Вдох и выдох для человека – это не просто физиологический процесс. Вспомните, как мы дышим в разных жизненных обстоятельствах.

Страх, гнев, боль – дыхание зажато и сковано. Счастье – для проявления радости не хватает эмоций – мы дышим полной грудью.

Другой пример с вопросом: сколько времени человек проживет без еды, сна, воды? А без воздуха? Наверное, не стоит продолжать, говоря о значении дыхания в жизни человека.

Дыхание – краткие сведения

Древнеиндийское учение йога утверждает: «Жизнь человека – это временные периоды между вдохом и выдохом, ибо эти движения, насыщающие все клетки воздухом, обеспечивают само его существование».

Человек, дышащий наполовину, и живет также наполовину. Речь, конечно же, идет о нездоровом или неправильном дыхании.

Как же можно дышать неправильно, возразит читатель, если все происходит без участия сознания, так сказать «на автомате». Умник продолжит — дыханием управляют безусловные рефлексы.

Истина кроется в психологических травмах и всевозможных заболеваниях, которые мы накапливаем на протяжении всей жизни. Именно они делают мышцы зажатыми (перенапряженными) или, наоборот, ленивыми. Поэтому со временем теряется оптимальный режим дыхательного цикла.

Как нам кажется, древний человек не задумывался о правильности данного процесса, за него это делала сама природа.

Процесс наполнения органов человека кислородом, делится на три составляющих:

1. Ключичное (верхнее). Вдох происходит за счет верхних межреберных мышц и ключиц. Попробуйте, чтобы убедиться – это механическое движение не разворачивает полностью грудную клетку. Кислорода попадает мало, дыхание становится частым, неполным, возникает головокружение и человек начинает задыхаться.
2. Среднее или грудное. При таком типе включаются межреберные мышцы и сами ребра. Грудная клетка расширяется максимально, позволяя полностью заполняться воздухом. Данный вид характерен при стрессовых обстоятельствах или при умственном напряжении. Вспомните ситуацию: вы взволнованы, но стоить вздохнуть полной грудью и все куда-то исчезает. Это результат правильного дыхания.
3. Брюшное диафрагмальное дыхание. Этот вид дыхания, с точки зрения анатомии, является наиболее оптимальным, но, конечно, не совсем удобным и привычным. Им можно всегда воспользоваться, когда нужно снять умственный «напряг». Расслабьте мышцы живота, опустите диафрагму в нижнее положение, затем обратно верните в исходное положение. Обратите внимание, произошло успокоение в голове, мысли просветлели.

Важно! Двигая диафрагму, вы не только совершенствуете свое дыхание, но и массируете органы брюшной полости, улучшая метаболические процессы и переваривание пищи. Благодаря движению диафрагмы активизируется кровоснабжение органов пищеварения и венозный отток.

Вот как важно для человека не только правильно дышать, но и при этом иметь здоровые органы, обеспечивающие этот процесс. Постоянный контроль за состоянием гортани, трахеи, бронхов, легких во многом способствует решению этих проблем.

Исследование функции внешнего дыхания

ФВД в медицине, что это такое? Для тестирования функций внешнего дыхания применяется целый арсенал методик и процедур, главная задача которых заключается в объективной оценке состояние легких и бронхов, а также вскрытии на ранней стадии развития патологии.

Газообменный процесс, который происходит в тканях легких, между кровью и воздухом извне, проникающим в организм, медицина называет внешним дыханием.

К методам исследования, позволяющим диагностировать различные патологии, относятся:

1. Спирография.
2. Бодиплетизмография.
3. Исследование газового состава выдыхаемого воздуха.

Важно! Первые четыре метода анализа ФВД позволяют детально исследовать форсированный, жизненный, минутный, остаточный и общий объем легких, а также максимальную и пиковую скорость выдоха. В то время как газовый состав воздуха, выходящий из легких, изучается с помощью специального медицинского газоанализатора.

В связи с этим у читателя может возникнуть ложное представление, что обследование ФВД и спирометрия, это одно и то же. Еще раз подчеркнем, что изучение ФВД – это целый комплекс тестов, куда входит и спирометрия.

Показания и противопоказания

Для комплексного тестирования функций верхнего дыхания существуют показания.

К ним относятся:

1. Пациенты, включая детей, у которых проявляются: бронхит, пневмония, эмфизема легочной ткани, неспецифические заболевания легких, трахеит, риниты в различных формах, ларинготрахеит, поражение диафрагмы.
2. Диагностирование и контроль и ХОБЛ (хронической обструктивной болезни легких).
3. Обследование пациентов, задействованные на вредных участках производства (пыль, лаки, краски, удобрения, шахты, радиация).
4. Хронический кашель, наличие одышки.
5. Исследование верхнего дыхания при подготовке к хирургическим операциям и инвазивным (взятие живой ткани) обследованиям легких.
6. Обследование хронических курильщиков и людей, склонных к аллергии.
7. Профессиональные спортсмены, с целью выяснения максимальных возможностей легких при повышенных физических нагрузках.

В то же время есть ограничения, которые делают невозможным проведение обследования, в силу определенных обстоятельств:

1. Аневризма (выпячивание стенки) аорты.
2. Кровотечение в легких или бронхах.
3. Туберкулез в любой форме.
4. Пневмоторакс – это когда в плевральной области скапливается большое количество воздуха или газа.
5. Не ранее, чем через месяц после перенесенной хирургической операции на брюшной или грудной полости.
6. После перенесенного инсульта и инфаркта миокарда исследование возможно только по истечении 3 месяцев.
7. Интеллектуальная заторможенность или психические расстройства.

Видео от эксперта:

Как проводится исследование?

Несмотря на то что процедура исследования ФВД, это совершенно безболезненный процесс, для получения максимально объективных данных необходимо тщательно подойти к его подготовке.

1. ФВД делают на голодный желудок и обязательно в утренние часы.
2. За четыре часа до проведения теста курильщикам нужно воздержаться от сигарет.
3. В день проведения исследования физические нагрузки запрещены.
4. Астматикам исключить ингаляционные процедуры.
5. Испытуемый должен не принимать любые препараты, расширяющие бронхи.
6. Не употреблять кофе и другие тонизирующие напитки с кофеином.
7. Перед тестом ослабить одежду и ее элементы, стесняющие дыхание (рубашки, галстуки, брючные ремни).
8. Кроме того, при необходимости выполнить дополнительные рекомендации, озвученные врачом.

Алгоритм проведения исследования:

При возникновении подозрения на обструкцию, нарушающую проходимость бронхиального дерева, проводится ФВД с пробой.

Что это за тест и как его делают?

Спирометрия в классическом варианте, дает максимальное, но неполное представление о функциональном состоянии легких и бронхов. Таким образом, при астме проверка дыхания на аппарате без применения бронхолитиков, таких как, Вентолин, Беродуал и Сальбутамол, не способна обнаружить скрытый бронхоспазм и он останется незамеченным.

Предварительные результаты готовы сразу, но еще предстоит их расшифровка и интерпретация врачом. Это необходимо для определения стратегии и тактики лечения заболевания, если таковое выявится.

Расшифровка результатов ФВД

После проведенные всех тестовых мероприятий результаты вводятся в память спирографа, где с помощью программного обеспечения происходит их обработка и строится графический рисунок – спирограмма.

Предварительный вывод, составленный компьютером, выражается следующим образом:

• норма;
• обструктивные нарушения;
• рестриктивные нарушения;
• смешанные нарушения вентиляции.

После расшифровки показателей функции внешнего дыхания, их соответствия или несоответствия нормативным требованиям, врач выносит окончательный вердикт относительно состояния здоровья пациента.

Исследуемые показатели, норма ФВД и возможные отклонения, представлены в обобщенной таблице:

Показатели	Норма (%)	Условная норма (%)	Легкая степень нарушения (%)	Средняя степень нарушения (%)	Тяжелая степень нарушения (%)
ФЖЕЛ – форс-нная жизненная емкость легких	≥ 80	79,5-112,5 (м)	60-80	50-60	< 50
ОФВ1/ФЖЕЛ – модифиц. индекс Тиффно (выражается в абсолютной величине)	≥ 70	84,2-109,6 (м)	55-70	40-55	< 40
ОФВ1 – объем форсионного выдоха за первую секунду	≥ 80	80,0-112,2 (м)	60-80	50-60	< 50
МОС25 — максимальная объемная скорость на уровне 25% от ФЖЕЛ	> 80	70-80	60-70	40-60	< 40
МОС50 – максимальная объемная скорость на уровне 50% от ФЖЕЛ	> 80	70-80	60-70	40-60	< 40
СОС25-75 – средняя объемная скорость экспираторного потока на уровне 25-75% от ФЖЕЛ	> 80	70-80	60-70	40-60	< 40
МОС75 – максимальная объемная скорость на уровне 75% от ФЖЕЛ	> 80	70-80	60-70	40-60	< 40

Важно! При расшифровке и интерпретации результатов ФВД, врач особое внимание обращает на первые три показателя, ибо именно ФЖЕЛ, ОФВ1 и индекс Тиффно являются диагностически информативно значимыми. По соотношению между ними происходит определение типа вентиляционных нарушений.

Такое труднопроизносимое название получил метод обследования, который позволяет замерить пиковую объемную скорость при форсированном (максимально по силе) выдохе.

Проще говоря, этот метод позволяет определить, с какой скоростью пациент делает выдох, приложив для этого максимальные усилия. Так проверяется сужение дыхательных каналов.

В пикфлоуметрии особенно нуждаются пациенты, страдающие астмой и ХОБЛ. Именно она способна получить объективные данные о результатах проведенных терапевтических мероприятий.

Пикфлоуметр – это чрезвычайно простое устройство, состоящее из трубки с градуированной шкалой. Чем полезен он для индивидуального пользования? Больной самостоятельно может проводить замеры и назначать дозировку принимаемых медикаментов.

Прибор настолько прост, что пользоваться им могут даже дети, не говоря уже о взрослых. Кстати, специально для детей выпускаются некоторые модели этих незамысловатых приборов.

Как проводится пикфлоуметрия?

Алгоритм тестирования чрезвычайно прост:

Как интерпретировать данные?

Напомним читателю, что пикфлоуметрия, как один из методов исследования ФВД легких, замеряет пиковую скорость выдоха (ПСВ). Для правильной интерпретации необходимо для себя определить три сигнальные зоны: зеленая, желтая и красная. Они характеризуют определенный диапазон ПСВ, рассчитываемый по максимальным личным результатам.

Приведем пример для условного пациента, используя реальную методику:

1. Зеленая зона . В этом диапазоне находятся значения, говорящие о ремиссии (ослаблении) астмы. Все что выше 80% ПСВ, характеризует это состояние. К примеру, личный рекорд больного – ПСВ составляет 500 л/мин. Производим подсчет: 500 * 0,8 = 400 л/мин. Получаем нижнюю границу зеленой зоны.
2. Желтая зона . Она характеризует начало активного процесса бронхиальной астмы. Здесь нижняя граница будет составлять 60% от ПСВ. Методика расчета идентичная: 500 * 0,6 = 300 л/мин.
3. Красная зона . Показатели, находящиеся в этом секторе, свидетельствуют об активном обострении астмы. Как вы понимаете, все значения ниже 60% от ПСВ находятся в этой опасной зоне. В нашем «виртуальном» примере это менее 300 л/мин.

Неинвазивный (без проникновения внутрь) метод исследования количества кислорода в крови получил название пульсоксиметрия. В основе лежит компьютерная спектрофотометрическая оценка количества гемоглобина в крови.

В медицинской практике используются два вида пульсоксиметрии:

По точности замеров оба метода идентичны, однако с практической точки зрения наиболее удобным является второй.

Область применения пульсоксиметрии:

1. Сосудистая и пластическая хирургия . Это метод применяется для сатурации (насыщения) кислорода и контроля пульса больного.
2. Анестезиология и реанимация . Используется во время перемещения больного для фиксации цианоза (посинение слизистой и кожи).
3. Акушерство . Для фиксации оксиометрии плода.
4. Терапия. Метод чрезвычайно важен для подтверждения эффективности лечения и для фиксации апноэ (патологии дыхания, грозящей остановкой) и недостаточности дыхания.
5. Педиатрия . Используется как неинвазивный инструмент мониторинга за состоянием больного ребенка.

Пульсоксиметрию назначают при следующих заболеваниях:

• осложненное протекание ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких);
• ожирение;
• легочное сердце (увеличение и расширение правых отделов сердца);
• метаболический синдром (комплекс нарушений обмена веществ);
• гипертония;
• гипотиреоз (болезнь эндокринной системы).

Показания:

• в ходе проведения кислородотерапии;
• недостаточная активность дыхания;
• при возникновении подозрения на гипоксию;
• после продолжительного наркоза;
• хроническая гипоксемия;
• в послеоперационный реабилитационный период;
• апноэ или предпосылки для него.

Важно! При крови, нормально насыщенной гемоглобином, показатель почти равен 98%. При уровне, приближающемся к 90%, констатируется гипоксия. Норма сатурации должна быть около 95%.

Исследование газового состава крови

У человека газовый состав крови, как правило, стабилен. О патологиях в организме свидетельствуют сдвиги этого показателя в одну или другую сторону.

Показания к проведению:

1. Подтверждение у больного легочной патологии, наличие признаков нарушения кислотно-основного баланса. Это проявляется при следующих заболеваниях: ХОБЛ, сахарный диабет, хроническая почечная недостаточность.
2. Мониторинг за состоянием самочувствием больного после отравления угарным газом, при метгемоглобинемии – проявление в крови повышенного содержания метгемоглобина.
3. Контроль состояния больного, который подключен к принудительной вентиляции легких.
4. Данные нужны анестезиологу перед проведением хирургических операций, особенно на легких.
5. Определение нарушений кислотно-основного состояния.
6. Оценка биохимического состава крови.

Реакция организма на изменение газовых составляющих крови

Кислотно-щелочной баланс pH:

• меньше 7,5 – произошло перенасыщение организма углекислотой;
• больше 7,5 – в организме превышен объем щелочи.

Парциальный уровень давления кислорода PO 2: падение ниже нормального значения < 80 мм рт. ст. – у пациента наблюдается развитие гипоксии (удушье), углекислотный дисбаланс.

Частичный (парциальный) уровень давления углекислого газа PCO2:

1. Результат ниже нормального значения 35 мм рт. ст. – организм ощущает нехватку углекислоты, гипервентиляция осуществляется не в полном объеме.
2. Показатель выше нормы 45 мм рт. ст. – в организме избыток углекислоты, снижается сердечный ритм, пациента охватывает необъяснимое тревожное чувство.

Уровень бикарбоната HCO3:

1. Ниже нормы < 24 ммоль/л – наблюдается обезвоживание, характеризующее заболевание почек.
2. Показатель выше нормального значения > 26 ммоль/л – это наблюдается при чрезмерной вентиляции (гипервентиляции), метаболическом алкалозе, передозировке стероидных веществ.

Изучение ФВД в медицине является важнейшим инструментом для получения глубоких обобщенных данных о состоянии работы органов дыхания человека, влияние которых на весь процесс его жизни и деятельности невозможно переоценить.

Мировое сообщество отмечает неуклонный рост бронхолегочных заболеваний, включая обструктивные варианты. Официальные статистические данные свидетельствуют об увеличении случаев выявления бронхиальной астмой и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) практически вдвое. По неофициальным же данным случаев патологии значительно больше – многие не спешат за медицинской помощью, предпочитая самостоятельную борьбу с патологией. Исследование функции внешнего дыхания (ФВД) является самым простым способом выявления этих заболеваний.

Анализ функции внешнего дыхания

Это особенно важно для лиц трудоспособного возраста – бронхолегочные заболевания при отсутствии адекватного лечения нередко становятся причиной инвалидности пациентов. В клинической практике бронхообструктивный синдром нередко сочетается с другими патологиями – артериальной гипертензией, коронарной недостаточностью, аритмиями различного происхождения, эндокринными нарушениями. Исследование ФВД (функции внешнего дыхания) является самым простым и надежным способом выявлять бронхолегочные патологии на ранних стадиях.

Показания для назначения обследования

Несмотря на то что исследование ФВД проводится быстро и не наносит вреда здоровью, оно имеет четкие показания и некоторые ограничения. Сегодня применяются следующие методы исследования функции внешнего дыхания – спирометрия и пневмотахография. На обследование направляются пациенты в следующих случаях:

• подозрение на заболевания бронхолегочной сферы (астма, пневмония) – не поддающийся лечению длительный кашель, болевой синдром, одышка, отделение мокроты с неприятным запахом;
• оценка влияния, оказываемого текущим заболеванием на легкие;
• профилактические осмотры людей из группы риска – курильщики со стажем, работники опасных производств;
• текущий контроль течения заболевания легких, в т.ч. оценка эффективности проводимого лечения;
• экспертиза нетрудоспособности;
• подготовка пациента к операциям на легких или бронхах;
• выбор оптимального бронхолитика для лечения основного заболевания;
• в спорте для определения того, насколько хорошо спортсмен переносит текущие физические нагрузки.

Легкость такого обследования и его невысокая стоимость позволяют каждому человеку регулярно проходить его.

Исследование функции внешнего дыхания на спирографе

Самостоятельный контроль, проводимый хотя бы раз в год, особенно показан курильщикам со стажем и работникам вредных производств. После 40-50 лет такое обследование рекомендовано каждому.

Когда исследование ФВД не назначается?

Вне зависимости от конкретной методики, подобное исследование имеет определенные ограничения, и не назначается в следующих случаях:

• тяжелая обструкция дыхательных путей;
• острый инфаркт миокарда, и в течение трех месяцев после него;
• острое нарушение мозгового кровообращения любого типа;
• аневризма аорты;
• острые инфекции дыхательных путей (ДП) и 2 недели после них;
• беременность;
• гипертонический криз;
• эпилепсия.

Как правильно подготовиться к обследованию?

Подготовка к спирометрии не требует соблюдения сложных условий. За сутки до обследования исключается алкоголь, крепкие чай и кофе, по возможности рекомендуется ограничить курение. Если человек принимает препараты, оказывающие влияние на работу бронхолегочной системы, об этом нужно заблаговременно поставить в известность своего лечащего врача. Последний прием пищи должен быть за 2 часа до исследования. Остальная подготовка к исследованию функции внешнего дыхания начинается непосредственно в лечебном учреждении.

Перед проведением необходимых проб пациент должен в течение получаса находиться в спокойной обстановке, с исключением активных физических упражнений. Одежда должна быть достаточно свободной, не стесняющей движения и грудную клетку. При наличии бронхиальной астмы ингалятор должен быть с собой, так же как и чистый носовой платок. Как видно, методика подготовки к исследованию функции внешнего дыхания позволяет правильно выполнить все условия даже пациентам в тяжелом состоянии.

Как проходит исследование?

Перед тем, как проводится исследование функции внешнего дыхания, пациент находится в положении лежа на менее 15 минут. За это время дыхание приходит в норму, после чего начинается само исследование. Оно может проводиться двумя методами – спирография и пневмотахография.

Первый способ представляет собой графическую регистрацию изменений, происходящих в легких человека при совершении разнообразных дыхательных маневров. Пневмотахография позволяет зафиксировать объемную скорость потока воздуха при спокойном дыхании и во время физической активности. Спирометрическое оборудование, используемое в настоящее время, позволяют одновременно фиксировать пневмотахометрические и спирографические показатели (максимальную вентиляцию легких и показатели функциональных проб) у пациента, что упрощает и ускоряет обследование. В ряде случаев показана спирометрия с бронхолитиком – это исследование помогает точно определить наличие патологии и предотвратить ее развитие.

Современный спирограф

Спирометрия ФВД проводится в положении пациента сидя, руки располагаются на специальных подлокотниках. На аппарат одевается одноразовый мундштук, который пациент берет в рот, на нос одевается зажим. Врач просит человека сделать обычный или чуть более глубокий вдох, после чего спокойно выпустить весь воздух через мундштук. Таким образом определяется дыхательный объем – количество воздуха, вдыхаемого человеком в повседневной обстановке ежедневно.

В дальнейшем фиксируется резервный объем выдоха – при выдохе, совершенном с предельным усилием. Далее пациент должен вдохнуть максимально полно – получают показатели жизненной емкости легких и резервный объем вдоха. Как правило, функция внешнего дыхания требует несколько «подходов», что обеспечивает предельно точные показатели. В дальнейшем врач оценивает получившиеся графики и формирует заключение.

Исследование с бронхолитиками

Спирометрия с предварительным введением бронхолитических средств необходима при затруднениях в постановке точного диагноза, а также для оценки степени действенности того или иного лекарственного средства. Вначале исследование проходит в штатном порядке, без воздействия лекарственного средства. После фиксации всех необходимых показателей пациенту дают выбранный препарат, и фиксация показателей ФВД повторяется.

Исследование функции внешнего дыхания может проводиться до и после ингаляции бронходилататора

При использовании средств на основе сальбутамола, замеры повторяются с интервалом 15 минут. Если применяется препарат на основе ипратропиум бромида, перерыв между замерами составляет около получаса. В ряде случаев замерам предшествует физическая нагрузка, но первая регистрация данных всегда осуществляется в состоянии покоя. Поскольку большинство сложных нарушений дыхательной функции невозможно определить только по внешним признакам, все полученные данные вносятся в специальный компьютер, где обрабатываются специальным программным обеспечением. Исследование функций внешнего дыхания с бронхолитиками помогает выявить опасные патологии на самых ранних стадиях.

Перед исследованием категорически запрещен прием любых препаратов, содержащих стимуляторы. Они оказывают влияние не только на сердечно-сосудистую, но и легочную систему, что может привести к искажению данных и неверному диагнозу.

Интерпретация результатов

Спирографическая кривая

Исследование функции внешнего дыхания, норма которого отличается в зависимости от возраста и пола пациента, позволяет с достаточной точностью диагностировать основные заболевания бронхолегочной системы. Одним из самых опасных нарушений является обструкция дыхательных путей. Об этом будет свидетельствовать снижение силы выдоха и жизненной емкости легких. Обструкция может говорить о наличии бронхиальной астмы, остром бронхите с астматическим компонентом, а также о хроническом обструктивном бронхите. Расшифровку врач выдает пациенту на руки после анализа и установления диагноза.

Исследование ФВД проводится для диагностики заболеваний легких и их динамического наблюдения. На основе такого исследования можно оценить влияние имеющихся заболеваний на состояние дыхательной системы, спрогнозировать развитие осложнений, а также установить обратимость патологических изменений.

Существуют факторы, влияющие на здоровое дыхание, которые могут вести к возникновению серьезных заболеваний легких и нарушению проходимости дыхательных путей из-за спазма, отека, закупорки густой мокротой или инородным телом.

А именно:

Одним из методов оценки внешнего дыхания является спирография. Это современный способ точного, высокоинформативного и не инвазивного исследования вентиляционной функции легких.

• кашель, который длится больше 3-4 недель после ОРВИ и острого бронхита, а также затяжной беспричинный кашель,
• периодически возникающая отдышка,
• затруднение дыхания,
• чувство нехватки воздуха,
• ощущение заложенности в груди,
• сипящее и свистящее дыхание, в основном при выдохе, а также в ночное время и ранние утренние часы,
• большой стаж курения,
• частые простуды (бронхит, ОРВИ),
• наследственность (ХОБЛ, аллергические заболевания у родственников),
• диагностированная бронхиальная астма (для коррекции лечения).

Спирографическое исследование позволяет обнаружить имеющееся у пациента заболевание среди многообразия нарушения работы легких, бронхов и легочной ткани. Спирография безболезненная процедура, которую проводят в течение нескольких минут в условиях амбулаторного приема. Для получения максимально достоверных результатов необходима подготовка к процедуре:

• за 2 часа до процедуры нельзя ни есть, не пить (даже кофе и воду)
• перед началом измерения рекомендовано отдохнуть минут 15, сидя на кушетке
• воздержаться от курения не менее чем на 4 часа
• за сутки до исследования не заниматься тяжелой физической работой

Исследование проводят на чистом фоне, перед визитом к врачу прекращают прием бронходилататоров, т.к. они влияют на сопротивление дыхательных путей:

• за 6-8 часов препаратов короткого действия (беродуал, сальбутамол, вентолин)
• за 24-36 часов препаратов длительного действия (серетид, симбикорт, форадил)

Важно знать о состоянии своей дыхательной системы, от работы легких зависит не только качество, но и продолжительность жизни. Чем больше скорость выдоха, тем больше вы проживете. Спирография позволяет измерить объем и скорость выдыхаемого воздуха. Основное назначение спирографии - обнаружение и подтверждение диагноза бронхиальная астма, ХОБЛ (хронической обструктивной болезни легких), оценка эффективности назначенных медикаментов.

Спирография определяет такие параметры дыхательной системы, как:

• емкость легких,
• проходимость дыхательных путей,
• глубина дыхания, частота дыхания,
• объем дыхания,
• минутный объем дыхания,
• резерв вдохов и выдохов,
• скорость выдоха,
• максимальную вентиляцию легких (предел вентиляции).

Результатом проведения спирографии будет получение графической регистрации легочных объемов (спирограммы). Результатом спирографии может стать около двадцати параметров, характеризующих состояние верхних дыхательных путей и легких.

Дополнительно врачом возможно назначение исследования с пробами бронхолитиков для уточнения обратимости нарушения проходимости лёгких, и подбора медикаментозной терапии. Если показатели после выдыхания бронхолитика заметно улучшились, то процесс носит обратимый характер.

Правильно поставленный диагноз поможет начать своевременное лечение, сохранив ресурсы организма и здоровье пациента!

Оценка функции внешнего дыхания (ФВД) - это наиболее простой тест, характеризующий функциональные возможности и резервы дыхательной системы. Метод исследования, который позволяет оценить функцию внешнего дыхания, носит название спирометрия. Эта методика в настоящий момент получила в медицине большое распространение как ценный способ диагностики вентиляционных нарушений, их характера, степени и уровня, которые зависят от характера полученной при исследовании кривой (спирограммы).

Оценка функции внешнего дыхания не позволяет поставить окончательный диагноз. Однако проведение спирометрии существенно облегчает задачу по постановке диагноза, дифференциальной диагностике различных заболеваний и др. Спирометрия позволяет:

• выявить характер вентиляционных нарушений, которые привели к определенным симптомам (одышка, кашель);
• оценить степень тяжести хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), бронхиальной астмы;
• проводить с помощью определенных тестов дифференциальную диагностику между бронхиальной астмой и ХОБЛ;
• проводить мониторинг вентиляционных нарушений и оценивать их динамику, эффективность лечения, оценить прогноз заболевания;
• оценить риск оперативного вмешательства у больных с наличием вентиляционных нарушений;
• выявить наличие противопоказаний к определенным физическим нагрузкам у пациентов с вентиляционными нарушениями;
• проводить проверку наличия вентиляционных нарушений у пациентов из группы риска (курильщики, профессиональный контакт с пылью и раздражающими химическими веществами и др.), не предъявляющих жалоб в настоящий момент (скрининг).

Обследование проводится после получасового отдыха (например, в постели или в удобном кресле). Помещение должно быть хорошо проветренным.

К проведению обследования не требуется сложной подготовки. За сутки до спирометрии необходимо исключить курение, прием алкоголя, ношение тесной одежды. Нельзя переедать перед исследованием, не стоит принимать пищу менее чем за несколько часов до спирометрии. Желательно исключить применение бронхолитиков короткого действия за 4-5 часов до исследования. Если это невозможно, необходимо сообщить медицинскому персоналу, проводящему анализ, время последней ингаляции.

В ходе исследования проводится оценка дыхательных объемов. Инструктаж о том, как правильно осуществлять дыхательные маневры, проводится медицинской сестрой непосредственно перед исследованием.

Противопоказания

Методика не имеет четких противопоказаний, кроме общего тяжелого состояния или нарушений сознания, не позволяющих сделать спирометрию. Поскольку для осуществления форсированного дыхательного маневра необходимо прилагать определенные, иногда значительные усилия, не следует проводить спирометрию в первые несколько недель после перенесенного инфаркта миокарда и операций на грудной и брюшной полости, офтальмологических оперативных вмешательств. Отсрочить определение функции внешнего дыхания следует и при пневмотораксе, легочном кровотечении.

При подозрении на наличие у обследуемого туберкулеза необходимо соблюсти все нормы безопасности.

По результатам исследования компьютерной программой автоматически создается график - спирограмма.

Заключение по полученной спирограмме может иметь следующий вид:

• норма;
• обструктивные нарушения;
• рестриктивные нарушения;
• смешанные нарушения вентиляции.

Какой вердикт вынесет врач функциональной диагностики, зависит от соответствия/ несоответствия показателей, полученных в ходе исследования, нормальным значениям. Показатели ФВД, их нормальный диапазон, значения показателей по степеням вентиляционных нарушений представлены в таблице^

Показатель	Норма, %	Условно норма, %	Легкая степень нарушений, %	Среднетяжелая степень нарушений, %	Тяжелая степень нарушений, %
Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ)	≥ 80	-	60-80	50-60	< 50
Объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1)	≥ 80	-	60-80	50-60	< 50
Модифицированный индекс Тиффно (ОФВ1/ФЖЕЛ)	≥ 70 (абсолютная величина для данного пациента)	-	55-70 (абсолютная величина для данного пациента)	40-55 (абсолютная величина для данного пациента)	< 40 (абсолютная величина для данного пациента)
Средняя объемная скорость экспираторного потока на уровне 25-75% от ФЖЕЛ (СОС25-75)	Свыше 80	70-80	60-70	40-60	Менее 40
Максимальная объемная скорость на уровне 25% от ФЖЕЛ (МОС25)	Свыше 80	70-80	60-70	40-60	Менее 40
Максимальная объемная скорость на уровне 50% от ФЖЕЛ (МОС50)	Свыше 80	70-80	60-70	40-60	Менее 40
Максимальная объемная скорость на уровне 75% от ФЖЕЛ (МОС75)	Свыше 80%	70-80	60-70	40-60	Менее 40

Все данные представляются в процентах от нормы (исключение - модифицированный индекс Тиффно, который является абсолютной величиной, одинаковой для всех категорий граждан), определенной в зависимости от пола, возраста, веса и роста. Наиболее важно именно процентное соответствие нормативным показателям, а не абсолютные их величины.

Несмотря на то что в любом исследовании программа автоматически вычисляет каждый из этих показателей, наибольшую информативность несут первые 3: ФЖЕЛ, ОФВ 1 и модифицированный индекс Тиффно. В зависимости от соотношения этих показателей и определяется тип вентиляционных нарушений.

ФЖЕЛ - это наибольший объем воздуха, который можно вдохнуть после максимального выдоха или выдохнуть после наибольшего вдоха. ОФВ1 - это часть ФЖЕЛ, определяемая за первую секунду дыхательного маневра.

Определение типа нарушений

При снижении только ФЖЕЛ определяют рестриктивные нарушения, т. е. нарушения, ограничивающие максимальную подвижность легких при дыхании. К рестриктивным вентиляционным нарушениям могут приводить как легочные заболевания (склеротические процессы в паренхиме легких различной этиологии, ателектазы, скопление газа или жидкости в плевральных полостях и др.), так и патология грудной клетки (болезнь Бехтерева, сколиоз), приводящая к ограничению ее подвижности.

При снижении ОФВ1 ниже нормальных величин и отношения ОФВ1/ФЖЕЛ < 70% определяют обструктивные нарушения - патологические состояния, приводящие к сужению просвета дыхательных путей (бронхиальная астма, ХОБЛ, сдавление бронха опухолью или увеличенным лимфатическим узлом, облитерирующий бронхиолит и др.).

При совместном снижении ФЖЕЛ и ОФВ1 определяют смешанный тип нарушений вентиляции. Индекс Тиффно при этом может соответствовать нормальным значениям.

По результатам спирометрии нельзя дать однозначное заключение. Расшифровку полученных результатов должен проводить специалист, обязательно соотнося их с клинической картиной заболевания.

Фармакологические пробы

В некоторых случаях клиническая картина заболевания не позволяет однозначно определить, что у больного: ХОБЛ или бронхиальная астма. Оба этих заболевания характеризуются наличием бронхиальной обструкции, но сужение бронхов при бронхиальной астме является обратимым (кроме запущенных случаев у пациентов длительно не получавших лечения), а при ХОБЛ - обратимым лишь частично. На этом принципе основана проба с бронхолитиком на обратимость.

Исследование ФВД проводится до и после ингаляции 400 мкг сальбутамола (Саломола, Вентолина). Прирост ОФВ1 на 12% от исходных значений (около 200 мл в абсолютных величинах) говорит о хорошей обратимости сужения просвета бронхиального дерева и свидетельствует в пользу бронхиальной астмы. Прирост менее 12% больше характерен для ХОБЛ.

Меньшее распространение получила проба с ингаляционными глюкокортикостероидами (ИГКС), назначаемыми в качестве пробной терапии в среднем на 1,5-2 месяца. Проводится оценка функции внешнего дыхания до назначения ИГКС и после. Прирост ОФВ1 на 12% по сравнению с исходными показателями свидетельствует об обратимости сужения бронхов и большей вероятности у больного бронхиальной астмы.

При сочетании жалоб, характерных для бронхиальной астмы, с нормальными показателями спирометрии проводят тесты для выявления бронхиальной гиперреактивности (провокационные тесты). Во время их проведения определяются исходные значения ОФВ1, затем проводится ингаляция веществ, провоцирующих бронхоспазм (метахолин, гистамин) или проба с физической нагрузкой. Снижение ОФВ1 на 20% от исходных значений свидетельствует в пользу бронхиальной астмы.

Ключевые слова: функция внешнего дыхания, спирография, обструкция, рестриктивные изменения, бронхиальное сопротивление

Роль исследования функции внешнего ды-ха-ния (ФВД) в пульмонологии трудно пере-оце-нить, а единственным достоверным кри-те-рием хронических обструктивных заболеваний лeгких являются дыхательные нарушения, выявленные при спирометрии .

Объективное измерение ФВД в качестве мониторинга при бронхиальной астме анало-гич-но соответствующим измерениям при дру-гих хронических заболеваниях, например из-ме-ре-нию артериального давления при ар-те-ри-аль-ной гипертензии, определению уровня глю-ко-зы при сахарном диабете .

Основные задачи исследования ФВД мож-но сформулировать следующим образом:

1. Диагностика нарушений ФВД и объектив-ная оценка тяжести дыхательной недоста-точ-ности (ДН).
2. Дифференциальная диагностика обструк-тив-ных и рестриктивных расстройств ле-гоч-ной вентиляции.
3. Обоснование патогенетической терапии ДН.
4. Оценка эффективности проводимого ле-че-ния.

Все показатели, характеризующие состо-яние функции внешнего дыхания, условно мож-но разделить на четыре группы.

К первой группе относятся показатели, характеризующие легочные объемы и емкости. К легочным объемам относятся: дыхательный объем, резервный объем вдоха и остаточный объем (количество воздуха, остающееся в лег-ких после максимального глубокого выдоха). К емкостям легких относятся: общая емкость (количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха), емкость вдоха (количество воздуха, соответствующее дыха-тель-ному объему и резервному объему вдоха), жизненная емкость легких (состоящая из дыхательного объема, резервного объема вдо-ха и выдоха), функциональная остаточная емкость (количество воздуха, остающееся в легких после спокойного выдоха - остаточный воздух и резервный объем выдоха).

Ко второй группе относятся показатели, характеризующие вентиляцию легких: частота дыхания, дыхательный объем, минутный объем дыхания, минутная альвеолярная вентиляция, максимальная вентиляция легких, резерв дыхания или коэффициент дыхательных резервов.

К третьей группе относятся показатели, характеризующие состояние бронхиальной про-ходимости: форсированная жизненная емкость легких (пробы Тиффно и Вотчала) и максимальная объемная скорость дыхания во время вдоха и выдоха (пневмотахометрия).

В четвертую группу входят показатели, ха-рак-теризующие эффективность легочного ды-ха-ния или газообмен. К этим показателям от-носятся: состав альвеолярного воздуха, поглощение кислорода и выделение угле-кис-ло-ты, газовый состав артериальной и венозной крови.

Объем исследования ФВД определяется многими факторами, в том числе тяжестью состояния больного и возможностью (и целесообразностью!) полноценного и все-с-то-рон--него исследования ФВД. Наиболее рас-прос-траненными методами исследования ФВД яв-ля-ются спирография (рис. 1) и спи-ро-мет-рия.

Рис. 1. Спирограмма экспираторного маневра (по Ройтбергу Г.Е. и Струтынскому А.В.)

Оценка показателей ФВД

Количественная оценка спирографических показателей производится путем сопостав-ле-ния их с нормативами, полученными при обследовании здоровых людей. Значительные индивидуальные различия, имеющиеся у здо-ро-вых людей, вынуждают, как правило, ис-поль-зовать не общую среднюю того или иного показателя, а учитывать пол, возраст, рост и вес обследуемых. Для большинства спи-ро-гра-фи-ческих показателей разработаны должные вели-чины, для некоторых - определен диапазон индивидуальных различий здоровых людей. Должную величину в каждом кон-крет-ном случае принимают за 100%, а полученную при обследовании - выражают в процентах должной.

Использование должных величин уменьшает, но не устраняет полностью инди-видуал-ьных различий здоровых людей, кото-рые для большинства показателей находятся в пределах 80-120% должной, а для некоторых - в еще более широком диапазоне. Даже не-боль-шие отклонения от результатов пред-шест-вую-щего обследования больного могут указать на величину и направленность происшедших из-ме-нений. Правильно их оценка может быть дана только с учетом воспроизводимости по-ка-зателя. При этом следует отметить, что при оценке конечного результата исследования физиоло-ги-чески более оправдано использо-ва-ние наибольшей величины, а не средней нес-коль-ких измерений, независимо от числа пов-торений.Ниже подробно будут разобраны критерии оценки отдельных спирографических показа-те-лей.

Минутный объем дыхания (МОД)

При спокойном и ровном дыхании пациента проводится измерение ДО, который рассчи-ты-ва-ется как средняя величина после регистра-ции как минимум шести дыхательных циклов. В процессе исследования может быть оценена привычная для пациента в покое частота ды-ха-ния (ЧД), глубина дыхания и их ка-чест-вен-ное соотношение, так называемый паттерн ды-ха-ния. С учетом частоты дыхания и дыха-тельного объема может быть рассчитан минут-ный объeм дыхания (МОД), как произведение ЧД на ДО.

Общеизвестно, что одним из основных кли-ни-чес-ких проявлений легочной недостаточ-нос-ти является учащение и поверхностный ха-рак-тер дыхания. Однако, по данным инстру-мен-таль-ного исследования, эти признаки име-ют весьма ограниченное диагностическое зна-че-ние .

Объем дыхания у здоровых людей коле-блется в очень широких пределах- в условиях основного обмена у мужчин от 250 до 800, у женщин от 250 до 600, а в условиях отно-си-тельного покоя соответственно от 300 до 1200 и от 250 до 800 мл, что практически лишает эти показатели диагностической ценности. Так, при хронической пневмонии ЧД более 24 в минуту обычно наблюдается всего лишь у 6-8% больных, ОД меньше 300мл - у 1-3%.

Выявлению гипервентиляции в покое раньше придавалось большое диагностическое значение. С ее наличием чуть ли не отож-дест-влялось представление о легочной недостаточ-нос-ти. Действительно, у больных при частом и по-верхностном дыхании и увеличении мерт-во-го пространства вследствие неравномерного распределения воздуха в легких эффектив-ность вентиляции ухудшается. Доля объема дыхания, участвующего в вентиляции альвеол, снижается до 1/3 против 2/3-4/5 в норме. Для обес-печения нормального уровня аль-веол-яр-ной вентиляции необходимо увеличить МОД, что приходится наблюдать во всех случаях, даже при гиповентиляции альвеол.

При неко-то-рых же патологических состояниях возни-кает гипервентиляция, как компенсаторная реак-ция в ответ на нарушения в других звеньях системы дыхания. Следовательно, представление о гипервентиляции в покое как о ценном диагностическом показателе - справедливо, при условии, что исключено вли-яние на вентиляцию эмоционального фактора. Достичь этого удается только при строгом соблюдении условий основного обмена. Усло-вия же относительного покоя, никаких гаран-тий в этом отношении не дают.

При отно-си-тель-ном покое у больных выявляется тенден-ция к большему, чем у здоровых, увеличению МОД. Так при хронической пневмонии МОД более 200% наблюдается в 35-40% случаях, тогда как у здоровых людей - в 15-25% МОД ниже нормы, но не меньше 90% наблюдается крайне редко - всего лишь в 2-5% всех слу-чаев. Это доказывает малую ценность этого по-ка-зателя.

Тест ЖЕЛ, ФЖЕЛ (форсированная ЖEЛ)

Этот наиболее ценный этап исследования функ-ции внешнего дыхания - измерение пото-ков и объeмов при выполнении форсирован-ных вентиляционных маневров. Выполнение теста может спровоцировать приступ кашля, а у некоторых пациентов - даже приступ зат-руд-ненного дыхания.

Жизненная емкость легких у здоровых сос-тавляет от 2.5 до 7.5 л, такой разброс в значениях требует обязательного исполь-зо-ва-ния должных величин. Из множества пред-ло-женн-ых формул расчета должной ЖЕЛ можно рекомендовать следующие:

• должная ЖЕЛ BTPS = должный основной обмен * 3.0 (для мужчин);
• должная ЖЕЛ BTPS = должный основной обмен * 2.6 (для женщин).

Границы нормы находятся в диапазоне 80-120% должной. У больных с начальной пато-ло-гией ЖЕЛ ниже нормы регистрируется в 25% случаев. При второй стадии хронической пневмонии этот показатель возрастает почти вдвое и составляет 45-65%. Таким образом, ЖЕЛ имеет высокую диагностическую цен-ность.

Резервный объем вдоха в норме составляет сидя 50 (35-65)% ЖЕЛ, лежа 65 (50-80)% ЖЕЛ. Резервный объем выдоха - сидя 30 (10-50)%, лежа - 15 (5-25)% ЖЕЛ. При паталогии обычно имеет место снижение показателей РОвд, РОвыд в % ЖЕЛ.

Форсированная ЖЕЛ у здоровых людей фак-ти-чески воспроизводит ЖЕЛ и, таким обра-зом, является ее повторением. Различия ЖЕЛ и ФЖЕЛ у мужчин составляют - 200 (-600:::+300) мл, у женщин - 130 (-600:::+300) мл. В случае, если ФЖЕЛ больше ЖЕЛ, что хотя и не часто, но может наблюдаться как в норме, так и при патологии, по общим пра-ви-лам она должна приниматься в расчет как наибольшая величина ЖЕЛ. Диагностическое значение приобретают величины, выходящие за предел воспроизводимости ЖЕЛ .В случае формирования обструкции ФЖЕЛ существенно ниже ЖЕЛ, а при нали-чии рестикции в первую очередь будет сни-жаться ЖЕЛ .

Максимальная произвольная вентиляция легких (МВЛ)

Это наиболее нагрузочная часть спирогра-фи-ческого исследования. Этот показатель ха-рак-теризует предельные возможности аппара-та дыхания, зависящие как от механических свойств легких, так и от способности хорошо выполнить пробу в связи с общей физической тренированностью испытуемого .

У ряда больных, особенно при наличии ве-ге-тативной дистонии, выполнение этого ма-нев-ра сопровождается головокружением, по-те-м-не--нием в глазах, а иногда и обмороком, а у больных с выраженным синдромом бронхиаль-ной обструкции возможно значительное усиле-ние экспираторного диспноэ, поэтому тест дол-жен рассматриваться как потенциально опас-ный для пациента. В то же время ин-фор-мативность метода невысока.

Показатель скорости движения воздуха (ПСДВ) есть отношение МВЛ/ЖЕЛ. ПСДВ принято выражать в л/мин. С его помощью уда-ется дифференцировать ограничительные на-ру-шения вентиляции от нарушения брон-хиаль-ной проходимости. У больных брон-хи-аль-ной астмой он может быть снижен до 8-10, при ограничительном процессе - увеличен до 40 и более.

Объем форсированного выдоха (ОФВ), индекс Тиффно

Этот тест стал золотым стандартом для диаг-ностики бронхиальной астмы и хро-ни-чес-кой обструктивной болезни легких.

Использование пробы с форсированным вы-дохом позволило с помощью методов функ-циональной диагностики контролировать тра-хе-оброн-хиальную проходимость. Результат фор-сированного выдоха определяется ком-плексом анатомо- физиологических свойств легких. Значительную роль играет сопротив-ле-ние потоку выдыхаемого воздуха в крупных брон-хах и трахее. Определяющим фактором слу-жит эластическое и трансмуральное дав-ле-ние, вызывающее компрессию бронхов (Ben-son M. K., 1975 цит. по ). В норме не менее 70% форсированно выдохнутого воз-ду-ха приходится на первую секунду выдоха.

Главным спирографическим показателем обструктивного синдрома является замедле-ние форсированного выдоха за счет увеличе-ния сопротивления воздухоносных путей и умень-шение ОФВ1 и индекса Тиффно. Более надежным признаком бронхообструктивного синдрома является уменьшение индекса Тиффно (ОФВ1\ЖЕЛ), поскольку абсолютная величина ОФВ1 может уменьшаться не только при бронхиальной обструкции, но и при рес-трик-тив-ных расстройствах за счет про-пор-ционального уменьшения всех легочных объе-мов и емкостей, в том числе ОФВ1 и ФЖЕЛ. При нормальной функции легких отношение ОФВ1 /ФЖЕЛ составляет более 80%.

Любые значения ниже приведенных могут предпола-гать бронхиальную обструкцию. Показатели спи-ро-графии теряют свою ценность при зна-че-ниях ОФВ1 менее 1 л. Этот метод исследо-вания бронхиальной проходимости не учиты-вает уменьшения объема форсированного вы-до-ха вследствие экспираторного коллапса брон-хов при выдохе с усилием. Существенным не-достатком теста является необходимость мак-сималь-ного вдоха, предшествующего фор-сиро-ванному выдоху, что может временно у здоровых лиц предотвратить бронхоспазм (Nadel V. A., Tierney D. F., 1961 J, цит. по ), а у больного бронхиальной астмой инду-ци-ровать бронхоконстрикцию (Orehek J. et al., 1975, цит. по ). Метод неприемлем для целей экспертизы, так как целиком и пол-ностью зависит от желания больного. Кроме того, форсированный выдох часто у больных вызывает кашель, из-за чего больные с выра-женным кашлем независимо от своей воли не выполняют пробу как следует.

Измерение объемной скорости воздушного потока

Уже на ранних стадиях развития обструк-тив-ного синдрома снижается расчетный пока-за-тель средней объемной скорости на уровне 25-75% от ФЖЕЛ. Он является наиболее чувствительным спирографическим показа-те-лем, раньше других указывающим на повы-ше-ние сопротивления воздухоносных путей. По мнению некоторых исследователей, коли-чест-вен-ный анализ экспираторной части петли поток-объем позволяет также составить пред-став-ление о преимущественном сужении круп-ных или мелких бронхов (рис. 2).

Рис. 2. Кривые инспираторной и экспираторной объемной скорости (петля поток-обьeм) у здорового человека и больного с обструктивным синдромом (по Ройтбергу Г.Е. и Струтынскому А.В.)

Считается, что для обструкции крупных бронхов характерно снижение объемной ско-рос-ти форсированного выдоха преиму-щест-венно в начальной части петли, в связи с чем резко уменьшаются такие показатели, как пи-ко-вая объемная скорость (ПОС) и максималь-ная объемная скорость на уровне 25% от ФЖЕЛ (МОС 25% или MEF25). При этом объемная скорость потока воздуха в середине и конце выдоха (МОС 50% и МОС 75%) также снижается, но в меньшей степени, чем ПОСвыд и МОС 25%. Наоборот, при обструк-ции мелких бронхов выявляют преимущест-вен-но снижение МОС 50%, тогда как ПОСвыд нормальна или незначительно сни-жена, а МОС 25% снижена умеренно.

Однако следует подчеркнуть, что эти положения в настоящее время представля-ют-ся достаточно спорными и не могут быть реко-мен-до-ваны для использования в клинической практике . Показатели МОС 50% и МОС 25% меньше зависят от усилия, чем МОС75% и более точно характеризуют обструкцию мелких бронхов. В то же время при сочетании обструкции с рестрикцией, приводящей к сни-же-нию ФЖЕЛ и некоторому увеличению ско-рости к концу выдоха, следует очень ос-торо-жно делать вывод об уровне обструкции .

Во всяком случае, имеется больше осно-ва-ний считать, что неравномерность уменьшения объемной скорости потока воздуха при фор-си-ро-ванном выдохе скорее отражает степень бронхиальной обструкции, чем ее локализа-цию. Ранние стадии сужения бронхов сопро-вож-да-ются замедлением экспираторного пото-ка воздуха в конце и середине выдоха (сниже-ние МОС 25%, МОС 75%, СОС 25-75% при малоизмененных значениях МОС 25%, ОФВ1/ФЖЕЛ и ПОС), тогда как при выра-жен-ной обструкции бронхов наблюдается от-но-ситель-но пропорциональное снижение всех скоростных показателей, включая индекс Тиффно, ПОС и МОС25%.

Измерение пиковой объемной скорости потока воздуха во время форсированного выдоха (ПОСвыд) при помощи пикфлуометра

Пикфлуометрия - это простой и доступный метод измерения пиковой объемной скорости воздушного потока во время форсированного выдоха (ПОСвыд). Мониторинг ПСВ явля-ется важным клиническим исследованием, применяющимся в кабинете врача, в отделении неотложной терапии, в стационаре и на дому. Это исследование позволяет оценить тяжесть заболевания, степень суточных колебаний лeгочной функции, которая позволит судить о гиперреактивности дыхательных путей; оно также помогает оценить эффективность тера-пии, выявить клинически бессимптомное нару-ше-ние лeгочной вентиляции и принять меры ещe до того, как положение станет более серьeз-ным .

В большинстве случаев ПОСвыд хорошо коррелирует с показателями ОФВ1 и ОФВ1/ФЖЕЛ, величина которых у больных с бронхообструктивным синдромом изменяется в течение суток в достаточно широких пре-делах . Мониторирование проводится с по-мощью современных портативных и относи-тель-но недорогих индивидуальных пикфлуо-мет-ров, позволяющих довольно точно опреде-лить ПОСвыд во время форсированного выдо-ха. Вариабельность ПСВ оценивается с по-мощью домашнего 2-3-недельного монитори-ро-ва-ния ПСВ с измерением утром, сразу после пробуждения и перед сном.

Лабильность бронхиального дерева оцени-ва-ется по разнице между минимальным утрен-ним и максимальным вечерним показателями ПСВ в % от среднего дневного значения ПСВ; или индексу лабильности с измерением только утренней ПСВ - минимальное значение ПСВ утром до приема бронхолитика в течение одной - двух недель в % от самого лучшего за последнее время (Мин%Макс).

Суточный разброс показателей ПСВ более чем на 20% является диагностическим призна-ком суточной вариабельности бронхиального дере-ва. Утреннее снижение ПСВ считается утрен-ним провалом .Наличие даже одного утреннего провала за время измерения ПСВ свидетельствует о суточной вариабельности бронхиальной проводимости.

ПСВ может недооценивать степень и ха-рактер бронхиальной обструкции. В этой си-туа-ции проводят спирографию с брон-хо-ли-ти-ческим тестом.

При проведении пикфлоуметрии брон-хо-обструктив-ный синдром можно предположить, если:

ПСВ увеличивается более чем на 15% через 15-20 мин после ингаляции (2-агониста быс-тро-го действия, или

ПСВ варьирует в течение суток более чем на 20% у больного, получающего брон-холи-ти-ки (>10% у пациента, их не получающего), или ПСВ уменьшается более чем на 15% после 6 мин непрерывного бега или другой физи-чес-кой нагрузки.

При хорошо контролируемом брон-хо-обс-трук--тив-ном синдроме, в отличие от некон-тро-ли-руемого, колебания ПСВ не превышают 20%.

Измерение легочных объемов

Рассмотренные выше параметры, измеря-мые при помощи спирографии, высокоин-фор-ма-тивны при оценке обструктивных рас-стройств легочной вентиляции. Рестриктивные расстройства могут быть достаточно надежно диагносцированы в том случае, если они не сочетаются с нарушением бронхиальной про-хо-димости, т.е. при отсутствии смешанных расстройств легочной вентиляции. Между тем в практике врача чаще всего встречаются именно смешанные расстройства (например, при бронхиальной астме или хроническом обструктивном бронхите, осложненными эм-фи--земой и пневмосклерозом). В этих случа-ях нарушения легочной вентиляции могут быть диаг-носцированы при помощи анализа вели-чи-ны легочных объемов, в частности структуры общей емкости легких (ОЕЛ или TLC).

