2 курс / Нормальная физиология / Сердце и легкие

объема, а количества газа (О2 èëè ÑÎ2), содержаще-

гося в данном объеме, то полученные измерения приводят к условиям STPD (Standard Temperature and

Pressure, Dry) – стандартная температура (0 °С) и дав-

ление 760 мм рт. ст. (101,3 кПа), сухой газ (без водяных паров)).

Следует заметить, что при изучении ФВД и газо-

обмена с использованием современных спирогазоаналитических приборов предусмотрен автоматичес-

кий перевод полученных величин в системы BTPS и

STPD.

Применяемые в практике клинико-физиологи- ческих исследований воздействия на больного для

получения ответной реакции системы дыхания принято называть функциональными нагрузками. К ним

относятся произвольные дыхательные маневры, ды-

хание с дополнительным сопротивлением, фармакологические пробы, дыхание смесями с измененным

газовым составом, физические нагрузки и другие ма-

нипуляции.

Способность к произвольной регуляции дыхания используется для выполнения таких дыхательных

маневров, как максимально глубокий вдох и выдох, форсированный вдох и выдох, произвольная гипер-

вентиляция, задержка дыхания, натуживание и пр.

Фармакологические средства (бронхолитики, бронхоконстрикторы) применяются для оценки со-

стояния бронхиальной проходимости и местной ре-

активности бронхов. Дыхание обогащенной кислородом газовой смесью служит для выяснения механиз-

мов развития гипоксемии. Гипоксическая нагрузка

направлена на оценку компенсаторно-приспособи- тельных возможностей системы внешнего дыхания.

Вдыхание газовых смесей с повышенным содержани-

ем углекислого газа используется для определения чувствительности центрального аппарата регуляции

дыхания.

Наиболее физиологична физическая нагрузка, моделирующая различные виды деятельности чело-

века. При переходе с одного уровня физической ак-

тивности на другой через определенное время устанавливается новое равновесие между интенсивнос-

тью энергетического обмена и легочным газообменом

– так называемое устойчивое состояние. Реакцию организма на нагрузку характеризуют как показате-

ли дыхания, так и скорость, с которой протекают пе-

реходные процессы адаптации и восстановления. Принятое в физиологии представление о функ-

циональных нагрузках в клинических условиях мо-

жет быть расширено. При любом патологическом процессе в организме непрерывно происходят те или

иные изменения. Больной получает различные лекар-

ственные средства, действующие либо немедленно, либо эффект их развивается на протяжении многих

дней или месяцев. Поэтому особый интерес представляют повторные исследования, которые позволяют

получить динамическую картину течения заболевания. Лечебные же мероприятия можно рассматривать как своего рода дозируемые воздействия, а реакцию

на них больного – как одну из важнейших характеристик заболевания.

Клиническая физиология располагает широким арсеналом специальных инструментальных методов исследования. При клинико-физиологическом ис-

следовании оказываются важны не только общие закономерности, отражающие различия между отдель-

ными группами больных, но и оценка результатов персонально каждого больного с вынесением на этом основании порой весьма ответственного заключения.

Это предъявляет к инструментальным методам высокие требования в плане объективности, точности,

надежности и четкости физиологического содержания результатов исследования.

В современной клинической практике хорошо

себя зарекомендовали спирогазоанализаторы различ- ных типов. Принцип работы этих приборов основан

на различии термомагнитных свойств газов, содержащихся в воздушном потоке, что позволяет с высокой точностью измерять концентрацию кислорода и уг-

лекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе, а также объемные и скоростные показатели легочной

вентиляции.

Микропроцессорные спирографы последнего поколения могут обеспечивать:

–проведение спирографических тестов в режиме спокойного и форсированного выдоха;

–измерение, вычисление и индикацию на экране

дисплея до 15 параметров функции дыхательного аппарата;

–определение отношения измеренных величин к должным;

–определение предварительного заключения и градаций отклонения от нормы;

–вывод на принтер графиков «поток–время», «по-

ток–объем», а также значений всех измеренных и вычисленных параметров ФВД.

Суждение о выраженности нарушений по результатам однократного исследования основывается на

сопоставлении полученных показателей с их нормативами и должными величинами. Под нормативом

следует понимать среднее значение функционального показателя и его дисперсию, полученные при обследовании здоровых лиц, отобранных по полу и воз-

расту (приложение 22).

Должная величина – теоретически наиболее вероятная величина показателя, предсказанная по установленным у здоровых людей зависимостям между данным показателем, полом, возрастом и антропо-

метрическими характеристиками субъекта (приложение 23).

Необходимо учитывать, что линейная зависи-

мость, лежащая в основе формул для расчета должных величин, неточно отражает возрастные измене-

ния показателей дыхания. Поэтому должные величи-

ны могут быть использованы в возрастном диапазоне от 25 до 60 лет. У лиц моложе 25 и старше 60 лет

должные значения показателей дыхания разработа-

ны менее детально.

Поскольку даже у здоровых людей показатели ФВД колеблются в значительных пределах, патоло-

гическими можно считать отклонения, превышающие 15–20% от должных величин.

Исследование объемов, емкостей и вентиляции легких

Все показатели, характеризующие функциональное состояние бронхолегочной системы, можно с из-

вестной долей условности разделить на три группы.

1.Легочные объемы и емкости – измерение одномерных параметров объемов воздуха независимо от каких-либо условий.

2.Показатели вентиляции легких – двумерные параметры, отражающие изменения легочных объе-

мов во времени, то есть измерение скорости воздушного потока.

3.Показатели биомеханики дыхания, отражающие

изменения легочных объемов во времени и в зависимости от силы, прикладываемой к поверхности легких и обеспечивающей воздушный поток.

