скорость воздуха на уровне выдоха 50% ФЖЕЛ.

МОС₇₅ - максимальная объемная скорость воздуха на уровне выдоха 75% ФЖЕЛ

Эти показатели имеют наибольшую ценность в диагностике начальных нарушений бронхиальной проводимости. За нижнюю границу нормы показателей потока прини­мают 60% от надлежащей величины.

СОС_25-75(средняя объемная скорость форсированного выдоха, за определенный период измерения от 25 до 75% ФЖЕЛ). Отражает состояние мелких дыхательных путей; для выявления ранних обструктивных нарушений является более информатив­ным показателем по сравнению с ОФВ₁.

Типы вентиляционной недостаточности

Нарушения функции аппарата внешнего дыхания обусловлены разными патологи­ческими процессами дыхательных путей. В зависимости от механизмов выделяют обструктивные, рестриктивные и смешанные нарушения вентиляции легких.

Обструктивный (от лат.obstructio - преграда) тип вентиляционной недостаточ­ности возникает вследствие сужения дыхательных путей и повышения сопротивления движению воздуха. Препятствия движению воздуха могут наблюдаться как в верхних дыхательных путях, так и в нижних. При затруднении прохождения воздуха в дыха­тельных путях нарушается не только вентиляция легких, но и механика дыхания. По причине осложнения выдоха резко увеличивается работа дыхательных мышц.

Механизмы формирования обструкции

1. Спазм гладкой мускулатуры бронхов.

2. Воспалительная инфильтрация слизистой трахео-бронхиального дерева.

3. Отек слизистой трахео-бронхиального дерева.

4. Увеличение количества вязкого секрета в бронхах и нарушение его эвакуации.

5. Деформация бронхов.

6. Экспираторный коллапс бронхов.

Для периферической обструкции (в мелких бронхах) характерно резкое снижение МОС₇₅, МОС₅₀, увеличение ОЕЛ, при этом ЖЕЛ не изменяется или мало изменяется. Для центральной обструкции (в крупных бронхах) характерно увеличение ООЛ/ОЕЛ, ЖЕЛ, резкое уменьшение ОФВ₁, ИТ, снижение ЖЕЛ. Чаще встречается комбинация перечисленных изменений — генерализованная обструкция.

Рестриктивный (ограничительный, от лат.restrictio - ограничение, уменьшение) тип нарушения вентиляции обусловлен уменьшением дыхательной поверхности лег­ких или уменьшением способности легочной ткани к растяжению.

Механизмы формирования рестрикции

1. Причины, связанные с поражением легочной ткани, плевры(инфильтративные изменения в легочной ткани, пневмосклекроз, пневмофиброз, уменьшение объема легких после операции, в результате ателектаза, врожден­ной гипоплазии, заболевания плевры (адгезивний плеврит, экссудативный плеврит, гидроторакс различной этиологии, мезотелиома плевры, сращение плевральных листков, множест­венные плевральные рубцы, эмпиема плевры), эмфизема легких.

2. Внелегочные причины:(деформация грудной клетки (кифоз, лордоз, сколиоз, рахитические изменения грудной клетки), нарушение деятельности дыхательной мускулатуры, застойные явления в легких (хроническая сердечная недостаточность), увеличение объема брюшной полости или болевой синдром в брюшной полости (ограничение подвижности диафрагмы).

Рестриктивний тип вентиляционной недостаточности характеризуется уменьше­нием ЖЕЛ, ОЕЛ, причем ООЛ остается нормальным

Пневмотахография (ПТГ) или анализ соотношения кривой "поток-объем" - метод графической регистрации скорости движения потока воздуха при спокойном дыхании и выполнении определенных дыхательных маневров.

Основной целью метода является диагностика вида и степени вентиляционных нарушений легких на основании анализа количественных и качественных изменений пневмотахографических показателей. ПТГ позволяет провести подбор медикаментов, планировать лечение, оценить его эффективность, определить обратимость бронхи­альной обструкции.

