Методы функциональной и лабораторной диагностики

1. Спирография – метод графической регистрации изменения легочных объемов при выполнении различных дыхательных маневров. С помощью спирографии оценивают: 1) легочные объемы и емкости; 2) показатели легочной вентиляции; 3) эффективность легочной вентиляции.

Показатели легочной вентиляции не имеют строгих констант – они в значительной мере зависят от конституции и физической тренировки, роста, массы тела, пола и возраста человека. Поэтому полученные данные оцениваются по сравнению с так называемыми должными величинами, учитывающими все эти данные и являющимися нормой для исследуемого лица. Должные величины высчитываются по номограммам и формулам, в основе которых лежит определение должного основного обмена.

Легочные объемы и емкости.

1. Дыхательный объем (ДО) — объем воздуха, вдыхаемый и выдыхаемый при нормальном дыхании, равный в среднем 500 мл (с колебаниями от 300 до 900 мл). Из него около 150 мл составляет так называемый воздух функционального мертвого пространства (ВФМП) в гортани, трахее, бронхах, который не принимает участия в газообмене. Однако не следует забывать, что ВФМП, смешиваясь с вдыхаемым воздухом, увлажняет и согревает его; в этом заключается его немаловажная физиологическая роль.

2. Резервный объем выдоха (РО)_выд 1500—2000 мл, который человек может выдохнуть, если после нормального выдоха сделает максимальный выдох.

3. Резервный объем вдоха (РО)_вд 1500—2000 мл, который человек может вдохнуть, если после обычного вдоха сделает максимальный вдох.

4. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ), равная сумме РО_выд, РО_вд и ДО (в среднем 3700 мл), составляет тот воздух, который человек в состоянии выдохнуть при самом глубоком выдохе после максимального вдоха. Отклонение фактической ЖЕЛ от должной не должно превышать ±15%.

5. Остаточный объем (ОО) - воздух, остающийся в легких после максимального выдоха (1000—1500 мл), приблизительно равен 33% от ЖЕЛ.

6. Общая (максимальная) емкость легких (ОЕЛ) составляет сумму дыхательного, резервных (вдох и выдох) и остаточного объемов и равна около 5000—6000 мл.

Показатели легочной вентиляции.

1. Минутный объем дыхания (МОД) определяется умножением ДО на ЧД; в среднем он равен 5000 мл (6-8 л). Определяется в покое, зависит от уровня обмена веществ в организме.

2. Максимальная вентиляция легких (МВЛ, «предел дыхания») — то количество воздуха, которое может провентилироваться легкими при максимальном напряжении дыхательной системы за одну минуту. Определяется спирометрией при максимально глубоком дыхании с частотой около 50 в минуту, в норме 80—200 л/мин. Должная МВЛ=ЖЕЛх35.

3. Резерв дыхания (РД) определяется по формуле РД=МВЛ-МОД. У здоровых лиц РД равен 85% МВЛ, при ДН он уменьшается до 60—55% и ниже. Эта величина в значительной степени отражает возможности компенсации организмом значительной ДН за счет увеличения МОД.

Исследование механики дыхательного акта позволяет определить изменение соотношения вдоха и выдоха, дыхательного усилия в разные фазы дыхания и прочие показатели.

1. Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) исследуется по методу Вотчала—Тиффно. Измерение проводится, как обычно при определении ЖЕЛ, главным условием является максимально быстрый, форсированный выдох. При этом ФЖЕЛ у здоровых лиц оказывается на 8—11% (100—300 мл) меньше, чем ЖЕЛ, в основном за счет увеличения сопротивления току воздуха в мелких бронхах. Проба Вотчала-Тиффно в первую очередь выявляет обструктивные нарушения воздухоносных путей. При бронхитах, бронхиальной астме, эмфиземе и других обструктивных состояниях разница между ЭФЖЕЛ и ЖЕЛ возрастает до 1500 мл и более.

2. Определяют также объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ₁), который у здоровых лиц равен в среднем 82,7% ЖЕЛ. ОФВ₁ – это один из основных показателей вентиляционной функции легких. При обструктивных нарушениях он уменьшается за счет замедления форсированного выдоха, а при рестриктивных нарушениях – за счет уменьшения всех легочных объемов.