Для клинического исследования этих показателей разработаны такие методы, как спирография, пнев-

мотахография, пневморезистография и другие. Спирография – способ графической регистрации

изменений объема легких при выполнении различ-

ных дыхательных маневров – является одним из самых распространенных методов исследования ФВД.

Проведение этого исследования необременительно

для больного, не требует много времени и выполняется с использованием относительно несложной ап-

паратуры.

По данным спирографического исследования оценивают следующие параметры дыхания: 1) легочные

объемы и емкости; 2) показатели легочной вентиля-

ции; 3) потребление кислорода организмом и эффективность вентиляции [253–256].

Исследование проводится в условиях относитель-

ного покоя в положении сидя. Больной соединяется с дыхательным контуром аппарата через загубник, на

нос накладывается зажим. Сначала в течение 2–3 мин

регистрируется спокойное дыхание для определения уровня спокойного выдоха и адаптации больного к

дыханию в прибор, затем приступают к измерению

объемов легких.

На спирограмме (рис. 184) различают четыре первичных легочных объема: 1) дыхательный объем; 2)

резервный объем вдоха; 3) резервный объем выдоха;

4) остаточный объем легких.

Легочные емкости включают несколько легочных объемов: 1) жизненная емкость легких состоит из сум-

мы дыхательного объема, резервных объемов вдоха и выдоха; 2) общая емкость легких состоит из жизнен-

ной емкости и остаточного объема; 3) функциональ-

ная остаточная емкость состоит из остаточного объема и резервного объема выдоха; 4) емкость вдоха со-

стоит из дыхательного объема и резервного объема

вдоха.

Нормальные величины некоторых показателей функционального состояния легких указаны в при-

ложении 22.

Формулы расчета для определения должных зна- чений наиболее важных показателей легочной вен-

тиляции у мужчин и женщин приведены в приложении 23.

Дыхательный объем (ДО) – объем вдыхаемого или

выдыхаемого воздуха при спокойном дыхании.

Резервный объем вдоха (РОâä) – максимальный объем воздуха, который испытуемый может вдохнуть

после спокойного вдоха.

Резервный объем выдоха (РОâûä) – максимальный объем воздуха, который испытуемый может выдох-

нуть после спокойного выдоха.

Остаточный объем легких (ООЛ) – объем воздуха, остающегося в легких после максимального выдоха.

3

Ðèñ. 184. Легочные объемы и емкости и их схематическое изображение на спирограмме: 1 – спокойный вдох; 2 – спокойный выдох; 3 – максимальный вдох; 4 – максимальный выдох; 5 – резервный объем вдоха; 6 – дыхательный объем; 7 – резервный объем выдоха; 8 – остаточный объем; 9 – емкость вдоха; 10 – функциональная остаточная емкость; 11 – жизненная емкость легких

Этот показатель, а также величина функциональной

остаточной емкости легких недоступны для определения методом спирографии.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – максимальное

количество воздуха, которое испытуемых может выдохнуть после максимально глубокого вдоха. Это

один из основных показателей ФВД. В норме ЖЕЛ

весьма вариабельна, может и у здоровых лиц отклоняться на ±15–20%. Поэтому практическое значение

приобретает снижение ЖЕЛ ниже 80% от должной

(приложение 23).

Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ)

– количество воздуха, которое может быть выдохну-

то при форсированном выдохе после максимального вдоха (проба Tiffeneau и Pinelli). При определении

ФЖЕЛ, также как и при измерении ЖЕЛ, испытуе-

мому требуется сделать максимально глубокий вдох и выдох, но, в отличие от пробы ЖЕЛ, здесь выдох

делается с максимальной скоростью.

Объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1) – один из основных показателей в спирогра-

фическом исследовании. При отсутствии нарушений

бронхиальной проходимости не менее 70% воздуха покидает легкие в первую секунду форсированного

выдоха. Обычно ОФВ1 рассчитывают в процентах по

отношению к ЖЕЛ – индекс Тиффно. Он составляет в норме 75–83%, и его снижение при ХОБЛ тесно кор-

релирует с прогнозом заболевания. Согласно реко-

мендациям Европейского респираторного общества [257], степень тяжести ХОБЛ оценивается с учетом

значения ОФВ1 (òàáë. 60).

Общая емкость легких (ОЕЛ) – количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдо-

ха. Вычисляется как сумма остаточного объема лег-

ких и ЖЕЛ. В норме ОЕЛ составляет 3,5–6,0 л, и с возрастом она уменьшается.

Показатели легочной вентиляции характеризуют

количество поступающего в легкие и выводящегося из легких воздуха в единицу времени.

Частота дыхания (ЧД) – количество дыхательных

движений в минуту при спокойном дыхании.

Минутный объем дыхания (МОД = ДО х ЧД) – количество вентилируемого в легких воздуха в минуту.

Максимальная вентиляция легких (ÌÂË = ÄÎìàêñ

õ ×Äìàêñ), или предел дыхания, определяет максимальное количество воздуха, которое может быть про-

вентилировано в течение минуты, и характеризует функциональную способность аппарата внешнего

дыхания. В норме МВЛ составляет 50–180 л/мин, ве-

личина ее зависит от многих условий, поэтому для правильной оценки полученных результатов необхо-

димо приведение фактической МВЛ к должной (при-

ложение 23).

Резерв дыхания (РД = МВЛ – МОД) показывает, насколько пациент может увеличить вентиляцию. Отношение резерва дыхания к МВЛ, выраженное в

Таблица 60

Степени тяжести ХОБЛ в зависимости от величины ОФВ1 (рекомендации ERS, 1995)

процентах, является одним из ценных показателей

ФВД. В норме резерв дыхания составляет 85–90% МВЛ.

Величина МВЛ крайне вариабельна. Она в большой степени зависит от качества выполнения пробы

èпоэтому трудна в интерпретации. Кроме того, развивающаяся при этом альвеолярная гипервентиляция может провоцировать бронхоспазм, вызвать коллапс

èдругие нежелательные последствия.