Методика проведения ПТГ: всидячем положении пациент дышит через трубку по открытому контуру, практи­чески не испытывая сопротивления дыханию. Процедура выполнения дыхательного маневра при регистрации кривой "поток-объем" идентична записи форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) во время спирографии. После максимально глубокого спокойного вдоха пациенту предлагают достаточно быстро сделать сильный глубокий выдох в объеме всей ЖЕЛ. Маневр повторяют до получения двух совпадающих по интенсивности результатов, иногда целесообразно регистрировать кривую не только во время выдоха, но и во время вдоха. Исследование проводится в первой половине дня, независимо от приема пищи, но избегая ее чрезмерного объема. Больные, которые принимают бронхолитические препараты, должны выполнять данную процедуру до и после приема лекарственных средств. Заранее выполняется калибровка датчика специальным насосом стандартной емкостью 1 л. Пациенту предлагают закрыть носовые ходы специальным зажимом, взять индивидуальную простерилизованную насадку - мундштук в рот и плотно обхва­тить ее губами. Детям нужно объяснить, что в пробе с форсированным дыханием выдохнуть в прибор нужно так, как-будто вы гасите свечки на праздничном торте (с этой же целью в компьютерной программе ПТГ есть мультипликационная заставка аналогичного содержания).

Данные скоростей и объемов потока обрабатываются персональным компьютером благодаря адаптированному программному обеспечению. Кривая "поток-объем" при этом, отображается на экране монитора и может быть распечатана на бумаге или сохранена на магнитном носителе. Современные приборы, которые используются для исследования соотношения "поток-объем", позволяют наблюдать кривую на экране монитора во времени выполнения теста и наслаивать кривые друг на друга, что позволяет проводить анализ результата, который больше всего совпадает с требованиями проведения теста. Все устройства работают в открытой системе, с пневмотахографическими датчиками и последующим интегрированием сигнала пото­ка для получения одновременных значений объема легких. Большинство современных устройств отображает или печатает кривую "поток-объем" вместе с результатами ее измерений, которые приводятся в процентах надлежащих величин. При этом на оси абсцисс откладывается ФЖЕЛ, что принимается за 100%, а по оси ординат - поток в литрах за секунду. После некоторою периода спокойного дыхания пациент делает максимальный вдох, в результате чего регистрируется кривая эллиптической формы. Вслед за этим пациент делает форсированный выдох Максимальная экспираторная объемная скорость потока отражается начальной частью кривой. После это­го объемная скорость потока уменьшается, и кривая возвращается к ее начальной позиции. Исходя из этого, кривая "поток-объем'' описывает соотношение между объемной скоростью воздушного потока и объемом легких на протяжении вдоха и выдоха.

Для большинства здоровых людей характерна форма кривой "поток-объем", которая напоминает треугольник. Незначительная выпуклость нисходящей ветви кривой свидетельствует о повышенной эластичности и стойкости дыхательных путей к коллапсу и является вариантом нормы.

На форму кривой влияет целый ряд факторов: плотность газов, повышение брон­хиального сопротивления, повышение или снижение эластической отдачи, усилие пациента. Поэтому при проведении ПТГ необходимо следить за качеством выполнения пробы пациентом.

Исследования являются неприемлемыми в следующих случаях-.

1. При протекании воздуха на уровне рта.

2. При перекрытии загубника языком, зубами и зубными протезами.

3. При плохо скоординированном начале выдоха, который определяется во время достижения максимального потока более, чем 300 мс, при обратно экстраполирован­ном объеме более 5% ФЖЕЛ или ОД л (учитывается наибольшее значение).

4. При кашле, возникшем на протяжении первой секунды или немного позднее, если предполагается, что он может нарушить поток.

5. При преждевременном прекращении выдоха.

6. Если пациент не вдохнул до уровня ЖЕЛ.