Для вычисления ОЕЛ необходимо опреде-лить функциональную остаточную емкость (ФОЕ) и рассчитать показатели остаточного объема легких (ООЛ или RV).

Обструктивный синдром, характеризую-щий-ся ограничением воздушного потока на вы-до-хе, сопровождается отчетливым увели-че-нием ОЕЛ (более 30%) и ФОЕ (более 50%). При-чем эти изменения обнаруживаются уже на ранних стадиях развития бронхиальной обструк--ции. При рестриктивных расстройст-вах легочной вентиляции ОЕЛ значительно ниже нормы. При чистой рестрикции (без со-че-тания с обструкцией) структура ОЕЛ су-щест-венно не изменяется, или наблюдается некоторое уменьшение отношения ООЛ/ОЕЛ. Если рестриктивные расстройства возникают на фоне нарушений бронхиальной прохо-ди-мости, то вместе с отчетливым снижением ОЕЛ наблюдается существенное изменение ее структуры, характерное для бронхообструк-тив--ного синдрома: увеличение ООЛ/ОЕЛ (более 35%) и ФОЕ/ОЕЛ (более 50%). При обо-их вариантах рестриктивных расстройств ЖЕЛ значительно уменьшается.

Таким образом, анализ структуры ОЕЛ поз-вол-яет дифференцировать все три варианта вентиляционных нарушений (обструктивный, рестриктивный и смешанный), в то время как анализ только спирографических показателей не дает возможности достоверно отличить сме--шанный вариант от обструктивного, сопро-вож-дающегося снижением ЖЕЛ (см. таб-ли-цу).

Таблица.

Измерение сопротивления воздухоносных путей

По сравнению с описанными ранее тестами, измерение сопротивления воздухоносных пу-тей применяется в клинической практике не так широко. Однако бронхиальное сопротив-ление является диагностически важным пара-мет-ром легочной вентиляции. В отличие от других методов исследования ФВД, измерение бронхиального сопротивления не требует кооперации пациента и может применяться у детей, а также с целью экспертизы у пациентов любого возраста .

Показатели аэродинамического сопротивле-ния дыхательных путей позволяют отдиф-фе-рен--ци-ро-вать истинную обструкцию от функци-ональ-ных нарушений (так, в случае про-ви-са-ния петли объем-поток нормальные цифры со-про-тивления и ОО говорят о вегетативном дис-балансе иннервации бронхов). Максималь-ный вдох и форсированный выдох могут вы-з-вать сужение бронхов, вследствие чего иногда при назначении бронходилататоров ОФВ1 ос-та-ется прежним или даже снижается. В этих слу-чаях появляется необходимость измерения сопротивления воздухоносных путей методом плетизмографии всего тела (см. ниже).

Как известно, основной силой, обеспечи-ва-ю-щей перенос воздуха по воздухоносным пу-тям является градиент давления между по-лостью рта и альвеолами. Вторым фактором, оп-ре-деля-ющим величину потока газа по воздухоносным путям, является аэродинами-чес-кое сопротивление (Raw), которое в свою оче-редь зависит от просвета и длины воз-духонос-ных путей, а также от вязкости газа. Величина объемной скорости потока воздуха подчиняется закону Пуазейля:

где V-объемная скорость ламинарного потока воздуха;

∆P-градиент давления в ротовой полости и альвеолах;

Raw-аэродинамическое сопротивление воз-духоносных путей.

Следовательно, для вычисления аэроди-на-ми-ческого сопротивления воздухоносных пу-тей необходимо одновременно измерить раз-ность между давлением в полости рта и аль-ве-о-лах, а также объемную скорость потока воз-духа:

Существует несколько методов опре-де-ле-ния сопротивления воздухоносных путей, среди них

• метод плетизмографии всего тела;

• метод перекрытия воздушного потока.

Метод плетизмографии всего тела

При плетизмографии обследуемый сидит в герметичной камере и через дыхательную труб-ку дышит воздухом, поступающим из внекамерного пространства. Дыхательная труб--ка начинается загубником и имеет зас-лон-ку, позволяющую перекрывать поток дыха-тель-ных газов. Между загубником и заслонкой расположен датчик давления смеси газов в полости рта. Дистальнее заслонки в дыха-тель-ной трубке расположен датчик потока газовой смеси (пневмотахометр).

Для определения сопротивления воздухо-нос-ных путей выполняют два маневра: вначале обследуемый дышит через открытый шланг, соединенный с пневмотахографом, при этом определяется индивидуальная зависимость меж-ду объемной скоростью воздушного пото-ка (V) и изменяющимся давлением в камере плетизмографа (Ркам). Эта зависимость ре-гис-три-руется в виде так называемой петли бронхиального сопротивления. При этом:

Наклон петли бронхиального сопро-тив-ле-ния к оси Ркам (tgα) обратно пропорционален величине Raw, т.е.чем меньше угол α, тем мень-ше поток воздуха и тем больше сопро-тивление воздухоносных путей.

Для расчeта конкретных значений Raw необходимо установить зависимость между Ральв и Ркам. При закрытой заслонке шланга пациент делает короткие попытки вдоха и выдоха . В этих условиях альвеолярное дав-ле-ние равно давлению в ротовой полости. Это позволяет зарегистрировать вторую зависи-мость между Ральв (или Ррот) и Ркам:

Таким образом, в результате выполнения двух маневров дыхания значение скорости потока воздуха V и альвеолярного давления Ральв, необходимые для расчета, могут быть выражены через давление в камере пле-тизмографа Ркам. Подставляя эти значения в формулу определения Raw получим:

Метод перекрытия воздушного потока

Этот метод используется чаще, так как с его помощью определить бронхиальное сопро-тивление проще. Методика основана на тех же принципах, что и определение с помощью интегральной плетизмографии.

Величину скорости потока воздуха измер-я-ют при спокойном дыхании через пневмотахо-гра-фи-ческую трубку. Для определения Ральв автоматически производится кратковременное (не более 0,1с) перекрытие воздушного потока при помощи электромагнитной заслонки. В этот короткий промежуток времени Ральв становится равным давлению в ротовой полос-ти (Ррот). Зная величину скорости потока воз-ду-ха (V) непосредственно перед моментом пере-крытия пневмотахографической трубки и величину Ральв, можно рассчитать сопротив-ле-ние воздухоносных путей:

Нормальные значения трахеобронхиального сопротивления (Raw) составляют 2,5-3,0см вод. ст/л/с.

Необходимо отметить, что метод пере-кры-тия воздушного потока позволяет получить точ-ные результаты при условии очень быс-тро-го (в течение 0,1с) выравнивания давления в системе альвеолы-бронхи-трахея-полость рта . Поэтому при выраженных нарушениях брон-хи-аль-ной проходимости, когда имеется значи-тель-ная неравномерность легочной вентил-яции, метод дает заниженные результаты.

При использовании методики прерывания воздушного потока клапаном для определения альвеолярного давления на его величину ока-зы-вает влияние асинфазное сопротивление лег-ких, которое приводит к ложному увели-че-нию альвеолярного давления и, следовательно, к ложному повышению бронхиального сопро-ти-вления.

Для того чтобы учесть отличия показа-те-лей, полученных разными методами, величину сопротивления дыхательных путей, измерен-ную в бодиплетизмографе тела, традиционно называли бронхиальным сопротивлением. А вели-чину, измеренную по динамическому ком-по-ненту транспульмонального давления, - аэро-динамическим сопротивлением. Принци-пи-аль-но эти понятия являются синонимами, отличие состоит только в том, что для их измерения используются разные методы.

В клинической практике часто используют величину, обратную Raw (1/ Raw-прово-ди-мость воздухоносных путей). При анализе результатов плетизмографии используется также понятие удельная проводимость возду-хо-носных путей -Gaw:

где ВГО-внутригрудной объем газа.

Нормальные значения Gaw составляют около 0.25вод.ст.с.

Увеличение Raw и уменьшение Gaw свиде-тель-ствуют о наличии обструктивного син-дро-ма. На долю верхних дыхательных путей при-ходится около 25%,на долю трахеи, долевых, сегментарных бронхов-около 60%, а мелких воз-духоносных путей-около 15% общего сопро-тивления воздухоносных путей.

Увеличение сопротивления воздухоносных путей может быть обусловлено:

1. отеком слизистой и гиперсекрецией слизи (например, при бронхите);
2. спазмом гладкой мускулатуры (брон-хи-аль-ная астма);
3. сужением гортани, обусловленным вос-па-лительным или аллергическим отеком или опухолью гортани;
4. наличием опухоли трахеи или дискинезии мембранозной части слизистой трахеи;
5. бронхогенным раком легкого и т.д.

