См. к занятиям № 1-8.

Занятие 10.

Тема: Лабораторные и инструментальные методы исследования дыхательной системы.

Учебное время: 2 часа.

Цель занятия: знать: принципы диагностики и клинические симптомы дыхательной недостаточности, диагностическую ценность лабораторных и инструментальных методов исследования дыхательной системы; уметь: оценить функцию внешнего дыхания по анализу спирограммы, результатам пневмотахометрии; быть ознакомленными: с методикой определения показателей вентиляции, газообмена, рентгенологического исследования легких.

Вопросы для теоретической подготовки:

Понятие о внешнем и внутреннем дыхании. Методы исследования аппарата внешнего дыхания: жизненной емкости легких (ЖЕЛ), минутного объема дыхания (МОД), максимальной вентиляции легких (МВЛ), резерва дыхания. Понятие о должных величинах. Исследование альвеолярного воздуха, оксигемометрия. Понятие о бронхоскопии, рентгенологических методах исследования легких и бронхов. Дыхательная недостаточность, понятие, клинические признаки, классификация по А.Г. Дембо.

Содержание:

Основная функция легких – обмен кислорода и углекислого газа между внешней средой и организмом достигается сочетанием вентиляции, легочного кровообращения и диффузии газов. Различают понятие внешнее и внутреннее дыхание. Внешнее дыхание обеспечивается вентиляцией, внутреннее дыхание определяется газообменом кислорода и углекислоты на уровне тканей и клеток организма. Оценить функцию внешнего дыхания можно с помощью определения легочных объемов и скоростных характеристик воздушного потока. Для этого используют спирометрию, пневмотахометрию, пикфлоуметрию. Исследование вентиляционной способности легких позволяет решить следующие задачи: 1) диагностика заболеваний легких, бронхов и оценка их тяжести; 2) оценка эффективности терапии; 3) представление о течении болезни.

Cпирометрия– метод исследования функции внешнего дыхания, который позволяет определить дыхательные объемы и интенсивность легочной вентиляции, оценить проходимость бронхиального дерева, эластичность и вентиляционную способность легочной ткани. Первые спирометры позволяли определять только легочные объемы с помощью закрытого контура. Пациент дышал в камеру, представляющую собой подвижный цилиндр. Легочные объемы регистрировались по изменению объема цилиндра. В последнее время используют компьютерную спирографию, которая позволяет определить не только легочные объемы, но и объемную скорость воздушного потока. Это позволяет оценить инспираторную и экспираторную части вентиляции. Основные показатели, определяемые с помощью спирографии:

- дыхательный объем (ДО) – количество воздуха, вентилируемого через легкие во

время спокойного вдоха (в норме 300-900 мл);

- резервный объем вдоха (РОвд) – количество воздуха, которое пациент может дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха (в норме 1500-2000 мл);

- резервный объем выдоха (РОвыд) – количество воздуха, которое больной может дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха (в норме 1500-2000 мл);

- жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – изменение объема легких в диапазоне от полного вдоха до полного выдоха. ЖЕЛ=ДО+РОвд+Ровыд (в норме 3000-4000 мл);

- остаточный объем (ОО) - воздух, остающийся в легких после максимального выдоха (в норме 100-1500 мл) – определяется только на закрытом спирографе, имеющий поглотитель для двуокиси углерода;

- общая (максимальная) емкость легких (ОЕЛ) – сумма дыхательного, резервных (вдох и выдох) и остаточного объемов: ДО+Ровд+РОвыд+ОО (в норме 5000-6000 мл);

- форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) – изменение объема легких при полном вдохе (от уровня спокойного дыхания) и форсированном полном выдохе (в норме ФЖЕЛ=ЖЕЛ, или ЖЕЛ больше ФЖЕЛ на 100-150 мл);

- объем форсированного выдоха за 1 сек (ОФВ1) – объем воздуха, который пациент выдохнул с максимальным усилием за 1 секунду (в норме ОФВ1= ФЖЕЛ).

- отношение ОФВ1/ФЖЕЛ (в норме >80%);

- индекс Тиффно – отношение ОФВ1/ЖЕЛ (в норме >80%);

- минутный объем дыхания (МОД) – количество воздуха, вентилируемого через легкие при спокойном дыхании за 1 мин. Определяется по формуле МОД=ДО´ЧДД (в норме около 5000 мл);

- максимальная вентиляция легких (МВЛ) – количество воздуха, вентилируемое через легкие при форсированном дыхании за 1 мин. Больной дышит с максимальной глубиной и частотой в течение 1 мин. (в норме МВЛ=ЖЕЛ´35).

Примерное соотношение легочных объемов следующее: ДО составляет около 15% ЖЕЛ, РО вд и РО выд - 42-43% ЖЕЛ, ОО »33%ЖЕЛ.

Показатели, полученные при исследовании, сравнивают с должными величинами, которые зависят от пола, возраста, роста и веса пациента и рассчитываются по специальным формулам. Кроме того, существуют номограммы, в которых указаны должные величины в соответствии с полом, возрастом и ростом человека.

Соотношение между объемной скоростью воздушного потока и объемом легких на протяжении вдоха и выдоха определяется при анализе петли поток-объем. Основные показатели:

- пиковая объемная скорость выдоха (ПОС) – наибольшее значение скорости потока воздуха, которое достигается обычно до выдоха первых 20% ФЖЕЛ менее чем через 0,1с от начала выдоха;

- средняя объемная скорость середины ФЖЕЛ, или выдоха от 25% до 75% ФЖЕЛ (СОС25-75);

- средняя объемная скорость конца ФЖЕЛ, или выдоха от 75% до 85% ФЖЕЛ (СОС75-85);

- мгновенная объемная скорость форсированного выдоха в момент выдоха 25, 50 и 75% ФЖЕЛ (МОС25, МОС50, МОС75).

Максимальная скорость воздушного потока достигается до выдоха 20% ФЖЕЛ, а затем линейно уменьшается. Это обусловлено динамической компрессией дыхательных путей положительным внутриплевральным давлением. Поэтому при рассмотрении средних и мгновенных объемных скоростей можно судить о проходимости соответствующих отделов бронхиального дерева. Величины ПОС и МОС25 отражают проходимость крупных бронхов, СОС25-75 и МОС50 – средних, а СОС75-85 и МОС75 – периферических бронхов. В норме наблюдается «каскад снижения» показателей ПОС-МОС25-МОС50-МОС75, где каждый последующий показатель меньше предыдущего.

Полученные объемные и скоростные показатели позволяют выявить рестриктивные либо обструктивные нарушения вентиляции.

Рестриктивные нарушения вентиляциивозникают вследствие снижения эластичности легочной ткани или уменьшения количества функционирующих альвеол (эмфизема легких, пневмосклероз. инфильтрация легочной ткани, ателектаз), при скоплении в плевральной полости жидкости или воздуха (экссудативный плеврит, гидро- и пневмоторакс), при поражении дыхательной мускулатуры.

При этом изменяются следующие показатели:

- снижается ДО;

- снижается ЖЕЛ и РОвд;

- снижается СОС25-75.

Обструктивные нарушения вентиляциивозникают при сужении просвета бронхов вследствие бронхоспазма, воспалительного отека, гипертрофии и гиперплазии гладкой мускулатуры воздухоносных путей (бронхиальная астма, обструктивный бронхит).

При этом изменяются следующие показатели:

- различие между ЖЕЛ и ФЖЕЛ возрастает до 300-400 мл;

- снижается ОФВ1 (<80%);

- уменьшается индекс Тиффно и ОФВ1/ФЖЕЛ;

- снижается ПОС, СОС25-75, СОС75-85 и МОС75.

При смешанных нарушениях вентиляции находят признаки и рестриктивных, и обструктивных нарушений.

