Исследование функции внешнего дыхания

Спирография (лат. spiro - дышать и греч. grapho - изображать) - метод исследования функции лёгких посредством динамического (во времени) анализа их дыхательных объемов:

• число дыханий в 1 мин (ЧД);

• объем воздуха, поступающего в лёгкие в течение одного вдоха (дыхательный объем, ДО);

• объем воздуха, поступающего в лёгкие за 1 мин (минутный объем дыхания, МОД);

• объем кислорода, потребляемого организмом в течение 1 мин (потребление кислорода, ПО₂);

• объем кислорода, потребляемого организмом из 1 л поступающего в лёгкие воздуха (коэффициент использования кислорода, КИО₂);

• максимальный объем воздуха, выдыхаемого из лёгких при спокойном выдохе после максимально глубокого вдоха (жизненная емкость лёгких, ЖЕЛ);

• максимальный объем воздуха, выдыхаемого из лёгких при форсированном выдохе после максимально глубокого вдоха (форсированная жизненная емкость лёгких, ФЖЕЛ);

• максимальный объем воздуха, поступающего в лёгкие при спокойном вдохе после максимально глубокого выдоха (жизненная емкость лёгких на вдохе, ЖЕЛ_вд);

• максимальный объем газа, выдыхаемого из лёгких за 1 с при форсированном выдохе после максимально глубокого вдоха (объем форсированного выдоха за первую секунду, ОФВ₁);

• отношение объема форсированного выдоха за первую секунду к жизненной емкости лёгких, выраженное в процентах (индекс Вотчала-Тиффно, ИТ);

• максимальный объем воздуха, поступающего в лёгкие в течение 1 мин при форсированном дыхании с максимальными частотой и глубиной (максимальная вентиляция лёгких, МВЛ);

• отношение максимальной вентиляции лёгких к жизненной емкости лёгких, выраженное в процентах должных величин (показатель скорости движения воздуха, ПСДВ - рис. 4-2).

С клинической точки зрения наиболее значимыми являются ЖЕЛ, ОФВ₁ и ИТ. Их определение является обязательным элементом спирографии. Дополнительно могут быть измерены ЧД, ДО, МОД, ПО₂ и КИО₂ (при необходимости оценить характер дыхания, объем и эффективность лёгочной вентиляции в условиях покоя), МВЛ и ПСДВ (в случае невозможности измерения ОФВ₁).

Спирография осуществляется с помощью приборов закрытого и открытого типов. Простейший прибор закрытого типа (спирограф) представляет собой герметически закрытую емкость с подвижной частью, связанную с регистрирующим устройством, вычерчивающим кривую (спирограмма). Накопление двуокиси углерода в приборе предотвращается химическим поглотителем (натронной известью). Убыль содержащегося в спирографе кислорода восполняется из резервной емкости.

Прибор открытого типа (пневмотахограф) снабжен газоанализаторами для исследования потребления кислорода и выделения двуокиси углерода, а также электронно-вычислительным устройством для автоматической обработки результатов измерений.

Рис. 4-2. Дыхательные объемы лёгких

Спирографию проводят обычно натощак или через 1 ч после завтрака. Предварительная тренировка не требуется. Обследуемого, находящегося в положении сидя, соединяют с прибором с помощью загубника, на нос накладывают зажим во избежание утечки воздуха. Подключение к приборам закрытого типа проводится в момент завершения спокойного выдоха, к приборам открытого типа - без учета положения лёгких и грудной клетки. Выполнение спирографии невозможно при кровохарканье и других патологических состояниях, затрудняющих и исключающих форсированное дыхание.

Полное спирографическое исследование начинают с записи самостоятельного дыхания в покое в течение 3-5 мин. Регистрируют ЧД, ДО и потребление кислорода. Затем последовательно записывают ЖЕЛ, ФЖЕЛ и МВЛ. Каждый из этих показателей определяют не менее трех раз до получения максимальных значений.

Рис. 4-3. Нормальная спирограмма

Результаты спирографического исследования (рис. 4-3) обрабатываются автоматически или вручную. При ручной обработке ЧД определяют путем деления числа дыхательных зубцов спирограммы, зарегистрированных в течение 2-3 мин, на соответствующее время. Величину ДО устанавливают графически по средней амплитуде дыхательных зубцов спирограммы. МОД рассчитывают путем умножения ЧД на ДО. Объем кислорода, потребляемого организмом при наличии системы компенсации кислорода в спирографе, определяют по наклону кривой поступления в него кислорода, при отсутствии такой системы - по наклону спирограммы спокойного дыхания. Разделив этот объем на число минут, в течение которых проводилась запись потребления кислорода, получают величину ПО₂. Путем деления ПО₂ на МОД вычисляют КИО₂. Для расчета ЖЕЛ и ФЖЕЛ измеряют расстояние между вершинами зубцов спирограммы, соответствующими максимальному вдоху и максимальному выдоху, спокойному или форсированному. ОФВ₁ определяют по кривой ФЖЕЛ, при этом важно правильно установить начало форсированного выдоха. Индекс Вотчала-Тиффно рассчитывают по формуле:

ИТ = (ОФВ₁: ЖЕЛ) х 100.

Он является основным показателем объективной оценки нарушений трахеобронхиальной проходимости, используется также для исследования их патогенеза с помощью фармакологических

проб (например, с бронхолитиками разного механизма действия). При органическом сужении просвета бронхов (перибронхиальный пневмосклероз) фармакологические воздействия мало влияют на результаты ИТ. Однако при спазме гладкой мускулатуры бронхов ИТ обычно возрастает после ингаляции Р₂-адреномиметиков или М-холинолитиков (при преимущественно холинергической природе бронхоспазма).

Величину МВЛ находят путем умножения средней амплитуды максимальных дыхательных экскурсий на их частоту в 1 мин; ПСДВ - посредством деления МВЛ на ЖЕЛ (оба показателя должны быть выражены в процентах должных величин). Схематическое изображение спирограммы и ее показателей представлено на рис. 4-4.

Полученные значения ДО, МОД, ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ₁ и МВЛ приводят с помощью таблиц к условиям BTPS (английская аббревиатура - Body temperature and pressure, saturated with water vapour) - температуре 37 °C, давлению 760 мм рт.ст. и 100 % насыщению водяными парами (в этих условиях находятся газы в лёгких).

Оценка результатов проводится посредством их сопоставления с должными величинами, рассчитанными по формулам с учетом пола, возраста и роста. Должную ЖЕЛ (в литрах) можно рассчитать по следующим формулам:

Рис. 4-4. Петля «поток-объем»

• для мужчин ДЖЕЛ=5,2хрост-0,029хвозраст-3,2;

• для женщин ДЖЕЛ=4,9хрост-0,019хвозраст-3,76;

• для девочек от 4 до 17 лет при росте от 1 до 1,75 м ДЖЕЛ=3,75хрост-3,15;

• для мальчиков того же возраста при росте до 1,65 м ДЖЕЛ=4,53хрост-3,9, а при росте свыше 1,65 м - ДЖЕЛ=10хрост-12,85.

Нижней границей нормы для ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ₁, ИТ и МВЛ считают 80 % должной величины, верхней границей нормы МОД - 120 %, нижней границей КИО₂ - 33,3 мл. Снижение ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ₁, ИТ и МВЛ до 79-60 % рассматривают как небольшое, до 59-40 % - как значительное, до 39 % и менее - как резкое.

Вентиляционную способность лёгких оценивают по результатам измерения ОФВ₁ и МВЛ, а тип вентиляционных нарушений (обструктивный, рестриктивный и смешанный) - по ОФВ₁, МВЛ и ЖЕЛ. При обструктивном типе вентиляционных расстройств снижение ОФВ и МВЛ превышает степень уменьшения ЖЕЛ; снижены также индекс Вотчала-Тиффно (ИТ менее 70 %), ПСДВ. Для рестриктивного типа характерно преимущественное снижение ЖЕЛ, а индекс Вотчала-Тиффно (ИТ более 70 %) и ПСДВ нормальны или даже превышают норму. При смешанном типе вентиляционных нарушений снижение ЖЕЛ выражено больше, чем снижение ОФВ₁ и МВЛ, вследствие чего ИТ и ПСДВ изменены меньше, чем ОФВ₁ и МВЛ. При равной, а тем более при меньшей выраженности снижения ЖЕЛ диагноз смешанных вентиляционных нарушений недостаточно обоснован.

Снижение жизненной емкости лёгких наблюдается при многих болезнях органов дыхания и патологических изменениях объема грудной полости. Оно является одним из важных патогенетических механизмов развития дыхательной недостаточности. Снижение ЖЕЛ в зависимости от его природы имеет различную диагностическую ценность. Практически важно различать снижение ЖЕЛ за счет возрастания остаточного объема лёгких (ОО, т.е. объема воздуха, остающегося в лёгких после максимального выдоха) и снижение ЖЕЛ вследствие уменьшения общей емкости лёгких (ОЕЛ = ЖЕЛ + ОО).

Увеличение остаточного объема лёгких имеет место при бронхиальной обструкции с формированием эмфиземы лёгких. В этой ситуации снижение ЖЕЛ не является значимым симптомом.

Снижение общей емкости лёгких и, соответственно, ЖЕЛ (нарушение функции внешнего дыхания по рестриктивному, т.е. ограничительному, типу) отмечается вследствие уменьшения площади функционирующей лёгочной паренхимы (пневмокониоз, саркоидоз, крупозная пневмония, диффузный интерстициальный фиброз

лёгких, состояние после пульмонэктомии или резекции лёгкого, массивное скопление жидкости в плевральной полости, обширные плевральные сращения), а также при нарушении функции дыхательных мышц (миопатический синдром, высокое стояние диафрагмы при асците, ожирении).

Мощность движения воздуха по дыхательным путям отражают потоковые показатели:

• максимальная объемная скорость выдоха (вдоха) 25 % ФЖЕЛ (МОС2₅);

• максимальная объемная скорость выдоха (вдоха) 50 % ФЖЕЛ (МОС50);

• максимальная объемная скорость выдоха (вдоха) 75 % ФЖЕЛ (МОС?);

• пиковая объемная скорость выдоха.

Графически они отображаются на спирограмме петлей «поток- объем» (см. рис. 4-4).

Нормальная петля «поток-объем» имеет симметричную и выпуклую кривую вдоха. Кривая выдоха содержит линейный участок. МОС50вдоха > МОС50выдоха вследствие динамической компрессии дыхательных путей. При рестрикции кривая имеет более узкую форму из-за уменьшения лёгочных объемов, но в основном соответствует нормальной кривой. Потоковые параметры нормальные или даже повышены. При обструкции все потоковые параметры снижены, преобладает удлинение выдоха (МОС_выдоха < МОС_вдоха).

Дата добавления: 2015-07-15