Следует отметить, что интерпретация ре-зуль-татов исследования ФВД должна произ-во-диться с учетом клинической картины и дру-гих параклинических исследований .

Литература

1. Бодрова Т.Н., Тетенев Ф.Ф., Агеева Т.С., Лев-чен-ко А.В., Ларченко В.В., Даниленко В.Ю., Кашута А.Ю. Структура неэластического со-про-тивления легких при внебольничных пнев-мо-ниях. Бюл. сибирской медицины. 2006, N3.
2. Гриппи М.А. Патофизиология органов ды-ха-ния (пер. с англ.) М.: Бином, 1998, c. 61-79.
3. Нобель Дж. Классика современной медицины, общая врачебная практика, том. 3 (пер. с англ.) М.: Практика, 2005, 504, с. 661-671.
4. Дранник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология. Киев: Полиграф плюс, 2006, с. 361-367.
5. Лолор Г., Фишер Т., Адельман Д. Клини-чес-кая иммунология и аллергология, М.: Прак-ти-ка, 2000, 173-190.
6. Новик Г.А., Борисов А.В. Спирометрия и пик-флуометрия при бронхиальной астме у детей. Учебное пособие / под ред. Воронцова. СПб.: Изд. ГПМА, 2005, с. 5-46.
7. Ройтберг Г.Е., Струтынский А.В. Внутренние болезни. Система органов дыхания. М.: Би-ном, 2005, c. 56-74.
8. Сильвестрова В.П., Никитина А.В. Неспеци-фи-чес-кие заболевания легких: клиника, диаг-нос-тика, лечение. Воронеж. изд. ВГУ, 1991, 216 с.
9. Тетенев Ф.Ф. Обструктивная теория нару-ше-ния внешнего дыхания. Состояние, перспек-ти-вы развития. Бюл. сибирской медицины, 2005, N4. с. 13-27.
10. Чучалин А.Г. Бронхиальная астма. М.: Изд. дом Русский врач, 2001,144с.
11. Чучалин А.Г. Стандарты по диагностике и ле-че-нию больных хр. обстр. болезнью лeгких ATS\ERS, пересмотр 2004г. (пер с англ.). М., 2005, 95с.
12. Чучалин А.Г. Хронические обструктивные бо-лезни легких. М.: Бином, СПб, 1998, с. 18.
13. Ajanovic E., Ajanovic M., Prnjavorac B. Pos-sibi-lities of diagnosis of bronchial obstruction, Pluncne Bolesti, 1991 Jan-Jun; 43(1-2):35-9.
14. American Thoracic Society: Lung function testing: selection of reference values and inter-pretative strategies, Am. Rev Respir. Dis., 1991, 144; p. 1202.
15. American Thoracic Society. National Heart, Lung, and Blood Institute. European Respiratory Society. Consensus statement on measurements of lung volumes in humans, 2003.
16. American Thoracic Society. Standards for the diagnosis and care with chronic obstructive pul-mo-nary disease, Am. Rev. Respir. Dis., 1995; 152, 77-120.
17. Ane Johannessen, Sverre Lehmann, Ernst Omenaas, Geir Egil Eide, Per Bakke, and Amund Gulsvik.Defining the Lower Limit of Normal for FEV1/ FVC, Am. J. Respir. Crit. Care Med., 176: 101a-102a.
18. Banovcin P., Seidenberg J., Von der Hardt H. Assesment of tidal breathing patterns for monitoring of bronchial obstruction in infants, Pediatr. Res., 1995 Aug; 38(2): 218-20.
19. Benoist M.R., Brouard J.J., Rufin P., Delacourt C., Waernessyckle S., Scheinmann P. Ability of new lung function tests to asses metacholine-induced airway obstruction in infants, Pediatric Pulmonol., 1994 Nov;18(5):308-16.
20. Bernd Lamprecht, Lea Schirnhofer, Falko Tiefenbacher, Bernhard Kaiser, Sonia A. Buist, Michael Studnicka, and Paul Enright Six-Se-cond Spirometry for Detection of Airway Obs-truc--tion: A Population-based Study in Austria, Am. J. Respir. Crit. Care Med., 176: 460-464.
21. Blonshine S.B. Pediatric pulmonary function testing, Respir. Care Clin. N. Am., 2000 Mar; 6(1): 27-40.
22. Carpo RO. Pulmonary-function testing, N. Engl. J. Med., 1994;331:25-30.
23. D"Angelo E., Prandi E., Marazzini L., and Milic-Emili J. Dependence of maximal flow-volume curves on time course of preceding inspiration in patients with chronic obstruction pulmonary disease, Am. J. Respir. Crit. Care Med., 150: 1581-1586.
24. Feyrouz Al-Ashkar, Reena Mehza, PeterJ Maz-zone Interpreting pulmonary function tests: Recognize the pattern, and the diagnosis will follow, Clevland Clinic Journal of Medicine, 10, Oct 2003, 866-881.
25. Gold WM. Pulmonary function testing. In: Murray J.F., Nadel J.A., Mason R.J., Boushey H.A., eds. Textbook of Respiratory Medicine. 3rd edition. Philadelfia: W.B.Sauders, 2000: 781-881.
26. Gross V., Reinke C., Dette F., Koch R., Vasilescu D., Penzel T., Koehler U. Mobile nocturnal long-term monitoring of wheezing and cough, Biomed. Tech. (Berl), 2007; 52(1):73-6.
27. Hyatt R.E., Scanlon P.D., NakamuraM. An approach to interpreting pulmonary function teses.In: Hyatt R.E., Scanlon P.D., Nakamura M. Interpretation of Pulmonary Function Tests: A Practical Guide.Philadelfia: Lippincott-Ra-ven, 1997:121-131.
28. Hyatt R.E., Scanlon P.D., Nakamura M. Dif-fusing capacity of the lungs.Interpretation of pulmonary Function Tests:A Practical Guide. Philadelfria: Lippicott-Raven, 1997:5-25.
29. James E. Hansen, Xing-Guo Sun, and Karlman Wasserman Ethnic- and Sex-free Formulae for Detection of Airway Obstruction, Am. J. Respir. Crit. Care Med., 174: 493-498.
30. Klein G., Urbanek R., Kohler D., Matthys H. Inhalation bronchial provocation tests in chil-dren: comparative measurments of oscillation, occlu-sion pressure and plethysmographic resis-tan-ce, Clin. Pediatr., 1983 Jan-Feb; 195(1):33-7.
31. Loland L., Buchvald F.F., Halkjaer L.B., Anhшj J., Hall G.L., Persson T., Krause T.G., Bisgaard H. Sensitivity of bronchial responsiveness measure-ments in young infants, Chest, 2006 Mar;129(3): 669-75.
32. Macklem P. Respiratory mechanics, Ann. Rev. Physiol. Palo. Alto. Calif, 1978, 40, p. 157-184.
33. Marchal F., Schweitzer C., Thuy L.V. Forced oscil-la-tions, interrupter technique and body plethysmography in the preschool child, Pediatr. Respir. Rev., 2005 Dec; 6(4):278-84, Epub 2005 Nov 8..
34. McKenzie S., Chan E., Dundas I. Airvay resis-tan-ce measured by the interrupter techniqe: nor-ma-tive data for 2-10 year olds of three ethnici-ti-es, Arch. Dis. Child., 2002 Sep; 87(3):248-51.
35. National Heart, Lung, and Blood Institute. Highlights of the Expert Panel Report 2: Guide-li-nes for the diagnosis and manegment of asthma: Bethesda, Md: Department of Health and Human Services, NIH publication N 97-4051 A, 1997.
36. Paul L. Enright, Kenneth C. Beck, and Duane L. Sherrill Repeatability of Spirometry in 18, 000 Adult Patients, Am. J. Respir. Crit. Care Med., 169: 235-238.
37. Wise R.A., Connett J., Kurnow K., Grill J., Johnson L., Kanner R., and Enright P. Selection of spirometric measurements in a clinical trial, the Lung Health Study, Am. J. Respir. Crit. Care Med., 151: 675-681.
38. Santolicandro A., Fornai E., Pulera N., Giuntini C. Functional aspects of reversible airway obs-truc-tion, Respiration,1986; 50 Suppl. 2:65-71.
39. Timothy B. Op"t Holt. Understanding the Essen-ti-als Waveform Analysis, AARC Times, 1999, 7-12.
40. Wanger J. Appendix 4: Selected adult reference populations, methods, and regression equations for spirometry and lung volumes. In: Wanger J. Pulmonary Function Testing:A Practical Ap-proach.2 nd edition.Baltimore: Willams & Wilkins, 1996: 227-281.
41. Wanger J. Forced spirometry, In: Wanger J. Pul-mo--nary Function testing: A Practical Approach. 2nd edition. Baltimore: Wiliams & Wilkins, 1996:1-76.
42. Zapletal A., Chalupova J. Forced expiratory pa-ra-meters in healthy preschool children (3-6 years of age), Pediatr. Pulmonol., 2003 Mar; 35(3):200-7.