3. Обычно рассчитывается показатель ОФВ₁/ЖЕЛ*100% - так называемый индекс Тиффно, который в норме превышает 70%. Индекс Тиффно уменьшается при обструктивном синдроме (уменьшается ОФВ₁ при относительно сохранной ЖЕЛ). При рестриктивном синдроме индекс Тиффно не изменяется, т.к. пропорционально уменьшаются все легочные объемы.

2. Исследование мокроты – помогает установить характер патологического процесса в органах дыхания, а в ряде случаев определить его этиологию. Мокрота — патологическое отделяемое органов дыхания, выбрасываемое при кашле. В состав мокроты могут входить слизь, серозная жидкость, клетки крови и дыхательных путей, простейшие, редко гельминты и их яйца. Мокроту для исследования лучше брать утреннюю, свежую, по возможности до еды и после полоскания рта. Только для обнаружения микобактерий туберкулеза мокроту, если больной выделяет ее мало, можно собирать в течение 1—2 сут. Для собирания мокроты используют специальные плевательницы с завинчивающимися крышками и мерными делениями.

При макроскопическом исследовании определяют количество, характер, цвет и консистенцию мокроты. Количество мокроты может меняться в широких пределах: от 10 мл при ларингитах, трахеитах до 500-1000 мл при туберкулезных кавернах, бронхоэктазах, абсцессе и гангрене легкого. Консистенция мокроты обычно вязкая, зависит от содержания в мокроте жидкости. Клейкость мокроты увеличивается при большом содержании фибрина (при воспалении). Жидкая мокрота в большом количестве выделяется при отеке легких. Характер мокроты определяется по главной составляющей: слизистая (состоящая преимущественно из слизи, например при остром бронхите), гнойная (чисто гнойная мокрота встречается при вскрытии абсцесса легкого, чаще мокрота бывает слизисто-гнойной), серозная (жидкая и пенистая мокрота, напоминающая взбитый яичный белок, представляет собой транссудат крови). Цвет мокроты зависит от преобладающей составной части и от примесей. Слизистая мокрота обычно бесцветная, мутная встречается при остром бронхите. Серозная мокрота тоже бесцветная, жидкая, пенистая, наблюдается при отеке легкого. Слизисто-гнойная мокрота, желтая или зеленоватая, выделяется при хроническом бронхите, туберкулезе и т. д. Чисто гнойная, однородная, полужидкая, зеленовато-желтая мокрота характерна для абсцесса легкого при его прорыве. Кровянистая мокрота может быть как чисто кровяной - при легочных кровотечениях (туберкулез, рак, бронхоэктазы), так и смешанного характера, например, слизисто-гнойная с прожилками крови (при бронхоэктазах), серозно-кровянистая пенистая (при отеке легкого), слизисто-кровянистая (при инфаркте легкого или застое в малом круге кровообращения), гнойно-кровянистая, полужидкая, коричневато-серая (при гангрене и абсцессе легкого). Если кровь из дыхательных путей выделяется наружу не сразу, а длительно задерживается в них, ее гемоглобин превращается в гемосидерин и придает мокроте ржавый цвет, характерный для крупозной пневмонии. При стоянии мокрота может расслаиваться. Запах у мокроты чаще отсутствует. Зловонный запах свежевыделенной мокроты зависит от гнилостного распада ткани (гангрена, распадающаяся раковая опухоль) либо от разложения белков мокроты при задержке ее в полостях (абсцесс). Реакция среды в мокроте, как правило, щелочная; кислой она становится при разложении и от примеси желудочного сока, что помогает дифференцировать кровохарканье от кровавой рвоты.

Микроскопическое исследование мокроты производится как в нативных, так и в окрашенных препаратах. В мокроте могут быть обнаружены:

• Лейкоциты, небольшое количество которых имеется в любой мокроте. Большое количество нейтрофилов обнаруживается при воспалительных и, особенно, нагноительных процессах; эозинофилы появляются в мокроте при бронхиальной астме.

• Эритроциты появляются в мокроте при пневмонии («ржавая» мокрота), застое в малом круге кровообращения, инфаркте или деструкции легкого.

• Альвеолярные макрофаги — обнаруживаются, если материал получен из глубоких отделов дыхательных путей. Они могут быть бесцветными (миелиновые зерна), черными от частиц угля (пылевые клетки) или желто-коричневыми от гемосидерина («клетки сердечных пороков» - сидерофаги). Альвеолярные макрофаги в небольшом количестве имеются в любой мокроте, больше их при воспалительных заболеваниях.

• Эпителиальные клетки – в мокроте можно обнаружить плоский эпителий из полости рта, зева, гортани или цилиндрический эпителий из более глубоких отделов дыхательных путей.

• Эластические волокна появляются в мокроте при распаде легочной ткани: абсцессе, туберкулезе, раке. Эластические волокна имеют вид тонких двухконтурных волоконец одинаковой на всем протяжении толщины, дихотомически ветвящихся. Они нередко встречаются кольцевидными пучками, сохраняющими альвеолярное расположение.

• Клетки злокачественных опухолей нередко попадают в мокроту, особенно если опухоль растет эндобронхиально или распадается. В нативном препарате эти клетки выделяются своим атипизмом: они большей частью крупные, имеют уродливую форму, крупное ядро, а иногда несколько ядер.

• Спирали Куршмана – слепки спастически суженных бронхиол, обнаруживаются в мокроте при бронхиальной астме;

• Кристаллы Шарко—Лейдена - бесцветные октаэдры разной величины, напоминающие по форме стрелку компаса. Они состоят из белка, кристаллизующегося при распаде эозинофилов, встречаются в мокроте при бронхиальной астме.

• «Чечевицы» — небольшие зеленовато-желтые плотные комочки, состоящие из обызвествленных эластических волокон, кристаллов холестерина и мыл и содержащие микобактерии туберкулеза;

• Пробки Диттриха, сходные с «чечевицами» по виду и составу, но не содержащие туберкулезных микобактерий и издающие при раздавливании зловонный запах (встречаются при гангрене, хроническом абсцессе, гнилостном бронхите);

• Друзы актиномицетов в виде мелких желтоватых зернышек, напоминающих манную крупу. У раздавленной под покровным стеклом в капле глицерина или щелочи друзы под микроскопом видна центральная часть, состоящая из сплетения мицелия, и окружающая ее зона лучисто расположенных колбовидных образований. При окрашивании раздавленной друзы по Граму мицелий приобретает фиолетовую, а колбочки — розовую окраску.

Микроскопия окрашенных препаратов производится с целью изучения микробной флоры мокроты и некоторых ее клеток. Для распознавания эозинфильных лейкоцитов пригоден мазок, окрашенный по Романовскому-Гимзе. Для поисков микобактерий туберкулеза мазки окрашивают по Цилю-Нильсену (кислотоупорные бактерии Коха не обесцвечиваются и остаются красными на синем фоне остальных элементов мокроты). В окрашенном по Грамму препарате можно дифференцировать ряд микробов: пневмококк, стрептококк, стафилококк, клебсиеллу, палочку Пфейффера и др. Когда бактериоскопическое исследование не обнаруживает предполагаемого возбудителя, прибегают к посеву мокроты на питательные среды. Бактериологическое исследование позволяет идентифицировать вид микробов, определять их вирулентность и лекарственную устойчивость, что необходимо для правильного подбора медикаментозных средств.

3. Плевральная пункция. В полости плевры здорового человека имеется незначительное количество жидкости, близкой по составу к лимфе, облегчающей скольжение плевральных листков при дыхании. Объем плевральной жидкости может увеличиваться (выпот) как при нарушении крово- и лимфообращения в легких – не воспалительный выпот (транссудат), так и при воспалительных изменениях плевры (экссудат).

Наличие жидкости в плевральной полости служит показанием к диагностической плевральной пункции, которая позволяет определить характер жидкости и тактику лечения больного. Плевральная пункция (торакоцентез) применяется: 1) с диагностической целью – для определения характера плевральной жидкости и уточнения диагноза; 2) с лечебной целью – для удаления жидкости из плевральной полости и (при необходимости) последующего введения в нее лекарственных веществ.

Техника. Обычно прокол производится ниже угла лопатки или по задней подмышечной линии в зоне максимальной тупости, которую предварительно определяют перкуссией, как правило, в седьмом или восьмом межреберье по верхнему краю нижележащего ребра, так как по нижнему краю проходят межреберные сосуды. С диагностической целью берут 50-150 мл жидкости и направляют ее на физико-химическое, цитологическое и бактериологическое исследования. С лечебной целью при скоплении значительного количества жидкости в плевральной полости удаляют до 800-1200 мл. Удаление из плевральной полости большего количества жидкости приводит к быстрому смещению органов средостения в больную сторону и может сопровождаться коллапсом.

При исследовании плевральной жидкости, прежде всего, определяют ее характер – транссудат или экссудат. Транссудат – выпот невоспалительного происхождения, который накапливается в плевральной полости в связи с общими нарушениями водно-электролитного баланса в организме, представляет собой прозрачную, бесцветную или слегка желтоватую жидкость. Экссудат образуется при воспалительных и реактивных процессах в плевре (плевритах). Наибольшее значение для разграничения транссудатов и экссудатов имеет физико-химическое исследование плевральной жидкости, при котором определяют ее относительную плотности и содержание белка. Для отличия транссудата от экссудата проводят также пробу Ривальта: воду в стеклянном цилиндре подкисляют 2-3 каплями 80% уксусной кислоты; затем в полученный раствор накапывают несколько капель исследуемой жидкости. Если жидкость является экссудатом, то вслед за падающими каплями тянутся белые облачка, напоминающие папиросный дым (серозомуцин).

Дифференциально-диагностические признаки транссудата и экссудата

Показатель	Транссудат	Экссудат
Относительная плотность	Менее 1015	Более 1015
Белок, %	Менее 3	Более 3
Лейкоциты (шт. в п/зр)	Менее 15	Более 15
Проба Ривальта	Отрицательная	Положительная

По характеру различают выпоты: серозный, серозно-фибринозный, фибринозный, серозно-гнойный, гнойный, гнилостный, геморрагический, хилезный и хилезоподобный. Характер плеврального выпота определяется его клеточным составом. При физическом исследовании определяют также цвет и прозрачность плевральной жидкости. Серозный экссудат окрашен в лимонно-желтый цвет, слегка опалесцирует. При стоянии в экссудате выпадают хлопья фибрина, отчего он мутнеет. Помутнение экссудата может быть обусловлено также наличием лейкоцитов (серозно-гнойный и гнойный экссудат), эритроцитов (геморрагический экссудат), капелек жира (хилезный экссудат), клеточного детрита (хилезоподобный экссудат). Серозно-гнойный экссудат мутный, беловато-желтого цвета, при стоянии разделяется на 2 слоя: верхний – серозный и нижний – гнойный. Гнойный экссудат густой, зеленоватого цвета, непрозрачный. Геморрагический экссудат непрозрачный, красного цвета. Гнилостный экссудат (при гангрене легкого) – грязновато-бурого цвета с неприятным зловонным запахом, обусловленным распадом белка. Хилезный экссудат - обусловлен застоем лимфы либо разрушением грудного лимфатического протока опухолью или травмой, похож на разбавленное молоко.

Консистенция плевральной жидкости при транссудате, серозном и серозно-гнойном экссудатах, как правило, жидкая. Гнойный экссудат бывает густым, сливкообразным, иногда с трудом проходит через пункционную иглу. Гной из старых осумкованных эмпием может быть пюреобразным, крошковатым, с хлопьями фибрина.

Микроскопическому исследованию подвергают осадок плевральной жидкости, получаемый при ее центрифугировании. Клетки осадка изучают несколькими методами: исследуют нативные препараты, сухие мазки, окрашенные по Романовскому-Гимзе; при поисках клеток опухоли используют также флюоресцентную микроскопию, гистологическое исследование заключенного в парафин осадка или культуру клеток. Оценивают количество форменных элементов. Небольшое число эритроцитов может быть во всяком пунктате за счет травмы при проколе; их много в геморрагическом экссудате - при опухолях, травме, геморрагическом диатезе. Большое количество лейкоцитов встречается при бактериальной инфекции плевры. В транссудате лейкоцитов немного, но часто много клеток мезотелия. При микробиологическом исследовании транссудаты, как правило, стерильные, но могут быть инфицированы при многократных пункциях. Экссудаты могут быть стерильными, например, выпоты при ревматической пневмонии, раке легкого. При плевритах, вызванных гноеродной флорой, она часто может быть обнаружена уже при бактериоскопии окрашенного по Граму мазка; в противном случае необходимо произвести посев. Для целенаправленного лечения больного выявленные микробы проверяют на чувствительность их к антибиотикам.