По своему физиологическому смыслу проба МВЛ

является многократно повторенной пробой ОФВ1, и величина МВЛ при качественном выполнении про-

бы пропорциональна ОФВ1. Аналогично изменени-

ÿì ÎÔÂ1, уменьшение МВЛ наблюдается при любом легочном заболевании, сопровождающемся как об-

структивным, так и рестриктивным синдромом [255].

Спирография, наряду с характеристиками вентиляции легких, позволяет оценивать показатели легоч-

ного газообмена.

Потребление кислорода (ПО2) – количество кислорода, поглощаемого организмом за одну минуту в

условиях покоя, близких к условиям основного об-

мена. В норме ПО2 составляет около 200–300 мл/мин и зависит от уровня метаболизма. При спирографии

ÏÎ2 определяют по уровню наклона спирограммы,

либо по кривой подачи кислорода в дыхательный контур. В настоящее время определение ПО2 возможно

в открытой системе с помощью быстродействующих

спирогазоанализаторов [253, 254].

Коэффициент использования кислорода (ÊÈÎ2 = = ÏÎ2 : МОД) – количество миллилитров кислоро-

да, поглощаемого из вентилируемого через легкие воздуха. Поскольку величина МОД дается в условиях

BTPS, а величина ПО2 – в условиях STPD, то при

определении КИО2 следует пользоваться фактическими величинами этих показателей, определенными

при комнатной температуре.

Выделение углекислого газа определяется на спирографах закрытого типа либо на современных спи-

рогазоанализаторах. Полученные объемные показа-

тели выделяемого СО2 (как и поглощаемого О2) должны быть приведены к условиям STPD.

Дыхательный коэффициент (RQ) – отношение объема выделенного в единицу времени углекислого

газа к объему поглощенного за то же время кислоро-

да. В какой-то мере по величине RQ можно судить об основном субстрате окисления.

Нормальные величины объемов и емкостей лег-

ких, показателей легочной вентиляции и газообмена приведены в приложении 22.

Пневмотахография – метод графической регист-

рации дыхательного потока, то есть объемной скорости движения воздуха при спокойном дыхании и вы-

полнении определенных дыхательных маневров.

Удобством метода является то, что пациент дышит через трубку по открытому контуру, практически не

испытывая сопротивления дыханию.

На пневмотахограмме нагляднее, чем на спирограмме, можно оценить временные параметры дыха-

тельного цикла, максимальные (пиковые) скорости

вдоха и выдоха, средние скорости этих фаз.

Более наглядна и информативна пневмотахограмма форсированного выдоха, когда повышается внут-

ригрудное давление и лучше выявляются бронхообструктивные нарушения. Иными словами, проводит-

ся проба ФЖЕЛ, и результаты представляются в ко-

ординатах «поток–объем».

Кривая (петля) «поток–объем» при проведении пневмотахографии регистрируется аналогично запи-

си ФЖЕЛ во время спирографии: после спокойного максимально глубокого вдоха пациенту предлагают

предельно быстро сделать сильный глубокий выдох в

объеме всей ЖЕЛ. Этот маневр повторяют до полу- чения двух совпадающих по интенсивности резуль-

татов.

Большинство современных приборов вычерчивает или печатает кривую «поток–объем» вместе с ре-

зультатами ее измерений, выраженными в процентах

должной величины. Обычно наряду с показателями классической спирографии (ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ 1,

индекс Тиффно) рассчитываются пиковые, мгновен-

ные и средние за некоторый период времени значе- ния потока на уровне 25, 50 и 75% ФЖЕЛ (рис. 185).

Метод записи петли «поток–объем» не обремени-

телен для больного и исследователя, поэтому может проводиться неоднократно для уточнения патогене-

за изменений бронхолегочной системы, оценки эф-

фекта терапии и с целью подбора адекватного лече- ния.

Форма петли «поток–объем» зависит от типа име-

ющихся вентиляционных нарушений. При обструктивных нарушениях скорость воздушного потока

уменьшается на различных уровнях объема легких, и

на экспираторной части петли появляются медленно вентилируемые зоны. При прогрессировании заболе-

вания доля их увеличивается. Резкий спад кривой

«поток–объем» сразу после достижения пика характерен для эмфиземы легких и экспираторного кол-

лапса крупных бронхов (рис. 186). Дифференцирование различных патологических форм петли форсиро-

из дыхательных путей во время форсированного вы-

доха после максимально глубокого вдоха [259]. Показатели ПСВ, полученные при исследовании,

сравнивают с нормальными значениями, которые

рассчитывают в зависимости от роста, пола и возраста пациента [214]. Величина ПСВ тесно коррелирует

со значениями объемной скорости форсированного

выдоха за первую секунду (ОФВ1).

У здоровых людей ПСВ составляет от 4 до 8 л/с (у мужчин – 5–8 л/с, у женщин – 4–6 л/с). При нару-

шениях бронхиальной проходимости этот показатель уменьшается, иногда до 1 л/с и ниже.

Пикфлоуметрию рекомендуется проводить не

только в стационаре, но и в домашних условиях для мониторирования состояния бронхиальной проходи-

мости. При этом больной самостоятельно определя-

ет ПСВ в разное время суток, а также до и после приема лекарственных препаратов.

В наши дни медицинская промышленность, в том

числе отечественная, выпускает уникальные портативные спирометры с графическим дисплеем (напри-

мер, «MicroLoop, MicroLab»). Небольшие габариты

спирометров позволяют применять их в любых условиях. Подобные спирометры оснащены двунаправ-

ленным цифровым датчиком потока, который изме-

ряет до 12 объемных, емкостных и скоростных показателей внешнего дыхания с точностью ±3%. При

этом, что особенно важно, прибор вычисляет долж-

ные значения показателей, начиная от 7-летнего возраста пациента, показывает процент от должных ве-

личин, а также интерпретирует измеренные показа-

òåëè.

Возможность проведения исследования после приема бронхолитических средств используется для

оценки эффективности проводимой терапии. Бодиплетизмография (плетизмография всего тела)

является одним из наиболее сложных методов иссле-

дования механики дыхания, который позволяет получить большой объем разнообразной физиологичес-

кой информации, однако наиболее важным является

определение бронхиального сопротивления (Raw) и воздухонаполнения легких [254, 255, 260].

Основным элементом бодиплетизмографа служит

герметичная кабина, наподобие телефонной будки, где испытуемый может удобно сидеть. При дыхатель-

ных движениях давление в легких исследуемого из-

меняется, и обратно пропорционально ему меняется давление в замкнутой плетизмографической камере.

Откалибровав измерительную систему, можно судить

об изменениях внутриальвеолярного давления (P a) по изменениям давления в камере (Pbox). Одновремен-

но регистрируется расход воздуха при помощи пнев-

мотахографа [254].

Для получения значений Raw на двухкоординатном самописце регистрируют пневмотахограмму и возникающие при дыхании колебания Pbox. Запись

имеет вид петли, наклоненной к оси давления, что

характеризует величину Raw.

Бронхиальное сопротивление у здоровых мужчин составляет 1,7±0,7, а у женщин – 2,0±0,7 см вод. ст./

лЧс. Отсутствие у здоровых лиц зависимости Raw от возраста (20–60 лет) позволяет проводить его коли-

чественную оценку путем сопоставления с нормати-

вом, единым в данном возрастном диапазоне, но раздельным для мужчин и женщин.

Зная изменения давления в легких и камере пле-

тизмографа, рассчитывают величину объема воздуха, находящегося в легких, или внутригрудной объем

(ВГО). Вычисленное значение ВГО по смыслу тож-

дественно величине функциональной остаточной емкости (ФОЕ) легких. Она и равна практически та-

ковой у здорового человека. Однако при наличии в

легких невентилируемых или плохо вентилируемых зон последние не войдут в величину ФОЕ, поскольку

будут недоступны для диффузии инертного газа [255].

Таким образом, если измерить величины ФОЕ и ВГО у одного больного, то разница их будет отражать

объем невентилируемых и плохо вентилируемых про-

странств в легких.

Подробные формулы для расчета показателей механики дыхания приводятся в инструкции к каждо-

му прибору. В современных бодиплетизмографах рас- чет величин объемов, потоков и бронхиального со-

противления проводится автоматически.

Помимо количественной характеристики изменений бронхиальной проходимости при бодиплетиз-

мографии имеется возможность получения и оценки

качественных признаков, основанных на описании формы регистрируемых плетизмограмм (рис. 187).

Петли бронхиального сопротивления у здоровых лиц

узкие, характеризуются расположением, близким к вертикальному (тип 1). При патологии происходит не

только увеличение их наклона к оси давления (тип

2), но и появление изогнутостей (типы 4 и 6), пересе- чений (типы 3 и 5), расширений пневмотахограммы

(типы 5, 6 и 7) и булавовидных расширений в облас-

ти выдоха (тип 8). Пересечения на петлях бронхиального сопротивления свидетельствуют о неоднородно-

сти бронхиальной обструкции. Расширения в области выдоха в виде булавы обусловлены сдвигами меж-

•

V

Ðèñ. 187. Типы петель бронхиального сопротивления при различном характере обструкции: 1 – норма; 2 – при фиксированной внегрудной обструкции; 4–7 – при обструкции внутригрудных дыхательных путей; 8 – при утрате легкими эластических свойств

ду изменениями альвеолярного давления и скорости

потока выдоха, что характеризует утрату легкими эластических свойств [255].

Таким образом, бодиплетизмография является

одним из наиболее информативных методов исследования вентиляционной функции легких. Широкое

распространение метода сдерживает лишь его относительная дороговизна.

Способы оценки реактивности бронхов

В рекомендациях Британского Торакального Об-

щества указывается, что диагноз ХОБЛ в клинической практике требует объективных спирометричес-

ких подтверждений наличия обструкции дыхательных

путей, которые не возвращаются к норме после лече- ния [261]. Иными словами, диагноз ХОБЛ в значи-

тельной мере является диагнозом функциональным,

и вполне естественно, что методы, позволяющие выявить именно нарушения бронхиальной проходимо-

сти, определить их выраженность и степень обрати-

мости, представляются наиболее важными и играют первоочередную роль в постановке окончательного

клинического диагноза.

Основными функциональными синдромами при ХОБЛ являются: нарушение бронхиальной проходи-

мости, изменение структуры статических объемов,

нарушение эластических свойств и диффузионной способности легких, снижение физической работо-

способности больного [262].

Уменьшение просвета бронхиального дерева, проявляющееся хроническим ограничением воздушно-

го потока, является наиболее важным документируе-

мым фактором в диагностике ХОБЛ. Общепринятыми методами регистрации бронхиальной обструкции

являются спирометрия и пневмотахометрия, прове-

денные при выполнении форсированного экспираторного маневра.

Основным критерием, позволяющим говорить о

том, что у больного имеет место хроническое ограничение воздушного потока, или хроническая об-

струкция, является снижение показателя ОФВ1 äî

уровня, составляющего менее 70% от должных вели- чин [262]. Согласно рекомендациям Европейского

респираторного общества, бронхиальная обструкция

устанавливается всякий раз, когда актуальные значе- ния ОФВ1 у мужчин и женщин оказываются соответ-

ственно менее 840 и 620 мл от должных значений

[259].

Обладая высокой степенью воспроизводимости при правильном выполнении маневра форсирован-

ного выдоха, показатель ОФВ1 позволяет документально зарегистрировать у пациента наличие обструк-

ции и в дальнейшем мониторировать состояние брон-

хиальной проходимости и ее вариабельность.

Здесь следует указать, что выявление нарушения

бронхиальной проходимости, определение ее тяжес-

ти и преимущественного уровня поражения является лишь начальным этапом в программе постановки

функционального диагноза.

Оценка обратимости бронхиальной обструкции под действием препаратов, расширяющих дыхательные

пути, является следующим диагностическим этапом.

Для правильной оценки результатов бронходилатационного теста необходимо отменить проводимую

терапию в соответствии с фармакокинетическими

свойствами принимаемого препарата: β2-агонисты короткого действия (фенотерол, сальбутамол, тербу-

талин) – за 6–8 ч до исследования, β2-агонисты про-

должительного действия (сальметерол) – за 12 ч, оральные β2-агонисты или пролонгированные препа-

раты теофиллина – за 24 ч до начала теста [256, 262,

263].

Для ответа на вопрос, является данная обструкция преимущественно обратимой или необратимой,

обычно используются пробы с ингаляционными бронходилататорами и исследуется их влияние на

показатели кривой «поток–объем» и, главным обра-

çîì, íà ÎÔÂ1.

При обследовании конкретного пациента с ХОБЛ необходимо помнить, что обратимость обструкции –

величина вариабельная и у одного и того же пациента может быть разной в периоды обострения и ремис-

сии заболевания.

Для оценки вариабельности бронхиальной проходимости наиболее приемлемым представляется мо-

ниторинг пиковой скорости выдоха с определением

ПСВ дважды в сутки – например, через 15 мин после пробуждения, а затем через 10–12 ч повторно. Пик-

флоуметрию следует проводить в одно и то же время

каждый день, по крайней мере, через 8 ч после приема последней дозы бронхолитического препарата.

Дневную вариабельность (спонтанную изменчивость)

бронхиальной проходимости оценивают путем несложных расчетов:

Вариабельность (%) =

=(ПСВмакс – ПСВмин) : ПСВсред х 100%.

Óбольных бронхиальной астмой показатели су-

точной вариабельности бронхиальной проходимости, как правило, превышают 15%. В большинстве случа-

ев при первичном диагнозе заболевания достаточным

оказывается недельный мониторинг ПСВ [263]. Если исходить из отечественных публикаций за

последние годы, то определение бронхиальной про-

ходимости можно считать рутинным пульмонологи- ческим исследованием. Тем не менее, в нашей стра-

не до сих пор отсутствуют общепринятые стандарты

по выполнению этой процедуры, а также утвержденные руководства по методике количественной оцен-

ки результатов. В связи с этим в настоящее время приходится во многом ориентироваться на документы и

стандарты наиболее авторитетных и признанных в

мире респираторных научных сообществ (AARS [256], BTS [261], ERS [257]).

Как известно, бронхиальная астма функциональ-

но определяется как преимущественно обратимая обструкция дыхательных путей, а ХОБЛ – как пре-

имущественно необратимое (или обратимое частич-

но) нарушение бронхиальной проходимости. Поэтому при оценке обратимости обструкции на первый

план выходят три фактора, определяющие достовер-

ность бронходилатационного теста: 1) выбор препарата и его дозы; 2) достижение критериев воспроиз-

водимости исходного и повторного теста; 3) способ

расчета бронходилатационного ответа.

В качестве бронходилатационных агентов при проведении тестов у взрослых рекомендуется назна- чать [262]:

–β2-агонисты короткого действия (сальбутамол – 800 мкг, тербуталин – 1000 мкг) с измерением бронходилатационного ответа через 15 мин;

–антихолинергические препараты (ипратропиум

бромид – 80 мкг) с измерением бронходилатационного ответа через 30–45 мин.

Эксперты Британского торакального общества для

проведения указанных тестов рекомендуют более высокие дозы препаратов, которые следует ингали-

ровать через специальные дозаторы (небулайзеры).

Повторные исследования следует проводить через 15 мин после ингаляции 2,5–5 мг сальбутамола или

5–10 мг тербуталина или же через 30 мин после инга-

ляции 500 мкг ипратропиума бромида [261]. Наиболее простым способом определения обра-

тимости бронхиальной обструкции является измере-

ние бронходилатационного ответа по абсолютному приросту ОФВ1:

ÎÔÂ1 àáñ. (ìë) = ÎÔÂ1дилат. (мл) –

– ÎÔÂ1èñõ. (ìë).

Однако этот способ не позволяет судить о степени относительного улучшения бронхиальной прохо-

димости, так как не учитываются величины ни исход-

ного, ни достигнутого показателя по отношению к должному.

Очень распространен метод измерения обратимо-

сти обструкции отношением прироста показателя к исходному, выраженному в процентах:

ÎÔÂ1 (%) = ÎÔÂ1дилат. (мл) –

– ÎÔÂ1èñõ. (ìë) : ÎÔÂ1èñõ. (ìë) õ 100%.

Но данная методика может привести к тому, что незначительный абсолютный прирост будет в итоге

давать высокий процент повышения в случае, если у

пациента исходно низкий показатель ОФВ1. Существуют также другие способы измерения сте-

пени бронходилатационного ответа: в процентах по отношению к должной величине ОФВ1 и в процен-

тах от максимально возможной обратимости обструк-

ции. Наиболее объективным способом оценки обратимости бронхиальной обструкции считается расчет

прироста по отношению к должным величинам ОФВ1

[262].

Достоверный бронходилатационный ответ по своему значению должен превышать спонтанную вари-

абельность, а также реакцию на бронхолитики, отме- чаемую у здоровых лиц. Поэтому величина прироста

ÎÔÂ1 равная и превышающая 15% от должного при-

знана в качестве маркера положительного бронходилатационного ответа, и при получении такого при-

роста бронхиальная обструкция документируется как

обратимая [261].

Несмотря на то, что пикфлоуметрия с определением ПСВ не столь точна по сравнению со спиромет-

рией и измерением ОФВ1 в объективизации выраженности обструкции воздухоносных путей, тем не ме-

нее этот диагностический подход оказывается весь-

ма полезным в оценке обратимости и вариабельности нарушений бронхиальной проходимости [263]. Об

обратимости бронхиальной обструкции можно гово-

рить всякий раз, когда ПСВ изменяется на 60 мл/мин и более [259].

Бронхоконстрикторный тест, то есть выражен-

ность ответа на различные стимулы, определяющая степень нестабильности тонуса дыхательных путей,

является важной составляющей функционального

диагноза и дифференциально-диагностическим критерием ХОБЛ и бронхиальной астмы.

Бронхиальная гиперреактивность, характерная

для бронхиальной астмы, хотя и определяется как неспецифическая, тем не менее факторы, вызываю-

щие ее, носят вполне конкретный специфический

характер. Они условно могут быть классифицированы на три основные группы: 1) агенты, вызывающие

бронхоспазм посредством прямого воздействия на

гладкую мускулатуру (например, метахолин, гистамин); 2) факторы, вызывающие непрямое воздей-

ствие за счет высвобождения активных субстанций из

секретирующих клеток (физические стимулы) и немиелизированных сенсорных нейронов (брадикинин,

двуокись серы); 3) факторы, обладающие прямым и

непрямым механизмом действия [262].

В качестве бронхоконстрикторного агента при проведении тестов могут выступать фармакологичес-

кие средства (метахолин и гистамин), физические факторы (холодный воздух, физическая нагрузка) или

сенситизирующие влияния (аллергены, профессио-

нальные вредности). Выбор бронхоконстрикторного стимула определяется конкретной целью исследова-

ния. Для проведения клинических исследований оп-

тимальными являются фармакологические стимулы [262, 264].

Стандартизованный подход к объективизации бронхиальной гиперреактивности (как правило, осу-

ществляемой в условиях стационара) предполагает

определение наименьшей концентрации ингаляционно вводимых гистамина или метахолина, способ-

ных вызывать снижение ОФВ1 на 20% или повыше-

ние бронхиального сопротивления на 35% [265] по сравнению с исходным уровнем. Так, в частности,

концентрация гистамина на £8 мг/мл, приводящая к

снижению ОФВ1 на ³20%, свидетельствует о наличии бронхиальной гиперреактивности [263].

Следует подчеркнуть, что стандартизация дози-

ровки провокационного агента необходима не только для соблюдения методической точности, но и во

избежание передозировки препарата, способной выз-

вать тяжелый бронхоспазм. В амбулаторной практике наиболее простым и доступным тестом, позволя-

ющим судить о гиперреактивности бронхов, являет-

ся суточное мониторирование ПСВ с помощью пикфлоуметрии.

Мониторирование ОФВ1 – многолетнее повторное

спирометрическое исследование этого показателя является важным методом, позволяющим подтвер-

дить диагноз ХОБЛ и контролировать его течение.

В норме в зрелом возрасте отмечается ежегодное снижение ОФВ1 на 30 мл в год. Проведенные в раз-

ных странах крупномасштабные исследования позво-

лили установить, что для больных ХОБЛ характерно ежегодное уменьшение ОФВ более чем на 50 мл в год.

Таким образом, если определить ХОБЛ с позиции

такого важного аспекта респираторной функции, как бронхиальная проходимость, то можно констатиро-

вать, что ХОБЛ – это заболевание, которое с функ-

циональной точки зрения характеризуется: 1) необратимыми или частично обратимыми обструктивными

вентиляционными нарушениями; 2) сниженными, по

сравнению с больными бронхиальной астмой, ответами на бронхоконстрикторные стимулы; 3) прогрес-

сирующим нарастанием бронхиальной обструкции в

виде снижения ОФВ1 более чем на 50 мл в год [262]. Вместе с тем, бронхиальная проходимость харак-

теризует лишь один, хотя и очень важный, компонент

респираторной функции. Предложенные на сегодняшний день подходы к определению показателей

ФВД в состоянии покоя не учитывают таких важных

функциональных факторов, как, например, способность больного ХОБЛ к выполнению физической ра-

áîòû.

Физическая работоспособность • у больных ХОБЛ

Изучение дыхания в условиях физической нагрузки занимает особое место среди функционально-ди-

агностических методов исследования. Повышение энергетических потребностей организма сопровож-

дается комплексной реакцией всех звеньев системы

дыхания. Оценка возникающих при этом изменений дает наиболее полное представление о переносимос-

ти больным физического напряжения, что, в конеч-

ном счете, и определяет те функциональные потери, которые вызывает заболевание. Вместе с тем, изучая

отдельные механизмы обеспечения газообмена, мож-

но получить суждение и о том, какие из них поражены в наибольшей мере и как осуществляется компен-

сация нарушенной функции.

Способность организма к физической работе определяется максимальным количеством кислорода,

которое может транспортироваться от легких к мыш-

цам при возрастающих нагрузках. Поэтому величина максимального потребления кислорода (ПО2) âïîë-

не демонстративно характеризует физическую рабо-

тоспособность человека. В состоянии покоя ПО2 у человека составляет 0,2–0,3 л/мин; при обычной по-

вседневной активности оно возрастает до 1,0 л/мин,

при тяжелой физической нагрузке – до 1,5–2,0, а при самых напряженных спортивных нагрузках – до 6,0

л/мин. При этом главным фактором, обеспечиваю-

щим высокое ПО 2, является величина сердечного выброса, точнее минутного объема кровообращения

(ÌÎÊ) [148, 206, 266].