7. Если не было достигнуто максимального усилия при выдохе. Несоблюдение правильного выполнения маневра приводит к появлению неприем­лемых типов кривых "поток-объем".

Диагностика вида обструкции дыхательных путей методом ПТГ. На основании анализа петли "поток-объем" выделяют три функциональных типа обструкции верхних дыхательных путей (ДП):

- фиксированная обструкция,

- переменная (изменчивая) интраторакальная (внутригрудная) обструкция,

- переменная (изменчивая) экстраторакальная (внегрудная) обструкция.

"Провисание" кривой "поток-объем" сразу после достижения пика потока свидетельствует о нарушении бронхиальной проходимости функционального эндогенного типа. В зависимости от конфигурации кривой в этом участке можно выделить ряд вариантов. Кривая позволяет судить о локализации обструкции преимущественно в области центральных или периферических ДП. Обструкции преимущественно центральных ДП присуще резкое снижение объем­ной скорости форсированного выдоха в начале нисходящей ветви кривой "поток-объем". При этом ПОС и МОС₂₅снижаются более заметно, чем МОС₅₀ и МОС₇₅. Обструкция преимущественно периферических ДП характеризуется более или менее выраженным плавным прогибом нисходящей ветви кривой, которая возрастает в конце выдоха. ПОС при этом нормальная или незначительно понижена, МОС снижена умеренно, особенно отмечается снижение МОС₅₀и МОС₇₅.

Диагностика синдрома повышения эластичности сопротивлению воздуха методом ПТГ. Причинами развития данного синдрома чаще всего бывают пневмосклероз, радиа­ционный фиброз, саркоидоз легких, гранулематоз Вегенера, облитерирующий бронхиолит с пневмонией, которая имеет тенденцию к организации. Отмечается уменьшение статической растяжимости, снижение ОЕЛ, ЖЕЛ (приблизительно пропорциональное уменьшение всех ее составных). Бронхиальное сопротивление существенным образом не изменяется, индекс Тиффно нормальный или выше нормы. Скоростные показатели могут быть снижены за счет уменьшения размеров легочных объемов. Рестриктивная патология легких характеризуется уменьшением горизонтальных (объемных) размеров петли "поток-объем" при нормальных вертикальных (скорост­ных) параметрах. Интенсивность дыхания увеличивается, формируется характерный паттерн дыхания - увеличение частоты дыхания и снижение дыхательного объема.

Диагностика синдрома потери легкими эластических свойств. Основным механизмом развития бронхиальной обструкции при этом есть экспира­торное сужение и коллабирование дистальных бронхов. Соответственно увеличивают­ся ФОЕ, ООЛ, ОЕЛ. За счет снижения РОвыд происходит уменьшение ЖЕЛ (возмож­но снижение РОвд за счет инспираторного "сдвига" уровня спокойного дыхания). При этом возрастают различия между ПОС и МОС₂₅, а МОС₅₀и МОС₇₅снижаются пропор­ционально степени обструктивных нарушений.

Выявление обратимости обструкции нижних дыхательных путей (бронходилятационный тест). Для оценки обратимости обструкции ДП используется фармакологический бронходилятационный тест. Препарат, доза и метод применения должны быть зафиксированы в протоколе.

Условия проведения теста

1. Пациенты должны удерживаться от приема бронходилятаторов короткого действия на протяжении как минимум 4 ч перед проведением теста.

2. Ингаляционные кортикостероиды, бронходилятаторы пролонгированного действия или пероральная терапия могут значительно повлиять на результаты пробы. В протоколе исследования должно быть отмечено лечение, принимаемое больным.

3. Записывается исходная кривая "поток-объем" до ингаляции препарата.

4. Больному предлагается сделать ингаляцию одного из β₂-агонистов быстрого действия, доза его выбирается в зависимости от цели исследования.

5. Через 15-30 мин. снова записывается кривая "поток-объем".

Обратимость обструкции оценивается по формуле: