6 курс / Клинические и лабораторные анализы / Внутренние_болезни_Лабораторная_и_инструментальная_диагностика_Ройтберг

При многих заболеваниях органов дыхания имеется сочетание нарушений вентиляции, перфузии и диффузии газов, хотя одно из этих нарушений может преобладать.

Вклинике наиболее доступной для исследования является оценка функции вентиляции, которая зависит прежде всего от состояния: 1) воздухоносных путей; 2) легочной паренхимы (альвеол); 3) костно-мышечного каркаса грудной клетки и плевры.

Всоответствии с преобладающим нарушением одного или нескольких из приведенных звеньев вентиляции различают:

1. Преимущественно обструктивнуювентиляционную недостаточ ность, связанную с нарушением прохождения воздуха по крупным или/и мелким воздухоносным путям.

2. Преимущественно рестриктивнуюнедостаточность вентиляции, обусловленную снижением способности легких или/и грудной клетки и плевры к расправлению во время вдоха.

Обструктивная вентиляционная дыхательная недостаточность может быть обусловлена следующими механизмами:

1. воспалительной инфильтрацией и выраженным отеком слизистой оболочки бронхов (бронхит, бронхиолит); 2. увеличением количества вязкого секрета (мокроты) в бронхах

(бронхит, бронхиолит, бронхоэктазы, пневмония и др.); 3. спазмом гладкой мускулатуры мелких бронхов (бронхиальная астма);

4. ранним экспираторным закрытием (коллапсом) мелких бронхов, наиболее выраженным у больных с эмфиземой легких; 5. деформацией бронхов, опухолью, инородным телом; 6. сужением в области гортани (воспалительный или

аллергический отек гортани, опухоль голосовых связок и т. п.); 7. дискинезией мембранозной части трахеи и главных бронхов.

Рестриктивная дыхательная недостаточность может быть вызвана:

1.заболеваниями плевры, ограничивающими экскурсию легкого (экссудативный плеврит, гидроторакс, пневмоторакс, фиброторакс и др.);

2.уменьшением объема функционирующей паренхимы легкого

(ателектазы, пневмонии, резекция легкого и др.); 3. воспалительной или гемодинамически

обусловленной инфильтрацией легочной ткани, ведущей к увеличению «жесткости» легочной паренхимы (пневмония, интерстициальный или альвеолярный отек легких при левожелудочковой сердечной недостаточности и др.);

4.пневмосклерозом различной этиологии;

5.поражениями грудной клетки (деформации, кифосколиоз) и дыхательных мышц (миозиты).

Следует заметить, что при многих заболеваниях органов дыхания имеет место сочетание рестриктивных и обструктивных расстройств, а также нарушение процессов перфузии легких и диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану. Тем не менее всегда бывает важно оценить преобладающие механизмы нарушения легочной вентиляции, получив объективные обоснования назначения той или иной патогенетической терапии. Таким образом, основные задачи

исследования функции внешнего дыхания в клинике можно сформулировать следующим образом:

1.Диагностика нарушений функции внешнего дыхания и объективная оценка тяжести дыхательной недостаточности.

2.Дифференциальная диагностика обструктивных и рестриктивных расстройств легочной вентиляции.

3.Обоснование патогенетической терапии дыхательной недостаточности.

4.Оценка эффективности проводимого лечения.

Эти задачи решаются с помощью ряда инструментальных и лабораторных методов исследования: спирометрии, спирографии, пневмотахографии, тестов на диффузионную способность легких и др.

2.5.2.Классическая спирография

Спирометрия и спирография являются наиболее распространенными методами исследования функции внешнего дыхания. Спирография обеспечивает возможность не только измерения, но и графической регистрации основных показателей вентиляции при спокойном и

форсированном дыхании, физической нагрузке и проведении фармакологических проб. В последние годы использование компьютерных спирографических систем значительно упростило и ускорило проведение диагностических исследований и, главное, сделало возможным проводить измерение объемной скорости инспираторного и экспираторного потоков воздуха как функции объема легких, т. е.