Реакция дыхательной системы на физическую нагрузку, как и сердечно-сосудистой, стереотипна. Из-

менения минутной вентиляции легких, дыхательно-

го объема, частоты дыхания и альвеолярно-артери- альный градиент кислорода вполне предсказуемы.

У здоровых людей минутный объем дыхания при

максимальном ПО2 обычно составляет 60–70% максимальной вентиляции легких (МВЛ), оставшиеся

30–40% МВЛ определяют резерв дыхания. Здесь сле-

дует особенно подчеркнуть, что при физической нагрузке дыхательный аппарат в состоянии более чем в

10 раз увеличить объем вентилируемого через легкие

воздуха, тогда как система кровообращения обеспе- чивает лишь 5-кратное увеличение МОК. Другими

словами, у здоровых людей физическая работоспособ-

ность ограничивается сердечно-сосудистыми, а не легочными факторами.

Вследствие того, что ХОБЛ, как и другие легоч-

ные заболевания, сопровождается снижением физи- ческой работоспособности и потребления кислорода

[262, 267], роль нагрузочных тестов при проведении

функциональных исследований все более возрастает. Кроме того, с каждым годом увеличивается количе-

ство больных легочными заболеваниями с сопутству-

ющей сердечно-сосудистой патологией, и в этих слу- чаях требуется определить функциональный вклад

респираторного и циркуляторного компонента в ог-

раничение физической работоспособности и в соответствие с этим принимать решение о проводимой

терапии и оценивать ее эффективность.

Спироэргометрия – изучение легочной вентиляции и газообмена при физической нагрузке – явля-

ется одним из наиболее ценных методов исследования, дающих возможность количественной оценки

физической работоспособности, энергетических зат-

рат и функционального состояния сердечно-сосуди- стой и дыхательной систем в их функциональной вза-

имосвязи.

Проведение этого исследования показано при необходимости выявления резервных возможностей

организма в экспертной практике, при изучении фи-

зической работоспособности различных контингентов здоровых и больных, а также для контроля за эф-

фективностью лечения и динамикой состояния па-

циентов.

Это исследование противопоказано в остром и подостром периоде инфаркта миокарда, при неста-

бильной стенокардии, тяжелой сердечной и дыхательной недостаточности [149, 165, 206].

Надо заметить, что для обследуемого нагрузоч-

ность спироэргометрического исследования значи- тельно выше, чем обычная велоэргометрическая про-

ба. Поэтому требуется особая осторожность при оцен-

ке функционального состояния кардиореспираторной системы у больных с заболеваниями сердца и

бронхолегочной системы.

Для выполнения спироэргометрического исследования требуется устройство, позволяющее строго до-

зировать физическую нагрузку (тредмил или велоэр-

гометр), а также газоанализатор, обеспечивающий регистрацию легочной вентиляции, потребления кис-

лорода и выделения углекислоты в покое и на разных

ступенях нагрузочной пробы.

Методика проведения спировелоэргометрической пробы при ступенеобразно возрастающей нагрузке

аналогична обычному велоэргометрическому исследованию [143, 146, 151].

Отличие заключается в том, что дыхание обследу-

емого осуществляется через газоспироанализатор, для чего используют загубник или специальную маску с

системой воздуховодов и клапанов. В течение первых

5 мин регистрируют ПО2 и выделение СО2 в состоянии покоя, после чего испытуемый выполняет нагруз-

ку в соответствии с протоколом диагностической про-

бы. По окончании нагрузки продолжают регистрацию показателей дыхания до восстановления исходного

уровня ПО2. Избыточное потребление кислорода в

восстановительном периоде отражает величину кислородного долга, и чем ниже функциональная спо-

собность кардиореспираторной системы, тем выше

кислородный долг [149, 165].

На рисунке 188 представлена спироэргограмма здорового человека при одноступенчатой нагрузке.

Переход от состояния покоя к нагрузке характеризуется увеличением ПО2, что соответствует участку «А»

на кривой, затем, при стабильной нагрузке, ПО2 äîñ-

тигает устойчивого уровня (участок «Б»). Участок «В» отражает значения ПО2 в восстановительном перио-

äå.

В наших исследованиях [143, 165] для выполне-

Ðèñ. 188. Кривая потребления кислорода организмом (ПО2) при одноступенчатой нагрузке у здорового человека. Спироэргограмма записана справа налево: 1 – нулевой уровень ПО2; 2 – кривая ПО2 в состоянии покоя, скорость потока воздуха через спирограф равна 12–18 л/мин; 3 – состояние покоя, скорость потока воздуха увеличена до 40–60 л/мин; 4 – кривая ПО2 во время нагрузки; 5 – восстановительный период

ния пробы с дозированной физической нагрузкой

был использован велоэргометр фирмы «Siemens-Ele- ma» (Германия), исследование проводили в положе-

нии сидя. Использовали общепринятую методику не-

прерывной ступенеобразно возрастающей нагрузки. Оценку кислородного обеспечения организма во вре-

мя пробы осуществляли с помощью компьютеризо-

ванного спирогазоанализатора ММС фирмы «Sensor Medics» (США), позволяющего непрерывно в процес-

се дозированной физической нагрузки измерять со-

держание О2 è ÑÎ2 в выдыхаемом воздухе, а также показатели вентиляции.

Спироэргометрическое исследование прекраща-

ли по общепринятым критериям: 1) достижение максимального уровня ПО2, о чем судили по образова-

нию «плато» на кривой ПО2 при возрастающей на-

грузке; 2) достижение субмаксимального уровня аэробной способности для данного возраста и пола

обследуемого (приложение 19); 3) появление клини-

ко-инструментальных признаков нарушений коронарного кровообращения, сократительной активно-

сти сердца, функции дыхания и других симптомов не-

адекватности физической нагрузки [147– 151].

При анализе результатов велоэргометрии учитывали выполненную работу, мощность пороговой на-

грузки, двойное произведение [143, 146, 148].

По результатам спироэргометрического исследования оценивали следующие показатели [147, 165,

254, 266]:

Максимальное ПО2 – уровень потребления кислорода на полностью выполненном уровне макси-

мальной нагрузки.

Кислородный пульс (КП) – отношение ПО2 на данном уровне нагрузки к ЧСС на последней минуте этой ступени пробы:

ÊÏ, ìë/óä = ÏÎ2 : ×ÑÑ.

Число метаболических единиц (МЕТ) – количество кислорода, потребленного на высоте нагрузки, отне-

сенное к количеству кислорода, потребляемого в покое. Число МЕТ показывает, во сколько раз перено-

симая пациентом нагрузка увеличивает базальный уровень ПО2 :

ÌÅÒ, óñë. åä. = ÏÎ2 ìàêñ : ÏÎ2 покоя.

Артериовенозная разница по кислороду (АВРО2) –

вычисляется при условии оценки показателей центральной гемодинамики во время спироэргометричес-

кой нагрузки и характеризует интенсивность извле- чения кислорода из циркулирующей крови:

ÀÂÐÎ, îá% = ÏÎ2 ìë/ìèí : ÌÎÊ ìë/ìèí õ 100.

Общая кислородная стоимость работы (ОКСР) –

количество кислорода, потребленного за все время

выполнения нагрузки.

Удельная кислородная стоимость работы (УКСР) –

показатель, обеспечивающий возможность сравнения ОКСР у лиц с различной работоспособностью:

ÓÊÑÐ, ë/êã/ìÄæ = ÎÊÑÐ : À : Ð õ 1000,

где А – выполненная работа (кДж); Р – вес пациента (кг); 1000 – коэффициент пересчета в мДж.

Анаэробный порог работы (АПР) – уровень нагрузки, при достижении которой развивается метаболи-

ческий ацидоз. В современных моделях газоанализа-

торов предусмотрено автоматическое определение АПР.

Общий кислородный долг (ОКД) – количество кис-

лорода, потребленного в восстановительном периоде сверх уровня его потребления в состоянии покоя

до нагрузки.

Удельный кислородный долг (УКД) – показатель, обеспечивающий возможность сравнения ОКД у лиц

с различной работоспособностью:

ÓÊÄ, ë/êã/ìÄæ = ÎÊÄ : À : Ð õ 1000.

Наш опыт показывает, что спироэргометрия яв-

ляется вполне доступным и высокоинформативным методом исследования при оценке физической рабо-

тоспособности и функционального состояния кар-

диореспираторной системы у здоровых лиц и больных с различной патологией сердечно-сосудистой си-

стемы. Однако необходимо иметь в виду, что резуль-

таты исследования во многом зависят от технического состояния аппаратуры, типа физической нагрузки

и квалификации исследователя.

Спироэргометрическое исследование у больных ХОБЛ позволяет во многом определить участие от-

дельных компонентов респираторной функции в ог-

раничении физической активности [262, 267, 268]. Однако для формирования более полного представ-

ления о функциональном состоянии пациента и фор-

мулирования развернутого диагноза при легочной патологии необходимо ответить на следующие воп-

ðîñû.

1)Проявляются ли во время нагрузки какие-либо нарушения респираторной функции, не выявляемые в покое?

2)Играют ли выявленные изменения какую-либо роль в ограничении физической активности?

3)Какой из компонентов респираторной дисфункции играет первостепенную роль в ограничении физической активности?

Ответы на эти вопросы позволят выявить как

скрытые нарушения респираторной функции, так и определить, в какой мере эти нарушения могут вли-

ять на качество жизни пациента.

Известно, что при тяжелом течении заболевания физическая работоспособность у пациентов с ХОБЛ

снижена. Увеличение потребности в вентиляции во

время физической нагрузки ставит респираторную систему в стрессовые условия, заставляя ее исполь-

зовать свои резервные возможности. Многократное

возрастание работы дыхания, ее динамического компонента, направленного на преодоление бронхиаль-

ного сопротивления, необходимо для поддержания

адекватного уровня вентиляции, потребления кислорода и выделения углекислого газа [266].

Больные с выраженной бронхиальной обструкци-

ей, пытаясь приспособиться к сниженным вентиляционным возможностям, перестраивают свой дыха-

тельный стереотип (паттерн) таким образом, чтобы

он был максимально экономным и эффективным в отношении газообмена и работы дыхания. Повышен-

ное бронхиальное сопротивление и работа дыхания

заставляют пациента дышать глубже и реже. Этому могут также способствовать повышение растяжимо-

сти легочной ткани и увеличение мертвого простран-

ства, часто имеющие место при ХОБЛ [254, 257]. При этом дыхательной мускулатуре приходится

проделывать гораздо больший объем работы по под-

держанию соответствующего уровня вентиляции в неблагоприятных условиях повышения бронхиально-

го сопротивления и сопутствующей ему гипервоздуш-

ности легких [269]. Можно предположить, что пациенты, прекращающие выполнение теста с физичес-

кой нагрузкой вследствие диспноэ при уровне вен-

тиляции выше 65% МВЛ и не достигшие возрастного уровня ЧСС, считаются ограниченными в своей фи-

зической активности вследствие вентиляционных

причин [262].

Таким образом, сам по себе механизм респираторного ограничения состоит не только в снижении мак-

симальной вентиляционной способности при увели- чении степени обструкции, но и в повышении уров-

ня вентиляции, необходимого для данного уровня

потребления кислорода в связи со снижением газообменной эффективности вентиляции [270].

В заключение следует заметить, что оценка реак-

ции системы дыхания на физическую нагрузку у больных ХОБЛ преследует цель выявления сохранивших-

ся резервных возможностей ФВД. В конечном счете, именно функциональные резервы кардиореспиратор-