С помощью закрытого спирографа можно определить потребление кислорода и кислородный дефицит. При исследовании кислородного дефицита полученная спирограмма сравнивается со спирограммой, зарегистрированной в тех же условиях, но при заполнении спирографа кислородом.

Пневмотахометрия–метод определения пиковой объемной скорости воздушного потока при форсированном вдохе и выдохе с помощью пневмотахометра, позволяет оценить состояние бронхиальной проходимости.

Пикфлоуметрия –метод определения пиковой объемной скорости выдоха с помощью пикфлоуметра.

Для оценки эффективности внутреннего дыхания используют определение газового состава крови. Кровь из нагретого пальца руки собирают в мензурку под слой подогретого вазелинового масла во избежание окисления кислородом воздуха. Затем исследуют газовый состав крови на аппарате Ван-Слайка, где используется принцип химического вытеснения газов из связи с гемоглобином в вакуумное пространство. Определяют содержание кислорода в объемных единицах, процент насыщения крови кислородом (в норме 95%), парциальное давление кислорода крови (в норме 90-100 мм рт. ст.), содержание двуокиси углерода в объемных процентах (в норме около 48), парциальное давление двуокиси углерода (в норме около 40 мм рт. ст.). В настоящее время парциальное давление газов в артериальной крови определяют по другим, более современным методикам. Кислородную насыщенность крови можно определить также методом оксигемометрии. Фотоэлемент накладывают на мочку уха больного и определяют показания шкалы приборов при дыхании воздухом, а затем чистым кислородом; значительное увеличение разницы показаний свидетельствует о кислородной недостаточности крови.

Кроме исследования функции внешнего и внутреннего дыхания, наиболее распространенными инструментальными методами исследования дыхательной системы является рентгенологическое исследование легких, бронхов и эндоскопическое исследование бронхов и плевры.

Рентгенологическое исследование позволяет визуализировать и, в большинстве случаев, выявить характер патологического процесса в легочной ткани и плевре, определить его локализацию и размеры. С помощью рентгенконтрастных веществ можно также оценить состояние бронхиального дерева. Рентгенологические методы позволяют не только уточнить диагноз, но и выявить патологию еще в доклинической стадии.

Рентгеноскопия является наиболее распространенным методом исследования, который позволяет визуально определить изменение прозрачности легочной ткани, обнаружить очаги уплотнения или полости в ней, выявить наличие жидкости или воздуха в плевральной области, а также другие патологические изменения.

Рентгенографияприменяется с целью регистрации и документации обнаруженных при рентгеноскопии изменений в органах дыхания на рентгеновской пленке.

Томография является особым методом рентгенографии, позволяющим производить послойное рентгенологическое исследование легких. Она применяется для диагностики опухолей бронхов и легких, а также небольших инфильтратов, полостей и каверн, залегающих на различной глубине легких.

Флюорографиятакже является разновидностью рентгенологического исследования легких, позволяющим сделать рентгеновский снимок на малоформатной пленке. Применяется для массового обследования населения.

Бронхографияприменяется для исследования бронхов. Больному после предварительной анестезии дыхательных путей в просвет бронхов вводят рентгенконтрастное вещество и получают на рентгенограмме изображение бронхиального дерева. Этот метод позволяет диагностировать бронхоэктазы, абсцессы и каверны в легких, сужение просвета бронхов опухолью или инородным телом.

К эндоскопическим методам исследования относят бронхоскопию и торакоскопию.

Бронхоскопияприменяется для осмотра слизистой оболочки трахеи и бронхов первого, второго и третьего порядка. После предварительной анестезии слизистой верхних дыхательных путей больному через рот и голосовую щель в трахею вводят бронхоскоп, с помощью которого осматривают слизистую оболочку трахеи и бронхов. Специальными щипцами из подозрительных участков можно взять небольшие кусочки тканей для биопсии. Применяют бронхоскопию для диагностики внутрипросветных опухолей бронхов, эрозий и язв слизистой бронхов, для извлечения инородных тел, удаления полипов, лечения бронхоэктазов и центрально расположенных абсцессов. В этих случаях через бронхоскоп вначале отсасывают гнойную мокроту, а затем вводят в просвет бронхов или полость антибиотики.

