Оценка функций внешнего дыхания при дыхательной недостаточности

Исследование функций внешнего дыхания (ФВД) наряду с изучени­ем газового состава артериальной крови дает возможность объективно оценить тяжесть, а иногда и характер патологического процесса, лежа­щего в основе развития дыхательной недостаточности.

Легочные объемы и емкости¹. При изучении легочных объемов и емкостей наиболее важной является оценка следующих показателей (их нормальные значения обычно находятся в пределах 80—120 % от долж­ных величин):

• общая емкость легких — TLC (от англ, total lung capacity) — объем воздуха в легких после завершения максимально глубокого вдоха.

Показатели даны в английской транскрипции в связи с широким использова­нием импортной аппаратуры.

ВеличинаTLC определяется в основном силой инспираторных мышц, расширяющих грудную клетку, и противодействующей ей эластичес­кой отдачей респираторной системы (преимущественно легких),

• остаточный объем легких — RV (от англ, residual volume) — объем воздуха в легких после максимально глубокого выдоха. Его величи­на определяется силой экспираторных мышц, сжимающих грудную клетку, и противодействующей ей эластической отдачей респира­торной системы (преимущественно грудной клетки), расправляю­щей легкие в этой позиции, ау лицпожилого возраста и при заболе­ваниях нижних дыхательных путей — также преждевременным (ранним) экспираторным закрытием мелких дыхательных путей, *

• жизненная емкость легких — VC (от англ, vital capacity) — объем вы­дыхаемого воздуха от уровня TLC до уровня RV;

• функциональная остаточная емкость легких —- FRC (от англ, functional residual capacity) — объем воздуха в легких, находящихся в состоя­нии покоя, т.е при завершении спокойного выдоха.

Жизненная емкость легких (VC) может быть измерена с помощью обычного спирометра: пациент полностью выдыхает воздух после мак­симально глубокого вдоха. В связи с тем что другие объемы и емкости (TLC, RV и FRC) включают цсебя часть воздуха, остающуюся в легочной ткани даже после максимально глубокого выдоха, то для их оценки ис­пользуются более сложные методы, в частности:

1) метод разведения гелия, при котором исследуемый вдыхает опре­деленный объем воздуха, содержащего известную концентрацию инертного газа (чаще гелия). Степень уменьшения концентрации этого газа в выдыхаемом воздухе при этом отражает величину внут- рилегочного объема воздуха;

2) метод общей плетизмографии тела, при котором пациент внутри специальной воздухонепроницаемой камеры известного объема вы­полняет глубокие дыхательные движения, приводящие к сдавлению и разрежению воздуха внутри камеры и грудной клетки. Измерение колебания давлений и объемов позволяет, согласно закону Бойля- Мариотта, рассчитать величину объема воздуха, находящегося в легких, равного величине FRC.

Первый метод обычно используют более широко. Однако в том слу­чае, когда у пациента имеются замкнутые внутрилегочные полости (на­пример, буллы), воздух которых не контактируете воздухоносными путя­ми и, следовательно, не может принять участия в разведении гелия, предпочтение отдают методу общей плетизмографии тела.

Скорость воздушных потоков. Измерение скорости воздушных по­токов, как правило, производят при выполнении маневра форсированно­го выдоха, т.е. выдоха с максимально возможной силой и скоростью от уровня TLC до RV

Объем воздуха, полностью выдыхаемый во время этого маневра называется форсированной жизненной емкостью легких (FVC — от англ, forced vital capacity), а объем воздуха, выдыхаемый в первую секунду вы­доха, — объемом форсированного выдоха за 1 с (FEV, — от англ, forced expiratory volume in 1 second).

Другим параметром скорости воздушных потоков является показа­тель объемной скорости воздушного легких между 25 % и 75 % форсиро­ванной жизненной емкости выдоха (FEF — от англ, forced expiratory flow between 25 and 75 % of FVC). Он является несколько более чувстви­тельным при оценке степени бронхиальной обструкции, чем отношение FEV/FVC.