анализировать петлю поток-объем. К таким компьютерным системам относятся, например, спирографы фирмы

«Fukuda» (Япония) и «Erich Eger» (Германия).

Техника исследования. Простейший спирограф состоит из наполненного воздухом подвижного цилиндра, погруженного в емкость с водой и соединенного с регистрирующим

устройством, например, с откалиброванным и вращающимся с определенной скоростью барабаном, на котором записываются показания спирографа (рис. 2.96). Пациент в

положении сидя дышит в цилиндр с воздухом. Изменения объема

легких при дыхании регистрируются по изменению объема цилиндра, соединенного с вращающимся барабаном.

Рис. 2.96. Схематическое изображение простейшего спирографа. Объяснение в тексте

Исследование проводится обычно в двух режимах:

1. В условиях основного обмена — в ранние утренние часы, натощак, после 1-часового отдыха в положении лежа; за 12– 24 ч до исследования должен быть отменен прием лекарств.

2. В условиях относительного покоя — в утреннее или дневное время, натощак или не ранее, чем через 2 ч после легкого завтрака; перед исследованием необходим отдых в течение 15 мин в положении сидя.

Исследование проводится в отдельном слабо освещенном помещении с температурой воздуха 18–24°С, после предварительного знакомства пациента с процедурой. При проведении исследования важно добиться полного контакта с пациентом, поскольку его негативное отношение к процедуре и отсутствие необходимых навыков могут в значительной степени изменить результаты и привести к неадекватной оценке полученных данных.

Основные показатели легочной вентиляции

Классическая спирография позволяет определять:

1) величину большинства легочных объемов и емкостей;

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ, или VC —

vital capacity) представляет собой сумму ДО, РОвд и РОвыд, т. е. максимальный объем газа, который можно выдохнуть после максимального глубокого вдоха.

Емкость вдоха (Евд, или IC — inspiratory capacity) — это сумма ДО и РОвд, т. е. максимальный объем газа, который можно вдохнуть после спокойного выдоха. Величина этой емкости характеризует способность легочной ткани к растяжению.

Функциональная остаточная емкость(ФОЕ, или FRC — functional residual capacity) представляет собой сумму ООЛ и РОвыд, т. е. объем газа, остающегося в легких после спокойного выдоха.

Общая емкость легких (ОЕЛ, или TLC —total lung capacity) —

это общее количество газа, содержащегося в легких после максимального вдоха.

Использование обычных спирографов, распространенных в клинической практике, позволяет определить только 5 легочных объемов и емкостей: ДО, РОвд, РОвыд, ЖЕЛ,

Евд (или, соответственно, VT, IRV, ERV, VC и IC). Для нахождения важнейшего показателя легочной вентиляции —

функциональной остаточной емкости (ФОЕ, или FRC) и расчета остаточного объема легких (ООЛ, или RV) и общей емкости легких (ОЕЛ, или TLC) необходимо применение

специальных методик, в частности, методов разведения гелия, вымывания азота или плетизмографии всего тела (см. ниже).

Основным показателем традиционной методики спирографии является жизненная емкость легких (ЖЕЛ, или VC).

Чтобы измерить ЖЕЛ, пациент после периода спокойного дыхания (ДО) делает сначала максимальный вдох,

а затем возможно полный выдох. При этом целесообразно оценить не только интегральную величину ЖЕЛ, но и инспираторную и экспираторную жизненные емкости (соответственно, VCin и VCex), т. е. максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть или выдохнуть.

Второй обязательный прием, который используется в традиционной спирографии, — это тест определения форсированной (экспираторной)

жизненной емкости легких (ФЖЕЛ, или FVC —

forced vital capacity expiratory), позволяющий определить наиболее информативные скоростные показатели легочной вентиляции при форсированном выдохе, характеризующие, в частности, степень обструкции внутрилегочных воздухоносных путей. Так же, как и при выполнении пробы ЖЕЛ (VC),

пациент делает максимально глубокий вдох, а затем, в отличие от пробы ЖЕЛ, выдыхает воздух с максимально возможной скоростью (форсированный выдох). При этом регистрируется экспоненциальная постепенно уплощающаяся кривая (рис. 2.98). Оценивая спирограмму такого

экспираторного маневра, рассчитывают несколько показателей:

1.Объем форсированного выдоха за одну секунду (ОФВ1, или

FEV1 forced expiratory volume after 1 second) —

количество воздуха, удаленного из легких за первую секунду выдоха. Этот показатель уменьшается как при обструкции дыхательных путей (за счет увеличения бронхиального сопротивления), так и при рестриктивных нарушениях (за счет уменьшения всех легочных объемов).

2.Индекс Тиффно (ОФВ1/ФЖЕЛ, %) — отношение

объема форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1, или FEV1) к форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ, или

FVC). Это основной показатель экспираторного маневра с форсированным выдохом. Он существенно уменьшается при обструктивном синдроме, поскольку замедление выдоха, обусловленное бронхиальной обструкцией, сопровождается уменьшением объема форсированного выдоха за 1 с (ОФВ1, или FEV1) при отсутствии или незначительном уменьшении всей ФЖЕЛ(FVC). При рестриктивных расстройствах индекс Тиффно практически не изменяется, так как ОФВ1 (FEV1) и

ФЖЕЛ (FVC) уменьшаются пропорционально.

3. Максимальная объемная скорость выдохана уровне 25%, 50% и 75% форсированной жизненной емкости

легких (МОС25%,МОС50%, МОС75%, или MEF25, MEF50, MEF75 — maximal expiratory flow at 25%, 50%, 75% of FVC). Эти показатели рассчитывают путем деления соответствующих объемов (в литрах) форсированного выдоха (на уровне 25%, 50% и 75% от общей ФЖЕЛ) на время достижения этих объемов при форсированном выдохе (в секундах).

4. Средняя объемная скорость выдоха на уровне 25–75% от ФЖЕЛ (СОС25–75%, или FEF25–75). Этот показатель в меньшей степени зависит от произвольного усилия пациента и более объективно отражает проходимость бронхов.

5. Пиковая объемная скорость выдоха (ПОСвыд, или PEF — peac expiratory flow) — максимальная объемная скорость форсированного выдоха.

На основании результатов спирографического исследования рассчитывают также: 1) число дыхательных движений при спокойном дыхании (ЧДД, или BF — breathing freguency) и 2) минутный объем дыхания (МОД, или MV — minute volume) — величину общей вентиляции легких в минуту при спокойном дыхании.

Рис. 2.98. Спирограмма экспираторного маневра. Объяснение в тексте

2.5.3."Исследование отношения ""потокобъем"""

Компьютерная спирография

Современные компьютерные спирографические системы (рис. 2.99) позволяют автоматически анализировать не только приведенные выше спирографические показатели, но и отношение поток-объем, т. е. зависимость объемной скорости

потока воздуха во время вдоха и выдоха от величины легочного объема. Автоматический компьютерный анализ инспираторной и экспираторной части петли поток-объем — это наиболее перспективный метод количественной оценки нарушений легочной вентиляции. Хотя сама по себе петля потокобъем содержит в основном ту же информацию, что и простая спирограмма, наглядность отношения между объемной скоростью потока воздуха и объемом легкого позволяет более подробно изучить функциональные характеристики воздухоносных путей (М. А. Grippi, 1997).

Основным элементом всех современных спирографических компьютерных систем является пневмотахографический датчик,

регистрирующий объемную скорость потока воздуха (рис.

2.100). Датчик представляет собой широкую трубку, через которую пациент свободно дышит. При этом в

результате небольшого, заранее известного, аэродинамического сопротивления трубки между ее началом и концом создается определенная разность давлений, которая прямо пропорциональна объемной скорости потока воздуха. Так удается зарегистрировать изменения объемной скорости потока воздуха во время вдоха и выдоха — пневмотахограмму (рис. 2.100).

Рис. 2.99. Современный компьютерный спирограф