Торакоскопия производится специальным прибором – торакоскопом, применяется для осмотра висцерального и париетального листков плевры, взятия биопсии, разъединения плевральных спаек и других лечебных процедур.

Дыхательная недостаточность – патологическое состояние организма, при котором не обеспечивается поддержание нормального газового состава крови или оно достигается за счет напряжения компенсаторных механизмов внешнего дыхания.

Клинически дыхательная недостаточность проявляется одышкой, диффузным цианозом, а в поздней стадии присоединяются явления правожелудочковой недостаточности. Первые признаки дыхательной недостаточности проявляются в виде неадекватных изменений вентиляции (тахипноэ, увеличение МОД при небольшой физической нагрузке, уменьшение МВЛ, снижение коэффициента использования кислорода). В последующем меняется механика дыхания, в работу включается вспомогательная дыхательная мускулатура. Когда организм исчерпывает свои компенсаторные возможности, развивается гипоксемия и гиперкапния. В крови и тканях накапливаются недоокисленные продукты клеточного метаболизма (молочная кислота и др.), которые раздражают дыхательный центр и приводят к появлению одышки. В ответ на недостаточную вентиляцию легких и альвеолярную гипоксию развивается легочная гипертензия (рефлекс Эйлера-Лильестранда), что приводит к увеличению нагрузки на правый желудочек и формированию легочного сердца. При развитии правожелудочковой недостаточности возникают застойные явления в большом круге кровообращения.

Степени дыхательной недостаточности определяют по классификации А.Г. Дембо:

I степень – одышка возникает только при значительной или умеренной физической нагрузке;

II степень – одышка при незначительной физической нагрузке, компенсаторные механизмы включаются и в состоянии покоя;

III степень – одышка и цианоз в покое.

План самостоятельной работы:

Провести анализ спирограмм и ценить состояние функции внешнего дыхания у больных с различными видами вентиляционных нарушений, выявить признаки обструктивных и рестриктивных нарушений. Самостоятельно провести спирометрию с помощью водяного спирографа и пневмотахометрию, оценить полученные результаты. Провести сравнительный анализ нормальной рентгенограммы и рентгенограммы с различными патологическими изменениями: (инфильтрация, повышение воздушности легочных полей, наличие полостей в легочной ткани, экссудат в плевральной полости).

Контрольные задания:

1. По данным компьютерной спирографии у больного выявлены следующие данные: разница между ЖЕЛ и ФЖЕЛ – 500 мл, ФЖЕЛ – 60% от нормы, ОФВ1/ФЖЕЛ – 63% от нормы, снижение ПОС и МОС 75. Какие нарушения вентиляции у данного больного?

2. У больного выявлены следующие данные: ДО – 70% от нормы, ЖЕЛ – 54% от нормы, снижение РО вд. О каком типе вентиляционных нарушений идет речь?

3. Как изменятся показатели вентиляции у больного с обструктивным бронхитом, осложненным эмфиземой легких?

4. У больного жалобы на повышение температуры до фебрильных цифр, кашель с ржавой мокротой, боли в грудной клетке справа на высоте вдоха. Рентгенологически определяется средней интенсивности негомогенное затемнение нижней доли правого легкого. Какой диагноз можно поставить данному больному?

Оснащение, средства наглядности:

Спирограммы, рентгенограммы, флюорограммы в норме и патологии.

Литература:

Основная:

1. Пропедевтика внутренних болезней (под ред. Гребенева А.Л. и др.) Москва, «Медицина», 2002

2. Яворский О.Г., Ющик Л.В. Пропедевтика внутренних болезней в вопросах и ответах. Москва, 2003

3. Лекция по теме занятия

Дополнительная:

1. Внутренние болезни (под редакцией Г.И. Бурчинского), Киев, «Вища школа», 1987

Занятие 11.