Диффузионная способность легких. Диффузионная способность легких отражает скорость переноса газа из альвеол в капиллярное русло легких в зависимости от парциального напряжения (давления) газа по обе стороны альвеолярно-капиллярной мембраны. Для оценки диффузной способности легких исследуется отношение скорости прохождения СО через альвеолянрно-капиллярную мембрану к градиенту альвеолярно­капиллярного напряжения этого газа. Определение разницы концентра­ций СО в выдыхаемом и вдыхаемом воздухе позволяет рассчитать ско­рость его поглощения, а альвеолярную концентрацию СО рассчитывают на основании определения его концентрации в выдыхаемом воздухе в кон­це выдоха (величиной концентрации СО в плазме легочных капилляров обычно пренебрегают). Оксид углерода сравнительно быстро и легко связывается гемоглобином крови (в 210 раз активнее, чем кислород), по­этому при вдыхании его перенос из альвеол в легочные капилляры будет определяться не только его движением через альвеолярно-капиллярную мембрану, но и уровнем гемоглобина крови.

Считается, что диффузионная способность легких лишь частично определяется физическими свойствами альвеолярно-капиллярной мем­браны. В большей степени она зависит от количества функционирующих альвеолярно-капиллярных единиц, т.е. площади газообмена, а также объема крови (гемоглобина) в легочных капиллярах, связывающего ок­сид углерода. В связи с тем что диффузионная способность легких сни­жается при анемии (вследствие уменьшения количества гемоглобина, связывающего оксид углерода), полученные показатели обязательно дол­жны корригироваться относительно уровня гемоглобина крови пациента.

Диффузионная способность легких снижается при патологических процессах, ведущих к уменьшению общей площади газообмена и/или объема крови в капиллярном русле легких, например при эмфиземе лег­ких, интерстициальных заболеваниях легких, а также патологии легочных сосудов. При болезнях дыхательных путей, без вовлечения паренхимы легких (например, при бронхиальной астме, хроническом бронхите), диф­фузионная способность легких, как правило, не изменяется.

При анализе изменений показателей ФВД выделяется два основ­ных варианта (или их комбинация): обструктивный вариант, характеризу­ющийся снижением скорости воздушных потоков за счет обструкции ды­хательных путей, и рестриктивный вариант, характеризующийся ограничением легочных объемов.

При обструктивном варианте (от лат. obstructio — преграда, по­меха) нарушений ФВД (например, при бронхиальной астме, хроническом бронхите или эмфиземе легких) отмечается снижение показателей объем­ной скорости выдоха, в частности отношения FEV^FVC и FEF₂₅_₇₅. При этом возможно увеличение остаточного объема легких (RV) и отношения RV/ TLC (более 33 %) вследствие раннего экспираторного закрытия (коллап­са) дыхательных путей. Увеличение показателей TLC и FRC, наблюдае­мое при гипервоздушности легочной ткани, также нередко регистриру­ется при нарушении ФВД по обструктивному варианту. Диффузионная способность легких обычно снижается лишь при уменьшении общей пло­щади газообмена, что характерно в основном для эмфиземы легких.

Основным признаком нарушений ФВД по рестриктивному варианту (от лат. «restrictio» — ограничение) ФВД является уменьшение легочных объемов и емкостей, главным образом TLC и VC, при сохранении показа­телей FEV,/FVC и FEF₂₅_₇₅. Однако при некоторых формах рестриктивных нарушений и выраженном ограничении легочных объемов возможно не­которое снижение показателя FEF_2S__7S вследствие уменьшения объема воздуха, необходимого для генерации высоких скоростей воздушного потока.

Различные формы поражения паренхимы легких и грудной клетки, а также нервно-мышечная патология проявляются рестриктивным вариантом нарушения ФВД.

Особенности каждой из этих групп патологии облегчают определе­ние причин дыхательной недостаточности при обнаружении рестриктив­ных изменений ФВД. Например, снижение диффузионной способности чаще отмечается при интерстициальных заболеваниях легких, а высокие значения RV могут отмечаться при слабости дыхательной мускулатуры или выраженных аномалиях (деформациях) грудной клетки.

18.3.